本實(shí)用新型專利技術(shù)屬于LED照明領(lǐng)域，具體涉及一種單側(cè)布燈5車道及雙側(cè)布燈10車道用LED路燈透鏡，透鏡本體上部為出光部，其表面曲率為?0.0702～0.0177；透鏡本體的底部中心位置設(shè)有內(nèi)臺(tái)階凹槽，內(nèi)臺(tái)階凹槽上方為一內(nèi)凹腔，內(nèi)凹腔上的自由光學(xué)曲面為入光部，其表面曲率為0.0217～0.1207；透鏡本體沿其中心縱向截面呈左右對(duì)稱；透鏡本體的各縱向截面中，入光部及出光部上各曲線的曲率從中間向兩邊逐漸增大；透鏡本體的各橫向截面中，從一側(cè)向另一側(cè)，入光部與出光部之間的距離逐漸增大。通過(guò)本透鏡能夠提高光線利用率和照明效果，降低眩光，從而使LED路燈能夠適用于單側(cè)布燈的5車道和雙側(cè)布燈的10車道。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及二次光學(xué)LED照明透鏡，具體涉及一種單側(cè)布燈5車道及雙側(cè)布燈10車道用LED路燈透鏡，屬于LED照明領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
LED作為新一代光源，正逐漸取代傳統(tǒng)節(jié)能燈的市場(chǎng)，但是LED光源的發(fā)光形式，又與傳統(tǒng)光源有著很大區(qū)別，目前市場(chǎng)上流通的LED產(chǎn)品，大部分都沿用了傳統(tǒng)光源的配光設(shè)計(jì)，比較籠統(tǒng)。精準(zhǔn)光學(xué)設(shè)計(jì)是LED照明產(chǎn)品優(yōu)化提高的需要，對(duì)于不同的照明情況，進(jìn)行相應(yīng)的光學(xué)設(shè)計(jì)。現(xiàn)有的LED路燈透鏡并沒(méi)有適用于五車道單側(cè)布燈、十車道雙側(cè)布燈(出光縱向C0°-180°光強(qiáng)分布要求達(dá)到145°以上，橫向C90°-270°光強(qiáng)分布要求在100°左右)，為了有效利用光線，并且滿足道路照明要求，需要對(duì)LED進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，使LED發(fā)出的光會(huì)在路面形成照度均勻的矩形光斑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠?qū)膺M(jìn)行重新分配并能夠得到近似矩形均勻光斑的單側(cè)布燈5車道及雙側(cè)布燈10車道用LED路燈透鏡，既能夠提高光線利用率，又可以降低眩光。本技術(shù)所述的單側(cè)布燈5車道及雙側(cè)布燈10車道用LED路燈透鏡，包括透鏡本體，透鏡本體的上部為一外凸的自由光學(xué)曲面，該曲面為出光部，其表面曲率為-0.0702～0.0177；透鏡本體的底部中心位置設(shè)有一可容納LED光源芯片的內(nèi)臺(tái)階凹槽，內(nèi)臺(tái)階凹槽的上方為一內(nèi)凹腔，內(nèi)凹腔上的曲面為自由光學(xué)曲面，該曲面為入光部，其表面曲率為0.0217～0.1207；透鏡本體沿其中心縱向截面呈左右對(duì)稱；透鏡本體的各縱向截面中，入光部及出光部上各曲線的曲率從中間向兩邊逐漸增大；透鏡本體的各橫向截面中，從一側(cè)向另一側(cè)，入光部上各曲線的曲率逐漸減小，出光部上各曲線的曲率逐漸增大，入光部與出光部之間的距離逐漸增大。本技術(shù)中，由于透鏡本體的各縱向截面中，出光部上各曲線的曲率從中間向兩邊逐漸增大，所以在該曲面上的光折射率從中間到兩邊也逐漸增大，平行入射光束經(jīng)過(guò)透鏡單元的折射作用，在水平方向形成左右對(duì)稱的均勻擴(kuò)散；透鏡本體的各橫向截面中，從一側(cè)向另一側(cè)，入光部與出光部之間的距離逐漸增大，光通過(guò)入光面后，總是向透鏡較厚的那邊偏折，厚度越大，偏折越大，使透鏡在水平方向形成偏折的均勻擴(kuò)散，光線經(jīng)過(guò)該曲
