专利名称：Led路灯大角度二次配光透镜及其制造方法
LED路灯大角度二次配光透镜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种LED灯光学透镜，尤其是指一种用于LED路灯的大角度二次配光 透镜及其制造方法。
背景技术：
LED(发光二极管)被誉为21世纪的绿色照明产品，由于其具有寿命长、启动时间 短、结构牢固、节能环保、及体积小等特点，随着LED效率的不断提高及价格的下降，LED的 应用领域也越来越广。最近几年，LED道路照明技术得到了迅速发展。良好的道路照明要求 路灯的配光为长方形的光斑，将光能尽可能的集中到道路上，道路之外的光污染尽可能的 少，而且要求不能对远方的车辆产生眩光。由于大部分LED光源的辐射角分布为圆型的、其 半光强的角度为110度至120度的郎伯型(Lambertian distribution)分布，如果LED路 灯不经过二次光学元件的配光，那么其在道路上的光斑也将为圆型的郎伯型分布，部分光 会落在马路之外而损耗掉，而且会对远处的车辆产生眩光，与道路照明的要求不符。另外，有些主干路上由于路灯安装的间距比较远，如灯距为50米或60米，现有的 大部分LED路灯由于照射角度较小，沿道路方向的光束全角大约为120度，即使安装在12 米高的灯杆，也很难对两灯之间的路面进行充分的照明。为了使两灯之间的区域能够得到 充分的照明，需要采用大角度的LED配光透镜，譬如采用光束全角为135° 145°的。为 了使LED路灯正下方和LED路灯之间的路面上的照度都差不多，LED路灯在做配光制造时 还需要制造成蝙蝠翼形状的光强分布。蝙蝠翼形状的光强分布可以压制路灯正下方路面的 光照度，增加路灯之间的路面上的光照度，使路面照明变得很均勻。另外为了解决眩光的问 题，现有透镜缺乏截光制造，其出射大角度光需在透镜作用下折射到较小角度，以符合路面 照明要求。
发明内容本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种适用于路灯应用可有效解决灯距远 问题。并将LED光二次配光成大角度均勻照射路面同时可将水平出射光的眩光有效消除的 LED路灯二次配光透镜及其透镜制造方法。本发明的目的是这样实现的一种LED路灯大角度二次配光透镜，它包括第一配 光透镜及包裹其外的第二配光透镜，其改进之处在于所述第一配光透镜成半球面或椭圆 形非球面，所述第二配光透镜成花生壳形非对称曲面，由主曲面及两端衔接的眩光消除曲 面构成，其中主曲面位于垂直方向的光轴士71°范围内，LED光束配成沿水平X方向成 0° 士71°分布，沿Y方向成0° 士30°分布的均勻长方形光斑，眩光消除曲面位于垂 直方向的光轴夹角士71° 90°范围内，采用截光法配光制造，产生眩光的71° 90°范 围之内的大角度光束，向路面中间汇聚，配成沿X方向成士71° 56°分布、沿Y方向成 0° 士30°分布的光斑；于配光透镜底部设有卡脚，卡脚底部设有用于装配的卡槽，卡脚上还设有阶沿；
6
所述卡脚边缘设有圆角；所述卡脚高1. 5-3mm ；所述半球面第一配光透镜的曲率半径为3. 4mm ；所述椭圆形非球面第一配光透镜的短轴曲率半径为3. 4mm ； 一种制造如权利要求1所述的LED路灯二次配光透镜的方法，其改进之处在于第 二配光透镜曲面通过如下方式得出a)预设出射光线照射到路面上的是照射范围，并对其进行网格划分主曲面于路面的水平面的X方向与透镜的垂直光轴成士71°、在Y方向与透镜 的光轴成士30°划定为照射范围；将该照射范围沿X和Y方向划分成等份的14X18个网 格，同时将透镜的主曲面上在水平的X、Y方向也分成14X 18个网格；眩光消除曲面于路面的水平面的X方向与透镜的垂直光轴成71°至55. 51°、在 Y方向与透镜的光轴成士30°划定为照射范围；将该照射范围沿X和Y方向划分成等份的 14X2个网格，同时将透镜的主曲面上在水平的X、Y方向也分成14X2个网格；b)获取曲面各点法线矢量及，获取主曲面网格线轮廓 式中x，y分别为预设出射光线照射到路面上目标位置T点的水平轴坐标值而x，y
