表面封裝式菲涅爾led微型閃光燈結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種表面封裝式菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，適用于手機(jī)照相機(jī)，其包括一殼體、一陣列式光源及一微柱狀菲涅爾鏡片。殼體具有一底壁、及由該底壁向上延伸的多個(gè)側(cè)壁而形成一矩形容置空間，該殼體定義一縱長方向及一寬度方向；陣列式光源沿著上述縱長方向置于該底壁上；微柱狀菲涅爾鏡片覆蓋于該殼體的頂端，其包括一柱狀平凸透鏡、以及二齒狀透鏡區(qū)分別位于該柱狀平凸透鏡二側(cè)，每一該齒狀透鏡區(qū)具有多個(gè)條形齒狀透鏡；該柱狀平凸透鏡及該多個(gè)條形齒狀透鏡沿著上述寬度方向彼此平行；該柱狀平凸透鏡的中心軸對應(yīng)于該陣列式光源的中心位置。借此本發(fā)明提供大致呈矩形且均勻照明度的閃光照明光型。
【專利說明】
表面封裝式菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種表面封裝式菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，可用于相機(jī)或具攝影功能的攜帶式電子裝置，例如手機(jī)的照相機(jī)，特別是一種具有二個(gè)以上發(fā)光二極體光源配合菲涅爾透鏡的菲涅爾閃光燈結(jié)構(gòu)，以應(yīng)用于攝影的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展，許多可攜式電子裝置已具備攝影鏡頭，并且設(shè)有LED閃光燈。LED閃光燈通常以單顆或多顆LED光源組成。為著符合光通量以及薄形化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，菲涅爾透鏡(Fresnel lens)因著具有輕、薄且可塑化的特性，已普遍應(yīng)用于LED閃光燈的照明。先前技術(shù)的菲涅爾透鏡通常是圓形或橢圓形菲涅爾透鏡，其表面設(shè)有至少一組菲涅爾環(huán)(Fresnel zone plate)，而具有復(fù)雜的外型表面。
[0003]隨著高像素(pixies)的鏡頭及更好的攝影效果，單顆LED光源配合單個(gè)菲涅爾環(huán)產(chǎn)生橢圓形的光型，已不敷使用。如圖5所示，為一種現(xiàn)有技術(shù)的菲涅爾透鏡9，由二組圓形或橢圓形菲涅爾環(huán)91、92所組成，用以配合二顆LED光源。此種菲涅爾透鏡9產(chǎn)生的照明光型重疊后，通常形成如同8字形的光型，在中間二側(cè)產(chǎn)生不均勻的照明效果，最小照明度與最強(qiáng)照明度差異大。因此光線照到目標(biāo)物的位置，無法產(chǎn)生均勻的亮度，可能影響影像的品質(zhì)。因此如何在LED光源有限亮度的限制下，合適地聚集光線并形成預(yù)定的光型，是業(yè)界需要解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明主要目的在于提供一種表面封裝式菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其提供一種具有改良的菲涅爾鏡片，配合二個(gè)以上的發(fā)光二極體光源，提供更強(qiáng)且均勻的照明光型。
[0005]為了達(dá)到上述的目的，根據(jù)本發(fā)明的其中一種方案，提供一種表面封裝式菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其包括一殼體、一陣列式光源及一微柱狀菲涅爾鏡片。殼體具有一底壁、及由該底壁向上延伸的多個(gè)側(cè)壁而形成一矩形容置空間，該殼體定義一縱長方向及一寬度方向；陣列式光源沿著上述縱長方向置于該底壁上；微柱狀菲涅爾鏡片覆蓋于該殼體的頂端，其包括一柱狀平凸透鏡、以及二齒狀透鏡區(qū)分別位于該柱狀平凸透鏡二側(cè)，每一該齒狀透鏡區(qū)具有多個(gè)條形齒狀透鏡；該柱狀平凸透鏡及該多個(gè)條形齒狀透鏡沿著上述寬度方向彼此平行；該柱狀平凸透鏡的中心軸對應(yīng)于該陣列式光源的中心位置。該微柱狀菲涅爾鏡片的該些齒狀透鏡面對陣列式光源，該微柱狀菲涅爾鏡片具有一平面與該柱狀平凸透鏡以及該些齒狀透鏡相對。
[0006]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該殼體呈長方形，該殼體沿著該縱長方向的長度為沿著該寬度方向的長度的二倍，并且該菲涅爾鏡片呈長方形對應(yīng)該殼體。
