專利名稱：一種led發(fā)光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于大范圍照明的LED發(fā)光模塊。 技術(shù)背景LED具有光效高、壽命長、無毒無電磁污染等優(yōu)點(diǎn)，屬于典型的綠色照明光源。LED 燈具已經(jīng)開始在商業(yè)照明、室內(nèi)外照明等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其作為一種高效的光源，正逐 步取代白熾燈、鹵素?zé)糇鳛橹髡彰鞴庠础，F(xiàn)有市場上常用的LED發(fā)光模塊包括基板，基板上通過控制電路連接LED，這類 LED發(fā)光模塊的發(fā)光特性為朗伯型，如


圖1所示，能在正90°和負(fù)90°范圍內(nèi)發(fā)光(即 180°內(nèi)發(fā)光)，發(fā)散角為120°。這類LED發(fā)光模塊可以滿足常規(guī)的照明需求，但在特殊的 照明領(lǐng)域，如用于一些需要立體范圍內(nèi)大角度發(fā)光的球泡燈、水晶燈上進(jìn)行照明時(shí)，上述的 LED發(fā)光模塊就無法滿足照明要求。另一類LED發(fā)光模塊，在LED外部設(shè)置透鏡，這類透鏡 只具有入射面和出射面，通常只起到聚光作用，并不能擴(kuò)大光照范圍。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種LED發(fā)光模塊，能有效增大LED的 光照范圍，擴(kuò)大適用性，結(jié)構(gòu)合理，制作方便。為此，本實(shí)用新型采取如下方案一種LED發(fā)光模塊，包括基板，基板上安裝LED， 其特征在于所述的LED外設(shè)置一透鏡，所述的透鏡是以中心軸線為旋轉(zhuǎn)軸、以曲邊旋轉(zhuǎn)而 成的曲面所圍成的旋轉(zhuǎn)體，透鏡的上端面中心部形成出射面，外圍部形成全反射面，透鏡的 側(cè)壁形成向內(nèi)凹陷的兩個(gè)相互彎折的出射面，所述本體的底面形成內(nèi)凹的光線入射面。在 透鏡上端面上形成一個(gè)全反射面，使從底面入射的光線經(jīng)該全反射面反射到透鏡兩側(cè)的出 射面上，再經(jīng)出射面射出透鏡，這部分射出透鏡的光線較多的部分會(huì)分布在垂直于透鏡中 心軸線的負(fù)方向空間區(qū)域，有效的擴(kuò)大了 LED發(fā)光模塊的照明范圍。所述透鏡上端面的出射面為第一折射面，所述透鏡上側(cè)壁與全反射面相連的區(qū)域 為第二折射面，所述透鏡下側(cè)壁與第二折射面相連的區(qū)域?yàn)榈谌凵涿?。光線經(jīng)第一個(gè)折 射面折射出透鏡的光線分布在透鏡中心軸線和與中心軸線夾角小于45°的空間區(qū)域；經(jīng) 第三個(gè)折射面折射出透鏡的光線分布在垂直于透鏡中心軸線和與中心軸線夾角大于30° 的空間區(qū)域。這樣光線從第一折射面和第三折射面折射出的光線確保分布在0°到180° 的全區(qū)域之內(nèi)，使本專利的發(fā)光模塊能夠滿足常規(guī)的照明需求。所述的第一折射面為內(nèi)凹曲面，內(nèi)凹曲面相比水平面能使LED發(fā)出的光線獲得更 好的發(fā)散角度，照明范圍更廣。所述透鏡底面的中心區(qū)域內(nèi)凹陷成半圓球形，能讓LED所發(fā)出的光能全部入射到透鏡。所述全反射面的外表面上涂覆鏡面鍍層，所述的鏡面鍍層呈圓環(huán)狀，在第一折射 面和第二折射面之間區(qū)域涂覆鏡面鍍層，避免由于透鏡老化使部分光線折射出空氣而造成光線流失。所述制作透鏡的材料折射率為1. 3-1. 7，所述制作透鏡的材料為COC、PMMA、PC,樹 脂等透明材料。本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在在LED的外部配置了一枚特制的透鏡，在透鏡上 端面的局部制作一全反射面，使從LED發(fā)出的光線通過全反射面反射后，再從透鏡兩側(cè)的 折射面折射出，這部分經(jīng)過反射和折射的光線分布在垂直于透鏡中心軸線的負(fù)方向空間區(qū) 域，有效擴(kuò)大了 LED發(fā)光模塊的照明范圍，這類LED發(fā)光模塊的發(fā)散角可達(dá)270°以上。根 據(jù)實(shí)際照明范圍的需求，還可在制作透鏡時(shí)改變?nèi)瓷涿娓采w的區(qū)域，以達(dá)到改變光照范 圍的目的，適應(yīng)各類照明需求。說明書附圖
