CN102829431A - 光学透镜以及其发光模块 - Google Patents

光学透镜以及其发光模块 Download PDF

Info

Publication number
CN102829431A
CN102829431A CN2011102200969A CN201110220096A CN102829431A CN 102829431 A CN102829431 A CN 102829431A CN 2011102200969 A CN2011102200969 A CN 2011102200969A CN 201110220096 A CN201110220096 A CN 201110220096A CN 102829431 A CN102829431 A CN 102829431A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical lens
emitting module
groove
light emitting
curved surfaces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011102200969A
Other languages
English (en)
Inventor
赖利弘
赖利温
许立民
陈永泰
刘锋彬
张书闻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Millennium Communication Co Ltd
Original Assignee
Millennium Communication Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Millennium Communication Co Ltd filed Critical Millennium Communication Co Ltd
Publication of CN102829431A publication Critical patent/CN102829431A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/02—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02253—Out-coupling of light using lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

一种光学透镜是用以调变一面射型激光芯片所产生的光线。此光学透镜包含一具有一凹槽的主体。凹槽的一底表面具有一入光曲面，且主体与底表面相对的一外表面具有一出光曲面，其中凹槽用以容置面射型激光芯片，且面射型激光芯片与入光曲面具有一间距。同时亦揭露一种采用上述光学透镜的发光模块。上述光学透镜可使入射光线先经发散后再收敛于一预定角度，以使所输出的照明光较为均匀且投射距离较远。

