非球面透镜的制作方法_4

文档序号:9868461阅读:来源:国知局
00的图。
[0116] 图15为采用图13所示的非球面LED透镜2200发光装置2000,其为非球面LED透镜 2200的长轴方向的剖视图,即在图13中沿着切割线AA^截取的剖视图,图16为采用图13所示 的非球面Lm)透镜2200的发光装置2000,其为非球面L邸透镜2200的短轴方向的剖视图,即 在图13中沿着切割线BB^截取的剖视图。另外,在图15及图16中仅示出有本发明的特征性的 构成要素,对于如引线框架、电路或电气布线等虽然被应用于发光装置2000的运行或其他 功能但与本发明的思想直接的关联性较少的构成要素,为了简化附图,省略了其图示。
[0117] 如图15及图16所示,本发明的一实施例所提供的发光装置200可包括下部基板 2240、贴装于所述基板2240上的L邸忍片2120W及非球面L邸透镜2220。
[011引在此,对于所述下部基板2240而言,只要是能够高密度地贴装Lm)忍片2120的基 板,则任何基板都可W。虽然并不进行限制,但是例如,作为运种下部基板可列举氧化侣、石 英(qua;rtz)、错酸巧(calciumzi;rconate)、儀橄揽石(forste;rite)、SiC、石墨、烙融石英 (化36(13;[1;[。日)、多侣红柱石(1]11111;[16)、堇青石((30'(1161';[16)、氧化错^;[1'(30]11日)、氧化被 (beryllia) W 及氮化侣(aluminum nitride)、低溫共烧陶瓷(XTCC,low temperature CO-fired ceramic)等。陶瓷通过在其上面形成金属导体布线图案并经过烧结工艺而可W使用 为多层陶瓷封装件(multi-layer ceramic package,MLP)。作为运种封装件使用时,在气密 性方面较优异。
[0119] 并且,虽然未图示,但是在所述下部基板2240形成有图案电极(未图示),图案电极 (未图示)使用包括导电性优异的铜或侣的金属物质来制造,且对应于Lm)忍片2120的阳极 和阴极,各个图案电极相互分离而形成。
[0120] 并且,所述L抓忍片2120例如为发出430皿至480nm波长的光的蓝色发光二极管忍 片或者发出350皿至410皿波长的光的UV发光二极管忍片,且可根据实施例,L邸忍片2120可 变更为发出其他颜色光的L邸忍片,本发明的范围并不局限于特定的L邸忍片。
[0121] 在此,所述L邸忍片2120安装于基板2240上面,且可贴装于L邸透镜2200的中屯、轴Y 轴和基板相接的位置。即,可布置于非球面LED透镜2200的中屯、,非球面LED透镜2200可利用 粘接剂接合于包括Lm)忍片2120的基板2240的上面或者W其他方式结合到所述基板2240的 上面。另外,在附图中,示出了在Lm)透镜2200的内部存在有一个Lm)忍片2120的情形,但是 利用多个L邸忍片的情形也包含于本发明的范围内。
[0122] 并且,虽然未图示,但是本领域技术人员应当理解,巧光物质可布置于Lm)忍片 2120的上部,其中所述巧光物质能够将从Lm)忍片2120发出的光作为激发源而产生特定颜 色的光。即,例如,若所述Lm)忍片2120为由发出430皿至48化m波长的光的半导体成分构成 的蓝色发光二极管忍片,则可通过布置将该光的一部分作为激发源而发出黄绿色或黄色的 光的巧光体,根据Lm)忍片2120的蓝色发光和巧光体的黄绿色或黄色发光而获得白色光。并 且,所述巧光物质可直接涂布于Lm)忍片2120的上部,或者可W W包含于构成所述非球面 L邸透镜2200的树脂中的形态构成,或者W专口的巧光体片的形态构成。
[0123] 并且,所述非球面L邸透镜2200起到通过改变从L邸忍片2120发出的光的行进方向 来调节光指向角的作用,所述非球面Lm)透镜2200例如可由诸如硅胶、环氧树脂、玻璃或塑 料等的透光性材料形成。
[0124] 观察所述非球面L邸透镜2200的结构可知,包括W中屯、轴Y轴为中屯、呈相互对称形 状的第一透镜部2210及第一透镜部2220,且支撑部2230可相对于所述第一透镜部2210及第 二透镜部2220形成于下部。即,所述第一透镜部2210及所述第二透镜部2220相互面接触,所 述面接触的截面形状如图16所示,可具有透镜中央部2510鼓起的形状。
[0125] 再次参照图15,非球面Lm)透镜2200的长轴截面WY轴为基准左右对称地形成有第 一透镜部2210和第二透镜部2220,第一透镜部2210可包括第一倾斜部2310、第一平坦部 2320W及第一鼓起部2330,第二透镜部可包括第二倾斜部2410、第二平坦部2420W及第二 鼓起部2430。由此,第一倾斜部2310和第二倾斜部2410、第一平坦部2320和第二平坦部2420 W及第一鼓起部2330和第二鼓起部2430分别相互对称,且长度可W相同。
