CN111293207A - 红外线发射二极体装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种红外线发射二极体装置，主要包括一透镜、一红外线二极体元件以及一载体装置，其中所述载体装置用于容置所述红外线二极体元件以及所述透镜，且所述载体装置的反射光的半角等于或小于15度，由此，本发明的红外线发射二极体装置所发射的光线可具有相对较广的角度范围，可实现多种的光场配置，达到提升红外线发射二极体装置的应用领域以及使用便利性的功效。

Description

红外线发射二极体装置

技术领域

本发明涉及一种发光装置，尤指一种红外线发射二极体装置。

背景技术

红外线二极体因具有省电、反应速度快、寿命长、体积小等优势，其广泛应用于读取、通信或感测等领域，例如信号传输、夜间监控等应用。

熟知的红外线二极体元件(如红外线晶片)会根据其所应用的领域或产品，搭配透镜来形成特定的光场图案，以满足市场的需求。

然而，由于红外线二极体元件所发射的光线通常具有全角为120～140度之间的特性，较大的角度导致红外线二极体元件所发射的光线所能形成的光场图案较少(例如：较雷射二极体少)，进而限制了红外线二极体元件所能应用的领域及产业。

发明内容

鉴于上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种红外线发射二极体装置，其可产生半角不大于15度的反射光，以实现多种光场图案配置，从而提升红外线发射二极体装置的应用领域以及使用便利性。

为达成上述目的，本发明所提供的红外线发射二极体装置包括：

一透镜，用于产生一几何图形光；

一红外线二极体元件；以及

一载体装置，用于容置所述红外线二极体元件并承载所述透镜，

其中，所述载体装置的反射光的半角等于或小于15度。

在一较佳实施例中，所述载体装置包括一底部载体，用于容置所述红外线二极体元件；一侧墙，设置并环绕所述底部载体的顶部，且用于承载所述透镜；以及一反射部，设置于所述侧墙的内墙，并产生所述反射光。

在一较佳实施例中，所述侧墙在所述底部载体的顶部形成一反射腔，所述反射部面对该反射腔的一侧为圆弧状。

在一较佳实施例中，所述圆弧状的弧度为0.2至1之间。

在一较佳实施例中，所述反射部的材料为金属或具有反射涂层的塑料。

在一较佳实施例中，所述底部载体的材料为陶瓷、金属或玻璃纤维。

在一较佳实施例中，所述反射光的半角为4至15度之间。

在一较佳实施例中，所述几何图形光的半角为4度～70度之间。

在一较佳实施例中，所述几何图形光为光栅光。

在一较佳实施例中，所述透镜为一绕射光学透镜或一微透镜。

本发明的红外线发射二极体装置由所述载体装置，可产生半角等于或小于15度的反射光，并借由透镜改变反射光的光场，由此，本发明的红外线发射二极体装置可实现更多元的光场图案配置，有效达到提升红外线发射二极体装置的应用领域以及使用便利性的功效。

附图说明

图1为根据本发明实施例的红外线发射二极体装置的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的载体装置的架构示意图；

图3为根据本发明实施例的载体装置的另一架构示意图；

图4为根据本发明实施例的红外线发射二极体装置的另一架构示意图；

图5为根据本发明实施例的红外线发射二极体装置的光场图案实施例一示意图；

图6为根据本发明实施例的红外线发射二极体装置的光场图案实施例二示意图；以及

图7为根据本发明实施例的红外线发射二极体装置的光场图案实施例三示意图。

附图标记：

100——载体装置 110——底部载体

111——顶部 112——底部

120——侧墙 121——顶部

122——底部 123——反射腔

130——反射部 140——电极部

200——红外线二极体元件 300——透镜

1000——红外线发射二极体装置

具体实施方式

为充分了解本发明的目的、特征及功效，在此借由下述具体实施例，并结合附图，对本发明做详细说明如下：

关于本发明的红外线发射二极体装置的较佳实施例，如图1所示，该红外线发射二极体装置1000包括一载体装置100、一红外线二极体元件200(如红外线晶片)以及一透镜300，其中载体装置100用于容置红外线二极体元件200，且透镜300配置于载体装置100的顶部，以由载体装置100承载。当红外线二极体元件200发射光线时，载体装置100用于反射红外线二极体元件200所发射的光线，并产生对应的反射光，该反射光的半角等于或小于15度(即不大于15度)，透镜300进一步接收该反射光，并调整该反射光的光场后产生对应的光线(例如：几何图形光)。

