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CN101649990A - 一种led路灯用的透镜 - Google Patents

一种led路灯用的透镜 Download PDF

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CN101649990A
CN101649990A CN200810131033A CN200810131033A CN101649990A CN 101649990 A CN101649990 A CN 101649990A CN 200810131033 A CN200810131033 A CN 200810131033A CN 200810131033 A CN200810131033 A CN 200810131033A CN 101649990 A CN101649990 A CN 101649990A
Authority
CN
China
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lens
plane
groove
shape
street lamp
Prior art date
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Pending
Application number
CN200810131033A
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English (en)
Inventor
陈必寿
王鹰华
顾肖冬
陆平
叶烨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Sansi Technology Co Ltd
Shanghai Sansi Electronic Engineering Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Sansi Technology Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10—Outdoor lighting
    • F21W2131/103—Outdoor lighting of streets or roads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供了一种LED路灯用的透镜，所述透镜包括一平面形安装底面，在所述安装底面的中部设有供LED安装于其内的凹坑，该凹坑的内表面构成透镜的入射面；还包括：形成光线出射面的外表面；在所述透镜外表面上开有一条口宽底窄的凹槽，所述凹槽从外表面顶部向侧面下方延伸至安装底面侧边缘，且透镜形状在该凹槽的两侧呈左右对称分布，凹槽的内表面构成出射面的一部分；所述透镜出射面形状可根据需要设置为曲面、平面或曲面与平面相结合。采用上述结构后，可以对透射光线方向进行合理导向，让光线在沿道路方向(称为水平方向)上照射的距离拉大，照度更均匀。