值的得出符合公式 式中Nx、Ny、Nz为曲面出射点P的法线矢量及于水平x、y、垂直ζ方向的余弦，n0为空气的折射率、Ii1为二次配光透镜所采用材料的折射率，ζ为透镜到照射目标，即成品LED路灯的安装高度px、py、pz为第二配光透镜曲面坐标点在P沿X、Y、Z轴方向的分量Ix、Iy、Iz为LED发出到达透镜曲面的入射光线于水平x、y、垂直ζ方向的余弦，f为预设出射光线照射到路面上目标位置T点的矢量表示，戶为曲面出射点P的矢量表示；通过计算机数学迭代法计算出所有曲面点对应法相矢量，从而得出主曲面及眩光 消除曲面的各网格线的轮廓；c)利用三维造型软件对主曲面进行蒙皮，从而生成透镜主曲面及眩光消除曲面；d)将主曲面及眩光消除曲面用三维曲面建模软件连接，连接处的切平面均勻过 渡，从而组成透镜的二次配光花生壳形曲面；所述眩光消除曲面采用截光的方法进行制造，即把LED发出的沿X方向光束角为 士71°至90°范围的会产生眩光的这部分光，向路面中间会聚，分布在沿X方向与光轴成的路面上，以消除眩光；其中士71°角的光线为边缘光线，其对应于路面上X方向的光斑的边缘，LED发 出的光经过眩光消除曲面的轮廓线，此时入射光线在X方向与光轴的夹角为-71°，经眩 光消除曲面折射后，其出射光线与光轴的夹角也为-71°，投影在路面上形成左边-71° 的光斑的边缘；LED发出的光经过眩光消除曲面的轮廓线，此时入射光线与光轴的夹角 为-90°，经眩光消除曲面折射后，其出射光线向路面中间会聚，出射光线与光轴的夹角变 为-55. 51°，在路面上形成左边-55. 51°的光斑的边缘，同样，LED发出的光经过眩光消除 曲面的轮廓线经曲面13折射后，其出射光线对应于路面上形成右边71°及55. 51°的光斑 的边缘。所述入射光线在水平χ方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光 线在水平X方向与垂直光轴的夹角符合关系入射光线角度(水平X方向) 入射光线角度(水平X方向)士 71士 71士 76士 68. 367068士 80士 65. 721539士 84士 62. 395725士 88士 58. 122523士 90士 55. 513168所述入射光线在水平y方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光 线在水平y方向与垂直光轴的夹角符合关系入射光线角度(水平y方向)入射光线角度(水平y方向)士7130士7830士8230士8630士9030所述LED发出入射光经过主曲面后形成出射光，出射光在水平X方向光束角与透 镜的垂直光轴成士71°、在Y方向与透镜的垂直光轴成士30°的照射范围；所述入射光线在水平χ方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光 线在水平X方向与垂直光轴的夹角符合关系入射光线角度(水平X方向) 入射光线角度(水平X方向)00
士 48.92253
士 817.432154
士 1225.220254
士 1632.128609
士 2038.131685
士 2443.289071
士 2847.700138
8
士 3251.473727
士 3654.712198
士 4057.504987
士 4459.92729
士 4862.041088
士 5263.896997
士 5665.536231
士 6066.992372
士 6468.29287
士 6869.96027
士 7171所述入射光线在水平y方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光 线在水平y方向与垂直光轴的夹角符合关系入射光线角度(水平y方向) 入射光线角度(水平y方向)00
