光源模组的制作方法

专利2022-06-29  84


本实用新型涉及光学技术领域,具体而言,涉及一种光源模组。



背景技术:

led光源模组通常会有二次光学设计,为保证出光均匀性通常会采用复眼结构,复眼结构通常分为单复眼结构和双复眼结构两类。其中,双复眼结构出光均匀性效果较好,但是灯具出光形成的光斑中心照度偏低;相同平台下单复眼结构的灯具出光中心照度可提高30%左右,但单复眼方案存在的方案是光分布均匀性相对较差。特别是在对于一些中心亮度需求较高,且光分布的均匀性较好的灯具,现有的单复眼方案是无法满足出射光需求的,因此亟需一种新型的光源模组方案。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种光源模组,以解决上述问题。

本实用新型实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

本实用新型提供一种光源模组,包括基板、第一led光源和第二led光源,基板包括中心区域以及围绕中心区域的至少一层环形区域。第一led光源安装于中心区域;第二led光源安装于至少一层环形区域,且在同一环形区域内,相邻的第二led光源之间具有不同的倾斜角。

在一种实施方式中,在同一环形区域内,相邻的第二led光源之间的倾斜角的差值相同。

在一种实施方式中,倾斜角的差值为90°或者为360°/n,其中n为同一环形区域中的第二led光源的数量。

在一种实施方式中,每层环形区域内的第二led光源呈环形阵列排布。

在一种实施方式中,每层环形区域内的第二led光源呈多边形点集排布。

在一种实施方式中,相邻的环形区域内的第二led光源相互错开。

在一种实施方式中,第一led光源包括第一透镜单元和第一led组件,每个第二led光源包括第二透镜单元和第二led组件,第一led组件和第二led组件安装于基板,第一透镜单元罩覆于第一led组件,第二透镜单元罩覆于第二led组件,且在同一环形区域内,相邻的第二led光源的第二透镜单元之间具有不同的倾斜角。

在一种实施方式中,第一led组件包括4个第一led芯片,4个第一led芯片呈矩形阵列设置于第一透镜单元内,第二led组件包括4个第二led芯片,4个第二led芯片呈矩形阵列设置于所述第二透镜单元内。

在一种实施方式中,每层环形区域内的第二led光源呈六边形点集排布。

在一种实施方式中,光源模组还包括透镜组件,光线从第一led光源和第二led光源出射后经过透镜组件并出射成像。

相较于现有技术,本实用新型提供的光源模组的同一环形区域内相邻的第二led光源之间具有不同的倾斜角,提高了光源模组的出光均匀性,增加了光源模组的出射光斑的中心照度。

本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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是本实用新型实施例提供的第一种光源模组的结构示意图。

图2是图1在a-a方向上的截面图。

图3是本实用新型实施方式提供的第二种光源模组的结构示意图。

图4是本实用新型实施方式提供的第三种光源模组的结构示意图。

图5是图4在b处的放大图。

图6是本实用新型实施方式提供的第四种光源模组的结构示意图。

图7是本实用新型实施方式提供的第五种光源模组的结构示意图。

图8是本实用新型实施方式提供的第六种光源模组的结构示意图。

图9是本实用新型实施方式提供的第七种光源模组的结构示意图。

图10是本实用新型实施方式提供的第八种光源模组的结构示意图。

图11是本实用新型的第一种光源模组和现有技术光源模组的效果模拟图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型实施例,下面将参照相关附图对本实用新型实施例进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本实用新型。

另外需要说明的,本实用新型中所述的“光斑分布均匀性较好”指的是光斑自中心向四周的照度变化是均匀的,即,中心区域照度最强,周围区域照度逐渐变弱的过程是均匀的;或者说,在光斑的照度变化过程中,不存在突然变大或变小的照度区域。