[0007]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該陣列式光源包括二個(gè)發(fā)光二極體，該柱狀平凸透鏡的中心軸對應(yīng)于該二個(gè)發(fā)光二極體之間隔縫的中心位置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該二個(gè)發(fā)光二極體位于該柱狀平凸透鏡的投影范圍內(nèi)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該二個(gè)發(fā)光二極體之間隔縫為200至600微米，該二個(gè)發(fā)光二極體至該菲涅爾鏡片的距離為350至450微米。
[0010]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該陣列式光源包括呈陣列式排列的四個(gè)發(fā)光二極體，該些發(fā)光二極體排成二列，每一列具有二個(gè)發(fā)光二極體，該柱狀平凸透鏡的中心軸對應(yīng)于該四個(gè)發(fā)光二極體之間的中心位置。
[0011]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，每一該條形齒狀透鏡具有一垂直于該底壁的垂直面及一曲面，其中每一該條形齒狀透鏡的曲面的曲率由內(nèi)側(cè)向外側(cè)漸增，其中每一該條形齒狀透鏡沿著該縱長方向的寬度從內(nèi)側(cè)向外側(cè)遞減。
[0012]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該柱狀平凸透鏡的圓錐系數(shù)為1.3至1.8，半徑為3.5毫米至5.5毫米，深度與頻率比為0.22至0.3。
[0013]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該柱狀平凸透鏡的半徑高度小于4，寬度與半徑高度比小于
2.5，齒數(shù)小于12。
[0014]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該殼體底面形成至少一焊接部而成為一表面封裝式裝置。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明可提供大致呈矩形且均勻照明度的閃光照明光型。
[0016]為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明為達(dá)成既定目的所采取的技術(shù)、方法及功效，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明、圖式，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得以深入且具體的了解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制者。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。
[0018]圖2A為本發(fā)明的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)移除鏡片的俯視圖。
[0019]圖2B為本發(fā)明的微柱狀菲涅爾鏡片的立體圖。
[0020]圖3為本發(fā)明的陣列光源的另一實(shí)施例的俯視圖。
[0021]圖4A為本發(fā)明的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)照射光線于屏幕的示意圖。
[0022]圖4B為本發(fā)明的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)在屏幕上照明光型的示意圖。
[0023]圖5為一種已知的菲涅爾鏡片示意圖。
[0024]符號說明
[0025][本發(fā)明]
[0026]殼體10、10’
[0027]底壁11
[0028]側(cè)壁12、14、12，、14，
[0029]導(dǎo)電部13
[0030]表面導(dǎo)電層15
[0031]焊接部17
[0032]微柱狀菲涅爾鏡片20
[0033]柱狀平凸透鏡21
[0034]齒狀透鏡區(qū)22
[0035]條形齒狀透鏡221、222、223、224
[0036]平面24
[0037]曲率rl、r2、r3、r4
[0038]中心軸C
[0039]寬度D1、D2、D3、D4
[0040]陣列式光源30、30’
