專利名稱：Led路燈光學(xué)設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種采用大功率白光LED作為光源的路燈，其路燈產(chǎn)品 設(shè)計技術(shù)涉及到光學(xué)、電子學(xué)及熱學(xué)等多個專業(yè)領(lǐng)域。本專利僅涉及到 光學(xué)技術(shù)的發(fā)明。
背景技術(shù)：
目前路燈產(chǎn)品主要為高壓鈉燈、低壓鈉燈、卣素?zé)艏肮?jié)能燈等，與 LED路燈相比，上述產(chǎn)品存在壽命短、光效低、顯色指數(shù)低、光源方向 性差等特點。因此，采用LED作為光源的路燈，能夠有效地解決上述問 題。
由于LED路燈是由多個LED發(fā)光光源組成，因此在光學(xué)設(shè)計上不同 于傳統(tǒng)路燈產(chǎn)品。本專利在于如何對多個LED發(fā)光光源組成的路燈產(chǎn)品 進行光學(xué)設(shè)計，以達到國家相關(guān)標準規(guī)定的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決采用大功率白光LED作為路燈光源時，如何進行 二次光學(xué)設(shè)計，使多個LED發(fā)光光源組成的發(fā)光系統(tǒng)及相應(yīng)的配光系統(tǒng) 能夠滿足現(xiàn)有國家相關(guān)標準規(guī)定的路燈光源方面的使用要求。
本發(fā)明充分利用LED芯片本身的光學(xué)特性、燈體自身結(jié)構(gòu)特點而設(shè)計。
本發(fā)明中的光學(xué)設(shè)計包括LED芯片的排列方法、排列角度以及在燈整體中的相對位置等。
本發(fā)明中的光學(xué)設(shè)計采用LED五排排列，每排LED數(shù)量采用不相等 設(shè)計以達到光強分布曲線要求，光源板采用圓弧形設(shè)計，每排之間的夾 角釆用等夾角設(shè)計和對稱設(shè)計，以達到照度均勻部和對稱配光要求。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述的LED路燈光學(xué)設(shè)計方法，包括設(shè)計 多顆LED芯片在光源空間里的安裝角度、位置等，其特征在于將70顆 1W的LED芯片在燈的軸向及垂直于軸向的方向上均對稱排列，具體排列 方式為LED芯片在燈的軸線方向?qū)ΨQ排列，如附

圖1所示，第3排LED 與路燈的軸線重合，第2排和第4排在路燈的軸線方向?qū)ΨQ，第1排和 第5排在路燈的軸線方向?qū)ΨQ；LED芯片在垂直于軸向的方向上對稱排 列，如附圖2所示，第1排在Y方向上是對稱的，第2排，第3排，第 4排，第5排也是如此。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述的LED路燈光學(xué)設(shè)計方法還包括將 LED芯片分為5行排列，每行與燈的軸線方向垂直；
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述的LED路燈光學(xué)設(shè)計方法還包括所 述的5排在LED路燈的截面上呈扇形分布，其弧長為70. 2mm。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述的LED路燈光學(xué)設(shè)計方法還包括扇 形分布的每排之間的夾角分別為24度，25度，25度和24度，且在燈 軸線的截面上呈對稱分布。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述的LED路燈光學(xué)設(shè)計方法還包括可 通過調(diào)整在每一行的LED數(shù)量以改變LED路燈的光強分布曲線，現(xiàn)采用 的LED數(shù)量分布為第一行至第五行數(shù)量分別為16顆，14顆，IO顆，14 顆，16顆。
與現(xiàn)有技術(shù)要比，利用本發(fā)明設(shè)計的LED路燈光學(xué)系統(tǒng)，在不采用 透鏡配光的情況下，可直接替換現(xiàn)在路面安裝的高壓鈉燈或其它光源，使道路照明滿足國家相關(guān)標準規(guī)定要求；采用本發(fā)明設(shè)計的LED路燈在 光學(xué)性能方面優(yōu)于其它產(chǎn)品；同時，可使LED路燈生產(chǎn)過程簡化、生產(chǎn) 效率提高、成本降低。
附困說明
圖1為燈軸線的截面LED夾角示意圖，圖示出了每排LED的夾角和弧面 直徑。
圖2為五排LED的數(shù)量說明示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一
LED路燈光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計如圖1和圖2所示。圖1表示的是燈軸線的 截面LED夾角示意圖，對每排LED的夾角和弧面直徑作了說明。圖2為 五排LED的數(shù)量說明示意圖。
