CN201584062U - 发光二极管交通信号装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种发光二极管交通信号装置，其包含多个发光二极管、一配光透镜、及一菲涅尔透镜。菲涅尔透镜设于该配光透镜与多个发光二极管之间，该菲涅尔透镜具有多个区块，所述多个区块相对于一光轴同心圆地分布，每个区块具不同的曲率半径，不同的曲率半径对应不同的焦距。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交通信号装置，特别涉及一种具有菲涅尔透镜和配光透镜的发光二极管交通信号装置。
背景技术
传统信号灯以白炽灯泡作为光源，其所消耗的能源相当可观。白炽灯泡寿命不长，更换灯泡就成为维护交通信号灯的另一项颇大的成本。发光二极管由于可节能且寿命长，已取代传统信号灯成为目前交通信号灯最理想的光源。
发光二极管交通信号装置一般具有菲涅尔透镜和配光透镜。菲涅尔透镜用于收敛发光二极管所射出的光形成近平行光。近平行光通过配光透镜发散成一特定角度范围的光强度分布，以使位于该角度范围内的行人或驾驶者可以清楚地看到此信号灯发出的光。
已知用于发光二极管交通信号装置的菲涅尔透镜通常为单焦距，且其对应曲面为非球面。要实现此结构，模具制作难度高且射出成型也不易。因此，有必要提出新颖创新的结构来改善已知的问题。
实用新型内容
本实用新型的发光二极管交通信号装置提供一种球面多焦距的菲涅尔透镜。相对于已知非球面的设计，制作本实用新型的菲涅尔透镜所需的模具及射出成型较容易，可大幅降低成本。
在一实施例中，本实用新型提出一种发光二极管交通信号装置，其包含多个发光二极管、一配光透镜、及一菲涅尔透镜。菲涅尔透镜设于配光透镜与多个发光二极管之间，菲涅尔透镜具有多个区决，所述多个区块相对于一光轴同心圆地分布，每个区块具有不同的曲率半径，从而对应不同的焦距。
除上述实施例，本实用新型还包含其它实施例以解决本领域中的其它问题。
在一实施例中，本实用新型提供一种发光二极管交通信号装置，包含多个发光二极管；一配光透镜；及一菲涅尔透镜，该菲涅尔透镜设于该配光透镜与多个发光二极管之间，其中该配光透镜还包含多个第一突出单元，所述第一突出单元位于该配光透镜朝向多个发光二极管的一面，该第一突出单元具有至少两个由不同曲率所定义的突出曲面。
本实用新型还包含其它方面以解决其它问题，并且合并上述的各方面详细揭露在以下实施方式中。
附图说明
图1为本实用新型发光二极管交通信号装置的剖面示意图。
图2为图1中的菲涅尔透镜面向发光二极管的内向曲面的示意图。
图3A为图1中的菲涅尔透镜背向发光二极管的外向曲面的示意图。
图3B为沿图3A的I-I’线的剖面局部示意图。
图4为图1中的配光透镜的光入射面的示意图。
主要组件符号说明
100发光二极管交通信号装置 10后壳
20外盖 11内表面
12开口 30发光二极管
21配光透镜 40菲涅尔透镜
41内向曲面 411球面凸块
42外向曲面 R1、R2、R3曲率半径
SA、SB及SC球体曲面 A、B、C区块
O光轴 f1、f2、f3焦距
PAi、PBi、Pci环状曲面镜 LAi、LBi及LCi斜面
21配光透镜 211光入射面
212出光面 25第一突出单元
r1、r2、r3、r4突出曲面 26第二突出单元
r5、r6及r7突出曲面 I-I’剖面线
具体实施方式
以下将参考附图说明本实用新型的较佳实施例。附图中的相似组件采用相同的组件标号。应当注意，为了清楚地呈现本实用新型，附图中的各组件并非按照实物的比例绘制，而且为了避免模糊本实用新型的内容，以下说明省略了已知零部件、相关材料、及其相关处理技术。
图1为本实用新型的发光二极管交通信号装置100的剖面示意图。如图所示，发光二极管交通信号装置100包含一后壳10及一外盖20。后壳10具有一内表面11及正对内表面11的一开口12。外盖20连接后壳10并覆盖开口12。后壳10及外盖20定义一内部空间。多个发光二极管30成群地排列在固定至内表面11的载板上，以形成高度集中的光源。外盖20包含一配光透镜21，该配光透镜正对多个发光二极管30。此外，内部空间还包含一菲涅尔透镜40，该菲涅尔透设置在配光透镜21与多个发光二极管30之间。
图2显示菲涅尔透镜40的面向发光二极管30的向内曲面41，其具有多个球面凸块411，用以散焦(defocusing)。因此，发光二极管交通信号装置100所发出的光将可有均匀的辉度。多个球面凸块411可排列为蜂巢型布满整个内向曲面41，所述球面凸块的个数及大小根据实际设计的需求而定。本实施例的球面凸块411以六角形为例，但不以此为限。球面凸块411可为各种合适的形状，例如五角形、八角形或不等边的多角形等等，根据实际设计的需求而定。
图3A显示菲涅尔透镜40的向外曲面42，其具有菲涅尔结构，用于收敛由发光二极管30入射的光。图3B为沿图3A的I-I’线的剖面局部示意图。如图所示，外向曲面42根据三个不同的曲率半径R1、R2及R3区分成3个区块A，B及C。每个曲率半径R1、R2及R3以各自的球体曲面SA、SB及SC(未显示)加以定义。区块A，B及C相对于光轴O同心圆地分布。不同的曲率半径R1、R2及R3分别对应不同的焦距f1，f2，及f3。应注意在此实施例中仅以3个区块作示范说明，但不以此为限。本实用新型也可以包含具有2个或4个以上不同焦距的区块的菲涅尔透镜。
