CN204285311U - Led路灯透镜 - Google Patents
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Abstract
一种LED路灯透镜，包括透镜体、固设于透镜体底部的平面台阶以及设于透镜体边缘的平面平台，所述透镜体包括入射面和出射面，透镜体底部为内凹自由曲面构成光源的入射面，入射面与光源的形状相匹配，略大于光源的外形；透镜体外部为凸形的自由曲面构成的出射面，外凸部分设有镂空部分。本实用新型的有益效果为：入射面能最大程度上吸收光源发出的光，出射面设计能有效地控制照射光斑准确地投射在矩形路面上，其外凸部分呈镂空的设计，有效的降低材料的利用，能提高出光的效率，降低了光的损失，提高了光利用率，节省能源，减少光污染，使透镜的外观更具特色，透镜的平面平台使其在与灯体装配的气密性更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED路灯透镜。
背景技术
由于LED光源体积小、寿命长、耗电低、坚固耐用、维护系数低以及环保节能等诸多优点，所以LED路灯在近几年发展迅速。
目前市场上绝大多数LED光源发光角度在120度左右呈朗伯（Lanbertion distribution)型分布。照在地面上呈圆形光斑，如果不做光控制***就会有很多的光照射到路外，无法使绝大部分光源均匀的落在道路的有效照明区域。而市场上大部分LED配光是直接凹进或凸起光源腔采用短反射器来做部分截光。这样的配光***不能充分配光，使得光的均匀度差和光的利用率低。还有一种用塑胶PC或PMMA材料制成的透镜多采用轴对称配光，再进行模组化作弧形排列的LED路灯，这种路灯在道路横向配光上不适合道路特征，即使灯具做一定仰角照明也不能使光充分利用。特别是不适合多车道宽路面公路的照明使用；且为了达到道路纵向均匀度利用模组呈弧形排列在灯具散热体上，给灯具散热体和端盖结构设计带来了麻烦，增加了灯具成本和降低了灯具适合不同道路照明使用的灵活性；再次塑胶PC和PMMA材料透镜，材料本身的损耗就降低了光的利用率。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术所存在的上述缺陷，提供一种出光效率高、总透光率大、防护等级高、灵活性强、照明均匀，照射准确且无眩光合理配光的LED路灯透镜。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种LED路灯透镜，包括透镜体、设于透镜体底部的平面台阶以及设于透镜体边缘的平面平台，所述透镜体的底部为光源的入射面，所述的入射面为内凹自由曲面，入射面与光源的形状相匹配，略大于光源的外形；所述透镜体的外部为光源的出射面，所述的出射面为外凸的自由曲面，所述自由曲面的特征是沿Y轴方向的配光面的形状是蝙蝠翼形状，沿X轴方向的配光面的形状是水滴形。
进一步地，所述的自由曲面的特征为沿Y轴方向的的配光面的形状是中心外凸的蝙蝠翼形状，沿X轴方向的配光面的形状是偏水滴形。
进一步地，所述的自由曲面的特征为沿Y轴方向的的配光面的形状是对称的蝙蝠翼形状，沿X轴方向的配光面的形状是对称的水滴形。
进一步地，所述的外凸部分四周设有至少2个镂空部分。
进一步地，所述的平面平台的结构为椭圆阶梯平面结构。
进一步地，所述的透镜体的材料为K9光学玻璃。
本实用新型的工作原理如下：
透镜体底部内凹平面平台贴近LED光源发光面装入，光源散发的120度左右的光从透镜体底部的一个内凹自由曲面构成的入射面，经过K9光学玻璃特有的折射率1.51，进行折射到外形凸峰形的自由曲面构成的出射面，再次从玻璃到空气进行折射后达成道路纵向光速半角度70度和道路横向偏光，道路横向偏光为道路方向50度和路边方向30度的偏光，形成大部分光照射到有效路面上呈吻合道路路面的矩形光斑。
本实用新型的有益效果在于：由于透镜体底部为内凹自由曲面构成光源的入射面，其内凹的入射面略大于光源的外形，能最大程度上吸收光源发出的光，外部为凸形的自由曲面构成的出射面，采用了矩形光学结构设计，出射有效地控制了照射光斑准确地投射在矩形路面上，其外凸部分呈镂空的设计，有效的降低材料的利用，能提高出光的效率，使透镜的外观更具特色，且在有效照射区域内的出光效率大于85%，总透光率大于93%，使得几乎所有的光都均匀地分布在有效的路面上，最大程度上降低了光的损失，提高了光利用率，节省能源，减少光污染，透镜的平面平台采用椭圆阶梯平面结构设计，便于在其表面附上一层胶圈，使其在与灯体装配的气密性更高，提高整灯的防护等级(产品主要用在公路或矿山，对灯体的防护等级要求较高，一般在IP66或IP67)。采用K9玻璃制成，可以防老化，使用寿命长，耐高低温，不会随着使用时间的延长而发黄，不会因为气候的冷热变化而破裂。
