透镜单元、光源模块及发光装置制造方法
【专利摘要】一种透镜单元、光源模块及发光装置，透镜单元包含一连接件及多个透镜元件，该连接件具有一第一厚度，各透镜元件包含一整光部及一基部，该基部具有一第二厚度并环绕于该整光部，该第二厚度小于该第一厚度，该基部连接于该连接件，该基部的一上表面与该连接件的一上表面位于同一水平面。本发明的透镜单元可缩短将透镜单元组装于发光单元的组装工序及组装时间。
【专利说明】透镜单元、光源模块及发光装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种透镜单元、光源模块及发光装置，尤指一种连片式透镜单元，以及具有连片式透镜单元的光源模块及发光装置。
【背景技术】
[0002]配合参阅图1及图2，分别为一现有的发光装置的立体图分解图及剖视图。发光装置5包含一电路板50、多个发光二极管52、多个透镜元件54、一防水件56及一盖体58。电路板50为一平板，发光二极管52两两一组并等间距地排列于电路板50上并与电路板50形成电性连接；透镜元件54对应地设置于发光二极管52上，用以重新分布来自发光二极管52的光线，并输出一具有特殊光强度的光线。防水件56具有多个穿孔560，用以供透镜元件54中央凸出部分露出穿孔560，防水件56于各穿孔560周围形成一抵接部562，抵接部562抵接于透镜元件54的边缘，藉以避免水气渗入电路板50及发光二极管52。盖体58压掣防水件56并具有供透光元件54中央凸出部分露出的透孔580。
[0003]为能在不影响原有安全规定的情况(亦即不更动防水件56及盖体58的规格)下，降低发光装置5的整体高度，以避免通过透镜元件54出射的侧向光线被防水件56及盖体58阻挡，则势必降低透镜元件54与防水件56抵接处的厚度。由于透镜元件54的制作方法多为射出成型，且为维持透镜元件54的光学性质，则必须由射出成型的模具的侧边入料；当透镜元件54的边缘过于薄化时，将致使胶料(硅树脂或其它胶料)无法顺利地注入模具中。其次，如图1所示的各透镜元件54皆为分离设置，因此，当组装光源模块5时，必须将透镜元件54分别地对位于发光二极管52上，致使组装工序及组装时间的增加。
[0004]配合参阅图3，为一现有的发光模块的立体分解图。如图3所示的透镜单元62被制作用来降低前述组装透镜元件与发光二极管的组装工序并节省组装时间。透镜单元62包含一基座620及形成于基座620上的多个透镜元件622，透镜元件622对位于设置于一电路板60上的多个发光二极管61。透镜单元62虽然可以有效地降低组装透镜单元62与发光二极管61的组装工序及组装时间，然而，用以乘载透镜元件622的基座620的体积远大于透镜元件622，如此一来，将增加制作材料的使用量，致使制作成本增加。其次，当薄片状透镜单元62的厚度过薄时，将导致胶料无法顺利地注入模具中，而当透镜单元62的厚度增加时，则发光装置的整体高度增加。
【发明内容】
[0005]鉴于先前技术所述，本发明的一目的在于提供一种透镜单元，该透镜单元为连片式设计，可缩短将透镜单元组装于发光单元的组装工序及组装时间。
[0006]本发明的另一目的，在于提供一种具有前述透镜单元的光源模块。
[0007]本发明的又一目的，在于提供一种具有前述光源模块的发光装置。
[0008]为达上述的一目的，本发明提供一种透镜单元，该透镜单元包含一连接件及多个透镜元件，该连接件具有一第一厚度，各透镜元件包含整光部及一基部，该基部环绕于该整光部，该基部具有一第二厚度，该第二厚度小于该第一厚度，该基部连接于该连接件，该基部的一上表面与该连接件的一上表面位于同一水平面。
[0009]为达上述的另一目的，本发明提供一种光源模块，该光源模块包含一透镜单元及一发光单元，该透镜单元包含一连接件及多个透镜元件。该连接件具有一第一厚度。各透镜兀件具有一整光部及环绕于该整光部的一基部，该基部具有一第二厚度，该第二厚度小于该第一厚度，该基部连接于该连接件，该基部的一上表面与该连接件的一上表面位于同一水平面。该发光单元包含一电路板及多个发光单元，该电路板具有一沟槽，该沟槽具有预设深度，该连接件容设于该沟槽中，该预设深度为该第一厚度及该第二厚度的差值。所述多个发光元件设置于该电路板上并位于该沟槽的至少一侧，各该整光部位于各发光元件上。