同样参照图3A及3B，每个区块A、B、C中都分别具有至少一个环状曲面镜PAi、PBi、Pci，该环状曲面镜相对于光轴O同心圆地分布。环状曲面镜PAi、PBi、Pci有其各自的斜面LAi、LBi及LCi，分别为球体曲面SA、SB及SC的一部分，其曲率半径分别为R1、R2及R3。在此定义i为环状曲面镜的个数编号。举例而言，区块A包含4个环状曲面镜PA1、PA2、PA3及PA4，4个环状曲面镜的曲率半径均为R1。区块B包含3个环状曲面镜PB1、PB2及PB3，3个环状曲面镜的曲率半径均为R2。区块C可以此类推不再进行详细描述。环状曲面镜PAi、PBi、Pci的节距可固定或随设计需要而变化。此外。应注意每个区块的环状曲面镜个数可任意变化，不应以图3A及3B所示为限。
参照图1，配光透镜21具有面向发光二极管30的光入射面211及背向发光二极管30的出光面212。出光面212通常为光滑不易沾尘的表面；光入射面211则可有多种变化，以形成特定角度配光并达到辉度均匀的目的。如图4所示，配光透镜21的光入射面211包含多个第一突出单元25，其具有由不同曲率所定义的至少两个突出曲面，如图4所举例示范的4个突出曲面r1、r2、r3及r4。突出曲面r1、r2、r3及r4可为球面或非球面，其外型及大小会因不同曲率及实际设计需求产生变化。在此实施例中，配光透镜21还包含不同于第一突出单元25的第二突出单元26，其具有由不同曲率所定义的至少两个突出曲面，如图4所举例示范的3个突出曲面r5、r6及r7。突出曲面r5、r6及r7可为球面或非球面，其外型及大小会因不同曲率变化及实际设计需求产生变化。在此实施例中每个突出曲面r1、r2、r3及r4的曲率都大于突出曲面r5、r6及r7的任一个的曲率。在其它实施例中，突出曲面r1、r2、r3及r4中可只有一个的曲率大于突出曲面r5、r6及r7的任一个的曲率。换言之，本实用新型包含使第一突出单元25不同于第二突出单元26的所有实施例。除此以外，本实用新型也包含只有第一突出单元或第二突出单元的实施例。
此外，应注意如图4所示，多个第一突出单元25与多个第二突出单元26可布满整个光入射面211。第一突出单元25与第二突出单元26可设置成阵列状并交错排列，其中第一突出单元25与第二突出单元26清楚地隔开，然而本实用新型也包含第一突出单元25与第二突出单元26相连的实施例。
以上所述内容仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的权利要求。凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求内。
Claims (10)
1.一种发光二极管交通信号装置，其包含：
多个发光二极管；
一配光透镜，包含多个第一突出单元，所述第一突出单元位于所述配光透镜朝向所述多个发光二极管的一面，所述第一突出单元具有至少两个由不同曲率所定义的突出曲面；及
一菲涅尔透镜，设于所述配光透镜与所述多个发光二极管之间，所述菲涅尔透镜具有多个区块，所述多个区块相对于一光轴同心圆地分布，每个区块具有不同的曲率半径，所述不同的曲率半径对应不同的焦距。
2.根据权利要求1所述的发光二极管交通信号装置，其中，每个所述区块对应于一球体曲面以定义该区块的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的发光二极管交通信号装置，其中，该配光透镜还包含多个第二突出单元，所述第二突出单元位于所述配光透镜朝向所述多个发光二极管的所述面，所述第二突出单元不同于所述第一突出单元。
4.根据权利要求3所述的发光二极管交通信号装置，其中，所述第二突出单元具有至少两个由不同曲率所定义的突出曲面，所述第一突出单元的其中一个突出曲面的曲率大于所述第二突出单元的其中一个突出曲面的曲率。
5.根据权利要求3所述的发光二极管交通信号装置，其中，所述第二突出单元具有至少两个由不同曲率所定义的突出曲面，其中所述第一突出单元的所有突出曲面的曲率均大于所述第二突出单元的所有突出曲面的曲率。
6.根据权利要求3所述的发光二极管交通信号装置，其中，所述多个第一突出单元与所述多个第二突出单元交错排列。
7.根据权利要求1所述的发光二极管交通信号装置，其中，所述多个第一突出单元排列成阵列。
8.根据权利要求3所述的发光二极管交通信号装置，其中，所述多个第一突出单元与所述多个第二突出单元排列成阵列。
9.根据权利要求3所述的发光二极管交通信号装置，其中，所述第一突出单元与所述第二突出单元相互隔开。
10.根据权利要求3所述的发光二极管交通信号装置，其中，所述第一突出单元与所述第二突出单元相连。
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| CN2009202705868U CN201584062U (zh) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 发光二极管交通信号装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103712126A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-04-09 | 上海澳星照明电器制造有限公司 | 一种led交通信号灯光学组件 |
| CN106501885A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-03-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 透镜及其制造方法、以及光学显示设备 |
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2009
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