[發明專利]異形透鏡及大功率LED路燈罩

無效

• 申請號: 200710189738.7
• 申請日: 2007-09-30
• 公開（公告）號: CN101324317A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 孫敬璽;張小六;汪范生;唐宗敏;范繼和
• 申請（專利權）人: 孫敬璽
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;G02B3/00;F21V3/02;F21W131/103;F21Y101/02
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳大通;高為寶

(一)、技術領域：

本發明涉及一種透鏡，特別涉及一種異形透鏡及大功率LED路燈罩。

(二)、背景技術：

目前大功率LED路燈的燈罩主要有兩種結構，一種由平面或弧面玻璃構成，這種燈罩由于LED發光管的發散角比較大(一般為140度)，發出的光斑比較分散，使得大功率LED路燈照射在路面上的光線亮度很不夠，另外一種是在每個LED發光管下面都放有一個凸透鏡，這種燈罩受到凸透鏡發散角的限制，形成的光斑比較小，且是圓形光斑，照到的地方比較亮，沒有照到的地方就是沒有一點光，亮度很不均勻，而且其結構極為復雜；為了方便車輛行駛，市場上需要一種既有聚光作用，又能使大功率LED路燈發出的光線均勻地投射在道路中間的燈罩。要使大功率LED路燈發出的光線既均勻，強度又高，就應該通過一個特殊的透鏡使每個大功率LED發光管發出的光線投射成矩形光區，也就是將半球面光源轉換成矩形面光源，現有技術中，將半球面光源轉換成矩形面光源多采用簡單的柱面透鏡，它雖然發出的光線投射成矩形光區，但其光線不均勻，而公告號：CN?2746410Y和公告號：CN?2733381Y公開的兩種改進型的柱面透鏡，雖然其性能較好，但他們都是針對線形光源設計的，對半球面光源很不適合。

(三)、發明內容：

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的缺陷，提供一種將半球面光源轉換成矩形面光源的異形透鏡及大功率LED路燈罩。

本發明的技術方案：

一種異形透鏡，含有一個倒置近似半橢球臺，在倒置近似半橢球臺的下平面中心設有一個以R為半徑的中空球面，在倒置近似半橢球臺的上平面處并且位于其下平面的正上方設有一個具有一定厚度的近似雙曲面，近似雙曲面的外凹面與倒置近似半橢球臺連接，近似雙曲面在倒置近似半橢球臺的下平面上的投影為矩形，近似雙曲面的內凸面中部含有一個在倒置近似半橢球臺的下平面上的投影為近似矩形的凸起面，凸起面的四個角為圓弧過渡。

倒置近似半橢球臺的側面上對稱設有四個楔形凸起，所述中空球面上設有不等截面的環形內球入射光槽。

凸起面的長邊的方向與近似雙曲面的母線的方向一致，環形內球入射光槽在凸起面的長邊一側的深度大于其在凸起面的短邊一側的深度，四個楔形凸起的位置分別與凸起面的四個角的位置對應，中空球面為中空半球面。

異形透鏡的材質為透明材料。

倒置近似半橢球臺的側面的曲率為1.01～0.15，凸起面的曲率為0.01～0.23，異形透鏡的材質為透明塑料。

一種含有所述異形透鏡的大功率LED路燈罩，含有罩體和設在其四周的邊框，罩體由一定數量的所述異形透鏡組合而成，異形透鏡按一定的規則排列成一個陣列，陣列具有一定的形狀。

相鄰異形透鏡之間為一體式結構或組合式結構，異形透鏡和邊框之間為一體式結構或組合式結構。

陣列為矩形陣列，邊框與陣列匹配，邊框上設有定位柱。

本發明的有益效果：

1.本發明的異形透鏡利用光的折射和反射規律使半球面光源發出的不同角度的光線通過不同的折射和反射通道，最終都均勻投射在一個矩形區域里，其設計巧妙、轉換效果好。

2.本發明的異形透鏡含有中空球面，這樣可使半球面光源的光線全部進入異形透鏡內部，防止光線外泄造成轉換后的光線強度降低；異形透鏡含有平面投影為方形的近似雙曲面，這樣可使轉換后的光線大體投射在一個矩形區域里。

3.本發明的異形透鏡含有一個倒置近似半橢球臺，倒置近似半橢球臺的側面上對稱設有四個楔形凸起，這樣可使半球面光源四周的光線被倒置近似半橢球臺的側面和鍥形凸起反射，從而減少從異形透鏡側面泄漏的光線，有效提高了轉換后的光線強度。

4.本發明的異形透鏡的中空半球面上設有環形內球入射光槽，可有效改善半球面光源中部的光線較發散的缺點，使異形透鏡的光線轉換效果更好。

5.本發明的大功率LED路燈罩由一定數量的異形透鏡組合而成，異形透鏡按一定的規則排列成一個陣列，這樣可使每個大功率LED發光管發出的半球面光源變成矩形面光源，每個矩形面光源連在一起形成一個大的矩形面光源，滿足了大功率LED路燈對光線強度和均勻度的要求。

(四)、附圖說明：

圖1為異形透鏡的結構示意圖；

圖2為圖1的仰視圖示意圖；

圖3為圖1的左視圖示意圖；

圖4為圖1的后視圖示意圖；

圖5為A-A剖視圖示意圖；

圖6為B-B剖視圖示意圖；

圖7為C-C剖視圖示意圖；

圖8為異形透鏡的立體結構示意圖之一；