一种模块化led路灯的光学系统的制作方法

一种模块化led路灯的光学系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种模块化LED路灯用的光学系统，包括二次光学透镜和LED光源阵列，透镜能够对包含9颗LED的光源阵列实现矩形的蝙蝠翼形配光。透镜本体具有基面、入射面以及出射面；所述透镜本体沿基面呈“M”形凸起，透镜本体的外围弧面形成透镜的出射面：所述基面中间的内凹形成由半圆柱面和圆弧面组成的入射面。LED光源阵列的排列方式为3*3。本发明可将LED光源阵列发出的光配成与光轴纵向夹角为63°，横向夹角为38°的光线射出，在路面上形成矩形的照度均匀的光斑，满足道路的照明要求。本发明不仅可以减少制造透镜的材料、减小路灯的体积，而且模块化的特点使其便于安装，可根据实际照明需求灵活改变使用的数量。
【专利说明】一种模块化LED路灯的光学系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种模块化LED路灯的光学系统，更具体的说，涉及LED光源的矩形配光设计改进。
【背景技术】
[0002]目前LED路灯的光学透镜一般都是针对单颗光源的矩形配光设计，因为路灯的功率要求比较大，这样的透镜在进行路灯设计时需要将很多可光学系统进行组合，这样就会容易导致路灯尺寸较大，容易造成资源浪费。

【发明内容】

[0003]本发明目的在于提供一种能够为LED路灯提供一种模块化的光学系统，该系统能够将9颗光源放在其中进行矩形蝙蝠翼配光设计，这样不仅可以减少制造透镜的材料，还能根据路灯实际需要来自由确定路灯中模块透镜的个数。
[0004]为了达到上述目的，本发明一种模块化LED路灯的光学系统，包括阵列式排布LED灯的基板。所述LED灯以“3 X 3”或“4 X 4”中心对称方式排列于基板上，所述LED灯外部以中心对称方式在所述基板上罩设有外轮廓为“M”形凸起的透镜本体，所述透镜本体内侧为半圆柱的凹形内侧面。其中，所述透镜本体外侧“M”形下部为竖直线，上部的自由曲线由如下方式确定:
[0005]设Pi(Xi，yi，Zi)为所述自由曲线上的点坐标，Qi为入射光线与竖直线夹角，^为出射光线与竖直线夹角，I为切`线与水平线夹角；根据光通量守恒原理、近似算法和折射定律，可得:
[0006]
【权利要求】
1.一种模块化LED路灯的光学系统，包括阵列式排布LED灯的基板，其特征在于，所述LED灯以“3X3”或“4X4”中心对称方式排列于基板上，所述LED灯外部以中心对称方式在所述基板上罩设有外轮廓为“M”形凸起的透镜本体，所述透镜本体内侧为半圆柱的凹形内侧面； 其中，所述透镜本体外侧“M”形下部为竖直线(11)，上部的自由曲线(10)由如下方式确定: 设Pi(Xi，yi，Zi)为所述自由曲线(10)上的点坐标，Qi为入射光线与竖直线夹角，CIi为出射光线与竖直线夹角，I为切线与水平线夹角；根据光通量守恒原理、近似算法和折射定律，可得:
2.根据权利要求1所述模块化LED路灯的光学系统，其特征在于，所述透镜本体采用PMMA材料，透光率为90%-92%，折射率为1.49。
3.根据权利要求1或2所述模块化LED路灯的光学系统，其特征在于，所述LED光源阵列的排列方式为3*3,相邻两排光源在Y轴方向的距离为5.5mm,相邻两列光源在X轴方向的距离为10mm。
4.根据权利要求3所述模块化LED路灯的光学系统，其特征在于，所述半圆柱的凹形内侧面半径设为20mm、宽度设为34.6mm,长度设为40mm。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统将LED光源阵列发出的光配成在Y轴方向上与Z轴的夹角为63°，在X轴方向上与Z轴的夹角为38°的光线射出。
【文档编号】F21W131/103GK103672576SQ201210337630
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月13日 优先权日:2012年9月13日
【发明者】张云翠, 邹念育, 李德胜, 贺晓阳, 房媛, 王金鹏, 张永平, 程敏, 刘青, 孙鹤源 申请人:大连工业大学