本發(fā)明屬于光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡。

背景技術(shù)：

LED的發(fā)光原理是將電流通過化合物半導(dǎo)體，通過電子與空穴的結(jié)合，過剩的能量將以光的形式釋出，達(dá)到發(fā)光的效果。用于可見光的發(fā)光二極體的波長在400 - 700 nm?，F(xiàn)有的LED照明光源主要分為直插型和貼片型兩種。

直插LED也稱為插件發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件。直插式LED的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧樹脂，然后插入壓焊好的LED支架，放入烘箱中讓環(huán)氧樹脂固化后，將LED從模腔中脫離出即成型。

貼片LED是用柔軟的PCB板為基板,高亮度貼片LED作為發(fā)光體,發(fā)光體均勻的排布在條型PCB板正面,使用防水接頭相互連接，適合SMT加工，可回流焊，貼片式LED很好的解決了亮度、視角、平整度、可靠性、一致性等問題，相對于其他封裝器件，它有著抗振能力強(qiáng)、焊點(diǎn)缺陷率低、高頻特性好等優(yōu)點(diǎn)，它在更小的面積上封裝了更多的LED芯片，采用更輕的PCB和反射層材料，顯示反射層需要填充的環(huán)氧樹脂更少，通過去除較重的碳鋼材料引腳，縮小尺寸，可輕易地將產(chǎn)品重量減輕一半，體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，采用貼片式封裝后，電子產(chǎn)品體積縮小40%一60%，重量減輕了60%一80%，最終使應(yīng)用更趨完美。

隨著科技水平的進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量也越來越高，對顯示和照明的質(zhì)量要求也越來越高。傳統(tǒng)的直插LED器件已經(jīng)逐漸被貼片LED所取代。

3合1貼片燈最大的優(yōu)勢在于原材料成本和加工成本優(yōu)勢大。同時(shí)視角大，可在水平方向和垂直方向上均達(dá)到120度，但是現(xiàn)有的3合1貼片燈通常無法達(dá)到直插燈的亮度，而亮度在泛光燈和隧道燈領(lǐng)域尤其重要。為此需要通過二次光學(xué)設(shè)計(jì)提高LED貼片燈的亮度。

此外，針對某些特定領(lǐng)域，例如戶外顯示領(lǐng)域，過于寬廣的視角反而會造成光線的浪費(fèi)，從而帶來更高的能耗。所以有必要根據(jù)產(chǎn)品需要對出光視角進(jìn)行調(diào)整，從而提高出光面亮度并降低能耗。

現(xiàn)有技術(shù)主要通過增加罩子或燈帽等來實(shí)現(xiàn)無用光的屏蔽，通過增加電流來提高發(fā)光的亮度，但這樣會造成加工成本和能耗的增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡，旨在解決現(xiàn)有3合1貼片燈亮度過低的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡，包括基板，至少一個(gè)設(shè)置在所述基板一側(cè)的透鏡，設(shè)置在所述基板另一側(cè)的與所述透鏡一一對應(yīng)的發(fā)光體；所述發(fā)光體設(shè)有上側(cè)面、下側(cè)面、內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；所述內(nèi)側(cè)面是指光線從所述發(fā)光體中進(jìn)入的面，所述外側(cè)面是指光線從所述發(fā)光體中離開的面，所述上側(cè)面是指一邊與所述外側(cè)面的最上端相連、另一邊與所述內(nèi)側(cè)面的最上端相連的面，所述下側(cè)面是指一邊與所述外側(cè)面的最下端相連、另一邊與所述內(nèi)側(cè)面的最下端相連的面；所述上側(cè)面的長度小于所述下側(cè)面的長度，所述上側(cè)面的長度是指所述外側(cè)面最上端和所述內(nèi)側(cè)面最上端之間的距離，所述下側(cè)面的長度是指所述外側(cè)面最下端和所述內(nèi)側(cè)面最下端之間的距離。通過獨(dú)特的發(fā)光體設(shè)計(jì)使得發(fā)出的光線具有特定朝向性，可以在不增加電流的情況下提高特定視角方向上的亮度，避免了浪費(fèi)。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述外側(cè)面在豎直方向上的切線為曲線。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述外側(cè)面在豎直方向上的切線為階梯狀折線。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述外側(cè)面在水平方向上的切線為弧形。該設(shè)計(jì)可以讓出光更加集中，避免分散。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述透鏡包括形狀相同的、設(shè)置在所述透鏡兩端的入光面和出光面；所述出光面與所述基板相連；所述入光面的面積小于所述出光面；所述透鏡的側(cè)面在豎直方向上的切線為直線。此種透鏡設(shè)計(jì)可以更好的實(shí)現(xiàn)混光。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述外側(cè)面左邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為20-60度；所述外側(cè)面右邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為20-60度?？梢愿鶕?jù)需要調(diào)整外側(cè)面的大小從而調(diào)整出光視角。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述外側(cè)面上邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為20-60度；所述外側(cè)面下邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為20-60度。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述外側(cè)面左邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為40-50度；所述外側(cè)面右邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為40-50度。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述外側(cè)面上邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為40-50度；所述外側(cè)面下邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為40-50度。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述基板與所述發(fā)光體之間還設(shè)有隔離層。通過隔離層避免了整體灌裝防水密封膠時(shí)發(fā)光體被遮擋住。

