CN102162625A - 一种大角度led和led灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED的技术领域，公开了一种大角度LED和LED灯，该大角度LED包括光源件以及可对所述光源件发出的光线进行多次折射和多次反射的异形光学装置，所述光源件置于所述异形光学装置内，所述异形光学装置具有多个控光面和多个反光面。与现有技术相比，该异形光学装置可对光源件发出的光线进行多次折射和发射，使得单向照射光束或面光源可以达到立体发光光源的照射效果，发光角度远远大于180°，且结构简单、成本低、光通量大。

Description

一种大角度LED和LED灯

技术领域

本发明涉及LED的技术领域，尤其涉及一种大角度LED和LED灯。

背景技术

在当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源使我们未来面临的重要问题。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长以及体积小等特点，可以运用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明以及城市夜景灯领域，LED作为一种新型的绿色光源产品，广泛的运用于现实生活中的各个领域，其也必然是未来发展的趋势。

现有技术中，LED的透镜(LENS)的形状为传统的圆弧形，且LED芯片为平面发光光源，这样，LED光源通过透镜进行一次光学处理后，发光角度小于或等120°，而在一些需要大角度发光的LED的场合中，LED光源需进行两次以上的光学设计，这样，不仅LED的零部件增多，结构复杂，加工工艺也变得复杂，使得LED的成本高，且经过多次光学处理后，LED光源的光通量降低。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种大角度LED，该大角度LED能够实现大于180°的发光范围，且结构简单、成本低，不会降低LED光源的光通量。

本发明是这样实现的，一种大角度LED，包括光源件，还包括可对所述光源件发出的光线进行多次折射和多次反射的异形光学装置，所述光源件置于所述异形光学装置内，所述异形光学装置具有多个控光面和多个反光面。

进一步地，所述反光面上具有多个凹面和多个凸面，所述凹面和所述凸面相间连接在一起。

进一步地，所述反光面上的凹面和凸面可通过喷粉或磨砂或抛光或电镀工艺形成。

进一步地，所述异形光学装置包括可形成所述反光面的导光柱，所述导光柱表面具有多个所述的凹面和多个所述的凸面。

进一步地，所述控光面的数量小于或等于所述反光面的数量。

进一步地，所述凹面和所述凸面的直径大于或等于0.001mm。

进一步地，所述异形光学装置为第一异形透镜和第二异形透镜，所述光源件为放置在散热支架上的LED芯片，所述LED芯片置于第二异形透镜内，且所述第二异形透镜的一端抵接于所述散热支架的上端面，所述第二异形透镜、LED芯片以及所述散热支架置于所述第一异形透镜内。

进一步地，所述异形光学装置为第一异形透镜，所述光源件为小角度LED，所述小角度LED置于所述第一异形透镜内。

进一步地，所述异形光学装置为第二异形透镜，所述光源件为放置在散热支架上的LED芯片，所述LED芯片置于第二异形透镜内，且所述第二异形透镜的一端抵接于所述散热支架的上端面。

本发明还提供了一种LED灯。

本发明是这样实现的，一种LED灯，包括基板，还包括上述的大角度LED，所述大角度LED置于所述基板上。

与现有技术相比，光源件发出的光在该异形光学装置多次折射和多次反射的作用下，可以达到立体发光光源的照射效果，发光角度远远大于180°，且结构简单、成本低、光通量大。

附图说明

图1是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图一；

图2是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图二；

图3是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图三；

图4是图3中的大角度LED的俯视示意图；

图5是图3中的大角度LED的效果示意图；

图6是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图四；

图7是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图五；

图8是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图六；

图9是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图七；

图10是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图八；

图11是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图九；

图12是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图十；

图13是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图十一；

图14是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图十二；

图15是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图十三；

图16是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图十四；

图17是本发明实施例提供的大角度LED的剖视示意图十五；

图18是本发明实施例提供的散热支架的主视示意图一；

图19是本发明实施例提供的散热支架的主视示意图二；

图20是本发明实施例提供的LED灯的立体分解示意图；

图21是本发明实施例提供的LED灯的剖视示意图；

图22是本发明实施例提供的散热壳的剖视示意图一；

图23是本发明实施例提供的散热壳的剖视示意图二；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种大角度LED，包括光源件，还包括可对所述光源件发出的光线进行多次折射和多次反射的异形光学装置，所述光源件置于所述异形光学装置内，所述异形光学装置具有多个控光面和多个反光面。

本发明中，光源件发出的光在该异形光学装置多次折射和多次反射的作用下，可以达到立体发光光源的照射效果，发光角度远远大于180°，且结构简单、成本低、光通量大。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

如图1～23所示，为本发明提供的较佳实施例。

本发明中，大角度LED 1包括异形光学装置以及放置在异形光学装置内的光源件13，该异形光学装置可随光源件13发出的光线进行多次折射和反射，即异形光学装置罩设在光源件13外面，该异形光学装置的内表面具有多个控光面，外表面具有多个反光面，且该异形光学装置的外表面具有组成反光面的多个凹面和多个凸面，这样，光源件13发出的光就可以在控光面和反光面上进行多次的折射和反射，而光线通过控光面和反光面的多次折射和反射后，单向照射光束或面光源可以达到立体发光光源的照射效果，实现LED发光角度大的效果，发光角度远远大于现有技术中的180°，可以达到320°，且结构简单、成本低，另外，相比于现有技术，该大角度LED 1的光通量大。

