專利名稱：發(fā)光組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光組件，特別是指一種發(fā)光二極管組件。
背景技術(shù)：
作為一種新興的光源，發(fā)光二極管憑借其發(fā)光效率高、體積小、重量輕、環(huán)保等優(yōu) 點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用到當(dāng)前的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，大有取代傳統(tǒng)光源的趨勢(shì)。直接自發(fā)光二極管出射的光線往往不能很好地滿足照明需求，目前一般采用在發(fā) 光二極管上加裝透鏡的方式來對(duì)其輸出光型進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)對(duì)光線調(diào)節(jié)效果的不同，透鏡 又可分為聚光型及散光型兩種。由于照明領(lǐng)域通常對(duì)光強(qiáng)要求較高，因此聚光型透鏡在該 領(lǐng)域應(yīng)用更為廣泛。然而，目前常用的聚光型透鏡對(duì)光束張角的控制能力不足，導(dǎo)致部分光 線以較大角度出射，從而造成輸出光型的邊緣發(fā)黃或者出現(xiàn)亮圈的現(xiàn)象，不利于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種發(fā)光組件，其能將輸出光束張角控制在較小的范圍內(nèi)。一種發(fā)光組件，其包括一透鏡及一發(fā)光二極管，該透鏡包括一入光面、一出光面及 一位于出光面及入光面之間的外側(cè)壁面，自發(fā)光二極管以大角度出射的光線經(jīng)透鏡的入光 面折射、外側(cè)壁面的反射及出光面折射出透鏡外，該透鏡對(duì)發(fā)光二極管的聚光率介于2 4 之間。透鏡的外側(cè)壁面為連續(xù)平滑的曲面。透鏡的外側(cè)壁面包括一圓錐面，其曲率介于0. 03 0. 05mm 1之間。透鏡的外側(cè)壁面與透鏡的出光面直接連接，與透鏡的入光面間接連接。透鏡的入光面包括一正對(duì)發(fā)光二極管的平面及一環(huán)繞該平面的內(nèi)側(cè)壁面。該內(nèi)側(cè)壁面向內(nèi)凸出弧度。透鏡的出光面包括一圓臺(tái)面及一環(huán)繞該圓臺(tái)面的另一圓錐面。該另一圓錐面的曲率介于0 0. Imm1之間。該圓臺(tái)面的中部區(qū)域?yàn)槠矫?，其面積小于透鏡入光面的平面的面積。該圓臺(tái)面的高度小于另一圓錐面的高度。該發(fā)光二極管安裝于一電路板上，該透鏡包括一位于其內(nèi)側(cè)壁面及外側(cè)壁面之間 的底面，該透鏡的底面通過黏接材料固定于電路板上。透鏡對(duì)發(fā)光二極管的聚光率為2. 7。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的發(fā)光組件采用透鏡的外側(cè)壁面對(duì)大角度出射的發(fā)光二 極管光線進(jìn)行反射，并通過透鏡出光面及入光面的進(jìn)一步調(diào)整，使最終輸出透鏡外的光線 張角被限制在較小的范圍內(nèi)，從而防止輸出光型邊緣發(fā)黃或發(fā)亮的情況發(fā)生。下面參照附圖，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

圖1是本發(fā)明的發(fā)光組件中的透鏡的立體圖。圖2是圖1的倒置圖。圖3是本發(fā)明發(fā)光組件的剖面圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1及3，本發(fā)明的發(fā)光組件包括一發(fā)光二極管模組10及一透鏡20。該發(fā) 光二極管模組10包括一電路板12及一安裝在電路板12上的發(fā)光二極管20。該電路板12 用于支撐發(fā)光二極管20，并同時(shí)給發(fā)光二極管20提供能量。該發(fā)光二極管20包括一基座 22、一固定于基座22上的芯片M及一罩住芯片M的封罩26。該基座22為矩形，其可由絕 熱材料(如塑膠)或者導(dǎo)熱材料(如陶瓷)制成。該芯片M通過導(dǎo)熱材料(圖未示出) 黏結(jié)于基座22頂面。該封罩沈固定于基座22頂面以將芯片M與外界隔絕，防止其受到 外界環(huán)境的影響。封罩26為圓頂形，以對(duì)芯片M發(fā)出的光線進(jìn)行初步調(diào)節(jié)。