[发明专利]发光模块及其发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光装置，特别涉及一种以发光二极管为光源的发光装置。

背景技术

参照图1，其显示公知的发光装置1，包括光源10以及透镜20，透镜20具有一入光面21以及一出光面22，该出光面22的面积大于该入光面21的面积，该入光面21与光源10之间具有一间隙。该光源10发出的光束穿过该间隙，进入该透镜20。

在公知技术中，一般需使用二次光学透镜(2^nd optical lens)进行光形调制，其制造成本较高，并且有较大的二次光学效率损失。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种发光装置，特别是有关于通过一阶光学元件，可提供特定的光形分布的发光装置、模块。

为达上述目的，本发明提供的一种发光装置，包括一基板、至少一发光元件以及一光学元件。发光元件设于基板上，光学元件设置于发光元件的光发射路径上，光学元件包括一基部及一折射部，该基部具有一第一端及相对于该第一端较窄的一第二端，该折射部连接基部的第二端，且折射部包括一曲弧面。

其中该基部的第二端的截面积小于第一端的截面积，该基部的截面积由第二端朝第一端的方向递增，该光发射路径为发光元件所产生的光线所行经的路径，该光学元件较佳为设置于发光元件相对于基板的另一侧，该至少一发光元件设置于该光学元件的该第一端，或该至少一发光元件所设置的位置接近于该光学元件的该第一端，该至少一发光元件与该光学元件的该第一端的距离小于该至少一发光元件与该光学元件的该第二端的距离。

该基部的外缘包括一圆锥斜面设置于第一端及第二端之间，该折射部的曲弧面一体且平滑地结合于基部的圆锥斜面，该基部的圆锥斜面用以反射至少一发光元件所产生的光线，该折射部用以折射至少一发光元件所产生的光线，该基部具有一贯穿该第一端及该第二端的中心轴，该折射部的该曲弧面为一球面，该球面具有一球心位于中心轴上，该发光元件所产生的光线经由该折射部折射后朝着该中心轴的方向偏折。

上述该发光元件具有一有效发光长度L，该球面具有一曲率半径R为该有效发光长度L的1～6倍，该光学元件的第一端呈一圆形表面，该圆形表面的半径r为该有效发光长度L的5～7倍，该基部的第一端与第二端的距离H为有效发光长度L的4～9倍。

依据本发明的一发光装置还包括一反射杯，提供该发光元件设置于其内，以反射该发光元件所产生的光线，该反射杯为形成于该基板上的一凹部。

依据本发明的一发光装置还包括一荧光粉层覆盖至少一部分的该发光元件，转换该发光元件所产生的光线的光波长，该荧光粉层可填充于该凹部内，或者该荧光粉层可仅覆盖该发光元件的顶面且暴露该发光元件的侧缘，亦或者该荧光粉层可完全包覆该发光元件的顶面及侧缘。

上述该基部及该折射部较佳为一体成形的透镜，该透镜由硅胶(Silicone)、环氧树脂(Epoxy)、硅胶与环氧树脂混合物、高分子材料、玻璃或其它可透光的材质所构成，且该透镜表面经过雾化处理。

上述发光元件为一发光二极管(LED)，该基板为金属芯基板(metal core print circuit board)、陶瓷基板、覆铜陶瓷基板(direct copper bonded ceramic substrate)、铜基板或铜合金基板。

为达上述目的，本发明提供的一种发光模块，包括一散热器及如上所述的发光装置，该发光装置设置于散热器上。

其中该发光模块还包括一盖体，该散热器形成有一凹槽用以容置发光装置，该盖体覆盖凹槽。

本发明的有益效果在于，承上所述，依据本发明的发光装置的一光学元件为一阶光学透镜，可提供特定的光形(例如，聚光型光形或发散型光形)，因此可避免使用二次光学透镜的设计。由于本发明的透镜形状简单、容易制造，因此可有效降低设计与制造成本。并且，由于发光元件设于基板之上，因此发光元件所产生的热量可以快速有效的被移除。

附图说明

图1显示公知的发光装置；

图2显示本发明第一实施例的发光装置；

图3A显示本发明第一实施例的俯视图；

图3B显示本发明第一实施例的发光装置所提供的光型分布；

图4A～图4C显示发光元件的各种排列方式；

图5显示本发明的第二实施例的发光装置；

图6显示本发明的第三实施例的发光装置；

图7A～图7C显示发光装置的荧光粉层的各种设置方式；

图8显示本发明的第四实施例的发光装置；以及