士 21.129784
士 63.384843
士 105.626316
士 147. 844954
士 181003122
士 2212175173
士 2614266365
士 3016293729
士 3418245496
士 3820109123
士 3221871254
士 4623517735
士 5025033695
士 5426403724
士 5827612171
士 6228643599
士 66293834
士 7130。本发明的有益效果在于提供了一种LED路灯大角度二次配光透镜，该二次配光透 镜通过将包裹于第一配光透镜外的第二配光透镜设计成花生壳形，该花生壳第二配光透镜 针对路灯实际需求设置成由垂直方向的光轴士71°范围内主曲面及两端衔接于垂直方向 的光轴士71° 90°范围内的眩光消除曲面构成，从可使得其内LED发出光束在主曲面作 用下配成沿水平X、Y方向成均勻长方形光斑，而水平方向产生眩光光束则在眩光消除曲面
9作用下向路面中间汇聚，从而满足了路灯照明的照度及安全需求，并符合相应路面要求。本发明还提供了一种用于制造上述LED路灯大角度二次配光透镜的制造方法，该 方法首先根据透镜实际使用状况对第二配光透镜的主曲面及眩光消除曲面对应设计的投 射形成的光斑进行网格划分，而后获取曲面各点法线矢量，结合对应入射光线在水平x、y 方向与垂直光轴的夹角及经过两曲面后的出射光线在水平χ、y方向与垂直光轴的夹角符 合关系从而获取两面的网格线轮廓，再利用三维造型软件对主曲面进行蒙皮，从而生成透 镜主曲面及眩光消除曲面，最后将主曲面及眩光消除曲面用三维曲面建模软件连接，连接 处的切平面均勻过渡，从而组成透镜的二次配光花生壳形曲面。
下面结合附图详述本发明的具体结构图1为本发明透镜的立体结构示意2为本发明透镜的侧视3为本发明透镜的仰视4为本发明透镜的俯视5为本发明方法的数学模型示意6为本发明方法的透镜第二配光曲面中主曲面网格划分示意7为本发明方法的透镜第二配光曲面中主曲面在路面上的照射范围的网格划 分示意8为本发明方法的透镜第二配光曲面中眩光消除曲面网格划分示意9为本发明方法的透镜第二配光曲面中眩光消除曲面在路面上的照射范围的 网格划分示意10为本发明透镜的第二配光曲面中主曲面X剖面的配光效果示意11为本发明透镜的第二配光曲面中眩光消除曲面X剖面的配光效果示意12为本发明透镜的第二配光曲面中主曲面Y剖面的配光效果示意图
具体实施方式如图1-4所示，本发明涉及一种LED路灯二次配光透镜，它包括第一配光透镜4及 包裹其外的第二配光透镜，所述第一配光透镜4成半球面或椭圆形非球面，当其成半球面 时第一配光透镜4的曲率半径为3. 4mm，成椭圆形非球面时，其椭圆的短轴曲率半径也取最 佳为3. 4mm。所述第二配光透镜成花生壳形非对称曲面，由主曲面11及两端衔接的眩光消 除曲面12、13构成，其中主曲面11位于垂直方向的光轴士71°范围内，LED光束配成沿水 平X方向成0° 士71°分布，沿Y方向成0° 士30°分布的均勻长方形光斑，眩光消除 曲面12、13位于垂直方向的光轴夹角士71° 90°范围内，采用截光法配光制造，产生眩 光的71° 90°范围之内的大角度光束，向路面中间汇聚，配成沿X方向成士71° 56° 分布、沿Y方向成0° 士30°分布的光斑。考虑到透镜使用时的安装方便，于配光透镜底部设有卡脚3，卡脚3通常高 1. 5-3mm，设置于透镜的两端，其底部设有用于装配的卡槽32，表面上设有阶沿31并于卡脚 3边缘设有圆角。
100109]a)预设出射光线照射到路面上的是照射范围，并对其进行网格划分
0110]主曲面参见图5、6，于路面的水平面的X方向与透镜的垂直光轴成士71°、在Y 方向与透镜的光轴成士30°划定为照射范围；将该照射范围沿X和Y方向划分成等份的
4X18个网格，同时将透镜的主曲面上在水平的X、Y方向也分成14X18个网格；