該發(fā)光二極 管20具有一光軸I，其發(fā)出的光線關(guān)于該光軸I旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布于120度的角度范圍內(nèi)。請(qǐng)一并參閱圖2，透鏡30由透明材質(zhì)如PC或PMMA等制成，其關(guān)于光軸I旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。 該透鏡30包括一定位部32及一連接該定位部32的調(diào)光部34。該定位部32呈圓盤狀，其 底面開設(shè)有一方形的容置槽320 (如圖幻。該容置槽320的口徑及深度與發(fā)光二極管20基 座22的直徑及高度大致相等，以恰好將發(fā)光二極管20基座22收容于其中。該定位部32 的底面可通過黏結(jié)材料接合于電路板12上，以將透鏡30與電路板12固定。該透鏡30在 其內(nèi)部形成一與容置槽320連通的內(nèi)腔340，以收容發(fā)光二極管20的封罩26。該內(nèi)腔340 的內(nèi)側(cè)壁面302為略向內(nèi)凸出的弧面，其限定內(nèi)腔340的口徑自下至上逐漸減小。該內(nèi)側(cè) 壁面302的曲率變化幅度較小而接近一常數(shù)，優(yōu)選地，該常數(shù)可取值于0. 04 0. 08mm 1之 間，本實(shí)施例中為0.06mm、該內(nèi)腔340的頂面301為平面，其正對(duì)于發(fā)光二極管20。內(nèi)腔 340的內(nèi)側(cè)壁面302及頂面301共同形成透鏡30的入光面300，自發(fā)光二極管20封罩沈以 大角度(大于40度)出射的光線(如圖3中的光線a)經(jīng)內(nèi)腔340的內(nèi)側(cè)壁面302折射入 透鏡30的調(diào)光部34的周緣區(qū)域，自發(fā)光二極管20封罩沈以小角度(小于或等于40度) 出射的光線(如圖3中的光線b)經(jīng)內(nèi)腔340的頂面301折射入透鏡30調(diào)光部34的中部 區(qū)域。透鏡30調(diào)光部34的外側(cè)壁面303為一向上漸擴(kuò)的圓錐面，其曲率以較小幅度在 0. 03 0. 05mm 1之間變化。該外側(cè)壁面303為一連續(xù)平滑的曲面，其頂部直接與透鏡30的 出光面306連接，其底部通過透鏡20的底面及容置槽320的內(nèi)側(cè)壁面與透鏡30的入光面 300間接連接。該調(diào)光部34的頂面由一圓錐面308及一圓臺(tái)面307共同形成。該圓錐面 308呈一內(nèi)凹狀，其開口自上至下逐漸減小。該圓錐面308的曲率要大于外側(cè)壁面303的曲 率，其曲率以較大幅度在0 0. Imm 1之間變化。該圓臺(tái)面307正對(duì)于發(fā)光二極管20，其中 部區(qū)域?yàn)橐粓A形平面(圖未標(biāo))，圍繞該中部區(qū)域的周緣區(qū)域?yàn)橐画h(huán)形凸弧面(圖未標(biāo))。 圓臺(tái)面307的高度小于圓錐面308的高度，且其圓形平面的面積小于內(nèi)腔340頂面301的 面積。該圓錐面308及圓臺(tái)面307共同形成透鏡30的出光面306，其中圓臺(tái)面307主要用 于對(duì)經(jīng)入光面300的平面(即頂面301)折射的光線進(jìn)行調(diào)節(jié)，圓錐面308主要用于對(duì)經(jīng)透 鏡30外側(cè)壁面303反射的光線進(jìn)行調(diào)節(jié)。4
經(jīng)由上述入光面300、出光面306及外側(cè)壁面303的共同作用，自透鏡30出射的光 線可被調(diào)節(jié)至45度的角度范圍內(nèi)。相比于發(fā)光二極管20的120度的出光角，經(jīng)透鏡30調(diào) 整后的輸出光線的張角被縮小了近1/3，透鏡30對(duì)發(fā)光二極管20的聚光率達(dá)到了 2.7(聚 光率=發(fā)光二極管輸出光線張角/透鏡輸出光線張角)。特別是由于透鏡30外側(cè)壁面303 對(duì)發(fā)光二極管20大角度出射光線的反射，對(duì)輸出光線張角起到了良好的調(diào)控作用，從而有 效避免輸出光型周緣發(fā)黃或發(fā)亮的情況發(fā)生。可以理解地，透鏡30對(duì)發(fā)光二極管20的聚光率還可通過改變透鏡30的外側(cè)壁面 303、內(nèi)側(cè)壁面302及圓錐面308的曲率進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之滿足不同的實(shí)際需求，但范圍以在 2 4之間浮動(dòng)為宜。