CN110544740A - 具有投射图样的led装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有投射图样的LED装置，且所述具有投射图样的LED装置包括衬底、设置在所述衬底上的LED芯粒、连接所述衬底与电性连接所述LED芯粒的多个导电引脚以及由光学胶形成并覆盖所述衬底与所述LED芯粒的一次透镜。所述一次透镜具有多个微结构，且其面型根据投射图样而决定，所述一次透镜用以使所述LED芯粒发出的光线形成照明光斑，且所述照明光斑呈现所述投射图样。
Description
技术领域
本发明提供一种LED(Light Emission Diode，发光二极管)装置，且特别是一种具有投射图样(projection pattern)的LED装置。
背景技术
LED的制造技术已经越来越成熟，且目前照明用的LED装置已逐渐地取代传统的日光灯管。用于照明的LED装置一般来说是将衬底上的LED芯粒(die)覆盖一层光学胶，以保护LED芯粒，并作为LED装置的一次透镜。由于一次透镜的聚焦或发散效果会影响照明效果，使得照明效果往往未必是用户所需求的。因此，除了一次透镜外，现有技术的LED装置还设有一个包围光学胶与衬底的二次透镜，以通过二次透镜的聚焦或发散效果，使得LED装置的照明效果符合用户需求。
另外，现代人使用的照明装置往往不仅仅是为了照明，更是讲究艺术与气氛。因此，不少照明装置甚至被设计成可以投射出图样，例如，文字、雪花或星星等。现有技术的作法是在二次透镜设计出对应图样的屏蔽，使得投射出去的光线，可以呈现出图样。然而，现有技术的作法需要二次透镜，且投射效果未必很好，例如，二次透镜若没有对准，则可能投射出的图样会不符期待。据此，有需要提供一种可以不用二次透镜便能够使得LED装置具有预定的投射图样的作法。
发明内容
了解到上述现有技术的缺点，本发明提供一种可以不用二次透镜便能够使得LED装置具有预定的投射图样的LED装置。
本发明的具有投射图样的LED装置包括衬底、LED芯粒、多个导电引脚与一次透镜。所述LED芯粒设置在所述衬底上。所述多个导电引脚连接所述衬底，并电性连接所述LED芯粒。所述一次透镜由光学胶形成，覆盖所述衬底与所述LED芯粒，具有多个微结构，且其面型根据投射图样而决定，用以使所述LED衬底发出的光线形成照明光斑(light spot)，且所述照明光斑呈现所述投射图样。
于本发明的一个实施例中，所述一次透镜的所述面型由面型数据决定，且所述面型数据根据所述投射图样与基于网格划分法决定。
于本发明的一个实施例中，所述投射图样包括图形、文字或图形与文字的组合。
于本发明的一个实施例中，所述多个导电引脚为多个针插引脚或端点引脚。
于本发明的一个实施例中，所述衬底为圆形或椭圆形衬底，且所述一次透镜为圆柱与球形的组合。
于本发明的一个实施例中，所述LED芯粒的光色为白色、黄色、红色、蓝色或绿色。
综上所述，本发明的实施例提供一种具有投射图样的LED装置，其不具有二次透镜，而仅单纯地通过覆盖衬底与LED芯粒的光学胶形成的一次透镜，便能够使得LED装置具有用户期待的投射图样。除此之外，本发明的实施例的具有投射图样的LED装置更具有低成本与高精确投射图样等优势。
有关本发明为达到发明目的所运用的技术及其构造，再配合附图所示的实施例，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明实施例的具有投射图样的LED装置的透视示意图。
图2A是本发明实施例的一次透镜的示意图。
图2B是本发明实施例的一次透镜的另一示意图。
图3是本发明实施例的投射图样的示意图。
图4是本发明另一个实施例的投射图样的示意图。
附图标记列表：
1 具有投射图样的LED装置
11 一次透镜
12 衬底
13 LED芯粒
14 导电引脚
具体实施方式
本发明实施例提供一种具有投射图样的LED装置，其不具有二次透镜，而仅单纯地通过覆盖衬底与LED芯粒的光学胶形成的一次透镜，便能够使得LED装置具有用户期待的投射图样。进一步地，光学胶形成的一次透镜经过网格划分法来设计曲面，使得LED装置投射出的照明光斑直接呈现期待的投射图样。简单地说，本发明实施例的LED装置不但不需要二次透镜，且投射图样不会因为二次透镜未对准的因素而不符用户期待。
请参照本发明的图1，图1是本发明实施例的具有投射图样的LED装置的透视示意图。具有投射图样的LED装置1包括一次透镜11、衬底12、LED芯粒13与多个导电引脚14。一次透镜11由光学胶所实现，并覆盖衬底12与LED芯粒13。LED芯粒13形成在衬底12的上方，以及多个导电引脚14与衬底12连接并电性连接LED芯粒13，以连接外部电源，并将电力提供LED芯粒13，以使得LED芯粒13发光。
