專利名稱：一種偏光型led草帽燈珠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種偏光型LED草帽燈珠技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及發(fā)光二極管領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)反射器傾斜設(shè)置且封裝透鏡為非對稱設(shè)計的偏光型LED草帽燈珠。
背景技術(shù)：
[0002]隨著LED在照明和顯示領(lǐng)域的逐步普及和應(yīng)用，它在節(jié)能、高效、環(huán)保、使用壽命長等方面的優(yōu)點也日趨被人們所認可，同時人們也采取各種方法來進一步提高LED的光效和光利用率。[0003]通常的草帽LED燈珠包括帶有正負極引腳和內(nèi)反射器的支架、LED芯片和封裝透鏡，其中負極引腳的上部設(shè)置有一碗狀的內(nèi)反射器，LED芯片固定于內(nèi)反射器底部，內(nèi)反射器的外面用封裝透鏡包封起來。LED芯片發(fā)出的光線通過內(nèi)反射器反射后經(jīng)封裝透鏡折射射出。封裝透鏡呈半球體或橢球體。草帽LED燈珠的光強分布呈中心軸對稱。以此類結(jié)構(gòu)的LED燈珠為光源的燈具在應(yīng)用于戶外照明時(如由草帽形燈珠組成的LED玉米燈應(yīng)用于庭院照明)往往需要配套反光杯等光學器件進行光線發(fā)射方向的控制使燈具光線集中于有效照明區(qū)域，在這個過程中由于外部反光杯的吸收和光線反射時的擴散易導致光浪費。[0004]專利申請?zhí)枮?00920121803. 7，專利名稱為“一種非對稱LED封裝結(jié)構(gòu)”的中國實用新型專利中，公開了一種LED燈珠的偏光設(shè)計方式內(nèi)反射器主軸傾斜且呈非對稱形狀， 封裝透鏡的中軸線與反射器底面垂直。這種結(jié)構(gòu)燈珠在應(yīng)用于某些戶外照明領(lǐng)域時利用率不高。首先，此結(jié)構(gòu)會導致芯片的直接出光角度過大，難以用封裝透鏡控制較多的雜散光， 燈珠發(fā)光偏轉(zhuǎn)程度較小，方向性不強。其次，由于封裝透鏡在其中軸線附近的特定區(qū)域內(nèi)是對稱的，封裝透鏡內(nèi)光路復(fù)雜，部分光線容易在射出封裝透鏡時形成全反射，導致出光率下降、光效降低。[0005]專利申請?zhí)枮?01010278560. 5，專利名稱為“偏光軸LED管”的中國實用新型專利中，公開了一種包含有表面斜偏的引腳的偏光軸LED管，由于引腳表面斜偏設(shè)計，因此可以在屏幕結(jié)構(gòu)不傾斜的情況下，也能把主光軸指向觀眾視域范圍內(nèi)，從而提高顯示屏的光能利用率。首先，10° ^15°的偏移角度過小，偏光效果不明顯，也仍然會有較多的雜散光存在。此專利所述的封裝透鏡為半球狀，將此透鏡封裝于帶傾斜反光杯的引腳時，不利于控制光線，這種LED燈珠組合成的燈具不適用于戶外照明場所。實用新型內(nèi)容[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種光利用率高的偏光型LED草帽燈珠。[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為[0008]一種偏光型LED草帽燈珠，包括帶有正負引腳和內(nèi)反射器的支架、LED芯片以及將內(nèi)反射器包封起來的封裝透鏡，所述封裝透鏡包括透鏡底座和透鏡曲面。[0009]所述內(nèi)反射器傾斜設(shè)置在負極引腳的上部并轉(zhuǎn)向正極引腳；[0010]所述透鏡曲面為C90° -270°非對稱，CO。-180°對稱設(shè)計；[0011 ] 且，所述透鏡曲面上與內(nèi)反射器的開口相對的曲面部分S上的任意一點A與所述 LED芯片的中心點B的連線L2，該連線L2與所述LED芯片表面的夾角α小于A點的法線 LI與所述LED芯片表面的夾角β。[0012]本實用新型區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，首先，為了使此偏光型LED草帽燈珠具備戶外照明的特性，根據(jù)現(xiàn)有加工的實際情況單獨設(shè)計了內(nèi)反射器。