[发明专利]一种PC透镜、点矩阵PC透镜模组及LED路灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种点矩阵LED路灯PC透镜模组。

背景技术

目前市场上点矩阵LED路灯的PC透镜都是上下对称且左右对称的设计。由于灯杆多为设置在路旁边，不是在路中间，从而使得采用现有PC灯罩的路灯产生的光最大只有50%的光能照射于路面。

目前市场上所设计的路灯的PC透镜其所照射在道路上的光斑长度约为4倍杆高，也就是最大杆距只能是4倍的杆高，但是现行的许多国家的路灯的杆距却设置为4.5倍杆高，而现有的PC透镜不能适用于这种道路。

发明内容

由于现有技术存在上述的问题，本发明提出一种PC透镜，其主要目的在于提高路灯的光照利用率，增加路灯的光照范围。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

一种PC透镜，该PC透镜包括一外壳及设于所述外壳内的形为四分之一椭球面的空腔，所述外壳由凹陷的上曲面、向外凸起的左曲面、右曲面及前曲面和平直的后平面组成，且所述左曲面和右曲面对称、且所述左曲面和右曲面对称、所述前曲面和后平面的宽度不相同。

所述上曲面、左曲面、右曲面、前曲面均为自由曲面。

所述自由曲面的设计符合斯内尔定律和均匀光型（cosθ）-3参数的设定。

本发明还提出一种点矩阵PC透镜模组，其目的在于提高路灯的光照利用率，增加路灯的光照范围。

一种点矩阵PC透镜模组，包括至少一PC透镜，该PC透镜包括一外壳及设于所述外壳内的形为四分之一椭球面的空腔，所述外壳由凹陷的上曲面、向外凸起的左曲面、右曲面及前曲面和平直的后平面组成，且所述左曲面和右曲面对称、且所述左曲面和右曲面对称、所述前曲面和后平面的宽度不相同。

各所述PC透镜相互连接且一体成型。

各所述PC透镜矩阵排列。

所述上曲面、左曲面、右曲面、前曲面均为自由曲面。

所述自由曲面的设计符合斯内尔定律和均匀光型（cosθ）^-3参数的设定。

本发明还提出一种LED路灯，包括若干LED，各所述LED一一对应的设于各所述PC透镜的空腔内，且所述LED朝所述外壳的上曲面偏心设置。

由于本发明的PC透镜、点矩阵PC透镜模组及LED路灯均设置PC透镜外壳的外表面左右侧对称而上下不对称以及LED灯偏心设置，可提高路灯的光照利用率、均匀度并扩大照明的范围以提升杆距、减少杆数。

附图说明

图1是本发明的PC透镜的剖面图；

图2是本发明的PC透镜立体示意图；

图3是本发明的矩阵排列的PC透镜示意图；

图4是本发明的矩阵排列的PC透镜的A-A方向的剖面图；

图5A是使用本发明后光强度的水平分布图；

图5B是使用本发明后光强度的垂直分布图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，详细描述本发明。

结合图1和图2所示，为本发明的PC透镜的剖面图及立体示意图。该PC透镜包括一外壳1及设于所述外壳1内的形为四分之一椭球面的空腔2，所述外壳1由凹陷的上曲面11、向外凸起的左曲面12、向外凸起的右曲面13及前曲面14和平直的后平面15组成，且所述左曲面12和右曲面13对称、所述前曲面14和后平面15的宽度不相同。在实施例中，后平面15的宽度大于前曲面14的宽度。

其中，所述上曲面11、左曲面12、右曲面13、前曲面14均为自由曲面。且所述自由曲面的设计符合斯内尔定律和均匀光型（cosθ）^-3参数的设定。利用所要求的光型分布而计算出曲面的位置及切面斜率，即可建构出自由曲面，最后就可以建构自由曲面透镜，而自由曲面的设计在于由需要的光型分布计算出需要的透镜曲面，而非一般的光学设计，使用Try and error的方式来建构透镜。

由于路灯的安置位置多于路旁，所以光线必须集中在路面，同时屋面的光线需尽量减低，因此形成PC透镜非对称的光学需求，所以在PC光学元件的设计也要非对称的光学设计才可完成。

本发明还提出一种利用上述PC透镜制成的点矩阵PC透镜模组，其目的在于提高路灯的光照利用率，增加路灯的光照范围。

参见图3和图4所示，本发明的点矩阵PC透镜模组，包括至少一PC透镜3，该PC透镜3包括一外壳31及设于所述外壳内的形为四分之一椭球面的空腔32，所述外壳31由凹陷的上曲面、向外凸起的左曲面、右曲面及前曲面和平直的后平面组成，且所述左曲面和右曲面对称、且所述左曲面和右曲面对称、所述前曲面和后平面的宽度不相同。