Description

光学透镜以及其发光模块
技术领域
本发明是有关一种光学组件，特别是一种光学透镜以及其发光模块。
背景技术
由于居家保全或其它商业上的需求，红外线监视系统或辨识系统已被广泛的应用。已知的系统大多使用多个高功率的发光二极管作为照明光源。然而，以发光二极管作为照明光源不仅功耗较高，且照明光无法投射至远处，例如200至300公尺，因此限制了系统的应用范围。
为了克服上述缺点，目前已有采用激光光源作为红外线监视系统或辨识系统的照明光源。然而，已知的面射型激光芯片的输出光形为中央较暗的甜甜圈形，容易造成影像产生阴影，导致系统的辨识精确度降低。
综上所述，如何提升红外线照明光源的均匀度以及投射距离便是目前极需努力的目标。
发明内容
本发明提供一种光学透镜，其具有一入光曲面以及一出光曲面，较佳者，可将入光曲面雾化处理。因此，入射至本发明的光学透镜的光源是先经发散后再收敛于一预定角度，以使采用本发明的光学透镜的发光模块所输出的照明光较为均匀且投射距离较远。
本发明一实施例的光学透镜是用以调变一面射型激光芯片所产生的光线。本发明的光学透镜包含一具有一凹槽的主体。凹槽的一底表面具有一入光曲面，且主体与底表面相对的一外表面具有一出光曲面，其中凹槽用以容置面射型激光芯片，且面射型激光芯片与入光曲面具有一间距。
本发明另一实施例的发光模块包含一光学透镜以及至少一面射型激光芯片。光学透镜包含一具有一凹槽的主体。凹槽的一底表面具有一入光曲面，且主体与底表面相对的一外表面具有一出光曲面。面射型激光芯片设置于凹槽内，且面射型激光芯片与入光曲面具有一间距。
以下经由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1为一立体图，显示本发明一实施例的光学透镜。
图2为一下视图，显示本发明一实施例的光学透镜。
图3为一剖面图，显示本发明一实施例的光学透镜沿图2的AA线的剖面结构。
图4为一剖面图，显示本发明一实施例的发光模块。
主要组件符号说明：
10    主体
11    凹槽
12    底表面
121   入光曲面
13    外表面
131   出光曲面
14    突出部
20    电路板
30    封装载板
31    发光组件
D     距离
H     突出高度
具体实施方式
图1显示本发明的一实施例的光学透镜的立体图。图2显示本发明的光学透镜的下视图。图3显示本发明的光学透镜沿图2的AA线的剖面结构。请参照图1至图3，本发明的一实施例的光学透镜包含一主体10，其具有一凹槽11。凹槽11的底表面12具有一入光曲面121。于一实施例中，入光曲面121为一非球面。较佳者，入光曲面121经雾化处理使其粗糙化。依据此结构，入光曲面121具有将入射的光线产生发散的效果。主体10与凹槽11的底表面12相对的一外表面13具有一出光曲面131。于一实施例中，出光曲面131可为一球面。出光曲面131具有将通过入光曲面121而发散的光线产生收敛的效果。因此，设计者可依需求设计，将输出的照明光收敛于一预定角度，以提升照明效率。
依据上述结构，设置于凹槽11内的发光组件所产生的光线是先入射至入光曲面121而发散，再入射至出光曲面131而收敛于一预定角度输出。因此，经由本发明的光学透镜所输出的照明光较为均匀且投射距离较远。
请参照图3，于一实施例中，凹槽11的底表面12至主体10的外表面13的距离D大于出光曲面131的突出高度H，以使入光曲面121以及出光曲面131之间有较大的距离可以使光线均匀化。请参照图2，于一实施例中，凹槽11的侧壁具有多个相对的突出部14。相对的突出部14可使本发明的光学透镜能够与一基板卡合。于一实施例中，主体10可为一体成型的结构，其材料可为玻璃或高分子聚合物，如压克力(丙烯酸，Acrylic)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)等塑料材料。需注意者，于主体10的材料中掺杂散射材料亦可产生散射效果，使入射的光线发散。
请参照图4，本发明的一实施例的发光模块包含一光学透镜以及一发光组件31。光学透镜包含一主体10，其详细结构如前所述，在此不再赘述。而图4所示的光学透镜是显示沿图2的BB线的剖面结构。发光组件31则设置于光学透镜的凹槽11内，且发光组件31与入光曲面121具有一间距。举例而言，发光组件31可为一或多个面射型激光芯片，其设置于一封装载板30上。多个面射型激光芯片可为线性排列、数组排列或呈几何图案排列。封装完成的发光组件31再设置于电路板20上。如图4所示，光学透镜的主体10可利用相对的突出部14抵靠于发光组件31的封装载板30，使光学透镜与发光组件31卡合在一起。需注意者，经由适当的设计，光学透镜亦可直接与电路板20卡合，而使发光组件31设置于光学透镜的凹槽11内。
综合上述，本发明的光学透镜及其发光模块具有一入光曲面以及一出光曲面，较佳者，可将入光曲面雾化处理，以提升光线发散的效果。因此，入射至本发明的光学透镜的光源是先通过入光曲面发散后再由出光曲面收敛于一预定角度，以使通过本发明的光学透镜所输出的照明光较为均匀且投射距离较远。
以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (19)

1.一种光学透镜，用以调变一面射型激光芯片所产生的光线，其特征在于，所述光学透镜包含：
一主体，其具有一凹槽，所述凹槽的一底表面具有一入光曲面，且所述主体与所述底表面相对的一外表面具有一出光曲面，其中所述凹槽用以容置所述面射型激光芯片，且所述面射型激光芯片与所述入光曲面具有一间距。
2.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述入光曲面经雾化处理。
3.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述入光曲面为一非球面。
4.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出光曲面为一球面。
5.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述底表面至所述外表面的距离大于所述出光曲面的突出高度。
6.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述凹槽的侧壁具有多个相对的突出部，用以卡合于一基板。
7.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述主体为一体成型结构。
8.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述主体的材料掺杂散射材料。
9.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述主体的材料为玻璃或高分子聚合物。
10.一种发光模块，其特征在于，包含：
一光学透镜，其包含一主体，其具有一凹槽，所述凹槽的一底表面具有一入光曲面，且所述主体与所述底表面相对的一外表面具有一出光曲面；以及
至少一面射型激光芯片，其设置于所述凹槽内，且所述面射型激光芯片与所述入光曲面具有一间距。
11.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，所述入光曲面经雾化处理。
12.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，所述入光曲面为一非球面。
13.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，所述出光曲面为一球面。
14.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，所述底表面至所述外表面的距离大于所述出光曲面的突出高度。
15.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，所述凹槽的侧壁具有多个相对的突出部，用以卡合于一基板。
16.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，所述光学透镜为一体成型结构。
17.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，所述光学透镜的材料掺杂散射材料。
18.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，所述光学透镜的材料为玻璃或高分子聚合物。
19.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，所述面射型激光芯片为多个且为线性排列、数组排列或呈几何图案排列。
CN2011102200969A 2011-06-13 2011-07-26 光学透镜以及其发光模块 Pending CN102829431A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100120525A TW201250321A (en) 2011-06-13 2011-06-13 Optical lens and light-emitting module using the same
TW100120525 2011-06-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102829431A true CN102829431A (zh) 2012-12-19

