CN102080806A - 发光二极管模组 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管模组，包括一发光二极管及一与之搭配的透镜，所述透镜的中部开设一供发光二极管发出的光线穿行之通孔，所述透镜包括一内凹的出光面。与现有技术相比，发光二极管发出的一部分光线经过透镜的调整射向预定之方向，而另一部分光线即由通孔直接出射，由于没有透镜的滤光影响，大大降低了光损，本发明可兼顾实现光形调整和确保光效。

Description

发光二极管模组
技术领域
本发明涉及一种发光装置，特别是指一种发光二极管模组。
背景技术
作为一种新兴的光源，发光二极管凭借其发光效率高、体积小、重量轻、环保等优点，已被广泛地应用到当前的各个领域当中，大有取代传统光源的趋势。
直接自发光二极管出射的光线往往不能很好地满足照明需求，目前一般采用在发光二极管上加装透镜的方式来对其输出光形进行调整。经过透镜出射的光线损失较大，光效低。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种低光损的发光二极管模组。
一种发光二极管模组，包括一发光二极管及一与之搭配的透镜，所述透镜的中部开设一供发光二极管发出的光线穿行之通孔，所述透镜包括一内凹的出光面。
与现有技术相比，发光二极管发出的一部分光线经过透镜的调整射向预定之方向，而另一部分光线即由通孔直接出射，由于没有透镜的滤光影响，大大降低了光损，本发明可兼顾实现光形调整和确保光效。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明的发光二极管模组中的透镜的立体图。
图2是图1的本发明发光二极管模组的剖视图。
图3是图1的倒置图。
图4是本发明发光二极管模组的配光曲线图。
元件符号说明
  电路板   12
  透镜   20
  定位部   22
  容置槽   220
  调光部   24
  通孔   240
  内侧壁面   202
  外侧壁面   203
  出光面   206
  发光二极管   30
  基座   32
  凹槽   320
  芯片   34
  封罩   36
具体实施方式
请参阅图1至图2，本发明一些实施例中的发光二极管模组包括一电路板12、一安装在该电路板12上的发光二极管30及一透镜20。该电路板12用于支撑发光二极管30。该发光二极管30包括一基座32、一固定于基座32上的芯片34及一罩住芯片34的封罩36。该基座32为矩形，其可由绝热材料(如塑胶)或者导热材料(如陶瓷)制成。该基座32的顶部开设一凹槽320。该芯片34通过导热材料(图未示)粘结于该凹槽320的底部。该封罩36固接于基座32顶面并将芯片34密封在凹槽320。封罩36在一些实施例中为圆顶形。该发光二极管30具有一光轴I，其发出的光线关于该光轴I旋转对称，且光线在峰值光强10％处的出光角在90度的角度范围内。
请一并参阅图3，透镜20可由透明材质如PC或PMMA等制成，其在一些实施例中关于光轴I旋转对称。该透镜20大致呈碗状，其包括一定位部22及一连接该定位部22的调光部24。该定位部22呈圆筒状，其底面中心开设有一圆形的容置槽220。该容置槽220的直径及深度与发光二极管30基座32的直径及高度大致相等，以恰好将发光二极管30基座32收容于其中。该定位部22的底面可通过粘结材料接合于电路板12上，以将透镜20与电路板12固接。该透镜20的中部开设一上下贯通该透镜20的通孔240，该通孔240与该容置槽220连通，且该通孔240的直径可小于该容置槽220的直径。该通孔240的直径等于或稍大于所述发光二极管30的封罩36的直径，以将该封罩36收容在通孔240内。该通孔240的内侧壁面202为一圆柱周面，该内侧壁面202为透镜20的入光面。自发光二极管30封罩36以大角度(与光轴I夹角大)出射的光线(如图3中的光线a)经透镜20的通孔240周围的内侧壁面202折射入透镜20的调光部24的周缘区域，自发光二极管30封罩36以小角度(与光轴I夹角小)出射的光线(如图3中的光线b)直接从通孔240射出透镜20。
该透镜20调光部24的外侧壁面203为一自底部至顶部渐扩的平滑周曲面。该调光部24的顶面为透镜20的出光面206。该出光面206呈内凹状，在一些实施例中，该出光面206为一部分内圆锥周面(即内圆台面)，其锥角大致为110度～130度，在本实施例中为120度，该内圆锥周面的轴线与光轴I重合。该出光面206连接通孔240的内侧壁面202的顶缘及外侧壁面203的顶缘，且自内侧壁面202的顶缘向外侧壁面203的顶缘呈喇叭状逐渐扩大。自发光二极管30封罩36以大角度出射的光线(如图3中的光线a)经内侧壁面202折射后照射在外侧壁面203上，在通过光轴I的截面内的光线经过外侧壁面203的反射后转换为平行光，过光轴I的截面内的平行光经过出光面206的折射后平行射出透镜20外。
请同时参阅图4，经由上述内侧壁面202、出光面206及外侧壁面203的共同作用，在一些实施例中，自透镜20出射的光线在峰值光强10％处的出光角可被调节至15-25度的角度范围内，优选为20度，使得本发明发光二极管模组的指向性强。相比于发光二极管30发出的光线在峰值光强10％处的90度的出光角，经透镜20调整后的输出光线在峰值光强10％处的出光角被缩小到2/9左右，透镜20对发光二极管30的聚光率在3.6～6之间(聚光率＝发光二极管输出光线在峰值光强10％处的出光角/透镜输出光线在峰值光强10％处的出光角)。另外，自发光二极管30封罩36出射的一部分光线不经过透镜20的调整由通孔240直接射出透镜20外，减少了光损。图4所示的光强曲线的中间部分呈平直状，说明本发明发光二极管模组的中心光束均匀。