Description

一种LED路灯用的透镜
技术领域
本发明涉及LED照明领域，特别涉及一种用于LED路灯用的透镜。
背景技术
随着LED光源逐渐替代传统光源，LED照明灯具的优势已日渐被人们所认识，比如将LED用于道路照明领域，可以带来提高光效、节能、环保等诸多优越性。
但是，目前多数LED路灯照射在路面上的光斑为圆形，与道路需要沿路面方向上均匀照射的实际情况相去甚远。理想状态应该是：沿道路方向上光线尽可能铺展，而垂直于道路方向上光线能够得到有效的控制，以提高路面照度的均匀性，从而使司机有更好的视觉条件，降低交通事故发生率，还可以减少光能的浪费。
中国发明专利公开号为CN101105272(公开日为2008年1月16日)中，公开了一种LED路灯用的透镜，其采用一种出射面中部为弧形凸出且呈枕头形的透镜，使得LED路灯的光斑呈矩形，满足了道路局部照明的需要，并且降低了光线损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：采取另一种新的结构形式的LED路灯用的透镜，使得投射在道路上的光斑为长条形，而且使光线的照度更加均匀，满足道路照明的需要。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种LED路灯用的透镜，所述透镜包括平面形安装底面，在所述安装底面的中部设有供LED安装于其内的凹坑，该凹坑的内表面构成透镜的入射面；还包括：形成光线出射面的外表面；在所述透镜外表面上开有一条口宽底窄的凹槽，所述凹槽从外表面顶部向侧面下方延伸至安装底面侧边缘，且透镜形状在该凹槽的两侧呈对称分布，凹槽的内表面构成出射面的一部分；所述透镜出射面形状可根据需要设置为曲面、平面或曲面与平面相结合。
采用上述结构后，由于透镜上开有的从外表面顶部向侧面下方延伸至底面侧边缘的凹槽，其与出射面、入射面的形状相结合，可以对透射光线方向进行合理导向，让光线在有效利用区域，即沿道路方向上照射的距离尽可能拉大。
做为本发明的进一步改进，以经过凹坑内安装的LED的光轴且垂直于透镜安装底面、同时垂直于凹槽对称面的平面为参考面，该透镜形状呈不对称分布。
为了使垂直道路方向上的光线得到有效的控制，通常会采用安装时让路灯与路面间稍微倾斜一个小角度的方法，但由于倾斜角度的限制，仅用这种方法往往难以达到比较理想的效果。因此，本专利采用了上述进一步改进的结构，通过对透镜不对称面的设计，能够有效控制光线在垂直道路方向上的照度均匀性，以适应更广泛的需求。
综上所述，由于本发明采用的LED路灯用的透镜，将投射在路面上的光斑形状由圆形变为长条形，提高了沿道路方向上照度的均匀性，解决了传统路灯的“斑马线”问题，减少了灯光闪烁现象，消除了相邻路灯之间照射的盲区，让司机和行人感觉更舒适的同时又提高了安全性。并且由于拉长了沿道路方向上的光线距离，从而使得在相同长度的道路上，安装的LED路灯的数量减少，也起到了节能的效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明：
图1为本发明第一实施例的透镜示意图；
图2为图1所示透镜的正视图；
图3为图1所示透镜的侧视图；
图4为图1所示透镜的仰视图；
图5为本发明第二实施例的透镜示意图；
图6为本发明第三实施例的透镜示意图；
图7为图6所示透镜沿A-A截面的剖面图；
图8为采用本发明透镜照射在路面上的光斑图。
具体实施方式
图1至图4所示本发明LED路灯用透镜的第一实施例，包括安装透镜的底面1，其中部设有安装LED的凹坑2，该凹坑的内表面构成透镜的入射面，整个透镜呈蝴蝶形。图中所示的凹坑2为半球形，当然也可以配合不同LED以及配光要求设计为其他形状，如：圆柱形、顶面为凹圆弧面或凸圆弧面的圆柱形等。图中还包括构成出射面的外表面。当将透镜与LED配合安装时，LED光轴位于凹坑的中心位置。外表面上开有一条口宽底窄的凹槽3，所述凹槽3从外表面顶部向侧面下方延伸至底面侧边缘，且透镜外表面形状在该凹槽3的两侧呈对称分布，如图2中所示的101和图5中所示的102，凹槽的内表面构成出射面的一部分，所述透镜的出射面可根据需要设置为曲面形状、平形状或曲面与平面相结合的形状。
在图1所示本发明第一实施例中，此凹槽3呈V字型，凹槽3的内表面为平面形状，而凹槽3的两侧为平面和曲面相结合的形状。
在图5所示本发明第二实施例中，凹槽3的内表面为曲面形状，其余出射面也为非球面形状，整个透镜呈半个花生形。
在实际应用中，凹槽3的深度可根据实际配光的需要配合出射面和入射面的形状进行相应的设置。
图6为本发明第三实施例的透镜示意图，以经过凹坑1内安装的LED的光轴且垂直于底面、同时垂直于凹槽对称面的平面为参考面，将透镜的形状设计为不对称分布。实施例三是在实施例二基础上的变形例(或改进)。在图6中沿A-A截面的剖面图7中，以该参考面100为界，透镜的出射面111和112，入射面121和122均呈不对称分布。这种不对称分布可以根据需要只设计为：以上述参考面为界，出射面形状呈不对称，或只设计为入射面形状呈不对称。
图8为应用本发明透镜后光线照射的光斑图，从中可以很明显地看到，呈矩形分布的光线应用在道路照明中更为合理，而拉长的照射距离也使得光线的照度更均匀，更节省能源和照明设备。

Claims (5)

1.一种LED路灯用的透镜，包括：
平面形安装底面，在所述安装底面的中部设有供LED安装于其内的凹坑，该凹坑的内表面构成透镜的入射面；
还包括：形成光线出射面的外表面；
其特征在于：在所述透镜外表面上开有一条口宽底窄的凹槽，所述凹槽从外表面顶部向侧面下方延伸至安装底面侧边缘，且透镜形状在该凹槽的两侧呈对称分布，凹槽的内表面构成出射面的一部分；
所述透镜出射面形状可根据需要设置为曲面、平面或曲面与平面相结合。
2.如权利要求1所述的LED路灯用的透镜，其特征在于：所述凹坑形状配合安装的LED的不同以及配光的需要可进行不同的变形。
3.如权利要求1所述的LED路灯用的透镜，其特征在于：所述凹槽与透镜外表面以及凹坑的形状相配合，以适应配光及装配的需要。
4.如权利要求1、2或3所述的LED路灯用的透镜，其特征在于：
以经过凹坑内安装的LED的光轴且垂直于透镜安装底面、同时垂直于凹槽对称面的平面为参考面，该透镜形状呈不对称分布。
5.如权利要求4所述的LED路灯用的透镜，其特征在于：所述透镜的不对称分布为：以所述参考面为界，出射面形状呈不对称，或入射面形状呈不对称，或出射面与入射面形状均呈不对称。
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