面，在垂直方向形成會(huì)聚的光束。優(yōu)選的，所述的透鏡本體采用折射率為1.473、熱膨脹系數(shù)為3.3的光學(xué)高硼硅玻璃材質(zhì)。光學(xué)高硼硅玻璃材質(zhì)折射率為1.473，用其制作的透鏡出光率可以達(dá)到92％；熱膨脹系數(shù)為3.3，約是普通玻璃的三分之一，這將減少因溫度梯度應(yīng)力造成的影響，從而具有更強(qiáng)的抗斷裂性能。優(yōu)選的，所述的內(nèi)臺(tái)階凹槽的深度為2mm，可以容納更多種類的LED光源。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的透鏡本體的出光縱向C0°-180°光強(qiáng)對(duì)稱分布且半光強(qiáng)角度為149.9°，橫向C90°-270°光強(qiáng)非對(duì)稱分布且半光強(qiáng)角度為99.9°。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)不斷調(diào)整入光部和出光部上的位于中心橫向截面、中心縱向截面上的曲線的曲率半徑，能夠調(diào)配出射光通量在不同立體角范圍內(nèi)的分布，自主分布光源的光強(qiáng)，有效地控制光分布形狀，達(dá)到符合設(shè)計(jì)要求的光分布，進(jìn)而在目標(biāo)上實(shí)現(xiàn)近似矩形配光。光線經(jīng)過(guò)本技術(shù)所述LED路燈透鏡的二次配光設(shè)計(jì)后，在五車道單側(cè)布燈與十車道雙向布燈時(shí)，光線的利用率最高，照明效果最好。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是：通過(guò)本技術(shù)能夠?qū)ED燈的光進(jìn)行重新分配，并得到近似矩形均勻光斑，一方面提高了光線的利用率，另一方面能夠提高照明效果、降低眩光，從而使LED路燈能夠適用于單側(cè)布燈的5車道和雙側(cè)布燈的10車道。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)的仰視圖；圖3是透鏡本體的中心縱向截面圖；圖4是透鏡本體的中心橫向截面圖；圖5是本技術(shù)的配光曲線。圖中：1、出光部；2、透鏡本體；3、底部；4、內(nèi)臺(tái)階凹槽；5、內(nèi)凹腔；6、入光部。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的實(shí)施例做進(jìn)一步描述：如圖1～圖4所示，本技術(shù)所述的單側(cè)布燈5車道及雙側(cè)布燈10車道用LED路燈透鏡包括透鏡本體2，透鏡本體2的上部為一外凸的自由光學(xué)曲面，該曲面為出光部1，其表面曲率為-0.0702～0.0177；透鏡本體2的底部3中心位置設(shè)有一可容納LED光源芯片的內(nèi)臺(tái)階凹槽4，內(nèi)臺(tái)階凹槽4的上方為一內(nèi)凹腔5，內(nèi)凹腔5上的曲面為自由光學(xué)曲面，該曲面為入光部6，其表面曲率為0.0217～0.1207；透鏡本體2沿其中心縱向截面呈左右對(duì)稱；
透鏡本體2的各縱向截面中，入光部6及出光部1上各曲線的曲率從中間向兩邊逐漸增大；透鏡本體2的各橫向截面中，從一側(cè)向另一側(cè)，入光部6上各曲線的曲率逐漸減小，出光部1上各曲線的曲率逐漸增大，入光部6與出光部1之間的距離逐漸增大。本實(shí)施例中，透鏡本體2采用折射率為1.473、熱膨脹系數(shù)為3.3的光學(xué)高硼硅玻璃材質(zhì)；內(nèi)臺(tái)階凹槽4的深度為2mm。由于透鏡本體2的各縱向截面中，出光部1上各曲線的曲率從中間向兩邊逐漸增大，所以在該曲面上的光折射率從中間到兩邊也逐漸增大，平行入射光束經(jīng)過(guò)透鏡單元的折射作用，在水平方向形成左右對(duì)稱的均勻擴(kuò)散；透鏡本體2的各橫向截面中，從一側(cè)向另一側(cè)，入光部6與出光部1之間的距離逐漸增大，光通過(guò)入光面后，總是向透鏡較厚的那邊偏折，厚度越大，偏折越大，使透鏡在水平方向形成偏折的均勻擴(kuò)散，光線經(jīng)過(guò)該曲面，在垂直方向形成會(huì)聚的光束。