专利名称：大功率led路灯透明灯罩及透镜模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大功率LED路灯透明灯罩及透镜模组。
背景技术：
二次光学设计是决定LED路灯的配光曲线、输出光效、均匀度、以及眩光指数的一项重要技术。现有市场上大部分的高功率白光LED的光度分布是郎伯分布，光斑是圆形的， 峰值光强一半位置处的光束角的全宽度约为120°。二次光学是直接决定LED路灯的输出效率、配光分布、均匀度及眩光程度的重要环节。绿色环保的城市道路照明要求LED路灯产生正好覆盖马路的长方形的光斑，对马路之外的其他地方的光污染尽量的少。为使大功率 LED路灯发出的光线既均匀，强度又高，就应该通过一个二次光学设计的透镜使每个大功率 LED发光管发出的光线按照同一个方向组合投射成矩形光区。现有技术中，将半球面光源转换成矩形面光源多采用简单的柱面透镜，它虽然发出的光线投射成矩形光区，但其光线不均匀，公告号为CN100549503C专利文献公开了一种改进型的异型透镜组成的大功率LED路灯罩，可以利用光的折射和反射规律使半球面光源发出的不同角度的光线通过不同的折射和反射通道，最终都均匀投射在一个矩形区域里，转换效果较好。但该专利中采用的异型透明结构比较复杂，加工难度大，导致生产成本较高。
发明内容
本发明就是针对现有技术中存在的问题和不足，提供一种结构简单且效果好的大功率LED路灯透明灯罩及透镜模组。技术方案一种大功率LED路灯透明模组，含有一个近似半椭圆球面的突出球面， 该突出球面的底部连接有平面底板，该突出球面底部中心设有一个近似半椭圆球面的中空球面槽；所述突出球面以长轴线(近似椭圆球面的长轴及延长线)为中心被分为左半球面和右半球面，其中左半球面(或者右半球面)的中心设置有圆滑过渡的凹槽；突出球面的长轴线与中空球面槽的短轴线(近似椭圆球面的短轴及延长线)平行，两轴线在水平面投影之间存在间隔Λ d，A d大于零。突出球面的左半球面弧度小于右半球面弧度。中空球面槽以短轴线为中心被分为左半球面槽和右半球面槽(左半球面槽靠近所述突出球面的凹槽)，左半球面槽上侧和左端部弧度分别大于右半球面槽上侧和右端部弧度，左半球面槽两侧弧度小于右半球面槽两侧弧度。透镜模组的材质为透明材料。透镜模组由高透明塑胶料注塑而成。一种含有所述透明模组的大功率LED路灯透明灯罩，含有罩体和设在其四周的边框及安装孔，罩体是在平面底板上分布一定数量的所述突出球面的组合体。所述相邻透明模组之间为一体式结构或组合式结构，所述透明模组和边框之间为一体式结构或组合式结构。所述阵列为矩形阵列，所述边框与所述阵列匹配，所述边框上设有定位柱。
本发明的有益效果
I、本发明利用全折射式二次光学透镜设计的灯罩可以收集从LED芯片发出的全部 180°的光，并重新分配到指定的区域。自由曲面的配光可以使LED路灯光强的远场角度分布呈蝙蝠翼分布，使光斑成长方形，并且光斑的中间和边缘比较均匀，利用边缘光线原理， 透镜还可以实现截光设计，消除眩光。2、本发明透镜及透镜模组是一种全折射型的二次光学透镜的设计，该透镜可以实现很高的输出光效率、蝙蝠翼形的配光曲线分布、以及较均匀的长方形光斑。使LED路灯产生正好覆盖马路的长方形的光斑，对马路之外的其他地方的光污染尽量的少。使得在单个透镜模组上就可以完成高效率长方形的输出光斑、蝙蝠翼形的远场角度分布、以及实现截光设计，而且有效提高了光线强度。3、整个灯头的结构变得非常的简洁，只要将这些完成配光设计的LED透镜模组， 按照同一个方向组合即可，简化了 LED路灯的机械结构、散热管理、以及电源控制的排布。
图I :透镜模组结构示意图2 :为图I的仰视图不意图3 :为图I的右视图不意图4 :为图2的仰视图不意图5 :为图4中的A—A剂视图不意图6 :为图4中的B—B剂视图不意图7 :为透镜模组的立体结构示意图之一；
图8 :为透镜模组的立体结构示意图之二；
图9 :为半球面光源在A— A剖面视图上的光线路径示意图10 :为半球面光源在B— B剖面视图上的光线路径示意图11 :LED大功率路灯灯罩主视图12 :LED大功率路灯灯罩后视图。图中标号I为平面底板，2为突出球面，3为中空球面槽，4为LED灯(发光管)，5为边框，6为安装槽,7为(安装螺栓用)让位凸起,7a为(安装螺栓用)让位孔,8为基板,9为安装孔。
具体实施例方式
