专利名称：Led路灯用透镜和led路灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明领域，尤其是一种用LED照明的路灯透镜以及采用该透镜的 LED路灯。
背景技术：
在城市道路中，为了人们的出行方便，路灯(包括隧道灯等)是不可缺少的照明工 具，传统的路灯一般多为钠灯、汞灯等光源；这些光源路灯，虽然也能满足道路照明的要求， 但其耗电量大，寿命比较短且维护费用高；于是，为解决上述问题，出现了 LED路灯。现有市面上LED路灯的光束角相对较小，通常只能满足灯间距与灯高比例为3 1 的使用条件，不能满足更大比例的条件。而有很多路灯灯间距与灯高比例远远大于3 1， 比如有4 1、5 1、6 1、7 1等。现有市面上LED路灯灯间距与灯高比例超过3 1 后灯与灯之间的地面上会出现明显的亮暗不均的现象，甚至几乎没有光线照射而出现黑暗 区域；导致路面平均照度低且均勻度差，这种亮暗不均的照明，直接影响行车安全；因此， 有必要对这种结构形式的LED路灯用透镜以及应用该透镜的LED路灯进行改进。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种LED路灯用透镜，在LED发出的光线通 过该LED路灯用透镜时，LED路灯用透镜指向周边的光强远远大于法向光强，从而使光线在 路面有效区域内的照度均勻。本实用新型要解决另一技术问题是提供一种LED路灯，该LED路灯照度均勻度好 且光线能量损失小。为解决上述技术问题，本实用新型的LED路灯用透镜采用以下技术方案该LED 路灯用透镜包括镜体，所述镜体的正面设置有用以供镜体中的LED光线进入空气层的出射 面，所述出射面包括底部曲面，所述底部曲面向其两侧分别倾斜向上延伸形成侧面曲面，所 述底部曲面和侧面曲面大致呈波形；该镜体的反面设置有用以供光源处的LED光线进入 所述镜体内的复合面体，所述复合面体周围的侧壁为用以反射复合面体内的LED光线使该 LED光线向出射面方向传播的全反射面，在所述复合面体大致中心位置凹陷形成一个用以 容置LED的凹槽，所述凹槽的槽壁为供LED光线进入复合面体内的入射面。根据本实用新型的具体构思，所述入射面为弧面、平面、球面、椭圆面、抛物面、双 曲面、圆柱面、圆锥式对焦面和由曲线延伸形成的圆柱面中至少一种面的组合。根据本实用新型的具体构思，所述镜体由PC或PMMA透明材料制成。根据本实用新型的具体构思，所述复合面体两侧分别设置有连接部，所述连接部与所述镜体一体设置，且所述连接部与所述复合面体之间对称设置有两个底部为平滑曲线 且横截面大致呈V字形的长槽。为解决另一技术问题，本实用新型的LED路灯采用下述技术方案该LED路灯包括 透镜边框和设置在透镜边框上的LED路灯用透镜，所述LED路灯用透镜为上述技术方案中所述的LED路灯用透镜。与现有技术相比，本实用新型的LED路灯用透镜具有下述有益效果(1)由于本实 用新型的透镜设置有全反射面，该全反射面可使偏离LED法向角度的光线改变传播方向， 使其向出射面方向传播，最终指向地面，因此，避免了在光线传播过程中过多的能量损失； (2)由于本实用新型出射面大致呈波形，其与全发射面相配合，其散射范围大，加大了出射 光的光束角，其投射到地面上的光斑呈长方形，并且光斑的长宽比例可达5. 4 1，灯间距 与灯高比例可以达到8 1 ；光线投射到地面上时，在有限照射范围内照度相差较小，照度 非常均勻。与现有技术相比，应用本实用新型透镜的LED路灯，具有下述有益效果由于本实用新型的透镜设置有全反射面，该全反射面可使偏离LED法向角度较大 那部分光线改变传播方向，使其向出射面传播，最终指向地面，因此，本实用新型的LED路 灯具有能力损失小等优点；(2)由于本实用新型出射面大致呈波形，与全反射面进行精确 的配合，其散射范围大，加大了出射光的光束角，是投射到地面上的光斑呈长方形，并且光 斑的长宽比例可达5. 4 1，灯间距与灯高比例可以达到8 1。因此，本实用新型的LED 路灯具有照度相差较小，照射范围广、照度非常均勻等优点。