请参阅图1,本实用新型提供一种光源模组1,包括基板10、第一led光源20和第二led光源30,基板10包括中心区域11以及围绕中心区域11的至少一层环形区域13,可以理解的是,至少一层环形区域13与中心区域11相接,且当环形区域13为两层或两层以上时,所有的环形区域13从里至外依次相接,外侧的环形区域13围绕内侧的环形区域13。第一led光源20安装于中心区域11;第二led光源30安装于至少一层环形区域13,且在同一环形区域13内,相邻的第二led光源30之间具有不同的倾斜角α。倾斜角α是指第二led光源30的宽度方向与第一led光源20的宽度方向之间形成的夹角,其中宽度方向是指led光源对应的发光面的宽度方向,以常规的led光源包括单个矩形led芯片为例,此时宽度方向指的是led芯片发光面的短边方向;如果led光源包括多个led芯片时,此时宽度方向指的是多个led芯片围成的矩形发光面的短边方向。

具体地,在本实施例中,基板10的正投影为大致的矩形,基板10的中心即为其几何中心,基板10的材质可以是铝、硅、高分子材料或复合材料等材质。

在其他实施方式中,基板10的正投影也可以是规则的圆形、椭圆形、三角形、正方形、梯形等形状,还可以是其他的不规则形状,此处不做限定。

基板10包括中心区域11以及围绕中心区域11的至少一层环形区域13,其中,中心区域11位于基板10的中心位置。在本实施例中,中心区域11还可以是以基板10的中心为圆心,例如内切圆半径为1cm或者2cm的多边形区域,其中,半径可以根据基板的实际大小或者根据光斑的要求选择合适的尺寸。在其他实施方式中,中心区域11可以是以矩形基板10的中心为圆心,例如半径为1cm的圆形区域。环形区域13可以呈多边环状,并围绕中心区域11。相邻两层环形区域13之间的距离可以相等也可以不相等。

请一并参阅图1和图2,基板10还包括相背的安装面12和固定面14,安装面12用于安装led光源、各种天线、处理器模块等元件,安装方式可以是锡焊等方式。固定面14可以用于固定于灯罩,固定方式可以是粘结或者螺钉固定连接,以将光源模组1收容于灯罩内。

第一led光源20可以是单个的led芯片,led芯片根据芯片内部材料的不同可以发出红、绿、蓝、青、白、橙、紫等多种颜色的光线。第一led光源20也可以是由多个led芯片组合形成的led芯片阵列,led芯片的颜色可以由一种或多种构成。第一led光源20还可以是普通的led灯珠。

在本实施例中,第一led光源20包括单个led芯片,第一led光源20安装于中心区域11,且第一led光源20的数量为一个。

在其他的一些实施方式中,第一led光源20还可以是由多个led芯片或者led灯珠阵列形成的发光件。

在本实施例中,第二led光源30的数量可以是3个、4个、5个或更多个。第二led光源30和第一led光源20的结构相同,第二led光源30安装于至少一层环形区域13,且在同一环形区域13内,相邻的第二led光源30之间具有不同的倾斜角α。其中倾斜角α是指每个第二led光源30相对第一led光源20的旋转角度,旋转角度可以理解为:第二led光源30以它的发光面的中心为基点旋转预定角度后可以与第一led光源20的摆放方向一致,该预定角度即为旋转角度。倾斜角α还可以理解为第二led光源30的宽度方向与第一led光源20的宽度方向之间形成的夹角,其中宽度方向是指led光源的发光面的宽度方向。

在一些实施方式中,每层环形区域13内的第二led光源30呈多边形点集排布,多边形点集排布指的是按照一定方向,将第二led光源30作为一发光点,以顺时针或者逆时针将第二led光源30的发光面中心依次连接形成的图形为多边形结构。其中多边形可以是四边形、五边形、六边形等,特别的,还可以形成正多边形结构,如正四边形、正五边形、正六边形等。在本实施例中,同一环形区域13内,相邻的第二led光源30之间的倾斜角α的差值相同且均为90°。以本实施例为例,第二led光源30的数量总共为7个,从右上角的第二led光源30开始按顺时针方向依次定义为第一发光件、第二发光件……第七发光件。第一发光件的倾斜角为0°、第二发光件的倾斜角为90°、第三发光件的倾斜角为180°、第四发光件的倾斜角为270°……,以此类推,倾斜角α的差值即为第二发光件的倾斜角与第一发光件的倾斜角之间的差值,或者第三发光件的倾斜角与第二发光件的倾斜角之间的差值,或者第四发光件的倾斜角与第三发光件的倾斜角之间的差值,等。也就是说,按同一方向,位于环形区域13的第二led光源30的倾斜角α的数值可以构成等差数列。

