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，已被廣泛地應(yīng)用到當(dāng)前的各個領(lǐng)域當(dāng)中，大有取代傳統(tǒng)光源的趨勢。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其輸出光型進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)對光線調(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，該發(fā)光二極管具有一光軸，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)光二極管以小角 度出射的光線經(jīng)透鏡的入光面及出光面折射出透鏡外，自發(fā)光二極管以大角度出射的光線 經(jīng)透鏡的入光面折射后再經(jīng)外側(cè)壁面的反射，最后由透鏡的出光面折射出透鏡外，經(jīng)外側(cè) 壁面反射后的光線與光軸的夾角小于其經(jīng)外側(cè)壁面反射前與光軸的夾角。透鏡的外側(cè)壁面具有兩個曲率不同的表面。透鏡的外側(cè)壁面包括一第一圓錐面，其曲率介于0. 02 0. 06mm 1之間。透鏡的外側(cè)壁面還包括一圓柱面，其與透鏡的出光面連接。圓柱面的半徑大于第一圓錐面的最大半徑。透鏡還包括一位于第一圓錐面及圓柱面之間的凸環(huán)。透鏡的入光面包括一正對發(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面及一環(huán)繞該圓臺面的第二圓錐面。該第二圓錐面的曲率介于0 0. Imm 1之間。該圓臺面的中部區(qū)域為平面，其面積小于透鏡入光面的平面的面積。該圓臺面的高度小于第二圓錐面的高度。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。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)合具體實施例對本發(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。
具體實施例方式請參閱圖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)對稱分布于120度的空間角內(nèi)。請一并參閱圖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，本實施例中為0.06mm、該內(nèi)腔340的頂面301為平面，其正對于發(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由一向上漸擴(kuò)的第一圓錐面304及一圓柱面305 組成，二者曲率不同。該第一圓錐面304呈一略向外凸的弧形，其曲率變化幅度較小而接近 一常數(shù)，該常數(shù)的取值范圍優(yōu)選在0. 02 0. 06mm 1之間，特別地，本實施例為0. 04mm、該 圓柱面305位于第一圓錐面304上方并連接透鏡30的出光面306，其半徑略大于第一圓錐 面304頂部的半徑(即第一圓錐面304的最大半徑)。該第一圓錐面304對于射入調(diào)光部 34周緣區(qū)域的光線的調(diào)節(jié)能力要強(qiáng)于圓柱面305，即經(jīng)過第一圓錐面304全反射的光線與 光軸I的夾角要小于經(jīng)圓柱面305全反射的光線與光軸I的夾角。一凸環(huán)36水平形成于 透鏡30調(diào)光部34的外側(cè)壁面303上，其位于第一圓錐面304及圓柱面305之間并連接二 者。該凸環(huán)36用于供壓板(圖未示出)等工具抵壓而固定于電路板12上，以進(jìn)一步固定 透鏡30。該調(diào)光部34的頂面由一第二圓錐面308及一圓臺面307共同形成。該第二圓錐面308呈一內(nèi)凹狀，其開口自上至下逐漸減小。該第二圓錐面308的曲率變化幅度較大， 其最大值接近0. Imm S最小值趨近于0，均值為0.05mm 1O該圓臺面307正對于發(fā)光二極管 20，其中部區(qū)域為一圓形平面(圖未標(biāo))，圍繞該中部區(qū)域的周緣區(qū)域為一環(huán)形凸弧面(圖 未標(biāo))。圓臺面307的高度小于第二圓錐面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。該第二圓錐面308及圓臺面307共同形成透鏡30的出光面306，其中圓 臺面307主要用于對經(jīng)入光面300的平面(即頂面301)折射的光線進(jìn)行調(diào)節(jié)，第二圓錐面 308主要用于對經(jīng)透鏡30外側(cè)壁面303反射的光線進(jìn)行調(diào)節(jié)。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)至一較小的角度范圍(小于60度)內(nèi)。特別是由于經(jīng)透鏡30外側(cè)壁面303 反射后的光線與光軸I的夾角明顯小于自外側(cè)壁面303反射前的光線與光軸I的夾角，透 鏡30的外側(cè)壁面303對于發(fā)光二極管20大角度出射光線的調(diào)整效果非常顯著，使輸出光 線的張角被控制在較小的范圍內(nèi)，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。本發(fā)明上述實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)理解為是對大角度及小角度的范圍所作出的限定，其僅僅是一個具體的實施 方式。實際上，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。另，本文所稱曲率均是指以圖3的截面為基礎(chǔ)進(jìn)行測算的，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，該發(fā)光二極管具有一光軸，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 管以小角度出射的光線經(jīng)透鏡的入光面及出光面折射后射出透鏡外，自發(fā)光二極管以大角 度出射的光線經(jīng)透鏡入射面折射及外側(cè)壁面反射后再經(jīng)過出光面折射出透鏡外，經(jīng)外側(cè)壁 面反射后的光線與光軸的夾角小于其經(jīng)外側(cè)壁面反射前與光軸的夾角。
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)壁面具有兩個曲率不同的 表面。
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)壁面包括一第一圓錐面，其 曲率介于0. 02 0. 06mm-1之間。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡的外側(cè)壁面還包括一圓柱面，其與 透鏡的出光面連接。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光組件，其特征在于圓柱面的半徑大于第一圓錐面的最大半徑。
6.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡還包括一位于第一圓錐面及圓柱 面之間的凸環(huán)。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡的入光面包括一正對 發(fā)光二極管的平面及一環(huán)繞該平面的內(nèi)側(cè)壁面。
8.如權(quán)利要求7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。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光組件，其特征在于透鏡的出光面包括一圓臺面及一環(huán)繞 該圓臺面的第二圓錐面。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光組件，其特征在于該第二圓錐面的曲率介于0 0. Imm-I 之間。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于該圓臺面的中部區(qū)域為平面，其面積 小于透鏡入光面的平面的面積。
12.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光組件，其特征在于該圓臺面的高度小于第二圓錐面的尚度。
13.如權(quán)利要求7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。
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)光二極管以小角度出射的光線經(jīng)透鏡的入光面及出光面折射出透鏡外，自發(fā)光二極管以大角度出射的光線經(jīng)透鏡的入光面折射后再經(jīng)外側(cè)壁面的反射，最后由透鏡的出光面折射出透鏡外，經(jīng)外側(cè)壁面反射后的光線與發(fā)光二極管光軸的夾角小于其經(jīng)外側(cè)壁面反射前與光軸的夾角。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H01L33/00GK102052629SQ20091030943
公開日2011年5月11日 申請日期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