LED路灯用的偏光式透镜 【技术领域】
本发明涉及LED照明的技术，特别是涉及一种LED路灯用的偏光式透镜的技术。
背景技术
目前多数LED路灯照射在路面上的光斑为圆形，其光线分布并不能很好的满足道路照明的需要。
为了使沿道路方向上的光线铺展开，以使光线尽可能照射在有效利用范围内，就需要对罩设在LED发光面上的透镜进行改进。在公开号为CN101105272(公开日为2008年1月16日)的中国发明专利中，公开了一种LED路灯用的透镜，其采用一种出射面中部为弧形凸出且呈枕头形的透镜，使得LED路灯的光斑呈矩形。
应用上述透镜的LED路灯，其光强分布在沿道路方向和垂直于道路两个方向上均呈平面对称形状；在垂直于道路方向上，沿光轴方向芯片发出的光线强度为最大，因此在道路较宽或要求LED路灯安装在道路一侧位置的情况下，传统的将LED路灯在安装时倾斜的方法由于受到倾斜角度的限制，实际中很难实现好的效果，因而其光线照射分布不理想。
【发明内容】
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能使光线向有效使用区域倾斜，提高光的利用率，使照射在道路上的光斑更加符合实际需要的LED路灯用的偏光式透镜。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种LED路灯用的偏光式透镜，包括平面形安装底面，在所述安装底面上设有供LED安装于其内的凹坑，且安装于凹坑内的LED其光轴垂直于底面，该凹坑的内表面形成入射面，透镜的外表面形成出射面，所述入射面和出射面至少有一面为非球面形状；其特征在于：以垂直于底面且经过LED光轴的其中一个平面为第一参考面，使得所述透镜的入射面和出射面的形状在该第一参考面的两侧均呈对称分布；以垂直于底面及所述第一参考面且经过LED光轴的平面为第二参考面，在该第二参考面的两侧，透镜的入射面和出射面的形状呈不对称分布，且光线经由入射面到出射面的光程也呈不对称分布，其最大光程的位置位于第二参考面的一侧，偏离光轴方向且光线经入射面后的出射角在5°～60°的区域内。
进一步的，所述透镜的材料以及入射面和出射面的形状与照射的光斑形状及照度均匀性相配合。
进一步的，所述安装LED的凹坑设在靠近底面侧边处。
本发明提供的LED路灯用的偏光式透镜，将其安装于道路后其光斑沿道路方向在其安装点两侧呈对称分布，沿垂直道路方向呈不对称分布，根据实际使用所要求的照射距离，来调节透镜上光程相对较大的区域的位置，即实际要求的照射距离越远，该区域偏离光轴的角度就要越大(光线经入射面后的出射角可在5°～60°的区域内进行调节)，这种结构就相当于形成了一个偏轴的凸透镜，来达到光线倾斜的目的。通过透镜来调节光线的光强分布，也使得照射在路面上的照度更加均匀。再通过调节透镜内外表面的形状和透镜的材料，进一步满足光斑形状及照度均匀性要求。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的LED路灯用的偏光式透镜的立体结构示意图；
图2是图1沿C-C线剖开后的剖面图；
图3是图1沿A-A线剖开后的剖面图；
图4是图1的照射在路面上的光斑图；
图5是图1的发光强度分布图；
图6是本发明第二实施例的LED路灯用的偏光式透镜的立体结构示意图；
图7是图6沿B-B线剖开后的剖面图；
图8是图6沿E-E线剖开后的剖面图。
【具体实施方式】
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1-图3所示，本发明第一实施例所提供的一种LED路灯用的偏光式透镜，包括平面形安装底面1，在所述安装底面1上设有供LED安装于其内的凹坑3(本实施例中凹坑3设在靠近底面1侧边处)，且安装于凹坑3内的LED其光轴垂直于底面1，该凹坑3的内表面21形成入射面，透镜的外表面22形成出射面，本实施例中的入射面和出射面均为非球面形状；
如图2所示，沿C-C线截面为垂直于底面1且经过LED光轴的其中一个平面，以该平面为该实施例的第一参考面，所述凹坑3的内表面21和透镜的外表面22的形状在该第一参考面的两侧均呈对称分布。
如图3所示，沿A-A线截面为垂直于底面1及该实施例的第一参考面且经过LED光轴的平面，以该平面为该实施例的第二参考面，凹坑3的内表面21和透镜的外表面22的形状在该第二参考面的两侧呈不对称分布。
如图1所示，在该实施例的第二参考面的一侧，透镜上设定一个区域200，该区域偏离光轴方向且光线经入射面后的出射角在5°～60°的区域内，在该区域内光线经由凹坑3的内表面21到透镜的外表面22的光程比其他区域大，也即在该区域内透镜的厚度较其他区域要厚。
如图4所示的光斑图，光线分布明显偏向设定有区域200的一侧。
如图5所示的发光强度分布图中，曲线4为所述第一参考面上光强分布，其最高点a为区域200中透镜最厚点的发光强度，其偏离光轴的角度接近50°；曲线5为所述第二参考面上光强分布，从图中可看出，LED发光强度为对称分布。实际使用中，当道路较宽，或要求LED照明灯安装在道路一侧时，就可实现沿道路方向上光强呈对称分布，而在垂直于道路方向上，要求照射距离越远的地方光强越强，这样使得照射到道路上的照度更加均匀。
如图6-图8所示，本发明第二实施例所提供的一种LED路灯用的偏光式透镜，包括平面形安装底面1’，在所述安装底面1’上设有供LED安装于其内的凹坑3’(本实施例中凹坑3’设在靠近底面1’侧边处)，且安装于凹坑3’内的LED其光轴垂直于底面1’，该凹坑3’的内表面21’形成入射面，透镜的外表面22’形成出射面，本实施例中的入射面为非球面形状，透镜的外表面22’的形状为平面和曲面相结合。
如图7所示，沿B-B线截面为垂直于底面1’且经过LED光轴的其中一个平面，以该平面为该实施例的第一参考面，所述凹坑3’的内表面21’和透镜的外表面22’的形状在该第一参考面的两侧均呈对称分布。
如图8所示，沿E-E线截面为垂直于底面1’及该实施例的第一参考面且经过LED光轴的平面，以该平面为该实施例的第二参考面，凹坑3’的内表面21’和透镜的外表面22’的形状在该第二参考面的两侧呈不对称分布。
如图6所示，在该实施例的第二参考面的一侧，透镜上设定一个区域200’，该区域偏离光轴方向且光线经入射面后的出射角在5°～60°的区域内，在该区域内光线经由凹坑3’的内表面21’到透镜的外表面22’的光程比其他区域大，也即在该区域内透镜的厚度较其他区域要厚。