附图说明
图1为实施例1透镜的立体图；
图2为实施例1透镜的仰视图；
图3为实施例1透镜的主视图；
图4为实施例1透镜的后视图；
图5为实施例1透镜的左视图；
图6实施例2透镜的立体图；
图7为实施例2透镜的仰视图；
图8为实施例2透镜的主视图；
图9为实施例2透镜的左视图；
图10为实施例1路灯配光曲线图；
图11为实施例1路灯配光曲线图。
其中：1是入射面，2是出射面，3是平面台阶，4是平面平台，5是镂空部分。
具体实施方式
实施例1
如图1-5所示，本实用新型包括1、入射面，2、出射面，3、平面台阶，4、平面平台，5、镂空部分。所述透镜体1底部为内凹自由曲面构成的光源的入射面1，外部为自由曲面构成的光源的出射面2。平面台阶3的设计便于透镜体1密封在灯体上。LED光源散发出的120度左右的光由透镜体1底部内凹自由曲面构成的入射面1射入到外部呈双驼峰形自由曲面构成的出射面2射出，外凸部分四周设有3个镂空部分，有效的降低材料的利用，能提高出光的效率，使透镜的外观更具特色，且在有效照射区域内的出光效率大于85%，总透光率大于93%，使得几乎所有的光都均匀地分布在有效的路面上，最大程度上降低了光的损失，提高了光利用率，节省能源，减少光污染。
如图10所示为路灯配光曲线图，图上分布在圆周围从0-180为发光的角度，由圆中心到圆弧分布的50-500为发光的光强。透镜实际出光的角度是在一半光强时左右两侧所对应的角度曲线之和，如图所示透镜出光角度在150°左右，Y轴方向的配光面不是典型的蝙蝠翼形状，中心外凸，这样在实际使用的时候更能减小灯下有暗斑的情况，1000 lm光通量最大光强460 cd，出光角度大约150°， X轴方向的配光面是偏水滴形配光。
根据灯杆在道路路侧的特征，向道路方向偏光半角50度，路边方向偏光半角30度落入有效道路路面上，这样不仅充分利用了横向光，提高了光的均匀度，而且控制光线大部分都照射在道路路面上，减少道路两侧光的浪费。
光源从凸形的自由曲面构成的出射面2射出成道路纵向光速半角70度，光线落入道路路面成对称宽配光。横向偏光与纵向光照射到有效路面上呈吻合道路路面的矩形光斑，符合不同宽度道路规格和不同灯杆高度照明，提高了灯具适合不同道路照明使用的灵活性。
实施例2
与实施例1不同的是，在出射面上没有外凸部分镂空的设计，并且配光曲线不同，如图11所示，此款透镜为对称透镜。图上分布在圆周围从0-180为发光的角度，由圆中心到圆弧分布的100-700为发光的光强，透镜实际出光的角度是在一半光强时左右两侧所对应的角度曲线之和，如图曲线所示此款透镜出光角度在110°左右。Y轴方向的配光面是蝙蝠翼形状，1000 lm光通量最大光强660 cd，出光角度大约110°， X轴方向的配光面是对称形的。
Claims (6)
1.一种LED路灯透镜，包括透镜体、设于透镜体底部的平面台阶以及设于透镜体边缘的平面平台，其特征在于，所述透镜体的底部为光源的入射面，所述的入射面为内凹自由曲面，入射面与光源的形状相匹配，略大于光源的外形；所述透镜体的外部为光源的出射面，所述的出射面为外凸的自由曲面，所述自由曲面的结构特征为：沿Y轴方向的配光面的形状是蝙蝠翼形状，沿X轴方向的配光面的形状是水滴形。
2.如权利要求1所述的一种LED路灯透镜，其特征在于, 所述的自由曲面的特征为沿Y轴方向的的配光面的形状是中心外凸的蝙蝠翼形状，沿X轴方向的配光面的形状是偏水滴形。
3.如权利要求1所述的一种LED路灯透镜，其特征在于, 所述的自由曲面的特征为沿Y轴方向的的配光面的形状是对称的蝙蝠翼形状，沿X轴方向的配光面的形状是对称的水滴形。
4.如权利要求1所述的一种LED路灯透镜，其特征在于,所述的外凸部分四周设有至少2个镂空部分。
5.如权利要求1所述的一种LED路灯透镜，其特征在于，所述的平面平台的结构为椭圆阶梯平面结构。
6.如权利要求1所述的一种LED路灯透镜，其特征在于，所述的透镜体的材料为K9光学玻璃。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107917363A (zh) * | 2016-10-10 | 2018-04-17 | 广州达森灯光股份有限公司 | 集鱼灯的透镜及集鱼灯 |
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2014
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| CN107917363B (zh) * | 2016-10-10 | 2020-09-15 | 广州达森灯光股份有限公司 | 集鱼灯的透镜及集鱼灯 |
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