一种发光器件的制作方法

1.本技术涉及发光技术领域，特别是涉及一种发光器件。


背景技术：

2.当前的发光芯片的额定电压都比较小，而发光器件的驱动电路的电压一般大于发光器件的发光芯片的额定电压，通常驱动电路的电压是发光芯片的额定电压的几倍，如果采用驱动电路给单个发光芯片传输电流，将导致大量的电能不能转化成光能，而是转变成热能，造成能量的大量浪费，且影响发光器件和发光芯片的使用寿命。
3.为了解决这个问题，当前采用串联数个发光芯片的方式，以解决上述问题。然而，如图1所示，当前很多应用场景的光强分布曲线需要满足类似正态分布曲线，且光强在小于
±
90
°
时已经趋近于0，一般在
±
70
°
～
±
80
°
时已经趋近于0，以减少不必要的角度的光线浪费。
4.但是，如图2-4所示，串联三个发光芯片会导致每个发光芯片的光轴不在一个位置，造成光强分布偏离预设分布状态，难以形成正态分布曲线。例如图2中，其中一个外侧发光芯片的光强分布，该发光芯片的光轴相比于透镜的光轴向右侧偏离，且在右侧的外侧形成一个多余的次光强中心点。例如图3中，其中另一个外侧发光芯片的光强分布，该发光芯片的光轴相比于透镜的光轴向左侧偏离，且在左侧的外侧形成一个多余的次光强中心点。例如图4中，图2和图3的两个发光芯片的光强分布，首先是正态分布的光强需要中间强，然后往两侧渐变式慢慢变弱，而串联三个发光芯片的外侧两个发光芯片距离较远，普通的叠加，通常容易导致外侧的两个发光芯片的光强分布的光强中心点不能重合，且外侧的两个发光芯片形成2个多余的次光强中心点，不符合安防等场景的客户的应用需求。
5.在左侧和右侧的外侧均形成一个多余的次光强中心点的问题产生的原因主要在于，设置三个发光芯片时，经过外侧的两个发光芯片的垂线和透镜的光轴距离加大，且透镜体积受到发光器件整体体积限制，不能随意加大体积。为了使得两个发光芯片的光轴更好地向透镜的光轴倾斜，以便外侧的两个发光芯片产生的光斑的中心点能够在透镜的光轴方向重合，设置三个发光芯片的透镜时，透镜中间部分较为平缓，外侧则需要设计更大的斜率，此时会导致产生次光强中心点。
6.其次，叠加后的光强会增加无效照射区域，分散目标照射区域的整体光强强度，然而，很多应用场景通常要求发散角在
±
70
°
内，所述发散角为峰值光强10％对应的角度，超过这个角度外侧的光线会被浪费掉。图4叠加后的光线明显大量超过期望照射区域，造成很大浪费。
7.根据以上描述可知，当前数个芯片串联设置容易导致光强分布难以形成类似正态分布曲线，进而无法满足许多应用场景的需求，则是目前需要解决的重要问题。


