光單元。
[0050] 參照圖1,發(fā)光單元包括發(fā)光元件110、光通量控制構(gòu)件120和驅(qū)動基板200。
[0051] 發(fā)光元件110設(shè)置在驅(qū)動基板200上,并且電連接至形成在驅(qū)動基板200上的電 路圖案(circuit pattern)。發(fā)光元件110可以是芯片或封裝件。發(fā)光元件110可以使用 將電信號轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號的各種類型的光學(xué)元件。在本發(fā)明的示例性實施方式中,發(fā)光元 件110是用作點光源的發(fā)光二極管。
[0052] 光通量控制構(gòu)件120用于通過對從作為光源的發(fā)光元件110入射的光進行折射以 控制光路,來改進發(fā)光單元的亮度均勻性。
[0053] 光通量控制構(gòu)件120可以包括光學(xué)透鏡。
[0054] 光通量控制構(gòu)件120可以設(shè)置為覆蓋發(fā)光元件110的外表面的至少一部分。光通 量控制構(gòu)件120以第一光學(xué)表面S2朝著發(fā)光兀件110凹陷的形狀來實施。
[0055] 光通量控制構(gòu)件120可以如圖1所示與發(fā)光元件110分開。在這種情況下,從發(fā) 光元件110發(fā)射的光可以通過被設(shè)置為面對發(fā)光元件110的光通量控制構(gòu)件120的表面而 入射在光通量控制構(gòu)件120上。也就是說,由光通量控制構(gòu)件120的外表面形成入射表面。
[0056] 光通量控制構(gòu)件120可以被實施為集成光學(xué)透鏡(I0L)型,即發(fā)光元件110的至 少一部分被容納在光通量控制構(gòu)件120中的發(fā)光元件集成型。在這種情況下,從發(fā)光元件 110發(fā)射的光可以通過光通量控制構(gòu)件120與發(fā)光元件110的外表面之間的界面而入射在 光通量控制構(gòu)件120上。光通量控制構(gòu)件120與發(fā)光元件110的外表面之間的界面用作如 下入射表面:光從發(fā)光元件110入射到該入射表面上。
[0057] 光通量控制構(gòu)件120包括:入射表面S1,光從發(fā)光元件110入射到該入射表面S1 上;第一光學(xué)表面S2,該第一光學(xué)表面S2在光軸(0A)方向上與入射表面S1分開;以及從 第一光學(xué)表面S2朝著入射表面S1延伸的第二光學(xué)表面S3。
[0058] 光軸(0A)可以是指示了在從發(fā)光元件110發(fā)射的立體光通量的中心處的光的行 進方向的虛擬線,或者將入射表面S1的中心連接至第一光學(xué)表面S2的中心的虛擬線。因 此,在光通量控制構(gòu)件120中,形成在底部上的入射表面S1的中心和形成在頂部上的第一 光學(xué)表面S2的中心可以位于光軸(0A)上。
[0059] 光通量控制構(gòu)件120還可以包括凸緣121。凸緣121為如下邊緣:該邊緣從光通 量控制構(gòu)件120的整個外周突出,以便于加強光通量控制構(gòu)件120。凸緣121包括連接至第 二光學(xué)表面S3的頂表面121a和連接至入射表面S1的底表面121b。
[0060] 為了與發(fā)光兀件110分開,光通量控制構(gòu)件120還可以包括沿光軸(0A)的方向從 凸緣121的底表面或入射表面S1突出的多個支承部122。
[0061] 當(dāng)光通量控制構(gòu)件120如圖1所示被設(shè)置為與發(fā)光元件110分開的情況下,可以 設(shè)置填充物130來圍繞發(fā)光元件110,并且光通量控制構(gòu)件120可以被設(shè)置在填充物130 上。也就是說,填充物可以填充光通量控制構(gòu)件120的入射表面S1與發(fā)光元件110之間的 空間。從發(fā)光元件110發(fā)射的光穿過填充物130并且通過光通量控制構(gòu)件120的入射表面 S1入射在光通量控制構(gòu)件120上。
[0062] 另一方面,圖1示出了在一個驅(qū)動基板200上設(shè)置有一個發(fā)光元件110和一個光 通量控制構(gòu)件120的示例,但本發(fā)明不限于該示例。例如,在驅(qū)動基板200上可以設(shè)置有多 個發(fā)光元件110。例如,可以對應(yīng)于一個發(fā)光元件110設(shè)置多個光通量控制構(gòu)件120。
[0063] 將參照圖2至圖6詳細描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的光通量控制構(gòu)件的形 狀。
[0064]圖2至圖6示出了光通量控制構(gòu)件120包括凸緣121和支承部122的示例,但本 發(fā)明不限于該示例。光通量控制構(gòu)件120可以不包括凸緣121或支承部122。
[0065] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的光通量控制構(gòu)件的立體圖,圖3至圖 5分別是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的光通量控制構(gòu)件的頂視圖、底視圖和側(cè)視圖。圖 6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的光通量控制構(gòu)件的橫向截面圖,其中沿著光軸方向來 切割光通量控制構(gòu)件。圖7是示出由于光通量控制構(gòu)件的邊緣的變形而發(fā)生的光斑現(xiàn)象的 圖。圖8示出取決于形成在第一光學(xué)表面上的連接部的寬度的光通量控制構(gòu)件的光學(xué)特性 的圖。