0111]如图7、8，所述LED发出入射光经过主曲面后形成出射光，出射光在水平X方向光 束角与透镜的垂直光轴成士71°、在Y方向与透镜的垂直光轴成士30°的照射范围。
0112]而对于主曲面，入射光线在水平χ方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后 的出射光线在水平χ方向与垂直光轴的夹角符合关系
0113]入射光线角度(水平X方向)入射光线角度(水平X方向)
0114]000115]士 48.922530116]士 817.4321540117]士 1225.2202540118]士 1632.1286090119]士 2038.1316850120]士 2443.2890710121]士 2847.7001380122]士 3251.4737270123]士 3654.7121980124]士 4057.5049870125]士 4459.927290126]士 4862.0410880127]士 5263.8969970128]士 5665.5362310129]士 6066.9923720130]士 6468.292870131]士 6869.960270132]士 7171
0133]主曲面上入射光线在水平y方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出 射光线在水平y方向与垂直光轴的夹角符合关系
0134]入射光线角度(水平y方向)入射光线角度(水平y方向)
0135]00
0136]士 21. 129784
0137]士 63.384843
0138]士 105.626316
0139]士 147. 844954
0140]士 1810.03122
110141]士22
0142]士26
0143]士30
0144]士34
0145]士38
0146]士32
0147]士46
0148]士50
0149]士54
0150]士58
0151]士62
0152]士 66
0153]士 71
25.033695 26.403724
27.612171 28.643599 29.3834
20.109123 21.871254 23.517735
12.175173 14.266365
16.293729 18.245496眩光消除曲面参见图9、10，于路面的水平面的X方向与透镜的垂直光轴成71° 至55.51°、在Y方向与透镜的光轴成士 30°划定为照射范围；将该照射范围沿X和Y方向 划分成等份的14X2个网格，同时将透镜的主曲面上在水平的X、Y方向也分成14X2个网 格；如图8、11，所述眩光消除曲面采用截光的方法进行制造，即把LED发出的沿X方向 光束角为士71°至90°范围的会产生眩光的这部分光，向路面中间会聚，分布在沿X方向 与光轴成士71° 55. 51°的范围之内的路面上，以消除眩光；其中士71°角的光线为边缘光线，其对应于路面上X方向的光斑的边缘，LED发 出的光经过眩光消除曲面的轮廓线，此时入射光线在X方向与光轴的夹角为-71°，经眩 光消除曲面折射后，其出射光线与光轴的夹角也为-71°，投影在路面上形成左边-71° 的光斑的边缘；LED发出的光经过眩光消除曲面的轮廓线，此时入射光线与光轴的夹角 为-90°，经眩光消除曲面折射后，其出射光线向路面中间会聚，出射光线与光轴的夹角变 为-55. 51°，在路面上形成左边-55. 51°的光斑的边缘，同样，LED发出的光经过眩光消除 曲面的轮廓线经曲面13折射后，其出射光线对应于路面上形成右边71°及55. 51°的光斑 的边缘。所述入射光线在水平χ方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光 线在水平X方向与垂直光轴的夹角符合关系入射光线角度(水平X方向)入射光线角度(水平X方向)士 71士 71士 76士 68. 367068士 80士 65. 721539士 84士 62. 395725士 88士 58. 122523士 90士 55. 513168所述入射光线在水平y方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光 线在水平y方向与垂直光轴的夹角符合关系
