本實(shí)用新型涉及一種LED器件，尤其是涉及一種出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件。

背景技術(shù)：

隨著居住安全需求的提高，人們對(duì)安防也越來(lái)越重視，在現(xiàn)有的安防類應(yīng)用中，經(jīng)常遇到需要根據(jù)照射目標(biāo)的遠(yuǎn)近和大小調(diào)整監(jiān)控補(bǔ)光光源的出光光空間分布的情形。但現(xiàn)有解決方案中調(diào)節(jié)往往通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)燈具的光學(xué)系統(tǒng)或安裝角度等機(jī)械裝置來(lái)完成，或者通過(guò)有電動(dòng)裝置來(lái)調(diào)節(jié)這些機(jī)械裝置，這無(wú)形中增加了工作難度或者增加了故障風(fēng)險(xiǎn)。或者在一個(gè)安裝殼體上布設(shè)多個(gè)光源，再通過(guò)對(duì)多個(gè)光源的控制來(lái)達(dá)到調(diào)光的效果，如公開(kāi)號(hào)為CN104456174A所公開(kāi)的具有電子可調(diào)光束分布的固態(tài)光源，包括安裝在殼體的一個(gè)或多個(gè)表面上的多個(gè)固態(tài)燈。 所述燈可例如單獨(dú)地和/或彼此結(jié)合地被電子控制，以提供來(lái)自光源的高程度可調(diào)的發(fā)射光給定的固態(tài)燈可包括可調(diào)電光部件以為固態(tài)燈提供其自身的電子可調(diào)光束，一個(gè)或多個(gè)熱沉可任選地被安裝在殼體上以協(xié)助固態(tài)燈的散熱。

上述的所有產(chǎn)品均為組件或者燈具級(jí)別，無(wú)法實(shí)現(xiàn)器件級(jí)的封裝，這些解決方案或存在調(diào)光結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂?jiǎn)栴}，或存在體積大、調(diào)光效果較差，和存在光損失問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在提供一種出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件，該出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件在封裝支架內(nèi)封裝兩種或兩種以上具有不同出光角度的LED芯片，通過(guò)調(diào)整出光角度不同的LED芯片的電流大小即可實(shí)現(xiàn)器件級(jí)的出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件，以解決現(xiàn)有的光強(qiáng)調(diào)節(jié)燈具調(diào)光結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂、體積大和無(wú)法實(shí)現(xiàn)器件級(jí)封裝的問(wèn)題。

具體方案如下：

一種出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件，包括封裝支架、固晶膠、兩種或兩種以上具有不同出光角度的LED芯片和透明保護(hù)體，所述封裝支架上設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電氣回路，所述LED芯片通過(guò)固晶膠固定在封裝支架上，所述LED芯片與封裝支架上的電氣回路相電氣連接，并且每一個(gè)電氣回路控制一種出光角度的LED芯片，所述透明保護(hù)體覆蓋在LED芯片上以保護(hù)LED芯片。

優(yōu)選的，所述LED芯片包括一種為相對(duì)其它LED芯片的大角度出光芯片和一種為相對(duì)其他芯片的小角度出光芯片，所述大角度出光芯片和小角度出光芯片在封裝支架上并排布置。

優(yōu)選的，所述LED芯片包括一種為相對(duì)其它LED芯片的大角度出光芯片和一種為相對(duì)其他芯片的小角度出光芯片，所述大角度出光芯片位于封裝支架的中部，所述小角度出光芯片布設(shè)在大角度出光芯片的周側(cè)。

優(yōu)選的，所述大角度出光芯片的出光角度為110°-160°，所述小角度出光芯片的出光角度為10-60°。

優(yōu)選的，所述LED芯片包括一種為相對(duì)其它LED芯片的大角度出光芯片、一種為相對(duì)其他芯片的小角度出光芯片以及一種介于大角度出光芯片和小角度出光芯片之間的中角度出光芯片，所述大角度出光芯片、中角度出光芯片和小角度出光芯片并排布置，并且所述大角度出光芯片位于中角度出光芯片和小角度出光芯片之間。

