一种led路灯透镜的制作方法

专利名称：一种led路灯透镜的制作方法
技术领域：
—种LED路灯透镜本实用新型涉及LED路灯，尤其涉及一种LED路灯透镜。在LED照明领域，路灯是一个应用的重要方面，路灯照射效果的决定因素是光照射的角度和照度分布控制，控制光辐射角度和效果的方法，通常采用反光罩和透镜，传统的LED透镜，是依据照度的均匀性和光斑形状而设计的，以获得照度均匀的矩形光斑。亮度的单位是坎德拉每平方米(Cd/ Hf )，一光源或一被照面之辉度指其单位表面在某一方向上的光强度密度，即人眼所感知被照面之明亮程度。传统的路灯透镜虽然平均照度和均匀度满足要求，但辉度(亮度)均匀度达不到要求，路面亮度纵向均匀度最小值小于0.7，因光斑的亮度不均匀，路面的感观效果不够好。本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够使LED路灯照射的辉度较为均匀的LED路灯透镜。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种LED路灯透镜，包括外突曲面、底面和位位于底面中部的内凹曲面，透镜光源位于内凹曲面包围的空腔中，内凹曲面为透镜的入射面，外突曲面为出射面，所述的外突曲面为腰形的球面，内凹曲面在底面上的轮廓为卵形；内凹曲面的长轴方向与腰形的球面的长轴方向正交；卵形轮廓的大头靠近腰形球面的突出部位，卵形轮廓的小头靠近腰形球面的内凹部位；入射面与出射面之间的厚度，在沿内凹曲面长轴方向并垂直于外突曲面长轴方向的剖面上按透镜光源发出的射线方向度量；以透镜光源发出的射线方向朝向腰形球面内凹部位的水平方向为0°基准，0°方向的厚度最小，135°方向附近的厚度最大，180°方向的厚度次之。以上所述的LED路灯透镜，在沿内凹曲面长轴方向并垂直于外突曲面长轴方向的剖面上，内凹曲面的轮廓线为圆弧，圆弧的圆心朝腰形球面内凹部位的方向偏离透镜光源的发光点，在竖直方向低于透镜光源的发光点。以上所述的LED路灯透镜，在沿内凹曲面长轴方向并垂直于外突曲面长轴方向的剖面上，外突曲面的轮廓由4段弧形曲线平滑连接组成，第一段弧形曲线从0°基准至30°，第二段弧形曲线从15°至105°，第三段弧形曲线从105°至165°，第四段弧形曲线从165°至180° ;第一段弧形曲线的半径大于第二段弧形曲线的半径，第二段弧形曲线的半径大于第三段弧形曲线的半径；第一段弧形曲线、第二段弧形曲线和第三段弧形曲线的圆心均偏离透镜光源的发光点，并远离腰形球面内凹部位；第一段弧形曲线、第二段弧形曲线的圆心在竖直方向与透镜光源的发光点等高，第三段弧形曲线的圆心在竖直方向高于透镜光源的发光点。以上所述的LED路灯透镜，第四段弧形曲线的半径最大，为反向的弧形曲线或直线。[0009]以上所述的LED路灯透镜，在沿外突曲面长轴方向并垂直于内凹曲面长轴方向的剖面上按透镜光源发出的射线方向度量，入射面与出射面之间的厚度竖直方向最小，并向两侧逐渐加厚。以上所述的LED路灯透镜，在沿外突曲面长轴方向并垂直于内凹曲面长轴方向的剖面上，外突曲面的轮廓为长轴沿水平方向布置的上半个椭圆；内凹曲面的轮廓为长轴沿竖直方向布置的椭圆的上部。以上所述的LED路灯透镜，内凹曲面在底面上的卵形轮廓由两个尺寸不同的椭圆组合而成。本实用新型LED路灯透镜是一种偏光型LED路灯透镜，可以实现矩形光斑和等辉度照射效果，解决了传统透镜等照度设计的光斑不均匀问题，并具有结构简单，低成本，高可靠性的特点。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。