请继续参阅图1,在本实施例中,所述至少一层环形区域13包括一层环形区域13,环形区域13内的第二led光源30的数量为7个,环形区域13内相邻的第二led光源30之间的倾斜角α的差值为90°。

在其他的一些实施方式中,所述至少一层环形区域13可以包括至少两层环形区域13,相邻的环形区域13内的第二led光源30可以相互错开,使得第二led光源30的排布更加均匀,减少了相邻环形区域13内的第二led光源30内的出光相互干扰,增加了光源模组1的出光光线的均匀性。

在其他的一些实施方式中,每层环形区域13内的第二led光源30呈环形阵列排布,即第二led光源30在环形区域13内均匀分布,也就是第二led光源30的中心与第一led光源20的中心的连线将环形区域13等分。

在一种实施方式中,同一环形区域13内,相邻的第二led光源30之间的倾斜角α的差值相同且均为360°/n,其中n为同一环形区域13中的led光源的数量。

请参阅图3,在一种实施方式中,所述至少一层环形区域13包括一层环形区域13,环形区域13中的第二led光源30的数量为7个,7个第二led光源30呈环形阵列排布,且环形区域13内相邻的第二led光源30之间的倾斜角α的差值为51.42°。

请参阅图4,在一种实施方式中,第一led光源20包括第一透镜单元22和第一led组件24,第一led组件24安装于基板10,第一led组件24可以包括多个第一led芯片241,多个第一led芯片241可以是阵列设置也可以按照其他形式排布。第一透镜单元22大致为长方形,第一透镜单元22罩覆于第一led组件24,可以用于减少第一led芯片241受环境因素如水、汽的影响,延长光源模组1的使用寿命。

请参阅图4和图5,在一种实施方式中,第一led组件24包括4个第一led芯片241,4个第一led芯片241呈矩形阵列设置于第一透镜单元22内,4个第一led芯片241分别为红光led芯片2411、绿光led芯片2412、蓝光led芯片2413和白光led芯片2414,蓝光led芯片2413与红光led芯片2411互为对角设置,绿光led芯片2412与白光led芯片2414互为对角设置。

在一种实施方式中,第二led光源30和第一led光源20的结构相同,每个第二led光源30也可以包括第二透镜单元32和第二led组件34,第二led组件34安装于基板10,第二透镜单元32罩覆于第二led组件34,且在同一环形区域13内,相邻的第二led光源30的第二透镜单元32之间具有不同的倾斜角α,相邻的第二led组件34的倾斜角α也不相同。

请参阅图6,在其他实施方式中,在第一led光源20包括第一透镜单元22和第一led组件24的基础上,第二led光源30还可以包括单个第二led芯片341。

在一种实施方式中,相邻的第二led组件34的倾斜角α也可以相同,本领域技术人员可以理解,第二led组件34的倾斜角α可以任意设置,保证相邻的第二led光源30的第二透镜单元32之间具有不同的倾斜角α即可,因为第二透镜单元32罩覆于第二led组件34,所以第二led组件34出射至外界的光线效果取决于第二透镜单元32的摆放角度。

在一种实施方式中,第二led组件34包括4个第二led芯片341,4个第二led芯片341呈矩形阵列设置于所述第二透镜单元32内。4个第二led芯片341也可以分别发出不同颜色光线。

请参阅图7,在一种实施方式中,所述至少一层环形区域13包括四层环形区域13,环形区域13内相邻的第二led光源30之间的倾斜角α的差值为90°,每层环形区域13内的第二led光源30呈六边形点集排布。如图7所示,分别位于两个相邻的环形区域13内的两个相邻第二led光源30的倾斜角的差值是90°。

请参阅图8,在一种实施方式中,所述至少一层环形区域13包括五层环形区域13,环形区域13内相邻的第二led光源30之间的倾斜角α的差值为90°,每层环形区域13内的第二led光源30呈八边形点集排布。

请参阅图9,在一种实施方式中,所述至少一层环形区域13包括四层环形区域13,环形区域13内相邻的第二led光源30之间的倾斜角α的差值为90°,每层环形区域13内的第二led光源30还可以不呈多边形点集排布,例如第四层环形区域13内包括8个第二led光源30,分别靠近基板10的四个角。

