[发明专利]一种LED路灯

说明书

技术领域

本发明涉及光学系统，尤其涉及一种LED路灯。

背景技术

现有的路灯光源大多采用高压纳灯、高压汞灯等，消耗功率较大，工作电压高，启动时间较慢，不便于对路灯的亮度在不同时间段进行调节，灯泡使用寿命短，使得灯管更换率过高，维护成本大幅上升。

LED作为一种新型的固体光源，同传统光源相比具有很多很多优势，如节能，环保，易于调节，寿命长等特点，因此非常适用于作为各种照明领域的光源，比如城市道路照明灯具的光源。

道路照明系统不同于一般的照明灯具，其被照明的场是一矩形区域。根据国家公路照明标准，要满足在一矩形的被照平面上(一般是10米X35米)的平均照度以及照度的均匀性。而实际道路照明中大部分场所需要的也是一个条形的照明光斑，比如走廊、跑道、人行道、各种交通道路等。

目前出现的LED路灯，功率从几十到数百瓦，往往都是由多个LED组成，由于LED本身发出的光其分布近似为朗伯型，即光强呈余弦发布，在路面上形成的光斑通常是一个不均匀的圆斑：中心处很亮，而在径向衰减很快。这样形成的圆形光场将不利于光能的利用，无法满足矩形区域的照明要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以在路面上形成一个矩形照明区域的LED路灯。

本发明所述的LED路灯包括LED光源，其特征在于，还包括至少两对不同的侧准直反射面，其中一对侧准直反射面用于通过反射将在被照平面矩形的宽度方向的光压缩，另外一对侧准直反射面用于通过反射将在被照平面矩形的长度方向的光伸展。

所述的LED路灯还包括至少一对端反射面。这样可以限定出射的最大角度和边缘光线的分布。

所述沿着被照平面矩形的宽度的方向为Y轴方向，沿着被照平面矩形的长度的方向为X轴方向，垂直于X、Y平面的方向为Z轴方向，所述将在被照平面矩形的长度方向的光伸展的一对侧准直反射面接近光源，其中心部分靠近光源处向Z轴方向突出，所述将在被照平面矩形的宽度方向的光压缩的一对侧准直反射面远离光源，其外边缘为沿X轴方向的直线，内边缘与接近的光源的一对侧准直反射面的外边缘连接。这是较佳的两对不同的侧准直反射面的实施方案。

所述将在被照平面矩形的宽度方向的光压缩的一对侧准直反射面是三维立体表面，其剖面在XYZ三个坐标平面上的投影的曲线是下列曲线中的任何一种：直线、圆、双曲线、椭圆、抛物线、曲线方程在2次以上的高次曲线；或者是上述曲线中任何一种两条或两条以上拼接的。上述的这些形状的发射面都可以达到将在被照平面矩形的宽度方向的光压缩的目的。

所述将被照平面矩形的长度方向的光伸展的一对侧准直反射面是与Z轴夹角不小于90℃的曲面或斜面。夹角小于90℃不利于光的射出，这对侧准直反射面选择斜面，可以使设计简单；选择曲面，设计复杂，但可以更好地控制光线的分布。

所述的端反射面为曲面或斜面。选择斜面，可以使设计简单；选择曲面，设计复杂，但可以更好地控制光线的分布。

所述两对不同的侧准直反射面、一对端反射面组合成一组光学器件，所述光学器件为多组，每组分别对应一个LED光源，多组光学器件形成矩阵的拼接组合。这种LED的路灯的光学器件为多组。

所述LED光源为单个或多个LED芯片组合。这是具有多组光学器件的情况下，每组光学器件对应的LED光源为单个或多个LED芯片组合。

LED光源为单个或多个LED芯片组合，组合后LED芯片整体对应于两对不同的侧准直反射面，一对端反射面。这种LED的路灯的光学器件仅为一组，但对应的LED光源为单个或多个LED芯片组合。

所述LED路灯还包括一次封装透镜，LED芯片置于一次封装透镜的底部并与一次封装透镜封装成LED模块。一次封装透镜可采用球面或非球面透镜，与LED芯片封装成LED模块后可以使LED光源芯片的出光效率提高，采用非球面透镜可使出射光比原始的朗伯光源具有更大的出射半角。

本发明由于设置了两对分别用于通过反射将在被照平面矩形的宽度方向的光压缩和用于通过反射将在被照平面矩形的长度方向的光伸展的侧准直反射面。所以可以在路面上形成一个矩形照明区域，满足道路照明的要求。

附图说明

图1是实施例1中LED路灯的立体透视图；

图2是实施例1中LED路灯的俯视图；

图3是实施例1中LED路灯的Y-Z坐标平面的截面图(侧视图)；

图4是实施例1中LED路灯系统光线光路分析的俯视图；