一种csp光源的透镜面盖
阅读说明：本技术 一种csp光源的透镜面盖 (Lens surface cover of CSP light source ) 是由 曾平 胡俊 张玲霞 于 2019-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种CSP光源的透镜面盖,所述透镜面盖包括面盖和透镜,所述透镜具有内曲面和外曲面,所述内曲面由球面或内自由曲面a,内自由曲面b,拔模面c,内自由曲面d及拔模面e组成,所述内自由曲面b用于将原利用外自由曲面j进行配光的光线偏转至有效配光外曲面上,所述内自由曲面d用于将未进行精准控制的光线反射出去,通过合理的透镜内曲面的设计,克服了由于注塑时面盖与部分外曲面的融合,导致部分光线无法出射及传统透镜设计无法有效利用靠近芯片表面的区域内的光线,使得光线损耗转换为热能的缺陷,从而提高了CSP芯片的光线利用率,提高了产品光效,降低了产品的发热量,延长了产品的寿命。(The invention discloses a lens surface cover of a CSP light source, which comprises a surface cover and a lens, wherein the lens is provided with an inner curved surface and an outer curved surface, the inner curved surface consists of a spherical surface or an inner free curved surface a, an inner free curved surface b, a draft surface c, an inner free curved surface d and a draft surface e, the inner free curved surface b is used for deflecting light which is originally distributed by using an outer free curved surface j to an effective light distribution outer curved surface, the inner free curved surface d is used for reflecting light which is not accurately controlled, and through reasonable design of the inner curved surface of the lens, the defects that partial light cannot be emitted due to fusion of the surface cover and the partial outer curved surface during injection molding and light in an area close to the surface of the chip cannot be effectively utilized by traditional lens design, so that light loss is converted into heat energy are overcome, the light utilization rate of a CSP chip is improved, and the light efficiency of a product is improved, the heat productivity of the product is reduced, and the service life of the product is prolonged.)
技术领域
本发明涉及LED透镜技术领域，尤其涉及一种提高CSP芯片光效的透镜。
背景技术
CSP封装的产品面积大约是芯片面积的1.2倍或者更小。这样的封装形式大大提高了PCB上的集成度，减小了电子器件的体积和重量，提高了产品的性能。然而，一般在设计透镜面盖时，综合考虑结构性能和注塑及配光精确度的要求，面盖的厚度为1.5mm以上，而CSP芯片厚度大约为0.3mm，此时，若外曲面的设计原点与芯片的出光面的中心重合，则外曲面被面盖遮盖的面积最大，由被遮盖的外曲面配光的光线则无法出射；若外曲面的设计原点高于芯片出光面的中心，则由于存在的高度差，导致部分光线无法被精准控制，形成杂散光，在面盖内进行全反射，最终转换成热量损耗，因此CSP芯片的光效较低。
目前提高光效的方法如CN 109630980 A一种LED灯透镜中所述，在透镜本体对应透光凸起部的边缘设置环形槽，环形槽的外侧设置朝外倾斜且环绕着透光凸起部的反射斜面，让光线更好地出射，但是此设计在使用过程中会有灰尘的堆积，影响反射斜面的反射效果，最终影响产品的光效。
综上所述，目前对于CSP芯片的配光设计，存在光线利用率低，光效低，产品发热量大，缩短了产品寿命的缺点。