图1是本实用新型实施例LED路灯透镜的立体图之一。图2是本实用新型实施例LED路灯透镜的立体图之二。图3是本实用新型实施例LED路灯透镜的主视图。图4是本实用新型实施例LED路灯透镜的俯视图。图5是本实用新型实施例LED路灯透镜的仰视图。图6是
图1中的A向剖视图。图7是本实用新型实施例LED路灯透镜横剖面的弧形曲线轮廓示意图。图8是图2中的B向剖视图。图9是本实用新型实施例LED路灯透镜的配光曲线图。在
图1至图6所示的本实用新型的实施例中，LED路灯透镜包括外突曲面1、底面
2、位于底面2中部的内凹曲面4、安装定位脚5和翼板6。透镜光源LED灯3的位于内凹曲面4包围的空腔中，内凹曲面4为透镜的入射面，外突曲面I为出射面。外突曲面I为腰形的球面，内凹曲面4在底面2上的轮廓为卵形。内凹曲面4的长轴方向与腰形的球面的长轴方向正交。如图5所示，内凹曲面4在底面2上的卵形轮廓由两个尺寸不同的椭圆7和8组合而成。卵形轮廓的大头靠近腰形球面的突出部位101，卵形轮廓的小头靠近腰形球面的内凹部位102。如图6和图7所示，入射面与出射面之间的厚度A，在沿内凹曲面4长轴方向并垂直于外突曲面I长轴方向的剖面上按透镜光源发出的射线方向度量是变化的。以透镜光源发出的射线方向朝向腰形球面内凹部位的水平方向为0°基准，入射面与出射面之间的厚度A在0°方向的厚度最小，在135°方向附近的厚度最大，在180°方向的厚度次之。在沿内凹曲面4长轴方向并垂直于外突曲面I长轴方向的剖面上，内凹曲面4的轮廓线是半径为R的圆弧，圆弧的圆心朝腰形球面内凹部位102的方向偏离透镜光源的发光点O，在竖直方向低于透镜光源的发光点O。在沿内凹曲面4长轴方向并垂直于外突曲面I长轴方向的剖面上，外突曲面I的轮廓由4段弧形曲线平滑连接组成，第一段弧形曲线Ia从0°基准至30°，第二段弧形曲线Ib从15°至105°，第三段弧形曲线Ic从105°至165°，第四段弧形曲线Id从165°至180°。第一段弧形曲线Ia的半径Rl大于第二段弧形曲线Ib的半径R2，第二段弧形曲线Ib的半径R2大于第三段弧形曲线Ic的半径R3。第一段弧形曲线la、第二段弧形曲线Ib和第三段弧形曲线Ic的圆心均偏离透镜光源的发光点O，远离腰形球面内凹部位102。第一段弧形曲线la、第二段弧形曲线Ib的圆心在竖直方向与透镜光源的发光点O等高，第三段弧形曲线Ic的圆心在竖直方向高于透镜光源的发光点。第四段弧形曲线Id的半径最大，为反向的弧形曲线或直线。如图8所示，在沿外突曲面I长轴方向并垂直于内凹曲面4长轴方向的剖面上按透镜光源发出的射线方向度量，入射面与出射面之间的厚度S，竖直方向SO最小，8向两侧逐渐加厚。在沿外突曲面I长轴方向并垂直于内凹曲面4长轴方向的剖面上，外突曲面I的轮廓为长轴沿水平方向布置的上半个椭圆9。内凹曲面4的轮廓为长轴沿竖直方向布置的椭圆10的上部。从图9可以看出，本实用新型LED路灯透镜是一款偏光角度的透镜。小轮廓不对称的曲线的是CO。-180°平面(短轴竖直平面)测出，根据光束角的定义得出，小轮廓不对称的曲线角度(横向半角50%)约是80°，偏光约10°，即照射角为80°，不对称照射，偏向凸起弧面方向10°。大轮廓对称的曲线是C90° -270°平面(长轴竖直平面)测出。根据光束角的定义得出，大轮廓对称的曲线角度(纵向半角50%)约是150度，最大光强约是46cd。本实用新型LED路灯透镜以上实施例的偏光型LED路灯透镜，可以实现矩形光斑和等辉度照射效果，解决了传统透镜等照度设计的光斑不均匀问题，具有结构简单，低成本，高可靠性的特点。