入射光线角度(水平y方向)
入射光线角度(水平y方向) b)获取曲面各点法线矢量及，获取主曲面网格线轮廓透镜的数学模型如图12所示，图中6为垂直光轴，光轴上的0点位于LED芯片发 光面的中心，0点也同为第一配光透镜4的中心点。OZ垂直于LED的芯片发光面，入射光线 OP由LED的芯片中心发出，经过第一配光透镜4之后，交第二配光透镜的主曲面11于P点， P点的坐标为P (χ，ι, ζ)，其矢量表示式为P = (Px,Py,P2)，其中Px，Py, Pz为曲面坐标点在P沿X、Y、Z方向的分量，i，j，k为
X、Y、Z方向的单位矢量表示入射光线OP的单位矢量为7，其单位矢量表示式为7 = (JJ,Iyj,Izk)，Ix、Iy、Iz为LED发出到达透镜曲面的入射光线于水平x、y、垂直 ζ方向的余弦光线经P点折射后，其出射光线的单位矢量为(5，其单位矢量表示式为(^(^，义/，仏一，其中化^乂分别为出射光线沿乂^“方向的方向余弦P点的法线矢量为及，其单位矢量表示式为i^ =、NJ,Nyj,Nzk·),式中Nx、Ny、Nz为曲面出射点P的法线矢量&于水平x、y、垂直 ζ方向的余弦， 的关系
根据斯涅尔折射定律(Snell Law)，入射光线、折射光线和法线的矢量形式有如下
\ + η2 - 2η\0 · /
1/2
及=<5 - . /式中η为透镜的材料的折射率
预设出射光线照射到路面上目标位置点为T点，其矢量表示式为 T = fc_，7y,Γζ0，其中Tx，Ty, Tz为照射目标点T沿X、Y、Z方向的分量， 则矢量呂，f,戶的关系如以下式子
O =
(T-P
T-P
可以得出目标位置点τ点的X，y坐标和P点坐标的关系式，如以下式子
X = -
Kk(Z-Pz)-Vz n。Nz
T-P
T-P
13 nQ为空气的折射率、Ii1为二次配光透镜所采用材料的折射率，本发明中二次配光 透镜的材料优选亚克力，其折射率为1.49ζ为透镜到照射目标，即成品LED路灯的安装高度px、py、Pz为第二配光透镜曲面坐标点在P沿X、Y、Z轴方向的分量f为预设出射光线照射到路面上目标位置T点的矢量表示，戶为曲面出射点P的矢量表示；由于位于P点的曲面的法线向量为曲面上X和Y方向轮廓线函数的叉乘的导数。 根据上式得出的P点的坐标向量，可以得出位于P点的曲面的法线向量，如以下所示
式中X，y分别为预设出射光线照射到路面上目标位置T点的水平轴坐标值利用上述的关系式，结合曲面控制网格的节点法线矢量的匹配法，可以计算出曲 面上各个点的法线矢量，从而得出各点的轮廓线；c)利用三维造型软件对主曲面进行蒙皮，从而生成透镜主曲面及眩光消除曲面；d)将主曲面及眩光消除曲面用三维曲面建模软件连接，连接处的切平面均勻过 渡，从而组成透镜的二次配光花生壳形曲面。 参见图11、12，通过对上述制造方法所生产的LED路灯二次配光透镜的模拟及光 线追迹结果显示，当路灯高度为12米的时候，路灯在60米X 12米的路面上可以产生非常 均勻的配光。路灯的远场角度分布为蝙蝠翼形，辐射强度于水平面X方向的峰值光强的一 半约为士71°，辐射强度于水平面Y方向的峰值光强的一半约为士30°。解决了一直以来 原有LED不适于高距离路灯应用的缺陷，且LED灯通过本产品透镜后所投射的光场合理，光 强均勻，各类眩光的均得到有效抑制及利用，值得推广应用。
1权利要求
