CN214535826U - Led路灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种LED路灯，包括：LED光源阵列，包括呈阵列排布的多个LED发光单元，所述LED发光单元具有LED和准直镜，所述准直镜用于将所述LED发出的光进行准直，得到准直光；和微透镜阵列，设置在所述准直镜的光路下游，用于对所述准直光进行匀光调制。根据本实用新型，通过针对LED阵列中的每一单颗LED进行准直，然后对LED阵列整体使用微透镜阵列进行匀光调制，能够提供出光均匀、满足路灯配光要求的LED路灯。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED路灯，更具体地，涉及改进的出光均匀的LED路灯。
背景技术
现有的一种LED路灯是通过对单颗LED做一个类似花生壳状透镜，形成LED单元，从而实现满足路灯需求的配光，然后将以上LED单元进行阵列排布来组装成路灯。图7示出了现有LED路灯的LED阵列的示意性侧视图，LED阵列总体由附图标记10’标示，LED单元12’包括单颗LED 13’，和类似花生壳状透镜15’。
以上现有的LED路灯虽然能够实现地面区域范围内的较为均匀的光场，但是每一个LED单元出光面的出光不均匀，存在着很强的颗粒亮度感的问题。图8示出了图7中的现有LED路灯的出光表面光强分布图，从图8中可看到，在约60度角的大角度出光范围，光强比较集中。具体来说，路灯照明需要在其照射的地面区域范围内形成均匀光场，即在被照射的地面上的照度是均匀的，因此大角度出光方向的光强也越大，但是由于大角度方向上，光线集中在类似花生壳状透镜表面的很小的发光面积上，因此造成该处光强非常大，人眼观察时非常炫目刺眼。
因此需要改进的出光均匀的LED路灯。
实用新型内容
本实用新型的目的是通过提供一种改进的出光均匀的LED路灯，至少部分地克服了现有技术中的不足。
根据本实用新型，提供一种LED路灯，包括：
LED光源阵列，包括呈阵列排布的多个LED发光单元，所述LED发光单元具有LED和准直镜，所述准直镜用于将所述LED发出的光进行准直，得到准直光；和
微透镜阵列，设置在所述准直镜的光路下游，用于对所述准直光进行匀光调制。
优选地，所述LED路灯还包括壳体，所述LED光源阵列设置在所述壳体的底部基板的内表面，所述微透镜阵列覆盖所述壳体的出光开口。
优选地，所述准直镜为准直透镜。
优选地，所述准直透镜为全内反射准直透镜，在其底部设置有内部中空部，所述LED设置在所述内部中空部内。
优选地，所述准直镜为准直反光镜，所述LED设置在所述准直反光镜的反光面包围的空间内。
优选地，所述准直反光镜构成为所述路灯的壳体的一部分，所述微透镜阵列覆盖所述壳体的出光开口。
优选地，在所述壳体的出光开口处设置有插槽，所述微透镜阵列通过插槽可拆卸地连接到所述壳体。
优选地，所述微透镜阵列形成在覆盖所述壳体的出光开口的整片基底上。
优选地，所述微透镜阵列中的微透镜的表面形貌根据所述LED路灯的配光需求进行配置，以获得需求的路灯光场效果。
根据本实用新型，通过针对LED阵列中的每一单颗LED进行准直，然后对LED阵列整体使用微透镜阵列进行匀光调制，能够提供出光均匀、满足路灯配光要求的LED路灯。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本实用新型一个实施例的LED路灯的示意性侧视图；
图2是图1中所示的LED路灯的示意性俯视图；
图3是图1和图2中所示的LED单元结合微透镜阵列的发光光路示意图；
图4是根据本实用新型另一个实施例的LED路灯的示意性侧视图；
图5是适用于本实用新型的微透镜阵列的两个不同曲面实施例的表面形貌数据表；
图6是与图5中的具有曲面1的微透镜阵列对应的光场仿真曲线；
图7是现有的LED路灯的LED阵列的示意性侧视图；
图8是现有LED路灯的出光表面光强分布图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
在本实用新型中，术语“光路下游”、“内部”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、部件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
图1是根据本实用新型一个实施例的LED路灯的示意性侧视图，图2是图1中所示的LED路灯的示意性俯视图。结合图1和图2，图中，LED路灯总体以附图标记10标示，LED路灯10包括LED光源阵列16和微透镜阵列11。LED光源阵列16包括呈阵列排布的多个LED发光单元12，LED发光单元12具有LED 121和准直透镜122，每一单颗LED 121对应一个准直透镜122，准直透镜122用于将LED 121发出的光进行准直，得到准直光。微透镜阵列11设置在准直透镜122的光路下游，用于对LED阵列16整体中的每一颗LED 121发出的由准直透镜122准直的准直光进行匀光调制。
从图1还可看到，LED路灯10还包括壳体14，LED光源阵列16设置在壳体14的底部基板的内表面，微透镜阵列11覆盖壳体14的出光开口。在壳体14的出光开口处可设置插槽，微透镜阵列11通过插槽可拆卸地连接到壳体14。微透镜阵列11也可通过其他紧固方式可拆卸地连接到壳体14。
本实施例中的准直透镜122为全内反射准直透镜，通常为对称设计的截头圆锥形透镜，在其底部设置有内部中空部，LED 121设置在该内部中空部内。