[01%] 具体地,第一平坦部2320和第二平坦部2420分别为第一透镜部2210和第二透镜部 2220的顶面且是平坦(flat)的区域(参照图14),构成直线结构,第一倾斜部2310及第二倾 斜部2410分别连接于第一平坦部2320及第二平坦部2420的一端,且作为曲面,可W面向中 屯、轴Y轴倾斜。据此,第一倾斜部2310和第二倾斜部2410结合于中屯、轴Y轴而整体上可形成 为在非球面Lm)透镜2200的中央部凹陷的截面形状。并且,第一鼓起部2330和第二鼓起部 2430分别连接于第一平坦部2320和第二平坦部2420的另一端,且作为曲面,可具有面向非 球面Lm)透镜2200的外侧鼓起的形状。在此,所述第一倾斜部2310(或者第二倾斜部2410)的 曲率和第一鼓起部2330(或者第二鼓起部2430)的曲率可W不相同,也可W相同。
[0127]根据构成非球面L邸透镜2200的树脂和空气之间的折射率差W及第一透镜部2210 和第二透镜部2220的外表面的倾斜的角度,从L邸忍片2120发射的光朝远离中屯、轴Y轴的方 向折射而发出。在图15中用箭头简略地示出了从Lm)忍片2120发出的光的路径。并且,从非 球面Lm)透镜2200发出的光的指向角曲线在图17中示出。对于非球面L邸透镜2200的指向角 曲线,将在后面进行说明。
[012引此时参照图16时,图16为在图13中线为基准进行剖切的截面。
[0129] 非球面Lm)透镜2200的短轴截面可包括透镜中央部2510、分别连接于所述透镜中 央部2510的两端的第一面2520W及第二面2530、还有支撑部2230。从附图中可知,非球面 L抓透镜2200的短轴截面为整体上呈透镜中央部2510鼓起的凸字形状,运与图15所示的非 球面L邸透镜2200的长轴截面的形状不相同。
[0130] 与图15相同地,在图16中用箭头简略地示出了从L邸忍片2120发出的光的路径,从 图16可W知道,与图15的情况不同地,在非球面Lm)透镜2200的第一面2520和第二面2530, 光朝透镜中屯、轴方向折射,从而整体上多个光朝L邸忍片2120的上部发射。
[0131] W下,参照图17说明由根据本发明所提供的非球面Lm)透镜2200引起的发光装置 2000的光指向角图案。在图17中,虚线表示基于透镜的长轴截面形状的指向角曲线,实线表 示基于透镜的短轴截面形状的指向角曲线。
[0132] 参照图17,当利用所示非球面Lm)透镜2200时,基于该透镜的长轴截面形状的指向 角曲线具有如下的指向角图案,即,在透镜中央处光强度相对变小,而在该透镜左右侧外廓 处光强度增加为较大,从而整体上如字母M字一样。与此相反,从基于非球面Lm)透镜2200的 短轴截面形状的指向角曲线可W知道,光被集中到透镜中央,从而光强度相对变大,且越往 外廓,光强度越变小。
[0133] 目P,由非球面Lm)透镜2200的长轴截面引起的指向角曲线和短轴截面引起的指向 角曲线互不相同,从而形成非对称的指向角图案。
[0134] 特别是,对于基于图13的非球面L邸透镜2200的长轴截面的指向角曲线来说,左右 侧峰值角度(peak angle)约为50~70度,中屯、部分的光的强度相对于峰值约为40~50%。 相反,对于基于非球面L邸透镜2200的短轴截面的指向角曲线来说,指向角约为70~90度。
[0135] 因此,若采用本发明所提供的非球面Lm)透镜2200,则W所述非球面Lm)透镜2200 的长轴面为基准来看时,光朝左右侧广泛地发散,因此将采用所述非球面Lm)透镜2200的发 光装置2000使用为路灯照明用途时,可利用从各所述发光装置2000发出的光,沿着路边较 长地形成照明区域。并且,W非球面Lm)透镜2200的短轴面为基准来看时,光被集中至透镜 中央,因此对于W路灯为基准具有预定宽度的道路,相对除此之外的区域能够W更高的亮 度进行照明。也就是说,采用本发明所提供的非球面Lm)透镜2200的发光装置2000,其沿着 透镜的长轴及短轴方向发出的光的图案不相同,因此当应用于路灯时,具有可适合于道路 情况有效地对照明区域进行照明的优点。
[0136] 图18及图19为采用本发明的另一实施例所提供的非球面Lm)透镜3300的发光装置 3000的图。图18为沿非球面LED透镜3300的长轴方向的剖视图,图19为沿非球面LED透镜 3300的短轴方向的剖视图。其中,在图18及图19中仅示出有本发明的特征性的构成要素,对 于如引线框架、电路或电气布线等虽然被应用于发光装置3000的运行或其他功能但与本发 明的思想直接关联性较少的构成要素,为了简化附图,省略了其图示。W下,对于与图15及 图16对应的部分,将省略重复的说明,
[0137] 如图18及图19所示,本发明的另一实施例所提供的发光装置3000可包括下部基板 3240、贴装于所述基板3240上的L邸忍片3120W及非球面L
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