一种平行光封装器件及流体检测传感器组件制造技术

本申请实施例属于LED技术领域，涉及一种平行光封装器件及流体检测传感器组件。平行光封装器件包括支架结构、LED芯片、密封胶和凸透镜；所述支架结构包括基板和设于所述基板上的框架，所述LED芯片设于所述基板上，所述凸透镜设于所述框架上，所述LED芯片位于所述凸透镜的焦点处，所述凸透镜满足预设公式并将所述LED芯片所发出的光线折射为平行光射出，所述框架和凸透镜通过密封胶密封。平行光封装器件将光线折射后变为平行光射出，得到较小角度的出光效果，同时光线经凸透镜折射后照射均匀，光线随照射距离增加，角度不变及光损失极小。无论是在单颗器件或者灯组阵列的应用中，都能够极大地减小组件体积。够极大地减小组件体积。够极大地减小组件体积。

【技术实现步骤摘要】
一种平行光封装器件及流体检测传感器组件


[0001]本申请涉及LED
，更具体的说，特别涉及一种平行光封装器件及流体检测传感器组件。

技术介绍

[0002]近些年来，随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)技术的发展，LED封装器件不仅发光效率超过了白炽灯，而且LED封装器件的光源颜色从红色到蓝色覆盖了整个可见光谱范围，使LED封装器件得到了大规模的应用。现有典型的LED封装器件出射光束与发光体法向轴线的夹角一般为0～80度，为得到较小角度的出光效果，一般在应用端采用反光杯或对封装体进行球形凸透镜的二次配光设计。但是，反光杯体积较大且成本较高，而二次球形凸透镜针对不同应用要求需要涉及不同封装模具，并且上述两种方法都会造成随照射距离急剧增加的光损失。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种平行光封装器件及流体检测传感器组件，解决现有LED封装器件随照射距离急剧增加的光损失的问题。
[0004]为了解决以上提出的问题，本专利技术实施例提供了如下所述的技术方案：
[0005]一种平行光封装器件，包括支架结构、LED芯片、密封胶和凸透镜；
[0006]所述支架结构包括基板和设于所述基板上的框架，所述LED芯片设于所述基板上，所述凸透镜设于所述框架上，所述LED芯片位于所述凸透镜的焦点处，所述凸透镜满足预设公式下将所述LED芯片所发出的光线折射为平行光射出，所述框架和凸透镜通过密封胶密封。
[0007]进一步地，所述凸透镜为双面凸透镜，所述双面凸透镜外侧设有台阶，所述框架设有与所述台阶配合的安装台阶。
[0008]进一步地，所述凸透镜折射率为N，所述凸透镜上表面半径为R1，所述凸透镜下表面半径为R2，所述凸透镜中心厚度为D，所述凸透镜上表面水平直径为L，所述LED芯片发光表面中心点与所述凸透镜中心点距离为H，所述预设公式包括：
[0009][0010]进一步地，所述框架内壁之间形成框架内杯口，所述框架内杯口直径为l，所述LED芯片边缘与所述框架内壁边缘的距离为d；所述凸透镜中心厚度为D，所述LED芯片发光表面中心点与所述凸透镜中心点距离为H；所述凸透镜下表面和所述框架接触点，与所述LED芯片上表面的距离为h；所述凸透镜下表面和框架的接触点，与所述凸透镜上表面边缘位置的水平距离为d1；所述凸透镜下表面和框架的接触点，与所述凸透镜上表面边缘位置的垂直距离为d2；
[0011]当所述LED芯片长度为B，所述LED芯片的裸发光角为2β且所述2β小于130
°
时，所述
预设公式还包括：
[0012]1)H、h和d之间的关系：
[0013]H>h>d/tanβ；
[0014]2)l和H的关系：
[0015]l<2Htanβ+B；
[0016]3)D、d1和d2的关系：
[0017]D>d2>d1/tanβ。
[0018]进一步地，所述LED芯片边缘出光光线经所述凸透镜下表面和框架接触点位置折射后经所述凸透镜上表面边缘射出，所述凸透镜折射率为N，所述凸透镜上表面半径为R1，所述凸透镜上表面水平直径为L；所述凸透镜下表面和框架的接触点，与所述凸透镜上表面边缘位置的水平距离为d1；所述凸透镜下表面和框架的接触点，与所述凸透镜上表面边缘位置的垂直距离为d2；所述预设公式还包括：
[0019][0020]进一步地，所述平行光封装器件为多个，形成灯组阵列。
[0021]进一步地，所述基板为陶瓷，所述框架为金属、陶瓷或不透光塑料，所述凸透镜为玻璃或树脂。
[0022]为了解决以上提出的技术问题，本专利技术实施例还提供了一种流体检测传感器组件，采用了如下所述的技术方案：
[0023]一种流体检测传感器组件，包括壳体、红外发射器件和红外接收器件，所述红外发射器件和红外接收器件设于所述壳体内，所述壳体内设有供流体进入或流出的通孔，所述红外发射器件包括如上所述的平行光封装器件，所述红外发射器件用于发射经过所述通孔的平行光，所述红外接收器件用于接收所述平行光。