技术实现要素：

8.本技术的目的是提供一种发光器件，旨在针对当前数个芯片串联设置导致光强分
布无法形成正态分布曲线的问题。本技术提供一种发光器件，所述发光器件采用3个芯片串联设置的设计方式，通过对发光器件的透镜进行特殊设计，以实现正态分布效果。
9.本技术提供的一种发光器件，该发光器件包括：基板，设置于所述基板上的三个发光芯片，覆盖所述发光芯片的发光面的透镜，所述透镜具有一出光面，所述三个发光芯片的光轴在短轴剖面上和透镜的光轴重合，即在短轴方向上三个发光芯片的光场分布均不会偏离透镜的光轴位置。
10.3个所述发光芯片沿着长轴方向排列，外侧的两个发光芯片分别位于透镜的光轴的两侧，经过中间的发光芯片中心点的垂线和透镜的光轴重合。因此，在长轴方向上外侧两个发光芯片的光场分布均会偏离透镜的光轴位置。为了使得长轴方向上两个发光芯片发射的光线的叠加光场可以形成正态分布形态，外侧两个所述发光芯片的光轴尽量分别位于经过对应发光芯片中心点的垂线和透镜光轴之间，使得两个发光芯片产生的光线能够尽量往中间靠拢叠加。
11.本技术的发光器件包括两个发光芯片，且两个所述发光芯片的光轴尽量分别位于经过对应发光芯片中心点的垂线和透镜光轴之间，使得长轴方向上两个发光芯片发射的光线的叠加光场可以形成近似正态分布形态。
附图说明
12.为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为理想的发光器件的配光曲线图；
14.图2为现有的串联三个发光芯片的发光器件中某一个外侧的发光芯片的配光曲线图；
15.图3为现有的串联三个发光芯片的发光器件中另一个外侧的发光芯片的配光曲线图；
16.图4为包含图2和图3的两个发光芯片的发光器件的叠加配光曲线图；
17.图5为本技术提供的发光器件在短轴方向的剖面结构图；
18.图6为本技术提供的发光器件在长轴方向的第一剖面图；
19.图7为本技术的发光器件的外侧的两个发光芯片的叠加配光曲线图；
20.图8为本技术的发光器件的中间的发光芯片的配光曲线图；
21.图9为本技术的发光器件的配光曲线图；
22.图10为本技术提供的发光器件在长轴方向的第二剖面图；
23.图11为本技术提供的发光器件在长轴方向的第三剖面图；
24.图12为本技术提供的发光器件在长轴方向的第四剖面图。
25.附图标记：1、发光芯片，2、透镜，3、基板，4、空腔结构，2a、出光面，21、连接透镜，21a、斜面。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.为了解决数个芯片串联设置导致光强分布难以形成正态分布曲线的问题。本技术提供一种发光器件，所述发光器件采用三个发光芯片串联设置的设计方式，通过对发光器件的透镜进行特殊设计，以实现近似正态分布配光曲线效果。
28.参照图5，图5是本技术提供的发光器件在短轴方向的剖面结构图，该发光器件可以包括：基板3，设置于所述基板3上的两个发光芯片1，覆盖所述发光芯片1的发光面的透镜2，所述透镜2具有出光面2a，所述三个发光芯片1的光轴在短轴的剖面图上和透镜2的光轴重合，即在短轴方向上三个发光芯片1的光场分布均不会偏离透镜2的光轴z1位置。
29.参照图6，图6为本技术提供的发光器件在长轴方向的第一剖面图，所述发光芯片1设于透镜2下方，所述透镜2具有上表面2a，所述发光芯片1沿着长轴方向排列，外侧的两个发光芯片1分别位于透镜2的光轴的两侧，经过中间的发光芯片1的中心点的垂线在长轴的剖面图上和透镜2的光轴重合。因此，在长轴方向上外侧的两个发光芯片1的光场分布均会偏离透镜2的光轴位置。由于外侧的2给发光芯片1的距离较远，为了使得长轴方向上外侧的两个发光芯片1发射的光线的叠加光场可以形成近似正态分布形态，所述发光芯片1的光轴z3和z4尽量分别位于经过外侧的两个发光芯片中心点的垂线l1、l2和透镜光轴z2之间，使得两个发光芯片产生的光线能够尽量往中间靠拢叠加。
30.如图7所示，图7为本技术的发光器件的外侧的两个发光芯片光场叠加后的配光曲线图。相比较现有技术，本实施例的发光器件在长轴方向和短轴方向均形成了更接近正态分布的配光曲线，且发光器件在短轴方向的发散角可以在
±
55
°
内，在长轴方向的发散角可以在
±
70
°
内。
