專利名稱：用于增加收光效率的光學(xué)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本創(chuàng)作有關(guān)于一種光學(xué)模塊，尤指一種用于增加收光效率的光學(xué)模塊。
背景技術(shù)：
按，電燈的創(chuàng)作可以說是徹底地改變了全人類的生活方式，倘若我們的生活沒有 電燈，夜晚或天氣狀況不佳的時候，一切的工作都將要停擺；倘若受限于照明，極有可能使 房屋建筑方式或人類生活方式都徹底改變，全人類都將因此而無法進 步，繼續(xù)停留在較落 后的年代。今日市面上所使用的照明設(shè)備，例如日光燈、鎢絲燈、甚至到現(xiàn)在較廣為大眾所 接受的省電燈泡，皆已普遍應(yīng)用于日常生活當(dāng)中。然而，此類電燈大多具有光衰減快、高耗 電量、容易產(chǎn)生高熱、壽命短、易碎或不易回收等缺點。因此發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)因應(yīng)而生。然而，公知發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的光束只能投射出一種固定的發(fā)光角度， 因此公知發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)在應(yīng)用上受到許多的限制。是以，由上可知，上述公知的按鍵 結(jié)構(gòu)，在實際使用上，顯然具有不便與缺點存在。因此，本創(chuàng)作人有感上述缺點的可改善，且 依據(jù)多年來從事此方面的相關(guān)經(jīng)驗，悉心觀察且研究，并配合學(xué)理的運用，而提出一種設(shè)計 合理且有效改善上述缺點的本創(chuàng)作。發(fā)明內(nèi)容本創(chuàng)作提供一種用于增加收光效率的光學(xué)模塊。通過限定發(fā)光結(jié)構(gòu)的長邊方向及 短邊方向各別所產(chǎn)生的投光角度，以使得本創(chuàng)作的光學(xué)模塊可同時提供兩種不同照射范圍 的光源，進而增加本創(chuàng)作的收光效率。為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本創(chuàng)作的其中一種方案，提供一種用于增加收光效 率的光學(xué)模塊，其包括一導(dǎo)光結(jié)構(gòu)及一發(fā)光結(jié)構(gòu)。其中，該導(dǎo)光結(jié)構(gòu)具有一導(dǎo)光本體及至 少一設(shè)置于該導(dǎo)光本體的其中一側(cè)面上的凹槽，其中上述至少一凹槽具有一長邊及一與該 長邊彼此呈一角度而相交的短邊。該發(fā)光結(jié)構(gòu)具有一基板本體、至少一電性設(shè)置于該基板 本體上以產(chǎn)生光束的發(fā)光組件、及至少一設(shè)置于該基板本體上且覆蓋上述至少一發(fā)光組件 的聚光透鏡，其中上述至少一聚光透鏡容置于上述至少一凹槽內(nèi)。因此，本創(chuàng)作的有益效果在于因為該光束經(jīng)過該聚光透鏡的透鏡長邊的兩末端 所產(chǎn)生的長邊方向投光角度較大(長邊方向投光范圍較大)的原故，所以該導(dǎo)光板在長邊 的方向可以接收到照射范圍較廣的光束，并且因為該光束經(jīng)過該聚光透鏡的透鏡短邊的兩 末端所產(chǎn)生的短邊方向投光角度較小(短邊方向投光范圍較小)的原故，所以該導(dǎo)光板在 短邊的方向剛好可以幾乎完全接收到照射范圍較窄的光束，因此該光束經(jīng)過該聚光透鏡的 透鏡短邊的兩末端所產(chǎn)生的短邊方向投光范圍不會有浪費的情況發(fā)生。為了能更進一步了解本創(chuàng)作為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請參閱 以下有關(guān)本創(chuàng)作的詳細(xì)說明與附圖，相信本創(chuàng)作的目的、特征與特點，當(dāng)可由此得一深入且 具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本創(chuàng)作加以限制。
