CN103187506B - 发光二极管装置 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管装置，包括底座、设于该底座上的发光芯片、罩置于该发光芯片上的透镜、两旋转件及两阻挡柱，该两旋转件于该底座上间隔相对设置于该发光芯片的相对两侧，该两阻挡柱分别位于该两旋转件的外侧，该两阻挡柱相对于该底座的高度不小于该透镜相对于该底座的高度，该透镜由具有弹性且透明的材料制成，该透镜于该底座的正投影呈椭圆形，该两阻挡柱之间的距离小于该椭圆形正投影的长轴的长度，且大于该椭圆形正投影的短轴的长度，该透镜固定在该两旋转件上，该两旋转件与该两阻挡柱能够绕该发光芯片产生相对运动。相对于现有技术中的发光二极管装置，本发明中的发光二极管装置具有较好的环境适应能力。

Description

发光二极管装置
技术领域
本发明涉及半导体照明领域，尤其涉及一种具有可改变光场分布的发光二极管装置。
背景技术
发光二极管(LightEmittingDiode,LED)作为一种新兴的光源，具有高亮度、长寿命及低污染等优点，因此被广泛应用于多种场合之中，并大有取代传统光源的趋势。
由于单个发光二极管为一点光源，其制成照明装置时，通常配合一透镜进行一次光学变换以改变其光场分布。现有的发光二极管装置均为根据不同的照明环境设计有不同的透镜，每一发光二极管装置的光场分布固定，不能根据环境的改变而改变，因此，这种发光二极管装置的环境适应能力较差。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种可改变光场分布的发光二极管装置。
一种发光二极管装置，包括一底座、设于该底座上的一发光芯片及罩置于该发光芯片上的一透镜，该发光二极管装置还包括两旋转件及两阻挡柱，该两旋转件于该底座上间隔相对设置于该发光芯片的相对两侧，该两阻挡柱分别位于该两旋转件的外侧，该两阻挡柱相对于该底座的高度不小于该透镜相对于该底座的高度，该透镜由具有弹性且透明的材料制成，该透镜于该底座的正投影呈椭圆形，该两阻挡柱之间的距离小于该椭圆形正投影的长轴的长度，且大于该椭圆形正投影的短轴的长度，该透镜固定在该两旋转件上，该两旋转件与该两阻挡柱能够绕该发光芯片产生相对运动。
本发明中的发光二极管装置，可通过旋转旋转件使其透镜在阻挡柱的作用力下发生弹性变形以改变曲率，从而使所述发光二极管装置产生不同的光场分布，适应不同的环境，相对于现有技术中的发光二极管装置，本发明中的发光二极管装置具有更好的环境适应能力。
附图说明
图1为本发明第一实施例的发光二极管装置的结构示意图。
图2为图1所示发光二极管装置沿II-II处的剖视示意图。
图3为图1所示发光二极管装置沿III-III处的分解剖视示意图。
图4为图1所示发光二极管装置处于第二状态时的结构示意图。
图5为本发明第二实施例的发光二极管装置的结构示意图。
图6为本发明第三实施例的发光二极管装置的结构示意图。
图7为本发明第四实施例的发光二极管装置的结构示意图。
主要元件符号说明
发光二极管装置 100，100a，100b，100c
底座 10
背板 11
收容槽 111
基板 12
通槽 121
发光芯片 20
旋转件 30，30a
侧壁 31
凸缘 32
间隙 33
收容空间 34
反光面 35，61
透镜 40，40c
阻挡柱 50
反光杯 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的发光二极管装置100，该发光二极管装置100包括一底座10、设于该底座10上的一发光芯片20、设于底座10上且环绕该发光芯片20的两旋转件30、固定于该旋转件30的顶端且罩置于发光芯片20上方的一透镜40及自该底座10向上延伸且位于该透镜40相对两侧的两阻挡柱50。
请参阅图2至图3，该底座10包括一背板11及贴合于该背板11上表面的一基板12，该背板11及基板12均呈圆盘状，在其他的实施例中，该背板11及基板12还可呈矩形、六边形等其他形状。该背板11由导热材料制成，如金属、导热陶瓷等。该基板12由导热且绝缘的材料制成，如环氧树脂，硅树脂或聚邻苯二甲酰胺(Polyphthalamide,PPA)等。该背板11上设有一圆环形的收容槽111，该基板12正对该收容槽111设有一圆环形的通槽121，该收容槽111与该通槽121为同心槽，且该收容槽111的宽度大于该通槽121的宽度。该基板12上设有供该发光芯片20电连接的电极(图未示)。
