专利名称：发光二极管模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光组件，特别是指一种用于照明的发光二极管模组。
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。目前发光二极管已开始应用于路灯上，为满足道路照度的需求，一般需对发光二 极管发出的光进行二次光学调整以照射道路上指定区域。通常是使用反光板来对光线进行 反射，使之能够朝向预定的方向照射。然而，由于位于发光二极管光轴附近的光强较大，而 反光板仅能对发光二极管偏离其光轴较大角度光线的光线进行反射，难以对光轴附近的光 线调节。因此，发光二极管发出的光仍主要集中在沿着其光轴的方向，导致路灯眩光明显， 对交通安全带来隐患，也使行人多有不适。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种无明显眩光的发光二极管模组。一种发光二极管模组，包括一发光二极管及一与发光二极管搭配的透镜，该发光 二极管与该透镜具有一相同的光轴，该透镜具有一供发光二极管的光线入射的入光面及一 供其出射的出光面，且该入光面内凹，该出光面外凸，使得从透镜射出的光线的峰值光强出 现在偏离光轴52-67度的范围内。与现有技术相比，本发明采用透镜直接对发光二极管的光线进行调节，将发光二 极管光轴附近的光分散开来，从而有效避免眩光的产生。下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明的发光二极管模组的立体组装图。图2是图1的倒置图，此时发光二极管模组的发光二极管被移去以方便观察。图3是图1沿剖线III-III的截面图。图4示出了图1的发光二极管模组在工作时的配光曲线。
具体实施例方式如图1-3所示，本发明的发光二极管模组包括一发光二极管10及一罩设发光二极 管10的透镜20。该发光二极管10包括一开设一凹槽120的矩形基座12、一固定于凹槽120内的发 光二极管芯片14、一填充凹槽120并向上凸出的透明封罩16及一固定于基座12底部的矩 形底板18。该凹槽120的内壁面用于将发光二极管芯片14所发出的光线朝上集中反射， 以提升发光二极管10的出光效率。该封罩16的上部呈半球形，其外周面形成发光二极管10的出光面100。该封罩16用于将发光二极管10内部的光线汇聚，使输出光束更为集中。 该发光二极管10具有一光轴I，自封罩16出射的光线在该光轴I附近具有最大的强度。该透镜20由光学性能优越的透明材料一体成型，如PMMA或PC塑料。该透镜20 与发光二极管10具有重合的光轴I。该透镜20沿光轴I轴对称，其包括一大致呈圆形的支 撑部22、一大致呈圆顶状的导光部26及一连接支撑部22及导光部26的连接部24。该连 接部24亦大致呈圆形，其面积小于支撑部22的面积。该连接部24形成于支撑部22的顶 面的中部区域。支撑部22的底面的中间区域设有一凹槽222，该凹槽222由二矩形槽垂直 交叉而成，其四角处分别形成四尖角。该四尖角用于抵靠发光二极管10的底板18的四侧 壁，以将发光二极管10定位于透镜20内。凹槽222的中部进一步开设一圆柱形凹陷224， 用于容置发光二极管10的基座12。该导光部26形成于连接部24的顶面的中部区域，其具有一内凹的内表面262及 一外凸的外表面264。该内表面262所形成的凹陷对应容置发光二极管10的封罩16。该 内表面262即为供发光二极管10发出的光线的入光面，该外表面264即为供发光二极管10 发出的光线的出光面。本实施例中该内表面262为球面，其包括一较大面积的主球面2621 及在主球面2621的中部进一步形成的一较小面积的辅球面2623。主球面2621的半径大于 辅球面2623的半径，且主、辅球面2621、2623的球心均在光轴I上。如图3中两个示意性 的光线所示，辅球面2623可使光线偏离光轴I折射，从而减小光轴I处的光强度。该外表 面264为一自由曲面，自由曲面可以理解为不同的曲面连续形成的整体上为不规则的一个 曲面。本实施例中的外表面264的底部即靠近连接部24的部分为一近似球面或椭球面，外 表面264的顶部具有部分围绕光轴I的一平面区，顶部中心处即靠近光轴I处略向下凹陷。 外表面264上任一点的曲率半径都大于内表面262的曲率半径。导光部26的厚度及整个 透镜20的厚度均由光轴I向外缘逐渐增大。图4示出了该发光二极管模组在图3所示的截面内的配光曲线，其中图4的横坐 标表示光线偏离光轴I的角度，纵坐标表示光线的强度。