[发明专利]一种偏光型LED草帽灯珠

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管领域，特别涉及一种内反射器倾斜设置且封装透镜为非对称设计的偏光型LED草帽灯珠。

背景技术

随着LED在照明和显示领域的逐步普及和应用，它在节能、高效、环保、使用寿命长等方面的优点也日趋被人们所认可，同时人们也采取各种方法来进一步提高LED的光效和光利用率。

通常的草帽LED灯珠包括带有正负极引脚和内反射器的支架、LED芯片和封装透镜，其中负极引脚的上部设置有一碗状的内反射器，LED芯片固定于内反射器底部，内反射器的外面用封装透镜包封起来。LED芯片发出的光线通过内反射器反射后经封装透镜折射射出。封装透镜呈半球体或椭球体。草帽LED灯珠的光强分布呈中心轴对称。以此类结构的LED灯珠为光源的灯具在应用于户外照明时（如由草帽形灯珠组成的LED玉米灯应用于庭院照明）往往需要配套反光杯等光学器件进行光线发射方向的控制使灯具光线集中于有效照明区域，在这个过程中由于外部反光杯的吸收和光线反射时的扩散易导致光浪费。

专利申请号为200920121803.7，专利名称为“一种非对称LED封装结构”的中国发明专利中，公开了一种LED灯珠的偏光设计方式：内反射器主轴倾斜且呈非对称形状，封装透镜的中轴线与反射器底面垂直。这种结构灯珠在应用于某些户外照明领域时利用率不高。首先，此结构会导致芯片的直接出光角度过大，难以用封装透镜控制较多的杂散光，灯珠发光偏转程度较小，方向性不强。其次，由于封装透镜在其中轴线附近的特定区域内是对称的，封装透镜内光路复杂，部分光线容易在射出封装透镜时形成全反射，导致出光率下降、光效降低。

专利申请号为201010278560.5，专利名称为“偏光轴LED管”的中国发明专利中，公开了一种包含有表面斜偏的引脚的偏光轴LED管，由于引脚表面斜偏设计，因此可以在屏幕结构不倾斜的情况下，也能把主光轴指向观众视域范围内，从而提高显示屏的光能利用率。首先，10°~15°的偏移角度过小，偏光效果不明显，也仍然会有较多的杂散光存在。此专利所述的封装透镜为半球状，将此透镜封装于带倾斜反光杯的引脚时，不利于控制光线，这种LED灯珠组合成的灯具不适用于户外照明场所。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光利用率高的偏光型LED草帽灯珠。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种偏光型LED草帽灯珠，包括带有正负引脚和内反射器的支架、LED芯片以及将内反射器包封起来的封装透镜，所述封装透镜包括透镜底座和透镜曲面。

所述内反射器倾斜设置在负极引脚的上部并转向正极引脚；

所述透镜曲面为C90°-270°非对称，C0°-180°对称设计；

且，所述透镜曲面上与内反射器的开口相对的曲面部分S上的任意一点A与所述LED芯片的中心点B的连线L2，该连线L2与所述LED芯片表面的夹角α小于A点的法线L1与所述LED芯片表面的夹角β。

本发明区别于现有技术，首先，为了使此偏光型LED草帽灯珠具备户外照明的特性，根据现有加工的实际情况单独设计了内反射器。将此内反射器进行较大角度的倾斜设计，使全部光输出在灯珠中心轴的一侧从而使灯珠发光更具方向性，为封装透镜的设计提供了易于控制的光线角度。再次，为防止灯珠发光角度过大导致光线过度扩散，特别将灯珠的封装透镜的透镜曲面设计为C90°-270°轴面非对称，C0°-180°对称设计，且所述透镜曲面上与内反射器的开口相对的曲面部分S上的任意一点A与所述LED芯片的中心点B的连线L2，该连线L2与所述LED芯片表面的夹角α小于A点的法线L1与所述LED芯片表面的夹角β，从而使光线经封装透镜折射后进一步向透镜底座方向偏移。

进一步的，所述连线L2与所述法线L1的夹角γ由所述透镜曲面的底部向所述透镜曲面的顶部逐渐增大。根据斯涅尔定理可知，由于折射角度与入射角度成正比，在以光源点为原点的情况下，出射光线与透镜底座面夹角增大时，其折射角也随之增大，即越靠近透镜曲面的顶部的出射光线，其向透镜底座方向偏移的角度越大。

其中，所述透镜底座为对称结构。

其中，所述内反射器的中心轴与灯珠的竖直中心轴之间的夹角为60°。

其中，所述封装透镜的材质为环氧树脂，折射率为1.5。

附图说明

图1所示为本发明的偏光型LED草帽灯珠的结构示意图。

图2所示为本发明的偏光型LED草帽灯珠的发光示意图。

标号说明：