專利名稱：Led路燈用的偏光式透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED照明的技術(shù)，特別是涉及一種LED路燈用的偏光式透鏡的技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前多數(shù)LED路燈照射在路面上的光斑為圓形，其光線分布并不能很好的滿足道路照明的需要。為了使沿道路方向上的光線鋪展開，以使光線盡可能照射在有效利用范圍內(nèi)，就 需要對罩設(shè)在LED發(fā)光面上的透鏡進(jìn)行改進(jìn)。在公開號為CN101105272 (
公開日為2008年 1月16日)的中國發(fā)明專利中，公開了一種LED路燈用的透鏡，其采用一種出射面中部為弧 形凸出且呈枕頭形的透鏡，使得LED路燈的光斑呈矩形。應(yīng)用上述透鏡的LED路燈，其光強(qiáng)分布在沿道路方向和垂直于道路兩個(gè)方向上均 呈平面對稱形狀；在垂直于道路方向上，沿光軸方向芯片發(fā)出的光線強(qiáng)度為最大，因此在道 路較寬或要求LED路燈安裝在道路一側(cè)位置的情況下，傳統(tǒng)的將LED路燈在安裝時(shí)傾斜的 方法由于受到傾斜角度的限制，實(shí)際中很難實(shí)現(xiàn)好的效果，因而其光線照射分布不理想。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能使光 線向有效使用區(qū)域傾斜，提高光的利用率，使照射在道路上的光斑更加符合實(shí)際需要的LED 路燈用的偏光式透鏡。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種LED路燈用的偏光式透鏡，包括平 面形安裝底面，在所述安裝底面上設(shè)有供LED安裝于其內(nèi)的凹坑，且安裝于凹坑內(nèi)的LED其 光軸垂直于底面，該凹坑的內(nèi)表面形成入射面，透鏡的外表面形成出射面，所述入射面和出 射面至少有一面為非球面形狀；其特征在于以垂直于底面且經(jīng)過LED光軸的其中一個(gè)平 面為第一參考面，使得所述透鏡的入射面和出射面的形狀在該第一參考面的兩側(cè)均呈對稱 分布；以垂直于底面及所述第一參考面且經(jīng)過LED光軸的平面為第二參考面，在該第二參 考面的兩側(cè)，透鏡的入射面和出射面的形狀呈不對稱分布，且光線經(jīng)由入射面到出射面的 光程也呈不對稱分布，其最大光程的位置位于第二參考面的一側(cè)，偏離光軸方向且光線經(jīng) 入射面后的出射角在5° 60°的區(qū)域內(nèi)。進(jìn)一步的，所述透鏡的材料以及入射面和出射面的形狀與照射的光斑形狀及照度 均勻性相配合。進(jìn)一步的，所述安裝LED的凹坑設(shè)在靠近底面?zhèn)冗吿?。本發(fā)明提供的LED路燈用的偏光式透鏡，將其安裝于道路后其光斑沿道路方向在 其安裝點(diǎn)兩側(cè)呈對稱分布，沿垂直道路方向呈不對稱分布，根據(jù)實(shí)際使用所要求的照射距 離，來調(diào)節(jié)透鏡上光程相對較大的區(qū)域的位置，即實(shí)際要求的照射距離越遠(yuǎn)，該區(qū)域偏離光 軸的角度就要越大(光線經(jīng)入射面后的出射角可在5° 60°的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié))，這種結(jié) 構(gòu)就相當(dāng)于形成了一個(gè)偏軸的凸透鏡，來達(dá)到光線傾斜的目的。通過透鏡來調(diào)節(jié)光線的光強(qiáng)分布，也使得照射在路面上的照度更加均勻。再通過調(diào)節(jié)透鏡內(nèi)外表面的形狀和透鏡的材料，進(jìn)一步滿足光斑形狀及照度均勻性要求。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的LED路燈用的偏光式透鏡的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1沿C-C線剖開后的剖面圖；圖3是圖1沿A-A線剖開后的剖面圖；圖4是圖1的照射在路面上的光斑圖；圖5是圖1的發(fā)光強(qiáng)度分布圖；圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的LED路燈用的偏光式透鏡的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6沿B-B線剖開后的剖面圖；圖8是圖6沿E-E線剖開后的剖面圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限 制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1-圖3所示，本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的一種LED路燈用的偏光式透鏡，包 括平面形安裝底面1，在所述安裝底面1上設(shè)有供LED安裝于其內(nèi)的凹坑3 (本實(shí)施例中凹 坑3設(shè)在靠近底面1側(cè)邊處)，且安裝于凹坑3內(nèi)的LED其光軸垂直于底面1，該凹坑3的 內(nèi)表面21形成入射面，透鏡的外表面22形成出射面，本實(shí)施例中的入射面和出射面均為非 球面形狀；如圖2所示，沿C-C線截面為垂直于底面1且經(jīng)過LED光軸的其中一個(gè)平面，以該 平面為該實(shí)施例的第一參考面，所述凹坑3的內(nèi)表面21和透鏡的外表面22的形狀在該第 一參考面的兩側(cè)均呈對稱分布。如圖3所示，沿A-A線截面為垂直于底面1及該實(shí)施例的第一參考面且經(jīng)過LED 光軸的平面，以該平面為該實(shí)施例的第二參考面，凹坑3的內(nèi)表面21和透鏡的外表面22的 形狀在該第二參考面的兩側(cè)呈不對稱分布。