專利名稱：透鏡組件及其組合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān) 一種透鏡組件及其組合結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)是一種固態(tài)的半導(dǎo)體組件，具有體積小、壽命長、耗 電量低、反應(yīng)速率快、耐震性特佳等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種電器、信息廣告牌、通 信產(chǎn)品等發(fā)光組件。
傳統(tǒng)的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)上所使用的透鏡組件，如中國臺灣專利證書第
262604號的一種發(fā)光二極管透鏡，用以導(dǎo)引發(fā)光二極管所發(fā)出的光東至預(yù)定射 出方向,透鏡包含面對發(fā)光二極管的底面、相反于底面的反射面及垂直預(yù)定射出 方向的穿透面。反射面各部分對稱地呈拋物線形狀，發(fā)光二極管位于拋物線的 焦點(diǎn)上。穿透該底面進(jìn)入透鏡的光束在反射面被沿預(yù)定射出方向反射至穿透面, 且反射光東以與穿透面垂直地穿出并射離透鏡。
中國臺灣專利公開編號第2004028899號的一種透鏡，包括底部表面、反射 表面，與該透鏡的中軸成斜角的第一折射表面以及自該底部表面向該第一折射 表面延伸為平滑曲面的第二折射表面。透過該底部表面進(jìn)入該透鏡并直接射入 于該反射表面的光從該反射表面反射至該第一折射表面，并被該第一折射表面 折射，以實(shí)際垂直于該透鏡的該中軸的方向射出該透鏡。透過該底部表面進(jìn)入 該透鏡并直接入射于該第二折射表面的光由該第二折射表面折射，以實(shí)質(zhì)垂直 于該透鏡的該中軸的方向退出該透鏡。發(fā)光二極管(LED)可方便地使用該透 鏡，以提供一種側(cè)發(fā)光的發(fā)光裝置，并提供一種可連接于透鏡的透鏡蓋。
上述兩種傳統(tǒng)的透鏡將光線導(dǎo)至大角度時，所設(shè)計的透鏡外型皆為自由曲 面，該自由曲面無法利用計算機(jī)運(yùn)算設(shè)計，導(dǎo)致制作透鏡的模具不易制作，造成成本增加。
另外，中國臺灣專利公開第200507293號的一種多重曲率透鏡主要由多個 具有不同曲率的透鏡部所構(gòu)成，其適于對發(fā)光二極管進(jìn)行封裝。其中，多個具
有不同曲率的透鏡部互相連接，并且在制作上可一體成形。此外，本發(fā)明的具 有多重曲率透鏡的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)主要由芯片、承載器及上述的多重曲率 透鏡所構(gòu)成。其中，芯片配置于承載器上，而多重曲率的透鏡將芯片及部分的 承載器包覆于內(nèi)，借由多重曲率的透鏡將發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的部分光線導(dǎo) 向透鏡的側(cè)邊。此公開專利的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)需封裝兩次，且透鏡的大小 限制了發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的尺寸，無法適用于不同尺寸的發(fā)光二極管封裝結(jié) 構(gòu)的封裝。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種透鏡組件及其組合結(jié)構(gòu)，以增 加光的利用率，并簡化生產(chǎn)組裝，降低生產(chǎn)成本。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種透鏡組件，搭配發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)使 用，該透鏡組件包括
座體；以及
至少一個第一屈光體，其具有非球面狀的外凸曲面，并位于該座體的正面
上；
其中該座體反面設(shè)有至少一個凹穴，該凹穴對應(yīng)該第一屈光體； 該第一屈光體具有凹部，該凹部在該外凸曲面中央內(nèi)凹成形。 另外，該凹穴一側(cè)設(shè)至少一個凹陷部，該凹陷部與該凹穴相通。 本發(fā)明還提供一種透鏡組件的組合結(jié)構(gòu)，其包括 電路板；
至少一個發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其電連接于該電路板上，所述發(fā)光二極管 封裝結(jié)構(gòu)上具有第二屈光體；以及
透鏡組件，其固接于該電路板上，并罩于該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)上方，該透鏡組件具有座體及該座體正面上至少一個第一屈光體，該座體反面設(shè)有至少 一個凹穴，該凹穴對應(yīng)該第一屈光體，該屈光體表面為非球面狀的外凸曲面， 該外凸曲面中央凹設(shè)有凹部；
其中，該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的第二屈光體的中心軸偏離該第一屈光體的 凹部的中心軸，使該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)所發(fā)出的部分光線導(dǎo)向第一屈光體側(cè) 邊。
由以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明的透鏡組件及具有其的組合結(jié)構(gòu)，在發(fā) 光二極管封裝結(jié)構(gòu)與透鏡組件組合后，使該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的中心軸偏離 該透鏡組件的中心軸，使發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)所發(fā)出光線導(dǎo)向側(cè)邊，以產(chǎn)生非