[0010]为达上述的又一目的，本发明提供一种发光装置，该发光装置包含前述的光源模块及一盖体，该盖体具有多个开孔，该盖体设置于该透镜单元上，各该透镜元件的各整光部露出各开孔。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为一现有的发光装置的立体分解图。
[0012]图2为一现有的发光装置的剖视图。
[0013]图3为一现有的光源模块的立体分解图。
[0014]图4为本发明第一实施例的光源模块的立体分解图。
[0015]图5为本发明第一实施例的光源模块的立体组合图。
[0016]图6为本发明第一实施例的光源模块的剖视图。
[0017]图7为本发明的发光装置的立体分解图。
[0018]图8为本发明的发光装置的剖视图。
[0019]图9为本发明第二实施例的光源模块的剖视图。
[0020]图10为本发明第三实施例的透镜单元的立体图。
[0021]图11为本发明第三实施例的透镜单元的剖视图。
[0022]图12为本发明第四实施例的透镜单元的立体图。
[0023]其中，附图标记说明如下:
[0024]1、la、5光源模块
[0025]10、IOa发光单元
[0026]100、100a、50、60 电路板
[0027]102、102a 发光元件
[0028]104、104a 沟槽
[0029]105a 底面
[0030]108、108a、1204、1204a、1225、1225a 下表面
[0031]109、109a、1202、1202a、1224、1224a 上表面
[0032]12、12a、12b、12c、62 透镜单元
[0033]120、120a、120b、120c 连接件
[0034]120乩、I2O6C 延伸部
[0035]122、122a、122b、122c、54、622 透镜元件[0036]1220、1220a、1220b、1220c 整光部
[0037]1222、1222a、1222b、1222c 基部
[0038]1226 凸肋
[0039]2、56 防水件
[0040]20 穿孔
[0041]22 卡槽
[0042]3、58 盖体
[0043]30 开孔
[0044]32 凸部
[0045]34卡合部
[0046]52、61发光二极管
[0047]560 穿孔
[0048]562抵接部
[0049]580 透孔
[0050]620 基座
[0051]D预设深度
[0052]Tl第一厚度
[0053]T2第二厚度
【具体实施方式】
[0054]配合参阅图4及图5，为本发明第一实施例的光源模块的立体分解图及立体组合图。该光源模块I包含一发光单元10及一透镜单元12，透镜单元12设置于发光单元10上，用以调整发光单元10发出的光线的光强度分布。
[0055]发光单元10用以提供光源模块I所需的光源，发光单元10包含一电路板100及多个发光元件102。电路板100可为印刷电路板(printed circuit board,PCB)、金属基电路板(metal core PCB)或陶瓷电路板。电路板100包含一沟槽104，沟槽104具有一预定深度D(如图6所示)；于本实施例中，沟槽104的剖面大致呈矩形并贯穿电路板100。
[0056]发光兀件102设置于电路板100上并电连接于电路板100。于本实施例中，发光单元10包含12个发光元件102，发光元件102对称且等间距地排列于沟槽104两侧；于实际实施时，发光单元10可以错位地排列于沟槽104两侧或仅排列于沟槽104的一侧。发光元件 102 较佳地为发光二极管(lightemitting diode, LED)。
[0057]透镜单元12包含一连接件120及多个透镜元件122，透镜元件122分别位于连接件120两侧，连接件120连接透镜元件122。于本实施例中，透光单元12对称且等间距地设置于连接件120两侧，并且，对齐于发光元件102的设置位置。连接件120及透镜元件122使用透光胶料，如:硅树脂、压克力树脂或玻璃，通过射出成型或模造成型等方式制作而成，且较佳地，连接件120及透镜元件122为一体成型。其次，透镜单元12可依透光胶料的透光率(transmittance)不同而呈现透明状或半透明状。