一种LED路灯大角度二次配光透镜，它包括第一配光透镜及包裹其外的第二配光透镜，其特征在于所述第一配光透镜成半球面或椭圆形非球面，所述第二配光透镜成花生壳形非对称曲面，由主曲面及两端衔接的眩光消除曲面构成，其中主曲面位于垂直方向的光轴±71°范围内，LED光束配成沿水平X方向成0°～±71°分布，沿Y方向成0°～±30°分布的均匀长方形光斑，眩光消除曲面位于垂直方向的光轴夹角±71°～90°范围内，采用截光法配光制造，产生眩光的71°～90°范围之内的大角度光束，向路面中间汇聚，配成沿X方向成±71°～56°分布、沿Y方向成0°～±30°分布的光斑。
2.如权利要求1所述的LED路灯大角度二次配光透镜，其特征在于于配光透镜底部 设有卡脚，卡脚底部设有用于装配的卡槽，卡脚上还设有阶沿。
3.如权利要求2所述的LED路灯大角度二次配光透镜，其特征在于所述卡脚边缘设 有圆角。4、如权利要求3所述的LED路灯二次配光透镜，其特征在于所述卡脚高1. 5-3mm。
4.如权利要求1所述的LED路灯大角度二次配光透镜，其特征在于所述半球面第一 配光透镜的曲率半径为3. 4mm。
5.如权利要求1所述的LED路灯大角度二次配光透镜，其特征在于所述椭圆形非球 面第一配光透镜的短轴曲率半径为3. 4mm。
6.一种制造如权利要求1所述的LED路灯二次配光透镜的方法，其特征在于第二配 光透镜曲面通过如下方式得出a)预设出射光线照射到路面上的是照射范围，并对其进行网格划分主曲面于路面的水平面的X方向与透镜的垂直光轴成士71°、在Y方向与透镜的光 轴成士30°划定为照射范围；将该照射范围沿X和Y方向划分成等份的14X 18个网格，同 时将透镜的主曲面上在水平的X、Y方向也分成14X18个网格；眩光消除曲面于路面的水平面的X方向与透镜的垂直光轴成71°至55. 51°、在Y 方向与透镜的光轴成士30°划定为照射范围；将该照射范围沿X和Y方向划分成等份的 14X2个网格，同时将透镜的主曲面上在水平的X、Y方向也分成14X2个网格；b)获取曲面各点法线矢量及，获取主曲面网格线轮廓-_dP(x,y) dP(x,y) _ (Px χ Py)iV —X— ηrdxdy \Ρχ χ Py\式中X，y分别为预设出射光线照射到路面上目标位置τ点的水平轴坐标值而X，y值的 得出符合公式NxIn0(Z-Pz)-H1IzIf-Pl . _ ..X =-!-+ Px^t-lIxT-PnoNzn0Ny H0(Z-Pz)-H1IzT-Pη, τ ^y =---+Py+-^iyT-pη o^ ζηο式中Nx、Ny、Nz为曲面出射点P的法线矢量及于水平x、y、垂直ζ方向的余弦，%为空气的折射率、H1为二次配光透镜所采用材料的折射率，本发明中二次配光透镜 的材料优选亚克力，其折射率为1.49ζ为透镜到照射目标，即成品LED路灯的安装高度Px、py、Pz为第二配光透镜曲面坐标点在P沿X、Y、Z轴方向的分量Ix、Iy、Iz为LED发出到达透镜曲面的入射光线于水平X、y、垂直ζ方向的余弦f为预设出射光线照射到路面上目标位置T点的矢量表示，P为曲面出射点P的矢量表示；通过计算机数学迭代法计算出所有曲面点对应法相矢量，从而得出主曲面及眩光消除 曲面的各网格线的轮廓；c)利用三维造型软件对主曲面进行蒙皮，从而生成透镜主曲面及眩光消除曲面；d)将主曲面及眩光消除曲面用三维曲面建模软件连接，连接处的切平面均勻过渡，从 而组成透镜的二次配光花生壳形曲面。
7.如权利要求5所述的LED路灯二次配光透镜的制造方法，其特征在于所述眩光消 除曲面采用截光的方法进行制造，即把LED发出的沿X方向光束角为士 71°至90°范围的 会产生眩光的这部分光，向路面中间会聚，分布在沿X方向与光轴成士 71° 55. 51°的范 围之内的路面上，以消除眩光；其中士71°角的光线为边缘光线，其对应于路面上X方向的光斑的边缘，LED发出的光 经过眩光消除曲面的轮廓线，此时入射光线在X方向与光轴的夹角为-71°，经眩光消除曲 面折射后，其出射光线与光轴的夹角也为-71°，投影在路面上形成左边-71°的光斑的边 缘；LED发出的光经过眩光消除曲面的轮廓线，此时入射光线与光轴的夹角为-90°，经眩 光消除曲面折射后，其出射光线向路面中间会聚，出射光线与光轴的夹角变为-55. 51°，在 路面上形成左边-55. 51°的光斑的边缘，同样，LED发出的光经过眩光消除曲面的轮廓线 经曲面13折射后，其出射光线对应于路面上形成右边71°及55.51°的光斑的边缘。
