專利名稱：一種組合式led光學透鏡及其設計方法
技術領域：
本發明涉及光學透鏡領域，特別涉及一種組合式LED光學透鏡及其設計方法。
背景技術：
為了滿足城市道路照明設計標準，傳統的道路照明燈具往往采用耗電200瓦以上含水銀的燈泡。相比之下，到2009年，市場上發光二極管(LED)的光學效率已經超過了1001m/W，這意味著采用LED作光源的路燈，其耗電量將會大大的減少。由于LED的超長壽命、不含汞和節能的特性，采用LED作光源的路燈來取代傳統的LPS (低壓鈉燈)或MH (金屬鹵化物燈)是很好的選擇。目前，LED路燈在世界上各個國家都進行了測試。為了解決能源緊缺和溫室氣體的排放問題，LED路燈在一些地方已經實用化，其中中國、北美以及歐洲 的一些地區和都市的政府進行了積極的推廣。由于市場上出廠的LED大部分都是呈郎伯型分布，中心光強比較強，而且是對稱的圓形光斑分布，會給遠處的車輛或行人造成眩光，不能直接用于道路照明。

發明內容
為了解決LED路燈給遠處的車輛或行人造成眩光的技術問題，本發明提出了一種組合式LED光學透鏡，包括多個單元透鏡，各單元透鏡包括透鏡內表面和透鏡外表面；所述透鏡內表面為凹面，所述透鏡外表面為凸面；所述透鏡內表面與光源配合，所述透鏡外表面由本發明的一種組合式LED光學透鏡設計方法設計得到，該方法包括如下步驟得到所述組合式LED光學透鏡的單元透鏡外表面曲面上各個點的法線矢量，其具體計算方法為設光軸上的O點位于LED芯片發光面的中心,O點同時為單兀透鏡內表面的中心點,OZ垂直于LED的芯片發光面，光線OB由LED的芯片中心發出，經過單元透鏡內表面之后，交單元透鏡外表面于B點，則所述組合式LED光學透鏡的單元透鏡外表面上B點的坐標為(X，y，z)，其矢量為B{B , B , I).
XY)入射光線OB的單位矢量^為C 二 (C i， C 1·， C k)
X ， yz經過B點的折射后，其出射光線的單位矢量f為O = {O I, O j, O k)
XyzB點的法線矢量^為M = (M i, M j, M k)
X y I根據斯涅爾折射定律，入射光線、折射光線和法線矢量有如下的關系式
權利要求
1. 一種組合式LED光學透鏡設計方法，其特征在于，包括如下步驟得到所述組合式LED光學透鏡的單元透鏡外表面曲面上各個點的法線矢量，其具體計 算方法為設光軸上的0點位于LED芯片發光面的中心,0點同時為單兀透鏡內表面的中心 點，0Z垂直于LED的芯片發光面，光線0B由LED的芯片中心發出，經過單元透鏡內表面之 后，交單元透鏡外表面于B點，則所述組合式LED光學透鏡的單元透鏡外表面上B點的坐標 為(X，y, z),其矢量為
2.一種組合式LED光學透鏡，其特征在于，所述的組合式LED光學透鏡包括多個單元透鏡，各單元透鏡包括透鏡內表面和透鏡外表面；所述透鏡內表面為凹面，所述透鏡外表面為凸面；所述透鏡內表面與光源配合，所述透鏡外表面由權利要求1所述的一種組合式LED 光學透鏡設計方法設計得到。
3.如權利要求2所述的一種組合式LED光學透鏡，其特征在于。所述的組合式LED光學透鏡設置有防水凹槽。
4.如權利要求2或3所述的一種組合式LED光學透鏡，其特征在于，所述的組合式LED 光學透鏡設置有接線位凹槽。
全文摘要
本發明涉及光學透鏡領域，特別涉及一種組合式LED光學透鏡及其設計方法。本發明的一種組合式LED光學透鏡包括多個單元透鏡，各單元透鏡包括透鏡內表面和透鏡外表面；所述透鏡內表面為凹面，所述透鏡外表面為凸面；所述透鏡內表面與光源配合，所述透鏡外表面由本發明的一種組合式LED光學透鏡設計方法設計得到。本發明的一種組合式LED光學透鏡，提高了光的利用率，安裝方便快捷；LED光源經本發明的一種組合式LED光學透鏡配光后，不會給遠處的車輛或行人造成眩光，其出射光斑為一個長方形、均勻分布的光斑，符合城市道路照明設計標準。
文檔編號F21W131/103GK102997181SQ201210535018
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者張兵樹, 梁熹, 歐陽勇, 汪明珠 申請人:四川華體照明科技股份有限公司