將此內(nèi)反射器進行較大角度的傾斜設(shè)計，使全部光輸出在燈珠中心軸的一側(cè)從而使燈珠發(fā)光更具方向性，為封裝透鏡的設(shè)計提供了易于控制的光線角度。再次，為防止燈珠發(fā)光角度過大導致光線過度擴散，特別將燈珠的封裝透鏡的透鏡曲面設(shè)計為C90° -270°軸面非對稱，CO。-180°對稱設(shè)計，且所述透鏡曲面上與內(nèi)反射器的開口相對的曲面部分S上的任意一點A與所述LED芯片的中心點B的連線L2，該連線L2與所述LED芯片表面的夾角α小于A點的法線LI與所述LED芯片表面的夾角β，從而使光線經(jīng)封裝透鏡折射后進一步向透鏡底座方向偏移。[0013]進一步的，所述連線L2與所述法線LI的夾角Y由所述透鏡曲面的底部向所述透鏡曲面的頂部逐漸增大。根據(jù)斯涅爾定理可知，由于折射角度與入射角度成正比，在以光源點為原點的情況下，出射光線與透鏡底座面夾角增大時，其折射角也隨之增大，即越靠近透鏡曲面的頂部的出射光線，其向透鏡底座方向偏移的角度越大。[0014]其中，所述透鏡底座為對稱結(jié)構(gòu)。[0015]其中，所述內(nèi)反射器的中心軸與燈珠的豎直中心軸之間的夾角為60°。[0016]其中，所述封裝透鏡的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂，折射率為I. 5。


[0017]圖I所示為本實用新型的偏光型LED草帽燈珠的結(jié)構(gòu)示意圖。[0018]圖2所示為本實用新型的偏光型LED草帽燈珠的發(fā)光示意圖。[0019]標號說明[0020]I、正極引腳；2、負極引腳;3、內(nèi)反射器；4、LED芯片;[0021]5、封裝透鏡；51、透鏡底座；52、透鏡曲面。
具體實施方式
[0022]為詳細說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。[0023]其中，LI表示A點的法線，L2表示A點與所述LED芯片4的中心點B的連線，L3 表不LED芯片4表面的延長線，L4與L5分別表不內(nèi)反射器3開口的延長線，L6表不光線。[0024]請參閱圖I所示，本實用新型的實施例，包括正極引腳I、負極引腳2、內(nèi)反射器3、 LED芯片4以及將內(nèi)反射器3包封起來的封裝透鏡5，所述封裝透鏡5包括透鏡底座51和透鏡曲面52，所述內(nèi)反射器3呈碗狀，其開口直徑大于底部直徑，所述內(nèi)反射器3傾斜設(shè)置在負極引腳2的上部并向正極引腳I方向偏轉(zhuǎn)，所述LED芯片4固定于所述內(nèi)反射器3的底部，所述透鏡曲面52為C90° -270°非對稱，CO。-180°對稱設(shè)計；[0025]且，所述透鏡曲面52上與內(nèi)反射器3的開口相對的曲面部分S上的任意一點A與所述LED芯片4的中心點B的連線L2，該連線L2與所述LED芯片4表面的夾角α小于A 點的法線LI與所述LED芯片4表面的夾角β。[0026]參照圖2所示可知，采用上述結(jié)構(gòu)的偏光型LED草帽燈珠，其全部光線L6輸出在燈珠中心軸的一側(cè)從而使燈珠發(fā)光更具方向性，消除了光能浪費，大大提高了光源利用率， 并為封裝透鏡5的設(shè)計提供了易于控制的光線角度。再次，光線L6在射出封裝透鏡5時發(fā)生折射，從而使光線L6經(jīng)封裝透鏡5折射后進一步向透鏡底座51方向偏移。[0027]作為上述實施例的進一步改進方式，所述連線L2與所述法線LI的夾角Y由所述透鏡曲面52的底部向所述透鏡曲面52的頂部逐漸增大。根據(jù)斯涅爾定理可知，由于折射角度與入射角度成正比，在以光源點為原點的情況下，出射光線與透鏡底座面夾角增大時， 其折射角也隨之增大，即越靠近透鏡曲面的頂部的出射光線，其向透鏡底座方向偏移的角度越大。[0028]在上述實施例中，所述透鏡底座51可以是對稱結(jié)構(gòu)，也可以是非對稱結(jié)構(gòu)。[0029]在上述實施例中，所述封裝透鏡5的材質(zhì)優(yōu)選為折射率為I. 5的封裝透鏡。