阵列型发光二极管元件用聚光镜制造技术

一种阵列型发光二极管元件用聚光镜。本发明专利技术的聚光镜是包括一透光主体，此透光主体是具有彼此相对的一第一部份及一第二部份。第一部份具有至少一第一半圆柱体及第二部份具有复数个第二半圆柱体，此些第一半圆柱体的长轴是垂直于此些第二半圆柱体的长轴。第一半圆柱体及第二半圆柱体的个别数目及个别几何排列方式是根据此阵列型发光二极管元件而决定。本发明专利技术聚光镜的整体构形可以最佳化设计，以使得当发光二极管元件的发射光经过此聚光镜后，可产生一所需要形状的发光面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种可产生所需要形状的发光面积的聚光镜，特别是有关一种阵列型发光二极管元件用聚光镜，是设于照相机闪光灯装置内。
技术介绍
发光二极管元件具有体积小、高亮度、寿命长、低驱动电压及应答速度快等优点，是一种以半导体材料制造的良好光源。发光二极管元件已被广泛应用于各种小型的发光装置。图1是一标准的发光二极管元件10的发光情形，其具有大的光发散面积。发光二极管元件10的发光行为像一蓝布逊光源(lambertion source)。当发光亮度为百分的五十时，其发光角度以垂直轴16为准左右各为60度，如发射光线12及14所示。因此，发光二极管元件10的发射光大部份被浪费掉了。发光二极管元件10若应用在指向性高的产品上，例如数码相机闪光装置及手机随手拍闪光装置，在照度上就显得不足。因此须搭配具有收敛光线的光学元件，将光线集中在特定区域，使得照度提升。这样的光学元件一般是加在发光二极管元件10前方的一片具有正焦距的透镜。图2是一传统照相机的闪光灯装置20截面示意图。闪光灯装置20是用以照亮一欲被拍摄的对象物，其主要是用以在光线昏暗下照亮欲拍摄物或在白天下除去欲拍摄物的影子。闪光灯装置20包括一具有一开口的外壳体22、至少一发光二极管元件24及一双凸透镜26。发光二极管元件24及双凸透镜26是设于外壳体22内部，双凸透镜26是位于外壳体22的开口处，并位于发光二极管元件24的前方，以收集及聚焦发光二极管元件24的光线于拍摄物上。如图3A及图3B所示，平凸透镜32或非涅耳透镜(fresnel lens)34可使用于闪光灯装置20，以代替双凸透镜26。然而，双凸透镜26及平凸透镜32的厚度大，皆占据较大的空间。再者，双凸透镜26及平凸透镜32的X、Y方向焦距相同，使得发光二极管元件24经过双凸透镜26或平凸透镜32的光照射面积为圆形，与照相机的矩形取像范围(一般是在X、Y方向比为4∶3)不同，造成光的浪费。虽然非涅耳透镜(fresnel lens)34的厚度最薄，但其在结构上有一定的光利用效率。据此，极需要提供一种体积小且可提高光利用率的发光二极管元件聚光镜，以克服已有装置的缺失。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种阵列型发光二极管元件用聚光镜，其整体构形可经最佳化，以产生所要形状的发光面积。本专利技术的另一目的是提供一种设于照相机闪光灯装置内的聚光镜，此聚光镜的整体构形可经最佳化，以产生所要形状的发光面积，以与照相机的取像范围匹配，进而提高光源的使用效率。根据以上所述的目的，本专利技术提供一种阵列型发光二极管元件用聚光镜。本专利技术聚光镜是包括一透光主体，此透光主体是具有彼此相对的一第一部份及一第二部份。此第一部份具有至少一第一半圆柱体及此第二部份具有复数个第二半圆柱体。此些第一半圆柱体的长轴是垂直于此些第二半圆柱体的长轴。第一半圆柱体及第二半圆柱体的个别数目及个别几何排列方式是根据此阵列型发光二极管元件而决定。借此，本专利技术聚光镜的整体构形可以最佳化设计，以使本专利技术阵列型发光二极管元件的发射光经过此聚光镜后，可产生所要的发光面积于一投射面。本专利技术的一第一具体实施例中，聚光镜主体的第一部份是具有一第一半圆柱体及其第二部份具有呈一线性阵列排列的复数个第二半圆柱体。本专利技术的一第二具体实施例中，聚光镜主体的第一部份具有平行排列的一对第一半圆柱体及其第二部份具有呈几三角排列的至少三个第二半圆柱体。本专利技术的一第三具体实施例中，聚光镜主体的第一部份具有平行排列的一对第一半圆柱体及其第二部份具有呈二维阵列排列的复数个第二半圆柱体。本专利技术聚光镜可以射出成形方式制造，其模具是容制造，并且本专利技术聚光镜公差亦可适当控制。