[发明专利]能照射到3、5车道的COB模块LED路灯透镜的配光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明技术，尤其是一种道路照明技术，具体地说是一种能照射到3、5车道的COB模块LED路灯透镜的配光方法。 

背景技术

现有的LED路灯根据不同的光源大概分为两种：一种是采用单芯片的小颗LED光源的路灯，即路灯由几十颗至上百颗1瓦～3瓦的单芯片的小颗LED及其配光透镜阵列组成；另外一种是采用集成芯片的COB模块LED光源，再加配光透镜组成的路灯。由许多颗1瓦～3瓦的单芯片的小颗LED及配光透镜阵列组成的路灯，当遇到照明的范围比较大、均匀度要求比较高的情况时，譬如单侧5车道照明，这时候灯具就需要用到240瓦甚至更高的功率，那么路灯就需要由上百颗LED及其配光透镜组成，从而导致PCB板（印刷电路板）和散热器的面积很大，灯头也会特别巨大。另外，这么多的小颗LED光源及其透镜的组合，其制作成本通常比较高。还有一个外部环境因素的问题是：由于单颗1瓦～3瓦的单芯片的小颗LED，其配光透镜基本上全是注塑出来的塑料透镜，材料通常为PMMA或者PC，那么通常经过3～5年的风吹、雨淋、日晒、紫外线的照射、热胀冷缩、灰尘的黏附之后，会导致透镜出现黄化和裂纹，透光度急剧下降。静电吸附是塑料透镜最致命的威胁，使用一段时间之后的透镜表面会通常会吸附很多灰尘，淋水以后就会像石灰一样固化在透镜的表面，难以清洗，极大地影响透镜的光学效率。 

所谓集成芯片的COB模块LED光源，即chip On board，就是将裸晶元用导电或非导电胶粘附在互连基板上，然后进行引线键合实现其电连接（覆晶方式无需引线键合），即LED晶元和基板集成技术，图1为所谓的COB模块LED光源的结构示意图。由于集成芯片的COB模块LED光源的成本较低、通常一块光源可以集成几十瓦至上百瓦的芯片。其单块光源的成本比几十颗至上百颗1瓦～3瓦的单芯片的小颗LED加起来的成本要低得很多。另外，一个光源模块只需要一个玻璃的配光透镜就可以满足路灯的配光要求，因此透镜的成本也降低了很多。通常几百瓦的路灯只需采用几块COB的模块光源即可以满足路面照明的要求。其他优点是：玻璃透镜的透光度比较高，其光学效率一般可以做到95%以上；另外玻璃透镜耐腐蚀、耐热性能比较好，许多年之后透镜也不会黄化、刮花、也不会受静电的影响；透镜表面的灰尘在雨淋之后会自动冲洗干净。 

因此，如何利用COB模块LED光源实现多车道照明是提高照明效率，降低生产和使用成本的关键，而对照明灯具进行配光是实现单个光源实现多车道照明的关键。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于COB模块LED光源的能照射到3、5车道的COB模块LED路灯透镜的配光方法。 

本发明的技术方案是： 

一种能照射到3、5车道的COB模块LED路灯透镜的配光方法，其特征是使COB模块LED光源发出的光线先经过一个水滴形折射透镜11折射后再经过配光曲面透镜12二次折射以达到最佳照射效果；所述的水滴形折射透镜11沿着垂直于道路方向即Y-Y方向的剖面轮廓线由一段倾斜的较长的椭圆弧以及一段较短的圆弧组成，其沿着道路延伸的方向即X-X方向的剖面轮廓线为半圆形，水滴形折射透镜11曲面由其Y-Y方向的剖面轮廓线沿X-X方向的剖面轮廓线扫掠而成；配光曲面透镜12沿着Y-Y方向及X-X方向具有不同角度的非对称配光，它沿着Y-Y方向的剖面轮廓线，与光轴OZ有一个偏光角，且对单根光线的配光满足配光条件： 

其中θ₂为：为出射光线与光轴的夹角，光轴为过COB模块LED光源中心点O且与底面（14）垂直的直线； 

θ₁为入射光线与光轴的夹角； 

Ψ_t为配光曲面透镜12的Y-Y剖面轮廓线上距离O点最远处的点与O点所连成的轴线OT与光轴OZ的夹角； 

为Φ_l及Φ_r分别为配光曲面透镜12左边和右边的边缘出射光线与光轴OZ的夹角； 

沿着X-X方向的剖面轮廓线，为对称的中间略凹的、形状类似于马鞍形的曲线，其中间位置比两肩最高的位置下凹0.30-0.36mm，其配光曲面对单根光线的配光满足配光条件： 

式中：δ1为入射光线OU与光轴OZ的夹角，δ2为出射光线VW与光轴的夹角； 

配光曲面透镜12由Y-Y方向的剖面轮廓线油X-X方向的剖面轮廓线扫掠而成。 

所述的偏光角Ψt在-30°～-60°之间。