发明内容
本发明要解决的问题是，通过合理的透镜内曲面的设计，将上述无法精控的光线进行反射或偏转，从配光外曲面的有效部分出射，从而提高CSP芯片的光线利用率，提高光效，降低产品的发热量，延长产品的寿命。
为实现上述目的，本发明提出一种CSP光源的透镜面盖，所述透镜面盖包括面盖和透镜，所述透镜具有内曲面和外曲面，所述内曲面由球面或内自由曲面a，内自由曲面b，拔模面c，内自由曲面d及拔模面e组成，所述外曲面为自由曲面，所述外曲面具有外自由曲面i及外自由曲面j两部分；所述球面或内自由曲面a用于主体光线配光设计，所述内自由曲面d为反射面，用于将未进行精准控制的光线A反射出去，所述光线A为CSP芯片出光面至所述外自由曲面j的最低处的角度范围内的所有光线。
优选地，所述内自由曲面b与所述球面或内自由曲面a平滑连接，所述内自由曲面b用于将光线B偏转至所述外自由曲面i上，所述光线B为原利用所述外自由曲面j进行配光的所有光线。
优选地，所述外自由曲面i突出于面盖，所述外自由曲面j为所述外曲面在面盖表面以下的部分。
优选地，所述拔模面c与所述内自由曲面b平滑连接，经过所述拔模面c的光线到达所述内自由曲面d后反射至所述外自由曲面i。
优选地，所述内自由曲面d的最低面不高于CSP芯片的出光面。
优选地，所述内自由曲面d的最高点与所述外自由曲面j的最低点的连线经过CSP芯片出光面的中心。
优选地，所述球面或内自由曲面a，内自由曲面b，拔模面c及内自由曲面d均为独立计算后得出的曲面。
优选地，所述透镜面盖为折射率大于1 的玻璃或PC 或PMMA 材料制成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
通过内自由曲面b的设计，将原本利用被面盖融合的外自由曲面j进行配光的光线（区域β内的全部光线）偏转至突出于面盖的外自由曲面i上，克服了由于注塑时面盖与部分外曲面的融合而导致原利用外自由曲面j进行配光的所有光线无法出射，光线损耗转换为热能的缺陷，提高了光线利用率，与现有技术在透镜底部设置环形切面相比，内曲面的设计在提高光效的同时，克服了使用过程中灰尘对反射斜面的反射效果的负面影响的缺陷；通过拔模面c及内自由曲面d的设计，CSP芯片发出的原本未精准控制的光线穿过拔模面c后经内自由曲面d反射至外自由曲面i后出射，克服了传统设计的透镜无法有效利用芯片出光面至外自由曲面j的最低处的角度范围内的所有光线（区域α内的全部光线）的缺陷，从而提高了CSP芯片的光线利用率，提高了产品光效，降低了光线损耗，降低了产品的发热量，延长了产品的寿命。
附图说明
图1为本发明透镜面盖的示意图。
图2为本发明透镜面盖的主视图。
图3为现有技术透镜面盖横截面的光线光路图。
图4为本发明透镜面盖横截面的光线光路图。
附图标记：1-透镜面盖；2-面盖；3-透镜；31-内曲面；32-外曲面；311-自由曲面a；312-自由曲面b；313-球面c；314-自由曲面d；321-自由曲面i；322-自由曲面j；4-光线A；5-光线B；6-光线区域α；7-光线区域β。
具体实施方式
下面将结合本实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1至4，一种CSP光源的透镜面盖，所述透镜面盖1包括面盖2和透镜3，所述透镜3具有内曲面31和外曲面32，所述内曲面31由球面或内自由曲面a311，内自由曲面b312，拔模面c313，内自由曲面d314及拔模面e315组成，所述外曲面32为自由曲面，所述外曲面32具有外自由曲面i321及外自由曲面j322两部分；所述球面或内自由曲面a311用于主体光线配光设计，所述内自由曲面d314为反射面，用于将未进行精准控制的光线A4反射出去，所述光线A4为CSP芯片出光面至所述外自由曲面j322的最低处的角度范围内的所有光线。
进一步地，所述内自由曲面b312与所述球面或内自由曲面a311平滑连接，所述内自由曲面b312用于将光线B5偏转至所述外自由曲面i321上，所述光线B5为原利用所述外自由曲面j322进行配光的所有光线，即区域β内的所有光线 。
进一步地，所述外自由曲面i321突出于面盖2，所述外自由曲面j322为所述外曲面32在面盖2表面以下的部分。
进一步地，所述拔模面c313与所述内自由曲面b312平滑连接，经过所述拔模面c313的光线到达所述内自由曲面d314后反射至所述外自由曲面i321。
进一步地，所述内自由曲面d314的最低面不高于CSP芯片的出光面，CSP芯片为顶面出光，实际应用中可以根据需要进行自由曲面d的最低面的调整。
进一步地，所述内自由曲面d314的最高点与所述外自由曲面j322的最低点的连线经过CSP芯片出光面的中心，保证所有位于区域α内的光线能全部被内自由曲面d反射。
进一步地，所述球面或内自由曲面a311，内自由曲面b312，拔模面c313及内自由曲面d314均为独立计算后得出的曲面。
进一步地，所述透镜面盖1为折射率大于1 的玻璃或PC 或PMMA 材料制成。
以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。