一种玻璃透镜及LED灯具制造技术

本实用新型专利技术公开一种玻璃透镜及LED灯具，属于LED灯具光学技术领域，其中，该玻璃透镜包括内侧入射曲面及外侧出射曲面，内侧入射曲面为一内凹的第一自由曲面，外侧出射曲面为一外凸的第二自由曲面；以光源中心为原点构建三维直角坐标系，第一自由曲面在X‑Z方向上的剖线为第一函数曲线，第一自由曲面在Y‑Z方向上的剖线为第二函数曲线，第二自由曲面在X‑Z方向上的剖线为第三函数曲线，第二自由曲面在Y‑Z方向上的剖线为第四函数曲线。本技术方案，其通过对玻璃透镜的内侧入射曲面及外侧出射曲面进行独特设计，使之在满足特定的配光要求下，可适配多种光源数量组合。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃透镜及LED灯具
本技术涉及LED灯具光学
，特别涉及一种玻璃透镜及LED灯具。
技术介绍
近年来LED灯以其长寿命、低能耗、绿色环保等优点，被广泛应用于室内外照明中。然而，由于目前市场上的LED路灯的透镜一般采用有机材料制作而成，长时间使用后，容易变色黄化，进而大大降低了整灯的使用寿命。同时，现有的透镜其一般只能同时满足一种光源数量组合的配光要求，当灯具内的光源数量组合改变后，只能重新根据新的光源数量组合更换新的透镜，以便其能再次满足同样的配光要求，这样一来，容易给厂商带来许多不便。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种玻璃透镜及LED灯具，其通过对玻璃透镜的内侧入射曲面及外侧出射曲面进行独特设计，使之在满足特定的配光要求下，可适配多种光源数量组合。为了解决上述技术问题，具体地，本技术的技术方案如下：一种玻璃透镜，所述玻璃透镜包括内侧入射曲面及外侧出射曲面，所述内侧入射曲面为一内凹的第一自由曲面，所述外侧出射曲面为一外凸的第二自由曲面；以光源中心为原点构建三维直角坐标系，所述第一自由曲面在X-Z方向上的剖线为第一函数曲线z＝-1*10-4x4+9*10-15x3-0.1074x2-7*10-13x+5.4907，所述第一自由曲面在Y-Z方向上的剖线为第二函数曲线z＝-4*10-6y6-4*10-5y5-1*10-4y4+5*10-4y3-2.61*10-2y2+7.5*10-3y+5.5043，所述第二自由曲面在X-Z方向上的剖线为第三函数曲线z＝-2*10-7x6-6*10-8x5+1*10-7x4+3*10-5x3-9.1*10-3x2-2.4*10-3x+12.044，所述第二自由曲面在Y-Z方向上的剖线为第四函数曲线z＝-7*10-7y6-5*10-6y5-2*10-5y4+8*10-5y3-3.43*10-2y2-0.1806y+12.033。一种LED灯具，所述LED灯具包括LED灯板以及上述的玻璃透镜，所述玻璃透镜罩设所述LED灯板的光源。本技术提供的玻璃透镜及LED灯具，其包括内侧入射曲面及外侧出射曲面，内侧入射曲面为一内凹的第一自由曲面，外侧出射曲面为一外凸的第二自由曲面；以光源中心为原点构建三维直角坐标系，第一自由曲面在X-Z方向上的剖线为第一函数曲线，第一自由曲面在Y-Z方向上的剖线为第二函数曲线，第二自由曲面在X-Z方向上的剖线为第三函数曲线，第二自由曲面在Y-Z方向上的剖线为第四函数曲线。这样一来，通过对玻璃透镜的内侧入射曲面及外侧出射曲面进行独特设计，使之在满足特定的配光要求下，可适配多种光源数量组合。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为本技术玻璃透镜一种较佳实施例的俯视结构示意图。图2为图1所示玻璃透镜的X-Z方向上的剖视结构示意图。图3为图1所示玻璃透镜的Y-Z方向上的剖视结构示意图。图4为采用图1所示玻璃透镜的LED灯具的结构示意图。图5为图4所示LED灯具的拆分结构示意图。图6为2*2矩阵分布的LED光源组合下仿真得到的光斑图。图7为2*2矩阵分布的LED光源组合下仿真得到的配光曲线图。图8为2*3矩阵分布的LED光源组合下仿真得到的光斑图。图9为2*3矩阵分布的LED光源组合下仿真得到的配光曲线图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1、图2及图3所示，本实施例提供一种玻璃透镜100，该玻璃透镜100包括内侧入射曲面110及外侧出射曲面120。其中，该内侧入射曲面110为一内凹的第一自由曲面，外侧出射曲面120为一外凸的第二自由曲面。以光源中心为原点构建三维直角坐标系，如图2及图3所示，相应的玻璃透镜130中：第一自由曲面在X-Z方向上的剖线需满足下表一的坐标要求：表一其坐标拟合第一函数曲线为：z＝-1*10-4x4+9*10-15x3-0.1074x2-7*10-13x+5.4907。