本实用新型专利技术公开了一种ＬＥＤ路灯的矩形光斑形成装置，用于至少一个ＬＥＤ芯片的ＬＥＤ路灯上，在ＬＥＤ芯片的前方依次设置光栅状非球面透镜阵列和非球面透镜，光栅状非球面透镜阵列垂直于ＬＥＤ芯片的光轴。作为一种改进，光栅状非球面透镜阵列采用光栅状半圆柱体条状透镜阵列，光栅状半圆柱体条状透镜阵列具有半圆柱弧面的一侧朝向非球面透镜。本实用新型专利技术应用在路灯灯具上时，可以使灯具的发光角度发生偏移，得到矩形均匀光斑，并可以根据路面要求设计，使矩形光斑的长宽比为１∶２到１∶３，同时合理设计灯距与灯高，使相邻光斑之间不会出现阴影，这样在路面上可形成一条明亮的照度均匀的矩形光带，不会造成路面的局部黑暗地带，提升了路边的照明利用率。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于照明设备
，尤其涉及一种LED路灯。
技术介绍
由于LED技术的不断发展，因此LED芯片被大量运用于路灯照明。在现有的道路照明技术中，有的道路照明设计采用广角圆周正态分布，有的道路照明 设计采用单侧照明，这两种设计都是常规光源的配光曲线，不具有合理的配光 带，都会造成局部光源的浪费，或者会造成路面的局部黑暗地带，这不仅造成 能源浪费，也给夜间车辆行驶带来不便，产生安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种LED路灯的光斑形成装置，它能够使LED路 灯产生合理的配光带。本技术借助"二次光学系统"的原理进行设计，这种光学系统可对光 源的发光方向作出改变。光线在经过不同的传播介质时，会在不同折射率的介 面上发生传播方向的偏移，偏移的方向同入射角度及所经过的传播介质的折射 率有关。本技术的技术方案为 一种LED路灯的矩形光斑形成装置，用于至少 一个LED芯片的LED路灯上，在LED芯片的前方依次设置光栅状非球面透镜 阵列和非球面透镜，光栅状非球面透镜阵列垂直于LED芯片的光轴。作为本技术的改进，光栅状非球面透镜阵列为光栅状半圆柱体条状透 镜阵列，光栅状半圆柱体条状透镜阵列具有半圆柱弧面的一侧朝向非球面透镜。 调整非球面透镜和光栅状半圆柱体条状透镜阵列的间距及LED灯的仰角，可使LED灯的光线按斗定的角度出射，最终在目标照明面形成一个照度均匀的矩形 亮斑。在本技术中，当光线从光栅状非球面透镜阵列一侧射入，从非球面透 镜一侧射出时，可形成矩形的光斑。本技术的使用方法是，将其封装在大 功率LED芯片上，由LED芯片发出的光经过一次光学透镜会聚后，将会使发散 的光斑会聚在90度左右的光锥内，此时发出的光斑为圆形光斑，经光栅状非球 面透镜阵列收敛，可在X轴方向上将光斑扩宽，而在Y轴方向上将光斑收敛， 得到矩形光斑。入射光再通过非球面透镜时，可以通过非球面透镜修正光路的 象差，去除不必要的杂光，再经轴向距离的调节便可得到均匀的矩形集光的出 射光斑。本技术的有益效果是，当其应用在路灯灯具上，可以使灯具的发光角 度发生偏移，得到矩形均匀光斑，并可以根据路面要求设计，使矩形光斑的长 宽比为1:2到1:3，同时合理设计灯距与灯高，使相邻光斑之间不会出现阴影， 这样在路面上可形成一条明亮的照度均匀的矩形光带，不会造成路面的局部黑 暗地带，提升了路边的照明利用率。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式如图所示，本技术LED路灯的矩形光斑形成装置，用于至少一个LED 芯片1的LED路灯上，选用定型的LED芯片1后，在每一颗定位的LED芯片 l的一侧，依次设置光栅状非球面透镜阵列2和非球面透镜3，光栅状非球面透 镜阵列2垂直于LED芯片1的光轴4。光栅状非球面透镜阵列2可以采用光栅 状半圆柱体条状透镜阵列，光栅状半圆柱体条状透镜阵列具有半圆柱弧面的一侧朝向非球面透镜。每一非球面透镜的垂直方向可调，定位后加以紧固，就可 达到道路照明需要的长宽比光斑要求。