優(yōu)選的，所述LED芯片包括一種為相對(duì)其它LED芯片的大角度出光芯片、一種為相對(duì)其他芯片的小角度出光芯片以及一種介于大角度出光芯片和小角度出光芯片之間的中角度出光芯片，所述大角度出光芯片位于封裝支架的中部，所述中角度出光芯片和小角度出光芯片環(huán)形并排布設(shè)在大角度出光芯片的周側(cè)。

優(yōu)選的，所述大角度出光芯片的出光角度為120°-160°，所述中角度出光芯片的出光角度為60°-100°，所述小角度出光芯片的出光角度為10°-40°。

優(yōu)選的，所述LED芯片的出射光的波長(zhǎng)為350nm至1000nm中的一種或者幾種組合。

優(yōu)選的，所述出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件應(yīng)用于安防領(lǐng)域。

本實(shí)用新型提供的一種出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件與現(xiàn)有技術(shù)相比較有益效果：

1、本實(shí)用新型提供的一種出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件在封裝支架上封裝有兩種或者兩種以上具有不同出光角度的LED芯片，每一種出光角度的LED芯片單獨(dú)可調(diào)，因此可以實(shí)現(xiàn)器件級(jí)的出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件，不僅具有體積小，制造過(guò)程與現(xiàn)有的LED封裝工藝完全兼容，而且還具有成本低廉，出光亮度高、光斑均勻和可靠性高的優(yōu)勢(shì)。

2、本實(shí)用新型提供的一種出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件的大角度出光芯片和小角度出光芯片并排布設(shè)在封裝支架上，或者大角度出光芯片布設(shè)在封裝支架的中部，小角度出光芯片布設(shè)在大角度出光芯片的周側(cè)，這種LED芯片的布設(shè)方式可以使得該LED器件具有出光亮度高，光斑更加均勻和可調(diào)范圍大的優(yōu)勢(shì)。

3、本實(shí)用新型提供的一種出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件的大角度出光芯片、中角度出光芯和小角度出光芯片并排布設(shè)在封裝支架上，或者大角度出光芯片布設(shè)在封裝支架的中部，小角度出光芯片和中角度出光芯片環(huán)形并排布設(shè)在大角度出光芯片的周側(cè)，這種LED芯片的布設(shè)方式可以使得該LED器件具有出光亮度高，光斑更加均勻和可調(diào)范圍大的優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

圖1示出了出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2示出了實(shí)施例1中LED器件的LED芯片布設(shè)的示意圖。

