一种led路灯的二次配光镜头的制作方法

文档序号:2966142阅读:817来源:国知局
专利名称:一种led路灯的二次配光镜头的制作方法
技术领域
本实用新型属于应用光学领域,特别涉及一种应用于LED路灯的 二次配光4竟头。
背景技术
传统路灯的布置, 一般都是在路灯灯杆上方水平伸出一根支架, 在支架的端部设置路灯;或是直接将灯杆的上部弯曲至路面上方,在 灯杆顶部设置路灯,并使路灯朝向路面向下照射。在路灯的光源选择 上,最初是采用高压钠灯、高压汞灯及金卣灯等,然而此类光源在工 作时消耗功率大、工作电压高、效率低,且由于功率大,发热量大, 使得灯泡的使用寿命短,更换率较高,大幅增加维护成本。
随着节能减排的发展趋势,LED (Light Emitting Diodes,发光 二极管)以其节能环保、发光效率高、寿命长等特点,得到越来越广 泛的应用,LED作为一种新型的固体光源,在城市道^^照明光源方面, 大有取代传统路灯光源的趋势。然而,LED路灯的发光是由单一的LED 管组合而成,由于LED管的发光面积很小、方向性强,因此其只能朝 一个方向发光,所以只有某一个方向亮度^f艮高,其它方向却^f艮暗淡, 光线不均匀,因此需要加以二次光学设计,使其光线向四周发射,才 可满足照明要求,目前对于单一LED管的二次配光, 一般采用双球体 叠加式和反射杯式,以下分别加以说明。首先可参考中国专利申请号200510035945. 8,名称为"LED球形 照明灯"的发明专利申请案中,揭示了一种双3求体叠加式原理进行二 次配光的结构,具体可参照图l所示,其包括内球形体IO、 LED 20、 外套球形体30和插头40,其中,内球形体10由工程塑料注塑而成, 为空芯结构,且在空芯内设置有电源;而若干组LED 20均匀排布焊 接在软性线路板上,再将软性电路板附贴固定在内球形体10的外表 面;而透明的外套球形体30与内球形体10尺寸相配合,套置在内球 形体10的外面;插头40外露,并与LED 20电性连接;这样,将插 头40与外部电源接通后,LED 20发光,通过外套球形体30对光线 的散射作用后,使光线向四周发散,从而扩大照明面积。然而,此种 结构只是对LED 20灯组发出的光线进行简单的散射,并无法控制路 面照度,射出的光线也不均匀,不能满足照明要求;另一方面,每个 照明灯中均安装有多个LED 20,必须将各个LED 20进行规则排布, 要求精度高,制作麻烦,大大提高制作成本。
再请参考中国专利申请号200610152253.6,名称为"具有曲面 反射杯的LED背光模组"的发明专利申请案中,揭示了一种利用反射 杯进行二次配光的结构,参考图2所示,其主要包括电路板IOO、曲 面反射杯200、光源300和扩散元件400;电路板100上具有贯穿的 通孔110;曲面反射杯200由金属或非金属制成,设置在电路板IOO 的通孔110中,其上表面为反射面210,采用抛光、加光亮镀层、溅 射光亮金属、加光亮涂层或加其它的反射材料形成,且曲面反射杯 200将电路板100的通孔110划分为上下两部分,通孔110中的曲面 反射杯200的上部设置有承载体220,该承载体220是由导光散热材 料制成;光源300 (LED管)设置在承载体220上,并通过导线310 电连接到电3各板100上;在曲面反射杯200对应光源300的正冲殳影处还形成有凸体230,该凸体230为圆锥体或棱锥体,表面采用抛光、 加光亮镀层、溅射光亮金属、加光亮涂层或加其它的反射材料形成能 够反射光线的反射面;扩散元件400设置在电路板100的上方。
前述结构工作时,参照图2中的光路图,光源300发出的光直接 照射到反射面210并反射出去,或者光源300发出的光经过承载体 220的导光到达反射面210,进而通过反射面210反射出去,或者更 进一步,光源300发出的光经过承载体220的导光首先到达所述凸体 230,经凸体230反射后到达反射面210,进而通过反射面210反射 出去;由此传导出来的光线经过扩散元件400的扩散,最终形成亮度 均匀的光线。然而,此种结构无法对中央区域(即穿过凸体230的光 束)的LED光束分别进行处理,仍旧无法达到Ue > 0. 4的路面照度均 匀度,会产生明暗光斑,不利于交通车辆的场景识别。
鉴于上述缺陷,本发明人针对现有的LED路灯配光镜头进行研究 改进,本案由此产生。

