專利名稱：大功率led二次光學(xué)透鏡及采用該透鏡的裝配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用涉及LED照明領(lǐng)域，尤其是大功率LED照明二次光學(xué)透鏡。
背景技術(shù)：
在以環(huán)保節(jié)能新時(shí)代主題下，新光源——大功率LED照明在全球越來越火的時(shí)代， 大功率LED照明產(chǎn)業(yè)的新寵以其獨(dú)特的品質(zhì)環(huán)保、節(jié)能、長壽命為傳統(tǒng)的照明燈具帶來了 一場人類史上的巨大革命。 LED新光源作為一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)物，雖然其自身具有卓越的優(yōu)良品質(zhì)，但 是在照明領(lǐng)域的應(yīng)用取代傳統(tǒng)的鈉燈，日光燈等仍舊有其局限性和需要改良的部分。由于 體積小從而發(fā)光面小，由于其發(fā)光的方向性造成其照射的面積也有限，所以在實(shí)際的照明 應(yīng)用中期望得到一種透鏡或透鏡組件來控制和解決LED照明的光學(xué)問題，其能改變點(diǎn)光源 (嚴(yán)格講應(yīng)該是小面光)的照射角度并增大其照射面積，從而在一個(gè)平面內(nèi)控制其在不同 的方向上的照射范圍。 實(shí)用內(nèi)容 本實(shí)用的目的是提供一種大功率LED 二次光學(xué)透鏡，用于解決LED照明的光學(xué)問 題，使LED點(diǎn)光源的照射按照需求均勻分布，在平面方向上改變照射范圍，提高利用效率， 減少光源浪費(fèi)和環(huán)境的光污染，同時(shí)解決眩光，雜光等。 為此，本實(shí)用提供了一種大功率LED點(diǎn)光源用二次光學(xué)透鏡裝置，包括下部、中部
和上部，其特征在于所述下部是與基板固定的多個(gè)支撐腳；所述中部為橢圓柱體，所述橢
圓柱體的底面向下突出有兩個(gè)圓弧，所述兩個(gè)圓弧用于定位LED，所述橢圓柱體的底面具有
內(nèi)凹的圓弧柱體；所述上部是由平滑相連的三個(gè)曲面構(gòu)成的復(fù)合出光面，所述復(fù)合出光面
的整體呈長橢圓體。兩個(gè)或更多個(gè)上述二次光學(xué)透鏡裝置可組合使用。 本實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)在于通過該透鏡結(jié)構(gòu)，大大地改善了 LED點(diǎn)光源的分布效果，使光
源的光得到充分的利用改善地面的照射均勻度，解決了 LED作為新型照明光源光線眩光和
分布不均的技術(shù)難題。 下面將結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用。


圖1為根據(jù)本實(shí)用示例性實(shí)施方式的大功率LED 二次光學(xué)透鏡的立體圖； 圖2A-2C為根據(jù)本實(shí)用示例性實(shí)施方式的大功率LED 二次光學(xué)透鏡的工程視圖； 圖3A-3C為根據(jù)本實(shí)用示例性實(shí)施方式的大功率LED 二次光學(xué)透鏡的內(nèi)部剖視 圖； 圖4為根據(jù)本實(shí)用示例性實(shí)施方式的大功率LED 二次光學(xué)透鏡與LED裝配的示意 圖； 圖5為圖3A中A-A方向(0度/馬路延伸方向)的剖面上的光線示意圖； 圖6為圖3A中A-A方向(0度/馬路延伸方向)的剖面上的配光曲線圖； 圖7為圖3A中B-B方向(90度/馬路垂直方向)的剖面上的光線示意圖； 圖8為圖3A中B-B方向(90度/馬路垂直方向)的剖面上的配光曲線圖；以及[0017] 圖9為根據(jù)本實(shí)用示例性實(shí)施方式的大功率LED 二次光學(xué)透鏡的等照度曲線圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖對(duì)本實(shí)用進(jìn)行描述。
圖1至圖3C分別示出了根據(jù)本實(shí)用示例性實(shí)施方式的大功率LED 二次光學(xué)透鏡 1的立體圖、工程視圖和內(nèi)部剖視圖。如圖l-3C所示，LED二次光學(xué)透鏡1的下部為兩個(gè)支 撐腳3，其上分別具有孔31和32，孔31和32的內(nèi)表面具有螺紋。LED 二次光學(xué)透鏡1通過 例如不銹鋼平頭螺絲的螺釘(未示出)與基板(未示出)連接。LED 二次光學(xué)透鏡1的中 部為橢圓柱體4，橢圓柱體4的底面向下突出有兩個(gè)圓弧5，圓弧5的大小和與之相配的大 功率LED的外型相適應(yīng)。同時(shí)，在橢圓柱體4的底面具有內(nèi)凹的圓弧柱體，其為LED的入光 結(jié)構(gòu)。該圓弧柱體的軸心與橢圓柱體的長方向相垂直，其半徑和弧度可根據(jù)實(shí)際的照射要 求調(diào)整。當(dāng)燈距遠(yuǎn)路面窄時(shí)其凹陷深，否則反之。LED二次光學(xué)透鏡1的上部為三個(gè)曲面所 包含的實(shí)體，三個(gè)相鄰曲面之間平滑過渡，且其曲率根據(jù)燈距和路面的寬度來進(jìn)行調(diào)整。