本技术LED路灯的矩形光斑形成装置的应用效果实例-例l:在36W的LED路灯中作过如下试验-LED路灯采用日本亚明公司的3W芯片12颗，正向输入电压为直流1000 mA，未装任何二次光学系统的情况下，在距离3.5m处，其输出的光斑中心照 度为601x，光斑呈120°不均匀散开，在未作任何功率调整的情况下，仅在LED 芯片的上面加装"矩形光斑形成装置"，光斑的中心光照度立即提高到160.2 lx， 亮度提高2.67倍，而且l: 2的矩形光斑清晰均匀。例2:在72W的LED路灯中试验结果LED路灯采用美国旭明公司的3W芯片24颗，正向输入电压为直流1000 mA，未装任何二次光学系统的情况下，在距离3.5m处，其输出的光斑中心照 度为112 lx，光斑呈120°不均匀散开，在未作任何功率调整的情况下，仅在LED 芯片的上面加装"矩形光斑形成装置"，光斑的中心照度立即提高到300 1x，亮 度提高2.68倍，而且l: 2的矩形光斑清晰均匀。经一系列的计算与试验总结为(1) 矩形光斑形成装置能将发散的光能集中，在同等条件下比一般系统的 光能集中度提高2.6倍；(2) 矩形光斑形成装置可将散射的圆光斑集结为矩形的光斑，满足道路照 明要求；(3) 矩形光斑形成装置照射光斑的长宽比和发散角可调，长宽比可调出 1:2 1:3;(4) 矩形光斑形成装置的材料可选用光学玻璃或光学型塑料，透过率以光学玻璃加镀增透膜为佳。(5) 矩形光斑形成装置的结构为光栅状半圆柱体+抛物型设计；(6) 矩形光斑形成装置的焦距可根据道路照明设计需要和厂商的LED芯 片的封装情况设定；(7) 矩形光斑形成装置的出光角度可根据道路宽窄情况而定；(8) 矩形光斑形成装置可保证国家对道路照明提出的照度标准要求 (2007-7-1实施的标准)。权利要求1. 一种LED路灯的矩形光斑形成装置，用于至少一个LED芯片(1)的LED路灯上，其特征在于在LED芯片(1)的前方依次设置光栅状非球面透镜阵列(2)和非球面透镜(3)，光栅状非球面透镜阵列(2)垂直于LED芯片(1)的光轴(4)。2. 根据权利要求1所述的LED路灯的矩形光斑形成装置，其特征在于 所述光栅状非球面透镜阵列(2)为光栅状半圆柱体条状透镜阵列，光栅状半圆 柱体条状透镜阵列具有半圆柱弧面的一侧朝向非球面透镜(3)。专利摘要本技术公开了一种LED路灯的矩形光斑形成装置，用于至少一个LED芯片的LED路灯上，在LED芯片的前方依次设置光栅状非球面透镜阵列和非球面透镜，光栅状非球面透镜阵列垂直于LED芯片的光轴。作为一种改进，光栅状非球面透镜阵列采用光栅状半圆柱体条状透镜阵列，光栅状半圆柱体条状透镜阵列具有半圆柱弧面的一侧朝向非球面透镜。本技术应用在路灯灯具上时，可以使灯具的发光角度发生偏移，得到矩形均匀光斑，并可以根据路面要求设计，使矩形光斑的长宽比为1∶2到1∶3，同时合理设计灯距与灯高，使相邻光斑之间不会出现阴影，这样在路面上可形成一条明亮的照度均匀的矩形光带，不会造成路面的局部黑暗地带，提升了路边的照明利用率。文档编号F21Y101/02GK201237152SQ20082005026公开日2009年5月13日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日专利技术者何柏华, 李继红, 陈振邦 申请人:李继红;陈振邦;何柏华本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＬＥＤ路灯的矩形光斑形成装置，用于至少一个ＬＥＤ芯片（１）的ＬＥＤ路灯上，其特征在于：在ＬＥＤ芯片（１）的前方依次设置光栅状非球面透镜阵列（２）和非球面透镜（３），光栅状非球面透镜阵列（２）垂直于ＬＥＤ芯片（１）的光轴（４）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李继红，陈振邦，何柏华，
申请(专利权)人：李继红，陈振邦，何柏华，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]
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