图3是图1和图2中所示的LED单元结合微透镜阵列的发光光路示意图。从图3可以看出，根据本实用新型的LED路灯的光调制原理是，将从LED 121发出的光首先经作为准直透镜122的全内反射透镜进行准直，进行准直后的准直光然后经过微透镜阵列11进行匀光调制，经过微透镜阵列11匀光调制后，光线均匀地从未透镜阵列11表面发出。将经过匀光调制的LED单元组成经过匀光调制的LED阵列，通过阵列本身的匀光优势，进一步改善了LED路灯的匀光和配光效果。
图4是根据本实用新型另一个实施例的LED路灯的示意性侧视图。图中，LED路灯总体以附图标记20标示，LED路灯20包括LED光源阵列26和微透镜阵列21。LED光源阵列26包括呈阵列排布的多个LED发光单元22，LED发光单元22具有LED 221和准直反光镜222，每一单颗LED 221对应一个准直反光镜222，设置在准直反光镜222的反光面包围的空间内，准直反光镜222用于将LED 221发出的光进行准直，得到准直光。微透镜阵列21设置在准直反光镜222的光路下游，用于对LED阵列26整体中的每一颗LED 221发出的由准直反光镜222准直的准直光进行匀光调制。
从图4还可看到，LED路灯20还包括壳体24，LED光源阵列26设置在壳体24的底部基板的内表面，微透镜阵列21覆盖壳体24的出光开口。在壳体24的出光开口处可设置插槽，微透镜阵列21通过插槽可拆卸地连接到壳体24。微透镜阵列21也可通过其他紧固方式可拆卸地连接到壳体24。
由于准直反光镜222是不透明的，可以由金属制成，因此准直反光镜222还可直接构成路灯的壳体的一部分。
本实施例中的准直反光镜222通常为对称设计的截头圆锥形反光杯，LED 221设置在该反光杯内部。
准直镜不限于上面两个实施例中所述的准直透镜和准直反光镜，能实现准直光的所有准直镜都应在本实用新型的适用范围内。
根据本实用新型的LED路灯还可根据的不同的配光要求，配备不同的微透镜阵列来实现不同的照明效果。
图5是适用于本实用新型的微透镜阵列的两个不同曲面实施例的表面形貌数据表。微透镜阵列包括在同一基底上密布的多个微透镜，多个微透镜可以是尺寸相同的微透镜呈规则阵列排布，也可以是大小不同的微透镜随机排布，其中每个微透镜均具有相同的曲面，即具有相同的表面形貌。微透镜的曲面与需要调制的目标光场相对应，通常其为非球面，可以用以下多项式公式表示：f(x,y)＝ax+by+cx2+dxy+ey2+fx3+gx2y+hxy2+iy3+jx4+……，其中，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j等为每一项的系数。
图5的表格中为通过上述公式进行计算得到本实用新型的微透镜阵列的两个实施例的曲面1和曲面2的多项式中各个项的具体系数值。
图6是与图5中的具有曲面1的微透镜阵列相对应的光场仿真图。图6中两副曲线图分别表示具有曲面1的微透镜阵列在两个相互垂直的方向上的光强随出光角度的变化，两副曲线图中，光滑曲线为目标光场分布，带有锯齿形状的曲线为光场仿真曲线。从图6中可以看出，具有曲面1的微透镜阵列在两个相互垂直的方向上的光场仿真曲线与目标光场分布曲线匹配得比较好。
由此可见，根据本实用新型的LED路灯不仅能够实现均匀出光，使得进行观察时，LED路灯出光表面的亮度非常均匀，感觉非常舒适，而且，还使得LED路灯能够容易地实现不同的路灯配光要求和光场效果。
微透镜阵列的微透镜曲面不限于图5中所示的具体实施例，可通过设计微透镜的曲面，即表面形貌，来改善对光束的匀光调制及光场效果，满足LED路灯的不同的配光需求，还可以通过不同的微透镜曲面匹配不同的准直镜来进一步改善对光束的匀光调制及光场效果。
微透镜阵列可以形成在覆盖路灯壳体的出光开口的整片基底上，也可以由组合在一起的多个片段形成。微透镜阵列的可拆卸连接方式，尤其是插槽式连接方式，使得根据本实用新型的LED路灯可以通过方便地更换微透镜阵列来改变LED路灯的配光方式，实现不同的光场效果。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.一种LED路灯，其特征在于，包括：
LED光源阵列，包括呈阵列排布的多个LED发光单元，所述LED发光单元具有LED和准直镜，所述准直镜用于将所述LED发出的光进行准直，得到准直光；和
微透镜阵列，设置在所述准直镜的光路下游，用于对所述准直光进行匀光调制。
2.根据权利要求1所述的LED路灯，其特征在于，所述LED路灯还包括壳体，所述LED光源阵列设置在所述壳体的底部基板的内表面，所述微透镜阵列覆盖所述壳体的出光开口。
3.根据权利要求2所述的LED路灯，其特征在于，所述准直镜为准直透镜。
4.根据权利要求3所述的LED路灯，其特征在于，所述准直透镜为全内反射准直透镜，在其底部设置有内部中空部，所述LED设置在所述内部中空部内。
5.根据权利要求2所述的LED路灯，其特征在于，所述准直镜为准直反光镜，所述LED设置在所述准直反光镜的反光面包围的空间内。
6.根据权利要求5所述的LED路灯，其特征在于，所述准直反光镜构成为所述路灯的壳体的一部分。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的LED路灯，其特征在于，在所述壳体的出光开口处设置有插槽，所述微透镜阵列通过插槽可拆卸地连接到所述壳体。
8.根据权利要求7所述的LED路灯，其特征在于，所述微透镜阵列形成在覆盖所述壳体的出光开口的整片基底上。
9.根据权利要求1所述的LED路灯，其特征在于，所述微透镜阵列中的微透镜的表面形貌根据所述LED路灯的配光需求进行配置，以获得需求的路灯光场效果。
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