CN201521898U - 大功率led二次光学透镜及采用该透镜的装配 - Google Patents

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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

本实用公开了一种大功率LED点光源用二次光学透镜装置，包括下部、中部和上部，其特征在于：所述下部是与基板固定的多个支撑脚；所述中部为椭圆柱体，所述椭圆柱体的底面向下突出有两个圆弧，所述两个圆弧用于定位LED，所述椭圆柱体的底面具有内凹的圆弧柱体；所述上部是由平滑相连的三个曲面构成的复合出光面，所述复合出光面的整体呈长椭圆体。通过本实用新型的二次光学透镜装置，能够使得整个LED点光源的圆形光照转变为均匀的长条巨型光照，从而使得LED路灯在马路延伸的方向有均匀的光照，路边和屋边则无光的浪费和光的污染，使光得到合理的分配提高光的有效利用率。

Description

大功率LED二次光学透镜及采用该透镜的装配
技术领域
本实用涉及LED照明领域，尤其是大功率LED照明二次光学透镜。
背景技术
在以环保节能新时代主题下，新光源——大功率LED照明在全球越来越火的时代，大功率LED照明产业的新宠以其独特的品质环保、节能、长寿命为传统的照明灯具带来了一场人类史上的巨大革命。
LED新光源作为一个新的应用领域的产物，虽然其自身具有卓越的优良品质，但是在照明领域的应用取代传统的钠灯，日光灯等仍旧有其局限性和需要改良的部分。由于体积小从而发光面小，由于其发光的方向性造成其照射的面积也有限，所以在实际的照明应用中期望得到一种透镜或透镜组件来控制和解决LED照明的光学问题，其能改变点光源(严格讲应该是小面光)的照射角度并增大其照射面积，从而在一个平面内控制其在不同的方向上的照射范围。
实用内容
本实用的目的是提供一种大功率LED二次光学透镜，用于解决LED照明的光学问题，使LED点光源的照射按照需求均匀分布，在平面方向上改变照射范围，提高利用效率，减少光源浪费和环境的光污染，同时解决眩光，杂光等。
为此，本实用提供了一种大功率LED点光源用二次光学透镜装置，包括下部、中部和上部，其特征在于：所述下部是与基板固定的多个支撑脚；所述中部为椭圆柱体，所述椭圆柱体的底面向下突出有两个圆弧，所述两个圆弧用于定位LED，所述椭圆柱体的底面具有内凹的圆弧柱体；所述上部是由平滑相连的三个曲面构成的复合出光面，所述复合出光面的整体呈长椭圆体。两个或更多个上述二次光学透镜装置可组合使用。
本实用的优点在于：通过该透镜结构，大大地改善了LED点光源的分布效果，使光源的光得到充分的利用改善地面的照射均匀度，解决了LED作为新型照明光源光线眩光和分布不均的技术难题。
下面将结合附图，通过优选实施例详细描述本实用。
图1为根据本实用示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜的立体图；
图2A-2C为根据本实用示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜的工程视图；
图3A-3C为根据本实用示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜的内部剖视图；
图4为根据本实用示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜与LED装配的示意图；
图5为图3A中A-A方向(0度/马路延伸方向)的剖面上的光线示意图；
图6为图3A中A-A方向(0度/马路延伸方向)的剖面上的配光曲线图；
图7为图3A中B-B方向(90度/马路垂直方向)的剖面上的光线示意图；
图8为图3A中B-B方向(90度/马路垂直方向)的剖面上的配光曲线图；以及
图9为根据本实用示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜的等照度曲线图。
具体实施方式
现在参考附图对本实用进行描述。
图1至图3C分别示出了根据本实用示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜1的立体图、工程视图和内部剖视图。如图1-3C所示，LED二次光学透镜1的下部为两个支撑脚3，其上分别具有孔31和32，孔31和32的内表面具有螺纹。LED二次光学透镜1通过例如不锈钢平头螺丝的螺钉(未示出)与基板(未示出)连接。LED二次光学透镜1的中部为椭圆柱体4，椭圆柱体4的底面向下突出有两个圆弧5，圆弧5的大小和与之相配的大功率LED的外型相适应。同时，在椭圆柱体4的底面具有内凹的圆弧柱体，其为LED的入光结构。该圆弧柱体的轴心与椭圆柱体的长方向相垂直，其半径和弧度可根据实际的照射要求调整。当灯距远路面窄时其凹陷深，否则反之。LED二次光学透镜1的上部为三个曲面所包含的实体，三个相邻曲面之间平滑过渡，且其曲率根据灯距和路面的宽度来进行调整。当灯距远路面窄需要长条型光斑时，将中间的曲率变小，两长端曲面斜度加大；否则反之。该透镜装置采用光学级材料PC或PMMA注塑成型。
如图4所示，为本实用装置与一种大功率LED相匹配放置的示意图，其中，LED被置于内凹的圆弧柱体内，优选地，该LED被置于内凹的圆弧柱体的凹陷部的中心位置。当点亮该LED时，本实用的LED二次光学透镜装置和该LED共同相当于圆弧柱体发光源。
图5和图6分别示出了0度(马路延伸方向)光线示意图和极坐标配光曲线图。如图所示，光线以发散主，出光角度大于90度，优选地，可以达到大约±130度，并典型地为蝠翼型。
图7和图8示出了90度(马路垂直方向)光线示意图和极坐标配光曲线图。如图所示，光线收敛为主，出光角度小于90度，优选地，为大约±60度，而且光强较弱，使得光的浪费和污染得到很好的控制。
图9示出了根据本实用示例性实施方式的等光强分布曲线图。如图所示，整个等光强分布曲线图为长条巨型，并且分布非常均匀。
以上所揭露的仅为本实用的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用之权利范围，因此依本实用申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种大功率LED二次光学透镜，包括下部、中部和上部，其特征在于：所述下部是与基板固定的多个支撑脚；所述中部为椭圆柱体，所述椭圆柱体的底面向下突出有两个圆弧，所述两个圆弧用于定位LED，所述椭圆柱体的底面具有内凹的圆弧柱体；所述上部是由平滑相连的三个曲面构成的复合出光面，所述复合出光面的整体呈长椭圆体。
2.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：所述多个支撑脚中的每个均包括内表面具有螺纹的孔，从而通过螺丝与所述基本固定。
3.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：所述二次光学透镜装置由透明材料注塑制成。
4.根据权利要求3所述的光学透镜，其特征在于：所述透明材料为PMMA或透明PC。
5.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：所述两个圆弧的尺寸设置为适合于LED的外部形状和尺寸。
6.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：所述内凹的圆弧柱体为所述下部的入光处，其半径尺寸和弧度设置为适合于所述LED的一次透镜和具体光分布要求。
7.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：所述三个曲面构成所述上部的出光面，所述三个曲面之间平滑过度，每个曲面的凸和凹设置为适合于路灯照射的宽度和长度，从而控制出光的角度和照射面积。
8.一种采用大功率LED光学透镜的装配，其特征在于：包括两个或更多个如权利要求1所述的二次光学透镜装置。
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