[實用新型]一種能大范圍改變發光二極管輸出光強分布的透鏡

無效

• 申請號: 200920116919.1
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN201407597Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 樓滿娥
• 申請（專利權）人: 樓滿娥
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;H01L33/00;F21Y101/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 戴曉翔

【技術領域】

本實用新型涉及光學領域，具體是一種能大范圍改變發光二極管輸出光強分布的透鏡。

【背景技術】

大功率LED在道路照明上的應用日益普及，道路照明對被照射路面的照度、亮度、均勻度、光色和范圍等都有嚴格要求，燈具的光強分布需要滿足如圖1中曲線1所示的形狀，即燈具最大輸出光強在離中心線60°左右。而一般LED直接發出的光的光強分布呈圓形，輸出最大光強在中心線附近，因此需要在LED外加上二次光學處理裝置。

目前通常采用的二次光學處理方法是采用多個LED并在每個LED前設置聚光透鏡，并調節每個LED的出射角度，使之照射到特定的范圍，通過多個LED的照射疊加來達到整體光強要求。采用這種方法的燈具結構復雜，安裝和修護都很繁瑣，且當這些LED中一個或幾個損壞時，整體的照射范圍內便會出現局部偏暗，達不到光強分布要求。

【實用新型內容】

為了克服現有技術中存在的上述缺陷，本實用新型通過改進透鏡形狀采用一個光源一個透鏡便可實現路燈光強分布要求，以達到簡化結構、便于安裝維修、工作穩定的目的。

為此，本實用新型采用以下技術方案：一種能大范圍改變發光二極管輸出光強分布的透鏡，其特征在于它具有上曲面和底面，上曲面和底面之間為透光介質層，所述的透光介質層上設有光處理斜面。安裝好該透鏡后，LED一般位于底面正下方，LED所發出的光大致沿豎直方向照射到光處理斜面，小部分光發生折射繼續沿與豎直方向角度相差不大的光路傳播，而大部分光會發生反射，向透鏡的側面射出，這樣就使原先照射到中心的光線聚到了側邊，適當調節外凸部的大小形狀，便可使燈具在60°左右達到最大的光強，滿足使用要求。本方案使用一個大功率LED、一個透鏡便可實現配光要求，結構簡單，安裝維修方便，和使用多個LED的現有技術相比，燈具的故障率也較低。

作為對上述技術方案的完善和補充，本實用新型進一步采取如下技術措施：

所述的光處理斜面設于上曲面，上曲面中央設有一內凹部，該內凹部的側面自上曲面向下逐漸收攏，形成光處理斜面。

所述的光處理斜面設于上曲面，上曲面中央設有一內凹部，該內凹部的側面自上曲面向下逐漸收攏，形成光處理斜面。這兩種方式都能形成反射效果。

所述的外凸部為呈橫置的三棱柱形，三棱柱形的一側面連于底面上，其他兩側面形成光處理斜面，光經光處理斜面反射后，從兩側面射出。

所述的外凸部或內凹部也可為倒圓錐形或倒棱錐或倒橢圓錐，頂角一般在20°-35°之間，根據情況選擇。

所述的上曲面和底面都為拋物面，外凸部設于下拋物面中央，這就相當于在傳統凸透鏡上加工出外凸部或內凹部，加工制造方便，也同樣能達到配光要求。

所述的上曲面為非球面，他包括一主曲面和對稱地設于主曲面上的兩個外凸曲面，所述的底面包括一平面和開于平面上的內凹曲面，內凹曲面的下端開口具有兩對稱的直線邊，兩直線邊之間通過兩圓弧相連，外凸部設于內凹曲面中央。

所述的上曲面為非球面，他包括一主曲面和對稱地設于主曲面上的兩個外凸曲面，所述的底面包括一平面和開于平面上的內凹曲面，內凹曲面的下端開口具有兩對稱的直線邊，兩直線邊之間通過兩圓弧相連，內凹部設于主曲面中央。

外凸曲面同樣具有使中心光線向兩邊發散的作用，將該結構與外凸部結合后，配光效果更好，照射區域形狀更理想。

有益效果：本實用新型通過在透鏡上設置具有光處理斜面的外凸部或內凹部，使LED燈具部分中心光線向兩側發散，在離中心線60°左右形成最大光強，滿足照度要求，結構簡單，安裝維修方便，工作穩定。

【附圖說明】

圖1為路燈理想光強分布示意圖。

圖2為本實用新型結構示意圖。

圖3為本實用新型的底面部分示意圖。

圖2為本實用新型另一結構示意圖。

【具體實施方式】

如圖2所示的能大范圍改變發光二極管輸出光強分布的透鏡，具有上曲面5和底面2，上曲面5和底面2之間填充透光介質層，底面中央設有一外凸部3，外凸部3的側面自底面向下逐漸收攏，形成光處理斜面31，外凸部3的頂角α可選在20°-35°。

在較理想的情況下，上曲面1可制成圖2所示形狀，包括主曲面52和對稱地設于主曲面上的兩個外凸曲面51，底面2包括平面21和內凹曲面22，內凹曲面22的下端開口具有兩對稱的直線邊，兩直線邊之間通過兩圓弧相連(圖3)，外凸部設于內凹曲面中央。