LED芯片數(shù)量為70顆，共分為5排排列，每排的方向與燈的軸線方 線平行，安裝在道路上時與道路軸線垂直。從第l排至第5排的數(shù)目分 別為16顆，14顆，10顆，14顆和16顆。每排的數(shù)量在燈的軸線方向 上采用對稱設(shè)計。上述內(nèi)容如附圖2所示。
在燈的軸向截面上，每排都安裝在半徑為70. 2mm的弧線上，且第3 排在燈的最下方。第l排與第2排的夾角為24度，第2排與第3排的 夾角為25度，第3排與第4排的夾角為25度，第4排與第5排的夾角 為24度。由圖中可以看出，采用的夾角為燈的軸線上也為對稱設(shè)計， 也就是在如附圖2中所示的Y方向上采用對稱設(shè)計。上述內(nèi)容如附圖1 所示。
每兩顆LED之間的距離采用等間距設(shè)計，也就是在如附圖2中所示的X方向上，LED之間的距離是相等的。
具體實施方式
二
對于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的另一種具體實施方式
為采用130顆LED芯片設(shè) 計，其排列方式和安裝角度與具體實施方式
一相同，描述如下
LED芯片數(shù)量為130顆，共分為5排排列，每排的方向與燈的軸線 方線平行，在安裝在道路上時與道路軸線垂直。從第1排至第5排的數(shù) 目分別為30顆，26顆，18顆，26顆和30顆。每排的數(shù)量在燈的軸線 方向上采用對稱設(shè)計。
在燈的軸向截面上，每排都安裝在半徑為70. 2mm的弧線上，且第3 排在燈的最下方。第l排與第2排的夾角為24度，第2排與第3排的 夾角為25度，第3排與第4排的夾角為25度，第4排與第5排的夾角 為24度。由圖中可以看出，采用的夾角為燈的軸線上也為對稱設(shè)計， 也就是在如附圖2中所示的Y方向上采用對稱設(shè)計。上述內(nèi)容如附圖1 所示。
每兩顆LED之間的距離采用等間距設(shè)計，也就是在如附圖2中所示 的X方向上，LED之間的距離是相等的。
以上已經(jīng)參照具體實施例詳細描述了本發(fā)明，然而本發(fā)明并不局限 于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在不脫離本發(fā)明后續(xù)權(quán) 利要求及其等價物所限定的范圍和精神的前提下，可以對本發(fā)明做各種 改變、變更和替換。
權(quán)利要求
1、一種LED路燈光學(xué)設(shè)計方法，包括設(shè)計多顆LED芯片在光源空間里的安裝角度、位置等，其特征在于將70顆1W的LED芯片在燈的軸向及垂直于軸向的方向上均對稱排列，具體排列方式為LED芯片在燈的軸線方向?qū)ΨQ排列，第3排LED與路燈的軸線重合，第2排和第4排在路燈的軸線方向?qū)ΨQ，第1排和第5排在路燈的軸線方向?qū)ΨQ；LED芯片在垂直于軸向的方向上對稱排列，第1排在Y方向上是對稱的，第2排，第3排，第4排，第5排也是如此。
2、 如權(quán)利要求1所述的LED路燈光學(xué)設(shè)計方法，進一步包括將 LED芯片分為5行排列，每行與燈的軸線方向垂直。
3、 如權(quán)利要求1所述的LED路燈光學(xué)設(shè)計方法，進一步包括按 權(quán)利要求2所述的5排在LED路燈的截面上呈扇形分布，其弧長為 70. 2mm。
4、 如權(quán)利要求1所述的LED路燈光學(xué)設(shè)計方法，進一步包括扇 形分布的每排之間的夾角分別為24度，25度，25度和24度，且在燈 軸線的截面上呈對稱分布。
5、如權(quán)利要求1所述的LED路燈光學(xué)設(shè)計方法，進一步包括 可通過調(diào)整在每一行的LED數(shù)量以改變LED路燈的光強分布曲 線，現(xiàn)采用的LED數(shù)量分布為第 一行至第五行數(shù)量分別為16顆， 14顆，IO顆，14顆，16顆。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大功率白光LED路燈的光學(xué)設(shè)計方法，用來解決利用多片LED芯片作為光源時的二次光學(xué)設(shè)計，使LED路燈能滿足國家相關(guān)規(guī)定的使用要求。本發(fā)明描述了多顆LED芯片在路燈上的排列方法、角度等參數(shù)。本光學(xué)設(shè)計能夠較好地滿足LED路燈的配光要求，且方法簡單，能降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號F21S8/00GK101418920SQ20081008883
公開日2009年4月29日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者劉光宇, 釗 王 申請人:劉光宇;王 釗