專利名稱：Led路燈用透鏡和led路燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明領(lǐng)域，尤其是一種用LED照明的路燈透鏡以及采用該透鏡的 LED路燈。
背景技術(shù)：
在城市道路中，為了人們的出行方便，路燈(包括隧道燈等)是不可缺少的照明工 具，傳統(tǒng)的路燈一般多為鈉燈、汞燈等光源；這些光源路燈，雖然也能滿足道路照明的要求， 但其耗電量大，壽命比較短且維護(hù)費(fèi)用高；于是，為解決上述問題，出現(xiàn)了 LED路燈?，F(xiàn)有市面上LED路燈的光束角相對(duì)較小，通常只能滿足燈間距與燈高比例為3 1 的使用條件，不能滿足更大比例的條件。而有很多路燈燈間距與燈高比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3 1， 比如有4 1、5 1、6 1、7 1等?，F(xiàn)有市面上LED路燈燈間距與燈高比例超過3 1 后燈與燈之間的地面上會(huì)出現(xiàn)明顯的亮暗不均的現(xiàn)象，甚至幾乎沒有光線照射而出現(xiàn)黑暗 區(qū)域；導(dǎo)致路面平均照度低且均勻度差，這種亮暗不均的照明，直接影響行車安全；因此， 有必要對(duì)這種結(jié)構(gòu)形式的LED路燈用透鏡以及應(yīng)用該透鏡的LED路燈進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種LED路燈用透鏡，在LED發(fā)出的光線通 過該LED路燈用透鏡時(shí)，LED路燈用透鏡指向周邊的光強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于法向光強(qiáng)，從而使光線在 路面有效區(qū)域內(nèi)的照度均勻。本實(shí)用新型要解決另一技術(shù)問題是提供一種LED路燈，該LED路燈照度均勻度好 且光線能量損失小。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的LED路燈用透鏡采用以下技術(shù)方案該LED 路燈用透鏡包括鏡體，所述鏡體的正面設(shè)置有用以供鏡體中的LED光線進(jìn)入空氣層的出射 面，所述出射面包括底部曲面，所述底部曲面向其兩側(cè)分別傾斜向上延伸形成側(cè)面曲面，所 述底部曲面和側(cè)面曲面大致呈波形；該鏡體的反面設(shè)置有用以供光源處的LED光線進(jìn)入 所述鏡體內(nèi)的復(fù)合面體，所述復(fù)合面體周圍的側(cè)壁為用以反射復(fù)合面體內(nèi)的LED光線使該 LED光線向出射面方向傳播的全反射面，在所述復(fù)合面體大致中心位置凹陷形成一個(gè)用以 容置LED的凹槽，所述凹槽的槽壁為供LED光線進(jìn)入復(fù)合面體內(nèi)的入射面。根據(jù)本實(shí)用新型的具體構(gòu)思，所述入射面為弧面、平面、球面、橢圓面、拋物面、雙 曲面、圓柱面、圓錐式對(duì)焦面和由曲線延伸形成的圓柱面中至少一種面的組合。根據(jù)本實(shí)用新型的具體構(gòu)思，所述鏡體由PC或PMMA透明材料制成。根據(jù)本實(shí)用新型的具體構(gòu)思，所述復(fù)合面體兩側(cè)分別設(shè)置有連接部，所述連接部與所述鏡體一體設(shè)置，且所述連接部與所述復(fù)合面體之間對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)底部為平滑曲線 且橫截面大致呈V字形的長(zhǎng)槽。為解決另一技術(shù)問題，本實(shí)用新型的LED路燈采用下述技術(shù)方案該LED路燈包括 透鏡邊框和設(shè)置在透鏡邊框上的LED路燈用透鏡，所述LED路燈用透鏡為上述技術(shù)方案中所述的LED路燈用透鏡。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的LED路燈用透鏡具有下述有益效果(1)由于本實(shí) 用新型的透鏡設(shè)置有全反射面，該全反射面可使偏離LED法向角度的光線改變傳播方向， 使其向出射面方向傳播，最終指向地面，因此，避免了在光線傳播過程中過多的能量損失； (2)由于本實(shí)用新型出射面大致呈波形，其與全發(fā)射面相配合，其散射范圍大，加大了出射 光的光束角，其投射到地面上的光斑呈長(zhǎng)方形，并且光斑的長(zhǎng)寬比例可達(dá)5. 4 1，燈間距 與燈高比例可以達(dá)到8 1 ；光線投射到地面上時(shí)，在有限照射范圍內(nèi)照度相差較小，照度 非常均勻。與現(xiàn)有技術(shù)相比，應(yīng)用本實(shí)用新型透鏡的LED路燈，具有下述有益效果由于本實(shí)用新型的透鏡設(shè)置有全反射面，該全反射面可使偏離LED法向角度較大 那部分光線改變傳播方向，使其向出射面?zhèn)鞑?