一种LED小角度点光源及其制作方法与流程

专利2025-06-02  11


本发明涉及led光源的,特别涉及一种led小角度点光源。


背景技术:

1、目前光学传感器应用越来越普及,比如高精度编码器、距离传感器、光幕检测、人脸识别、光学勾画等但都需要高精度可控平行光,例如光电编码器是利用光栅衍射原理实现位移-数字变换,通过光电转换,将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲数字量的传感器。

2、如图1所示,现有的光源发出的光经过透镜折射后发射并通过静光栅,其光谱特性为非平行光,并且杂乱无章,为了保证光线的平行度,常规的 led 难以制成小角度且中心光密度高的产品,除非采用二次光学外置多组透镜进行配光,然而此时的 led 体积将会较大,致使一些精密装置无法使用,因而不满足小型化的目的。

3、另外现有应用于编码器或传感器的点光源结构一般包括基座、设置于基座内的点光源、固定于基座顶部的透镜,基座为碗杯状结构,基座与透镜之间形成有腔室,点光源设置在腔室内,腔室内填充有空气,填充有空气的腔体折射率均接近1,而透镜的折射率为1.5-1.7,因而从点光源发出的光进入腔体,然后进入透镜过程中存在较多的全反射损失,因而出光效率较低,因而需要对现有的小角度点光源进行改进。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种led小角度点光源,解决现有点光源体积大,存在全反射损失、出光率较低的问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种led小角度点光源,包括led晶片和透明球体,所述led晶片至少上端面电镀有金属遮光层,led晶片中心处留有出光区域,金属遮光层设置在出光区域的外周,所述透明球体通过胶水固定粘接在led晶片的出光区域的上端,led晶片上设有电信号连接部。

3、进一步地,所述led晶片为led垂直晶片,所述电信号连接部设置在led晶片的上端的第一电连接部,所述金属遮光层设置在led晶片上端除出光区域和第一电连接部外的其他位置。

4、进一步地,所述led晶片为led垂直晶片,所述电信号连接部设置在led晶片的上端的第一电连接部以及设置在led晶片的下端的第二电连接部,所述金属遮光层设置在led晶片上端除出光区域和第一电连接部外的其他位置。

5、进一步地,电镀在led晶片上端面的金属遮光层具有一定厚度以使led晶片对应出光区域的位置形成凹口结构,在凹口结构内填充胶水并使胶水溢出凹口结构。

6、进一步地,所述金属遮光层的材质为铜、铝、银或蒸镀铝。

7、进一步地,所述胶水采用透明胶水。

8、进一步地,所述透明球体的直接大于led晶片出光区域的直径。

9、一种led小角度点光源制作方法,包括如下步骤:

10、s1:led晶片选择:选择所需的led垂直晶片,led垂直晶片上端设置有出光区域和电信号连接部;

11、s2:电镀金属遮光层:在led晶片的上端面除出光区域以及电信号连接部外的其他区域电镀金属遮光层,在led晶片上端面的出光区域形成凹口结构;

12、s3:胶水填充:在凹口结构处填充胶水并使胶水溢出凹口区域;

13、s4:固定出光球体:在胶水上端设置出光球体,通过胶水将出光球体粘接在led晶片的出光区域上端。

14、进一步地,在步骤s2中,对led晶片的四周也电镀金属遮光层。

15、进一步地,所述金属遮光层的材质为铜、铝、银或蒸镀铝。

16、综上所述,本发明具有以下有益效果:

17、本发明的led小角度点光源及其制作方法,在led晶片表面进行图形化处理,达到晶片中间出光的目的,然后再在出光区域处粘接玻璃小球,进一步收光到15度左右,因而仅需配备单个透镜便能够实现最终发射光线达到超平行光线,利用透明球体的折射率能够有效降低led晶片的全反射损失,另外本发明节省了透镜的个数,可以大大缩小体积,以满足小型化设计。



技术特征:

1.一种led小角度点光源,其特征在于:包括led晶片(10)和透明球体(20),所述led晶片(10)至少上端面电镀有金属遮光层(30),led晶片(10)中心处留有出光区域,金属遮光层(30)设置在出光区域的外周,所述透明球体(20)通过胶水(40)固定粘接在led晶片(10)的出光区域的上端,led晶片(10)上设有电信号连接部(50)。

2.根据权利要求1所述的一种led小角度点光源,其特征在于:所述led晶片(10)为led垂直晶片,所述电信号连接部(50)设置在led晶片(10)的上端的第一电连接部,所述金属遮光层(30)设置在led晶片(10)上端除出光区域和第一电连接部外的其他位置。

3.根据权利要求1所述的一种led小角度点光源,其特征在于:所述led晶片(10)为led垂直晶片,所述电信号连接部(50)设置在led晶片(10)的上端的第一电连接部以及设置在led晶片(10)的下端的第二电连接部,所述金属遮光层(30)设置在led晶片(10)上端除出光区域和第一电连接部外的其他位置。

4.根据权利要求1所述的一种led小角度点光源,其特征在于:电镀在led晶片(10)上端面的金属遮光层(30)具有一定厚度以使led晶片(10)对应出光区域的位置形成凹口结构(60),在凹口结构(60)内填充胶水(40)并使胶水(40)溢出凹口结构(60)。

5.根据权利要求1所述的一种led小角度点光源,其特征在于:所述金属遮光层(30)的材质为铜、铝、银或蒸镀铝。

6.根据权利要求1所述的一种led小角度点光源,其特征在于:所述胶水(40)采用透明胶水(40)。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种led小角度点光源,其特征在于:所述透明球体(20)的直接大于led晶片(10)出光区域的直径。

8.一种led小角度点光源制作方法,其特征在于:包括如下步骤:

9.根据权利要求8所述的一种led小角度点光源制作方法,其特征在于:在步骤s3中,所述胶水(40)采用透明胶水(40)。

10.根据权利要求8所述的一种led小角度点光源制作方法,其特征在于:所述金属遮光层(30)的材质为铜、铝、银或蒸镀铝。


技术总结
本发明公开了一种LED小角度点光源及其制作方法,包括LED晶片和透明球体,所述LED晶片至少上端面电镀有金属遮光层,LED晶片中心处留有出光区域,金属遮光层设置在出光区域的外周,所述透明球体通过胶水固定粘接在LED晶片的出光区域的上端,在LED晶片表面进行图形化处理,达到晶片中间出光的目的,然后再在出光区域处粘接玻璃小球,进一步收光到15度左右,因而能够实现最终发射光线达到超平行光线,利用透明球体的折射率能够有效降低LED晶片的全反射损失,另外本发明省却了透镜,可以大大缩小体积,以满足小型化设计。

技术研发人员:杜元宝,张耀华,汤焕,王国君,林胜,张日光
受保护的技术使用者:宁波升谱光电股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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