第一自由曲面在Y-Z方向上的剖线需满足下表二的坐标要求：表二其坐标拟合第二函数曲线为：z＝-4*10-6y6-4*10-5y5-1*10-4y4+5*10-4y3-2.61*10-2y2+7.5*10-3y+5.5043。第二自由曲面在X-Z方向上的剖线需满足下表三的坐标要求：表三其坐标拟合第三函数曲线为：z＝-2*10-7x6-6*10-8x5+1*10-7x4+3*10-5x3-9.1*10-3x2-2.4*10-3x+12.044。第二自由曲面在Y-Z方向上的剖线需满足下表四的坐标要求：表四其坐标拟合第四函数曲线为：z＝-7*10-7y6-5*10-6y5-2*10-5y4+8*10-5y3-3.43*10-2y2-0.1806y+12.033。为了说明本玻璃透镜100的实际使用效果，如图4及图5所示，本实施例还提供一种使用了本玻璃透镜100的LED灯具200，该LED灯具200包括散热底座210、设置于散热底座210上的LED灯板120以及多个玻璃透镜100。其中，LED灯板220包括灯板主体221以及设于灯板主体221上的多个LED光源组222，多个LED光源组222呈矩阵分布，且每一LED光源组222对应罩设于一玻璃透镜100中。该散热底座210的底侧设有若干间隔设置的散热鳍片211，可在灯板主体121工作时对之进行有效散热。该LED灯具200还包括透镜固定压板230，透镜固定压板230设有多个与多个玻璃透镜100一一对应的透镜容置孔231，透镜固定压板240将多个玻璃透镜230一一扣合在LED灯板220上。具体地，透镜固定压板230与LED灯板220的边沿之间设有第一防水胶圈21，每一玻璃透镜100与相应的透镜容置孔241之间设有第二防水胶圈22，通过防水胶圈的结构设置，可有效加强本LED灯具200的防水性能。对于本玻璃透镜100而言，该LED灯具200中的LED光源组122既可采用2*2矩阵分布的LED光源组合，亦可采用2*3矩阵分布的LED光源组合，其均可同时满足这些光源组合的配光要求，使得厂商无需在LED光源组222的LED光源组合改变的情况下，重新配置该玻璃透镜100的自由曲面。为了更好的说明该玻璃透镜100的实际效果，设定如下表五所示的标准道路(表一)，要求本LED灯具200的配光效果达到如下表六所示的光学要求。表五：道路情况灯杆间距(m)灯杆高度(m)道路数道路宽度(m)布灯方式仰角(°)3512双八3.75双向对称04012双八3.75双向对称≤10在整灯光输出18000lm维护系数1.0的前提下仿真数据满足：表六：光学要求以上数据的仿真道路均为干燥的沥青路面。2*2矩阵分布的LED光源组合下仿真得到如图6所示光斑图及如图7所示的配光曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃透镜，其特征在于，所述玻璃透镜包括内侧入射曲面及外侧出射曲面，所述内侧入射曲面为一内凹的第一自由曲面，所述外侧出射曲面为一外凸的第二自由曲面；以光源中心为原点构建三维直角坐标系，所述第一自由曲面在X‑Z方向上的剖线为第一函数曲线z＝‑1*10‑4x4+9*10‑15x3‑0.1074x2‑7*10‑13x+5.4907，所述第一自由曲面在Y‑Z方向上的剖线为第二函数曲线z＝‑4*10‑6y6‑4*10‑5y5‑1*10‑4y4+5*10‑4y3‑2.61*10‑2y2+7.5*10‑3y+5.5043，所述第二自由曲面在X‑Z方向上的剖线为第三函数曲线z＝‑2*10‑7x6‑6*10‑8x5+1*10‑7x4+3*10‑5x3‑9.1*10‑3x2‑2.4*10‑3x+12.044，所述第二自由曲面在Y‑Z方向上的剖线为第四函数曲线z＝‑7*10‑7y6‑5*10‑6y5‑2*10‑5y4+8*10‑5y3‑3.43*10‑2y2‑0.1806y+12.033。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃透镜，其特征在于，所述玻璃透镜包括内侧入射曲面及外侧出射曲面，所述内侧入射曲面为一内凹的第一自由曲面，所述外侧出射曲面为一外凸的第二自由曲面；以光源中心为原点构建三维直角坐标系，所述第一自由曲面在X-Z方向上的剖线为第一函数曲线z＝-1*10-4x4+9*10-15x3-0.1074x2-7*10-13x+5.4907，所述第一自由曲面在Y-Z方向上的剖线为第二函数曲线z＝-4*10-6y6-4*10-5y5-1*10-4y4+5*10-4y3-2.61*10-2y2+7.5*10-3y+5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德峰，苑文波，路振高，袁小佩，周晴，李江海，
申请(专利权)人：深圳市洲明科技股份有限公司，广东洲明节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44