，最終指向地面，因此，本實(shí)用新型的LED路 燈具有能力損失小等優(yōu)點(diǎn)；(2)由于本實(shí)用新型出射面大致呈波形，與全反射面進(jìn)行精確 的配合，其散射范圍大，加大了出射光的光束角，是投射到地面上的光斑呈長(zhǎng)方形，并且光 斑的長(zhǎng)寬比例可達(dá)5. 4 1，燈間距與燈高比例可以達(dá)到8 1。因此，本實(shí)用新型的LED 路燈具有照度相差較小，照射范圍廣、照度非常均勻等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型LED路燈用透鏡的立體圖；圖2為本實(shí)用新型LED路燈用透鏡的另一角度的立體圖；圖3是本實(shí)用新型LED路燈用透鏡的俯視圖，圖4是圖3的A-A剖視圖，圖5是圖3的B-B剖視圖；圖6是光束在本實(shí)用新型LED路燈用透鏡中傳播的示意圖；圖7是本實(shí)用新型中LED路燈用透鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型需要進(jìn)行釋意的是a. LED路燈包括街道LED照明燈、隧道LED照明燈、道路LED照明燈、LED防爆燈、 LED投光燈以及LED吸頂燈等多種照明燈結(jié)構(gòu)形式。b.大致中心位置包括接近中心位置或位于中心位置的兩種情況。c.大致呈V字形是指近似呈V字形或呈V字形的兩種情況。參見圖1和圖2，該LED路燈用透鏡包括鏡體1，該鏡體1包括出射面11和復(fù)合面 體12 ；其中，鏡體由PC或PMMA透明材料制成，所述出射面11位于鏡體1的正面，其用于供 鏡體1中的LED光線進(jìn)入大氣層；所述復(fù)合面體12位于鏡體1的反面，該復(fù)合面體12用以 供光源發(fā)出的光進(jìn)入所述鏡體1內(nèi)。所述出射面11包括底部曲面111，所述底部曲面111處向其兩側(cè)分別傾斜向上延伸形成側(cè)面曲面112，所述底部曲面111和側(cè)面曲面112大致呈波形，底部曲面111和側(cè)面 曲面112優(yōu)選波形面；這樣，在光束在從鏡體1內(nèi)向空氣層中傳播時(shí)，經(jīng)過底部曲面111和 側(cè)面曲面112的折射作用，光束就會(huì)發(fā)生擴(kuò)散，從而擴(kuò)大了照射范圍。[0027]參見圖3、圖4和圖5 ( —并參考圖1和圖2)，所述復(fù)合面體12的側(cè)壁為全反射面121、122，其用以反射復(fù)合面體12內(nèi)的光線并使該光線向出射面11方向傳播；當(dāng)光束傳播 至該全反射面121或122上時(shí)，全反射面121或122能發(fā)生全發(fā)射。在復(fù)合面體12大致中 心的位置凹陷形成有一個(gè)用以容置LED的凹槽2，該凹槽2的槽壁為供LED光線進(jìn)入復(fù)合面 體112內(nèi)的入射面21。所述入射面21可為多種形式，即為弧面、平面、球面、橢圓面、拋物面、雙曲面、圓 柱面、圓錐式對(duì)焦面和由曲線延伸形成的圓柱面中至少一種面的組合。圖中只是舉例性的 列出了為弧面與平面兩種面組合形成入射面21的情形。所述復(fù)合面體12兩側(cè)分別設(shè)置有連接部3、4，該連接部3、4與鏡體1 一體設(shè)置，且 連接部3、4與復(fù)合面體12之間對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)長(zhǎng)槽31、41，該兩個(gè)長(zhǎng)槽31、41底部均為平 滑曲線，且橫截面大致呈V字形。所述復(fù)合面體112位于所述兩個(gè)長(zhǎng)槽31、41之間。所述連接部3或連接部4包括橫向連接面33和縱向連接面32，該LED路燈用透鏡 可以通過陣列形成一體，各個(gè)透鏡單體通過橫向連接面33和縱向連接面32進(jìn)行橫向和縱 向的連接，可以形成一體化無縫連接。參見圖6，在光源位于凹槽2中時(shí)，其發(fā)出的光束(如圖中箭頭表示方向)在入射 面21處發(fā)生折射，而后分別向全反射面121、122和出射面11方向傳播，傳播至出射面11 的光束，經(jīng)出射面11折射發(fā)散進(jìn)入空氣層5中；需要進(jìn)行說明的是，光束在全反射面121、 122處發(fā)生的反射為全反射。