CN201731297U - 一种led发光模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种适用于大范围照明的LED发光模块。现有的LED发光模块不能满足立体范围内大角度发光。本实用新型的一种LED发光模块，包括基板，基板上安装LED，其特征在于所述的LED外设置一透镜，所述的透镜是以中心轴线为旋转轴、以曲边旋转而成的曲面所围成的旋转体，透镜的上端面中心部形成出射面，***部形成全反射面，透镜的侧壁形成向内凹陷的两个相互弯折的出射面，所述本体的底面形成内凹的光线入射面。本实用新型有效扩大了LED发光模块的照明范围，根据实际照明范围的需求，还可在制作透镜时改变全反射面覆盖的区域，以达到改变光照范围的目的，适应各类照明需求。

Description

一种LED发光模块
技术领域
本实用新型涉及LED技术领域，具体涉及一种适用于大范围照明的LED发光模块。
技术背景
LED具有光效高、寿命长、无毒无电磁污染等优点，属于典型的绿色照明光源。LED灯具已经开始在商业照明、室内外照明等领域得到广泛应用，其作为一种高效的光源，正逐步取代白炽灯、卤素灯作为主照明光源。
现有市场上常用的LED发光模块包括基板，基板上通过控制电路连接LED，这类LED发光模块的发光特性为朗伯型，如图1所示，能在正90°和负90°范围内发光(即180°内发光)，发散角为120°。这类LED发光模块可以满足常规的照明需求，但在特殊的照明领域，如用于一些需要立体范围内大角度发光的球泡灯、水晶灯上进行照明时，上述的LED发光模块就无法满足照明要求。另一类LED发光模块，在LED外部设置透镜，这类透镜只具有入射面和出射面，通常只起到聚光作用，并不能扩大光照范围。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的缺陷，提供一种LED发光模块，能有效增大LED的光照范围，扩大适用性，结构合理，制作方便。
为此，本实用新型采取如下方案：一种LED发光模块，包括基板，基板上安装LED，其特征在于所述的LED外设置一透镜，所述的透镜是以中心轴线为旋转轴、以曲边旋转而成的曲面所围成的旋转体，透镜的上端面中心部形成出射面，***部形成全反射面，透镜的侧壁形成向内凹陷的两个相互弯折的出射面，所述本体的底面形成内凹的光线入射面。在透镜上端面上形成一个全反射面，使从底面入射的光线经该全反射面反射到透镜两侧的出射面上，再经出射面射出透镜，这部分射出透镜的光线较多的部分会分布在垂直于透镜中心轴线的负方向空间区域，有效的扩大了LED发光模块的照明范围。
所述透镜上端面的出射面为第一折射面，所述透镜上侧壁与全反射面相连的区域为第二折射面，所述透镜下侧壁与第二折射面相连的区域为第三折射面。光线经第一个折射面折射出透镜的光线分布在透镜中心轴线和与中心轴线夹角小于45°的空间区域；经第三个折射面折射出透镜的光线分布在垂直于透镜中心轴线和与中心轴线夹角大于30°的空间区域。这样光线从第一折射面和第三折射面折射出的光线确保分布在0°到180°的全区域之内，使本专利的发光模块能够满足常规的照明需求。
所述的第一折射面为内凹曲面，内凹曲面相比水平面能使LED发出的光线获得更好的发散角度，照明范围更广。
所述透镜底面的中心区域内凹陷成半圆球形，能让LED所发出的光能全部入射到透镜。
所述全反射面的外表面上涂覆镜面镀层，所述的镜面镀层呈圆环状，在第一折射面和第二折射面之间区域涂覆镜面镀层，避免由于透镜老化使部分光线折射出空气而造成光线流失。
所述制作透镜的材料折射率为1.3-1.7，所述制作透镜的材料为COC、PMMA、PC，树脂等透明材料。
本实用新型的有益效果体现在：在LED的外部配置了一枚特制的透镜，在透镜上端面的局部制作一全反射面，使从LED发出的光线通过全反射面反射后，再从透镜两侧的折射面折射出，这部分经过反射和折射的光线分布在垂直于透镜中心轴线的负方向空间区域，有效扩大了LED发光模块的照明范围，这类LED发光模块的发散角可达270°以上。根据实际照明范围的需求，还可在制作透镜时改变全反射面覆盖的区域，以达到改变光照范围的目的，适应各类照明需求。