在此请注意，上述导电引脚14的形态可以是针插引脚，但本发明不以此为限制。例如，在其他实施例中，导电引脚14的形态也可能是端点引脚。另外，于此实施例中，衬底12为圆形或椭圆形，且一次透镜11为圆柱与球形的结合，然而，本发明不以衬底12与一次透镜11的形状为限制。上述LED芯粒的光色可以为白色、黄色、红色、蓝色或绿色，且本发明不以此为限制。
于本发明实施例中，具有投射图样的LED装置1并不具有二次透镜，而且一次透镜11经过设计，可以使得LED芯粒13通过一次透镜11后会有特定的照明光斑，其中照明光斑呈现出投射图样，且相应于投射图样的一次透镜的曲面设计基于网格划分法。
进一步地说，网格划分法是在量守恒原理定义光源光线与光线在目标接收面位置的映像，通过定义的映像作为设计条件，可以构建出自由曲面方程，从而得到面型数据。网格划分法容易得到解析解，求解出来的结果精确度较高，且无须进行误差效验。简单地说，网格划分法基于变量可分离映像关系来求得自由曲面的透镜设计方法，且通过此方法，可以使得光线通过一次透镜后的照明光斑呈现期待的投射图样。
接着，请参照图2A与图2B，图2A是本发明实施例的一次透镜的示意图，以及图2B是本发明实施例的一次透镜的另一示意图。于图2A与图2B中，投射图样为一个六星形，通过定义的映像作为设计条件，可以构建出自由曲面方程，从而得到面型数据，以设计出照明光斑呈现六星形的投射图样的一次透镜，其中一次透镜的微结构如同图2A与图2B所示。
接着，请参照图3，图3是本发明实施例的投射图样的示意图。除了简单的投射图样之外，本发明实施例的投射图样也可以是较为复杂的投射图样，例如雪人。当然，本发明并不限制投射图样的图形，且一次透镜的面型数据由投射图样所决定。举例来说，本发明的投射图样还可能是圣诞树、水果、枫叶、花瓣、雪花、房屋、爱心、姜饼人、星星、铃铛、袜子、帽子、冰晶、礼物盒、麋鹿与圣诞老人等。
请参照图4，图4是本发明另一实施例的投射图样的示意图。本发明的投射图样除了可以是图形之外，更可以是文字或文字与图形的组合，例如，Merry Christmas及Christmas的外框。当然，本发明并不限制投射图样的文字，且一次透镜的面型数据由投射图样所决定。举例来说，本发明的投射图样还可能是爆竹与Happy Chinese New Year的文字的组合、恭喜发财的文字或龙舟与端阳佳节的文字的组合等。
综上所述，本发明实施例一种具有投射图样的LED装置，其不具有二次透镜，而仅单纯地通过覆盖衬底与LED芯粒的光学胶形成的一次透镜，便能够使得LED装置具有用户期待的投射图样。因此，具有投射图样的LED装置音不需要二次透镜，而具有较低的制造成本，且因为不需要对准二次透镜，故投射图样较不易有偏差。再者，具有投射图样的LED装置的一次透镜根据投射图样基于网格划分法而设计，故实际的投射图样与期待的投射图样几乎无差异。简单地说，本发明实施例的具有投射图样的LED装置具有低成本与高精确投射图样等优势。
本发明在上文中已以较佳实施例说明，然本领域普通技术人员应理解的是，所述多个实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与所述多个实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范围内。因此，本发明的保护范围当以权利要求所界定的范围为准。
Claims (6)
1.一种具有投射图样的LED装置，其特征在于，所述具有投射图样的LED装置包含：
衬底；
LED芯粒，设置在所述衬底上；
多个导电引脚，连接所述衬底，并电性连接所述LED芯粒；以及
一次透镜，由光学胶形成，覆盖所述衬底与所述LED芯粒，具有多个微结构，且其面型根据投射图样而决定，用以使所述LED衬底发出的光线形成照明光斑，且所述照明光斑呈现所述投射图样。
2.根据权利要求1所述的具有投射图样的LED装置，其特征在于，其中所述一次透镜的所述面型由面型数据决定，且所述面型数据根据所述投射图样与基于网格划分法决定。
3.根据权利要求1所述的具有投射图样的LED装置，其特征在于，其中所述投射图样包括图形、文字或图形与文字的组合。
4.根据权利要求1所述的具有投射图样的LED装置，其特征在于，其中所述多个导电引脚为多个针插引脚或端点引脚。
5.根据权利要求1所述的具有投射图样的LED装置，其特征在于，其中所述衬底为圆形或椭圆形衬底，且所述一次透镜为圆柱与球形的组合。
6.根据权利要求1所述的具有投射图样的LED装置，其特征在于，其中所述LED芯粒的光色为白色、黄色、红色、蓝色或绿色。
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