专利名称：一种适用于道路照明的大功率led用透镜的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学照明领域，具体是一种用于与LED芯片等元件、配件组装构成LED光源的透镜。
背景技术：
目前，大功率LED产品封装的工艺技术中，为了外量子效率，采用以下两种方式 (1)选用折射率较高的硅胶与折射率较低的硅胶的结合，通过介质折射率的渐变提高出光率；( 最外层介质设计成凸透镜，减小全反射的几率，提高出光效率。通过上述两种方式或者两种方式的结合，都可以达到提高外量子效率的目的。选用上述方式封装的LED设计路灯的厂家，需要对灯具进行二次光学处理，处理方式有两种(1)配置反光碗；( 配置透镜。无论采用哪种方式进行二次光学处理，灯具效率都会降低。
发明内容本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有封装的LED光源需进行二次光学处理而造成效率降低的缺陷，提供一种适用于道路照明的大功率LED用透
^Mi ο为达到本实用新型的目的，本实用新型的适用于道路照明的大功率LED用透镜为具有底平面和顶面的实心透明体，其特征是所述的顶面为平滑曲面且由顶面形成位于所述实心透明体上的鞍部。作为优选技术措施，所述的底平面由茧形面组成，所述顶面的周边向所述的底平面延伸。作为优选技术措施，所述的鞍部由所述实心透明体脊背上的凹陷部和所述实心透明体两侧的束腰部平滑连接而成。本实用新型的有益效果是构成LED光源时可免去现有技术中需要装载的二次光学处理器件(例如二次光学透镜或反光碗)，能达到很好的配光性能，便于应用，并提高了光线利用率，在采用适当参数的前提下，灯具效率在95%以上。本实用新型通过特殊的形状和光线处理能力来达到简化灯具结构、提高光线利用效率、保证配光精度、便于应用的目的。
图1为本实用新型透镜的立体示意图。图2为本实用新型透镜的俯视示意图。图3为本实用新型透镜的仰视示意图。图4为图2的仰视图。图5为图4的K-K向剖视图。图6为图4的左视图。图7为本实用新型透镜的一种照度示意图。[0015]图8为本实用新型透镜的一光路示意图。图9为本实用新型透镜的另一光路示意图。图10为本实用新型透镜的朗伯分布图。图11为本实用新型透镜的C平面光强分布曲线图(该图中实线绘制的曲线代表 C平面0-180°光强分布示意图，虚线绘制的曲线代表C平面90-270°光强分布示意图，)图中标号说明1-底平面，2-顶面，3-鞍部，31-凹陷部，32-束腰部。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。本实用新型的一种适用于道路照明的大功率LED用透镜，如图1-6所示，其为具有底平面和顶面的实心透明体，顶面为平滑曲面且由顶面形成位于实心透明体上的鞍部。从而使顶面成为非规则曲面，使LED发出的光线照射到更大的范围，并增加照射区域的纵向长度，并能改善照明区域的照度分布，使之更符合使用要求。凹陷部调节了部分光线的照射角度，进一步改善照度，提高光线利用率。使用时，用本实用新型的透镜代替原有的透镜安装于LED灯头上，LED所发出的光线经过顶面的折射之后，会形成一类椭圆形照射区域，配合LED灯头的参数和使用要求，适当调整曲面的参数，可达到照射范围要求，区域内照射均勻。此外，现有的配光方法中，某一灯具的配光方案一旦确定，更改便十分困难，而本实用新型的透镜只需更换透镜即可。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下各段述及的附加技术特征，虽然图1-6包含了以下所有附加技术特征，是本实用新型的较佳实施例，但是本实用新型并不限于该情形，在实施本实用新型时根据具体作用可将它们选用在上段所述的技术方案上。首先，底平面由茧形面组成，顶面的周边向底平面延伸。其次，鞍部由实心透明体脊背上的凹陷部和实心透明体两侧的束腰部平滑连接而成。本实用新型的透镜可采用光学玻璃制成，安装到LED灯具上时，其光路如图8所
7J\ ο图7为本实用新型的透镜在试验得到的一种照度示意图，图中，由内到外的各条曲线分别表示光照为 30、28J6、24、22、20、18、16、14、12、10、8、6、4、2 Lux 的曲线。图8、图9为本实用新型的透镜的光路示意图，图11为通过非球面，C平面光强分布曲线由图10的朗伯分布转化为的光强分布曲线图。从图上可以看出，经过非球面折射的光线，每一条光线通过透镜后的出射角度都大于由发光面的出射角度；在考虑到将光线进行重新分配的同时，要最大限度的提高光的利用率，也就是尽可能的减少光线在通过透镜时发生全反射，假设透镜的材质为BK7的玻璃，可以计算出当光线在通过透镜上表面，光线方向与曲面的法线交角大于41度时，光线会被全反射。本实用新型的透镜，光的利用率在 95%以上。经过曲面折射的光线，形成所需的照射区域，达到改善照度和提高的光线利用率的目的。
权利要求1.一种适用于道路照明的大功率LED用透镜，为具有底平面和顶面的实心透明体，其特征是所述的顶面为平滑曲面且由顶面形成位于所述实心透明体上的鞍部。
2.根据权利要求1所述的一种适用于道路照明的大功率LED用透镜，其特征是所述的底平面由茧形面组成，所述顶面的周边向所述的底平面延伸。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用于道路照明的大功率LED用透镜，其特征是 所述的鞍部由所述实心透明体脊背上的凹陷部和所述实心透明体两侧的束腰部平滑连接而成。
专利摘要本实用新型公开了一种适用于道路照明的大功率LED用透镜，属于光学照明领域，现有封装的LED光源需进行二次光学处理而造成效率降低，本实用新型的透镜为具有底平面和顶面的实心透明体，其特征是所述的顶面为平滑曲面且由顶面形成位于所述实心透明体上的鞍部。进一步的，所述的鞍部由所述实心透明体脊背上的凹陷部和所述实心透明体两侧的束腰部平滑连接而成。本实用新型的透镜构成LED光源时可免去现有技术中需要装载的二次光学处理器件，能达到很好的配光性能，便于应用，并提高了光线利用率，在采用适当参数的前提下，灯具效率在95％以上。
文档编号F21W131/103GK202032465SQ20112006968
公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者汪正林 申请人:浙江耀恒光电科技有限公司