一种对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的制作方法

本发明属于光学领域，尤其涉及一种对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜。

背景技术：

LED的发光原理是将电流通过化合物半导体，通过电子与空穴的结合，过剩的能量将以光的形式释出，达到发光的效果。用于可见光的发光二极体的波长在400 - 700 nm。现有的LED照明光源主要分为直插型和贴片型两种。

直插LED也称为插件发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。直插式LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型腔内注入液态环氧树脂，然后插入压焊好的LED支架，放入烘箱中让环氧树脂固化后，将LED从模腔中脱离出即成型。

贴片LED是用柔软的PCB板为基板,高亮度贴片LED作为发光体,发光体均匀的排布在条型PCB板正面,使用防水接头相互连接，适合SMT加工，可回流焊，贴片式LED很好的解决了亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题，相对于其他封装器件，它有着抗振能力强、焊点缺陷率低、高频特性好等优点，它在更小的面积上封装了更多的LED芯片，采用更轻的PCB和反射层材料，显示反射层需要填充的环氧树脂更少，通过去除较重的碳钢材料引脚，缩小尺寸，可轻易地将产品重量减轻一半，体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，采用贴片式封装后，电子产品体积缩小40%一60%，重量减轻了60%一80%，最终使应用更趋完美。

随着科技水平的进步，人们的生活质量也越来越高，对显示和照明的质量要求也越来越高。传统的直插LED器件已经逐渐被贴片LED所取代。

当3合1贴片灯用在显示领域时，除了需要考虑亮度的提高和视角的改变外，还需要确保3合1贴片灯的反光性质。现有透镜本身为了减少光损，通常设计的较为光滑，所以反光比较大。太阳光直射时影响显示设备对比度。

为此，现有技术通常通过增加遮阳罩来减少太阳光直射带来的反射光。但是，对于高纬度地区，比如北欧的瑞典、挪威、芬兰等国家，太阳照射会出现平行照射的情况。这种情况下遮阳罩的功能就显得微乎其微。另外，上述技术主要针对的贴片灯对象是较老设计的3528封装的贴片灯。此种贴片灯已经逐渐被新的设计所取代。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜，旨在解决针对一字型排列的3合1贴片灯遇到阳光直射时影响对比度的问题。

本发明是这样实现的，一种对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜，包括作为光源进入面的第一透镜和光源射出面的第二透镜，所述第一透镜与所述第二透镜之间设有中间柱；所述中间柱包括与所述第一透镜相连的后固定部、与所述第二透镜相连的前固定部、连接所述后固定部和所述前固定部的连接部；所述连接部的长度大于所述第二透镜的厚度，所述连接部为空心结构。通过分体式透镜结构，使得光线有部分不会发生全反射，从而减少外接阳光直射带来的对比度降低的问题。

本发明的进一步技术方案是：所述连接部包括相互平行的左连接板和右连接板，所述左连接板和所述右连接板带有曲线，所述左连接板和所述右连接板之间设有空隙。该设计简洁方便，在实现功能的基础上最少程度的使用材料，减轻重量的同时可以降低成本。此外，也可以通过中空封闭结构实现相同的功能。

本发明的进一步技术方案是：所述第一透镜包括形状相同的、设置在所述第一透镜两端的入光面和出光面；所述入光面的面积小于所述出光面；所述第一透镜的侧面在竖直方向上的切线为直线。该设计可以最大限度的将贴片LED发出的光线进行聚合，使之传递到第二透镜上。

本发明的进一步技术方案是：所述第一透镜的入光面和出光面为矩形，所述入光面的对称中心位于所述出光面的竖直对称轴上且高于所述出光面的对称中心；所述第一透镜设有向下倾斜的上侧面和向上倾斜的下侧面，所述上侧面与水平线的夹角为X1，所述下侧面与水平线的夹角为X2，所述X1的取值范围为0-10，所述X2的取值范围为0-10。该设置可以减少光线的损耗，同时避免了光线向上发射造成浪费。

本发明的进一步技术方案是：所述X1的取值范围为0<X1<2或2.3<X1<10;所述X2的取值范围为0<X2<3.8或4.3<X2<10。

本发明的进一步技术方案是：所述第二透镜包括相互连接的底柱和穹顶，所述底柱为圆柱体结构，所述穹顶为曲面结构。底柱用来接收第一透镜传来的光线，穹顶用来发散光线。

本发明的进一步技术方案是：所述穹顶的面积为3-30平方毫米。穹顶面积的大小可以影响出光的强度和对比度。

本发明的进一步技术方案是：所述底柱的底面的圆心与所述穹顶的边缘的连线与水平线的夹角为0-45度，所述底柱的底面系指所述第二透镜中距离所述第一透镜最近的面。控制上述夹角可以对光线的散发角度进行控制。

本发明的进一步技术方案是：所述第一透镜的长度为2-40毫米。控制第一透镜长度可以控制光线的聚集程度。

本发明的进一步技术方案是：所述中间柱的长度为2-40毫米。通过调控中间柱的长度可以实现对不同角度外界直射太阳光的屏蔽。

本发明的有益效果是：本方案提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜通过独特的双透镜设计确保减少了入射的太阳光在各个角度的反射，从而达到提高对比度的效果，本方案成本低廉，实施方便，适用范围广，可以广泛的运用在各种贴片LED灯上。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的对3合1贴片LED灯的结构示意图。

