一种集中封装led路灯pc透镜模组的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种集中封装LED路灯PC透镜模组，包括透镜，所述透镜内部设有一空腔，所述透镜的外表面由凹陷的上曲面、向外凸起的左曲面、右曲面及前曲面和平直的后平面组成，且所述上曲面、左曲面、右曲面、前曲面均为自由曲面。由于本发明采用PC透镜取代原玻璃路灯透镜，同时在增加外围斜平板且在斜平板上增设凹凸的微结构，可以减轻透镜的重量，降低成本，简化生产工艺，同时提升LED路灯照明的利用率、均匀度，可达到无眩光照明的效果。
【专利说明】一种集中封装LED路灯PC透镜模组
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种集中封装LED路灯的PC透镜模组。
【背景技术】
[0002]目前所有集中封装大功率LED路灯所搭配的透镜都是使用玻璃材质制成，而玻璃的材质要成形，需要至少IOmm以上的厚度，以及原料棒材的尺寸也会限制透镜的尺寸。由于上述的限制条件，如果玻璃的厚度太厚而会造成光吸收过大，重量增加；如果透镜尺寸太小会造成光学视角无法扩大，而且容易因透镜过小而产生较大的眩光。
【发明内容】
[0003]由于现有技术的上述问题，本发明提出，其可以有效的解决现有技术的上述问题。
[0004]本发明通过以下技术方案解决上述问题:
[0005]一种集中封装LED路灯PC透镜模组，包括透镜，所述透镜内部设有一空腔，所述透镜的外表面由凹陷的上曲面、向外凸起的左曲面、右曲面及前曲面和平直的后平面组成，且所述上曲面、左曲面、右曲面、前曲面均为自由曲面。
[0006]所述空腔设为一形为四分之一椭球面且该椭球的长轴与所述透镜的底面平行。
[0007]所述空腔顶端距离透镜的底部的高度大于40毫米。
[0008]所述自由曲面的设计符合斯内尔定律和均匀光型(cos Θ ) -3参数的设定。
[0009]所述透镜底部的外围向四周伸延形成一周边向上翘起的斜平板。
[0010]所述斜平板的底面上设置有凹凸的微结构。
[0011]所述斜平板的两端厚度小于所述斜平板的中部的厚度。
[0012]由于本发明采用PC透镜取代原玻璃路灯透镜，同时在增加斜平板且在斜平板上增设凹凸的微结构，可以减轻透镜的重量，降低成本，简化生产工艺，同时提升LED路灯照明的利用率、均匀度，可达到无眩光照明的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的透镜的剖视图；
[0014]图2是本发明的另一实施例的结构示意图；
[0015]图3是图2的剖面图；
[0016]图4是图2的俯视图及局部放大图；
[0017]图5A是本发明的光强度水平分布示意图；
[0018]图5B是本发明的光强度垂直分布示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合【具体实施方式】，详细描述本发明。
[0020]参见图1所示，本发明的集中封装LED路灯PC透镜模组，包括透镜1，所述透镜I内部设有一空腔11，所述透镜的外表面12由凹陷的上曲面、向外凸起的左曲面、右曲面及前曲面和平直的后平面组成，且所述上曲面、左曲面、右曲面、前曲面均为自由曲面。
[0021]所述自由曲面的设计符合斯内尔定律和均匀光型(cos Θ )-3参数的设定。利用所要求的光型分布而计算出曲面的位置及切面斜率，即可建构出自由曲面，最后就可以建构自由曲面透镜，而自由曲面的设计在于由需要的光型分布计算出需要的透镜曲面，而非一般的光学设计，使用Try and error的方式來建构透镜。
[0022]所述空腔设为一形为四分之一椭球面且该椭球的长轴与所述透镜的底面平行。参见图1所示，所述空腔11顶端距离透镜的底部的高度H大于40毫米，以确保PC材质的透镜不会因为靠近LED灯而导致温度过高而软化变形。
[0023]参见图2至图4所示，所述透镜底部的外围向四周伸延形成一周边向上翘起的斜平板2。该斜平板2的底面上设置有凹凸的微结构3。且所述斜平板的两端21和22的厚度小于所述斜平板23的中部的厚度。
[0024]参见图4所示。斜平板2和凹凸的微结构3将光线导引至斜平板上，可以增加导光及出光的效果以达到整片发光的效果。同时，由于自由曲面的作用，当射出的光线超过70度的时候就会光强度快速下降至零，如图5A所示。
[0025]本发明的材料为PC，在制造成型的过程中还需要加入抗UV材料，质量较现有的玻璃轻很多，可以减少透镜模组整体的重量，并减少成本。
[0026]参见图5A和图5B，为利用了本发明的透镜的光强度在水平和垂直方向上的分布，可见本发明的透镜可以提升LED的照明利用率，视角得到扩大。
[0027]应理解，这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种集中封装LED路灯PC透镜模组，其特征在于:包括透镜，所述透镜内部设有一空腔，所述透镜的外表面由凹陷的上曲面、向外凸起的左曲面、右曲面及前曲面和平直的后平面组成，且所述上曲面、左曲面、右曲面、前曲面均为自由曲面。
2.根据权利要求1所述的集中封装LED路灯PC透镜模组，其特征在于:所述空腔设为一形为四分之一椭球面且该椭球的长轴与所述透镜的底面平行。
3.根据权利要求1所述的集中封装LED路灯PC透镜模组，其特征在于:所述空腔顶端距离透镜的底部的高度大于40毫米。
4.根据权利要求1所述的集中封装LED路灯PC透镜模组，其特征在于:所述自由曲面的设计符合斯内尔定律和均匀光型(cos Θ )-3参数的设定。
5.根据权利要求1所述的集中封装LED路灯PC透镜模组，其特征在于:所述透镜底部的外围向四周伸延形成一周边向上翘起的斜平板。
6.根据权利要求1或5所述的集中封装LED路灯PC透镜模组，其特征在于:所述斜平板的底面上设置有凹凸的微结构。
7.根据权利要求1所述的集中封装LED路灯PC透镜模组，其特征在于:所述斜平板的两端厚度小于所述斜平板的中部的厚度。
【文档编号】F21V5/04GK103453441SQ201310331589
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】吴锦铨, 唐克龙 申请人:江西兴冠光电有限公司