對稱及狀似蝙蝠之翼的(batwing)光形，在照明燈具應(yīng)用上能夠使照射區(qū)域獲 得均勻照度，以增加光的利用率。另外，透鏡組件上可具有兩個或兩個以上第 一屈光體，因而該透鏡組件可以對應(yīng)多個發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)組合，此設(shè)計可 以使照射區(qū)域范圍大，且能獲得更加的均勻照度，而且使生產(chǎn)組裝簡化，降低 生產(chǎn)成本。


圖i為本發(fā)明透鏡組件的立體示意圖2為本發(fā)明透鏡組件的仰視示意圖3為本發(fā)明透鏡組件的側(cè)視示意圖4為本發(fā)明的透鏡組件與發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)組合示意圖5為本發(fā)明的透鏡組件與發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)組合側(cè)視截面圖6為本發(fā)明的透鏡組件與發(fā)光二極管組合俯視示意圖7A為本發(fā)明的配光曲線測量示意圖7B為本發(fā)明的另一配光曲線測量示意圖8為本發(fā)明的另一實(shí)施例示意圖。附圖標(biāo)記說明
透鏡組件1
座體11
第一屈光體12
凹穴13
凹陷部14
定位部15
外凸曲面16
凹部17
中心軸18
發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2底座21
第二屈光體22中心軸221
導(dǎo)電引腳23
電路板
組裝部31
光線具體實(shí)施例方式
有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說明，現(xiàn)配合

如下。
請參閱圖1、圖2及圖3，分別為本發(fā)明透鏡組件的立體、仰視及側(cè)視示意 圖。如圖l、圖2及圖3所示，本發(fā)明的透鏡組件l,其具有座體ll及該座體 11正面中央設(shè)有第一屈光體12。該座體11反面凹設(shè)有對應(yīng)該第一屈光體12的 凹穴13,該凹穴13 —側(cè)設(shè)有至少一個凹陷部14,該凹陷部14與凹穴13相通， 該凹陷部14提供發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)(圖中未示出)的導(dǎo)電引腳容置或延伸于 該座體11外部，該凹穴13容置該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。另在該座體11的反面
7位置上具有兩個或兩個以上定位部15,該定位部15為座體11反面上的柱狀體， 用來將該透鏡組件1定位安裝在電路板(圖中未示出)上。該第一屈光體12 表面為非球面狀的外凸曲面16,該外凸曲面16具有中央內(nèi)凹所形成的凹部17。 請參閱圖4，為本發(fā)明的透鏡組件與發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)組合示意圖。如 圖4所示，在本發(fā)明的透鏡組件l與該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2組合時，先將發(fā) 光二極管封裝結(jié)構(gòu)2的兩個導(dǎo)電引腳23電連接在電路板3上，將該透鏡組件1 罩于該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2上方，使該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2容置于該座體 11的凹穴13中。該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2的底座21的導(dǎo)電引腳23容置于該 凹陷部14中，或者通過凹陷部14而延伸于該座體11外部。該座體11的定位 部15定位于該電路板3的組裝部31中，這樣即完成該透鏡組件1與該發(fā)光二 極管封裝結(jié)構(gòu)2的組合。由于在座體ll的凹穴13及凹陷部14的設(shè)計，使該透 鏡組件1可以組合不同的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2來搭配使用。在圖4中，該組 裝部31為洞孔。
請參閱圖5、圖6，為本發(fā)明的透鏡組件與發(fā)光二極管組合側(cè)視截面圖及俯 視示意圖。如圖5、圖6所示，在該透鏡組件1與該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2組 合后，該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2的第二屈光體22的中心軸221偏離該第一屈光 體12的中心軸18。
當(dāng)發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2被點(diǎn)亮?xí)r，該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2所發(fā)出的部 分光線4導(dǎo)向該第一屈光體12側(cè)邊，呈現(xiàn)出非對稱及狀似蝙蝠之翼(batwing)
的光形，使用在照明燈具上能夠使照射區(qū)域獲得均勻照度，以增加光的利用率。 請參閱圖7A及圖7B,均為本發(fā)明的配光曲線測量示意圖。如圖7A所示，
在發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2的第二屈光體22的中心軸221對準(zhǔn)該第一屈光體12
的凹部17的中心軸18時，該相對光強(qiáng)度(Intensity)為1,光曲線峰值(peak)
在-50~50度角(Angle)之間，如圖7A所示。
當(dāng)發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2的第二屈光體22的中心軸221偏離該第一屈光體
12的中心軸18時，該相對光強(qiáng)度(Intensity)為1,光曲線峰值(peak)偏移
