一种能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜制造技术

一种能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，本实用新型专利技术涉及光学领域。现有技术存在结构复杂、光照要求难于保证等缺陷，本实用新型专利技术具有上曲面和底面，上曲面和底面之间为透光介质层，所述的透光介质层上设有光处理斜面。通过在透镜上设置具有光处理斜面的外凸部或内凹部，使ＬＥＤ灯具部分中心光线向两侧发散，在离中心线６０°左右形成最大光强，满足照度要求，结构简单，安装维修方便，工作稳定。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜
本技术涉及光学领域，具体是一种能大范围改变发光二极管输出光强分 布的透镜。
技术介绍
大功率LED在道路照明上的应用日益普及，道路照明对被照射路面的照度、 亮度、均匀度、光色和范围等都有严格要求，灯具的光强分布需要满足如图1中 曲线l所示的形状，即灯具最大输出光强在离中心线60。左右。而一般LED直 接发出的光的光强分布呈圆形，输出最大光强在中心线附近，因此需要在LED 外加上二次光学处理装置。目前通常采用的二次光学处理方法是采用多个LED并在每个LED前设置聚 光透镜，并调节每个LED的出射角度，使之照射到特定的范围，通过多个LED 的照射叠加来达到整体光强要求。采用这种方法的灯具结构复杂，安装和修护都 很繁琐，且当这些LED中一个或几个损坏时，整体的照射范围内便会出现局部 偏暗，达不到光强分布要求。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本技术通过改进透镜形状采用一 个光源一个透镜便可实现路灯光强分布要求，以达到简化结构、便于安装维修、 工作稳定的目的。为此，本技术采用以下技术方案 一种能大范围改变发光二极管输出光 强分布的透镜，其特征在于它具有上曲面和底面，上曲面和底面之间为透光介质 层，所述的透光介质层上设有光处理斜面。安装好该透镜后，LED —般位于底 面正下方，LED所发出的光大致沿竖直方向照射到光处理斜面，小部分光发生 折射继续沿与竖直方向角度相差不大的光路传播，而大部分光会发生反射，向透 镜的侧面射出，这样就使原先照射到中心的光线聚到了侧边，适当调节外凸部的 大小形状，便可使灯具在60°左右达到最大的光强，满足使用要求。本方案使 用一个大功率LED、 一个透镜便可实现配光要求，结构简单，安装维修方便， 和使用多个LED的现有技术相比，灯具的故障率也较低。作为对上述技术方案的完善和补充，本技术进一步采取如下技术措施所述的光处理斜面设于上曲面，上曲面中央设有一内凹部，该内凹部的侧面 自上曲面向下逐渐收拢，形成光处理斜面。所述的光处理斜面设于上曲面，上曲面中央设有一内凹部，该内凹部的侧面 自上曲面向下逐渐收拢，形成光处理斜面。这两种方式都能形成反射效果。所述的外凸部为呈横置的三棱柱形，三棱柱形的一侧面连于底面上，其他两 侧面形成光处理斜面，光经光处理斜面反射后，从两侧面射出。所述的外凸部或内凹部也可为倒圆锥形或倒棱锥或倒椭圆锥，顶角一般在 20° _35°之间，根据情况选择。所述的上曲面和底面都为抛物面，外凸部设于下抛物面中央，这就相当于在 传统凸透镜上加工出外凸部或内凹部，加工制造方便，也同样能达到配光要求。所述的上曲面为非球面，他包括一主曲面和对称地设于主曲面上的两个外凸 曲面，所述的底面包括一平面和开于平面上的内凹曲面，内凹曲面的下端开口具 有两对称的直线边，两直线边之间通过两圆弧相连，外凸部设于内凹曲面中央。所述的上曲面为非球面，他包括一主曲面和对称地设于主曲面上的两个外凸 曲面，所述的底面包括一平面和开于平面上的内凹曲面，内凹曲面的下端开口具 有两对称的直线边，两直线边之间通过两圆弧相连，内凹部设于主曲面中央。外凸曲面同样具有使中心光线向两边发散的作用，将该结构与外凸部结合 后，配光效果更好，照射区域形状更理想。有益效果本技术通过在透镜上设置具有光处理斜面的外凸部或内凹 部，使LED灯具部分中心光线向两侧发散，在离中心线60。左右形成最大光强， 满足照度要求，结构简单，安装维修方便，工作稳定。附图说明图1为路灯理想光强分布示意图。图2为本技术结构示意图。图3为本技术的底面部分示意图。图2为本技术另一结构示意图。