圖3示出了實(shí)施例1中LED器件的LED芯片布設(shè)的另一示意圖。

圖4示出了實(shí)施例2中LED器件的LED芯片布設(shè)的示意圖。

圖5示出了實(shí)施例2中LED器件的LED芯片布設(shè)的另一示意圖。

圖6示出了小角度出光芯片的的光強(qiáng)分布曲線圖。

圖7示出了小角度出光芯片的的光強(qiáng)分布圖。

圖8示出了中角度出光芯片的的光強(qiáng)分布曲線圖。

圖9示出了中角度出光芯片的的光強(qiáng)分布圖。

圖10示出了大角度出光芯片的的光強(qiáng)分布曲線圖。

圖11示出了大角度出光芯片的的光強(qiáng)分布圖。

圖12示出了第一種電流下LED器件的光強(qiáng)分布曲線圖。

圖13示出了第一種電流下LED器件的光強(qiáng)分布圖。

圖14示出了第二種電流下LED器件的光強(qiáng)分布曲線圖。

圖15示出了第二種電流下LED器件的光強(qiáng)分布圖。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說(shuō)明各實(shí)施例，本實(shí)用新型提供有附圖。這些附圖為本實(shí)用新型揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說(shuō)明實(shí)施例，并可配合說(shuō)明書的相關(guān)描述來(lái)解釋實(shí)施例的運(yùn)作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實(shí)施方式以及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號(hào)通常用來(lái)表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件，包括封裝支架1，固晶膠（圖中未示出），兩種或兩種以上具有不同出光角度的LED芯片2和透明保護(hù)體3，所述封裝支架上設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電氣回路4，所述LED芯片2通過(guò)固晶膠固定在封裝支架上1，所述LED芯片2與封裝支架1上的電氣回路3相電氣連接，并且每一個(gè)電氣回路控制一種出光角度的LED芯片1，所述透明保護(hù)體3覆蓋在LED芯片2上以保護(hù)LED芯片2。其中，封裝支架的材質(zhì)可以是金屬、陶瓷、玻璃、FR4中的一種，或者為以上各類材質(zhì)的完全或者局部混合構(gòu)建，封裝支架可以是完全平面的基板或者帶有1個(gè)或多個(gè)凹陷碗杯的引線框架。所述的固晶膠可以是導(dǎo)電或者不導(dǎo)電的，其組成成分為金屬、金屬合金、金屬和各類膠水的混合物、其它透明或者不透明材料和膠水的混合物，也可以是純粹的膠水。LED芯片2通過(guò)固晶膠固定在封裝支架上或者封裝支架的凹陷碗杯內(nèi)，如果LED芯片是正裝LED芯片，則通過(guò)金線與封裝支架上的電氣回路4實(shí)現(xiàn)電氣連接，如果LED芯片是倒裝LED芯片，則可以通過(guò)錫膏或者共晶焊接與封裝支架上的電氣回路實(shí)現(xiàn)電氣連接，而如果時(shí)垂直LED芯片，則可以通過(guò)固晶膠和金線與封裝支架上的電氣回路實(shí)現(xiàn)電氣連接。該LED器件通過(guò)定量調(diào)控封裝支架上不同電氣回路上的不同發(fā)光角度的LED芯片的工作電流，進(jìn)而調(diào)整LED芯片發(fā)出的光在空間不同角度的亮度，通過(guò)不同發(fā)光角度的LED芯片發(fā)出的光在空間不同角度的混合，實(shí)現(xiàn)該LED器件整體發(fā)出的光在空間不同角度的亮度可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)器件整體的光分布可調(diào)。

參考圖2，圖2中LED芯片2包括一種為相對(duì)其它LED芯片的大角度出光芯片2a和一種為相對(duì)其他芯片的小角度出光芯片2b，所述大角度出光芯片2a和小角度出光芯片2b在封裝支架上并排布置，圖2中所示的大角度出光芯片2a和小角度出光芯片2b的顆數(shù)都為一顆，但并不限定于此，大角度出光芯片2a和小角度出光芯片2b都可以是多顆。

如圖3所示，作為L(zhǎng)ED芯片2的另一種排布方式，圖3中LED芯片2包括一種為相對(duì)其它LED芯片的大角度出光芯片2a和一種為相對(duì)其他芯片的小角度出光芯片2b，所述小角度出光芯片2b布設(shè)在大角度出光芯片2a的周側(cè)，圖3中所示的大角度出光芯片2a為一顆，小角度出光芯片2b的顆數(shù)為多顆都但并不限定于此，大角度出光芯片2a也可以是多顆。

優(yōu)選的，上述的大角度出光芯片的出光角度為110°-160°，所述小角度出光芯片的出光角度為10-60°。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述LED芯片的出射光的波長(zhǎng)為350nm至1000nm中的一種或者幾種組合。

實(shí)施例2

如圖4和圖5所示，本實(shí)施例提供的一種出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件與實(shí)施例1中的LED器件結(jié)構(gòu)大致相同，區(qū)別在于LED芯片的種類和顆數(shù)不同，具體區(qū)別如下，參考圖4，所述LED芯片包括一種為相對(duì)其它LED芯片的大角度出光芯片2a、一種為相對(duì)其他芯片的小角度出光芯片2b以及一種介于大角度出光芯片2a和小角度出光芯片2b之間的中角度出光芯片2c，所述大角度出光芯片2a、中角度出光芯片2c和小角度出光芯片2a并排布置，并且所述大角度出光芯片2a位于中角度出光芯片2c和小角度出光芯片2b之間，圖4中大角度出光芯片2a、中角度出光芯片2c和小角度出光芯片2a的顆數(shù)相同，但并不限定于此，也可以不同。

