一种全反射型的led路灯透镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全反射型的LED路灯透镜，由透镜和安装支架组成，安装支架在透镜两侧的底部，安装支架上设有安装孔。透镜由内凹入射镜、全反射面、自由出射曲面构成；内凹入射镜由入射平面和非球面柱面结合构成，入射平面分为四个矩形平面，与非球面柱面构成内凹的入射腔体；全反射面共有两对共四个全反射曲面，四个全反射曲面首尾相接；自由出射曲面为蝙蝠翼型曲面，全反射曲面与自由出射曲面构成透镜的外轮廓。该全反射型的LED路灯透镜合理改善LED路灯光照效果，减少光线的浪费；且该全反射型的LED路灯透镜光照均匀性好，能合理控制LED路灯的光发散角，在路面形成矩形的光斑。
【专利说明】一种全反射型的LED路灯透镜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LED路灯透镜，尤其涉及一种全反射型的LED路灯透镜。
技术背景
[0002]中国、欧洲和北美的许多国家和城市都已经进行了 LED道路照明技术的开发和大力推广，相比于金属卤素灯和高压钠灯，LED路灯拥有更长的寿命；除此之外，LED路灯还具有更好的可控性和光效。但是在光学方面，因为LED芯片的体积小，光强强度高的特点，让LED光源的二次配光设计显得非常重要。
[0003]目前市场上的多数LED路灯的光度分布均为郎伯分布，光斑为圆形，峰值光强一半位置处的光束角的全宽度约为120°，根据路灯到地面的距离可知，约一半的光线照射到马路外被浪费掉。已有的LED路灯透镜多考虑和解决LED路灯的光照均匀性问题，但是并没有太多关于LED路灯配光或者二者结合的设计。所以，一款能够对LED路灯准确配光，把光线合理地分配到需要照明的马路上，防止光污染和眩光，也能实现LED路灯较好的光照均匀性的LED路灯透镜急需开发。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对现有LED路灯照明技术中光线浪费的问题，提出了合理改善光照效果的全反射型的LED路灯透镜，该全反射性的LED路灯透镜光照均匀性好，能合理控制LED路灯的光发散角，在路面形成矩形的光斑。
[0005]一种全反射型的LED路灯透镜，由透镜和安装支架组成，安装支架在透镜两侧的底部，安装支架上设有安装孔。所述的透镜由内凹入射镜、全反射面、自由出射曲面构成；内凹入射镜由入射平面和非球面柱面结合构成，入射平面分为四个矩形平面，与非球面柱面构成内凹的入射腔体；全反射面共有两对共四个全反射曲面，四个全反射曲面首尾相接；自由出射曲面为蝙蝠翼型曲面,全反射曲面与自由出射曲面构成透镜的外轮廓。
[0006]该全反射型的LED路灯透镜的发散角为纵向120°、横向60°。
[0007]所述的透镜采用聚碳酸酯。
[0008]有益效果:
[0009]1.该全反射型的LED路灯透镜的内凹入射镜可以减少光线的反射，降低光线进入透镜前的能量损失。
[0010]2.该全反射型的LED路灯透镜的自由出射曲面对光线均匀化处理，实现LED路灯的光照的均匀性。
[0011]3.该透镜的全反射面的设计遵循边缘光线原理，可以根据需要改变曲面的构型，从而调节LED路灯的光发散角，将出射光的发散角控制在纵向120°角、横向60°角的范围内。
【专利附图】
【附图说明】[0012]图1全反射型的LED路灯透镜结构图
[0013]图2全反射型的LED路灯透镜的左视剖面图
[0014]图3本实用新型的一个实施例的光强图
[0015]图中，I为透镜，2为安装支架，3为安装孔，101为自由出射曲面，102为全反射面，103为非球面柱面，104为入射平面。
【具体实施方式】
[0016]图1，全反射型的LED路灯透镜结构图。该全反射型的LED路灯透镜，由透镜I和安装支架2组成，安装支架在透镜两侧的底部，安装支架2上设有安装孔3。
[0017]图2，全反射型的LED路灯透镜的左视剖面图。所述的透镜I包括内凹入射镜、全反射面102、自由出射曲面101构成；内凹入射镜由入射平面104和非球面柱面103结合构成，入射平面分为四个矩形平面，与非球面柱面103构成内凹的入射腔体；全反射面共有两对共四个全反射曲面，四个全反射曲面首尾相接；自由出射曲面101为蝙蝠翼型曲面，四个全反射曲面与自由出射曲面101构成透镜的外轮廓。全反射面102设计遵循边缘光线原理，将出射光的发散角控制在纵向120°角、横向60°角的范围内。
[0018]实施例:
[0019]本实施例中，采用颗IW的大功率LED灯珠，追迹光线10000条；仿真中透镜的透射率为0.9 ;全反射面102设计遵循边缘光线原理，将出射光的发散角控制在纵向120°角、横向60°角的范围内，如图2所示；自由出射曲面101采用蝙蝠翼型曲面，起到很好的匀光作用。
[0020]LED灯珠发射光线，光线经内凹入射镜折射进入透镜1，从入射平面104入射的光线和一部分从非球面柱面103入射的光线经过全反射面102反射，再由自由出射曲面101匀光后出射；另一部分从非球面柱面103入射的光线直接由自由出射曲面101匀光后出射。
[0021]图4为本实用新型的一个实施例的光强图，该光强图是透镜自由出射曲面表面的光强分布情况。从图中可以得知全反射型的LED路灯透镜的纵向光线分布基本控制在120°角的范围，且120°角度范围内的光线的光强分布均匀，说明该全反射型的LED路灯透镜光照均匀性好。
【权利要求】
1.一种全反射型的LED路灯透镜，由透镜和安装支架组成，安装支架在透镜两侧的底部，安装支架上设有安装孔，其特征在于:所述的透镜由内凹入射镜、全反射面、自由出射曲面构成；内凹入射镜由入射平面和非球面柱面结合构成，入射平面分为四个矩形平面，与非球面柱面构成内凹的入射腔体；全反射面共有两对共四个全反射曲面，四个全反射曲面首尾相接；自由出射曲面为蝙蝠翼型曲面，全反射曲面与自由出射曲面构成透镜的外轮廓。
2.根据权利要求1所述的一种全反射型的LED路灯透镜，其特征在于:该全反射型的LED路灯透镜的发散角为纵向120°、横向60°。
3.根据权利要求1所述的一种全反射型的LED路灯透镜，其特征在于:所述的透镜采用聚碳酸酯。
【文档编号】F21V5/04GK203703824SQ201420100717
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】刘俊, 黄杰, 梁培, 舒海波, 李佳, 罗鹏飞, 金梦婷 申请人:中国计量学院