该发光芯片20固定于该基板12的中部，该基板12的通槽121环绕该发光芯片20，该发光芯片20倒装于该基板12上，从而使该发光芯片20的两极与该基板12上的电极电连接。
该两旋转件30均位于该基板12上设置发光芯片20的一侧，该两旋转件30相对间隔设置，且分别位于该发光芯片20的相对两侧。该两旋转件30均垂直于该基板12且沿平行于该基板12的方向呈拱形，该两旋转件30的轴心与该基板12上的通槽121及背板11上的收容槽111的圆心重合。每一旋转件30朝向另一旋转件30的端部与该另一旋转件30的端部之间形成一间隙33，该两旋转件30合围成一收容空间34，该发光芯片20收容于该收容空间34中。每一旋转件30包括一拱形的侧壁31及位于侧壁31底缘的一凸缘32。该凸缘32呈圆弧形，该凸缘32为自该侧壁31的底缘垂直向该侧壁31的两侧延伸。该侧壁31的底缘嵌插于该基板12的通槽121中，该凸缘32收容于该背板11的收容槽111中且抵靠于该通槽121两侧的基板12底面上，从而使得该两旋转件30嵌套于该底座10中，该两旋转件30可以在该收容槽111及通槽121中滑动，从而使该两旋转件30可以于平行于该基板12的平面内旋转。
该透镜40位于该发光芯片20的正上方，用于改变该发光芯片20的光场分布。该透镜40为一凸透镜，其由弹性且透明的材料制成，如硅胶、橡胶等，该透镜40在外力作用下可弹性变形。该透镜40于该基板12上的正投影呈椭圆形，该透镜40的中部的厚度大于边缘的厚度，且厚度自中部向边缘逐渐减小，该透镜40沿该椭圆形正投影的短轴β方向上的相对两侧分别固定于该两旋转件30远离该基板12的顶端。
该两阻挡柱50自该基板12向该发光芯片20所在的一侧垂直延伸。该两阻挡柱50均呈圆柱状，该两阻挡柱50位于该发光芯片20的相对两侧，且位于该透镜40的相对两侧。该两阻挡柱50相对于该底座10的高度不小于该透镜40相对于该底座10的高度，该两阻挡柱50之间的距离小于该透镜40于该基板12上的椭圆形正投影的长轴α的长度，且大于该透镜40于该基板12上的椭圆形正投影的短轴β的长度。
该发光二极管装置100工作时，该发光芯片20产生的光线经过该透镜40而产生一定光场分布的光斑。当该发光二极管装置100所处环境发生改变而要求该发光二极管装置100的光场分布也进行变化时，如图4所示，转动该两旋转件30，该两旋转件30带动该透镜40转动，当该透镜40沿其长轴方向上的两端触碰到该两阻挡柱50时，该弹性的透镜40在该两阻挡柱50的作用力下发生弹性变形，该透镜40正对该发光芯片20的部分的曲率发生变化，从而使该发光二极管装置100的光场分布发生变化，直到该发光二极管装置100的光场分布符合要求为止。此时，该透镜40的中部的厚度较图1至图3中的透镜40的中部的厚度大，相对于图1至3中的发光二极管装置100所处的状态而言，图4中发光二极管装置100所处状态的光场分布趋于明亮及集中。
图5示出了本发明第二实施例中的发光二极管装置100a，其与第一实施例中的发光二极管装置100相似，不同之处在于该发光二极管装置100a的两旋转件30a在发光二极管装置100中的旋转件30的基础上具有进一步的改进。具体而言，该发光二极管装置100a的每一旋转件30a朝向该发光芯片20的一侧面呈倾斜状，从而形成一反光面35，该反光面35自该旋转件30a的顶端向该发光二极管装置100a的基板12倾斜延伸，该两旋转件30a的反光面35之间的间距自该基板12向该透镜40逐渐增大，从而使得自该发光芯片20射向该反光面35的光线得以经过该反光面35反射至该透镜40，以提高该发光二极管装置100a的亮度。
图6示出了本发明第三实施例中的发光二极管装置100b，其与第一实施例中的发光二极管装置100相似，不同之处在于该发光二极管装置100b进一步包括一反光杯60，该反光杯60固定于该发光二极管装置100b的基板12上。该反光杯60由具有反射性的材料制成，如环氧树脂，硅树脂或聚邻苯二甲酰胺(Polyphthalamide,PPA)等。该反光杯60呈圆管状，其位于该发光二极管装置100b的两旋转件30之间。该发光芯片20被该反光杯60围绕，反光杯60的内径自该基板12向该透镜40逐渐增大，从而使该反光杯60朝向该发光芯片20的内侧面呈倾斜状以形成一反光面61，该反光面61自该反光杯60朝向该发光二极管装置100b的透镜40的顶端向该基板12倾斜延伸，从而使得自该发光芯片20射向该反光面61的光线得被反射至透镜40，以提高该发光二极管装置100b的亮度。