[0041]發(fā)光二極體30a、30b
[0042]線材32
[0043]隔縫D
[0044]照明區(qū)La、Lb
[0045]中央?yún)^(qū)all、bll
[0046]外圍區(qū)al2、bl2
[0047]照明光型L
[0048]屏幕W
[0049][【背景技術(shù)】]
[0050]菲涅爾透鏡9
[0051]菲涅爾環(huán)91、92
【具體實(shí)施方式】
[0052]以下憑借特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技藝的人士可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0053]請參考圖1，為本發(fā)明的微柱狀菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。本發(fā)明的菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)包括一殼體10、一置于殼體10上的微柱狀菲涅爾鏡片(Fresnel lens)20、一置于殼體10內(nèi)的陣列式光源30。
[0054]殼體10具有一底壁11、及由該底壁11向上延伸的多個(gè)側(cè)壁12、14 (見圖2A)而形成一容置空間，該殼體10定義一縱長方向(亦即沿著側(cè)壁14的方向)及一寬度方向(亦即沿著側(cè)壁12的方向)。
[0055]微柱狀菲涅爾鏡片20覆蓋于該殼體10的頂端，菲涅爾鏡片20的頂面為平面狀，底面為像側(cè)光學(xué)面，面對陣列式光源30。微柱狀菲涅爾鏡片20可由光學(xué)玻璃或光學(xué)塑膠材料制成，制造方法可以是憑借模造法(molding)、或連續(xù)滾壓微結(jié)構(gòu)成形制程(roll-to-roll replicat1n process)。
[0056]請參閱圖1及圖2B，圖2B為本發(fā)明的菲涅爾鏡片的立體圖。微柱狀菲涅爾鏡片20包括一柱狀平凸(cylindrical plano-convex)透鏡21、以及二齒狀透鏡區(qū)(teeth-shapedlens sect1ns) 22分別位于該柱狀平凸透鏡21的二側(cè)。每一齒狀透鏡區(qū)22具有多個(gè)平行的條形齒狀透鏡221、222、223、224。關(guān)于齒狀透鏡區(qū)22，本實(shí)施例以四個(gè)條形齒狀透鏡表示，然而其數(shù)量并不限制于此，可依殼體10的尺寸而變更其數(shù)量。柱狀平凸透鏡21及多個(gè)條形齒狀透鏡221、222、223、224沿著上述寬度方向彼此平行。柱狀平凸透鏡21的中心軸C對應(yīng)于陣列式光源30的中心位置。該微柱狀菲涅爾鏡片20的該些齒狀透鏡區(qū)22面對陣列式光源30，該微柱狀菲涅爾鏡片20具有一平面24與該柱狀平凸透鏡21以及該些齒狀透鏡區(qū)22相對。
[0057]請參閱圖2A，圖2A為本發(fā)明的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)移除鏡片的俯視圖。上述陣列式光源30意思是包括至少二個(gè)光源，例如發(fā)光二極體，并且以陣列方式排列。本實(shí)施例的陣列式光源30包括二個(gè)發(fā)光二極體30a、30b，柱狀平凸透鏡21的中心軸C(如圖1所示)對應(yīng)于所述二個(gè)發(fā)光二極體30a、30b之間隔縫D的中心位置。此外，二個(gè)發(fā)光二極體30a、30b沿著上述縱長方向置于該底壁11上。配合二個(gè)發(fā)光二極體30a、30b的實(shí)施方式，本實(shí)施例的殼體10呈長方形，該殼體10沿著縱長方向的長度為沿著寬度方向的長度的二倍。此外，該微柱狀菲涅爾鏡片20對應(yīng)該殼體10而呈長方形。微柱狀菲涅爾鏡片控制縱長方向LED的輻射，矩形體容置空間控制寬度方向LED的輻射。借此可對應(yīng)地產(chǎn)生長度為寬度二倍長且大致呈長方形的照明區(qū)。
[0058]請?jiān)賲㈤唸D1，殼體10的底壁11上設(shè)有導(dǎo)電部13，殼體10的側(cè)壁12設(shè)有表面導(dǎo)電層15彎折至殼體10底面形成至少一焊接部17。發(fā)光二極體30a、30b憑借線材32電連接于導(dǎo)電部13。借此本發(fā)明的菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)的底部可以利用表面粘著技術(shù)(SMT, Surfacenount technology)安裝，成為一表面封裝式裝置(SMD, surface-mountdevices)。上述焊接部17僅為本實(shí)施例可作為表面封裝式裝置的示意圖。