具体实施方式如图2所示的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，具有上曲面5 和底面2，上曲面5和底面2之间填充透光介质层，底面中央设有一外凸部3，外凸部3的侧面自底面向下逐渐收拢，形成光处理斜面31，外凸部3的顶角a可 选在20° —35° 。在较理想的情况下，上曲面1可制成图2所示形状，包括主曲面52和对称 地设于主曲面上的两个外凸曲面51，底面2包括平面21和内凹曲面22，内凹曲 面22的下端开口具有两对称的直线边，两直线边之间通过两圆弧相连(图3)， 外凸部设于内凹曲面中央。外凸部可制成三棱柱形，三棱柱形的一侧面连于底面上，其他两侧面31形 成光处理斜面，也可制成倒圆锥形(如图3)或倒棱锥或倒椭圆锥形。上曲面和 地面形状也可采用传统的抛物面形。外凸部和透镜其他部分可一体制成，可以分 开制作后组装。将该透镜装在LED 4上后，由图2可看到，LED发出的竖直的中心线方向 的光线经过光处理斜面时， 一部分经过折射，略微向侧方偏转，另一部分则经过 反射，改变较大的角度向侧方射出，从而达到光强分布要求。同样的，在上曲线中央设置内凹部6也能达到相同的效果(图4)。权利要求1、一种能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于它具有上曲面和底面，上曲面和底面之间为透光介质层，所述的透光介质层上设有光处理斜面。2、 根据权利要求1所述的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于所述的光处理斜面设于底面，底面中央设有一外凸部，该外凸部的侧面自底面向下逐渐收拢，形成光处理斜面。3、 根据权利要求1所述的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于所述的光处理斜面设于上曲面，上曲面中央设有一内凹部，该内凹部的侧面自上曲面向下逐渐收拢，形成光处理斜面。4、 根据权利要求2所述的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于所述的外凸部为呈横置的三棱柱形，三棱柱形的一侧面连于底面上，其他两侧面形成光处理斜面。5、 根据权利要求2所述的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于所述的外凸部为倒圆锥形，其顶角为2CT —35° 。6、 根据权利要求2所述的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于所述的外凸部为倒棱锥或倒椭圆锥。7、 根据权利要求3所述的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于所述的内凹部为倒圆锥形，其顶角为20° —35° 。8、 根据权利要求3所述的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于所述的内凹部为倒棱锥或倒椭圆锥。9、 根据权利要求2所述的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于所述的上曲面为非球面，他包括一主曲面和对称地设于主曲面上的两个外凸曲面，所述的底面包括一平面和开于平面上的内凹曲面，内凹曲面的下端开口具有两对称的直线边，两直线边之间通过两圆弧相连，外凸部设于内凹曲面中央。10、 根据权利要求3所述的能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于所述的上曲面为非球面，他包括一主曲面和对称地设于主曲面上的两个外凸曲面，所述的底面包括一平面和开于平面上的内凹曲面，内凹曲面的下端开口具有两对称的直线边，两直线边之间通过两圆弧相连，内凹部设于主曲面中央。专利摘要一种能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，本技术涉及光学领域。现有技术存在结构复杂、光照要求难于保证等缺陷，本技术具有上曲面和底面，上曲面和底面之间为透光介质层，所述的透光介质层上设有光处理斜面。通过在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能大范围改变发光二极管输出光强分布的透镜，其特征在于：它具有上曲面和底面，上曲面和底面之间为透光介质层，所述的透光介质层上设有光处理斜面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：楼满娥，
申请(专利权)人：楼满娥，
类型：实用新型
国别省市：86[]