[发明专利]LED灯珠及采用该LED灯珠的LED发光模组和LED路灯

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种照明用LED灯珠，特别涉及一种路灯用偏光照射的LED灯珠及采用该LED灯珠的LED发光模组和LED路灯。 

【背景技术】

在传统的照明技术中，多使用钨丝灯泡，由于功耗及体积大，发光效率低，寿命短，而越来越不能适应现代社会的需要。随着半导体技术的发展，功耗及体积小，发光效率高，寿命长的LED在照明技术中的应用越来越受到人们的重视。LED作为新一代的光源，其二次光学设计尤为重要，但是其中遇到的最大的难题就是LED灯具是多个点光源合成一个面光源，区别于传统光源，其光学设计也就相比传统光源困难的多。 

这种由于多个点光源合成的面光源而引起的二次光学设计难度增加，在道路照明灯具中尤为明显，简单的透镜组合已经很难达到理想的效果，要不就是光型分布不合理，要不就是光损失太大，这样就很难体现LED独特的优势大大减缓了其在道路照明领域的推广速度和深度。所以人们迫切需求一种新的LED二次光学设计方式能够推向市场。 

现在最常见的LED路灯二次光学处理方式之一是利用反射板加上控制光源偏角来实现。这种方案的缺点就是光型分布不是很合理，灯具眩光控制困难，整个灯具结构复杂，组装难度大，整体成本增加。 

现在最常见的LED路灯二次光学处理方式之二是采用二次透镜。这种方案的缺点是道路横向没有偏光处理， 灯具的道路实际利用效率太低。要不就要求灯具仰角要30°左右，这与标准推荐的15°以内不符合。要不就要求灯具与支架连接处安装辅助角度调节装置，增加成本和安装的稳定性。 

与此同时，采用二次透镜来解决LED路灯二次光学处理问题时，道路横向采用小角度偏光，偏光大概15°左右，这种配光只适合2车道以内的道路照明，道路太宽仰角就会大于15°，灯具的光线实际利用效率就会大大降低。 

【发明内容】

为克服现有LED二次光学处理中光照效果差，光源利用率低的技术问题，本发明提供了一种光型分布合理，结构简单，照射范围广，光源利用率高的LED灯珠及采用该LED灯珠的LED发光模组和LED路灯。 

本发明解决技术问题的方案是提供一种LED灯珠，包括一LED光源和一透镜，该透镜对该LED光源发出的光进行光学处理，该透镜具有一入光面和出光面，该入光面有一入光面光学中心轴，该出光面具有一出光面光学中心轴，该LED光源具有一LED光源光学中心轴，LED光源光学中心轴两侧对称发出的光线从LED光源至入光面的光学路径长度不等，且所述的两侧对称发出的光线从入光面至出光面的光学路径长度也不等，LED光源光学中心轴两侧均匀对称发出的所有光线在出光面射出时，其中LED光源光学中心轴一侧的光线密度大于LED光源光学中心轴另一侧的光线密度。 

优选地，该入光面光学中心轴、LED光源光学中心轴均及出光面光学中心轴相互偏离。 

优选地，在透镜横向剖切面或者纵向剖切面上，该透镜入光面至出光面的平均厚度由一侧至另一侧逐渐增大。 

优选地，在该LED灯珠的横向剖切面上，透镜的出光面的中分线与入光面的中分线偏离，LED光源的中分线与 透镜入光面的中分线偏离，在该LED灯珠的纵向剖切面上，透镜的出光面的中分线与入光面的中分线及LED光源的中分线重合。 

优选地，在该平面内，LED光源光学中心轴位于入光面光学中心轴与出光面光学中心轴之间。 

优选地，入光面光学中心轴至LED光源光学中心轴的偏离距离是出光面光学中心轴至LED光源光学中心轴的偏离距离的0.2-1倍。 

优选地，在透镜的底部设置有曲面凹坑，该曲面凹坑与该透镜底面平滑过渡连接，平滑过渡连接的曲率范围为-0.02-1。 

优选地，该透镜的出光面与入光面为曲率连续变化的自由曲面，该出光面的曲率变化范围为-0.6-0.3，入光面的曲率变化范围为-0.6-0.04。 

本发明还提供一种由至少一个LED灯珠组成的LED发光模组，该LED发光模组的横向发光对称分布，纵向发光偏向于一侧。 

本发明进一步提供一种由LED发光模组构成的LED路灯，沿道路平面的宽度方向，该LED路灯的光照范围偏向于道路中间，沿道路平面的延伸方向，该LED路灯的光照范围以LED路灯安装位置为中分面对称分布。