用于触敏发光二极管开关的光学装置制造方法及图纸

一种用于安装到印刷电路板的发光二极管的光学组件具有由第一透镜前表面和相对的第一透镜后锥体限定的第一透镜，该第一透镜后锥体具有面向发光二极管的尖端。具有第二透镜前表面和相对的第二透镜后表面的第二透镜面向印刷电路板。第二透镜限定中心腔，第一透镜设置在该中心腔中。置在该中心腔中。置在该中心腔中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于触敏发光二极管开关的光学装置


[0001]本公开总体上涉及光学装置和发光二极管(LED)，更具体地，涉及用于触敏LED开关装置的光学装置。

技术介绍

[0002]LED是普遍存在的输出装置，其由于其高效率、快速切换和延长的寿命等优点而在各种领域中得到许多应用。最常见的用途之一是作为电子装置的指示器，因此可以将LED封装为不同形状和尺寸以适合特定的应用。另外，可获得从低波长的红色到高波长的紫色的跨越可见光谱的不同照明颜色或辐射波长。然而，在可见光谱之外，存在能够发射红外波的LED，其通常用于装置间通信。在光谱的相反端，紫外波可以用于灭菌、消毒和杀菌。然而，紫外波也可用于使对紫外线敏感的油墨，染料，油漆，和用此类油墨、染料和油漆来涂布、涂漆或着色的各种材料在被照亮时发荧光或改变颜色以获得不同的视觉效果。尽管典型的微型LED指示灯具有约20mA的工作电流和小于1流明的输出，但是一些最近的高功率LED能够工作在数百mA的电流和超过几千流明的输出，这可以在照明应用中用作白炽灯泡的替代品。
[0003]LED装置的工作原理是公知的，其中央部分是被掺杂以产生P
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N结的半导体材料。结的阳极或P侧连接到电源的正端子，而结的阴极或N侧连接到电源的负端子或公共端子。当电流在P
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N结之间流动时，能量以光量子形式的被释放。无论是用作微型低功率指示器还是用作高强度照明器，LED都以这种方式工作。
[0004]在一些应用中，LED可以用作光电检测器，其中落在P
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N结上的光的光子被转换成电信号。LED可以连接到检测电路而不是连接到电源，以在从其接收到信号时产生响应。替代地，LED可以在主体内包含触点，这些触点可连接到触摸传感器集成电路。触点可以用作电容式触摸传感器，以在手指或其他电容元件与触点交互时触发输出。Fong的美国专利No.8,866,708、美国专利No.9,471,181和美国专利No.9,851,826公开了这种发光二极管开关装置，在此将其全部内容引入作为参考。因此，单个LED可以用于输出和输入功能。
[0005]各种不同的LED封装在本领域中是已知的，最常见的一种是通孔类型，其包括具有从其延伸的连接线的主体。主体可以是具有部分球形或圆顶顶部的圆柱形，但是也存在具有平坦顶部的矩形或正方形主体，或其它几何形状。通常，主体由具有与发射光相同色调的半透明塑料构成，并且阴极、阳极和电致发光半导体元件(例如，二极管)封装在其中。在上述触敏LED开关中，触摸传感器触点也被理解为封装在主体内。除了不同类型的通孔封装之外，没有从其延伸的导线的表面安装技术也用于封装LED。
[0006]如上所述，LED通常用于指示电子装置的操作状态。早期的电子装置简单地安装LED，使得发光部分暴露在装置外壳的外部。由LED指示的(一个或多个)操作状态/(一个或多个)输出可以简单地在单独的文档中描述，而关于装置没有进一步的描述符，或者描述性标签可以被附加或印刷在LED附近。然而，可以通过选择性地照亮描述性标签本身来实现改进的装置美观和用户接口体验。例如，在装置电源指示符中，“开”描述符可以在装置通电时直接点亮，而在装置断电时不点亮。用于这种指示器功能的各种构造在本领域中是已知的，
包括形成作为字母或其它符号的点或段的单独LED的矩阵，以及在指示器表面上对应于字母或符号切割开口或部分蚀刻，在其上放置部分半透明的漫射滤光器盖，以及用LED从表面下方照亮盖。
[0007]然而，与更漫射的光源(诸如，白炽灯泡、荧光管和氖灯)相比，典型的LED发射相对窄的光束。尽管整个漫射滤光器盖的均匀照明是优选的，但是由于LED的较低光束宽度输出，在其照明区域上可能存在亮点、暗点和其他不规则性。当不规则的照明效果特别明显时，指示器可能不容易辨别，或者当不规则的照明效果不是特别明显时，指示器可能看起来非激活。因此，在本领域中需要一种改进的光学装置，用于在比常规漫射器更宽的区域上从LED输出均匀的照明。在本领域中还需要一种用于由LED照明的指示面板的光学装置，并且保持电容式触摸传感器LED开关装置的输入功能。

