專利名稱：大功率led路燈透明燈罩及透鏡模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大功率LED路燈透明燈罩及透鏡模組。
背景技術(shù)：
二次光學(xué)設(shè)計(jì)是決定LED路燈的配光曲線、輸出光效、均勻度、以及眩光指數(shù)的一項(xiàng)重要技術(shù)。現(xiàn)有市場上大部分的高功率白光LED的光度分布是郎伯分布，光斑是圓形的， 峰值光強(qiáng)一半位置處的光束角的全寬度約為120°。二次光學(xué)是直接決定LED路燈的輸出效率、配光分布、均勻度及眩光程度的重要環(huán)節(jié)。綠色環(huán)保的城市道路照明要求LED路燈產(chǎn)生正好覆蓋馬路的長方形的光斑，對馬路之外的其他地方的光污染盡量的少。為使大功率 LED路燈發(fā)出的光線既均勻，強(qiáng)度又高，就應(yīng)該通過一個(gè)二次光學(xué)設(shè)計(jì)的透鏡使每個(gè)大功率 LED發(fā)光管發(fā)出的光線按照同一個(gè)方向組合投射成矩形光區(qū)。現(xiàn)有技術(shù)中，將半球面光源轉(zhuǎn)換成矩形面光源多采用簡單的柱面透鏡，它雖然發(fā)出的光線投射成矩形光區(qū)，但其光線不均勻，公告號為CN100549503C專利文獻(xiàn)公開了一種改進(jìn)型的異型透鏡組成的大功率LED路燈罩，可以利用光的折射和反射規(guī)律使半球面光源發(fā)出的不同角度的光線通過不同的折射和反射通道，最終都均勻投射在一個(gè)矩形區(qū)域里，轉(zhuǎn)換效果較好。但該專利中采用的異型透明結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工難度大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單且效果好的大功率LED路燈透明燈罩及透鏡模組。技術(shù)方案一種大功率LED路燈透明模組，含有一個(gè)近似半橢圓球面的突出球面， 該突出球面的底部連接有平面底板，該突出球面底部中心設(shè)有一個(gè)近似半橢圓球面的中空球面槽；所述突出球面以長軸線(近似橢圓球面的長軸及延長線)為中心被分為左半球面和右半球面，其中左半球面(或者右半球面)的中心設(shè)置有圓滑過渡的凹槽；突出球面的長軸線與中空球面槽的短軸線(近似橢圓球面的短軸及延長線)平行，兩軸線在水平面投影之間存在間隔Λ d，A d大于零。突出球面的左半球面弧度小于右半球面弧度。中空球面槽以短軸線為中心被分為左半球面槽和右半球面槽(左半球面槽靠近所述突出球面的凹槽)，左半球面槽上側(cè)和左端部弧度分別大于右半球面槽上側(cè)和右端部弧度，左半球面槽兩側(cè)弧度小于右半球面槽兩側(cè)弧度。透鏡模組的材質(zhì)為透明材料。透鏡模組由高透明塑膠料注塑而成。一種含有所述透明模組的大功率LED路燈透明燈罩，含有罩體和設(shè)在其四周的邊框及安裝孔，罩體是在平面底板上分布一定數(shù)量的所述突出球面的組合體。所述相鄰?fù)该髂＝M之間為一體式結(jié)構(gòu)或組合式結(jié)構(gòu)，所述透明模組和邊框之間為一體式結(jié)構(gòu)或組合式結(jié)構(gòu)。所述陣列為矩形陣列，所述邊框與所述陣列匹配，所述邊框上設(shè)有定位柱。
本發(fā)明的有益效果
I、本發(fā)明利用全折射式二次光學(xué)透鏡設(shè)計(jì)的燈罩可以收集從LED芯片發(fā)出的全部 180°的光，并重新分配到指定的區(qū)域。自由曲面的配光可以使LED路燈光強(qiáng)的遠(yuǎn)場角度分布呈蝙蝠翼分布，使光斑成長方形，并且光斑的中間和邊緣比較均勻，利用邊緣光線原理， 透鏡還可以實(shí)現(xiàn)截光設(shè)計(jì)，消除眩光。2、本發(fā)明透鏡及透鏡模組是一種全折射型的二次光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì)，該透鏡可以實(shí)現(xiàn)很高的輸出光效率、蝙蝠翼形的配光曲線分布、以及較均勻的長方形光斑。使LED路燈產(chǎn)生正好覆蓋馬路的長方形的光斑，對馬路之外的其他地方的光污染盡量的少。使得在單個(gè)透鏡模組上就可以完成高效率長方形的輸出光斑、蝙蝠翼形的遠(yuǎn)場角度分布、以及實(shí)現(xiàn)截光設(shè)計(jì)，而且有效提高了光線強(qiáng)度。3、整個(gè)燈頭的結(jié)構(gòu)變得非常的簡潔，只要將這些完成配光設(shè)計(jì)的LED透鏡模組， 按照同一個(gè)方向組合即可，簡化了 LED路燈的機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱管理、以及電源控制的排布。


圖I :透鏡模組結(jié)構(gòu)示意圖2 :為圖I的仰視圖不意圖3 :為圖I的右視圖不意圖4 :為圖2的仰視圖不意圖5 :為圖4中的A—A劑視圖不意圖6 :為圖4中的B—B劑視圖不意圖7 :為透鏡模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖8 :為透鏡模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖之二；