31.然而，图7示意的发光器件的外侧的两个发光芯片光场叠加后的长轴方向的配光曲线，除了在发光器件的0度位置，具有光强中心点外，在两侧仍然具有次光强中心点，未形成近似完美的正态分布的配光曲线，距离客户要求很远。
32.为了解决上述问题，本技术还需要进一步设计，具体为，如图6所示，所述透镜2的上表面2a为从光轴z2经过的中心点向外侧高度不断降低，且包括s1表面、s2表面和s2表面三部分，外侧的两个发光芯片1的光轴z3和z4之间的部分为s1表面，外侧的两个发光芯片1的次光轴z5、z6外侧的部分为s2表面，所谓次光轴为经过发光芯片中心点和次光强中心点的轴线，s1表面和s2表面中间的部分为s3表面，s1表面相比s2表面和s3表面更为平缓，以便外侧的两个发光芯片1叠加后的光场整体能向透镜光轴z2集中，以实现近似完美的正态分布的配光曲线。
33.同时，如图6所示，s3表面相对于s1表面和s2表面具有更大的弧度，使得中间的发光芯片1发射出的光线在s3表面上形成z7、z8的光轴，所述z7、z8光轴为经过中间发光芯片中心点和两个光强中心点的轴线。如图8所示，图8为本实施例的发光器件的中间发光芯片1的配光曲线图。由于中间的发光芯片1发射出的光线在s3表面上形成z7、z8的光轴，可以使得中间的发光芯片发射的光线形成的光场将外侧的两个发光芯片1的光轴z3、z4和次光轴
z5、z6中间的弱光场进行弥补，进而，如图9所示，图9为本实施例的发光器件的配光曲线图。三个发光芯片1产生的叠加光场的配光曲线为近似正态分布的配光曲线。
34.在优选的实施例中，所述透镜2在z7、z8的光轴靠近z3和z4光轴的一侧更为平缓，在z7、z8的光轴靠近z5和z6光轴的一侧更为陡峭，通过对外侧的两个发光芯片z7、z8的光轴靠近z3和z4光轴的一侧进行更多的光场补充，在z7、z8的光轴靠近z5和z6光轴的一侧进行较少的光场补充，以便三个发光芯片1产生的叠加光场的配光曲线更为接近正态分布的配光曲线。
35.参照图10，图10为本技术提供的发光器件在长轴方向的第二剖面图，所述发光芯片1和透镜2之间还设有空腔结构4，所述空腔结构4会对发光芯片1发射的光线进行折射，使得光线向发光芯片1的光轴方向偏折，进而可以缩小发光器件的出光角度，使得发光器件的发散角在
±
90
°
内，即在90
°
处光强近似为0。采用此方案时，一般发散角在
±
80
°
内。
36.参照图11，图11为本技术提供的发光器件在长轴方向的第三剖面图，所述发光芯片1和透镜2之间设有连接透镜21，所述连接透镜21的两侧为空腔结构4，同时，所述连接透镜21具有斜面21a，所述斜面21a由靠近发光芯片1的一侧向靠近透镜2的一侧呈扩张形态，通过所述连接透镜21的斜面21a对会对发光芯片1发射的光线进行反射，使得光线向发光芯片1的光轴方向大幅度偏折，进而可以缩小发光器件的出光角度，通常可以使得发光器件的发散角在
±
70
°
内。
37.参照图12，图12为本技术提供的发光器件在长轴方向的第四剖面图，外侧的两个发光芯片1和透镜2之间设有连接透镜21，但是中间的发光芯片1和透镜2之间未设有连接透镜21。所述连接透镜21的两侧为空腔结构4，同时，所述连接透镜21具有斜面21a，所述斜面21a由靠近发光芯片1的一侧向靠近透镜2的一侧呈扩张形态，通过所述连接透镜21的斜面21a对会对外侧的发光芯片1发射的光线进行反射，使得光线向发光芯片1的光轴方向大幅度偏折，进而可以缩小发光器件的出光角度，通常可以使得发光器件的发散角在
±
70
°
内，同时，中间的发光芯片1和透镜2之间未设有连接透镜21，可以使得中间的发光芯片1发射出的光线更容易在s3表面上形成z7、z8的光轴。
38.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者器件所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者器件中还存在另外的相同要素。另外，本技术实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
39.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，以及对本技术中的各个实施例进行组合，这些改进、修饰和组合也落入本技术权利要求的保护范围内。