圖IA為本創(chuàng)作用于增加收光效率的光學(xué)模塊的立體分解示意圖；圖IB為本創(chuàng)作用于增加收光效率的光學(xué)模塊的長邊方向剖面示意圖；圖IC為本創(chuàng)作用于增加收光效率的光學(xué)模塊的短邊方向剖面示意圖；圖2A為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一實施例的立體示意圖；圖2B為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一實施例沿著長邊方向進行剖切的剖面 示意圖；圖2C為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一實施例沿著短邊方向進行剖切的剖面 示意圖；圖2D為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一實施例延著圖2B的2D-2D剖面的上視 示意圖；圖2E為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一實施例延著圖2B的2E-2E剖面的上視 示意圖；圖2F為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一實施例的投光角度分布范圍示意圖；圖3A為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第二實施例沿著長邊方向進行剖切的剖面 示意圖；圖3B為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第二實施例沿著短邊方向進行剖切的剖 面示意圖；圖3C為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第二實施例的投光角度分布范圍示意圖；圖4A為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第三實施例沿著長邊方向進行剖切的剖面 示意圖；圖4B為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第三實施例沿著短邊方向進行剖切的剖面 示意圖；以及圖4C為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第三實施例的投光角度分布范圍示意圖。符號說明導(dǎo)光結(jié)構(gòu) S 導(dǎo)光本體Sl凹槽S2 長邊S20短邊S21 發(fā)光結(jié)構(gòu)M基板單元 1基板本體10基板長邊 IOa 基板短邊IOb發(fā)光單元 2發(fā)光組件20發(fā)光表面 20a 發(fā)光二極管晶粒 200光束L 透鏡單元3聚光透鏡 30 透鏡長邊30a透鏡短邊 30b 雙曲線弧面300第一傾斜面301 第二傾斜面302圓弧面 303 導(dǎo)電接腳單元 4導(dǎo)電接腳 40 長邊方向投光角度Q1短邊方向投光角度θ具體實施方式
請參閱圖IA至圖IC所示，本創(chuàng)作提供一種用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其包 括一導(dǎo)光結(jié)構(gòu)S及一發(fā)光結(jié)構(gòu)Mo其中，該導(dǎo)光結(jié)構(gòu)S具有一導(dǎo)光本體Sl (例如一導(dǎo)光板)及至少一設(shè)置于該導(dǎo)光 本體Sl的其中一側(cè)面上的凹槽S2，其中上述至少一凹槽S2具有一長邊S20及一與該長邊 S20彼此呈一預(yù)定角度而相交的短邊S2 1 (例如該長邊S20與該短邊S21彼此呈90度而相 交，亦即該長邊S20與該短邊S21相互垂直)，并且上述至少一凹槽S2的短邊S21與長邊 S20兩者的長度呈現(xiàn)一預(yù)定的比例(例如1 1. 5至2)。再者，該發(fā)光結(jié)構(gòu)M具有一基板本體10 (一基板單元1)、至少一電性設(shè)置于該基板 本體10上以產(chǎn)生光束L的發(fā)光組件20 ( —發(fā)光單元2)、及至少一設(shè)置于該基板本體10上 且覆蓋上述至少一發(fā)光組件20的聚光透鏡30 ( —透鏡單元3)，其中上述至少一聚光透鏡 30容置于上述至少一凹槽S2內(nèi)。請參閱圖2A至圖2D所示，本創(chuàng)作光學(xué)模塊的第一實施例提供一種用于限定長邊 及短邊方向投光角度(θ ρ θ 2)的發(fā)光結(jié)構(gòu)Μ，其包括一基板單元1、一發(fā)光單元2、一透鏡 單元3及一導(dǎo)電接腳單元4。