非对称二次光学透镜制造技术

本发明专利技术提供了一种非对称二次光学透镜，涉及ＬＥＤ照明灯具用的二次光学透镜。其由基面、出光面和入光面界定透镜的对称型本体，入光面是一个凹孔，基面是透镜的平面底面，其特征在于所述凹孔中心在透镜本体上横轴轴向偏移设置，凹孔中心离透镜本体远端和近端边缘的距离比，由光斑偏移角α确定，光斑偏移角α由灯体高度Ｈ和路面宽度Ｗ确定。将凹孔在透镜上横向移动一定位置，会使光线向透镜一侧偏移。凹孔从透镜中心位置横向移动，光线也会从以透镜中心集中的角度向透镜一侧移动，将此透镜应用于路灯上时，在无仰角的安装方式下，也能达到照射到路面中间的照射效果，克服仰角安装的种种弊端，具有极强的使用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LED照明灯具用的二次光学透镜。
技术介绍
与本专利技术相关的LED灯具照明透镜技术，是专利号为200710123944. 8的二次光学 透镜，用于LED路灯灯具中，经过透镜封装的LED灯泡的二次光学处理，二次透镜直接与LED 灯泡无缝安装使用，杂光损失很少，使得出光率得到极大提高，可有效的控制出光光斑的形 状。 透镜外形由基面、出光面和入光面界定透镜本体。入光面即LED安装位置，是一 个凹孔；基面是透镜的底面，为平面；出光面是由两个曲面相贯形成，凹孔位于基面中心位 置，LED发出的光线向中间集中，灯具与地面平行时，在地面形成矩形光斑，此光斑位于灯具 正下方。如图la、图lb。将此透镜应用于路灯上时，由于路灯灯杆是安装于路边，再由支 杆向路面中间处延伸过去，使路灯能照到路面中间处，但支杆长度有限，有些过宽的路面就 很难有光线，如图2。为了能使路中间也能被照到，一般的安装方法是将灯体倾斜一定角度 (称为灯具仰角)，如图3。这样虽然能照到路中间，但地面上形成的光斑便不再是矩形，而 是变成梯形，并且照度也很不均匀。 这种有仰角的安装方式，对于灯具、灯具与支杆之间连接处的受力不协调，容易产 生变形；受风力影响较大。 为了解决此问题，使灯具在无仰角的安装方式下，也能照射到路中间，本专利技术设计 一种非对称式透镜以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种非对称二次光学透镜，用在LED路灯上使灯具安装无 仰角的方式下仍可以使光线向道路中间偏移，在路面形成均匀的矩形光斑，使路面产生非 常好的照明效果。 为实现此目的，本专利技术提供非对称二次光学透镜技术方案，其由基面、出光面和入 光面界定透镜的对称型本体，入光面是一个凹孔，基面是透镜的平面底面，上述凹孔中心在 透镜本体上横轴轴向偏移设置。 上述凹孔中心离透镜本体远端和近端边缘的距离比，由光斑偏移角a确定。 上述距离比的比值可以分别为1. 2125、13. 113和1. 4606，以适应路灯的不同安装 环境的要求。 本专利技术提供的非对称光学透镜，使用这种透镜后，会使光线向透镜一侧偏移。凹孔 中心从透镜中心位置纵向移动，光线也会从以透镜中心集中的角度向透镜一侧移动，且两 者移动的方向相反。将此透镜应用于路灯上时，在无仰角的安装方式下，也能达到照射到路 面中间的效果， 以下结合附图对本专利技术技术方案作进一步详细的说明。附图说明 图la是现有技术二次光学透镜的纵向光路图； 图lb是现有技术二次光学透镜的横向光路图； 图2是现有技术路灯的光路原理示意图； 图3是现有技术路灯带仰角安装模式的光路示意图； 图4a、图4b、图4c、图4d、图4e分别是本专利技术非对称二次光学透镜的结构图； 图5a是现有技术二次光学透镜光路示意图； 图5b是本专利技术的二次光学透镜光路示意图； 图6是本专利技术非对称二次光学透镜的光路图； 图7是本专利技术路灯的光路原理示意图。具体实施例方式为了理解本专利技术，使本领域技术人员能够实现本专利技术，下面结合附图对本专利技术进 行详细说明。 参照图4a至图4e，以及图5a、图5b和图6，非对称二次光学透镜技术方案，其由基 面1、出光面2和入光面3界定透镜的对称型本体，入光面是一个凹孔4，基面是透镜的平面 底面，凹孔中心在透镜本体上横轴轴向偏移设置，凹孔中心离透镜本体远端和近端边缘的 距离比，由光斑偏移角a确定，光斑偏移角a的大小视路况和环境的不同而不同。 