Led透明面罩及led模組的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種LED透明面罩，包括出光窗，所述出光窗包括出光窗面以及從出光窗面邊緣朝出光窗面同一側延伸的多塊側壁；所述出光窗面的外側面包括緊密接合的上部弧面和下部弧面，所述上部弧面的曲率半徑小于下部弧面的曲率半徑。實施本實用新型，從LED出射的光線實現了重新配光，將原先從上部出射，被浪費掉的光線重新利用起來，使得下部的出射光增加，提高了視角范圍內的亮度，從總的能量利用情況來看，本實用新型能夠利用更多的LED出光，從而節省了能源。
【專利說明】LED透明面罩及LED模組
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED部件，更具體地說，涉及一種LED透明面罩及LED模組。
【背景技術】
[0002]用于戶外的LED顯示屏，因為有防水的需求，一般會在LED燈前面覆蓋一層透明的面罩。因此，從功能上講，該透明面罩不僅要求防水，還必須透光，使每顆LED燈發出的光透過透明面罩后在人眼里能夠清晰、完整地顯示出來。該透明面罩材料可以為透明膠體，透明塑料等材料，透光率是衡量透明面罩性能的一個重要指標，也直接決定著LED顯示屏中心角處的亮度及屏體的視角。
[0003]現有的透明面罩出光窗口均為一個平面結構，中心角處的亮度及屏體的視角均有一定損失，而且上視角的絕大部分光線投射到天空中，地面上的人眼無法接收到，從而造成了光通量的浪費，光效利用率的降低。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于，針對現有的LED面罩在使用的時候會造成亮度、視角的損失，且會造成光通量浪費，光效利用率低的缺陷，提供一種新型的LED透明面罩，以克服現有技術中的問題。
[0005]本實用新型解決上述問題的方案是:構造一種LED透明面罩，包括出光窗，所述出光窗包括出光窗面以及從出光窗面邊緣朝出光窗面同一側延伸的多塊側壁；所述出光窗面的外側面包括緊密接合的上部弧面和下部弧面，所述上部弧面的曲率半徑小于下部弧面的曲率半徑。
[0006]本實用新型的LED透明面罩，所述上部弧面和下部弧面在接合處圓滑過渡或者外切。
[0007]本實用新型的LED透明面罩，所述出光窗面的內側面為平面。
[0008]本實用新型的LED透明面罩，包括陣列排布的多個出光窗，還包括設置在出光窗之間，與出光窗一體成型的基平面。
[0009]本實用新型的LED透明面罩，基平面的邊緣貼合有遮光邊。
[0010]本實用新型的LED透明面罩，基平面上延伸出多個定位柱。
[0011]本實用新型的LED透明面罩，所述上部弧面包括多個上部柱面，相鄰的上部柱面相切；所述下部弧面包括多個下部柱面，相鄰的下部柱面相切。
[0012]本實用新型的LED透明面罩，每個上部柱面的曲率半徑小于每個下部柱面的曲率半徑。
[0013]本實用新型還提供一種LED模組，包括LED透明面罩和燈板，所述燈板上安裝有LED，所述LED透明面罩的出光窗扣接在LED上。
[0014]實用新型的LED模組還包括黑色的塑膠面罩，其扣接在兩燈的間隙之間，以增大顯示屏的對比度。
[0015]實施本實用新型的LED透明面罩，具有以下的有益效果:通過重新設計的出光窗面，從LED出射的光線實現了重新配光，將原先從上部出射，被浪費掉的光線重新利用起來，使得下部的出射光增加，提高了視角范圍內的亮度，從總的能量利用情況來看，本實用新型能夠利用更多的LED出光，從而節省了能源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]以下結合附圖對本實用新型進行說明，其中:
[0017]圖1為本實用新型LED透明面罩的正面示意圖；