说明书附图
图1是朗伯型LED的配光曲线图；
图2是透镜的剖面结构示意图；
图3是透镜的立体结构示意图；
图4是本实用新型实施例的结构示意图；
图5是本实用新型实施例的配光曲线图；
图中：1.透镜；2.LED；3.基板；4.中心轴线；5.第一折射面；6.第二折射面；7.第三折射面；8.全反射面；9.底面。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。
如图2、图3所示的LED发光模块，主要由LED 2、承载控制LED2的基板3、连接LED2的控制电路和散热件构成，LED2外套置一由COC、PMMA、PC或树脂等透明材料制成的透镜1。透镜1是以中心轴为旋转轴、以曲边旋转而成的曲面所围成的旋转体。透镜4的底面与基板3的上基面形状相定位，以便于安装、支承在基板上。透镜1的底面4中间区域内凹陷成半圆球形的入射面9。透镜1的上端面中心部形成出射面，***部形成全反射面8，全反射面8的外表面涂覆镜面镀层，镜面镀层呈圆环状，透镜1侧壁形成向内凹陷的出射面。其中透镜1上端面的出射面为第一折射面5，透镜1上侧壁与全反射面8相连的区域为第二折射面6，透镜1下侧壁与第二折射面6相连的区域为第三折射面7，且第一折射面5为内凹曲面，制作透镜的材料折射范围为1.3到1.7，可通过快速成型、注塑等工艺加工。
如图4所示，在实际照明时，LED2发出的光线P3经全反射面8反射后全部从第二折射面6折射出。这部分从第二折射面6折射出的光线分布在垂直于透镜中心轴线4的负方向空间区域；LED2经第一个折射面5折射出透镜1的光线P1、P2分布在透镜中心轴线4和与中心轴线4夹角小于45°的空间区域；经第三个折射面7折射出透镜1的光线P4分布在垂直于透镜中心轴线4和与中心轴线4夹角大于30°的空间区域。大约55％的光经过全反射面8反射到垂直于透镜中心轴线4的负方向空间区域。如图5所示，本专利发光模块的光照范围为负150°(图中显示为210°)至正150°范围内，超过了常用发光模块的光照范围。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种LED发光模块，包括基板(3)，基板(3)上安装LED(2)，其特征在于所述的LED(2)外设置一透镜(1)，所述的透镜(1)是以中心轴线(4)为旋转轴、以曲边旋转而成的曲面所围成的旋转体，透镜(1)的上端面中心部形成出射面，***部形成全反射面(8)，透镜(1)的侧壁形成向内凹陷的出射面，所述透镜(1)的底面(9)形成内凹的光线入射面。
2.按照权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于所述透镜(1)上端面的出射面为第一折射面(5)，所述透镜(1)上侧壁与全反射面(8)相连的区域为第二折射面(6)，所述透镜(1)下侧壁与第二折射面(6)相连的区域为第三折射面(7)。
3.按照权利要求2所述的LED发光模块，其特征在于所述的第一折射面(5)为内凹曲面。
4.按照权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于所述透镜(1)底面(9)的中心区域内凹陷成半圆球形。
5.按照权利要求1或3所述的LED发光模块，其特征在于所述全反射面(8)的外表面涂覆镜面镀层，所述的镜面镀层呈圆环状。
6.按照权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于所述制作透镜(1)的材料折射率为1.3-1.7。
7.按照权利要求1所述的LED透镜，其特征在于所述制作透镜(1)的材料包括COC、PMMA、PC、树脂。 
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