[发明专利]准直管芯上光学器件

说明书

一种用于发光二极管或装置(LED)的初级光学器件包括位于截头复合抛物面聚光器(CPC)顶部的斜楔。所述CPC包括输入面和下部外表面，所述下部外表面由围绕轴线旋转的倾斜抛物线区段限定。所述下部外表面的底端连结所述输入面的周边。所述斜楔包括位于所述下部外表面上方的上部外表面，以及由所述下部外表面和所述上部外表面围绕的内锥面。所述上部外表面由围绕所述轴线旋转的倾斜直线限定。所述内锥面由围绕所述轴线旋转的平滑曲线限定。所述内锥面具有位于所述轴线处且在所述下部外表面内的顶点。所述内锥面和所述上部外表面的顶端连结以限定输出孔口。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年5月12日提交的美国临时专利申请号62/335,334以及2016年7月5日提交的欧洲专利申请号16178038.2的优先权。美国临时专利申请号62/335,334以及欧洲专利申请号16178038.2并入本文。

技术领域

本公开涉及半导体发光二极管或装置(LED)，并且更特别地，涉及用于LED的管芯上光学器件。

背景技术

在发光二极管或装置(LED)照明应用中，在LED管芯周围设计光学器件以对光所定向到的地方实现一定程度的控制。光学器件通常与LED管芯分开安装。为了减少这种双阶段组装，设计包覆模制光学器件以集成光学器件和LED管芯。包覆模制光学器件的一个实例是在管芯之上模制的半球形圆顶，所述管芯之上模制的半球形圆顶提高LED管芯的提取效率但不对光进行重新定向。另一个实例是侧向发射器包覆模制光学器件，所述侧向发射器包覆模制光学器件既提高提取效率又对来自LED管芯的光进行重定向以使辐射图案从朗伯发射变形成侧向发射。

图1示出常规LED包封100。包封100包括散热器102、LED管芯104 (仅标示出一个)、LED管芯104上的初级光学器件106 (仅标示出一个)、以及安装在散热器102上的次级光学器件108。LED管芯104可包括LED和LED上的波长转换器，诸如陶瓷磷光体。初级光学器件106是半球形圆顶包覆模制件，所述半球形圆顶包覆模制件帮助从LED管芯104提取光但也对所提取光进行重新定向。次级光学器件108是反射器，所述反射器使所提取光准直，如在附图上以强度切片图示出。应当注意，0度对应于垂直于LED管芯104的顶部表面的方向。

发明内容

本公开的一个或多个实例提供一种光学器件，其与LED管芯光学接触并且基本上使来自管芯的光准直。所述光学器件在大小上与常规半球形圆顶包覆模制件类似。所述光学器件包括截头复合抛物面聚光器(CPC)和位于截头CPC顶部的斜楔。

所述截头CPC包括输入面和下部外表面，所述下部外表面由围绕对称轴线旋转的倾斜抛物线区段限定。所述下部外表面的底端连结所述输入面的周边。

所述斜楔包括位于所述下部外表面上方的上部外表面，以及由所述下部外表面和所述上部外表面围绕的内锥面。所述上部外表面由围绕所述对称轴线旋转的倾斜直线限定。所述内锥面由围绕所述对称轴线旋转的参数曲线限定。所述内锥面具有位于所述对称轴线处且在所述下部外表面内的顶点。所述内锥面和所述上部外表面的顶端连结以限定输出孔口。

附图说明

在附图中：

图1示出常规发光二极管或装置(LED)包封。

图2示出本公开的实例中的LED包封。

图3-1和3-2分别示出本公开的实例中的图2的光学器件的截面侧视图和等距视图。

图4示出穿过本公开的实例中的图2的光学器件的射线轨迹。

图5示出在本公开的一些实例中图2的光学器件具有的尺寸类似于常规半球形包覆模制件。

图6示出被切割以形成截头紧凑抛物面聚光器(CPC)的全高CPC的设计，所述截头CPC形成本公开的实例中的图2的光学器件的一部分。