其中，該基板單元1具有一基板本體10，其中該基板本體10具有一基板長邊IOa 及一與該基板長邊IOa彼此呈一預(yù)定角度而相交的基板短邊IOb (例如該基板長邊IOa與 該基板短邊IOb彼此呈90度而相交，亦即該基板長邊IOa與該基板短邊IOb相互垂直)，并 且該基板本體10的基板短邊IOb與基板長邊IOa兩者的長度比例約為1 1. 5至2，因此 該基板本體10的外觀呈現(xiàn)一長方形狀。再者，該發(fā)光單元2具有至少一電性設(shè)置于該基板本體10上以產(chǎn)生光束L的發(fā)光 組件20，其中上述至少一發(fā)光組件20可為一發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)(例如該發(fā)光二極管封 裝結(jié)構(gòu)具有至少一發(fā)光二極管晶粒及一覆蓋在上述至少一發(fā)光二極管晶粒上的熒光膠體) 或一直接電性地設(shè)置于該基板本體10上的發(fā)光二極管晶粒。以本創(chuàng)作第一實施例所舉的 例子而言，上述至少一發(fā)光組件20為一發(fā)光二極管晶粒200。然而，上述有關(guān)該發(fā)光單元 2的界定只是用來舉例而已，而并非用以限定本創(chuàng)作，因此舉凡任何可產(chǎn)生光源的組件皆為 本創(chuàng)作所保護的范疇。另外，該透鏡單元3具有一緊貼該基板本體10且覆蓋上述至少一發(fā)光組件20的 聚光透鏡30，其中該聚光透鏡30具有一透鏡長邊30a及一與該透鏡長邊30a彼此呈一預(yù)定 角度而相交的透鏡短邊30b (例如該透鏡長邊30a與該透鏡短邊30b彼此呈90度而相交， 亦即該透鏡長邊30a與該透鏡短邊30b相互垂直)。再者，該聚光透鏡30的透鏡短邊30b 與透鏡長邊30a兩者的長度比例約為1 1. 5至2，因此該聚光透鏡30的外觀呈現(xiàn)一長方 形狀。再者，該光束L經(jīng)過該聚光透鏡30的透鏡短邊30b的兩末端所產(chǎn)生的短邊方向投光 角度θ 2與該光束L經(jīng)過該聚光透鏡30的透鏡長邊30a的兩末端所產(chǎn)生的長邊方向投光 角度Q1的比例約為1 2. 3至4. 7。此外，以本創(chuàng)作第一實施例所舉的例子而言，該基板本體10可為一長方形基板， 并且該長方形基板的長邊為該基板長邊10a，該長方形基板的短邊為該基板短邊10b。另 夕卜，該聚光透鏡30的頂面可為一雙曲線弧面300或由多個弧面所組成，該聚光透鏡30的兩相反側(cè)上分別具有兩個沿著該透鏡短邊30b的方向而成形的第一傾斜面301，該聚光透鏡 30的另外兩相反側(cè)上分別具有兩個沿著該透鏡長邊30a的方向而成形的第二傾斜面302， 并且該聚光透鏡30的側(cè)面與底面之間具有一圓弧面303。另外，由延著該基板長邊IOa所形成的剖面(如圖2B所示)可知，該聚光透鏡30 的頂面具有一最高點A，由延著該基板短邊IOb所形成的剖面(如圖2C所示)可知，該聚光 透鏡30的頂面具有一最高點A，并且圖2B的最高點A及圖2C的最高點A為同一點A(如圖 2A所示)。此外，請參閱圖2D及圖2E所示，其分別為本創(chuàng)作光學(xué)模塊的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一實施 例延著圖2B的2D-2D剖面及2E-2E剖面的上視示意圖。由圖2D及圖2E所示可知，該聚光 透鏡30的頂面在該透鏡長邊30a方向及該透鏡短邊30b方向分別具有不同的曲率。 再者，該導(dǎo)電接腳單元4具有至少兩個相互絕緣的導(dǎo)電接腳40。上述至少兩個導(dǎo) 電接腳40分別從該基板本體10的頂端導(dǎo)引至該基板本體10的底端，并且上述至少一發(fā)光 組件20電性連接于上述至少兩個導(dǎo)電接腳40之間(例如上述至少一發(fā)光組件20的正 極端與負(fù)極端分別可通過兩條導(dǎo)線或多顆錫球而電性連接于上述至少兩個導(dǎo)電接腳40之 間)。然而，上述有關(guān)該導(dǎo)電接腳單元4的界定只是用來舉例而已，而并非用以限定本創(chuàng)作， 因此舉凡“至少兩個設(shè)置于該基板本體10上且相互絕緣的導(dǎo)電接腳”的技術(shù)，皆為本創(chuàng)作 所保護的范疇。綜上所述，配合圖2B至圖2F所示，在第一實施例中，本創(chuàng)作提出一種長、寬、高分 別為5. 4mm,2. 65mm及1. 