圖1是朗伯型LED的配光曲線圖；圖2是透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是透鏡的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的配光曲線圖；圖中1.透鏡；2. LED ；3.基板；4.中心軸線；5.第一折射面；6.第二折射面；7.第 三折射面；8.全反射面；9.底面。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)作進(jìn)一步的說 明。如圖2、圖3所示的LED發(fā)光模塊，主要由LED 2、承載控制LED2的基板3、連接 LED2的控制電路和散熱件構(gòu)成，LED2外套置一由C0C、PMMA、PC或樹脂等透明材料制成的透 鏡1。透鏡1是以中心軸為旋轉(zhuǎn)軸、以曲邊旋轉(zhuǎn)而成的曲面所圍成的旋轉(zhuǎn)體。透鏡4的底面 與基板3的上基面形狀相定位，以便于安裝、支承在基板上。透鏡1的底面4中間區(qū)域內(nèi)凹 陷成半圓球形的入射面9。透鏡1的上端面中心部形成出射面，外圍部形成全反射面8，全 反射面8的外表面涂覆鏡面鍍層，鏡面鍍層呈圓環(huán)狀，透鏡1側(cè)壁形成向內(nèi)凹陷的出射面。 其中透鏡1上端面的出射面為第一折射面5，透鏡1上側(cè)壁與全反射面8相連的區(qū)域?yàn)榈诙?折射面6，透鏡1下側(cè)壁與第二折射面6相連的區(qū)域?yàn)榈谌凵涿?，且第一折射面5為內(nèi) 凹曲面，制作透鏡的材料折射范圍為1. 3到1. 7，可通過快速成型、注塑等工藝加工。如圖4所示，在實(shí)際照明時(shí)，LED2發(fā)出的光線P3經(jīng)全反射面8反射后全部從第二 折射面6折射出。這部分從第二折射面6折射出的光線分布在垂直于透鏡中心軸線4的負(fù) 方向空間區(qū)域；LED2經(jīng)第一個(gè)折射面5折射出透鏡1的光線P1、P2分布在透鏡中心軸線4 和與中心軸線4夾角小于45°的空間區(qū)域；經(jīng)第三個(gè)折射面7折射出透鏡1的光線P4分 布在垂直于透鏡中心軸線4和與中心軸線4夾角大于30°的空間區(qū)域。大約55%的光經(jīng) 過全反射面8反射到垂直于透鏡中心軸線4的負(fù)方向空間區(qū)域。如圖5所示，本專利發(fā)光 模塊的光照范圍為負(fù)150° (圖中顯示為210° )至正150°范圍內(nèi)，超過了常用發(fā)光模塊 的光照范圍。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開 的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是實(shí)用 新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種LED發(fā)光模塊，包括基板(3)，基板(3)上安裝LED(2)，其特征在于所述的LED(2)外設(shè)置一透鏡(1)，所述的透鏡(1)是以中心軸線(4)為旋轉(zhuǎn)軸、以曲邊旋轉(zhuǎn)而成的曲面所圍成的旋轉(zhuǎn)體，透鏡(1)的上端面中心部形成出射面，外圍部形成全反射面(8)，透鏡(1)的側(cè)壁形成向內(nèi)凹陷的出射面，所述透鏡(1)的底面(9)形成內(nèi)凹的光線入射面。
2.按照權(quán)利要求1所述的LED發(fā)光模塊，其特征在于所述透鏡(1)上端面的出射面為 第一折射面(5)，所述透鏡(1)上側(cè)壁與全反射面(8)相連的區(qū)域?yàn)榈诙凵涿?6)，所述 透鏡(1)下側(cè)壁與第二折射面(6)相連的區(qū)域?yàn)榈谌凵涿?7)。
3.按照權(quán)利要求2所述的LED發(fā)光模塊，其特征在于所述的第一折射面(5)為內(nèi)凹曲面。
4.按照權(quán)利要求1所述的LED發(fā)光模塊，其特征在于所述透鏡(1)底面(9)的中心區(qū) 域內(nèi)凹陷成半圓球形。
5.按照權(quán)利要求1或3所述的LED發(fā)光模塊，其特征在于所述全反射面(8)的外表面 涂覆鏡面鍍層，所述的鏡面鍍層呈圓環(huán)狀。
6.按照權(quán)利要求1所述的LED發(fā)光模塊，其特征在于所述制作透鏡(1)的材料折射率 為 1. 3-1. 7。
7.按照權(quán)利要求1所述的LED透鏡，其特征在于所述制作透鏡(1)的材料包括COC、 PMMA、PC、樹脂。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適用于大范圍照明的LED發(fā)光模塊。現(xiàn)有的LED發(fā)光模塊不能滿足立體范圍內(nèi)大角度發(fā)光。本實(shí)用新型的一種LED發(fā)光模塊，包括基板，基板上安裝LED，其特征在于所述的LED外設(shè)置一透鏡，所述的透鏡是以中心軸線為旋轉(zhuǎn)軸、以曲邊旋轉(zhuǎn)而成的曲面所圍成的旋轉(zhuǎn)體，透鏡的上端面中心部形成出射面，外圍部形成全反射面，透鏡的側(cè)壁形成向內(nèi)凹陷的兩個(gè)相互彎折的出射面，所述本體的底面形成內(nèi)凹的光線入射面。本實(shí)用新型有效擴(kuò)大了LED發(fā)光模塊的照明范圍，根據(jù)實(shí)際照明范圍的需求，還可在制作透鏡時(shí)改變?nèi)瓷涿娓采w的區(qū)域，以達(dá)到改變光照范圍的目的，適應(yīng)各類照明需求。
文檔編號(hào)F21V5/04GK201731297SQ20102017750
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者王萬林 申請(qǐng)人:艾迪光電(杭州)有限公司