[0059]然而本發(fā)明的陣列光源并不受限于上述的實(shí)施例，如圖3所示，為本發(fā)明的陣列光源的另一實(shí)施方式。此實(shí)施例的陣列式光源30’具有四個(gè)發(fā)光二極體30a、30b，設(shè)有二排，每一排各二個(gè)發(fā)光二極體30a、30b。柱狀平凸透鏡的中心軸對應(yīng)于該四個(gè)發(fā)光二極體30a、30b之間的中心位置。殼體10’因應(yīng)陣列式光源的光源數(shù)量，側(cè)壁12’、14’的長度比可以是不同的。依此類推，本發(fā)明也可以設(shè)有六個(gè)發(fā)光二極體的陣列式光源，分成二排，每排三個(gè)發(fā)光二極體。
[0060]本實(shí)施例應(yīng)用于小型可攜式電子裝置的攝影鏡頭一種具體的實(shí)施方式，尺寸可以小于8mm X 5mm x 2mm(長x寬x高)，其中二個(gè)發(fā)光二極體30a、30b之間的隔縫D可以是200至600微米。二個(gè)發(fā)光二極體30a、30b位于柱狀平凸透鏡21的投影范圍內(nèi)，也就是位于柱狀平凸透鏡21的正下方。柱狀平凸透鏡21的焦點(diǎn)大致位于陣列式光源30的頂面，借此，陣列式光源30的光線經(jīng)過柱狀平凸透鏡21可以平行地照射。一具體的實(shí)施例，柱狀平凸透鏡21的圓錐系數(shù)(Conic Coefficient)為1.3至1.8，半徑(Radius)為3.5毫米(mm)至5.5毫米(mm)，深度與頻率比(Depth/Frequency)為0.22至0.3，半徑高度(RadialHeight)小于4，寬度與半徑高度比(width/Radial Height)小于2.5，齒數(shù)小于12。
[0061]每一條形齒狀透鏡221、222、223、224具有一垂直于底壁11的垂直面及一曲面，其中每一條形齒狀透鏡221、222、223、224的曲面的曲率rl、r2、r3、r4由內(nèi)側(cè)向外側(cè)漸增。若將每一曲面的二端點(diǎn)相連而視為斜面，條形齒狀透鏡的斜率由內(nèi)側(cè)向外側(cè)遞增。其中每一條形齒狀透鏡221、222、223、224沿著上述縱長方向的寬度Dl、D2、D3、D4從內(nèi)側(cè)向外側(cè)遞減。借此本實(shí)施例的條形齒狀透鏡221、222、223、224更密集聚集光線并照射出去，比柱狀平凸透鏡21聚集的光線強(qiáng)度更強(qiáng)。
[0062]請參閱圖4A及圖4B，圖4A顯示本發(fā)明的表面封裝式菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)照射光線于屏幕W的示意圖，圖4B顯示光線產(chǎn)生的照明區(qū)L顯在屏幕W的示意圖。微柱狀菲涅爾鏡片20可以控制縱長方向發(fā)光二極體的輻射，矩形體容置空間可以控制寬度方向發(fā)光二極體的輻射。測試的一種標(biāo)準(zhǔn)，是將閃光燈置于距離屏幕W約一公尺。本實(shí)施例憑借利用呈矩形的微柱狀菲涅爾鏡片20，產(chǎn)生大致呈長方形的照明區(qū)。發(fā)光二極體30a產(chǎn)生呈長方形的照明區(qū)La，位于整體照明光型L的中間偏下方；發(fā)光二極體30b產(chǎn)生呈長方形的照明區(qū)Lb，位于整體照明區(qū)L的中間偏上方。照明區(qū)La又可分為中央?yún)^(qū)all及外圍區(qū)al2，另一個(gè)照明區(qū)Lb可分為中央?yún)^(qū)bll及外圍區(qū)bl2。
[0063]請參閱圖4B，由于二個(gè)中央?yún)^(qū)all、bll產(chǎn)生重疊，因此通常具有較強(qiáng)的照明度。本實(shí)施例在二個(gè)外圍區(qū)al2、bl2，利用條形齒狀透鏡221、222、223、224更密集聚集光線，可以加強(qiáng)外圍區(qū)al2的照明度，甚至使外圍區(qū)bl2產(chǎn)生比個(gè)中央?yún)^(qū)bll較強(qiáng)的照明度。借此，具有較強(qiáng)照明度的外圍區(qū)al2、bl2，與二中央?yún)^(qū)all、bll疊合后的照明度相比較，本實(shí)施例可以減少外圍區(qū)al2、bl2的個(gè)別照明度與中央?yún)^(qū)all、bl2合并的照明度的差異度。此夕卜，中央?yún)^(qū)all、bl2的照明光型大體呈矩形且具有均勻的照明度。經(jīng)過測試，本實(shí)施例的最小照明度(minimum illuminat1n intensity)至少大于峰值照明度(peakiIIuminat1nintensity)的30%，確實(shí)能提供大致呈矩形且均勻照明度的閃光照明光型。