85mm的聚光透鏡30，其中該光束L經(jīng)過該聚光透鏡30的透鏡長 邊30a的兩末端所產(chǎn)生的長邊方向投光角度Q1約為127度(如圖2B及圖2F所示)，并 且該光束L經(jīng)過該聚光透鏡30的透鏡短邊30b的兩末端所產(chǎn)生的短邊方向投光角度θ 2約 為37度(如圖2C及圖2F所示)。請參閱圖3Α至圖3C，并配合圖2Α所示，本創(chuàng)作光學(xué)模塊的第二實施例提供一種用 于限定長邊及短邊方向投光角度(θρ θ2)的發(fā)光結(jié)構(gòu)Μ，其包括一基板單元1、一發(fā)光單 元2、一透鏡單元3及一導(dǎo)電接腳單元4。其中，該基板單元1具有一基板本體10，其中該基板本體10具有一基板長邊IOa 及一與該基板長邊IOa彼此呈一預(yù)定角度而相交的基板短邊10b。再者，該發(fā)光單元2具有 至少一電性設(shè)置于該基板本體10上以產(chǎn)生光束L的發(fā)光組件20，其中上述至少一發(fā)光組件 20可為一直接電性地設(shè)置于該基板本體10上的發(fā)光二極管晶粒200。另外，該透鏡單元3 具有一緊貼該基板本體10且覆蓋上述至少一發(fā)光組件20的聚光透鏡30，其中該聚光透鏡 30具有一透鏡長邊30a及一與該透鏡長邊30a彼此呈一預(yù)定角度而相交的透鏡短邊30b。由圖知可知，本創(chuàng)作第二實施例與第一實施例最大的差別在于在第二實施例中， 本創(chuàng)作提出一種長、寬、高分別為5. 4mm,2. 65mm及2. 09mm的聚光透鏡30，其中該光束L經(jīng) 過該聚光透鏡30的透鏡長邊30a的兩末端所產(chǎn)生的長邊方向投光角度Q1約為I33度(如 圖3A及圖3C所示)，并且該光束L經(jīng)過該聚光透鏡30的透鏡短邊30b的兩末端所產(chǎn)生的 短邊方向投光角度θ 2約為45度(如圖3Β及圖3C所示)。請參閱圖4Α至圖4C，并配合圖2Α所示，本創(chuàng)作光學(xué)模塊的第三實施例提供一種用 于限定長邊及短邊方向投光角度(θρ θ2)的發(fā)光結(jié)構(gòu)Μ，其包括一基板單元1、一發(fā)光單 元2、一透鏡單元3及一導(dǎo)電接腳單元4。[0057]其中，該基板單元1具有一基板本體10，其中該基板本體10具有一基板長邊IOa 及一與該基板長邊IOa彼此呈一預(yù)定角度而相交的基板短邊10b。再者，該發(fā)光單元2具有 至少一電性設(shè)置于該基板本體10上以產(chǎn)生光束L的發(fā)光組件20，其中上述至少一發(fā)光組 件20可為一直接電性地設(shè)置于該基板本體10上的發(fā)光二極管晶粒200。另外，該透鏡單 元3具有一緊貼該基板本體10且覆蓋上述至少一發(fā)光組件20的聚光透鏡30，其中該聚光 透鏡30具有一透鏡長邊30a及一與該透鏡長邊30a彼此呈一預(yù)定角度而相交的透鏡短邊 30b。由圖知可知，本創(chuàng)作第三實施例與上述其它實施例最大的差別在于在第三實施 例中，本創(chuàng)作提出一種長、寬、高分別為5. 4mm,2. 65mm及2. 39mm的聚光透鏡30，其中該光束 L經(jīng)過該聚光透鏡30的透鏡長邊30a的兩末端所產(chǎn)生的長邊方向投光角度θ i約為116度 (如圖4A及圖4C所示)，并且該光束L經(jīng)過該聚光透鏡30的透鏡短邊30b的兩末端所產(chǎn) 生的短邊方向投光角度θ 2約為31度(如 圖4Β及圖4C所示)。藉此，因為該光束L經(jīng)過該聚光透鏡30的透鏡長邊30a的兩末端所產(chǎn)生的長邊方 向投光角度Q1較大(長邊方向投光范圍較大)的原故，所以該導(dǎo)光本體Si在長邊的方向 可以接收到照射范圍較廣的光束L(如圖IB所示)，并且因為該光束L經(jīng)過該聚光透鏡30 的透鏡短邊30b的兩末端所產(chǎn)生的短邊方向投光角度θ2較小(短邊方向投光范圍較小) 的原故，所以該導(dǎo)光本體Sl在短邊的方向剛好可以幾乎完全接收到照射范圍較窄的光束 L(如圖IC所示)，因此該光束L經(jīng)過該聚光透鏡30的透鏡短邊30b的兩末端所產(chǎn)生的短 邊方向投光范圍不會有浪費的情況發(fā)生。綜上所述，本創(chuàng)作的光學(xué)模塊可用于限定光學(xué)模塊的長邊方向及短邊方向各別所 產(chǎn)生的投光角度，以使得本創(chuàng)作的光學(xué)模塊可同時提供兩種不同照射范圍的光源。