2的自由曲面和出射面11的自由曲面于水平 X-X方向的剖面轮廓线符合入射光及出射光配光条件：
[0060]
[0061]
[0062]
[0063] 根据上表的配光条件，出射面11和入射面12在X-X剖面的结构轮廓线各点的坐 标值可以由积分迭代法通过数值计算的方法算出，然后再用计算机辅助设计软件如ZEMAX、 Iighttools等，即可生成出射面11和入射面12于X-X剖面方向的全部特征轮廓曲线参数。
[0064] 参照图4、图7和图8,图7是图4中B-B处的剖视图，即透视单元1沿水平Y方向 在中线B-B处的剖视图，图8是图4在B-B处光路原理图。
[0065] LED发光芯片朝向入射面12和出射面11朝向光轴Z输出光束，光束沿水平Y方向 呈±60°的第二入射角d入射至入射面12,随后呈±51. 67799°的第二折射角e折射，光 束沿水平Y方向呈±63. 29°的第二出射角f从出射面11出射，X方向垂直于Y方向。 [0066] 入射面12的自由曲面在水平X-X方向的剖面轮廓线沿光轴对称地设置，出射面11 的自由曲面在水平X-X方向的剖面轮廓线沿光轴对称地设置，入射面11的自由曲面和出射 面12的自由曲面于水平Y-Y方向的剖面轮廓线符合入射光及出射光配光条件：
[0067]
[0068]
[0069] 根据上表的配光条件，出射面11和入射面12在Y-Y剖面的结构轮廓线各点的坐 标值可以由积分迭代法通过数值计算的方法算出，然后再用计算机辅助设计软件如ZEMAX、 Iighttools等，即可生成出射面11和入射面12于Y-Y剖面方向的全部特征轮廓曲线参数。
[0070] 透镜组件第一实施例：
[0071] 参照图9,图9是透镜组件第一实施例的结构图。透镜组件包括基板15、灯珠和 多个依上述透镜单元实施例制作而成的透镜单元16,基板15成环状设置，在基板15上电 连接有多个灯珠，多个灯珠呈沿周向地均匀分布，在灯珠外套有透镜单元16,使得透镜单元 16呈沿周向地均匀分布，多个透镜单元16出射光线朝同一方向地设置，即如图9所示的朝 向左侧地设置。
[0072] 透镜组件第二实施例：
[0073] 参照图10,图10是透镜组件第二实施例的结构图。透镜组件包括基板17、灯珠和 多个依上述透镜单元实施例制作而成的透镜单元18,基板15成长条板状地设置，在基板15 上电连接有四个灯珠，四个灯珠沿X方向依次排列地分布，在灯珠外套有透镜单元18,使得 透镜单元18沿X方向依次排列地分布，多个透镜单元18出射光线朝同一方向地设置，即如 图10所示的朝向右侧地设置。
[0074] 路灯灯头实施例：
[0075] 参照图11，图11是路灯的结构图。路灯包括灯座2、灯罩3和顶盖4,灯座2的固 定端开用于与灯杆固定连接，灯罩3安装在灯座2的上方，灯罩3采用透光材料制作而成， 顶盖4安装在灯罩3的上方。顶盖4呈圆盘状设置，在顶盖4朝外的端面上设置有多片散 热鳍片41，多片散热鳍片41以顶盖4的中心为原点呈螺旋状设置，相邻的两片散热鳍片41 之间形成用于空气流通的导热槽。
[0076] 参照图12和图13,图12是路灯在剖视视角下的分解图，图13是透镜组件和顶盖 的结构图。形状为球形的灯罩3中部形成容纳腔，容纳腔沿轴向在两端部分别设置有第一 开口 31和第二开口 32,在灯罩3的容纳腔内安装有反光件21，反光件21呈上端及下端均 敞口的锥形设置。反光件21的外表面涂覆有反光材料，反光件21沿轴向设置有中空的空 腔，在反光件21的下端与灯座2固定连接。