需要说明的是，图4中纵坐标的数 值代表的绝对光强并不具有很大意义，因为当发光二极管10的数量变化时，其具体数值亦 会有所变化。经过透镜20的偏转，偏离光轴I不同角度的光线具有的相对光强的分布才是 图4所要表示的重点内容所在。发光二极管10发出的光线经透镜20偏转后，其峰值光强出现在偏离光轴I的 52-67度内，优选的，在60-63度之间的范围。沿着光轴I的光线的光强为峰值光强的 43% -48%，且偏离光轴I的25度范围内的光线的光强没有显着的变化。当光线偏离光轴 I的角度大于67度时，其偏离角度越大，光强就越小，接近82度时，其光强降至0。光线的 偏离角度在大约20-25度及70-75度的范围内时具有半峰值光强。综上，该发光二极管模 组具有如下优点a)在70-75度的偏角范围的光线仍能达到半峰值光强，也即该发光二极 管模组的发光角度至少可达150度，因此该发光二极管模组具有广角发射的特点；b)在偏 角150度范围内，光强变化不大，最小光强仍有峰值光强的43%~48%,因此光照比较均勻， 可避免眩光的产生。与现有技术中的发光二极管模组相比，该发光二极管模组更符合大范 围照明需求。可以理解地，本发明发光二极管模组中的透镜20的入光面和出光面并非限于上 述实施例中的球面和自由曲面，在此基础上作一定变化和修整也是可行的，只要经透镜20
4偏转的光线具有上述实施例中的光效即可。
权利要求
一种发光二极管模组，包括一发光二极管及一与发光二极管搭配的透镜，该发光二极管与该透镜具有一相同的光轴，其特征在于该透镜具有一供发光二极管的光线入射的入光面及一供其出射的出光面，且该入光面内凹，该出光面外凸，使得从透镜射出的光线的峰值光强出现在偏离光轴68 78度的范围内。
2.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于所述从透镜射出的光线沿着光 轴的光强在峰值光强的43% -48%之间。
3.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于所述从透镜射出的光线的峰值 光强出现在偏离光轴60-63度的范围内
4.如权利要求3所述的发光二极管模组，其特征在于从透镜射出的光线在偏离光轴 20-25度及70-75度的范围内具有半峰值光强。
5.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于偏离光轴大于67度的光线其偏 离角度越大，光强越小。
6.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于该透镜的入光面为球面，出光面 为自由曲面。
7.如权利要求6所述的发光二极管模组，其特征在于该透镜的出光面的曲率半径大 于入光面的曲率半径。
8.如权利要求6所述的发光二极管模组，其特征在于该透镜的入光面包括一主球面 和形成在主球面中部的一辅球面，该辅球面的半径小于主球面的半径，且主、辅球面的球心 均在光轴上。
9.如权利要求6所述的发光二极管模组，其特征在于该透镜的出光面顶部具有部分 围绕光轴的平面区。
10.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于该透镜包括一支撑部、一导光 部及一连接支撑部及导光部的连接部，该透镜的支撑部的底部中央形成一用于容置发光二 极管的凹槽，所述导光部的内表面与所述发光二极管相对，所述导光部的内表面及外表面 即分别为所述入光面及出光面。
11.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于所述透镜由光轴向外缘厚度逐 渐增大。
全文摘要
一种发光二极管模组，包括一发光二极管及一与发光二极管搭配的透镜，该发光二极管与该透镜具有一相同的光轴，该透镜具有一供发光二极管的光线入射的入光面及一供其出射的出光面，且该入光面内凹，该出光面外凸，使得从透镜射出的光线的峰值光强出现在偏离光轴52-67度的范围内。本发明采用透镜直接对发光二极管的光线进行调节，将发光二极管光轴附近的光分散开来，从而有效避免眩光的产生。
文档编号F21V5/04GK101936500SQ20091030387
公开日2011年1月5日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者张海卫 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司;鸿准精密工业股份有限公司