权利要求1.一种LED路灯透镜，包括外突曲面、底面和位于底面中部的内凹曲面，透镜光源位于内凹曲面包围的空腔中，内凹曲面为透镜的入射面，外突曲面为出射面，其特征在于，所述的外突曲面为腰形的球面，内凹曲面在底面上的轮廓为卵形；内凹曲面的长轴方向与腰形的球面的长轴方向正交；卵形轮廓的大头靠近腰形球面的突出部位，卵形轮廓的小头靠近腰形球面的内凹部位；入射面与出射面之间的厚度，在沿内凹曲面长轴方向并垂直于外突曲面长轴方向的剖面上按透镜光源发出的射线方向度量；以透镜光源发出的射线方向朝向腰形球面内凹部位的水平方向为0°基准,0°方向的厚度最小，135°方向附近的厚度最大，180°方向的厚度次之。
2.根据权利要求1所述的LED路灯透镜，其特征在于，在沿内凹曲面长轴方向并垂直于外突曲面长轴方向的剖面上，内凹曲面的轮廓线为圆弧，圆弧的圆心朝腰形球面内凹部位的方向偏离透镜光源的发光点，在竖直方向低于透镜光源的发光点。
3.根据权利要求2所述的LED路灯透镜，其特征在于，在沿内凹曲面长轴方向并垂直于外突曲面长轴方向的剖面上，外突曲面的轮廓由4段弧形曲线平滑连接组成，第一段弧形曲线从0°基准至30°，第二段弧形曲线从15°至105°，第三段弧形曲线从105°至165°，第四段弧形曲线从165°至180° ;第一段弧形曲线的半径大于第二段弧形曲线的半径，第二段弧形曲线的半径大于第三段弧形曲线的半径；第一段弧形曲线、第二段弧形曲线和第三段弧形曲线的圆心均偏离透镜光源的发光点，并远离腰形球面内凹部位；第一段弧形曲线、第二段弧形曲线的圆心在竖直方向与透镜光源的发光点等高，第三段弧形曲线的圆心在竖直方向高于透镜光源的发光点。
4.根据权利要求3所述的LED路灯透镜，其特征在于，第四段弧形曲线的半径最大，为反向的弧形曲线或直线。
5.根据权利要求1所述的LED路灯透镜，其特征在于，在沿外突曲面长轴方向并垂直于内凹曲面长轴方向的剖面上按透镜光源发出的射线方向度量，入射面与出射面之间的厚度竖直方向最小，并向两侧逐渐加厚。
6.根据权利要求5所述的LED路灯透镜，其特征在于，在沿外突曲面长轴方向并垂直于内凹曲面长轴方向的剖面上，外突曲面的轮廓为长轴沿水平方向布置的上半个椭圆；内凹曲面的轮廓为长轴沿竖直方向布置的椭圆的上部。
7.根据权利要求1所述的LED路灯透镜，其特征在于，内凹曲面在底面上的卵形轮廓由两个尺寸不同的椭圆组合而成。
专利摘要本实用新型公开了一种LED路灯透镜，包括外突曲面、底面和位位于底面中部的内凹曲面，外突曲面为腰形的球面，内凹曲面在底面上的轮廓为卵形；内凹曲面的长轴方向与腰形的球面的长轴方向正交；卵形轮廓的大头靠近腰形球面的突出部位，卵形轮廓的小头靠近腰形球面的内凹部位；入射面与出射面之间的厚度，在沿内凹曲面长轴方向并垂直于外突曲面长轴方向的剖面上按透镜光源发出的射线方向度量；以透镜光源发出的射线方向朝向腰形球面内凹部位的水平方向为0°基准，0°方向的厚度最小，135°方向附近的厚度最大，180°方向的厚度次之。本实用新型可以实现矩形光斑和等辉度照射效果并具有结构简单，低成本，高可靠性的特点。
文档编号F21W131/103GK203036554SQ20122073884
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者王占明, 廖章珍, 徐志斌, 吴建松, 黄慧, 于增华, 王银湖, 骆灿 申请人:深圳市大族元亨光电股份有限公司, 北京云星宇交通工程有限公司