图2是本发明实施例一提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的立体结构图。

图3是本发明实施例一提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的侧视图。

图4是本发明实施例一提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的俯视图。

图5是本发明实施例一提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的装配式意图。

附图标记：1-PCB板；2-透镜层；21-第一透镜；211-入光面；212-出光面；22-中间柱；221-前固定部；222-左连接板；223-右连接板；224-后固定部；23-第二透镜；231-底柱；232-穹顶。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

本方案提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的使用对象为一字型设计排列的LED灯珠，图1是本发明实施例三提供的对3合1贴片LED灯中LED灯头的结构示意图。从图中可以看出其结构。这种一字型排布的LED灯的光路与现在市场上三角形分布的LED灯的灯头光路具有较大差异，适用于三角形分布灯头的透镜无法有效的对一字型排布的贴片LED进行混光。贴片LED优选国星牌2727型或日亚牌132型。其他性能相近、尺寸相近的贴片LED也都在选用范围内。

具体实施例一如图2-5所示。图5是本发明实施例一提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的装配式意图。从图中可以看出，本方案提供的的3合1贴片LED灯反光度降低的透镜装配时主要包括透镜层2和PCB板1，其中PCB板上设有若干LED贴片，透镜层包括若干透镜体，每个透镜体和贴片LED一一对应，主要起到提高发光光源亮度、改变光源角度的作用。

本发明的改进点主要在于透镜层。从图5中可以看出透镜层上包括多个透镜体。每个透镜体都包括第一透镜、中间柱和第二透镜；透镜体和发光贴片LED一一对应相互配合。多个透镜体之间规律的组合共同形成一个整体。

本方案中的透镜可以使用亚克力PMMA或聚碳酸酯PC制成，根据不同的材料需要对透镜的具体参数进行调整。其中聚碳酸酯的材料优选拜耳公司Makrolon 2405产品；亚克力材料优选日本三菱公司生产的ACRYPET品牌产品中导光板级产品（包括VH5、TF8、TF9、VH6四种型号）。

图2是本发明实施例一提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的立体结构图。如图，一种对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜，包括作为光源进入面的第一透镜21和光源射出面的第二透镜23，所述第一透镜21与所述第二透镜23之间设有中间柱22；所述中间柱22包括与所述第一透镜相连的后固定部224、与所述第二透镜相连的前固定部221、连接所述后固定部和所述前固定部的连接部；所述连接部的长度大于所述第二透镜的厚度，所述连接部为空心结构。通过分体式透镜结构，使得光线有部分不会发生全反射，从而减少外接阳光直射带来的对比度降低的问题。

从图2中可以看出，所述连接部包括相互平行的左连接板222和右连接板223，所述左连接板和所述右连接板带有曲线（这点从图4可以更清晰的看出），所述左连接板和所述右连接板之间设有空隙。该设计简洁方便，在实现功能的基础上最少程度的使用材料，减轻重量的同时可以降低成本。此外，也可以通过中空封闭结构实现相同的功能。

从图2中还可以看出，所述第一透镜21包括形状相同的、设置在所述第一透镜两端的入光面211和出光面212；所述入光面的面积小于所述出光面；所述第一透镜的侧面在竖直方向上的切线为直线。该设计可以最大限度的将贴片LED发出的光线进行聚合，使之传递到第二透镜上。

图3是本发明实施例一提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的侧视图。所述第一透镜的入光面211和出光面212为矩形，所述入光面的对称中心位于所述出光面的竖直对称轴上且高于所述出光面的对称中心；所述第一透镜设有向下倾斜的上侧面和向上倾斜的下侧面，所述上侧面与水平线的夹角为X1，所述下侧面与水平线的夹角为X2，所述X1的取值范围为0-10，所述X2的取值范围为0-10。该设置可以减少光线的损耗，同时避免了光线向上发射造成浪费。进一步的，所述X1的取值范围为0<X1<2或2.3<X1<10;所述X2的取值范围为0<X2<3.8或4.3<X2<10。

此外，参考图3，所述第一透镜的长度为2-40毫米。控制第一透镜长度可以控制光线的聚集程度。所述中间柱的长度为2-40毫米。通过调控中间柱的长度可以实现对不同角度外界直射太阳光的屏蔽。可以根据需要对第一透镜的长度和中间柱的长度的比值进行调节。

图4是本发明实施例一提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜的俯视图。从图中可以看出所述第二透镜23包括相互连接的底柱231和穹顶232，所述底柱为圆柱体结构，所述穹顶为曲面结构。底柱用来接收第一透镜传来的光线，穹顶用来发散光线。所述穹顶的面积为3-30平方毫米。穹顶面积的大小可以影响出光的强度和对比度。结合图3和图4可以看出，所述底柱的底面的圆心与所述穹顶的边缘的连线与水平线的夹角为0-45度，所述底柱的底面系指所述第二透镜中距离所述第一透镜最近的面。控制上述夹角可以对光线的散发角度进行控制。

本方案提供的对3合1贴片LED灯反光度降低的透镜通过独特的双透镜设计确保减少了入射的太阳光在各个角度的反射，从而达到提高对比度的效果，本方案成本低廉，实施方便，适用范围广，可以广泛的运用在各种贴片LED灯上。

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。