技术实现思路

[0008]本公开涉及光学组件、用于电致发光半导体装置的光学装置和照明指示面板的各种实施例。在一个实施例中，光学组件用于可以安装到印刷电路板的发光二极管。光学组件可以包括第一透镜，其由第一透镜前表面和相对的第一透镜后锥体限定，所述第一透镜后锥体具有面向所述发光二极管的尖端。还可以具有第二透镜，其具有第二透镜前表面和相对的第二透镜后表面且面向所述印刷电路板。所述第二透镜可以限定中心腔，所述第一透镜设置在所述中心腔中。
[0009]在另一实施例中，用于电致发光半导体装置的光学装置可以包括透镜，该透镜具有形成在其中的环形凹口。该凹口可以便于形成具有面向电致发光半导体装置的尖端的锥形第一透镜部分，以及围绕第一透镜部分并与其相接的第二透镜部分。
[0010]又一实施例可以是照明指示面板。该指示面板可以包括印刷电路板以及安装到印刷电路板的一个或多个电致发光半导体装置。可以有一个或多个透镜，每个透镜具有形成在其中的环形凹口。该凹口可以便于形成锥形第一透镜部分，该锥形第一透镜部分具有面向电致发光半导体装置中的相应一个的尖端。该凹口也可以便于形成围绕第一透镜部分并与其相接的第二透镜部分。透镜可以安装到印刷电路板。照明指示面板可以包括面板盖，面板盖上蚀刻有一个或多个标记，所述一个或多个标记与所述一个或多个透镜中的每个透镜重叠，其中，所述面板盖安装到所述一个或多个透镜中的每个透镜。
[0011]根据本专利技术的另一实施例，可以存在组合照明指示和输入面板。它可以包括由顶面和相对的底面限定的印刷电路板。另外，可以有安装到印刷电路板的一个或多个电致发光半导体装置。组合照明指示和输入面板还可以包括在印刷电路板的顶面上的第一导电层，该第一导电层围绕一个或多个电致发光半导体装置中的一个安装在其上的区域。第一导电层可连接到触摸传感器控制器的输入。在印刷电路板的底面上还可以有第二导电层，该第二导电层围绕一个或多个电致发光半导体装置中的一个安装在其上的区域。第一导电层和第二导电层可以轴向对准。组合照明指示和输入面板还可以包括在一个或多个电致发光半导体装置上方的面板盖。
[0012]另一个实施例是一种用于安装到印刷电路板的发光二极管的光学组件。可以存在第一透镜，其由第一透镜前表面和面向所述发光二极管的相对的第一透镜后表面限定。光学组件还可以包括第二透镜，其具有第二透镜前表面和面向所述印刷电路板的相对的第二
透镜后表面。第二透镜限定中心腔，其中所述第一透镜设置在所述中心腔中。
[0013]当结合附图阅读时，通过参考以下详细描述，将更好地理解本公开。
附图说明
[0014]参照以下描述和附图，将更好地理解本文中公开的各种实施例的这些和其它特征和优点，在附图中，相同的标号始终表示相同的部件，并且在附图中：
[0015]图1是根据本公开的照明指示面板的一个实施例的透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于安装到印刷电路板的发光二极管的光学组件，所述光学组件包括：第一透镜，其由第一透镜前表面和相对的第一透镜后锥体限定，所述第一透镜后锥体具有面向所述发光二极管的尖端；以及第二透镜，其具有第二透镜前表面和相对的第二透镜后表面，所述第二透镜后表面面向所述印刷电路板，所述第二透镜限定中心腔，所述第一透镜设置在所述中心腔中。2.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述第二透镜的所述中心腔由内腔壁和面向所述第一透镜前表面的内腔表面限定。3.根据权利要求2所述的光学组件，其中，所述内腔表面是平坦的。4.