图1为本实用新型LED路灯用透镜的立体图；图2为本实用新型LED路灯用透镜的另一角度的立体图；图3是本实用新型LED路灯用透镜的俯视图，图4是图3的A-A剖视图，图5是图3的B-B剖视图；图6是光束在本实用新型LED路灯用透镜中传播的示意图；图7是本实用新型中LED路灯用透镜阵列的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型需要进行释意的是a. LED路灯包括街道LED照明灯、隧道LED照明灯、道路LED照明灯、LED防爆灯、 LED投光灯以及LED吸顶灯等多种照明灯结构形式。b.大致中心位置包括接近中心位置或位于中心位置的两种情况。c.大致呈V字形是指近似呈V字形或呈V字形的两种情况。参见图1和图2，该LED路灯用透镜包括镜体1，该镜体1包括出射面11和复合面 体12 ；其中，镜体由PC或PMMA透明材料制成，所述出射面11位于镜体1的正面，其用于供 镜体1中的LED光线进入大气层；所述复合面体12位于镜体1的反面，该复合面体12用以 供光源发出的光进入所述镜体1内。所述出射面11包括底部曲面111，所述底部曲面111处向其两侧分别倾斜向上延伸形成侧面曲面112，所述底部曲面111和侧面曲面112大致呈波形，底部曲面111和侧面 曲面112优选波形面；这样，在光束在从镜体1内向空气层中传播时，经过底部曲面111和 侧面曲面112的折射作用，光束就会发生扩散，从而扩大了照射范围。[0027]参见图3、图4和图5 ( —并参考图1和图2)，所述复合面体12的侧壁为全反射面121、122，其用以反射复合面体12内的光线并使该光线向出射面11方向传播；当光束传播 至该全反射面121或122上时，全反射面121或122能发生全发射。在复合面体12大致中 心的位置凹陷形成有一个用以容置LED的凹槽2，该凹槽2的槽壁为供LED光线进入复合面 体112内的入射面21。所述入射面21可为多种形式，即为弧面、平面、球面、椭圆面、抛物面、双曲面、圆 柱面、圆锥式对焦面和由曲线延伸形成的圆柱面中至少一种面的组合。图中只是举例性的 列出了为弧面与平面两种面组合形成入射面21的情形。所述复合面体12两侧分别设置有连接部3、4，该连接部3、4与镜体1 一体设置，且 连接部3、4与复合面体12之间对称设置有两个长槽31、41，该两个长槽31、41底部均为平 滑曲线，且横截面大致呈V字形。所述复合面体112位于所述两个长槽31、41之间。所述连接部3或连接部4包括横向连接面33和纵向连接面32，该LED路灯用透镜 可以通过阵列形成一体，各个透镜单体通过横向连接面33和纵向连接面32进行横向和纵 向的连接，可以形成一体化无缝连接。参见图6，在光源位于凹槽2中时，其发出的光束(如图中箭头表示方向)在入射 面21处发生折射，而后分别向全反射面121、122和出射面11方向传播，传播至出射面11 的光束，经出射面11折射发散进入空气层5中；需要进行说明的是，光束在全反射面121、 122处发生的反射为全反射。参见图7，本实用新型的LED路灯6包括透镜边框61和设置在透镜边框上的LED 路灯用透镜62，其中，该框架61大致呈矩形，LED路灯用透镜62结构与上述已详细叙述的 LED路灯用透镜结构相同，该LED路灯用透镜62在框架61上长度方向连续设置有多排，其 中，每排均包括紧靠设置的多个LED路灯用透镜；显而易见，透镜边框61和设置在透镜边框 上的LED路灯用透镜62可以形成一体，各个LED路灯用透镜62之间也可以形成无缝连接， 其与灯具结构配合，具有防尘、防水的作用；该LED路灯6具有在光束传播过程中具有能量 损失少、照度均勻度高、照射范围广、照射区域易于控制等优点。