本發(fā)明的有益效果是：本方案提供的對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡通過對發(fā)光體形狀的獨(dú)特設(shè)計(jì)，對出光方向進(jìn)行高度的集中，從而提高了設(shè)計(jì)視角方向上的亮度，最大程度的避免了光線的浪費(fèi)，并降低了能耗。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的對3合1貼片LED燈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡的透鏡層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡的發(fā)光體側(cè)視圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡的發(fā)光體俯視圖。

附圖標(biāo)記： 2-透鏡層； 1-PCB板； 8-透鏡；9-定位孔；10-發(fā)光面；11-隔離層。

具體實(shí)施方式

以下各實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「側(cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的對3合1貼片LED燈的結(jié)構(gòu)示意圖。

從圖中可以看出，本方案提供的的3合1貼片LED燈結(jié)構(gòu)主要包括透鏡層1和PCB板2，其中PCB板上設(shè)有若干LED貼片，透鏡層包括若干透鏡體，每個(gè)透鏡體和貼片LED一一對應(yīng)，主要起到提高發(fā)光光源亮度、改變光源角度的作用。

本發(fā)明的改進(jìn)點(diǎn)主要在于透鏡層。從圖1中可以看出透鏡層上包括多個(gè)透鏡體，其中每個(gè)透鏡體包括基板、透鏡以及發(fā)光面。其中透鏡和發(fā)光面一一對應(yīng)相互配合。多個(gè)透鏡體之間規(guī)律的組合共同形成一個(gè)整體。

本方案中的透鏡可以使用亞克力PMMA或聚碳酸酯PC制成，根據(jù)不同的材料需要對透鏡的具體參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。其中聚碳酸酯的材料優(yōu)選拜耳公司Makrolon 2405產(chǎn)品；亞克力材料優(yōu)選日本三菱公司生產(chǎn)的ACRYPET品牌產(chǎn)品中導(dǎo)光板級產(chǎn)品（包括VH5、TF8、TF9、VH6四種型號）。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡的透鏡層的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可見本具體實(shí)施例中透鏡層與圖1提供的方案不同，而是將多個(gè)透鏡體做成了一體化設(shè)計(jì)，這樣更有利于組裝。

從圖中可以看出，透鏡層包括基板，至少一個(gè)設(shè)置在所述基板一側(cè)的透鏡8，設(shè)置在所述基板另一側(cè)的與所述透鏡一一對應(yīng)的發(fā)光體10；所述發(fā)光體設(shè)有上側(cè)面、下側(cè)面、內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；所述內(nèi)側(cè)面是指光線從所述發(fā)光體中進(jìn)入的面，所述外側(cè)面是指光線從所述發(fā)光體中離開的面，所述上側(cè)面是指一邊與所述外側(cè)面的最上端相連、另一邊與所述內(nèi)側(cè)面的最上端相連的面，所述下側(cè)面是指一邊與所述外側(cè)面的最下端相連、另一邊與所述內(nèi)側(cè)面的最下端相連的面；所述上側(cè)面的長度小于所述下側(cè)面的長度，所述上側(cè)面的長度是指所述外側(cè)面最上端和所述內(nèi)側(cè)面最上端之間的距離，所述下側(cè)面的長度是指所述外側(cè)面最下端和所述內(nèi)側(cè)面最下端之間的距離。通過獨(dú)特的發(fā)光體設(shè)計(jì)使得發(fā)出的光線具有特定朝向性，可以在不增加電流的情況下提高特定視角方向上的亮度，避免了浪費(fèi)。

從圖中可見，所述透鏡8包括形狀相同的、設(shè)置在所述透鏡兩端的入光面和出光面；所述出光面與所述基板相連；所述入光面的面積小于所述出光面；所述透鏡的側(cè)面在豎直方向上的切線為直線。此種透鏡設(shè)計(jì)可以更好的實(shí)現(xiàn)混光。

此外，從圖2中還可以看出基板上設(shè)有定位孔9，該結(jié)構(gòu)的主要目的在于定位，以確保托架3和透鏡層2之間能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行組合。

從圖2中可見，所述基板與所述發(fā)光體之間還設(shè)有隔離層11。通過隔離層避免了整體灌裝防水密封膠時(shí)發(fā)光體被遮擋住。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡的發(fā)光體側(cè)視圖。從圖中可以看出所述外側(cè)面在豎直方向上的切線為曲線。所述外側(cè)面上邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為20-60度；所述外側(cè)面下邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為20-60度。優(yōu)選的，所述外側(cè)面上邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為40-50度；所述外側(cè)面下邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為40-50度。本例中，所述外側(cè)面上邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為45度；所述外側(cè)面下邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為45度。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡的發(fā)光體俯視圖。所述外側(cè)面在水平方向上的切線為弧形。該設(shè)計(jì)可以讓出光更加集中，避免分散。所述外側(cè)面左邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為20-60度；所述外側(cè)面右邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為20-60度?？梢愿鶕?jù)需要調(diào)整外側(cè)面的大小從而調(diào)整出光視角。優(yōu)選的，所述外側(cè)面左邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為40-50度；所述外側(cè)面右邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為40-50度。本例中，所述外側(cè)面左邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為45度；所述外側(cè)面右邊緣與所述出光面的中心點(diǎn)間的連線與出光面中軸線的夾角為45度。

本方案提供的對3合1貼片LED燈的亮度和視角控制的透鏡通過對發(fā)光體形狀的獨(dú)特設(shè)計(jì)，對出光方向進(jìn)行高度的集中，從而提高了設(shè)計(jì)視角方向上的亮度，最大程度的避免了光線的浪費(fèi)，并降低了能耗。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。