[0077] 顶盖4在朝向灯罩3的端面上设置有LED芯片42, LED芯片42包括基板421、连 接在基板上的灯珠和套在灯珠外的透镜组件422,基板421与顶盖4朝向灯罩3的端面连 接，透镜组件422为依上述透镜组件第一实施例制作而成的透镜单元组件，LED发光灯珠朝 灯罩3发光。
[0078] 灯座2呈杯状设置，在灯座2的中部形成有凹陷的腔体，灯座2上安装有反光件 21、拉力杆22和电源组件23。拉力杆22的第一端穿过反光件21地顶盖4螺纹配合，拉力 杆22的第二端穿过反光件21地灯座2固定连接。
[0079] 路灯灯罩3的内壁还设置有多条第一配光筋条33,第一配光筋33条沿经线方向X 延伸设置，多条第一配光筋条33沿炜线方向Y均勾分布，第一配光筋条33的横截面为V型， 并且在第一配光筋条33的最外端部设置有倒角，多条第一配光筋条33从第一开口 31延伸 至第二开口 32。
[0080] 由上可见，通过透镜单元将入射角度为±60°入射至透镜单元，经过入射面和出 射面的两次折射后输出到外，最后在X-X方向呈-46. 9°至41. 72°角度出射和在Y-Y方向 呈±63.29°角度出射，使得光线经过配光后避开底座的格挡，使得光线有效地投射到路面 上，其通过合理的配光角度有效地提高光照效率。
【主权项】
1.透镜单元，所述透镜单元包括设置在内侧的入射面和设置在外侧的出射面，所述入 射面为内凹的自由曲面，所述出射面为外凸的自由曲面， 其特征在于： 光束沿水平X方向呈±60°的第一入射角入射至所述入射面后呈-47.3965°至 47.90336°的第一折射角折射，光束沿水平X方向呈-46. 9°至41. 72°的第一出射角从所 述出射面出射，所述入射面的自由曲面和所述出射面的自由曲面于水平X-X方向的剖面轮 廓线符合入射光及出射光配光条件：f. 光束沿水平Y方向呈±60°的第二入射角入射至所述入射面后呈±51.67799°的第 二折射角折射，光束沿水平Y方向呈±63.29°的第二出射角从所述出射面出射，所述X方 向垂直于所述Y方向； 所述入射面的自由曲面在水平X-X方向的剖面轮廓线沿光轴对称地设置，所述出射面 的自由曲面在水平X-X方向的剖面轮廓线沿光轴对称地设置，所述入射面的自由曲面和所 述出射面的自由曲面于水平Y-Y方向的剖面轮廓线符合入射光及出射光配光条件：2. 根据权利要求1所述的透镜单元，其特征在于： 所述透镜单元在所述入射面的端部上设置有灯珠安装槽，所述灯珠安装槽的外周设置 台阶。3. 根据权利要求2所述的透镜单元，其特征在于： 所述灯珠安装槽的两侧上设置有定位槽，所述定位槽呈对称地设置。4. 透镜组件，所述透镜组件包括多个透镜单元，所述透镜单元包括设置在内侧的入射 面和设置在外侧的出射面，所述入射面为内凹的自由曲面，所述出射面为外凸的自由曲面， 其特征在于： 光束沿水平X方向呈±60°的第一入射角入射至所述入射面后呈-47.3965°至 47.90336°的第一折射角折射，光束沿水平X方向呈-46. 9°至41. 72°的第一出射角从所 述出射面出射，所述入射面的自由曲面和所述出射面的自由曲面于水平X-X方向的剖面轮 廓线符合入射光及出射光配光条件：光束沿水平Y方向呈±60°的第二入射角入射至所述入射面后呈±51.67799°的第 二折射角折射，光束沿水平Y方向呈±63.29°的第二出射角从所述出射面出射，所述X方 向垂直于所述Y方向； 所述入射面的自由曲面在水平X-X方向的剖面轮廓线沿光轴对称地设置，所述出射面 的自由曲面在水平X-X方向的剖面轮廓线沿光轴对称地设置，所述入射面的自由曲面和所 述出射面的自由曲面于水平Y-Y方向的剖面轮廓线符合入射光及出射光配光条件：9 多个透镜单元的出射光线朝同一方向地设置。