本发明专利技术涉及光学透镜领域，特别涉及一种组合式LED光学透镜及其设计方法。本发明专利技术的一种组合式LED光学透镜包括多个单元透镜，各单元透镜包括透镜内表面和透镜外表面；所述透镜内表面为凹面，所述透镜外表面为凸面；所述透镜内表面与光源配合，所述透镜外表面由本发明专利技术的一种组合式LED光学透镜设计方法设计得到。本发明专利技术的一种组合式LED光学透镜，提高了光的利用率，安装方便快捷；LED光源经本发明专利技术的一种组合式LED光学透镜配光后，不会给远处的车辆或行人造成眩光，其出射光斑为一个长方形、均匀分布的光斑，符合城市道路照明设计标准。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学透镜领域，特别涉及一种组合式LED光学透镜及其设计方法。
技术介绍
为了满足城市道路照明设计标准，传统的道路照明灯具往往采用耗电200瓦以上含水银的灯泡。相比之下，到2009年，市场上发光二极管(LED)的光学效率已经超过了1001m/W，这意味着采用LED作光源的路灯，其耗电量将会大大的减少。由于LED的超长寿命、不含汞和节能的特性，采用LED作光源的路灯来取代传统的LPS (低压钠灯)或MH (金属卤化物灯)是很好的选择。目前，LED路灯在世界上各个国家都进行了测试。为了解决能源紧缺和温室气体的排放问题，LED路灯在一些地方已经实用化，其中中国、北美以及欧洲 的一些地区和都市的政府进行了积极的推广。由于市场上出厂的LED大部分都是呈郎伯型分布，中心光强比较强，而且是对称的圆形光斑分布，会给远处的车辆或行人造成眩光，不能直接用于道路照明。
技术实现思路
为了解决LED路灯给远处的车辆或行人造成眩光的技术问题，本专利技术提出了一种组合式LED光学透镜，包括多个单元透镜，各单元透镜包括透镜内表面和透镜外表面；所述透镜内表面为凹面，所述透镜外表面为凸面；所述透镜内表面与光源配合，所述透镜外表面由本专利技术的一种组合式LED光学透镜设计方法设计得到，该方法包括如下步骤得到所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面曲面上各个点的法线矢量，其具体计算方法为设光轴上的O点位于LED芯片发光面的中心,O点同时为单兀透镜内表面的中心点,OZ垂直于LED的芯片发光面，光线OB由LED的芯片中心发出，经过单元透镜内表面之后，交单元透镜外表面于B点，则所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面上B点的坐标为(X，y，z)，其矢量为B{B , B , I). XY)入射光线OB的单位矢量^为C 二 (C i， C 1·， C k) X ， yz经过B点的折射后，其出射光线的单位矢量f为O = {O I, O j, O k) XyzB点的法线矢量^为M = (M i, M j, M k) X y I根据斯涅尔折射定律，入射光线、折射光线和法线矢量有如下的关系式权利要求1. 一种组合式LED光学透镜设计方法，其特征在于，包括如下步骤得到所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面曲面上各个点的法线矢量，其具体计 算方法为设光轴上的0点位于LED芯片发光面的中心,0点同时为单兀透镜内表面的中心 点，0Z垂直于LED的芯片发光面，光线0B由LED的芯片中心发出，经过单元透镜内表面之 后，交单元透镜外表面于B点，则所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面上B点的坐标 为(X，y, z),其矢量为2.一种组合式LED光学透镜，其特征在于，所述的组合式LED光学透镜包括多个单元透镜，各单元透镜包括透镜内表面和透镜外表面；所述透镜内表面为凹面，所述透镜外表面为凸面；所述透镜内表面与光源配合，所述透镜外表面由权利要求1所述的一种组合式LED 光学透镜设计方法设计得到。3.如权利要求2所述的一种组合式LED光学透镜，其特征在于。所述的组合式LED光学透镜设置有防水凹槽。4.如权利要求2或3所述的一种组合式LED光学透镜，其特征在于，所述的组合式LED 光学透镜设置有接线位凹槽。全文摘要本专利技术涉及光学透镜领域，特别涉及一种组合式LED光学透镜及其设计方法。本专利技术的一种组合式LED光学透镜包括多个单元透镜，各单元透镜包括透镜内表面和透镜外表面；所述透镜内表面为凹面，所述透镜外表面为凸面；所述透镜内表面与光源配合，所述透镜外表面由本专利技术的一种组合式LED光学透镜设计方法设计得到。本专利技术的一种组合式LED光学透镜，提高了光的利用率，安装方便快捷；LED光源经本专利技术的一种组合式LED光学透镜配光后，不会给远处的车辆或行人造成眩光，其出射光斑为一个长方形、均匀分布的光斑，符合城市道路照明设计标准。文档编号F21W131/103GK102997181SQ201210535018公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日专利技术者张兵树, 梁熹, 欧阳勇, 汪明珠 申请人:四川华体照明科技股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合式LED光学透镜设计方法，其特征在于，包括如下步骤：得到所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面曲面上各个点的法线矢量，其具体计算方法为：设光轴上的O点位于LED芯片发光面的中心，O点同时为单元透镜内表面的中心点，OZ垂直于LED的芯片发光面，光线OB由LED的芯片中心发出，经过单元透镜内表面之后，交单元透镜外表面于B点，则所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面上B点的坐标为（x,y,z），其矢量为：B→=(Bx,By,Bz)入射光线OB的单位矢量为：C→=(Cxi,Cyj,Czk)经过B点的折射后，其出射光线的单位矢量为：O→=(Oxi,Oyj,Ozk)B点的法线矢量为：M→=(Mxi,Myj,Mzk)根据斯涅尔折射定律，入射光线、折射光线和法线矢量有如下的关系式：[1+n2-2n(O→.C→)]1/2.M→-O→-n.C→上式中n为透镜材料的折射率；设出射光线照射的路面上的目标位置点为T点，其矢量为：T→=(Txi,Tyj,Tzk)则矢量满足如下条件：O→=(T→-B→)|T→-B→|不难得出：x=Mx[n0(z-Bz)-nCCz|T→-B→|]n0Mz+Bx+ncn0Cx|T→-B→|y=My[n0(z-Bz)-nCCz|T→-B→|]n0Mz+By+nIn0Cy|T→-B→|于是得到B点的曲面法线矢量：M→=∂B(x,y)∂x×∂B(x,y)∂y=(Bx×By)|Bx×By|;根据得到的组合式LED光学透镜的单元透镜外表面上各个点的法线矢量，得到组合式LED光学透镜的单元透镜外表面上各个点的轮廓线；根据得到的组合式LED光学透镜的单元透镜外表面上各个点的轮廓线，得到所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面。FDA00002572967000012.jpg,FDA00002572967000014.jpg,FDA00002572967000016.jpg,FDA00002572967000021.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张兵树，梁熹，欧阳勇，汪明珠，
申请(专利权)人：四川华体照明科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。