一种LED路灯曲面透镜制造技术

本实用新型专利技术涉及一种曲面透镜，尤其涉及一种LED路灯曲面透镜。该透镜包括内侧面曲面和外侧面曲面；所述内侧面曲面和外侧面曲面在沿着车道车流的方向上成对称状态；在沿着车道车流的方向上，光线分别经过所述内侧面曲面和外侧面曲面的折射，实现了光线的发散和较好的蝠翼型配光；在垂直于车道车流的方向上，光线分别经过所述内侧面曲面和外侧面曲面的折射，实现了灯光的内聚。本实用新型专利技术适用于多种杆距及大杆距道路照明的需求，使LED路灯在路面上能形成良好的光斑，提高了LED路灯在路面照度的均匀度；有效地增加了单个LED路灯的照明长度，减少了LED路灯的使用数量，同时减少了路灯灯杆的数量；降低了单位长度内道路LED路灯的维护和维修成本。

【技术实现步骤摘要】
一种LED路灯曲面透镜
本技术涉及一种曲面透镜，尤其涉及一种LED路灯曲面透镜。
技术介绍
随着单个LED(LightEmiltingDiode，发光二极管)光通量的不断提高，LED在照明领域的应用越来越广，但LED与传统光源存在着很大的差异，传统照明系统的光学设计与结构不能充分发挥LED光源的优势。近年来，通过曲面对LED进行配光设计研究发展很快，并取得很好的成果。目前曲面多应用于均匀性要求不高的大面积照明或车前灯反光碗中，以及用于光电及通讯产品，但是在多种杆距及大杆距道路照明领域中的应用效果不佳，存在路面照度不均匀、杆距小等问题。
技术实现思路
本技术为解决上述的技术问题，提供一种结构设计合理、提高LED路灯在路面照度的均匀度、增加单个路灯的道路照明覆盖长度的LED路灯曲面透镜。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种LED路灯曲面透镜，包括内侧面曲面和外侧面曲面；所述内侧面曲面在沿着车道车流的方向上呈对称状态,外侧面曲面在沿着车道车流的方向上呈对称状态；所述内侧面曲面为凹形自由曲面，所述外侧面曲面为凸形自由曲面。本技术适用于多种杆距及大杆距道路照明的需求，使LED路灯在路面上能形成良好的光斑，提高了LED路灯在路面照度的均匀度；增加了单个LED路灯的道路照明覆盖长度，能有效地减少LED路灯的使用数量，同时可减少相应的灯杆数量，也达到了节省投资的目的。进一步，所述内侧面曲面的曲率为0.015-0.290，外侧面曲面的曲率为0.010-0.075。在此条件下，该透镜对光的折射更好，可使LED路灯在路面上能形成良好的光斑。更进一步，所述凹形自由曲面向灯杆方向倾斜。该设计使得LED路灯发出的光线向道路一侧偏移，提高了LED路灯在道路上的照度。进一步，该透镜靠近道路一侧的厚度大于远离道路一侧的厚度。该设计使得LED路灯发出的光线向道路一侧偏移，提高了LED路灯在道路上的照度。进一步，在沿着车道车流的方向上，所述外侧面曲面的高度自中心向两侧依次为相等曲线、升高和降低至安装面。该设计通过改变不同位置曲线，改变了不同位置的光线在“透镜至空气”界面的入射角，进而改变了光线的出射角，以实现路灯发光角度的发散，满足道路照明的要求。更进一步，该透镜的距高比为1：4.9-1：5.5。当距高比在此范围内时，LED路灯在道路上形成良好的矩形光斑。本技术同现有技术相比具有以下优点及效果：1、本技术适用于多种杆距及大杆距道路照明的需求，使LED路灯在路面上能形成良好的光斑，提高了LED路灯在路面照度的均匀度；2、本技术有效地增加了单个LED路灯的照明长度，减少了LED路灯的使用数量，同时减少了路灯灯杆的数量，降低单位长度内道路LED路灯的安装成本；3、本技术降低了单位长度内道路LED路灯的维护和维修成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的投影结构示意图。图2为图1截面A-A的结构示意图。图3为图1截面X-X的结构示意图。图4为在配光C0/C180方向上，本技术及光线走向模拟示意图。图5为在配光C90/C270方向上，本技术及光线走向模拟示意图。图6为实测光强分布曲线，单位为cd。图7为实测平面等照度曲线。图8为路灯杆高度为10m、两灯间距为55m时，道路照明等照度图。图9为本技术的结构示意图。标号说明：1、内侧面曲面；2、外侧面曲面；3、凹形自由曲面；4、凸形自由曲面；5、中心；6、安装面；7、LED。具体实施方式本技术的透镜与LED7(Light-EmittingDiode，发光二极管)相互配合，两者与灯杆共同组成LED路灯。