圖9 :為半球面光源在A— A剖面視圖上的光線路徑示意圖10 :為半球面光源在B— B剖面視圖上的光線路徑示意圖11 :LED大功率路燈燈罩主視圖12 :LED大功率路燈燈罩后視圖。圖中標(biāo)號I為平面底板，2為突出球面，3為中空球面槽，4為LED燈(發(fā)光管)，5為邊框，6為安裝槽,7為(安裝螺栓用)讓位凸起,7a為(安裝螺栓用)讓位孔,8為基板,9為安裝孔。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一圖I 圖10是大功率LED路燈透明模組各個(gè)視圖的結(jié)構(gòu)。參見圖I 圖3 及圖7，該透明模組含有一個(gè)近似半橢圓球面的突出球面2，該突出球面2的底部連接有平面底板I。參見圖4 圖6及圖8，該突出球面2底部中心設(shè)有一個(gè)近似半橢圓球面的中空球面槽3。參見圖1，所述突出球面2以長軸線a (近似橢圓球面的長軸及延長線)為中心被分為左半球面21和右半球面22，其中左半球面21 (或者右半球面22)的中心設(shè)置有圓滑過渡的凹槽5。參見圖5，突出球面2的長軸線a與中空球面槽的短軸線b (近似橢圓球面的短軸及延長線)平行，兩軸線在水平面投影之間存在間隔Λ d，Δ d大于零。突出球面2的左半球面21的弧211弧度小于右半球面22的弧221的弧度。參見圖4和圖5，中空球面槽3以短軸線b為中心被分為左半球面槽31和右半球面槽32 (左半球面槽31靠近所述突出球面2的凹槽5)，左半球面槽31上側(cè)弧311的弧度大于右半球面槽32上側(cè)弧312的弧度；左半球面槽31的左端部弧312的弧度大于右半球面槽32的右端部弧322的弧度；左半球面槽31兩側(cè)弧313和314的弧度小于右半球面槽 32兩側(cè)弧323和324的弧度。本發(fā)明透鏡模組的材質(zhì)為透明材料。該透明材料是由高透明塑膠料注塑而成。通過圖9 圖10中展示的LED發(fā)光管5產(chǎn)生的半球面光源在透鏡模組的A— A、B— B剖視面上的光線路徑示意圖，可以看出半球面光源的光線很好的被透鏡模組折射、反射后在一個(gè)矩形區(qū)域中。實(shí)施例二 參見圖11和圖12，一種含有實(shí)施例一所述透明模組的大功率LED路燈透明燈罩，其罩體的四周設(shè)有邊框和安裝孔，邊框上設(shè)有定位柱，其中罩體是在平面底I上分布一定數(shù)量的所述突出球面2的組合體。所述相鄰?fù)该髂＝M之間為一體式結(jié)構(gòu)或組合式結(jié)構(gòu)，所述透明模組和邊框之間為一體式結(jié)構(gòu)或組合式結(jié)構(gòu)。所述陣列為矩形陣列，所述邊框與所述陣列匹配。
權(quán)利要求
1.一種大功率LED路燈透明模組，其特征是含有一個(gè)近似半橢圓球面的突出球面，該突出球面的底部連接有平面底板，該突出球面底部中心設(shè)有一個(gè)近似半橢圓球面的中空球面槽；所述突出球面以長軸線為中心被分為左半球面和右半球面，其中左半球面的中心設(shè)置有圓滑過渡的凹槽；突出球面的長軸線與中空球面槽的短軸線平行，兩軸線在水平面投影之間存在間隔Λ d，Λ d大于零。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED路燈透明模組，其特征是突出球面的左半球面弧度小于右半球面弧度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED路燈透明模組，其特征是中空球面槽以短軸線為中心被分為左半球面槽和右半球面槽，左半球面槽上側(cè)和左端部弧度分別大于右半球面槽上側(cè)和右端部弧度，左半球面槽兩側(cè)弧度小于右半球面槽兩側(cè)弧度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述的大功率LED路燈透明模組，其特征是透鏡模組的材質(zhì)為透明材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4任一項(xiàng)所述的大功率LED路燈透明模組，其特征是透鏡模組由高透明塑膠料注塑而成。
6.一種含有權(quán)利要求I所述透明模組的大功率LED路燈透明燈罩，含有罩體和設(shè)在其四周的邊框及安裝孔，其特征是罩體是在平面底板上分布一定數(shù)量所述突出球面的組合體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透明燈罩，其特征是所述相鄰?fù)该髂＝M之間為一體式結(jié)構(gòu)或組合式結(jié)構(gòu)，所述透明模組和邊框之間為一體式結(jié)構(gòu)或組合式結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透明燈罩，其特征是所述陣列為矩形陣列，所述邊框與所述陣列匹配，所述邊框上設(shè)有定位柱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大功率LED路燈透明模組，含有一個(gè)近似半橢圓球面的突出球面，該突出球面的底部連接有平面底板，該突出球面底部中心設(shè)有一個(gè)近似半橢圓球面的中空球面槽；所述突出球面以長軸線為中心被分為左半球面和右半球面，其中左半球面的中心設(shè)置有圓滑過渡的凹槽；突出球面的長軸線與中空球面槽的短軸線平行，兩軸線在水平面投影之間存在間隔△d，△d大于零。本發(fā)明利用全折射式二次光學(xué)透鏡設(shè)計(jì)的燈罩可以收集從LED芯片發(fā)出的全部180°的光，并重新分配到指定的區(qū)域。自由曲面的配光可以使LED路燈光強(qiáng)的遠(yuǎn)場角度分布呈蝙蝠翼分布，使光斑成長方形，并且光斑的中間和邊緣比較均勻，利用邊緣光線原理，透鏡還可以實(shí)現(xiàn)截光設(shè)計(jì)，消除眩光。
文檔編號F21V5/04GK102588878SQ201210007890
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者劉學(xué)成, 孫敬璽, 鄭林 申請人:新視野光電(鄭州)有限公司