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述第二透镜前表面具有从由以下各项组成的组中选择的轮廓：平坦的、凹的和凸的。5.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述第二透镜的所述中心腔的内径和所述第一透镜的外径的尺寸被确定为用于将所述第一透镜摩擦保持在所述中心腔中。6.根据权利要求1所述的光学组件，还包括安装到所述第二透镜的盖板，所述盖板包括一个或多个光漫射标记。7.根据权利要求6所述的光学组件，还包括透镜保持件，所述透镜保持件与所述发光二极管的中心轴向对准并且固定在所述面板盖与所述印刷电路板之间，所述第二透镜设置在所述透镜保持件中。8.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述发光二极管被安装到所述印刷电路板，所述发光二极管的封装件的顶面低于所述印刷电路板的顶面。9.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述发光二极管被安装到所述印刷电路板，所述发光二极管的封装件的顶面在所述印刷电路板的顶面上方，所述第二透镜将所述发光二极管围在所述中心腔内。10.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述第一透镜后锥体的暴露的表面具有光反射涂层。11.根据权利要求10所述的光学组件，其中，所述第二透镜的外侧壁表面具有光阻挡涂层。12.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述第一透镜后锥体的暴露的表面具有金属涂层。13.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述印刷电路板的与所述第二透镜重叠的部分具有光反射涂层。14.根据权利要求1所述的光学组件，还包括：第三透镜，其具有第三透镜前表面和接合到所述第二透镜前表面的相对的第三透镜后表面，所述第三透镜包括一个或多个三维标记。15.一种用于电致发光装置的光学装置，包括：透镜，其具有形成在其中的凹口，以便于形成具有面向所述电致发光装置的尖端的锥形第一透镜部分和围绕所述第一透镜部分并与所述第一透镜部分相接的第二透镜部分。16.根据权利要求15所述的光学装置，其中，所述凹口被成形为限定圆锥形的锥形第一透镜部分。17.根据权利要求15所述的光学装置，其中，所述凹口被成形为限定部分球形的锥形第
一透镜部分。18.根据权利要求15所述的光学装置，其中，所述透镜由前面和相对的后面限定，所述凹口形成在所述后面中。19.根据权利要求18所述的光学装置，其中，所述透镜的所述前面具有从由以下各项组成的组中选择的轮廓：平坦的、凸的和凹的。20.根据权利要求15所述的光学装置，其中，所述第二透镜部分围绕所述电致发光装置。21.根据权利要求15所述的光学装置，其中，所述第一透镜部分和所述第二透镜部分被一体地形成。22.根据权利要求15所述的光学装置，其中，所述锥形第一透镜部分的暴露的表面具有光反射涂层。23.根据权利要求15所述的光学装置，其中，所述透镜的外表面具有光阻挡涂层。24.一种照明指示面板，包括：印刷电路板；一个或多个电致发光半导体装置，其安装到所述印刷电路板；一个或多个透镜，每个透镜具有形成在其中的凹口，以便于形成锥形第一透镜部分和第二透镜部分，所述锥形第一透镜部分具有面向...

【专利技术属性】
技术研发人员：方瑞麟，
申请(专利权)人：方瑞麟，
类型：发明
国别省市：