该透镜内侧靠近LED7一面为内侧面曲面1，远离LED7的一面为外侧面曲面2。自由曲面是工程中最复杂而又经常遇到的曲面。工业产品的形状大致上可分为两类或由这两类组成：一类是仅由初等解析曲面例如平面、圆柱面、圆锥面、球面等组成；另一类是不能由初等解析曲面组成，而由复杂方式自由变化的曲线曲面即所谓的自由曲线曲面组成。在图1中，截面A-A为沿着车道车流的方向(配光C0/C180方向)，截面X-X为垂直于车道车流的方向(配光C90/C270方向)。下面结合实施例对本技术做进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。实施例1：如图1和图9所示，一种LED路灯曲面透镜，该透镜为玻璃材质，呈块状，包括内侧面曲面1和外侧面曲面2，并且在安装好LED路灯以后，内侧面曲面1和外侧面曲面2在沿着车道车流的方向上均呈对称状态。如图4和图6所示，在配光C0/C180方向上，由LED7所发出的朗伯型配光，分别经过该路灯曲面透镜的内侧面曲面1和外侧面曲面2的折射，实现了灯光光线的发散和较好的蝠翼型配光，提高了道路照明的均匀度。如图5和图6所示，在配光C90/C270方向上，由LED7所发出的朗伯型配光，分别经过该路灯曲面透镜的内侧面曲面1和外侧面曲面2的折射，实现了灯光光线的内聚，提高了LED7光线照射到路面的比例，提高了平均照度。在本技术中，内侧面曲面1为凹形自由曲面3，外侧面曲面2为凸形自由曲面4。透镜的折射率一般在1.4到1.6之间，空气的折射率为1，根据Snell定律，一般来说光线从空气进入透镜后发光角度会变小，从透镜内部进入空气后发光角度会变大。所以在本实施例中，凹形自由曲面3能使得LED7发出的光线从空气进入透镜后，发光角度的变小量降低；凸形自由曲面4能使得LED7发出的光线从该路灯曲面透镜内部进入空气后，发光角度的变大量增加。通过发光角度的变小量降低和发光角度的变大量增加，本技术在沿着车道车流的方向，实现了灯光光线更好的发散；在垂直于车道车流的方向上，实现了灯光光线更好的内聚。在本技术中，单个LED7可采用单个LED芯片单独封装的方式，也可采用多个LED芯片集成封装的方式。如图4所示，单个LED和单个透镜组成一个发光模具，路灯可以只包含有一个发光模组，也可以包含有多个发光模组。实施例2：本实施例是对内侧面曲面1和外侧面曲面2的进一步限定，主要限定内侧面曲面1和外侧面曲面2的曲率，由于曲面的复杂性，也决定了该透镜不同的位置有不同的曲率，具体为内侧面曲面1的不同位置的曲率范围为0.016-0.055，外侧面曲面2的不同位置的曲率范围为0.005-0.165。在此条件下，该透镜对光的折射更好，可使LED7路灯在路面上能形成良好的光斑。实施例3：如实施例2所示，其区别仅在于凹形自由曲面3向灯杆方向倾斜。如图2所示，沿着箭头B-B方向的一条直线即为凸形自由曲面4的对称基准面。本实施例中的凹形自由曲面3，使得LED7发出的灯光光线向道路一侧偏移，也可以说是LED7发出的灯光光线向车道车流的方向偏移，大大提高了路灯的照度。实施例4：如实施3所示，其区别仅在于该透镜靠近道路一侧的厚度大于远离道路一侧的厚度。该透镜靠近道路一侧的厚度与远离道路一侧的厚度比为1.05-1.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED路灯曲面透镜，其特征在于：包括内侧面曲面(1)和外侧面曲面(2)；所述内侧面曲面(1)在沿着车道车流的方向上呈对称状态,外侧面曲面(2)在沿着车道车流的方向上呈对称状态；所述内侧面曲面(1)为凹形自由曲面(3)，所述外侧面曲面(2)为凸形自由曲面(4)。

【技术特征摘要】
1.一种LED路灯曲面透镜，其特征在于：包括内侧面曲面(1)和外侧面曲面(2)；所述内侧面曲面(1)在沿着车道车流的方向上呈对称状态,外侧面曲面(2)在沿着车道车流的方向上呈对称状态；所述内侧面曲面(1)为凹形自由曲面(3)，所述外侧面曲面(2)为凸形自由曲面(4)。2.根据权利要求1所述的一种LED路灯曲面透镜，其特征在于：所述内侧面曲面(1)的曲率为0.015-0.290，外侧面曲面(2)的曲率为0.010-0.075。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋卫敏，鲍君卿，徐良波，
申请(专利权)人：浙江中博光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33