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)不斷調(diào)整透鏡本體2上入光部6和出光部1上的位于中心橫向截面、中心縱向截面上的曲線的曲率半徑，能夠調(diào)配出射光通量在不同立體角范圍內(nèi)的分布，自主分布光源的光強(qiáng)，有效地控制光分布形狀，達(dá)到符合設(shè)計(jì)要求的光分布，進(jìn)而在目標(biāo)上實(shí)現(xiàn)近似矩形配光。本實(shí)施例中經(jīng)過(guò)調(diào)整，得到如下光分布：透鏡本體2的出光縱向C0°-180°光強(qiáng)對(duì)稱分布且半光強(qiáng)角度為149.9°，橫向C90°-270°光強(qiáng)非對(duì)稱分布且半光強(qiáng)角度為99.9°，具體配光曲線如圖5所示。通過(guò)上述的LED路燈透鏡能夠?qū)膺M(jìn)行重新分配，使光線照射到單側(cè)布燈的5車道上或者雙側(cè)布燈的10車道上，在車道上形成符合要求的近似矩形均勻光斑，提高了光線利用率以及光照效果，同時(shí)能夠降低眩光。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種單側(cè)布燈5車道及雙側(cè)布燈10車道用LED路燈透鏡，其特征在于：包括透鏡本體(2)，透鏡本體(2)的上部為一外凸的自由光學(xué)曲面，該曲面為出光部(1)，其表面曲率為?0.0702～0.0177；透鏡本體(2)的底部(3)中心位置設(shè)有一可容納LED光源芯片的內(nèi)臺(tái)階凹槽(4)，內(nèi)臺(tái)階凹槽(4)的上方為一內(nèi)凹腔(5)，內(nèi)凹腔(5)上的曲面為自由光學(xué)曲面，該曲面為入光部(6)，其表面曲率為0.0217～0.1207；透鏡本體(2)沿其中心縱向截面呈左右對(duì)稱；透鏡本體(2)的各縱向截面中，入光部(6)及出光部(1)上各曲線的曲率從中間向兩邊逐漸增大；透鏡本體(2)的各橫向截面中，從一側(cè)向另一側(cè)，入光部(6)上各曲線的曲率逐漸減小，出光部(1)上各曲線的曲率逐漸增大，入光部(6)與出光部(1)之間的距離逐漸增大。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種單側(cè)布燈5車道及雙側(cè)布燈10車道用LED路燈透鏡，其特征在于：包括透鏡本體(2)，透鏡本體(2)的上部為一外凸的自由光學(xué)曲面，該曲面為出光部(1)，其表面曲率為-0.0702～0.0177；透鏡本體(2)的底部(3)中心位置設(shè)有一可容納LED光源芯片的內(nèi)臺(tái)階凹槽(4)，內(nèi)臺(tái)階凹槽(4)的上方為一內(nèi)凹腔(5)，內(nèi)凹腔(5)上的曲面為自由光學(xué)曲面，該曲面為入光部(6)，其表面曲率為0.0217～0.1207；透鏡本體(2)沿其中心縱向截面呈左右對(duì)稱；透鏡本體(2)的各縱向截面中，入光部(6)及出光部(1)上各曲線的曲率從中間向兩邊逐漸增大；透鏡本體(2)的各橫向截面中，從一側(cè)向另一側(cè)，入光部(6)上各曲線的曲率逐漸減小...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張?jiān)蕱|，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東凱創(chuàng)光電科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：山東;37
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