实施例一图I 图10是大功率LED路灯透明模组各个视图的结构。参见图I 图3 及图7，该透明模组含有一个近似半椭圆球面的突出球面2，该突出球面2的底部连接有平面底板I。参见图4 图6及图8，该突出球面2底部中心设有一个近似半椭圆球面的中空球面槽3。参见图1，所述突出球面2以长轴线a (近似椭圆球面的长轴及延长线)为中心被分为左半球面21和右半球面22，其中左半球面21 (或者右半球面22)的中心设置有圆滑过渡的凹槽5。参见图5，突出球面2的长轴线a与中空球面槽的短轴线b (近似椭圆球面的短轴及延长线)平行，两轴线在水平面投影之间存在间隔Λ d，Δ d大于零。突出球面2的左半球面21的弧211弧度小于右半球面22的弧221的弧度。参见图4和图5，中空球面槽3以短轴线b为中心被分为左半球面槽31和右半球面槽32 (左半球面槽31靠近所述突出球面2的凹槽5)，左半球面槽31上侧弧311的弧度大于右半球面槽32上侧弧312的弧度；左半球面槽31的左端部弧312的弧度大于右半球面槽32的右端部弧322的弧度；左半球面槽31两侧弧313和314的弧度小于右半球面槽 32两侧弧323和324的弧度。本发明透镜模组的材质为透明材料。该透明材料是由高透明塑胶料注塑而成。通过图9 图10中展示的LED发光管5产生的半球面光源在透镜模组的A— A、B— B剖视面上的光线路径示意图，可以看出半球面光源的光线很好的被透镜模组折射、反射后在一个矩形区域中。实施例二 参见图11和图12，一种含有实施例一所述透明模组的大功率LED路灯透明灯罩，其罩体的四周设有边框和安装孔，边框上设有定位柱，其中罩体是在平面底I上分布一定数量的所述突出球面2的组合体。所述相邻透明模组之间为一体式结构或组合式结构，所述透明模组和边框之间为一体式结构或组合式结构。所述阵列为矩形阵列，所述边框与所述阵列匹配。
权利要求
1.一种大功率LED路灯透明模组，其特征是含有一个近似半椭圆球面的突出球面，该突出球面的底部连接有平面底板，该突出球面底部中心设有一个近似半椭圆球面的中空球面槽；所述突出球面以长轴线为中心被分为左半球面和右半球面，其中左半球面的中心设置有圆滑过渡的凹槽；突出球面的长轴线与中空球面槽的短轴线平行，两轴线在水平面投影之间存在间隔Λ d，Λ d大于零。
2.根据权利要求I所述的大功率LED路灯透明模组，其特征是突出球面的左半球面弧度小于右半球面弧度。
3.根据权利要求I所述的大功率LED路灯透明模组，其特征是中空球面槽以短轴线为中心被分为左半球面槽和右半球面槽，左半球面槽上侧和左端部弧度分别大于右半球面槽上侧和右端部弧度，左半球面槽两侧弧度小于右半球面槽两侧弧度。
4.根据权利要求I 3任一项所述的大功率LED路灯透明模组，其特征是透镜模组的材质为透明材料。
5.根据权利要求4任一项所述的大功率LED路灯透明模组，其特征是透镜模组由高透明塑胶料注塑而成。
6.一种含有权利要求I所述透明模组的大功率LED路灯透明灯罩，含有罩体和设在其四周的边框及安装孔，其特征是罩体是在平面底板上分布一定数量所述突出球面的组合体。
7.根据权利要求6所述的透明灯罩，其特征是所述相邻透明模组之间为一体式结构或组合式结构，所述透明模组和边框之间为一体式结构或组合式结构。
8.根据权利要求6所述的透明灯罩，其特征是所述阵列为矩形阵列，所述边框与所述阵列匹配，所述边框上设有定位柱。
全文摘要
本发明公开了一种大功率LED路灯透明模组，含有一个近似半椭圆球面的突出球面，该突出球面的底部连接有平面底板，该突出球面底部中心设有一个近似半椭圆球面的中空球面槽；所述突出球面以长轴线为中心被分为左半球面和右半球面，其中左半球面的中心设置有圆滑过渡的凹槽；突出球面的长轴线与中空球面槽的短轴线平行，两轴线在水平面投影之间存在间隔△d，△d大于零。本发明利用全折射式二次光学透镜设计的灯罩可以收集从LED芯片发出的全部180°的光，并重新分配到指定的区域。自由曲面的配光可以使LED路灯光强的远场角度分布呈蝙蝠翼分布，使光斑成长方形，并且光斑的中间和边缘比较均匀，利用边缘光线原理，透镜还可以实现截光设计，消除眩光。
文档编号F21V5/04GK102588878SQ201210007890
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者刘学成, 孙敬玺, 郑林 申请人:新视野光电(郑州)有限公司