Family

ID=47293048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011102200969A Pending CN102829431A (zh) 2011-06-13 2011-07-26 光学透镜以及其发光模块

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120314417A1 (zh)
JP (1) JP2013003575A (zh)
KR (1) KR20120138634A (zh)
CN (1) CN102829431A (zh)
TW (1) TW201250321A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105090776A (zh) * 2014-05-07 2015-11-25 恩普乐股份有限公司 光束控制部件、发光装置、面光源装置以及显示装置
CN112825414A (zh) * 2019-11-20 2021-05-21 瑞识科技（深圳）有限公司 一种vcsel激光器件及其制作方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9733122B2 (en) 2012-12-20 2017-08-15 Alpha Corporation Photosensor lens including a purality of convex lens surfaces
TWI662353B (zh) * 2018-07-13 2019-06-11 松翰科技股份有限公司 光學影像感測模組

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1404630A (zh) * 2000-12-22 2003-03-19 皇家菲利浦电子有限公司 Led模块
JP2003290368A (ja) * 2002-04-03 2003-10-14 Akira Murakami 光化学治療用光照射装置
CN1550871A (zh) * 2003-03-20 2004-12-01 大日本印刷株式会社 双凸透镜板
CN2861742Y (zh) * 2005-06-22 2007-01-24 重庆万道光电科技有限公司 一种led灯多透镜集合透镜
TW200717956A (en) * 2005-10-17 2007-05-01 Far East College A laser apparatus
CN101377277A (zh) * 2007-08-27 2009-03-04 林竹轩 一种led聚光灯组
TW201017057A (en) * 2008-10-28 2010-05-01 qing-yang Lin Condensing lens for LED lamp capable of enhancing illumination uniformity
CN102032526A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管模组
CN102080807A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管模组及其透镜

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2254961A (en) * 1937-08-21 1941-09-02 George M Cressaty Unitary lens system
JPS61237179A (ja) * 1985-04-12 1986-10-22 Ricoh Co Ltd 微小照明装置
DE60043546D1 (de) * 1999-07-26 2010-01-28 Labosphere Inst Linse, lichtemittierender körper, beleuchtungskörper und optisches informationssystem
JP4344978B2 (ja) * 2001-01-30 2009-10-14 ラボ・スフィア株式会社 室内照明装置
US6896381B2 (en) * 2002-10-11 2005-05-24 Light Prescriptions Innovators, Llc Compact folded-optics illumination lens
JP2005070107A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Sharp Corp レンズおよび結合型レンズ、並びにそれらの製造方法
TWI291770B (en) * 2003-11-14 2007-12-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Surface light source device and light emitting diode
US7473013B2 (en) * 2003-12-10 2009-01-06 Okaya Electric Industries Co., Ltd. Indicator lamp having a converging lens
KR101080355B1 (ko) * 2004-10-18 2011-11-04 삼성전자주식회사 발광다이오드와 그 렌즈
US7918583B2 (en) * 2006-08-16 2011-04-05 Rpc Photonics, Inc. Illumination devices
US7999283B2 (en) * 2007-06-14 2011-08-16 Cree, Inc. Encapsulant with scatterer to tailor spatial emission pattern and color uniformity in light emitting diodes
KR100990640B1 (ko) * 2008-05-29 2010-10-29 삼성엘이디 주식회사 확산렌즈 및 확산렌즈를 이용한 발광소자 조립체
US9425172B2 (en) * 2008-10-24 2016-08-23 Cree, Inc. Light emitter array
JP2011044315A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Panasonic Electric Works Co Ltd 光学レンズおよびこれを用いた照明器具
CN102052628A (zh) * 2009-10-29 2011-05-11 富士迈半导体精密工业（上海）有限公司 光学透镜