如圖5所示，作為L(zhǎng)ED芯片2的另一種排布方式，圖5中所述LED芯片包括一種為相對(duì)其它LED芯片的大角度出光芯片2a、一種為相對(duì)其他芯片的小角度出光芯片2b以及一種介于大角度出光芯片2a和小角度出光芯片2b之間的中角度出光芯片2c，所述大角度出光芯片2a位于封裝支架的中部，所述中角度出光芯片2c和小角度出光芯片2b環(huán)形并排布設(shè)在大角度出光芯片的周側(cè)，圖4中大角度出光芯片2a、中角度出光芯片2c和小角度出光芯片2a的顆數(shù)相同，但并不限定于此，也可以不同。

優(yōu)選的，所述大角度出光芯片的出光角度為120°-160°，所述中角度出光芯片的出光角度為60°-100°，所述小角度出光芯片的出光角度為10°-40°。

本實(shí)用新型提供的出光光強(qiáng)分布調(diào)節(jié)的原理是通過(guò)定量調(diào)控基板上不同回路上的不同發(fā)光角度的芯片工作電流，進(jìn)而調(diào)整芯片發(fā)出的光在空間不同角度的亮度，通過(guò)不同芯片發(fā)出的光在空間不同角度的混合，實(shí)現(xiàn)器件整體發(fā)出的光在空間不同角度的亮度可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)器件整體的光分布可調(diào)。下面以三種不同出光角度的LED芯片為例進(jìn)行說(shuō)明：根據(jù)光強(qiáng)疊加原理，假設(shè)芯片A在其最大工作電流iA時(shí)，其發(fā)光光空間分布為I₁(θ)|_i=iA，芯片B在其最大工作電流iB時(shí)，其發(fā)光光空間分布為I₂(θ)|_i=iB，芯片C在其最大工作電流iC時(shí)，其發(fā)光光空間分布為I₃(θ)|_i=iC。則在三顆芯片同時(shí)以最大電流點(diǎn)亮?xí)r，器件整體在某一角度θ的出光I(θ)可表示為：

I(θ)₀ =I₁(θ)|_i=iA + I₂(θ)|_i=iB + I₃(θ)|_i=iC

通過(guò)電流調(diào)整不同芯片的點(diǎn)亮?xí)r，器件整體在某一角度θ的出光I(θ)可表示為:

I(θ)=ξ₁I₁(θ)|_i=iA + ξ₂I₂(θ)|_i=iB +ξ₃I₃(θ)|_i=iC

其中：ξ₁=ia/iA，ξ₂=ib/iB，ξ₃=ic/iC （ia、ib、ic為實(shí)際工作電流）。

故實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)不同的光分布要求I(θ)，只需通過(guò)調(diào)控三款芯片的工作電流ia、ib、ic既可完成器件整體出光光分布的調(diào)控。

如圖6-圖11所示，其中圖6為小角度出光芯片2b的光強(qiáng)分布曲線圖，圖7為小角度出光芯片2b的光強(qiáng)分布圖，圖8為中角度出光芯片2c的光強(qiáng)分布曲線圖，圖9為中角度出光芯片2c的光強(qiáng)分布圖，圖10為大角度出光芯片2a的光強(qiáng)分布曲線圖和圖11為大角度出光芯片2a的光強(qiáng)分布圖。

上述的小角度出光芯片2b、中角度出光芯片2c和大角度出光芯片2a采用圖4所示的布設(shè)方式布設(shè)，當(dāng)小角度出光芯片2b、中角度出光芯片2c和大角度出光芯片2a都以200mA的電流點(diǎn)亮?xí)r，光強(qiáng)分布曲線圖和光強(qiáng)分布圖如圖12和圖13所示，而當(dāng)當(dāng)小角度出光芯片2b以100mA、中角度出光芯片2c以200mA和大角度出光芯片2a以900mA點(diǎn)亮?xí)r，強(qiáng)分布曲線圖和光強(qiáng)分布圖如圖14和圖15所示。對(duì)比圖12和圖14以及圖13和圖15，可以看出改變?nèi)N出光角度的LED芯片的電流大小即可以實(shí)現(xiàn)器件整體出光光分布的調(diào)控。

進(jìn)一步優(yōu)選的，實(shí)施例1和實(shí)例2中所描述的出光光強(qiáng)分布可調(diào)的LED器件應(yīng)用在安防領(lǐng)域中。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。