當(dāng) 燈距遠(yuǎn)路面窄需要長條型光斑時(shí)，將中間的曲率變小，兩長端曲面斜度加大；否則反之。該 透鏡裝置采用光學(xué)級(jí)材料PC或PMMA注塑成型。 如圖4所示，為本實(shí)用裝置與一種大功率LED相匹配放置的示意圖，其中，LED被 置于內(nèi)凹的圓弧柱體內(nèi)，優(yōu)選地，該LED被置于內(nèi)凹的圓弧柱體的凹陷部的中心位置。當(dāng)點(diǎn) 亮該LED時(shí)，本實(shí)用的LED 二次光學(xué)透鏡裝置和該LED共同相當(dāng)于圓弧柱體發(fā)光源。 圖5和圖6分別示出了0度(馬路延伸方向)光線示意圖和極坐標(biāo)配光曲線圖。 如圖所示，光線以發(fā)散主，出光角度大于90度，優(yōu)選地，可以達(dá)到大約± 130度，并典型地為 蝠翼型。 圖7和圖8示出了90度(馬路垂直方向)光線示意圖和極坐標(biāo)配光曲線圖。如 圖所示，光線收斂為主，出光角度小于90度，優(yōu)選地，為大約±60度，而且光強(qiáng)較弱，使得光 的浪費(fèi)和污染得到很好的控制。 圖9示出了根據(jù)本實(shí)用示例性實(shí)施方式的等光強(qiáng)分布曲線圖。如圖所示，整個(gè)等 光強(qiáng)分布曲線圖為長條巨型，并且分布非常均勻。 以上所揭露的僅為本實(shí)用的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用之權(quán)利 范圍，因此依本實(shí)用申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本實(shí)用所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求一種大功率LED二次光學(xué)透鏡，包括下部、中部和上部，其特征在于所述下部是與基板固定的多個(gè)支撐腳；所述中部為橢圓柱體，所述橢圓柱體的底面向下突出有兩個(gè)圓弧，所述兩個(gè)圓弧用于定位LED，所述橢圓柱體的底面具有內(nèi)凹的圓弧柱體；所述上部是由平滑相連的三個(gè)曲面構(gòu)成的復(fù)合出光面，所述復(fù)合出光面的整體呈長橢圓體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于所述多個(gè)支撐腳中的每個(gè)均包括內(nèi) 表面具有螺紋的孔，從而通過螺絲與所述基本固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于所述二次光學(xué)透鏡裝置由透明材料 注塑制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡，其特征在于所述透明材料為PMMA或透明PC。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于所述兩個(gè)圓弧的尺寸設(shè)置為適合于LED的外部形狀和尺寸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于所述內(nèi)凹的圓弧柱體為所述下部的入光處，其半徑尺寸和弧度設(shè)置為適合于所述LED的一次透鏡和具體光分布要求。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于所述三個(gè)曲面構(gòu)成所述上部的出光面，所述三個(gè)曲面之間平滑過度，每個(gè)曲面的凸和凹設(shè)置為適合于路燈照射的寬度和長度， 從而控制出光的角度和照射面積。
8. —種采用大功率LED光學(xué)透鏡的裝配，其特征在于包括兩個(gè)或更多個(gè)如權(quán)利要求l 所述的二次光學(xué)透鏡裝置。
專利摘要本實(shí)用公開了一種大功率LED點(diǎn)光源用二次光學(xué)透鏡裝置，包括下部、中部和上部，其特征在于所述下部是與基板固定的多個(gè)支撐腳；所述中部為橢圓柱體，所述橢圓柱體的底面向下突出有兩個(gè)圓弧，所述兩個(gè)圓弧用于定位LED，所述橢圓柱體的底面具有內(nèi)凹的圓弧柱體；所述上部是由平滑相連的三個(gè)曲面構(gòu)成的復(fù)合出光面，所述復(fù)合出光面的整體呈長橢圓體。通過本實(shí)用新型的二次光學(xué)透鏡裝置，能夠使得整個(gè)LED點(diǎn)光源的圓形光照轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻拈L條巨型光照，從而使得LED路燈在馬路延伸的方向有均勻的光照，路邊和屋邊則無光的浪費(fèi)和光的污染，使光得到合理的分配提高光的有效利用率。
文檔編號(hào)F21V17/00GK201521898SQ20092005107
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者余海霞, 侯玉璽, 岑家雄 申請(qǐng)人:深圳市深華龍科技實(shí)業(yè)有限公司