專利名稱：大功率led路燈透明燈罩及透鏡模組的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種大功率LED路燈透明燈罩及透鏡模組。
背景技術：
二次光學設計是決定LED路燈的配光曲線、輸出光效、均勻度、以及眩光指數的一項重要技術?，F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， 峰值光強一半位置處的光束角的全寬度約為120°。二次光學是直接決定LED路燈的輸出效率、配光分布、均勻度及眩光程度的重要環節。綠色環保的城市道路照明要求LED路燈產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路燈發出的光線既均勻，強度又高，就應該通過一個二次光學設計的透鏡使每個大功率 LED發光管發出的光線按照同一個方向組合投射成矩形光區?，F有技術中，將半球面光源轉換成矩形面光源多采用簡單的柱面透鏡，它雖然發出的光線投射成矩形光區，但其光線不均勻，公告號為CN100549503C專利文獻公開了一種改進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律使半球面光源發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矩形區域里，轉換效果較好。但該專利中采用的異型透明結構比較復雜，加工難度大，導致生產成本較高。

發明內容
本發明就是針對現有技術中存在的問題和不足，提供一種結構簡單且效果好的大功率LED路燈透明燈罩及透鏡模組。技術方案一種大功率LED路燈透明模組，含有一個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有一個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)，左半球面槽上側和左端部弧度分別大于右半球面槽上側和右端部弧度，左半球面槽兩側弧度小于右半球面槽兩側弧度。透鏡模組的材質為透明材料。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量的所述突出球面的組合體。所述相鄰透明模組之間為一體式結構或組合式結構，所述透明模組和邊框之間為一體式結構或組合式結構。所述陣列為矩形陣列，所述邊框與所述陣列匹配，所述邊框上設有定位柱。
本發明的有益效果
I、本發明利用全折射式二次光學透鏡設計的燈罩可以收集從LED芯片發出的全部 180°的光，并重新分配到指定的區域。自由曲面的配光可以使LED路燈光強的遠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， 透鏡還可以實現截光設計，消除眩光。2、本發明透鏡及透鏡模組是一種全折射型的二次光學透鏡的設計，該透鏡可以實現很高的輸出光效率、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、蝙蝠翼形的遠場角度分布、以及實現截光設計，而且有效提高了光線強度。3、整個燈頭的結構變得非常的簡潔，只要將這些完成配光設計的LED透鏡模組， 按照同一個方向組合即可，簡化了 LED路燈的機械結構、散熱管理、以及電源控制的排布。


圖I :透鏡模組結構示意圖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構示意圖之一；
圖8 :為透鏡模組的立體結構示意圖之二；
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。
具體實施例方式
實施例一圖I 圖10是大功率LED路燈透明模組各個視圖的結構。參見圖I 圖3 及圖7，該透明模組含有一個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底部中心設有一個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上側弧311的弧度大于右半球面槽32上側弧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31兩側弧313和314的弧度小于右半球面槽 32兩側弧323和324的弧度。本發明透鏡模組的材質為透明材料。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發光管5產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、反射后在一個矩形區域中。實施例二 參見圖11和圖12，一種含有實施例一所述透明模組的大功率LED路燈透明燈罩，其罩體的四周設有邊框和安裝孔，邊框上設有定位柱，其中罩體是在平面底I上分布一定數量的所述突出球面2的組合體。所述相鄰透明模組之間為一體式結構或組合式結構，所述透明模組和邊框之間為一體式結構或組合式結構。所述陣列為矩形陣列，所述邊框與所述陣列匹配。
權利要求
1.一種大功率LED路燈透明模組，其特征是含有一個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有一個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.根據權利要求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.根據權利要求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，左半球面槽上側和左端部弧度分別大于右半球面槽上側和右端部弧度，左半球面槽兩側弧度小于右半球面槽兩側弧度。
4.根據權利要求I 3任一項所述的大功率LED路燈透明模組，其特征是透鏡模組的材質為透明材料。
5.根據權利要求4任一項所述的大功率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量所述突出球面的組合體。
7.根據權利要求6所述的透明燈罩，其特征是所述相鄰透明模組之間為一體式結構或組合式結構，所述透明模組和邊框之間為一體式結構或組合式結構。
8.根據權利要求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，所述邊框上設有定位柱。
全文摘要
本發明公開了一種大功率LED路燈透明模組，含有一個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有一個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。本發明利用全折射式二次光學透鏡設計的燈罩可以收集從LED芯片發出的全部180°的光，并重新分配到指定的區域。自由曲面的配光可以使LED路燈光強的遠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，透鏡還可以實現截光設計，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 優先權日2012年1月12日
發明者劉學成, 孫敬璽, 鄭林 申請人:新視野光電(鄭州)有限公司