8.如权利要求6所述的LED路灯二次配光透镜的制造方法，其特征在于所述入射光 线在水平χ方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光线在水平χ方向与垂直 光轴的夹角符合关系入射光线角度(水平χ方向) 士 71士68.367068 士65.721539 士62.395725 士58.122523 士55.513168所述入射光线在水平y方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光线在 水平y方向与垂直光轴的夹角符合关系入射光线角度(水平y方向) 入射光线角度(水平y方向) 士 7130士 7830士 8230士 8630士9030。
9.如权利要求5所述的LED路灯二次配光透镜的制造方法，其特征在于所述LED入射光线角度(水平χ方向) 士 71 士 76 士 80 士 84 士 88 士 90发出入射光经过主曲面后形成出射光，出射光在水平X方向光束角与透镜的垂直光轴成 士71°、在Y方向与透镜的垂直光轴成士30°的照射范围。
10.如权利要求8所述的LED路灯二次配光透镜的制造方法，其特征在于所述入射光 线在水平χ方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光线在水平χ方向与垂直 光轴的夹角符合关系入射光线角度(水平X方向) 入射光线角度(水平X方向)00士 48.92253士 817.432154士 1225.220254士 1632.128609士 2038.131685士 2443.289071士 2847.700138士 3251.473727士 3654.712198士 4057.504987士 4459.92729士 4862.041088士 5263.896997士 5665.536231士 6066.992372士 6468.29287士 6869.96027士 7171所述入射光线在水平y方向与垂直光轴的夹角及经过眩光消除曲面后的出射光线在 水平y方向与垂直光轴的夹角符合关系入射光线角度(水平y方向) 入射光线角度(水平y方向)00士 21.129784士 63.384843±105.626316士 147.844954±1810 03122士 2212 175173士 2614 266365士 3016 293729士 3418 245496士 3820 109123士 3221.871254士 4623.517735士 5025.033695士 5426.403724士 5827.612171士 6228.643599士 6629.3834士 7130,)
全文摘要
本发明提供了一种LED路灯大角度二次配光透镜及其制造方法，该二次配光透镜又第一、第二配光透镜组成，其中第一配光透镜成半球面或椭圆形非球面，第二配光透镜成花生壳形非对称曲面并由主曲面及两端衔接的眩光消除曲面构成，根据实际路灯照明需求，通过曲面控制网络节点法线矢量的匹配法得出两种曲面上各点的法线矢量，结合对应入射光线在水平x、y方向与垂直光轴的夹角及经过两曲面后的出射光线的夹角符合关系从而获取两面的网格线轮廓，今儿构成完整的自由曲面。使得得到的二次配光透镜可将LED光束配成沿水平X方向成0°～±71°分布，沿Y方向成0°～±30°分布的均匀长方形光斑，有效消除水平眩光使其符合路面照明需求。
文档编号H01L33/00GK101922676SQ200910147308
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者杜雪, 蒋金波 申请人:深圳市斯派克光电科技有限公司