[0066] 參照圖2至圖6,光通量控制構(gòu)件120包括:入射表面S1,該入射表面S1被設(shè)置成 面對發(fā)光兀件110,并且從發(fā)光兀件110發(fā)射的光入射到該入射表面S1上;第一光學(xué)表面 S2,該第一光學(xué)表面S2在光軸(0A)方向上與入射表面S1分開,并且朝著入射表面S1凹陷; 以及從第一光學(xué)表面S2朝著入射表面S1延伸的第二光學(xué)表面S3。
[0067] 入射表面S1形成在光通量控制構(gòu)件120的面對發(fā)光兀件110的表面上。另一方 面,圖2至圖6示出了發(fā)光元件110位于光通量控制構(gòu)件120的外部的示例,但是光通量控 制構(gòu)件120可以是發(fā)光元件110被容納在光通量控制構(gòu)件120中的I0L類型。在這種情況 下,光通量控制構(gòu)件120的入射表面S1不是光通量控制構(gòu)件120的外表面,而是對應(yīng)于光 通量控制構(gòu)件120與發(fā)光元件110之間的界面的內(nèi)表面。
[0068] 入射表面S1可以包括平面。入射表面S1可以包括球面或者非球面。
[0069] 在入射表面S1包括平面的情況下,沿著光軸(0A)方向所取的入射表面S1的橫截 面可以包括平坦部分。在入射表面S1包括球面或者非球面的情況下,沿著光軸(0A)方向 所取的入射表面S1的橫截面可以包括彎曲部分。
[0070] 參照圖6,沿著光軸(0A)方向所取的入射表面S1的橫截面可以包括將中心連接至 邊緣的彎曲部分。
[0071] 入射表面S1可以包括朝著第一光學(xué)表面S2凹陷的凹入部。在這種情況下,發(fā)光 元件110的部分或者全部可以被容納在入射表面S1的凹入部中。
[0072] 入射表面S1可以包括朝著發(fā)光元件110突出的凸起部。
[0073] 參照圖6,入射表面S1包括在入射表面S1的中心處朝著第一光學(xué)表面S2凹陷的 凹入部以及在將中心連接至邊緣的表面上朝著發(fā)光元件110突出的凸起部。
[0074] 入射表面S1可以具有相對于光軸(0A)的旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)。在這種情況下,入射表 面S1可以以如圖4所示的圓形形狀來形成。
[0075] 入射表面S1可以具有相對于光軸(0A)的旋轉(zhuǎn)非對稱結(jié)構(gòu)。
[0076] 第一光學(xué)表面S2沿光軸(0A)的方向與入射表面S1分開,并且可以包括朝著入射 表面S1凹陷的凹入部S23以及從凹入部S23的邊緣延伸的連接部S21。
[0077] 凹入部S23的中心S22朝著入射表面凹陷,并且凹入部S23的中心S22對應(yīng)于第 一光學(xué)表面S2的中心。
[0078] 凹入部S23的中心S22可以位于光軸0A上。
[0079] 凹入部S23的中心S22可以朝著入射表面S1更深地凹陷。
[0080] 參照圖6,凹入部S23的中心S22朝著入射表面S1以光通量控制構(gòu)件120的高度 H(除了支承部122)的一半或更大而凹陷。
[0081] 凹入部S23可以以曲線將中心S22連接至邊緣。也就是說,凹入部S23可以以曲 線形狀將凹入部S23的中心S22連接至凹入部S23的外周上的連接部S21。將凹入部S23 的中心S22連接至連接部S21的曲線的形狀可以是朝著光軸0A凸出的彎曲形狀。
[0082] 連接部S21沿第二光學(xué)表面S3的外周方向(垂直于光軸的方向)從凹入部S23 的邊緣延伸,以形成第一光學(xué)表面S2的外周部。
[0083] 連接部S21用于將凹入部S23連接至第二光學(xué)表面S3,并且保護凹入部S23不變 形,例如凹陷。具體地,連接部S21為具有預(yù)定寬度W1的環(huán)形形狀,環(huán)的內(nèi)周表面S211連 接至凹入部S23的邊緣,并且環(huán)的外周表面S212連接至第二光學(xué)表面S3.
[0084] 在凹入部S23的邊緣直接連接至第二光學(xué)表面S3的情況下,凹入部S23與第二光 學(xué)表面S3形成銳利邊緣。在制造光通量控制構(gòu)件120的形狀時,由于外部環(huán)境,可能在由 第一光學(xué)表面S2和第二光學(xué)表面S3形成的邊緣中發(fā)生變形,例如凹陷。由第一光學(xué)表面 S2和第二光學(xué)表面S3形成的邊緣的變形可能作為在發(fā)光單元中引起光斑現(xiàn)象的因素。
[0085] 參照圖7A和圖7B,當(dāng)在如圖7A所示的光通量控制構(gòu)件120的邊緣中發(fā)生凹陷變 形時,如圖7B所示,由于光斑現(xiàn)象,在與光通量控制構(gòu)件120的發(fā)光面的中心分開的區(qū)域中 生成亮度異常高的區(qū)域5。
[0086] 因此,在本發(fā)明的示例性實施方式中,通過設(shè)置連接部S21作為凹入部S23與第二 光學(xué)表面S3之間的余量部(allowance portion),來提供不受凹陷影響的光通量控制構(gòu)件