5. 根据权利要求4的所述透镜组件，其特征在于： 所述透镜组件还包括基板，多个透镜单元设置在所述基板上，多个所述透镜单元沿圆 周均匀地分布。6. 根据权利要求4的所述透镜组件，其特征在于： 所述透镜组件还包括基板，多个透镜单元设置在所述基板上，多个所述透镜单元沿所 述X方向依次排列地分布。7. 路灯灯头，包括 顶盖，所述顶盖朝外的第一端面上设置有散热器，所述顶盖朝内的第二端面上设置有 多个LED芯片，所述LED芯片上设置有灯珠； 灯罩，所述顶盖安装在所述灯罩上； 透镜单元，所述透镜单元套在所述灯珠外，所述透镜单元包括设置在内侧的入射面和 设置在外侧的出射面，所述入射面为内凹的自由曲面，所述出射面的外凸的自由曲面， 其特征在于： 光束沿水平X方向呈±60°的第一入射角入射至所述入射面后呈-47.3965°至 47.90336°的第一折射角折射，光束沿水平X方向呈-46. 9°至41. 72°的第一出射角从所 述出射面出射，所述入射面为自由曲面和所述出射面的自由曲面于水平X-X方向的剖面轮 廓线符合入射光及出射光配光条件：5 光束沿水平Y方向呈±60°的第二入射角入射至所述入射面后呈±51.67799°的第 二折射角折射，光束沿水平Y方向呈±63.29°的第二出射角从所述出射面出射，所述X方 向垂直于所述Y方向； 所述入射面的自由曲面在水平X-X方向的剖面轮廓线沿光轴对称地设置，所述出射面 的自由曲面在水平X-X方向的剖面轮廓线沿光轴对称地设置，所述入射面的自由曲面和所 述出射面的自由曲面于水平Y-Y方向的剖面轮廓线符合入射光及出射光配光条件：o8. 根据权利要求7所述的路灯灯头，其特征在于： 所述灯罩由透光材料制作而成，所述灯罩围成容纳腔，所述灯罩的内壁还设置有多条 第一配光筋条，所述第一配光筋条沿经线方向延伸设置，多条所述第一配光筋条沿炜线方 向均匀分布。9. 根据权利要求8所述的路灯灯头，其特征在于： 所述容纳腔沿轴向在两端部分别设置有第一开口和第二开口，所述第一配光筋条从所 述第一开口延伸至所述第二开口。
【专利摘要】本发明提供一种透镜单元、透镜组件和路灯灯头，透镜单元包括设置在内侧的入射面和设置在外侧的出射面，入射面为内凹的自由曲面，出射面为外凸的自由曲面，光束沿水平X方向呈±60°的第一入射角入射至入射面后呈-47.3965°至47.90336°的第一折射角折射，光束沿水平X方向呈-46.9°至41.72°的第一出射角从出射面出射，光束沿水平Y方向呈±60°的第二入射角入射至入射面后呈±51.67799°的第二折射角折射，光束沿水平Y方向呈±63.29°的第二出射角从出射面出射。以及安装有透镜单元的透镜组件。和安装有透镜组件的路灯灯头。利用透镜单元对光束进行配光的使得光线经过配光后避开底座的格挡，使得光线有效地投射到路面上，其通过合理的配光角度有效地提高光照效率。
【IPC分类】F21V3/04, F21W131/103, F21Y101/02, F21V5/04, F21V3/02
【公开号】CN105020678
【申请号】CN201510472540
【发明人】畅育科
【申请人】珠海金晟照明科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月4日