请参阅图10,在其他实施方式中,光源模组1还包括透镜组件500,光线从第一led光源20和第二led光源30出射后经过透镜组件500并出射成像。其在本实施方式中,透镜组件500可以包括准直透镜100、复眼透镜200和聚光镜300,光线从第一led光源20和第二led光源30出射后依次经过准直透镜100的准直作用,复眼透镜200对光线进行照度及颜色的均匀化,再经过聚光镜300的聚焦,最后投射到光孔400上,在光孔400上形成照度及颜色均匀性的光斑,以出射满足灯光效果和舞台效果的光斑。

请参阅图11,图11中的图a为现有技术光源模组包含的led光源沿相同方向排布的出射光光斑照度模拟图,其出射光的光斑照度分布与led光源的发光面形状相似,即相当于具有多个相同发光面的led光源的出射光的叠加,因此在光源模组包含的led光源排布方向一致的情况下,即使增加后续的匀光器件,也不会显著改善出射光面的光斑照度分布不均匀的问题,图b为本实用新型的第一实施方式的出射光光斑照度模拟图,出射光具有较好的分布均匀性。

综上,本实用新型提供的光源模组1的同一环形区域13内相邻的第二led光源30之间具有不同的倾斜角α,提高了光源模组1的出光均匀性,增加了光源模组1的出射光斑的中心照度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征:

1.一种光源模组,其特征在于,包括:

基板,所述基板包括中心区域以及围绕所述中心区域的至少一层环形区域;

第一led光源,所述第一led光源安装于所述中心区域;以及

第二led光源,所述第二led光源安装于所述至少一层环形区域,且在同一环形区域内,相邻的所述第二led光源之间具有不同的倾斜角。

2.根据权利要求1所述的光源模组,其特征在于,在同一所述环形区域内,相邻的所述第二led光源之间的所述倾斜角的差值相同。

3.根据权利要求2所述的光源模组,其特征在于,所述倾斜角的差值为90°或者为360°/n,其中n为所述同一环形区域中的所述第二led光源的数量。

4.根据权利要求2所述的光源模组,其特征在于,每层所述环形区域内的所述第二led光源呈环形阵列排布。

5.根据权利要求1所述的光源模组,其特征在于,每层所述环形区域内的所述第二led光源呈多边形点集排布。

6.根据权利要求1所述的光源模组,其特征在于,相邻的所述环形区域内的所述第二led光源相互错开。

7.根据权利要求1所述的光源模组,其特征在于,所述第一led光源包括第一透镜单元和第一led组件,每个所述第二led光源包括第二透镜单元和第二led组件,所述第一led组件和所述第二led组件安装于所述基板,所述第一透镜单元罩覆于所述第一led组件,所述第二透镜单元罩覆于所述第二led组件,且在同一所述环形区域内,相邻的所述第二led光源的所述第二透镜单元之间具有不同的倾斜角。

8.根据权利要求7所述的光源模组,其特征在于,所述第一led组件包括4个第一led芯片,所述4个第一led芯片呈矩形阵列设置于所述第一透镜单元内,所述第二led组件包括4个第二led芯片,所述4个第二led芯片呈矩形阵列设置于所述第二透镜单元内。

9.根据权利要求5所述的光源模组,其特征在于,每层所述环形区域内的所述第二led光源呈六边形点集排布。

10.根据权利要求1所述的光源模组,其特征在于,所述光源模组还包括透镜组件,光线从所述第一led光源和所述第二led光源出射后经过所述透镜组件并出射成像。

技术总结
本实用新型提供一种光源模组,包括基板、第一LED光源和第二LED光源,基板包括中心区域以及围绕中心区域的至少一层环形区域。第一LED光源安装于中心区域;第二LED光源安装于至少一层环形区域,且在同一环形区域内,相邻的第二LED光源之间具有不同的倾斜角。本实用新型提供的光源模组的同一环形区域内相邻的第二LED光源之间具有不同的倾斜角,提高了光源模组的出光均匀性,增加了光源模组的出射光斑的中心照度。

技术研发人员:张权;李扬林
受保护的技术使用者:深圳市绎立锐光科技开发有限公司
技术研发日:2019.09.23
技术公布日:2020.06.09

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