角度(Angle)落在約25度左右，如圖7B所示。請參閱圖8，為本發(fā)明的另一實(shí)施例示意圖。如圖8所示，本實(shí)施例揭示
一種復(fù)合式透鏡組件5，其上具有兩個或兩個以上第一屈光體51以及兩個或兩 個以上凹穴13，因而該復(fù)合式透鏡組件5可以對應(yīng)多個發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2 進(jìn)行組合，此設(shè)計可以使照射區(qū)域范圍加大，且能獲得更佳的均勻照度，而且 使生產(chǎn)組裝簡化，降低生產(chǎn)成本。
上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡 是根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求書所做的均等變化與修飾，都被本發(fā)明的保護(hù)范圍所涵 蓋。
權(quán)利要求
1、一種透鏡組件，搭配發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)使用，其特征在于，所述透鏡組件包括座體；以及至少一個第一屈光體，其具有非球面狀的外凸曲面，并位于該座體的正面上；其中該座體反面設(shè)有至少一個凹穴，該凹穴對應(yīng)該第一屈光體；該第一屈光體具有凹部，該凹部在該外凸曲面中央內(nèi)凹成形。
2、 如權(quán)利要求1所述的透鏡組件，其特征在于，所述凹穴一側(cè)設(shè)有凹陷部， 該凹陷部與該凹穴相通。
3、 如權(quán)利要求l所述的透鏡組件，其特征在于，所述座體的反面位置上具 有兩個或兩個以上定位部。
4、 如權(quán)利要求3所述的透鏡組件，其特征在于，所述定位部為柱狀體。
5、 一種透鏡組件的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述組合結(jié)構(gòu)包括至少一個發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其電連接于該電路板上，所述發(fā)光二極管 封裝結(jié)構(gòu)上具有第二屈光體；以及透鏡組件，其固接于該電路板上，并罩于該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)上方，該 透鏡組件具有座體及該座體正面上至少一個第一屈光體，該座體反面設(shè)有至少 一個凹穴，該凹穴對應(yīng)該第一屈光體，該屈光體表面為非球面狀的外凸曲面， 該外凸曲面中央凹設(shè)有凹部；其中，該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的第二屈光體的中心軸偏離該第一屈光體的 凹部的中心軸，使該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)所發(fā)出的部分光線導(dǎo)向第 一屈光體側(cè) 邊。
6、 如權(quán)利要求5所述的透鏡組件的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電路板上 具有組裝部。
7、 如權(quán)利要求6所述的透鏡組件的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述組裝部為 在電路板上的洞孔。
8、 如權(quán)利要求5所述的透鏡組件的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹穴一側(cè)設(shè)有凹陷部，該凹陷部與該凹穴相通。
9、 如權(quán)利要求5所述的透鏡組件的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述座體的反 面具有至少一個定位部。
10、 如權(quán)利要求9所述的透鏡組件的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位部為座體反面上的柱狀體。
11、 如權(quán)利要求5所述的透鏡組件的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二 極管封裝結(jié)構(gòu)上設(shè)有兩個導(dǎo)電引腳，該導(dǎo)電引腳電連接于該電路板上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種透鏡組件，可搭配發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)使用，該透鏡組件具有座體；座體的正面上具有至少一個第一屈光體；座體反面設(shè)有凹穴，凹穴對應(yīng)第一屈光體；另在凹穴一側(cè)相通有至少一個凹陷部；另該屈光體表面為非球面狀的外凸曲面，該外凸曲面中央內(nèi)凹形成凹部。本發(fā)明還提供一種透鏡組件的組合結(jié)構(gòu)，其包括電路板；電連接于電路板上的至少一個發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其具有第二屈光體；以及透鏡組件，固接于電路板上，并罩于發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)上方。該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)所發(fā)出光線導(dǎo)向側(cè)邊，以產(chǎn)生非對稱及狀似蝙蝠之翼(batwing)的光形，在照明燈具應(yīng)用上能夠使照射區(qū)域獲得均勻照度，以增加光的利用率，并降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L33/00GK101527338SQ20081000808
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者倪靖琮, 林容生, 陳宗杰, 陳慶仲 申請人:中盟光電股份有限公司