由此，红外线发射二极体装置1000可透过载体装置100产生半角等于或小于15度的反射光，使该反射光具有较广的角度调整范围，因此可实现更多元的光场图案配置，使红外线发射二极体装置1000可应用于不同市场需求，有效达到提升应用领域以及使用便利性的功效。

在本较佳实施例中，所述反射光的半角在4～15度之间，因此当所述反射光通过透镜300，可进一步产生半角为4度～70度之间的几何图形光(例如：光栅光、复数点状光等)的光场图案，使红外线发射二极体装置1000可产生多种光场图案，以适于不同的领域需求。

在本较佳实施例中，透镜300为一绕射光学透镜(Diffractive optical element,DOE)或一微透镜(Microlens)，且本发明不以此为限制。

关于本发明的载体装置100的较佳实施例，如图2所示，载体装置100包括一底部载体110、一侧墙120、一反射部130以及一电极部140。

底部载体110具有一顶部111以及一底部112，顶部111用于承载侧墙120、反射部130以及图1所示的红外线二极体元件200，底部112还与电极部140连接，由此，红外线二极体元件200可透过底部载体110与电极部140电性连接，以接收一外部控制电路(例如：驱动电路)所提供的控制信号。

侧墙120具有一顶部121以及一底部122，底部122环绕并连接底部载体110的顶部111，并与底部载体110的顶部111形成一反射腔123。

反射部130设置于侧墙120的内墙，并与侧墙120的内墙连接。反射部130用于反射红外线二极体元件200所发射的光线，以产生对应的反射光，其中，该反射光的半角等于或小于15度。

由此，红外线二极体元件200可透过载体装置100接收所述控制信号并据以发光，且载体装置100可将红外线二极体元件200所发射的光线调整为半角等于或小于15度的反射光，进而使所述反射光的角度调整范围增大(例如光线半角可借由透镜300进一步调整为4度～70度之间)，因此可实现更多元的光场图案配置，使载体装置100可应用于不同市场需求，有效达到提升应用领域以及使用便利性的功效。

在本较佳实施例中，底部载体110的材料为陶瓷(氧化铝、氮化铝等)、金属(铜、镍、钯、金等)或玻璃纤维(FR-4、G10等)，且本发明不以此为限制。

在本较佳实施例中，底部载体110可涂布有金属材料。

在本较佳实施例中，红外线二极体元件200可透过底部载体110涂布的金属材料与电极部140电性连接；在其他实施例中，红外线二极体元件可透过底部载体110中的导电通孔(图未示)与电极部140电性连接，且本发明不以此为限制。

在本较佳实施例中，侧墙120的材料为金属、陶瓷、塑料(例如：PPA树脂、LEP等)或具有反射涂层的塑料，该反射涂层的材料为金属，且本发明不以此为限制。

在本较佳实施例中，随着反射部130越接近底部载体110的顶部111，反射部130的厚度越厚，且反射部130面对反射腔123的一侧为圆弧状，使得反射腔123大约为碗状。

在本较佳实施例中，所述圆弧状的弧度为0.2至1之间，即角度为11.5度至57.3度之间。

在一较佳实施例中，所述圆弧状的弧度为0.24，即角度为14度；在另一较佳实施例中，所述圆弧状的弧度为0.97，即角度为56度。

本较佳实施例中，反射部130的材料为金属(金、银等)或具有反射涂层的塑料，该反射涂层的材料为金属，且本发明不以此为限制。

在本较佳实施例中，底部载体110、侧墙120以及反射部130可由黏着剂彼此黏着固定，且本发明不以此为限制。

在一实施例中，底部载体110、侧墙120以及反射部130可为一体成型(如图3所示)，因此，在此实施例中，底部载体110、侧墙120以及反射部130具有相同的材质。

在本较佳实施例中，底部载体110可以为圆形、椭圆形、四边形或多边形的其中之一，侧墙120对应于底部载体110而形成圆形、椭圆形、四边形或多边形的开口，且本发明不以此为限制。