[0024]进一步地，所述红外接收器件包括基板、框架、凸透镜和红外感应接收芯片，所述框架设于所述基板上，所述红外感应接收芯片设于所述基板上，所述凸透镜设于所述框架上，所述凸透镜的焦点位于所述红外感应接收芯片，所述凸透镜用于将所述红外发射器件所发出的平行光折射成汇聚光，并发射至所述红外感应接收芯片。
[0025]进一步地，所述红外发射器件所发出的入射光的强度为I0，所述红外接收器件所接收的出射光强度为I，所述入射光透过流体光路距离为L1；
[0026]当流体介质中的分子数dN的吸收所造成的光强减弱为dI时，根据朗伯
‑
比尔定律：dI/I＝
‑
KdN，K为比例常数，其满足以下条件：I＝I0exp(
‑
bcL1)，其中，c为流体浓度，b为气体或液体的吸收系数。
[0027]与现有技术相比，本专利技术实施例主要有以下有益效果：
[0028]一种平行光封装器件及流体检测传感器组件，无需采用反光杯或其他二次配光设计，减少应用组件，降低了成本。平行光封装器件将光线折射后变为平行光射出，得到较小角度的出光效果，同时光线经凸透镜折射后照射均匀，光线随照射距离增加，角度不变及光损失极小。无论是在单颗器件或者灯组阵列的应用中，都能够极大地减小组件体积；特别是在UV表面杀菌领域和红外传感领域，平行光具有较大的性能、成本和应用优势；灯组阵列可以直接在封装产线实现，易于量产和保证良率，且体积得到最优化。可根据应用出光参数要
求，直接裁取阵列排布或进行单元拼接，应用灵活；流体检测传感器组件的平行光穿射流体，光路简单，减小流体检测传感器组件计算误差；流体检测传感器组件中红外光源为电调制光源，可输出脉冲光，光源不含任何机械运动部件从而无需调制光源，使得仪器完全没有机械运动部件，完全实现免维护化；且光路简单，抗干扰性好，反应灵敏，性价比高，体积满足不同应用需求；流体检测传感器组件可作为探头浸入流体容器，可移动易携带，应用方便。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例中平行光封装器件的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例中多个平行光封装器件形成灯组阵列的结构示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例中平行光封装器件中各项参数的示意图；
[0033]图4为本专利技术实施例中平行光封装器件中各项参数的另一示意图；
[0034]图5为图3中A处的局部示意图；
[0035]图6为本专利技术实施例中流体检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平行光封装器件，其特征在于，包括支架结构、LED芯片、密封胶和凸透镜；所述支架结构包括基板和设于所述基板上的框架，所述LED芯片设于所述基板上，所述凸透镜设于所述框架上，所述LED芯片位于所述凸透镜的焦点处，所述凸透镜满足预设公式下将所述LED芯片所发出的光线折射为平行光射出，所述框架和凸透镜通过密封胶密封。2.根据权利要求1所述的平行光封装器件，其特征在于，所述凸透镜为双面凸透镜，所述双面凸透镜外侧设有台阶，所述框架设有与所述台阶配合的安装台阶。3.根据权利要求2所述的平行光封装器件，其特征在于，所述凸透镜折射率为N，所述凸透镜上表面半径为R1，所述凸透镜下表面半径为R2，所述凸透镜中心厚度为D，所述凸透镜上表面水平直径为L，所述LED芯片发光表面中心点与所述凸透镜中心点距离为H，所述预设公式包括：4.根据权利要求2所述的平行光封装器件，其特征在于，所述框架内壁之间形成框架内杯口，所述框架内杯口直径为l，所述LED芯片边缘与所述框架内壁边缘的距离为d；所述凸透镜中心厚度为D，所述LED芯片发光表面中心点与所述凸透镜中心点距离为H；所述凸透镜下表面和所述框架接触点，与所述LED芯片上表面的距离为h；所述凸透镜下表面和框架的接触点，与所述凸透镜上表面边缘位置的水平距离为d1；所述凸透镜下表面和框架的接触点，与所述凸透镜上表面边缘位置的垂直距离为d2；当所述LED芯片长度为B，所述LED芯片的裸发光角为2β且所述2β小于130
°
时，所述预设公式还包括：1)H、h和d之间的关系：H>h>d/tanβ；2)l和H的关系：l<2Htanβ+B；3)D、d1和d2的关系：D>d2>d1/tanβ。5.根据权利要求2所述的平行光封装器件，其特征在于，所述LED芯片边缘出光光线经所述凸透镜下表面和框架接触点位置折射后经所述凸透镜上...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻晓鹏，李玉容，赵森，郑银玲，李丹伟，
申请(专利权)人：佛山市国星光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：