具体地，异形光学装置的内部具有内腔，光源件13可以放置在该内腔中，该内腔形成的表面为该异形光学装置的控光面，且光源件13发出的光都通过该控光面，这样，可保证光源件13发出的光都通过异形光学装置进行处理，从而不会将少光源件13的光通量。

具体地，本发明中的异形光学装置包括构成反光面的导光柱，导光柱的外城呈圆弧形状，该导光柱相互连接在一起，形成该异形光学装置的反光面，且该导光柱的表面具有多个凹面和凸面。

本实施例中，反光面上的凹面和凸面是相间连接在一起的，即与凸面相邻连接的为凹面，与凹面相邻连接的为凸面，且凹面和凸面布满整个反光面。

反光面上的凹面和凸面可由以下的几种处理工艺形成：1)、通过喷粉工艺在反光面上形成凹面和凸面，该喷粉工艺也称为粉末涂装；2)、通过磨砂工艺使得反光面变得不光滑，即形成凹面和凸面，从而使得光线可以进行漫反射；3)、通过抛光工艺在反光面上形成凹面和凸面；4)通过电镀工艺形成反光面上的凹面和凸面。

反光面上凹面和凸面的数量越多，光源件13发出的光线进行折射和反射的次数就越多，光线将会更加发散，从而该LED的散射角度就更大，另外，凹凸面的圆弧直径越小，则光源件13发出的光线进行折射和反射的次数就越多，光线将会更加发散，从而该LED的散射角度就更大。

本发明中，为了使得光的散热效果更加好，反光面上的凹面和凸面的直径大于等于0.001mm。

本发明中，异形光学装置中的控光面的数量少于或等于反光面的数量。

如图1所示，为本发明中实现LED大角度发光的一种技术方案，本实施例中，异形光学装置为第一异形透镜11和第二异形透镜12，光源件13为放置在散热支架14上的LED芯片，LED芯片放置在散热支架14上，且外部罩设有第二异形透镜12，再在第二异形透镜12外罩设有一个第一异形透镜11，具体地，第二异形透镜12内具有第二内腔124，LED芯片放置在该第二内腔124中，且该第二异形透镜12的下端抵接在散热支架14上，从而使得LED芯片在第二内腔124中处于封闭状态，第一异形透镜11内具有第一内腔114，整个第二异形透镜12就放置在该第二内腔124中，从而LED芯片也处于该第一内腔114中，这样，LED芯片发出的光经过第二异形透镜12处理后，也经过第一异形透镜11处理，最后再散射出来。

在实际生产中，第一异形透镜的第一内腔114和第二异形透镜的第二内腔124可以由以下处理工艺形成：1)喷粉工艺；2)磨砂工艺；3)抛光工艺。

在本实施例中，第一异形透镜11上具有多个第一控光面112和多个第一反光面113，且第一异形透镜11的外表面上具有组成第一反光面113的多个第一凹面1113和多个第一凸面1112；第二异形透镜12的结构和第一异形透镜11的结构相似，其上设有多个第二控光面122和多个第二反光面123，且第二异形透镜12的外表面具有组成第二反光面123的多个第二凹面1213和第二凸面1212。这样，LED芯片发出的光线经过第二异形透镜12的多次折射和反射后，再进入第一异形透镜11中进行多次折射和反射，最后再从第一异形透镜11中散射出来，达到大角度发光的目的。

具体地，上述中的第一异形透镜11包括多个圆弧形的第一导光柱111，该圆弧形的第一导光柱111相互连接在一起，形成该第一异形透镜11的反光面，且该第一导光柱111的表面具有多个第一凹面1113和第一凸面1112；上述中的第二异形透镜12包括多个圆弧形的第二导光柱121，该圆弧形的第二导光柱121相互连接在一起，形成该第二异形透镜12的反光面，且该第二导光柱121的表面具有多个第二凹面1213和第二凸面1212

本实施例中，根据实际需要，在第一异形透镜11中可设有多个第二异形透镜12，且在每个第二异形透镜12中可设有多个LED芯片，具体的数量可根据用户的实际需求而定。

如图2所示，为本发明中实现LED大角度发光的另一种技术方案，本实施例中，异形光学装置为第一异形透镜11，光源件13为小角度LED，即在该光源件13为只能进行小角度放光的LED，这样，在小角度LED外罩设了第一异形透镜11，小角度LED发出的光经过第一异形透镜11的处理后，达到大角度散射的目的。

本实施例中，用户根据实际需要，在第一异形透镜11中可设有多个小角度LED，具体数量根据客户的实际需求而定，且小角度LED的功率也不受限制，可以为大功率小角度LED，也可以为小功率小角度LED，且多个小角度LED可组成小角度LED组。