[0064]本實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)具有二個(gè)同心圓環(huán)狀的微柱狀菲涅爾鏡片相比較，現(xiàn)有技術(shù)整體照明光型大致呈橢圓形而非矩形。照明效果呈現(xiàn)如同8字形的照明光型，在中間的位置產(chǎn)生不均勻的照明效果。
[0065]以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 一殼體，具有一底壁、及由該底壁向上延伸的多個(gè)側(cè)壁而形成一矩形容置空間，該殼體定義一縱長方向及一寬度方向； 一陣列式光源，沿著上述縱長方向置于該底壁上；及 一微柱狀菲涅爾鏡片，覆蓋于該殼體的頂端，該微柱狀菲涅爾鏡片包括一柱狀平凸透鏡、以及二齒狀透鏡區(qū)分別位于該柱狀平凸透鏡二側(cè)，每一該齒狀透鏡區(qū)具有多個(gè)條形齒狀透鏡；該柱狀平凸透鏡及該多個(gè)條形齒狀透鏡沿著上述寬度方向彼此平行；該柱狀平凸透鏡的中心軸對應(yīng)于該陣列式光源的中心位置，該微柱狀菲涅爾鏡片的該些齒狀透鏡區(qū)面對該陣列式光源，該微柱狀菲涅爾鏡片具有一平面與該柱狀平凸透鏡以及該些齒狀透鏡區(qū)相對。2.如權(quán)利要求1所述的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該殼體呈長方形，該殼體沿著該縱長方向的長度為沿著該寬度方向的長度的二倍，并且該菲涅爾鏡片呈長方形對應(yīng)該殼體。3.如權(quán)利要求2所述的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該陣列式光源包括二個(gè)發(fā)光二極體，該柱狀平凸透鏡的中心軸對應(yīng)于該二個(gè)發(fā)光二極體之間隔縫的中心位置。4.如權(quán)利要求3所述的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該二個(gè)發(fā)光二極體位于該柱狀平凸透鏡的投影范圍內(nèi)。5.如權(quán)利要求3所述的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該二個(gè)發(fā)光二極體之間隔縫為200至600微米，該二個(gè)發(fā)光二極體至該菲涅爾鏡片的距離為350至450微米。6.如權(quán)利要求1所述的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該陣列式光源包括呈陣列式排列的四個(gè)發(fā)光二極體，該些發(fā)光二極體排成二列，每一列具有二個(gè)發(fā)光二極體，該柱狀平凸透鏡的中心軸對應(yīng)于該四個(gè)發(fā)光二極體之間的中心位置。7.如權(quán)利要求1所述的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一該條形齒狀透鏡具有一垂直于該底壁的垂直面及一曲面，其中每一該條形齒狀透鏡的曲面的曲率由內(nèi)側(cè)向外側(cè)漸增，其中每一該條形齒狀透鏡沿著該縱長方向的寬度從內(nèi)側(cè)向外側(cè)遞減。8.如權(quán)利要求1所述的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該柱狀平凸透鏡的圓錐系數(shù)為1.3至1.8，半徑為3.5毫米至5.5毫米，深度與頻率比為0.22至0.3。9.如權(quán)利要求8所述的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該柱狀平凸透鏡的半徑高度小于4，寬度與半徑高度比小于2.5，齒數(shù)小于12。10.如權(quán)利要求1所述的微型表面封裝菲涅爾LED微型閃光燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該殼體底面形成至少一焊接部而成為一表面封裝式裝置。
【文檔編號】H01L33/48GK105987313SQ201510096985
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月4日
【發(fā)明人】王又法
【申請人】光寶新加坡有限公司