Claims (13)

1.一种发光二极管模组，包括一发光二极管及一与之搭配的透镜，其特征在于：所述透镜的中部开设一供发光二极管发出的光线穿行之通孔，所述透镜包括一内凹的出光面。
2.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：所述通孔具有一圆柱周面。
3.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：所述发光二极管包括一供光线出射的封罩，该封罩收容在所述通孔内。
4.如权利要求2所述的发光二极管模组，其特征在于：所述发光二极管具有一光轴，所述透镜具有一外侧壁面，该外侧壁面为一自透镜底部至透镜顶部渐扩的平滑周曲面，照射到该外侧壁面的光线被反射后在通过发光二极管光轴的截面内转换成平行光。
5.如权利要求4所述的发光二极管模组，其特征在于：在通过发光二极管光轴的截面内的平行光由所述出光面平行出射。
6.如权利要求5所述的发光二极管模组，其特征在于：所述出光面为一轴线与所述发光二极管的光轴重合的内圆台面。
7.如权利要求6所述的发光二极管模组，其特征在于：所述内圆台面连接所述圆柱周面顶缘与所述外侧壁面顶缘，并自圆柱周面顶缘向外侧壁面顶缘渐扩。
8.如权利要求7所述的发光二极管模组，其特征在于：所述内圆台面的锥角为110度～130度范围内的任意一值。
9.如权利要求8所述的发光二极管模组，其特征在于：所述内圆台面的锥角为120度。
10.如权利要求9所述的发光二极管模组，其特征在于：所述透镜对所述发光二极管的聚光率在3.6～6之间。
11.如权利要求9所述的发光二极管模组，其特征在于：所述透镜将所述发光二极管发出的光线在峰值光强10％处的出光角调节至15-25度的角度范围内。
12.如权利要求11所述的发光二极管模组，其特征在于：所述透镜将所述发光二极管发出的光线在峰值光强10％处的出光角调节至20度。
13.如权利要求4所述的发光二极管模组，其特征在于：所述透镜关于发光二极管的光轴旋转对称。
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