本發(fā)明屬于半導(dǎo)體發(fā)光,具體而言,涉及一種led光源器件。
背景技術(shù):
1、半導(dǎo)體發(fā)光器件因為具有體積小、耗電量低、使用壽命長、高亮度等各方面的優(yōu)點,被廣泛的應(yīng)用于各種照明設(shè)備中,尤其被應(yīng)用于各種電子設(shè)備。led光源是常見的半導(dǎo)體光源之一。led光源的發(fā)出的自然光呈朗伯分布,能量呈中心最強、四周逐漸減弱,能量不聚集,遠(yuǎn)程光斑較大,光能存在浪費,不能滿足應(yīng)用場景的需要。
2、為實現(xiàn)對led光源的出光角度進(jìn)行控制,現(xiàn)有技術(shù)的led光源,參照圖2,基板1上設(shè)置發(fā)光芯片2,發(fā)光芯片2上包覆有第一透鏡3,在第一透鏡3的上方設(shè)有第二透鏡4。第二透鏡4與基板1之間設(shè)有空腔結(jié)構(gòu)5,第一光學(xué)透鏡3設(shè)于空腔結(jié)構(gòu)5內(nèi),并與第二透鏡4間隔設(shè)置。利用光在不同折射率的第一透鏡3、空腔結(jié)構(gòu)5和第二透鏡4中傳播發(fā)生折射的原理,對發(fā)光芯片2的出光角度進(jìn)行控制。
3、現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,當(dāng)光由第一透鏡3向空腔結(jié)構(gòu)5入射時,參照圖3,為光密介質(zhì)向光疏介質(zhì)傳播,在第一透鏡3內(nèi)會有部分光發(fā)生全反射,越大的發(fā)射角的光越容易全反射,部分全反射后的光入射至發(fā)光芯片2的表面被吸收,光在第一透鏡3內(nèi)的能量損耗大,光效低。同時,現(xiàn)有技術(shù)的體積相對較大。
4、基于上述,目前要解決的問題:提供一種控光效果好、光能利用率高、且體積小的led光源器件。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種led光源器件,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中,雙層透鏡結(jié)構(gòu)的能量損耗大,體積大的問題。
2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的led光源器件,包括:
3、基板;
4、設(shè)于所述基板上的發(fā)光芯片;
5、至少覆蓋所述發(fā)光芯片的上表面的第一透鏡;
6、設(shè)于所述第一透鏡的上方的第二透鏡;
7、設(shè)于所述第二透鏡與所述基板之間的空腔結(jié)構(gòu);
8、所述第一透鏡設(shè)于所述空腔結(jié)構(gòu)內(nèi),所述第一透鏡的出射面包括中部的第一光學(xué)界面和四周的第二光學(xué)界面;所述第一光學(xué)界面與所述第二透鏡的入射面連接,所述第二光學(xué)界面與所述第二透鏡的入射面間隔設(shè)置;
9、所述第一透鏡的折射率小于所述第二透鏡的折射率。
10、進(jìn)一步的,所述第一透鏡和/或者第二透鏡為凸透鏡。
11、進(jìn)一步的,所述第一透鏡的四周側(cè)面設(shè)置為用于反射邊緣大角度光的反射面。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的led光源器件具有如下有益效果:
13、參照圖2-3,現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光芯片2的邊緣的大發(fā)散角度的光經(jīng)第一透鏡3的四周側(cè)面反射后到達(dá)出射面31的中部與空腔結(jié)構(gòu)5的交界面,空腔結(jié)構(gòu)5的折射率小于第一透鏡3的折射率,即光由光密介質(zhì)向光疏介質(zhì)傳播,入射角度大易發(fā)生全反射,光經(jīng)若干次全反射后入射至發(fā)光芯片2的上表面并被吸收,光能損耗大。
14、參照圖1,本發(fā)明提供的led光源器件將第一透鏡3的第一光學(xué)界面311與第二透鏡4的入射面41做連接設(shè)置,即入射至該連接區(qū)域的光,由第一透鏡3直接進(jìn)入第二透鏡4,不經(jīng)空腔結(jié)構(gòu)5。該設(shè)置較現(xiàn)有技術(shù)具有:1、led光源器件高度減小,進(jìn)而體積減??;2、第一透鏡3的折射率小于第二透鏡4折射率,參照圖4,當(dāng)邊緣的大角度的光經(jīng)反射面32作用反射至第一光學(xué)界面311與入射面41相互連接的界面時,光由光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)傳播,不會發(fā)生全反射,光經(jīng)第一透鏡3可直接進(jìn)入第二透鏡4,并被第二透鏡4利用,光能損失小,提高光效,大幅度提升亮度。
15、同時,第二光學(xué)界面312與入射面41間隔設(shè)置,發(fā)光芯片2發(fā)出的四周的大部分的光依次經(jīng)第一透鏡3、空腔結(jié)構(gòu)5和第二透鏡4后出射,因空腔結(jié)構(gòu)5、第一透鏡3、第二透鏡4的折射率依次增大,故利用光在不同折射率介質(zhì)的交界面?zhèn)鞑グl(fā)生折射的原理,對四周的出射光進(jìn)行控制,以達(dá)到邊緣光會聚、整形的效果。本發(fā)明的led光源器件實現(xiàn)分區(qū)控光且控光精準(zhǔn),光能利用率更高,led光源器件體積更小。
1.一種led光源器件,其特征在于,包括:
2.如權(quán)利要求1所述的led光源器件,其特征在于,所述第一透鏡(3)和/或者第二透鏡(4)為凸透鏡。
3.如權(quán)利要求1所述的led光源器件,其特征在于,所述第一透鏡(3)的四周側(cè)面設(shè)置為用于反射邊緣大角度光的反射面(32)。