本發(fā)明屬于光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡。

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(duì)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(duì)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。

當(dāng)3合1貼片燈用在顯示領(lǐng)域時(shí)，除了需要考慮亮度的提高和視角的改變外，還需要確保3合1貼片燈在顯示白色、黃色和其他需要混色的顏色時(shí)的顏色在各個(gè)角度上的一致性。而采用傳統(tǒng)的透鏡無法解決需要混色的顏色時(shí)的顏色在各個(gè)角度上的一致性。

現(xiàn)有3合1貼片燈的混色主要通過圓柱形導(dǎo)光柱或雙透鏡配合黑色窄通道來實(shí)現(xiàn)。但是，利用圓柱形導(dǎo)光柱進(jìn)行混色時(shí)，無法到對(duì)LED貼片燈視角對(duì)控制。利用雙透鏡和黑色窄通道的形式混色時(shí)，光效降低太多。另外，上述技術(shù)主要針對(duì)的貼片燈對(duì)象是較老設(shè)計(jì)的3528封裝的貼片燈。此種貼片燈已經(jīng)逐漸被新的設(shè)計(jì)所取代。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡，旨在解決針對(duì)一字型排列的3合1貼片燈進(jìn)行混色時(shí)保證各個(gè)角度一致性的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡，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(duì)應(yīng)的發(fā)光面；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；所述出光面與所述發(fā)光面相連；所述入光面的面積小于所述出光面；所述透鏡的側(cè)面為直線。通過該種設(shè)計(jì)保證了一字型排除的貼片LED的三個(gè)燈頭發(fā)出的燈光可以完全的在透鏡里發(fā)生混光。從而保證了發(fā)出的光線在各個(gè)角度都可以一致，避免了在不同方向上看帶來不同顏色的問題。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述透鏡的入光面和出光面為矩形，所述入光面的對(duì)稱中心位于所述出光面的豎直對(duì)稱軸上且高于所述出光面的對(duì)稱中心；所述透鏡設(shè)有向下傾斜的上側(cè)面和向上傾斜的下側(cè)面，所述上側(cè)面與水平線的夾角為X1，所述下側(cè)面與水平線的夾角為X2，所述X1的取值范圍為0-8，所述X2的取值范圍為0-20。該設(shè)置可以減少光線的損耗，同時(shí)避免了光線向上發(fā)射造成浪費(fèi)。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述X1的取值范圍為0<X1<2或2.3<X1<8;所述X2的取值范圍為0<X2<3.8或4.3<X2<20。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述透鏡的入光面和出光面為矩形，所述入光面的對(duì)稱中心與所述出光面的對(duì)稱中心重合；所述透鏡設(shè)有向下傾斜的上側(cè)面和向上傾斜的下側(cè)面，所述上側(cè)面與水平線的夾角為X5，所述下側(cè)面與水平線的夾角為X6，所述X5的取值范圍為0-10，所述X6的取值范圍為0-10。該設(shè)置可以減少光線的損耗，同時(shí)避免了光線向上發(fā)射造成浪費(fèi)。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述X5的取值范圍為0<X5<2或2.3<X5<10;所述X6的取值范圍為0<X6<3.8或4.3<X6<10。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述透鏡的入光面和出光面為圓形，所述入光面的圓心位于所述出光面的豎直對(duì)稱軸上且高于所述出光面的圓心；所述透鏡的橫截面的上邊與水平線的夾角為X3，所述透鏡的橫截面的下邊與水平線的夾角為X4，所述X3的取值范圍為0-12，所述X4的取值范圍為0-20。該設(shè)置可以減少光線的損耗，同時(shí)避免了光線向上發(fā)射造成浪費(fèi)。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述X3的取值范圍為0<X3<2或2.3<X3<12;所述X4的取值范圍為0<X4<3.8或4.3<X4<20。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述入光面的面積為2-16 平方毫米。可以根據(jù)貼片LED的形狀設(shè)計(jì)入光面的面積。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述入光面為透明面或磨砂面。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述透鏡的長度為2-50 毫米，所述透鏡的長度系所述入光面與所述出光面之間的距離，所述基板的厚度為2-5毫米?？梢愿鶕?jù)需要對(duì)透鏡的長度和基板的厚度進(jìn)行調(diào)整，不同的透鏡長度會(huì)對(duì)導(dǎo)光和光效折射產(chǎn)生影響。

本發(fā)明的有益效果是：本方案提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡通過獨(dú)特的透鏡設(shè)計(jì)確保了發(fā)出的光線在各個(gè)角度均可以充分的混光，避免了偏色的現(xiàn)象；同時(shí)，透鏡的角度設(shè)計(jì)集中的光線，大幅降低了光污染，提高了有效區(qū)域內(nèi)的光線亮度。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)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(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(duì)3合1貼片LED燈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。

圖3是圖2中A部分的局部放大圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的入光方向的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。

圖6是圖5中B部分的局部放大圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例二提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的入光方向的結(jié)構(gòu)圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例二提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。

圖9是圖8中C部分的局部放大圖。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例三提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的入光方向的結(jié)構(gòu)圖。

圖11是本發(fā)明實(shí)施例三提供的對(duì)3合1貼片LED燈中LED燈頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記： 2-透鏡層； 1-PCB板； 7-入光面；8-透鏡；9-定位孔；10-發(fā)光面。

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(duì)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)如圖，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(duì)應(yīng)，主要起到提高發(fā)光光源亮度、改變光源角度的作用。