[0030]在上述實施例中，所述內(nèi)反射器3的中心軸與燈珠的豎直中心軸之間的夾角優(yōu)選為60°。因為當此夾角逐漸大于并遠離60°時，即內(nèi)反射器3向負極引腳2偏轉(zhuǎn)角度逐漸增大的過程，此時進行封裝透鏡5的偏光設(shè)計為保證偏折角度合理易導致模型溢出底座范圍而無法拔模；而當夾角逐漸小于并遠離60°時，遠端可視角度逐漸接近燈珠中心軸，在進行封裝透鏡5的偏光設(shè)計時模型曲率會驟升從而導致LED燈珠的外形超出常規(guī)，且容易導致未知的拔模誤差。[0031]本實用新型的偏光型LED草帽燈珠，先根據(jù)實際照明需求設(shè)計內(nèi)反射器，然后通過傾斜設(shè)置內(nèi)反射器使LED燈珠的光軸偏移一定的角度，再通過非對稱設(shè)計和具有特定曲面的封裝透鏡使LED燈珠的光軸進一步偏移并使遠端擴散光線進一步收斂，從而實現(xiàn)了更大角度的偏光，使光線的照射范圍更符合使用需要，用于照明燈具時也減小了遮光角而不易產(chǎn)生眩光；另外，由于內(nèi)反射器傾斜設(shè)置，遮光角度得到了合理的控制，當光線經(jīng)過特定曲面的封裝透鏡后，全部光線均射向地面，從而消除光能浪費，大大提高了光源利用率，或者說在同樣亮度的情況下，LED燈珠的電源功率可以減少，降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)節(jié)能效果， 而LED的壽命與驅(qū)動電流約成反比例關(guān)系，因此也可以提高LED燈珠的使用壽命。[0032]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種偏光型LED草帽燈珠，包括帶有正負引腳和內(nèi)反射器的支架、LED芯片以及將內(nèi)反射器包封起來的封裝透鏡，所述封裝透鏡包括透鏡底座和透鏡曲面，其特征在于 所述內(nèi)反射器傾斜設(shè)置在負極引腳的上部，傾斜面朝向正極引腳； 所述透鏡曲面為C90° -270°軸面非對稱，CO。-180°對稱設(shè)計； 且，所述透鏡曲面上與內(nèi)反射器的開口相對的曲面部分S上的任意一點A與所述LED芯片的中心點B的連線L2，該連線L2與所述LED芯片表面的夾角a小于A點的法線LI與所述LED芯片表面的夾角3。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏光型LED草帽燈珠，其特征在于所述連線L2與所述法線LI形成夾角Y，所述夾角Y由所述透鏡曲面的底部向所述透鏡曲面的頂部逐漸增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏光型LED草帽燈珠，其特征在于所述透鏡底座為對稱結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏光型LED草帽燈珠，其特征在于所述內(nèi)反射器的中心軸與燈珠的豎直中心軸之間的夾角為60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏光型LED草帽燈珠，其特征在于所述封裝透鏡的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂，折射率為1.5。
專利摘要本實用新型涉及一種偏光型LED草帽燈珠，包括帶有正負引腳和內(nèi)反射器的支架、LED芯片以及將內(nèi)反射器包封起來的封裝透鏡，所述封裝透鏡包括透鏡底座和透鏡曲面，所述內(nèi)反射器傾斜設(shè)置在負極引腳的上部并轉(zhuǎn)向正極引腳；所述透鏡曲面為C90°-270°軸面非對稱，C0°-180°對稱設(shè)計；且，所述透鏡曲面的曲率變化影響內(nèi)反射器出射光線的折射。采用本實用新型的偏光型LED草帽燈珠，偏光效果好且光源利用率高，可廣泛應(yīng)用于安裝在較高位置的照明設(shè)備(如庭院燈)或顯示設(shè)備(如LED顯示屏)中。
文檔編號F21V5/04GK202812845SQ201220345480
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者黃勝邦, 羅時睿, 阮銳, 陳克昌 申請人:福建鴻博光電科技有限公司