[实用新型]一种全反射型的LED路灯透镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED路灯透镜，尤其涉及一种全反射型的LED路灯透镜。

技术背景

中国、欧洲和北美的许多国家和城市都已经进行了LED道路照明技术的开发和大力推广，相比于金属卤素灯和高压钠灯，LED路灯拥有更长的寿命；除此之外，LED路灯还具有更好的可控性和光效。但是在光学方面，因为LED芯片的体积小，光强强度高的特点，让LED光源的二次配光设计显得非常重要。

目前市场上的多数LED路灯的光度分布均为郎伯分布，光斑为圆形，峰值光强一半位置处的光束角的全宽度约为120°，根据路灯到地面的距离可知，约一半的光线照射到马路外被浪费掉。已有的LED路灯透镜多考虑和解决LED路灯的光照均匀性问题，但是并没有太多关于LED路灯配光或者二者结合的设计。所以，一款能够对LED路灯准确配光，把光线合理地分配到需要照明的马路上，防止光污染和眩光，也能实现LED路灯较好的光照均匀性的LED路灯透镜急需开发。

发明内容

本实用新型针对现有LED路灯照明技术中光线浪费的问题，提出了合理改善光照效果的全反射型的LED路灯透镜，该全反射性的LED路灯透镜光照均匀性好，能合理控制LED路灯的光发散角，在路面形成矩形的光斑。

一种全反射型的LED路灯透镜，由透镜和安装支架组成，安装支架在透镜两侧的底部，安装支架上设有安装孔。所述的透镜由内凹入射镜、全反射面、自由出射曲面构成；内凹入射镜由入射平面和非球面柱面结合构成，入射平面分为四个矩形平面，与非球面柱面构成内凹的入射腔体；全反射面共有两对共四个全反射曲面，四个全反射曲面首尾相接；自由出射曲面为蝙蝠翼型曲面，全反射曲面与自由出射曲面构成透镜的外轮廓。

该全反射型的LED路灯透镜的发散角为纵向120°、横向60°。

所述的透镜采用聚碳酸酯。

有益效果：

1.该全反射型的LED路灯透镜的内凹入射镜可以减少光线的反射，降低光线进入透镜前的能量损失。

2.该全反射型的LED路灯透镜的自由出射曲面对光线均匀化处理，实现LED路灯的光照的均匀性。

3.该透镜的全反射面的设计遵循边缘光线原理，可以根据需要改变曲面的构型，从而调节LED路灯的光发散角，将出射光的发散角控制在纵向120°角、横向60°角的范围内。

附图说明

图1全反射型的LED路灯透镜结构图

图2全反射型的LED路灯透镜的左视剖面图

图3本实用新型的一个实施例的光强图

图中，1为透镜，2为安装支架，3为安装孔，101为自由出射曲面，102为全反射面，103为非球面柱面，104为入射平面。

具体实施方式

图1，全反射型的LED路灯透镜结构图。该全反射型的LED路灯透镜，由透镜1和安装支架2组成，安装支架在透镜两侧的底部，安装支架2上设有安装孔3。

图2，全反射型的LED路灯透镜的左视剖面图。所述的透镜1包括内凹入射镜、全反射面102、自由出射曲面101构成；内凹入射镜由入射平面104和非球面柱面103结合构成，入射平面分为四个矩形平面，与非球面柱面103构成内凹的入射腔体；全反射面共有两对共四个全反射曲面，四个全反射曲面首尾相接；自由出射曲面101为蝙蝠翼型曲面，四个全反射曲面与自由出射曲面101构成透镜的外轮廓。全反射面102设计遵循边缘光线原理，将出射光的发散角控制在纵向120°角、横向60°角的范围内。

实施例：

本实施例中，采用颗1W的大功率LED灯珠，追迹光线10000条；仿真中透镜的透射率为0.9；全反射面102设计遵循边缘光线原理，将出射光的发散角控制在纵向120°角、横向60°角的范围内，如图2所示；自由出射曲面101采用蝙蝠翼型曲面，起到很好的匀光作用。

LED灯珠发射光线，光线经内凹入射镜折射进入透镜1，从入射平面104入射的光线和一部分从非球面柱面103入射的光线经过全反射面102反射，再由自由出射曲面101匀光后出射；另一部分从非球面柱面103入射的光线直接由自由出射曲面101匀光后出射。

图4为本实用新型的一个实施例的光强图，该光强图是透镜自由出射曲面表面的光强分布情况。从图中可以得知全反射型的LED路灯透镜的纵向光线分布基本控制在120°角的范围，且120°角度范围内的光线的光强分布均匀，说明该全反射型的LED路灯透镜光照均匀性好。