如图3～5所示，为本发明中实现LED大角度发光的另一种技术方案。

如图3～4所示，本实施例中，异形光学装置为第二异形透镜12，光源件13为放置在散热支架14上的LED芯片，这样，LED芯片发出的光线经过第二异形透镜12的处理后，散射出来，达到大角度散射的目的。

如图5所示，为本实施例中的大角度LED 1在实际工作过程的发光模拟示意图。

本实施例中，根据实际需求，散热壳23上的LED芯片的数量可以依用户的实际需求而定。

本发明中，第一异形透镜11和第二异形透镜12可以有多种不同的形状，只要其满足能将光源件13发出的光进行散射，且结构简单则可。

如图6～17所示，为本发明中具有不同形状的第二异形透镜12的大角度LED 1，该第二异形透镜12在满足可以将光源件13发出的光线进行散热的前提下，根据实际加工需要，可以设计为多种不同外形。

本发明中，第一异形透镜11和第二异形透镜12为透明或半透明或有色硅胶材料制成。

本实施例中，散热支架14用于LED芯片工作时的散热，如图18所示，散热支架14包括本体142以及连接于本体142两端的端架141，在大角度LED 1中，LED芯片放置在本体142的上端面上，同时第二异形透镜12罩设在LED芯片的外部，且该第二异形透镜12的一端抵接于本体142的上端面上，从而第二异形透镜12和本体142共同封闭了LED芯片。

如图19所示，为散热支架14的另一种结构，该散热支架14包括本体142、连接于本体142两端的端架141以及设于本体142上的凸台143，在大角度LED1中，LED放置在凸台143的上端面上，同时第二异形透镜12罩设在LED芯片的外部，且该第二异形透镜12的一端抵接于本体142的上端面上，从而第二异形透镜12和本体142共同封闭了LED芯片。

上述的散热支架14可以采用铜或铝或铝合金或陶瓷或FR4高导热等材料制成，用于LED芯片的散热。

本发明还提供了一种LED灯2，该LED灯2包括灯罩21、基板22、散热壳23、电源件24、连接壳25以及螺壳26，还包括上述的大角度LED 1，该大角度LED 1放置在基板22上，且基板22放置在散热壳23上，在大角度LED 1外还罩设有一灯罩21，该灯罩21的一端卡合在散热壳23上，从而将该大角度LED 1封闭起来，电源件24为大角度LED 1供电，其放置在连接壳25内，且连接壳25的一端也放置在散热壳23内，连接壳25的另一端露出散热壳23，且与螺壳26连接，螺壳26的外表面上设有外螺纹，用于LED灯2的安装。

该LED灯2内设有上述的大角度LED 1，从而其发光角度大，且结构简单，成本低，装配过程也简单。

如图22所示，为散热壳23的结构示意图，该散热壳23内设有可放置电源件24的内槽233，其上端设有可放置基板22的平面231，且平面231的两端设有可用于卡合灯罩21的凹槽232。

如图23所示，为散热壳23的另一结构示意图，该散热壳23内设有可放置电源件24的内槽233，其上端设有可放置基板22的平面231，该平面231上设置凸台143，且平面231的两端设有可用于卡合灯罩21的凹槽232。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大角度LED，包括光源件，其特征在于，还包括可对所述光源件发出的光线进行多次折射和多次反射的异形光学装置，所述光源件置于所述异形光学装置内，所述异形光学装置具有多个控光面和多个反光面。

2.如权利要求要求1所述的一种大角度LED，其特征在于，所述反光面上具有多个凹面和多个凸面，所述凹面和所述凸面相间连接在一起。

3.如权利要求2所述的一种大角度LED，其特征在于，所述反光面上的凹面和凸面可通过喷粉或磨砂或抛光或电镀工艺形成。

4.如权利要求2所述的一种大角度LED，其特征在于，所述异形光学装置包括可形成所述反光面的导光柱，所述导光柱表面具有多个所述的凹面和多个所述的凸面。

5.如权利要求1所述的一种大角度LED，其特征在于，所述控光面的数量小于或等于所述反光面的数量。

6.如权利要求2所述的一种大角度LED，其特征在于，所述凹面和所述凸面的直径大于或等于0.001mm。

7.如权利要求1至6任一项所述的一种大角度LED，其特征在于，所述异形光学装置为第一异形透镜和第二异形透镜，所述光源件为放置在散热支架上的LED芯片，所述LED芯片置于第二异形透镜内，且所述第二异形透镜的一端抵接于所述散热支架的上端面，所述第二异形透镜、LED芯片以及所述散热支架置于所述第一异形透镜内。

8.如权利要求1至6任一项所述的一种大角度LED，其特征在于，所述异形光学装置为第一异形透镜，所述光源件为小角度LED，所述小角度LED置于所述第一异形透镜内。

9.如权利要求1至6任一项所述的一种大角度LED，其特征在于，所述异形光学装置为第二异形透镜，所述光源件为放置在散热支架上的LED芯片，所述LED芯片置于第二异形透镜内，且所述第二异形透镜的一端抵接于所述散热支架的上端面。

10.一种LED灯，包括基板，其特征在于，还包括权利要求1至9任一项所述的大角度LED，所述大角度LED置于所述基板上。

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