所述开口的尺径可根据该开口的实施态样(圆形、椭圆形、四边形或多边形)而为长度、宽度、面积、直径或长轴，且本发明不以此为限制。

以下将结合图4进一步说明本发明的红外线发射二极体装置1000的较佳实施例。请参考图4，红外线二极体元件200位于载体装置100的反射腔123中，并配置于底部载体110的顶部111，其中红外线二极体元件200用于根据接收的控制信号进行发光。同时，载体装置100还用于承载透镜300，该透镜300配置于载体装置100的侧墙120的顶部121，以被载体装置100承载，其中透镜300用于改变接收的反射光的光场。

在本较佳实施例中，透镜400与侧墙120的顶部121可由黏着剂(热塑性黏胶、热固性黏胶)彼此黏着固定，且本发明不以此为限制。

由此，红外线二极体元件200所发射的光线，透过反射部130的反射，可产生半角等于或小于15度(较佳为4～15度之间)且往透镜300方向反射的反射光，该反射光通过透镜300后，根据透镜300的规格，可产生半角为35度～140度之间的光线，即红外线发射二极体装置1000所产生的光线半角可为4度～70度之间，并可根据需求产生不同的几何图形光。即该反射光具有较广的角度调整范围，因此本发明的红外线发射二极体装置1000可实现无法由熟知的红外线发射二极体装置实现的光场图案，如图5～图7所示，其中，图5为光场图案实施例一示意图；图6为光场图案实施例二示意图；图7为光栅光的光场图案实施例三示意图，因此本发明的红外线发射二极体装置1000可实现多样的光场图案配置，有效达到提升应用领域以及使用便利性的功效。

举例来说，由于应用本发明的载体装置100的红外线发射二极体装置1000可产生半角为4度～70度之间的光线，因此可实现以雷射二极体装置(例如：垂直共振腔面射雷射)所实现的光场图案，即，应用本发明的载体装置100的红外线发射二极体装置1000可用以替代现有的雷射二极体装置。

此外，由于红外线发射二极体的成本低于雷射二极体，又本发明的透镜300可以现有透镜产品来实现，且红外线光不会如雷射光般对人眼产生伤害，红外线光在透镜意外脱落的情况不会伤害人眼，因此本发明的红外线发射二极体装置1000不仅可应用于人脸辨识等深度感测(或立体影像感测)领域，其相较于雷射二极体装置还具有降低成本以及提升使用安全性的功效。

综上所述，由于本发明的红外线发射二极体装置1000的载体装置100可产生半角等于或小于15度的反射光，因此红外线发射二极体装置1000可实现更多元的光场图案配置，有效达到提升红外线发射二极体装置的应用领域以及使用便利性的功效。

本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然而本领域技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以所界定的申请专利范围为准。

Claims (10)

1.一种红外线发射二极体装置，其包括：

一透镜，用于产生一几何图形光；

一红外线二极体元件；以及

一载体装置，用于容置所述红外线二极体元件并承载所述透镜，

其中，所述载体装置的反射光的半角等于或小于15度。

2.根据权利要求1所述的红外线发射二极体装置，其特征在于，所述载体装置包括：

一底部载体，用于容置所述红外线二极体元件；

一侧墙，设置并环绕所述底部载体的顶部，且用于承载所述透镜；以及

一反射部，设置于所述侧墙的内墙，并产生所述反射光。

3.根据权利要求2所述的红外线发射二极体装置，其特征在于，所述侧墙在所述底部载体的顶部形成一反射腔，所述反射部面对该反射腔的一侧为圆弧状。

4.根据权利要求3所述的红外线发射二极体装置，其特征在于，所述圆弧状的弧度为0.2至1之间。

5.根据权利要求2所述的红外线发射二极体装置，其特征在于，所述反射部的材料为金属或具有反射涂层的塑料。

6.根据权利要求2所述的红外线发射二极体装置，其特征在于，所述底部载体的材料为陶瓷、金属或玻璃纤维。

7.根据权利要求1所述的红外线发射二极体装置，其特征在于，所述反射光的半角为4至15度之间。

8.根据权利要求1所述的红外线发射二极体装置，其特征在于，所述几何图形光的半角为4度～70度之间。

9.根据权利要求1所述的红外线发射二极体装置，其特征在于，所述几何图形光为光栅光。

10.根据权利要求1所述的红外线发射二极体装置，其特征在于，所述透镜为一绕射光学透镜或一微透镜。

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