附图说明图1是显示一标准发光二极管的发光情形；图2是一传统闪光灯装置的截面示意图；图3A是一双凸透镜的截面示意图；图3B是一非涅耳透镜的截面示意图； 图4A是本专利技术一第一具体实施例的聚光镜的顶视示意图；图4B是图4A的聚光镜的底视示意图；图4C是图4A的聚光镜沿横切线A1-A2的截面示意图；图4D是图4B的聚光镜沿 切线B1-B2的截面示意图；图5A是本专利技术一第二具体实施例的聚光镜的顶视示意图；图5B是图5A的聚光镜的底视示意图；图6A是本专利技术一第三具体实施例的聚光镜的顶视示意图；图6B是图6A的聚光镜的底视示意图；图7A是本专利技术一发光装置的底视示意图，其是使用图4A的聚光镜；图7B是本专利技术另一发光装置的底视示意图，其是使用图5A的聚光镜；图7C是本专利技术又另一发光装置的底视示意图，其是使用图6A的聚光镜；图8是本专利技术闪光灯装置的截面示意图。具体实施例方式本专利技术的目的及诸多优点借由以下具体实施例的详细说明，并参照所附图示，将趋于明了。本专利技术提供一种阵列型发光二极管元件用聚光镜，其是当发光二极管阵列的发射光经过此聚光镜后，可产生所需要形状的发光面积于一投射面，借以提高阵列型发光二极管元件的光使用率。本专利技术的聚光镜是包括一透光主体，此透光主体具有彼此相对的一第一部份及一第二部份。第一部份具有至少一第一半圆柱体及第二部份具有复数个第二半圆柱体。此些第一半圆柱体的长轴是垂直于此些第二半圆柱体的长轴。第一半圆柱体及第二半圆柱体的个别数目及个别几何排列方式是根据本专利技术阵列型发光二极管元件而决定。借此，本专利技术聚光镜的整体构形可以最佳化设计，以使当阵列型发光二极管元件的发射光经过聚光镜后，可产生所需要的发光面积于一投射面，进而提高阵列型发光二极管元件的光使用率。再者，本专利技术聚光镜的透光主体的第一半圆柱体及第二半圆柱体的高度皆小于已有球面镜的高度，故本专利技术聚光镜具有较小体积。本专利技术借由以下具体实施例配合所附图式，将予以详细说明如下。图4A至图4D是本专利技术一第一具体实施例的聚光镜40的各种示意图。图4A是聚光镜40的一顶视示意图，图4B是聚光镜40的一底视示意图，图4C是图4A的聚光镜40沿A1-A2线的截面示意图，图4D是图4B的聚光镜40沿B1-B2线的截面示意图。聚光镜40包括一透光主体，此透光主体是具有一第一部份42及一第二部份44。第一部份42是具有一第一半圆柱体及第二部份44具有呈一线性阵列排列的三个第二半圆柱体441、442及443。第一半圆柱体的长轴是垂直于第二半圆柱体441、442及443的长轴。第一半圆柱体的曲面可以是球形曲面或非球形曲面，第二半圆柱体441、442及443的曲面可以是球形曲面或非球形曲面。第一半圆柱体及第二半圆柱体441、442及443的曲面是根据聚光镜40的透光主体的最佳化整体构形而定。本专利技术聚光镜40的透光主体可以射出成形方式一体成形，而透光主体的材质可以是玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethylacrylate)(PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate)、丙烯酸树脂(acrylicresin)、氨基甲酸乙酯(urethane)、苯乙烯(styrene)及其等类似材质。图7A是一发光装置70的一底视示意图，其中使用聚光镜40。发光装置70包括一发光二极管阵列700及聚光镜40。发光二极管阵列700包括复数个发光二极管701、702及703。聚光镜40是位于发光二极管阵列700的前方，而聚光镜40的第二部份44面对发光二极管阵列700。发光二极管元件701、70本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列型发光二极管元件用聚光镜，其特征在于包括：一透光主体，该透光主体是具有彼此相对的一第一部份及一第二部份，该第一部份具有至少一第一半圆柱体及该第二部份具有复数个第二半圆柱体，该第一半圆柱体的长轴是垂直于该第二半圆柱体的长轴；其中该第一半圆柱体及该第二半圆柱体的个别数目及个别几何排列方式是根据该阵列型发光二极管元件而决定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张世远，
申请(专利权)人：天瀚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]