一般由 灯体高度H和光斑宽度W确定。 凹孔中心的孔位移动，是在透镜宽度方向上移动，而在透镜长度方向上仍位于中 间位置，因此孔位移动主要是造成在透镜宽度方向上光斑的移动，因此，下列说明都是指在 透镜宽度方向上的情况。不论孔位在透镜中心位置还是偏移位置，当灯具与地面的距离固 定之后，在地面上形成的光斑宽度也确定。也即是说当灯具位于某一高度时，不论孔位有没 有偏移，其在地面形成的光斑都具有同样的宽度。见图5a，当孔位于透镜中心时，此时光斑 位于透镜正下方；当孔位向右偏移一定位置时，此时光斑会向左偏移一定位置，见图5b。因 为此图只是表示孔在透镜宽度方向上的位置，以及光斑在地面上的宽度边界，所以连线用 直线代替。 图中字母表示的含义 H :光源与地面的距离(高度)； W :地面上形成的光斑的宽度； a :在透镜宽度方向上，透镜的凹孔中心与透镜"远"侧边缘的距离； b :在透镜宽度方向上，透镜的凹孔中心与透镜"近"侧边缘的距离； a :光斑偏移角度； Wl :位于透镜左侧的光斑宽度； W2 :位于透镜右侧的光斑宽度。 对a的说明光斑的偏移角度，可以认为是光斑中心处的偏移，光斑中心与孔位 中心的连线所扫过的角度，即为光斑的偏移角度，可称此连线为光班中心线。因此光斑中心 线与竖直方向的夹角，便是光斑的偏移角度，如图5b所示。 a与b之比，亦即凹孔中心离透镜本体远端和近端边缘的距离比，设定为X，即X = a/b ;上述字母之间存在以下已知关系W,W2 = W ;通过图形中的关系，我们可以知道 『一+『 『一, tan" = ~^~ ，因此光斑偏移角度a = arctari"1~^~ ，在使用环境下可知的字母数据有H与W。 —般路灯安装高度为8_12米，因此取H = 12米，得出W = 26米，光斑偏移角度等数据计算结果如下表 <table>table see original document page 5</column></row><table> 得知凹孔中心离透镜本体远端和近端边缘的距离比X，由此可以根据透镜宽度尺 寸计算相应的凹孔偏移距离。 这种无仰角的安装方式为国际路灯安装的通用方式，而带仰角的安装路灯不为常 用。权利要求一种非对称二次光学透镜，其由基面、出光面和入光面界定透镜的对称型本体，入光面是一个凹孔，基面是透镜的平面底面，其特征在于所述凹孔中心在透镜本体上横轴轴向偏移设置。2. 根据权利要求1所述的非对称二次光学透镜，其特征在于所述凹孔的中心离透镜 本体远端和近端边缘的距离比，由光斑偏移角a确定。3. 根据权利要求2所述的非对称二次光学透镜，其特征在于所述距离比的比值为 1. 2125。4. 根据权利要求2所述的非对称二次光学透镜，其特征在于所述距离比的比值为 13. 113。5. 根据权利要求2所述的非对称二次光学透镜，其特征在于所述距离比的比值为1. 4606。全文摘要本专利技术提供了一种非对称二次光学透镜，涉及LED照明灯具用的二次光学透镜。其由基面、出光面和入光面界定透镜的对称型本体，入光面是一个凹孔，基面是透镜的平面底面，其特征在于所述凹孔中心在透镜本体上横轴轴向偏移设置，凹孔中心离透镜本体远端和近端边缘的距离比，由光斑偏移角α确定，光斑偏移角α由灯体高度H和路面宽度W确定。将凹孔在透镜上横向移动一定位置，会使光线向透镜一侧偏移。凹孔从透镜中心位置横向移动，光线也会从以透镜中心集中的角度向透镜一侧移动，将此透镜应用于路灯上时，在无仰角的安装方式下，也能达到照射到路面中间的照射效果，克服仰角安装的种种弊端，具有极强的使用价值。文档编号F21V5/00GK101696784SQ200910210878公开日2010年4月21日 申请日期2009本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非对称二次光学透镜，其由基面、出光面和入光面界定透镜的对称型本体，入光面是一个凹孔，基面是透镜的平面底面，其特征在于：所述凹孔中心在透镜本体上横轴轴向偏移设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小斌，
申请(专利权)人：东莞勤上光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]