參見圖7，本實(shí)用新型的LED路燈6包括透鏡邊框61和設(shè)置在透鏡邊框上的LED 路燈用透鏡62，其中，該框架61大致呈矩形，LED路燈用透鏡62結(jié)構(gòu)與上述已詳細(xì)敘述的 LED路燈用透鏡結(jié)構(gòu)相同，該LED路燈用透鏡62在框架61上長(zhǎng)度方向連續(xù)設(shè)置有多排，其 中，每排均包括緊靠設(shè)置的多個(gè)LED路燈用透鏡；顯而易見，透鏡邊框61和設(shè)置在透鏡邊框 上的LED路燈用透鏡62可以形成一體，各個(gè)LED路燈用透鏡62之間也可以形成無縫連接， 其與燈具結(jié)構(gòu)配合，具有防塵、防水的作用；該LED路燈6具有在光束傳播過程中具有能量 損失少、照度均勻度高、照射范圍廣、照射區(qū)域易于控制等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)本實(shí)用新型中的LED路燈用透鏡以光束角以1/2最大光強(qiáng)之間的夾角計(jì)算時(shí)， 其在水平方向的光束角為154士 10度，垂直方向的光束角為45士5度，水平光束角和垂直光 束角之比約為3.5 1(普通LED路燈或LED隧道燈只能達(dá)到2 1)；當(dāng)以光束角以1/10 最大光強(qiáng)之間的夾角計(jì)算時(shí)，其在水平方向的光束角為158士 10度，垂直方向的光束角為 62 士 5度，其水平光束角和垂直光束角之比約為2.5 1(普通LED隧道燈或路燈只能達(dá) 到1.4 1)；燈具水平且當(dāng)光斑大小以1/10最大照度所包含的范圍計(jì)算時(shí)，光斑的長(zhǎng)寬之 比可達(dá)5. 4 1(普通LED隧道燈或路燈只能達(dá)到2. 5 1)，燈高為10米時(shí)，照射范圍為 76米X 14米，由于實(shí)際使用時(shí)兩燈之間的光線會(huì)交叉疊加，故燈間距與燈高比例可以達(dá)到 8 1 ；出光效率高，在這么大的出射角的情況下仍可達(dá)80%以上，其蝙蝠翼形的配光曲線， 使其照度的分布具有良好的均勻性，能夠滿足道路照明的要求，適合于燈間距稀疏的道路 照明場(chǎng)合，拉大兩燈之間的距離，可以達(dá)到節(jié)約燈具的目的。由于其矩形的光斑，在適當(dāng)?shù)?安裝高度下，可以和不同的道路大小緊密匹配，即光斑基本上都照射到道路上，充分利用了 燈具發(fā)出的光能量，既節(jié)約了能源，又避免了光污染。
權(quán)利要求一種LED路燈用透鏡，包括鏡體，所述鏡體的正面設(shè)置有用以供鏡體中的LED光線進(jìn)入空氣層的出射面，其特征在于，所述出射面包括底部曲面，所述底部曲面向其兩側(cè)分別傾斜向上延伸形成側(cè)面曲面，所述底部曲面和側(cè)面曲面大致呈波形；該鏡體的反面設(shè)置有用以供光源處的LED光線進(jìn)入所述鏡體內(nèi)的復(fù)合面體，所述復(fù)合面體周圍的側(cè)壁為用以反射復(fù)合面體內(nèi)的LED光線使該LED光線向出射面方向傳播的全反射面，在所述復(fù)合面體大致中心位置凹陷形成一個(gè)用以容置LED的凹槽，所述凹槽的槽壁為供LED光線進(jìn)入復(fù)合面體內(nèi)的入射面。
2.如權(quán)利要求1所述的LED路燈用透鏡，其特征在于，所述入射面為弧面、平面、球面、 橢圓面、拋物面、雙曲面、圓柱面、圓錐式對(duì)焦面和由曲線延伸形成的圓柱面中至少一種面 的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的LED路燈用透鏡，其特征在于，所述鏡體由PC或PMMA透明材料 制成。
4.如權(quán)利要求1所述的LED路燈用透鏡，其特征在于，所述復(fù)合面體兩側(cè)分別設(shè)置有連 接部，所述連接部與所述鏡體一體設(shè)置，且所述連接部與所述復(fù)合面體之間對(duì)稱設(shè)置有兩 個(gè)底部為平滑曲線且橫截面大致呈V字形的長(zhǎng)槽。
5.一種LED路燈，包括透鏡邊框和設(shè)置在透鏡邊框上的LED路燈用透鏡，其特征在于， 所述LED路燈用透鏡為權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的LED路燈用透鏡。
專利摘要一種LED路燈用透鏡，包括鏡體，所述鏡體的正面設(shè)置有出射面，出射面包括底部曲面，底部曲面向其兩側(cè)分別傾斜向上延伸形成側(cè)面曲面，所述底部曲面和側(cè)面曲面大致呈波形；該鏡體的反面設(shè)置有用以供光源處的LED光線進(jìn)入所述鏡體內(nèi)的復(fù)合面體，所述復(fù)合面體周圍的側(cè)壁為用以反射復(fù)合面體內(nèi)的LED光線使該LED光線向出射面方向傳播的全反射面，在所述復(fù)合面體大致中心位置凹陷形成一個(gè)用以容置LED的凹槽，凹槽的槽壁為供LED光線進(jìn)入復(fù)合面體內(nèi)的入射面。該LED路燈用透鏡具有照度均勻度高等優(yōu)點(diǎn)；本實(shí)用新型還涉及了一種LED路燈。
文檔編號(hào)F21W131/103GK201568893SQ20092031848
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者李盛遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:深圳市邦貝爾電子有限公司