[0058]连接件120具有一第一厚度Tl，如图6所示；于本实施例中，连接件120的剖面为矩形。[0059]各透镜元件122具有一整光部1220及环绕于该整光部1220的一基部1222。整光部1220位于发光元件10上，且较佳地，各整光部1220包覆各发光元件10，用以调整由发光兀件10发出的光线的光强度分布；其中，整光部1220可以提供聚光、散光或局部聚光局部散光的功能。基部1222连接连接件120，且基部1222的一上表面1224与连接件120的一上表面1202位于同一水平面。如图6所示，基部1222具有一第二厚度T2。
[0060]复参阅图5及图6，连接件120容设于沟槽104中，藉以将透镜单元12定位于电路板100上，并使各整光部1220对应地包覆各发光元件102，用以重新分布自于各发光元件102的光线的光强度。沟槽104的预定深度D相同于第一厚度Tl与该第二厚度T2的差值，如此一来，当连接件120容设于沟槽104时，基部1222的一下表面1225平贴于电路板100的一上表面109。其次，于本实施例中，由于沟槽104贯穿电路板100，因此，连接件120的一下表面1204与电路板100的一下表面108位于同一水平面。
[0061]光源模块I供与一防水件2及一盖体3配合构成一发光装置，如图7及图8所示，发光装置用以提供一具有特定光强度分布的光源；其中图7及图8所示的透镜元件122更包含形成于基部1222上的一凸肋1226。
[0062]防水件2使用橡胶或其它具有弹性的材料制作而成，该防水件2上形成有一穿孔20及一环形卡槽22，防水件2设置于电路板100上，并使透镜单元12露出穿孔20。
[0063]盖体3设置于防水件2上并压掣防水件2及透镜单元12，盖体3较佳地利用金属材质制作而成。该盖体3上形成多个开孔30、一环状凸部32及多个卡合部34，当盖体3安装于防水件2上时，环状凸部32对应地容设于环状卡槽22中，卡合部34分别供凸肋1226容设于其中，并且，整光部1220露出开孔30。
[0064]综上所述，利用射出成型或铸模成型等方式制作而成的透镜单元12通过具有较大厚度并连接透镜元件122的连接件120以作为透光胶料流通的胶道，使透光胶料可以顺利的注入于整个成型模具中，并且基部1222的厚度可被有效地降低，进而使发光装置的整体高度降低。其次，通过连接件120连接透镜元件122，可大幅地缩短透镜单元12与发光单元10的组装工序及组装时间。
[0065]配合参阅图9，为本发明第二实施例的光源模块的剖视图。该光源模块Ia包含一发光单元IOa及一透镜单元12a，透镜单元12a设置于发光单元IOa上，用以调整发光单元10发出的光线的光强度分布。
[0066]发光单兀IOa包含一电路板IOOa及多个发光兀件102a,电路板IOOa上形成有一沟槽104a，沟槽104a具有一预定深度D，于本实施例中，沟槽104a未贯穿电路板100a，并具有一底面105a，且沟槽104a的剖面大致呈倒梯形。发光元件102a设置于沟槽104a两侧并呈等距排列，发光元件102a较佳地为发光二极管。
[0067]透镜单元12a包含一连接件120a及多个透镜元件122a，透镜元件122a分别排列于连接件120a两侧。连接件120a具有一第一厚度Tl，于本实施例中，连接件120a的剖面大致呈倒梯形，以供容设于沟槽104a中，且连接件120a的一下表面1204a抵接于沟槽104a的底面105a，藉以将透镜单元12a定位于电路板IOOa上。其中，倒梯形设计的连接件120a用以使透光胶料能够更顺利地由连接件120a的位置流动至透镜元件122a的位置。
[0068]各透镜元件122a具有一整光部1220a及环绕于整光部1220a的基部1222a，各整光部1220a包覆各发光兀件102a,用重新分布来自于发光兀件102a的光线的光强度分布。基部1222a具有一第二厚度T2，第二厚度T2小于第一厚度Tl，基部1222a连接于连接件120a，且基部1222a的一上表面1224a与连接件120a的一上表面1202a位于同一水平面。
[0069]配合参阅图10及图11，分别为本发明第三实施例的透镜单元的立体图及剖视图。透镜单元12b包含一连接件120b及多个透镜元件122b，连接件120b具有一第一厚度Tl及多个位于连接件120b —侧并呈等距分布的延伸部1206b。于本实施例中，连接件120b大致呈倒梯形。
