反射式高效LED光学透镜.pdf

反射式高效LED光学透镜，属于半导体照明技术领域。在一透光材料体的底面中部设有凹坑，凹坑的坑壁构成入光面，对应入光面外围的透光材料体的顶面为出光面，沿入光面及出光面边缘设有整圈斜面，在凹坑周围的底面上设有定位LED光源的定位壁，在凹坑周围靠近定位壁的斜面上设有支撑脚，支撑脚底面上设有定位柱。由斜面、入光面及出光面构成透镜的光学部分和定位壁、支撑脚及定位柱构成透镜的安装部分，共同构成本透镜。利用光学透镜对LED光源发出的分散光线进行二次配光，并对部分光线进行反射，有效提升LED的出光效率、改变LED的光场分布的光学系统，使路面照射区域照度分布均匀，照明效果好。

1、  一种反射式高效LED光学透镜，其特征在于，在一透光材料体的底面(7)中部设有凹坑，凹坑的坑壁构成入光面(4)，对应入光面(4)外围的透光材料体的顶面为出光面(1)，沿入光面(4)及出光面(1)边缘设有整圈斜面(6)，在凹坑周围的底面(7)上设有定位LED光源(8)的定位壁(3)，在凹坑周围靠近定位壁(3)的斜面(6)上设有支撑脚(2)，支撑脚底面上设有定位柱(5)。

2、  如权利要求1所述反射式高效LED光学透镜，其特征在于，所述斜面(6)为作镜面处理的具有反射特性的镜面。

3、  如权利要求1所述反射式高效LED光学透镜，其特征在于，所述出光面(1)为凸出曲面，由两个以上自由曲面构成，各曲面之间圆滑过渡。

4、  如权利要求1所述反射式高效LED光学透镜，其特征在于，所述入光面(4)为内凹曲面，由一个以上自由曲面构成。

5、  如权利要求1所述反射式高效LED光学透镜，其特征在于，所述定位壁(3)为对应LED光源(8)基座壁的圆弧面，入口处设有倒角，根部倒有圆角。

6、  如权利要求1所述反射式高效LED光学透镜，其特征在于，所述透光材料体为光学级PMMA或光学级PC透光材料。

7、  如权利要求1所述反射式高效LED光学透镜，其特征在于，所述入光面(4)和出光面(1)均为经抛光的光滑面。

反射式高效LED光学透镜
技术领域
本发明公开了一种主要应用于道路照明灯具的反射式高效LED光学透镜，属于半导体照明技术领域。
背景技术
近年来，随着照明技术行业的飞速发展，半导体照明(LED)以其具有高亮度、低能耗、使用寿命长、绿色环保等诸多优点，正被广泛地应用在照明行业的各个领域。
道路照明在照明行业中占有重大比例，每年耗电量巨大，半导体照明(LED)作为节能产品在其中的推广显得迫不及待，节能潜力巨大，全球居多厂商都在积极研发并作推广，目前市面上已出现了多种LED道路照明灯具。
由于LED光源属点光源，导致目前的LED道路照明灯具，有效照射范围小，照度分布不均匀，现在市面上有部分灯具采用反光杯对LED光源所发出的光线进行反射和扩散，能有效扩大光照区域，且能将LED光源发出的光线定向投射到需求区域，但照度分布不均匀，中间光强边缘较弱，两灯之间暗区明显。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种光效高，照度分布均匀，配光效果好的反射式高效LED光学透镜。
本发明的目的是这样实现的：反射式高效LED光学透镜，在一透光材料体的底面7中部设有凹坑，凹坑的坑壁构成入光面4，对应入光面4外围的透光材料体的顶面为出光面1，沿入光面4及出光面1边缘设有整圈斜面6，在凹坑周围的底面7上设有定位LED光源8的定位壁3，在凹坑周围靠近定位壁3的斜面6上设有支撑脚2，支撑脚底面上设有定位柱5。
透镜由光学部分及安装部分共同构成，斜面6、入光面4及出光面1构成光学部分，定位壁3、支撑脚2及定位柱5构成安装部分。光学部分具有单独使用特征，与其配合的安装部分的形状根据灯具中LED光源8装配形式不同而不同。
所述斜面6为作镜面处理的具有反射特性的镜面。LED光源8发出的光线部分直接射向斜面反射，部分折射出去，部分经出光面1反射至斜面6上，再反射出去。
所述出光面1为凸出曲面，由两个以上自由曲面组成，各曲面之间圆滑过渡。
所述入光面4为内凹曲面，由一个以上自由曲面组成。
所述定位壁3为对应LED光源8基座壁的圆弧面，入口处设有倒角，便于LED光源8装入，根部倒有圆角，防止定位壁3断裂。
所述透光材料体为光学级PMMA或光学级PC透光材料。采用光学级PMMA或光学级PC透光材料加工成型的反射式高效LED光学透镜的入光面4和出光面1均为经抛光的光滑面。
本发明结构合理、科学、简单，生产制造容易，使用效果好。利用光学单元对LED光源发出的分散光线进行二次配光，有效提升LED的出光效率、改变LED的光场分布的光学系统，使照射区域照度分布均匀，照明效果好。透光材料体采用光学级PMMA或PC等透光材料，入光面4与出光面1均经抛光为光滑面，透光率高。本发明不但能有效扩大光照区域，将LED光源发出的光线定向均匀投射到需求区域，克服了现有灯具采用反光杯对LED光源所发出的光线进行反射和扩散存在的不足，更有利于LED道路照明灯具的推广应用。
附图说明
图1为本发明的正面立体结构示意图。
图2为本发明的背面立体结构示意图。
图3为本发明的主视图。
图4为图3中A-A剖视图。
图5为图3中B-B剖视图。
图6为图4所示剖面的光源出光示意图。
图7为图5所示剖面的光源出光示意图。
图8为本发明单颗光源与透镜极坐标配光曲线图。
图9为本发明单颗光源与透镜直角坐标配光曲线图。
图中：1出光面，2支撑脚，3定位壁，4入光面，5定位柱，6斜面，7底面，8LED光源。
具体实施方式
如图1至图8所示，采用光学级PMMA或光学级PC透光材料体(例如透明玻璃或透明塑料)制造成型反射式高效LED光学透镜。
在一透光材料体的底面7中部设置凹坑，凹坑的坑壁构成入光面4，入光面4为内凹曲面，由一个以上自由曲面构成。对应入光面4外围的透光材料体的顶面为出光面1，出光面1为凸出曲面，由两个以上的自由曲面构成，各曲面之间圆滑连接过渡。沿入光面4及出光面1边缘设置整圈斜面6，斜面6为经过镜面处理的具有反射特性的镜面。LED光源8发出的光线部分直接射向斜面反射，部分折射出去，部分经出光面1反射至斜面6上，再反射出去。在底面7上围绕凹坑周围设置定位LED光源8的定位壁3，定位壁3上对应于LED光源8基座壁的面为圆弧面，定位壁的上部即LED光源8基座装入的入口处设置倒角，便于LED光源8装入，根部倒有圆角，防止定位壁3断裂。在凹坑周围靠近定位壁3(透镜的纵向)的斜面6上设置两个支撑脚2，支撑脚2底面上设有定位柱5。
由底面7、入光面4及出光面1构成光学单元的光学部分，定位壁3、支撑脚2及定位柱5构成透镜的安装部分，光学部分与安装部分共同构成反射式高效LED光学透镜，光学单元因LED光源8卡入定位壁3内而固定在封装LED光源8的线路板上，线路板两端有两个定位孔，对应光学单元上的定位柱5。