[0018]圖2為圖1的LED透明面罩的側面示意圖；
[0019]圖3為本實用新型LED透明面罩扣接在LED上時的縱向剖視圖；
[0020]圖4為本實用新型LED透明面罩扣接在LED上時的水平剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]針對現有的LED面罩在出光面上都是平面設置，導致從上部的出光被浪費，視角有損失的問題，本實用新型通過將出光面設置成兩段不同的弧面，使得上部的出光量減少，下部的出光增加，利用更多的LED出光，從而節省了能源。
[0022]為了更清楚明白地解析本實用新型的目的、技術方案和優點，以下結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0023]如圖1所示為本實用新型LED透明面罩的正面示意圖；本實施例的LED透明面罩包括多顆陣列排布的出光窗I，每個出光窗I具有相同的結構。在出光窗I之間為基平面2，基平面2與出光窗I 一體成型。在基平面2上還延伸出多個定位柱4，這些定位柱4用于將LED透明面罩固定在LED的燈板上，當固定好之后，每個出光窗I將會對應的扣接在一個LED上，保護LED在戶外使用的時候不會被雨水影響正常工作；而在LED燈版上的LED之間則設置黑色的塑膠面罩，其扣接在兩燈的間隙之間，以增大顯示屏的對比度。在基平面2的四周邊緣上設置有透明或者黑色遮光邊3，通過設置遮光邊3，LED的光就不會進入到拼接的間隙，進而不會在顯示屏上形成亮線，從而提高了 LED顯示屏的顯示質量。
[0024]在出光窗I中進行了重新的設計，使得圖1所示的LED透明面罩能夠實現對于LED出光的重新分配。具體的，出光窗I的結構如圖2所示。出光窗I包括出光窗面11以及從出光窗面11邊緣朝出光窗面11同一側的方向延伸的多塊側壁12。在本實施例中,側壁12與基層厚度接近，內部呈空腔結構。側壁12斜面約8°左右，便于拔模以及后面塑膠面罩的安裝。
[0025]而出光窗面11的外側面在本實施例中由兩個曲率半徑不相同的曲面所組成:曲率半徑較小的上部弧面111以及曲率半徑較大的下部弧面112，即下部弧面112較上部弧面111更為“平坦”。兩段弧面在出光窗面11的大致中部位置進行圓滑過渡。由于上半段弧面的曲率半徑更小，從光學的折射原理可知，其對光線傳播方向的改變更大，使部分向上視角出射的光線折射到中心視角及下視角方向，下半段弧面曲率半徑大，對光線的折射相對較小，保持下視角足夠大的要求。
[0026]在本實施例中，出光窗I與基平面2為一體成型結構，通過注射、倒模等工藝方式，將透明材料加工成如圖2所示的結構，即可實現本實用新型所要達到的光學效果。
[0027]在圖2的實施例中，出光窗面11的外側面使用了兩段弧面，本領域的技術人員應當理解的是，這兩段弧面也是可以使用多段弧面組成的，也就是說，上部弧面111和下部弧面112可以由多段弧面或者柱面通過圓滑過渡的方式組成。為了保證下方位置的出光能夠更多的出射光，每一段組成下部弧面112的小弧面/柱面的曲率半徑都大于每一段組成上部弧面111的小弧面/柱面，這樣就能夠保證下方位置的出光滿足本實用新型的設計需要。
[0028]如圖2所示為LED透明面罩的出光窗I對應的扣在LED 5上時的側面剖視圖。由出光窗面11及所有的側壁所組成的出光窗I具有可以容置LED 5的腔體。由于LED透明面罩上的各個出光窗I的間隔與LED 5的間隔對應設置成一致，當LED透明面罩的基平面2扣在LED的燈板上的時候，每一個出光窗I都能與一個LED 5對應接合在一起，從而起到保護LED 5的作用。
[0029]在實施本實用新型的時候，只要保證出光窗面11的外側為多段弧面組成的即可；而出光窗面11的內側(即靠近LED的一側)則可以采用平面的設計，當然也可以采用與外側表面形狀一致的弧面，兩者均不影響外表面的配光。而考慮到LED燈頂面也近似于一個平面，且硅膠等一些材料具有一定的柔軟性，裝配時，內側為弧面容易變形，因此將內側面做成平面為更優的選擇。