[0070]各透镜元件122b具有一整光部1220b及一基部1222b，基部1222b环绕于整光部1220b并连接于延伸部1206b，且基部1222b的一上表面1224b与连接件120b的一上表面1204b位于同一水平面。基部1222b具有一第二厚度T2，第二厚度T2小于第一厚度Tl。当然，本实施例的透镜单元12b也可以与一发光单元配合组合一发光模块，用以提供一光源。
[0071]配合参阅图12，为本发明第四实施例的透镜单元的立体图。透镜单元12c包含一连接件120c及多个透镜元件122c。该连接件120c具有一第一厚度Tl及一上表面1202c，于本实施例中，连接件120c具有向外呈放射状延伸且等距排列的多个延伸部1206c。透镜元件122c具有一整光部1220c及一基部1222c，基部1222c具有一第二厚度T2并环绕于整光部1220c，延伸部1206c连接基部1222c，第一厚度Tl大于第二厚度T2。于本实施例中，各透镜元件122c的基部1222c连接于各延伸部1206c的一侧，于实际实施时，各延伸部1206c也可连接多个透镜元件122c。当然，本实施例的透镜单元12c也可以与一发光单元配合组成用以提供光源的一发光模块。
[0072]然而以上所述仅为本发明的较佳实施例，不能限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种透镜单元，包含: 一连接件，具有一第一厚度； 多个透镜元件，各透镜元件包含一整光部及一基部，该基部具有一第二厚度并环绕于该整光部，该第二厚度小于该第一厚度，该基部连接于该连接件，该基部的一上表面与该连接件的一上表面位于同一水平面。
2.如权利要求1所述的透镜单元，其中该连接件及该等透镜元件为一体成型。
3.如权利要求1所述的透镜元件，其中该连接件的剖面呈矩形。
4.如权利要求1所述的透镜单元，其中该连接件的剖面呈倒梯形。
5.如权利要求1所述的透镜单元，其中该连接件具有多个延伸部，该基部连接于该延伸部。
6.如权利要求5所述的透镜单元，其中所述多个延伸部等距地位于该连接件的至少一侧。
7.如权利要求5所述的透镜单元，其中所述多个延伸部呈放射状排列。
8.一种光源模块,包含: 一透镜单元，包含: 一连接件，具有一第一厚度； 多个透镜元件，各透镜元件具有一整光部及环绕于该整光部的一基部，该基部具有一第二厚度，该第二厚度小于该第一厚度，该基部连接于该连接件，该基部的一上表面与该连接件的一上表面位于同一水平面；及一发光单兀，包含: 一电路板，具有一沟槽，该沟槽具有预设深度，该连接件容设于该沟槽中，该预设深度为该第一厚度及该第二厚度的差值；以及 多个发光元件，设置于该电路板上并位于该沟槽的至少一侧，各整光部位于各发光元件上。
9.如权利要求8所述的光源模块，其中该连接件及所述多个透镜元件为一体成型。
10.如权利要求8所述的光源模块，其中该连接件的剖面呈矩形。
11.如权利要求8所述的光源模块，其中该连接件的剖面呈倒梯形。
12.如权利要求8所述的光源模块，其中该连件具有多个延伸部，该基部连接于该延伸部。
13.如权利要求12所述的光源模块，其中所述多个延伸部等距地位于该连接件的至少一侧。
14.如权利要求12所述的光源模块，其中该延伸部呈放射状排列。
15.如权利要求8所述的光源模块,其中该连接件的一下表面与该电路板的一下表面位于同一水平面。
16.如权利要求 8所述的光源模块，其中该连接件的一下表面抵接于该沟槽的一底面。
17.一种发光装置，包含: 一如权利要求8至16的任一项所述的光源模块；以及 一盖体，具有多个开孔，该盖体设置于该透镜单元上，各透镜元件的各整光部露出各开孔。
18.如权利要求17所述的发光装置，其中该发光装置还包含一防水件，该防水件设置于该盖体于该透镜单元之间，该防水件具有一穿孔，该透镜单元露出该穿孔。
19.如权利要求17所述的发光装置，其中该盖体具有一凸部及多个卡合部，该凸部容设于一形成于该防水件上的 卡槽，各卡合部供容设一形成于各基部上的凸肋。
【文档编号】F21Y101/02GK103807803SQ201210452693
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月13日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】吴享珍, 黄智远, 陈立铭 申请人:台达电子工业股份有限公司