实用新型内容
本实用新型的主要目的,在于提供一种LED路灯的二次配光镜 头,其可实现LED路灯的均匀发光,并达到路面照明要求。
为了达成上述目的,本实用新型的解决方案是
一种LED路灯的二次配光镜头,包括蝴蝶结形结构的透明体,其 是将两条长边端点固定,而中点处分别向轴心凹入,凹入后中点与端 点连线与原长边夹角为20° ~45° ,且在底面中心设有安装LED管 的凹槽,外表面是胖蝴蝶结状的自由曲面。
上述安装LED管的凹槽为球冠形。
5上述透明体由PMMA注塑而成。
上述透明体由透明材料压铸而成。 上述透明材料为玻璃。
采用上述方案后,本实用新型通过设计独特的镜头,将LED管安 装在底面的凹槽中,通过镜头上的各个位置对光线进行折射,分配每 个方面的光束数量,使得发出的光线均匀,没有死角;另外,每个镜 头均可以将LED管发出的光线进行均匀折射分布,因此可以将LED管 安装在镜头的任意出光面位置,无需按矩阵排列,安装非常方便、快 捷。


图l是一种现有结构的示意图2是另一种现有结构的示意图3是本实用新型较佳实施例的立体示意图4是本实用新型较佳实施例照射形成光斑的正视图;
图5是本实用新型较佳实施例的立体分解图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本实用新型作详细说明。
参考图3所示,本实用新型公开一种LED路灯的二次配光镜头,
包括透明体1和凹槽2。
透明体1大略呈蝴蝶结形结构,具体做法是将一种长方形结构的
两条长边的端点固定,而两条长边沿中点分别向轴心4立伸凹入,至凹入后中点与对应端点的连线与原长边的夹角为20° ~45° ,此处具 体角度可根据实际情况而确定;其外形类似一个胖蝴蝶结的形状,可 以由P醒A (甲基丙烯酸曱酯)光学材料注塑,或者其他透明材料(例 如玻璃)压铸而成。
凹槽2设置在透明体1的底部中心位置,用于安装LED管6;此 处凹槽2的内表面用于折射LED管6发出的光线,为了达到较佳的折 射效果,将凹槽2设置为球冠形。
本实用新型使用时,首先根据LED路灯的安装高度、各LED路灯 的间距及路面照度要求等参数,进行自由曲面设计,使用PMMA光学 材料注塑或者其他透明材料(例如玻璃)压铸而得到透明体1及凹槽 2,再将一个LED管6对应一个二次配光镜头,将本实用新型直接固 定在基板的LED管6上,并使凹槽2的内表面紧贴LED管6的外壁; 当接通电源,LED管6发光时,透明体1及凹槽2依照照明范围的边 缘照度要求,通过光学折射来分配每个方向的光束数量,将光束均匀 地分布到整个路灯的矩形路面照明区域(结合图4及图5所示),并 符合路面照度要求。
综上所述,本实用新型一种LED路灯的二次配光镜头,通过外形 独特的透明体1及凹槽2的设置,将LED管6发出的光束进行均匀分 布,发出的光束均匀、柔和,可安装在路灯出光面的任意位置,无需 按矩阵排列,安装简单、快捷;且符合路面照度要求,提高车辆的视 觉舒适性和场景识别率,减少交通隐患,保证道路安全。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实 用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方 案基础上所做的任何改动,均落入本实用新型保护范围之内。
权利要求1、一种LED路灯的二次配光镜头,其特征在于包括蝴蝶结形结构的透明体,其是将两条长边端点固定,而中点处分别向轴心凹入,凹入后中点与端点连线与原长边夹角为20°~45°,且在底面中心设有安装LED管的凹槽,外表面是胖蝴蝶结状的自由曲面。
2、 如权利要求1所述的一种LED路灯的二次配光镜头,其特征 在于所述安装LED管的凹槽为球冠形。
3、 如权利要求1所述的一种LED路灯的二次配光镜头,其特征 在于所述透明体由PMMA注塑而成。
4、 如权利要求1所述的一种LED路灯的二次配光镜头,其特征 在于所述透明体由透明材料压铸而成。
5、 如权利要求4所述的一种LED路灯的二次配光镜头,其特征 在于所述透明材料为玻璃。
专利摘要本实用新型公开一种LED路灯的二次配光镜头,包括蝴蝶结形结构的透明体,其是将两条长边端点固定,而中点处分别向轴心凹入,凹入后中点与端点连线与原长边夹角为20°~45°,且在底面中心设有安装LED管的凹槽。此结构通过独特的镜头外形设计,可实现LED路灯的均匀发光,并达到路面照明要求。
文档编号F21V5/00GK201310815SQ200820146119
公开日2009年9月16日 申请日期2008年10月29日 优先权日2008年10月29日
发明者叶荣南 申请人:叶荣南
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