[0030]以上給出了出光窗面11在縱向方向上的設置，通過多段的弧面配光，使得在縱向方向上，位于出光窗I的下方位置得到更多的出光。而在水平方向上，本實用新型則需要保證其有足夠的照射范圍以及照射均勻性。當考慮到照射的均勻性時，可以將出光窗面11的水平剖面設置成平面，如圖4所示。綜合考慮出光面11的縱向和橫向的剖面形狀可知，在本實施例中，上部弧面111和下部弧面112為曲率半徑不同的兩段圓柱面。
[0031]實施本實用新型，將出光窗的外側面設為弧面，弧面包括上部弧面和下部弧面，則射向上視角處的光部分會被上部弧面折射到中心視角和下視角處，這些射向中心視角和下視角處的光有部分會穿過凸起透射出去；射向下視角處的光部分會被下部弧面折射到中心視角和上視角處，這些射向中心視角和上視角處的光有部分會穿過凸起透射出去。通過本實用新型對出光弧面的重新設計，使得新產品后尤其適合左右視角要求大￠0°?70° )，對上下視角要求相對小一些的要求。由于以前使用的硅膠面罩，出光窗口內外表面都是平面，主要通過塑膠面罩上的遮光檐把上視角方向的光給擋住部分，造成光通量的浪費，在實施了本實用新型的方案后，這些光通量的浪費就得到改善。
[0032]以上僅為本實用新型【具體實施方式】，不能以此來限定本實用新型的范圍，本【技術領域】內的一般技術人員根據本創作所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，都應仍屬本實用新型涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種LED透明面罩，其特征在于，包括出光窗(1),所述出光窗(1)包括出光窗面(II)以及從所述出光窗面(11)邊緣朝出光窗面(11)同一側延伸的多塊側壁(12);所述出光窗面(11)的外側面包括緊密接合的上部弧面(111)和下部弧面(112)，所述上部弧面(III)的曲率半徑小于下部弧面(112)的曲率半徑。
2.根據權利要求1所述的LED透明面罩，其特征在于，所述上部弧面(111)和下部弧面(112)在接合處圓滑過渡或者外切。
3.根據權利要求1所述的LED透明面罩，其特征在于，所述出光窗面(11)的內側面為平面。
4.根據權利要求1所述的LED透明面罩，其特征在于，包括陣列排布的多個出光窗(1)，還包括設置在所述出光窗(1)之間，與所述出光窗(1) 一體成型的基平面(2)。
5.根據權利要求4所述的LED透明面罩，其特征在于，所述基平面(2)的邊緣貼合有遮光邊⑶。
6.根據權利要求4所述的LED透明面罩，其特征在于，所述基平面(2)上延伸出多個定位柱⑷。
7.根據權利要求1-6任一所述的LED透明面罩，其特征在于，所述上部弧面(111)包括多個上部柱面，相鄰的所述上部柱面相切；所述下部弧面(112)包括多個下部柱面，相鄰的所述下部柱面相切。
8.根據權利要求7所述的LED透明面罩，其特征在于，每個所述上部柱面的曲率半徑小于每個所述下部柱面的曲率半徑。
9.一種LED模組，其特征在于，包括如權利要求1-7任一所述的LED透明面罩和燈板，所述燈板上安裝有LED(5)，所述LED透明面罩的出光窗(1)扣接在LED(5)上。
10.根據權利要求9所述的LED模組，其特征在于，還包括黑色的塑膠面罩，所述塑膠面罩扣接在兩燈的間隙之間。
【文檔編號】G09F9/33GK204130097SQ201420528600
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】金福報, 朱凌, 張奇, 劉玲, 李選中, 吳涵渠 申請人:深圳市奧拓電子股份有限公司