[发明专利]一种LED路灯的投射透镜

说明书

技术领域

本发明涉及路灯照明领域，尤其涉及一种用于大功率LED路灯的投射透镜。

背景技术

传统的路灯常采用单光源，无投射透镜，所以发光较为分散，实际光照在有效路面的比例较低，造成了能源的巨大浪费。因此，开发新型的LED路灯并集中照明于路面对交通照明节能具有十分重要的意义。　

目前的LED路灯主要采用多芯片阵列大功率LED作为发光源。多芯片阵列封装的LED是把多个LED芯片呈阵列排布在一个发光模块中，以达到100lm/w以上的发光功率。通常用于路灯照明的多芯片阵列封装LED的功率可达到30~50w，其散热方式多采用LED模块直接固定在大尺寸的金属散热片上。

作为路灯的投射透镜，其材料通常为为高透光率的玻璃或亚克力，其透镜结构多为轴对称结构。目前的投射透镜普遍存在照明分布区域不合理的问题，即照明区域为圆形或椭圆，并且照明强度由圆心向周围递减。这样在道路上的照明区域光照不均匀，一部分的光线照在了道路外侧。尤其对于边远地区的道路需要增加路灯的安置密度，对于道路的建设来说是一个较大的成本负担。

发明内容

为了现有路灯照明效率较低的问题，本发明提供了一种新型大功率LED路灯投射透镜,它极大地改进了路灯的照明分布，实现沿道路方向的均匀照明。这种投射透镜增加了单个路灯的道路照明覆盖长度，减少了路灯的安装数量，以达到节能和节省投资的目的。

本发明中的投射透镜由火抛表面的硼硅玻璃在高温下用预先加工的合金钢模具直接压型而成，压型后透镜表面无需再抛光，其材料成本和加工成本较低，适于大规模生产。其内侧靠近LED一面为凹形抛物线平移曲面，外侧面为凸形抛物线平移曲面，内外两侧的抛物线所在平面相互垂直。外侧面的抛物线平移曲面向一侧倾斜，其倾斜方向为路灯安置后偏向道路的方向。

附图说明

图１是投射透镜的俯视图，横向刨面图和纵向剖面图。

图２是道路上路灯的分布示意图和模拟照明强度分布示意图。

其中附图标记

101为投射透镜；

102为多芯片阵列封装大功率LED；

103为内测凹形抛物线平移曲面；

104为外侧凸形抛物线平移曲面；

201为路灯；

202为双车道道路；

203为投射透镜模拟照明强度分布示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图，对发明作详细说明。但本发明的实施方式不限于此。附图中类似标记表示相同或类似部件。然而，为了更好的理解，附图中所示的部件是示意性表示，它们是按比例绘制的，即该附图的部件不表示真实尺寸，这些真实尺寸对本领域普通技术人员来说都是公知的，因此无需进行详细描述。

下面参考图1 投射透镜的俯视图，横向刨面图和纵向刨面图。其投射透镜靠近LED一面为凹形抛物线平移曲面103。参考右侧的纵向刨面图，其透镜外侧面为凸形抛物线平移曲面104。曲面104向一侧倾斜，其抛物线的轴与透镜底面垂直面的夹角在20度到30度之间。透镜外侧抛物线平移曲面倾斜的目的主要是为了使光投射到道路方向，并减小路灯深入道路灯杆的长度。

多芯片阵列封装大功率LED102外尺寸为50x50mm, 中心发光面尺寸为40x40mm。投射透镜101外侧围绕倾斜抛物线平移曲面的各个侧面，都向内倾斜6~10度，用于透镜在高温压型后的拔模。投射透镜的底面带有宽度为3~5mm的边裙，用于与灯具的气密性封装。其中投射透镜101气密封装在路灯灯具框架的金属散热片表面，多芯片阵列封装大功率LED102由螺丝固定于金属散热片上，并与投射透镜101的底面凹陷的平台贴合。

下面参考图2。这里以图上方的双车道的道路路灯布局图为例，路灯6间隔分布在双车道道路202两侧，单侧道路路灯间隔为40米，道路宽度为8米。如果路灯都采用本发明提供的投射透镜，则模拟照明强度分布如9所示，可以看到，照明沿道路方向分布均匀，最大限度的合理利用了LED光源。

上述实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不受所述实施例的限制，任何其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。