如圖1所示，在該實(shí)施例的第二參考面的一側(cè)，透鏡上設(shè)定一個(gè)區(qū)域200，該區(qū)域 偏離光軸方向且光線經(jīng)入射面后的出射角在5° 60°的區(qū)域內(nèi)，在該區(qū)域內(nèi)光線經(jīng)由凹 坑3的內(nèi)表面21到透鏡的外表面22的光程比其他區(qū)域大，也即在該區(qū)域內(nèi)透鏡的厚度較 其他區(qū)域要厚。如圖4所示的光斑圖，光線分布明顯偏向設(shè)定有區(qū)域200的一側(cè)。如圖5所示的發(fā)光強(qiáng)度分布圖中，曲線4為所述第一參考面上光強(qiáng)分布，其最高點(diǎn) a為區(qū)域200中透鏡最厚點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度，其偏離光軸的角度接近50° ；曲線5為所述第二參 考面上光強(qiáng)分布，從圖中可看出，LED發(fā)光強(qiáng)度為對稱分布。實(shí)際使用中，當(dāng)?shù)缆份^寬，或要 求LED照明燈安裝在道路一側(cè)時(shí)，就可實(shí)現(xiàn)沿道路方向上光強(qiáng)呈對稱分布，而在垂直于道 路方向上，要求照射距離越遠(yuǎn)的地方光強(qiáng)越強(qiáng)，這樣使得照射到道路上的照度更加均勻。如圖6-圖8所示，本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的一種LED路燈用的偏光式透鏡，包 括平面形安裝底面1’，在所述安裝底面1’上設(shè)有供LED安裝于其內(nèi)的凹坑3’(本實(shí)施例中凹坑3’設(shè)在靠近底面1 ’側(cè)邊處)，且安裝于凹坑3’內(nèi)的LED其光軸垂直于底面1’，該 凹坑3’的內(nèi)表面21’形成入射面，透鏡的外表面22’形成出射面，本實(shí)施例中的入射面為 非球面形狀，透鏡的外表面22’的形狀為平面和曲面相結(jié)合。如圖7所示，沿B-B線截面為垂直于底面1’且經(jīng)過LED光軸的其中一個(gè)平面，以 該平面為該實(shí)施例的第一參考面，所述凹坑3’的內(nèi)表面21’和透鏡的外表面22’的形狀在 該第一參考面的兩側(cè)均呈對稱分布。
如圖8所示，沿E-E線截面為垂直于底面1’及該實(shí)施例的第一參考面且經(jīng)過LED 光軸的平面，以該平面為該實(shí)施例的第二參考面，凹坑3’的內(nèi)表面21’和透鏡的外表面22’ 的形狀在該第二參考面的兩側(cè)呈不對稱分布。如圖6所示，在該實(shí)施例的第二參考面的一側(cè)，透鏡上設(shè)定一個(gè)區(qū)域200’，該區(qū)域 偏離光軸方向且光線經(jīng)入射面后的出射角在5° 60°的區(qū)域內(nèi)，在該區(qū)域內(nèi)光線經(jīng)由凹 坑3’的內(nèi)表面21’到透鏡的外表面22’的光程比其他區(qū)域大，也即在該區(qū)域內(nèi)透鏡的厚度 較其他區(qū)域要厚。
權(quán)利要求
一種LED路燈用的偏光式透鏡，包括平面形安裝底面和上表面，在所述安裝底面上設(shè)有供LED安裝于其內(nèi)的凹坑，且安裝于凹坑內(nèi)的LED其光軸垂直于底面，該凹坑的內(nèi)表面形成入射面，透鏡的上表面形成出射面，所述入射面和出射面至少有一面為非球面形狀；其特征在于以垂直于底面且經(jīng)過LED光軸的其中一個(gè)平面為第一參考面，使得所述透鏡的入射面和出射面的形狀在該第一參考面的兩側(cè)均呈對稱分布；以垂直于底面及所述第一參考面且經(jīng)過LED光軸的平面為第二參考面，在該第二參考面的兩側(cè)，透鏡的入射面和出射面的形狀呈不對稱分布，且光線經(jīng)由入射面到出射面的光程也呈不對稱分布，其最大光程的位置位于第二參考面的一側(cè)，偏離光軸方向且光線經(jīng)入射面后的出射角在5°～60°的區(qū)域內(nèi)。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED路燈用的偏光式透鏡，其特征在于所述透鏡的材料以 及入射面和出射面的形狀與照射的光斑形狀及照度均勻性相配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED路燈用的偏光式透鏡，其特征在于所述安裝LED的凹 坑設(shè)在靠近底面?zhèn)冗吿帯?br> 全文摘要
一種LED路燈用的偏光式透鏡，涉及LED照明技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是現(xiàn)有的LED路燈光線分布不理想的技術(shù)問題。該透鏡包括平面形安裝底面，所述安裝底面上設(shè)有供LED安裝于內(nèi)的凹坑，且安裝于凹坑內(nèi)的LED其光軸垂直于底面，該凹坑的內(nèi)表面形成入射面，透鏡的外表面形成出射面，以垂直于底面且經(jīng)過LED光軸的一個(gè)平面為第一參考面，所述透鏡的入射面和出射面的形狀在該第一參考面的兩側(cè)均呈對稱分布；以垂直于底面及所述第一參考面且經(jīng)過LED光軸的平面為第二參考面，在該第二參考面的兩側(cè)，透鏡的入射面和出射面的形狀呈不對稱分布，且光線經(jīng)由入射面到出射面的光程也呈不對稱分布。本發(fā)明提供的透鏡，能提高光線利用率。
文檔編號H01L33/00GK101813289SQ20091004633
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者周士康, 張斌, 李晟, 程德詩 申請人:上海三思電子工程有限公司;上海三思科技發(fā)展有限公司