本發(fā)明上述實(shí)施例中的大角度及小角度是以40度為界限進(jìn)行劃分的，應(yīng)當(dāng)指出， 該40度不應(yīng)理解為是對(duì)大角度及小角度的范圍所作出的限定，其僅僅是一個(gè)具體的實(shí)施 方式。實(shí)際上，在20 45度范圍內(nèi)的任何角度都可作為劃分大角度及小角度的界限，只要 不偏離本發(fā)明的主題思想即可。本文所稱曲率均是指以圖3的截面為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)算的，即是說，上述各曲率均是 指圖3的截面內(nèi)的曲率。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光組件，包括一發(fā)光二極管及一透鏡，其特征在于該透鏡包括一入光面、一 出光面及一位于出光面與入光面之間的外側(cè)壁面，自發(fā)光二極管以大角度出射的光線經(jīng)透 鏡入射面折射、外側(cè)壁面反射及出光面折射后射出透鏡外，透鏡對(duì)發(fā)光二極管的聚光率介 于2 4之間。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡的外側(cè)壁面為連續(xù)平滑的曲面。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡的外側(cè)壁面包括一圓錐面，其曲率 介于0. 03 0. 05mm-1之間。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡的外側(cè)壁面與透鏡的出光面直接 連接，與透鏡的入光面間接連接。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡的入光面包括一正對(duì) 發(fā)光二極管的平面及一環(huán)繞該平面的內(nèi)側(cè)壁面。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光組件，其特征在于該內(nèi)側(cè)壁面向內(nèi)凸出弧度。
7.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡的出光面包括一圓臺(tái)面及一環(huán)繞 該圓臺(tái)面的另一圓錐面。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光組件，其特征在于該另一圓錐面的曲率介于0 0.Imm-I 之間。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光組件，其特征在于該圓臺(tái)面的中部區(qū)域?yàn)槠矫?，其面積小 于透鏡入光面的平面的面積。
10.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光組件，其特征在于該圓臺(tái)面的高度小于另一圓錐面的高度。
11.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光組件，其特征在于該發(fā)光二極管安裝于一電路板上，該 透鏡包括一位于其內(nèi)側(cè)壁面及外側(cè)壁面之間的底面，該透鏡的底面通過黏接材料固定于電 路板上。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡對(duì)發(fā)光二極管的聚光率為2.7。
全文摘要
一種發(fā)光組件，其包括一透鏡及一發(fā)光二極管，該透鏡包括一入光面、一出光面及一位于出光面及入光面之間的外側(cè)壁面，自發(fā)光二極管以大角度出射的光線經(jīng)透鏡的入光面折射、外側(cè)壁面的反射及出光面折射出透鏡外，該透鏡對(duì)發(fā)光二極管的聚光率介于2～4之間。本發(fā)明的發(fā)光組件可將出光角控制在理想范圍內(nèi)，防止輸出光型的周緣發(fā)黃或發(fā)亮。
文檔編號(hào)F21V5/04GK102052630SQ20091030944
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者付人濤, 陳慶仲 申請(qǐng)人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司