本方案提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的使用對(duì)象為一字型設(shè)計(jì)排列的LED燈珠，圖11是本發(fā)明實(shí)施例三提供的對(duì)3合1貼片LED燈中LED燈頭的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可以看出其結(jié)構(gòu)。這種一字型排布的LED燈的光路與現(xiàn)在市場上三角形分布的LED燈的燈頭光路具有較大差異，適用于三角形分布燈頭的透鏡無法有效的對(duì)一字型排布的貼片LED進(jìn)行混光。貼片LED優(yōu)選國星牌2727型或日亞牌132型。其他性能相近、尺寸相近的貼片LED也都在選用范圍內(nèi)。

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。每個(gè)透鏡體都包括透鏡、發(fā)光面和基板；透鏡和發(fā)光面一一對(duì)應(yīng)相互配合。多個(gè)透鏡之間規(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(duì)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(jí)產(chǎn)品（包括VH5、TF8、TF9、VH6四種型號(hào)）。

具體實(shí)施例一如圖2-4所示。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。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。如圖，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7和出光面（被發(fā)光面所遮擋，無法示出）；所述出光面與所述發(fā)光面10相連；所述入光面的面積小于所述出光面；所述透鏡的側(cè)面為直線。通過該種設(shè)計(jì)保證了一字型排除的貼片LED的三個(gè)燈頭發(fā)出的燈光可以完全的在透鏡里發(fā)生混光。從而保證了發(fā)出的光線在各個(gè)角度都可以一致，避免了在不同方向上看帶來不同顏色的問題。

圖3是圖2中A部分的局部放大圖。從圖中可見，所述透鏡的入光面和出光面為矩形，所述入光面的對(duì)稱中心位于所述出光面的豎直對(duì)稱軸上且高于所述出光面的對(duì)稱中心；所述透鏡設(shè)有向下傾斜的上側(cè)面和向上傾斜的下側(cè)面，所述上側(cè)面與水平線的夾角為X1，所述下側(cè)面與水平線的夾角為X2，所述X1的取值范圍為0-8，所述X2的取值范圍為0-20。該設(shè)置可以減少光線的損耗，同時(shí)避免了光線向上發(fā)射造成浪費(fèi)。進(jìn)一步的，所述X1的取值范圍為0<X1<2或2.3<X1<8;所述X2的取值范圍為0<X2<3.8或4.3<X2<20。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的入光方向的結(jié)構(gòu)圖。從圖中可以看出入光面與出光面的位置關(guān)系。

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。

具體實(shí)施例二如圖5-7所示。從圖5可以看出本實(shí)施例與具體實(shí)施例一的不同點(diǎn)在于透鏡的形狀。

圖6是圖5中B部分的局部放大圖。從圖中可見，所述透鏡的入光面和出光面為圓形，所述入光面的圓心位于所述出光面的豎直對(duì)稱軸上且高于所述出光面的圓心；所述透鏡的橫截面的上邊與水平線的夾角為X3，所述透鏡的橫截面的下邊與水平線的夾角為X4，所述X3的取值范圍為0-12，所述X4的取值范圍為0-20。該設(shè)置可以減少光線的損耗，同時(shí)避免了光線向上發(fā)射造成浪費(fèi)。

優(yōu)選的，所述X3的取值范圍為0<X3<2或2.3<X3<12;所述X4的取值范圍為0<X4<3.8或4.3<X4<20。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例二提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的入光方向的結(jié)構(gòu)圖。從圖7中可以更清晰的看出兩個(gè)圓形之間的位置關(guān)系。

具體實(shí)施例三如圖8-10所示。從圖中可以看出本實(shí)施例與具體實(shí)施例1中入光面的形狀相同，但入光面和出光面的位置關(guān)系不同。圖10是本發(fā)明實(shí)施例三提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的入光方向的結(jié)構(gòu)圖。從圖中可以清晰的看出入光面在出光面的正中心。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例三提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。圖9是圖8中C部分的局部放大圖。如圖，所述透鏡的入光面和出光面為矩形，所述入光面的對(duì)稱中心與所述出光面的對(duì)稱中心重合；所述透鏡設(shè)有向下傾斜的上側(cè)面和向上傾斜的下側(cè)面，所述上側(cè)面與水平線的夾角為X5，所述下側(cè)面與水平線的夾角為X6，所述X5的取值范圍為0-10，所述X6的取值范圍為0-10。該設(shè)置可以減少光線的損耗，同時(shí)避免了光線向上發(fā)射造成浪費(fèi)。

所述X5的取值范圍為0<X5<2或2.3<X5<10;所述X6的取值范圍為0<X6<3.8或4.3<X6<10。

根據(jù)入光面形狀以及其他需求的不同可以對(duì)入光面的面積進(jìn)行調(diào)整，其面積的變化范圍為2-16平方毫米之間。同樣，可以根據(jù)需要對(duì)透鏡長度和基板厚度進(jìn)行調(diào)整，不同的透鏡長度和基板厚度會(huì)對(duì)導(dǎo)光和光效折射產(chǎn)生影響。所述透鏡的長度為2-50 毫米，所述透鏡的長度系所述入光面與所述出光面之間的距離。所述基板的厚度為2-5毫米。

也可以將入光面設(shè)計(jì)成為透明面或者是磨砂面。

本方案提供的對(duì)3合1貼片LED燈進(jìn)行混色的透鏡通過獨(dú)特的透鏡設(shè)計(jì)確保了發(fā)出的光線在各個(gè)角度均可以充分的混光，避免了偏色的現(xiàn)象；同時(shí)，透鏡的角度設(shè)計(jì)集中的光線，大幅降低了光污染，提高了有效區(qū)域內(nèi)的光線亮度。

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)。