图7示出了本发明第四实施例中的发光二极管装置100c，其与第一实施例中的发光二极管装置100相似，不同之处在于该发光二极管装置100c的透镜40c为一凹透镜，该透镜40c的中部的厚度小于边缘的厚度，且厚度自中部向边缘逐渐增大然后增逐渐减小。
综上，本发明中的发光二极管装置100、100a、100b、100c，通过旋转旋转件30、30a使其透镜40、40c在阻挡柱50的作用力下发生弹性变形以改变曲率，从而使所述发光二极管装置100、100a、100b、100c产生不同的光场分布，适应不同的环境，相对于现有技术中的发光二极管装置，本发明中的发光二极管装置100、100a、100b、100c具有更好的环境适应能力。
上述实施方式中，旋转件30、30a为运动件，阻挡柱50为静止件，在其他的实施例中，还可将旋转件30、30a设计为静止件，而将阻挡柱50设计为可相对于旋转件30、30a运动的动运件，由以上实施例可知只要旋转件30、30a为与阻挡柱50可相对运动，就可达到使透镜40、40c在阻挡柱50作用下产生形变的效果。因此，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种发光二极管装置，包括一底座、设于该底座上的一发光芯片及罩置于该发光芯片上的一透镜，其特征在于：该发光二极管装置还包括两旋转件及两阻挡柱，该两旋转件于该底座上间隔相对设置于该发光芯片的相对两侧，该两阻挡柱分别位于该两旋转件的外侧，该两阻挡柱相对于该底座的高度不小于该透镜相对于该底座的高度，该透镜由具有弹性且透明的材料制成，该透镜于该底座的正投影呈椭圆形，该两阻挡柱之间的距离小于该椭圆形正投影的长轴的长度，且大于该椭圆形正投影的短轴的长度，该透镜固定在该两旋转件上，该两旋转件或者该两阻挡柱能够绕该发光芯片产生相对运动。
2.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于：该两旋转件均为垂直于底座的拱形，每一旋转件朝向另一旋转件的端部与该另一旋转件的端部之间形成一间隙，该两旋转件合围成一收容空间，该发光芯片收容于该收容空间中。
3.如权利要求2所述的发光二极管装置，其特征在于：每一旋转件包括一拱形的侧壁及自该侧壁朝向该底座的底缘垂直向该侧壁的外侧延伸的凸缘，该两旋转件的轴心重合，该凸缘嵌套于该底座中。
4.如权利要求3所述的发光二极管装置，其特征在于：该底座包括一背板及贴合于该背板上表面的一基板，该背板上设有一圆环形的收容槽，该基板正对该收容槽设有一圆环形的通槽，该收容槽的宽度大于该通槽的宽度，该两旋转件的轴心与该通槽及收容槽的圆心重合，该侧壁的底缘嵌插于该通槽中，该凸缘收容于该收容槽中且抵靠于该基板的底面上。
5.如权利要求2至4任意一项所述的发光二极管装置，其特征在于：每一旋转件朝向该发光芯片的一侧面形成一倾斜状的反光面，该反光面自该旋转件朝向该透镜的顶端向该底座倾斜延伸，该两旋转件的反光面之间的间距自该底座向该透镜逐渐增大。
6.如权利要求2至4任意一项所述的发光二极管装置，其特征在于：进一步包括一反光杯，该反光杯呈管状，该反光杯位于该两旋转件之间且围绕该发光芯片，反光杯的内径自该底座向该透镜逐渐增大，从而使该反光杯朝向该发光芯片的内侧面形成一倾斜的反光面，该反光面自该反光杯朝向该透镜的顶端向该底座倾斜延伸。
7.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于：该透镜由硅胶或橡胶制成。
8.如权利要求7所述的发光二极管装置，其特征在于：该透镜为一凸透镜。
9.如权利要求7所述的发光二极管装置，其特征在于：该透镜为一凹透镜。
10.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于：该两阻挡柱均呈圆柱状，且自该底座垂直向外延伸。
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