本創(chuàng)作的所有范圍應(yīng)以權(quán)利要求所限定的內(nèi)容為準(zhǔn)，凡合于本創(chuàng)作申請專利范圍 的精神與其類似變化的實施例，皆應(yīng)包含于本創(chuàng)作的范疇中，任何熟悉該項技術(shù)人員在本 創(chuàng)作的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾皆可涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于，包括一導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，其具有一導(dǎo)光本體及至少一設(shè)置于該導(dǎo)光本體的其中一側(cè)面上的凹槽，其中上述至少一凹槽具有一長邊及一與該長邊彼此呈一角度而相交的短邊；以及一發(fā)光結(jié)構(gòu)，其具有一基板本體、至少一電性設(shè)置于該基板本體上以產(chǎn)生光束的發(fā)光組件、及至少一設(shè)置于該基板本體上且覆蓋上述至少一發(fā)光組件的聚光透鏡，其中上述至少一聚光透鏡容置于上述至少一凹槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于該導(dǎo)光本體為 一導(dǎo)光板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于該基板本體具 有一基板長邊及一與該基板長邊彼此呈一角度而相交的基板短邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于上述至少一聚 光透鏡具有一透鏡長邊及一與該透鏡長邊彼此呈一角度而相交的透鏡短邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于該基板本體為 一長方形基板，并且該長方形基板的長邊為該基板長邊，該長方形基板的短邊為該基板短 邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于該聚光透鏡的 頂面為一雙曲線弧面或由多個弧面所組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于該聚光透鏡的 兩相反側(cè)上分別具有兩個沿著該透鏡短邊的方向而成形的第一傾斜面，并且該聚光透鏡的 另外兩相反側(cè)上分別具有兩個沿著該透鏡長邊的方向而成形的第二傾斜面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于該聚光透鏡的 側(cè)面與底面之間具有一圓弧面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于上述至少一發(fā) 光組件為一發(fā)光二極管晶粒，并且該發(fā)光二極管晶粒直接電性地設(shè)置于該基板本體上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于增加收光效率的光學(xué)模塊，其特征在于，更進一步包 括一導(dǎo)電接腳單元，其具有至少兩個設(shè)置于該基板本體上且相互絕緣的導(dǎo)電接腳，并且上 述至少一發(fā)光組件電性連接于上述至少兩個導(dǎo)電接腳之間。
專利摘要一種用于增加收光效率的光學(xué)模塊，包括一導(dǎo)光結(jié)構(gòu)及一發(fā)光結(jié)構(gòu)。導(dǎo)光結(jié)構(gòu)具有一導(dǎo)光本體及至少一設(shè)置于導(dǎo)光本體的其中一側(cè)面上的凹槽，并且凹槽的短邊與長邊兩者的長度呈現(xiàn)一預(yù)定的比例。發(fā)光結(jié)構(gòu)具有一基板本體、至少一電性設(shè)置于基板本體上以產(chǎn)生光束的發(fā)光組件、及至少一設(shè)置于基板本體上且覆蓋上述至少一發(fā)光組件的聚光透鏡，其中上述至少一聚光透鏡容置于上述至少一凹槽內(nèi)。藉此，通過限定發(fā)光結(jié)構(gòu)的長邊方向及短邊方向各別所產(chǎn)生的投光角度，以使得本創(chuàng)作的光學(xué)模塊可同時提供兩種不同照射范圍的光源，進而增加本創(chuàng)作的收光效率。
文檔編號H01L25/00GK201741717SQ20102010681
公開日2011年2月9日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者汪秉龍, 蕭松益, 鄭淯仁 申請人:宏齊科技股份有限公司