专利名称：一种组合式led光学透镜及其设计方法
技术领域：
本发明涉及光学透镜领域，特别涉及一种组合式LED光学透镜及其设计方法。
背景技术：
为了满足城市道路照明设计标准，传统的道路照明灯具往往采用耗电200瓦以上含水银的灯泡。相比之下，到2009年，市场上发光二极管(LED)的光学效率已经超过了1001m/W，这意味着采用LED作光源的路灯，其耗电量将会大大的减少。由于LED的超长寿命、不含汞和节能的特性，采用LED作光源的路灯来取代传统的LPS (低压钠灯)或MH (金属卤化物灯)是很好的选择。目前，LED路灯在世界上各个国家都进行了测试。为了解决能源紧缺和温室气体的排放问题，LED路灯在一些地方已经实用化，其中中国、北美以及欧洲 的一些地区和都市的政府进行了积极的推广。由于市场上出厂的LED大部分都是呈郎伯型分布，中心光强比较强，而且是对称的圆形光斑分布，会给远处的车辆或行人造成眩光，不能直接用于道路照明。
发明内容
为了解决LED路灯给远处的车辆或行人造成眩光的技术问题，本发明提出了一种组合式LED光学透镜，包括多个单元透镜，各单元透镜包括透镜内表面和透镜外表面；所述透镜内表面为凹面，所述透镜外表面为凸面；所述透镜内表面与光源配合，所述透镜外表面由本发明的一种组合式LED光学透镜设计方法设计得到，该方法包括如下步骤得到所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面曲面上各个点的法线矢量，其具体计算方法为设光轴上的O点位于LED芯片发光面的中心,O点同时为单兀透镜内表面的中心点,OZ垂直于LED的芯片发光面，光线OB由LED的芯片中心发出，经过单元透镜内表面之后，交单元透镜外表面于B点，则所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面上B点的坐标为(X，y，z)，其矢量为B{B , B , I).
XY)入射光线OB的单位矢量^为C 二 (C i， C 1·， C k)
X ， yz经过B点的折射后，其出射光线的单位矢量f为O = {O I, O j, O k)
XyzB点的法线矢量^为M = (M i, M j, M k)
X y I根据斯涅尔折射定律，入射光线、折射光线和法线矢量有如下的关系式
权利要求
1. 一种组合式LED光学透镜设计方法，其特征在于，包括如下步骤得到所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面曲面上各个点的法线矢量，其具体计 算方法为设光轴上的0点位于LED芯片发光面的中心,0点同时为单兀透镜内表面的中心 点，0Z垂直于LED的芯片发光面，光线0B由LED的芯片中心发出，经过单元透镜内表面之 后，交单元透镜外表面于B点，则所述组合式LED光学透镜的单元透镜外表面上B点的坐标 为(X，y, z),其矢量为
2.一种组合式LED光学透镜，其特征在于，所述的组合式LED光学透镜包括多个单元透镜，各单元透镜包括透镜内表面和透镜外表面；所述透镜内表面为凹面，所述透镜外表面为凸面；所述透镜内表面与光源配合，所述透镜外表面由权利要求1所述的一种组合式LED 光学透镜设计方法设计得到。
3.如权利要求2所述的一种组合式LED光学透镜，其特征在于。所述的组合式LED光学透镜设置有防水凹槽。
4.如权利要求2或3所述的一种组合式LED光学透镜，其特征在于，所述的组合式LED 光学透镜设置有接线位凹槽。
全文摘要
本发明涉及光学透镜领域，特别涉及一种组合式LED光学透镜及其设计方法。本发明的一种组合式LED光学透镜包括多个单元透镜，各单元透镜包括透镜内表面和透镜外表面；所述透镜内表面为凹面，所述透镜外表面为凸面；所述透镜内表面与光源配合，所述透镜外表面由本发明的一种组合式LED光学透镜设计方法设计得到。本发明的一种组合式LED光学透镜，提高了光的利用率，安装方便快捷；LED光源经本发明的一种组合式LED光学透镜配光后，不会给远处的车辆或行人造成眩光，其出射光斑为一个长方形、均匀分布的光斑，符合城市道路照明设计标准。
文档编号F21W131/103GK102997181SQ201210535018
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者张兵树, 梁熹, 欧阳勇, 汪明珠 申请人:四川华体照明科技股份有限公司