当本实用新型中的LED路灯用透镜以光束角以1/2最大光强之间的夹角计算时， 其在水平方向的光束角为154士 10度，垂直方向的光束角为45士5度，水平光束角和垂直光 束角之比约为3.5 1(普通LED路灯或LED隧道灯只能达到2 1)；当以光束角以1/10 最大光强之间的夹角计算时，其在水平方向的光束角为158士 10度，垂直方向的光束角为 62 士 5度，其水平光束角和垂直光束角之比约为2.5 1(普通LED隧道灯或路灯只能达 到1.4 1)；灯具水平且当光斑大小以1/10最大照度所包含的范围计算时，光斑的长宽之 比可达5. 4 1(普通LED隧道灯或路灯只能达到2. 5 1)，灯高为10米时，照射范围为 76米X 14米，由于实际使用时两灯之间的光线会交叉叠加，故灯间距与灯高比例可以达到 8 1 ；出光效率高，在这么大的出射角的情况下仍可达80%以上，其蝙蝠翼形的配光曲线， 使其照度的分布具有良好的均勻性，能够满足道路照明的要求，适合于灯间距稀疏的道路 照明场合，拉大两灯之间的距离，可以达到节约灯具的目的。由于其矩形的光斑，在适当的 安装高度下，可以和不同的道路大小紧密匹配，即光斑基本上都照射到道路上，充分利用了 灯具发出的光能量，既节约了能源，又避免了光污染。
权利要求一种LED路灯用透镜，包括镜体，所述镜体的正面设置有用以供镜体中的LED光线进入空气层的出射面，其特征在于，所述出射面包括底部曲面，所述底部曲面向其两侧分别倾斜向上延伸形成侧面曲面，所述底部曲面和侧面曲面大致呈波形；该镜体的反面设置有用以供光源处的LED光线进入所述镜体内的复合面体，所述复合面体周围的侧壁为用以反射复合面体内的LED光线使该LED光线向出射面方向传播的全反射面，在所述复合面体大致中心位置凹陷形成一个用以容置LED的凹槽，所述凹槽的槽壁为供LED光线进入复合面体内的入射面。
2.如权利要求1所述的LED路灯用透镜，其特征在于，所述入射面为弧面、平面、球面、 椭圆面、抛物面、双曲面、圆柱面、圆锥式对焦面和由曲线延伸形成的圆柱面中至少一种面 的组合。
3.如权利要求1所述的LED路灯用透镜，其特征在于，所述镜体由PC或PMMA透明材料 制成。
4.如权利要求1所述的LED路灯用透镜，其特征在于，所述复合面体两侧分别设置有连 接部，所述连接部与所述镜体一体设置，且所述连接部与所述复合面体之间对称设置有两 个底部为平滑曲线且横截面大致呈V字形的长槽。
5.一种LED路灯，包括透镜边框和设置在透镜边框上的LED路灯用透镜，其特征在于， 所述LED路灯用透镜为权利要求1至4任一项所述的LED路灯用透镜。
专利摘要一种LED路灯用透镜，包括镜体，所述镜体的正面设置有出射面，出射面包括底部曲面，底部曲面向其两侧分别倾斜向上延伸形成侧面曲面，所述底部曲面和侧面曲面大致呈波形；该镜体的反面设置有用以供光源处的LED光线进入所述镜体内的复合面体，所述复合面体周围的侧壁为用以反射复合面体内的LED光线使该LED光线向出射面方向传播的全反射面，在所述复合面体大致中心位置凹陷形成一个用以容置LED的凹槽，凹槽的槽壁为供LED光线进入复合面体内的入射面。该LED路灯用透镜具有照度均匀度高等优点；本实用新型还涉及了一种LED路灯。
文档编号F21W131/103GK201568893SQ20092031848
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者李盛远 申请人:深圳市邦贝尔电子有限公司