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1404630A (zh) * 2000-12-22 2003-03-19 皇家菲利浦电子有限公司 Led模块
JP2003290368A (ja) * 2002-04-03 2003-10-14 Akira Murakami 光化学治療用光照射装置
CN1550871A (zh) * 2003-03-20 2004-12-01 大日本印刷株式会社 双凸透镜板
CN2861742Y (zh) * 2005-06-22 2007-01-24 重庆万道光电科技有限公司 一种led灯多透镜集合透镜
TW200717956A (en) * 2005-10-17 2007-05-01 Far East College A laser apparatus
CN101377277A (zh) * 2007-08-27 2009-03-04 林竹轩 一种led聚光灯组
TW201017057A (en) * 2008-10-28 2010-05-01 qing-yang Lin Condensing lens for LED lamp capable of enhancing illumination uniformity
CN102032526A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管模组
CN102080807A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管模组及其透镜

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105090776A (zh) * 2014-05-07 2015-11-25 恩普乐股份有限公司 光束控制部件、发光装置、面光源装置以及显示装置
CN112825414A (zh) * 2019-11-20 2021-05-21 瑞识科技（深圳）有限公司 一种vcsel激光器件及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20120314417A1 (en) 2012-12-13
JP2013003575A (ja) 2013-01-07
KR20120138634A (ko) 2012-12-26
TW201250321A (en) 2012-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8591090B2 (en) Backlight module and light guide plate thereof
KR101908449B1 (ko) 비대칭 방사 패턴을 가진 발광 디바이스 및 제조 방법
US8299489B2 (en) Illumination device
KR20170074947A (ko) 퀀텀 닷 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치
US8434923B2 (en) LED backlight module
US9574738B2 (en) Lens, light emitting device and backlight module
US20140218919A1 (en) Led lens and led module for two-sided lighting, and led two-sided lighting apparatus using same
CN101488304A (zh) 广告看板
US7699517B2 (en) Light emitting diode based surface lighting device
CN102829431A (zh) 光学透镜以及其发光模块
US9804374B2 (en) Lens and light-emitting device employing same
CN102705775A (zh) Led光源模组及其透镜
CN103968327A (zh) 具有矩形光分布的显示器用扩散非球面透镜
JP2014102485A (ja) Ｌｅｄ用光学素子及びｌｅｄ照明装置
CN103453439A (zh) 一种应用于led超薄灯具的光学模块
US20140146558A1 (en) Light guide stick and light source assembly having light emitting diode and light guide stick
US20170284611A1 (en) Projection light source structure with bat-wing candle power distribution
CN102840520A (zh) 一种侧光式背光模组和显示装置
CN204114697U (zh) 照明装置及容器固定架
CN202274423U (zh) 光学透镜以及其发光模块
KR101604667B1 (ko) 직하 백라이트유닛 확산 렌즈
CN209265141U (zh) 薄型背光模组
CN202581126U (zh) Led光源模组及其透镜
CN203500951U (zh) 采用二次配光的直下式led背光模组及采用该led背光模组的电视
US9448351B2 (en) Reflector, illuminating device and backlight module using the reflector

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121219