一种LED阵列面光源准直装置制造方法及图纸

一种结构紧凑针对LED阵列面光源的准直装置，涉及非成像LED照明领域，解决现有LED照明系统光源发散角大、能量不集中、光能利用率低等问题。该装置包括LED散热铝基板、LED芯片、LED封装外壳、LED准直透镜组件。准直透镜组件是由与芯片数量相同的单元透镜组成阵列并结合成整体而成。LED芯片按等间距交叉排列封装在散热铝基板上，通过LED封装外壳保护LED芯片，最后经过LED准直透镜后能够以近似平行光射出，本发明专利技术具有较高的准直效果和较高的能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种LED阵列面光源准直装置
本专利技术涉及非成像LED照明领域。
技术介绍
LED具有光衰时间长、节能环保、体积小等特点，是一种新型低碳的照明光源，随着LED技术的发展，大功率LED在各个方面的应用已相当广泛，如路灯，信号灯等，LED将成为今后照明的主流产品。 除激光外，一般的光源通常为散射型光源，发散角较大，例如LED光源的发散角很大，一般在120度。在远距离照明应用中需要对LED输出光进行准直处理，通常采用的方法就是对LED进行二次光学设计，添加准直透镜进行准直。目前有诸多的方法对LED光源进行准直，例如添加反光杯准直、透镜组合准直等，到是反光杯准直只能对大角度的光线进行准直，对小角度的光线准直反光杯的深度就要求较深，使得体积较大；透镜组合准直则添加了透镜的成本，同时也增加了材料对光的吸收。 综上所诉，现有对面光源准直技术存在准直效果较差或光能利用率较低等问题。
技术实现思路
本专利技术提供的是一种具有高度准直效果和较高光能利用率的LED光源准直装置。 为解决上诉技术问题，本专利技术实现的LED阵列面光源准直装置包括LED散热铝基板、LED芯片、LED封装外壳、LED准直透镜组件。所诉LED光源阵列是将LED芯片陈列式(也可按照需要排列)直接封装在LED散热铝基板上，保证了 LED所产生的热量能够及时散去，在正常的温度环境下工作，LED封装外壳则用于保护LED芯片。LED准直透镜组件则是置于LED芯片阵列的正上方，距离芯片的距离为准直透镜组件单元透镜的焦距。 准直透镜组件单元透镜工作原理:单元准直透镜分折射准直和内全反射准直两部分。光线与以LED中心轴为光轴的夹角在45度范围内的光线经上下两个自由曲面部分透镜折射准直，大于45度角度范围的光线首先经过折射再经自由曲面的全反射准直。单元透镜能对LED芯片120度范围内的光线进行准直，效率在81%。 本专利技术的准直透镜组件单元透镜中心厚度为4.7mm, 口径为14mm，通过同种透镜材料在出光平面处外延1_将所需的单元透镜组合在一起形成整体。 准直透镜组件与LED芯片存在一定的距离，保证有较好的准直效果的同时也防止LED产生的高温致使PMMA材料产生形变影响对光的准直。 【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细说明。 图1是准直透镜组件局部结构二维结构示意图。 图2是LED阵列面光源准直装置的三维模型。 【具体实施方式】 将LED芯片按照阵列排列在铝基板上，精密焊接连通线路，通过焊接将芯片固定在LED散热铝基板上，再将LED封装外壳组装在芯片上，保护芯片。 如图1所示，本专利技术的LED阵列光源准直透镜单元透镜的二维结构示意图，在离光轴45度内的光线经过上下两个自由全面后，形成与光轴夹角很小的出射光。大于45度范围内的光线，经过折射后在透镜外围与空气接触面处，经过一次全反射后形成与光轴夹角很小的光线出射透镜。根据设计单元透镜能对120度范围内的光线进行准直，光能利用率在 81%。 准直透镜组件由多个单元透镜陈列式紧密排列，最后将所有单元透镜组成形成一个整体，在准直透镜组件的外圈添加四个螺丝孔，便于透镜的固定安装。准直透镜组件和LED散热铝基板之间的距离通过垫片精确达到。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED阵列面光源准直装置，该装置包括LED散热铝基板（1）、LED芯片（2）、LED封装外壳（3）、LED准直透镜组件（4）。

【技术特征摘要】
1.一种LED阵列面光源准直装置，该装置包括LED散热铝基板(I)、LED芯片(2)、LED封装外壳(3 )、LED准直透镜组件(4 )。2.其特征在于:LED固定封装在LED散热铝基板上，并结合LED封装外壳保护LED芯片，各芯片位置处于透镜组件单元透镜的焦点位置，透镜组件的单元透镜由折射准直和反射准直两部分构成。3.芯片发出离光轴角度较小的光由折射部分透镜准直，离光轴角度较大的光由反射部分透镜准直，折射和反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健刚，李果华，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32