專利名稱：電荷耦合元件監(jiān)視器及其發(fā)光裝置的制作方法
技術領域：
電荷耦合元件監(jiān)視器及其發(fā)光裝置
技術領域：
本實用新型是有關于一種電荷耦合元件監(jiān)視器及其發(fā)光裝置，特別是有關于一種
以紅外線發(fā)光二極管產生光源的電荷耦合元件監(jiān)視器及其發(fā)光裝置。背景技術：
電荷耦合元件(Charge coupled device, CCD)需要借由的光子撞擊產生光電效應以產生電子來辨識影像，因此應用電荷耦合元件的夜間監(jiān)視器不可避免地需要額外設置發(fā)光裝置，以補償夜間環(huán)境先天不足的光線。目前的電荷耦合元件夜間監(jiān)視器大多采用鹵素燈管作為此發(fā)光裝置的來源，然而因鹵素燈管含鹵不符環(huán)保原則、耗電量大，再加上又具有壽命短、封裝強度不足而容易破損、維護不易等眾多缺點，因此需要開發(fā)新型態(tài)的發(fā)光裝置。 目前可大量生產的各種型態(tài)光源來說，其中的發(fā)光二極管(LightEmittingDiode，LED)是一冷光源，具有節(jié)省能源、損耗低、快速啟動、無汞及壽命長的特性。自20世紀末突破了藍光發(fā)光二極管技術障礙之后，就逐漸發(fā)展出可發(fā)出多重色彩、高亮度光源的發(fā)光二極管，并且廣大應用在顯示器、投影機、照明設備等各種產品上。因此發(fā)光二極管是目前備受矚目能替代鹵素燈管，而應用于電荷耦合元件夜間監(jiān)視器中的新型態(tài)光源。然而，卻因受限于目前的發(fā)光二極管制程及封裝技術，使得發(fā)光二極管發(fā)出的光形角度太窄，局限其光形與照度分布均勻度，勢必需要裝設許多顆發(fā)光二極管才可維持一定照度，如此卻又造成耗電量大，仍然無法節(jié)省能源。 因此，仍然需要一種改良性的電荷耦合元件夜間監(jiān)視器，能配合應用環(huán)保、可靠且壽命長的發(fā)光裝置以解決上述問題。

實用新型內容
本實用新型的一 目的是提供一導光構件改變紅外線發(fā)光二極管的光形，達成更具變化性的光形外形，以解決現有技藝因光形受限而須裝設較多紅外線發(fā)光二極管，造成耗電量大的問題。 本實用新型的另一目的是將發(fā)光二極管配合應用于電荷耦合元件夜間監(jiān)視器中，并透過一導光構件使得光形具有至少一直邊，而可簡易地以有限發(fā)光二極管進行光形疊加，使得在維持一定照度的條件下所需設置的發(fā)光二極管數目較少，而開發(fā)環(huán)保、可靠且壽命長的發(fā)光裝置。 依據本實用新型，提供一種電荷耦合元件監(jiān)視器，包括一發(fā)光裝置、至少一電荷耦合元件及一處理單元。發(fā)光裝置包括一紅外線發(fā)光二極管、一導電構件及一導光構件，紅外線發(fā)光二極管接收一電源以發(fā)出一光源，導電構件設置于紅外線發(fā)光二極管一側，電性連接紅外線發(fā)光二極管以提供電源，導光構件設置于紅外線發(fā)光二極管另一側，改變光源的光形為一預定光形，預定光形包括至少一直邊。電荷耦合元件接收發(fā)光裝置以預定光形發(fā)出的光源，轉換成至少一 電子訊號。處理單元電性連接電荷耦合元件，依據電子訊號傳送一
3影像。 依據本實用新型，提供一種發(fā)光裝置，包括一紅外線發(fā)光二極管及一導光構件。紅外線發(fā)光二極管接收一電源以發(fā)出一光源，導光構件則是設置于紅外線發(fā)光二極管的另一側，改變光源的光形為一預定光形，此預定光形包括至少一直邊。 上述發(fā)光裝置可選擇性地更包括一導電構件設置于紅外線發(fā)光二極管一側，電性連接紅外線發(fā)光二極管以提供電源。 上述紅外線發(fā)光二極管較佳供電荷耦合元件監(jiān)視器于夜間環(huán)境下使用的光源來源。預定光形為光源在一定距離的照度分布形狀，其較佳是選自下列形狀之一 趨近方形、長形及多邊形，更佳是方形。因此提升光源射出導光構件的均勻度并且增加發(fā)出的光形角度。 本實用新型的導光構件及導電構件之間的組裝型態(tài)可為LumiledsLuxeon封裝、表面粘著封裝、塑封帶引線片式載體(PLCC)封裝或其他型態(tài)的封裝結構，其中導光構件具有良好光通透性，導電構件則是具有良好電導特性，其較佳包括二電極板分別電性連接至電源的陰極與陽極，并且與發(fā)光二極管的正負端子電性連接以提供電源。[0012] 導光構件可為一全反射透鏡，其材質不限于環(huán)氧樹脂、壓克力或水晶玻璃，任何具有良好光通透性的材質皆可制作。另一方面，導光構件可為一體成型的結構，或由多個部件組成的結構，其可進一步包括一光源進入區(qū)域及一光源射出區(qū)域，光源進入區(qū)域旁設于紅外線發(fā)光二極管。因此光源從光源進入區(qū)域進入導光構件后，自光源射出區(qū)域以預定光形射出。光源進入區(qū)域與光源射出區(qū)域較佳有良好光通透的特性，其中光源射出區(qū)域可包括至少一凸緣及形成于凸緣內的一凸透鏡，凸緣及凸透鏡之間亦可選擇性地形成至少一凹槽。對于凸透鏡的曲率半徑來說，較佳是在5至5. 3毫米之內，對于凹槽的曲率半徑來說，可在11至11.9毫米之間，較佳是在11. 15至11.4毫米之內。另一方面，光源射出區(qū)域的直徑可介在10. 8至11. 8毫米之內，紅外線發(fā)光二極管至凸透鏡頂端的距離可介在10. 8至12毫米之內，且較佳是與凸透鏡的焦距對應。 為了增進熱擴散效率，亦可設置一緩沖體設置于紅外線發(fā)光二極管及光源進入區(qū)域之間，或者在導電構件設置一散熱體連接所述紅外線發(fā)光二極管，然而應不限于此些促進熱擴散的元件，其他具有類似功能的元件亦可應用于此。 此外，為了增進光源利用效率，可在導電構件中設置一反射杯，使得此反射杯是旁設于紅外線發(fā)光二極管，因此可反射從紅外線發(fā)光二極管側向或接近底部發(fā)出的光源至導光構件。 因此，透過導光構件改變紅外線發(fā)光二極管的光形具有至少一直邊，并擴展紅外線發(fā)光二極管射出光源光形角度，使得在維持一定照度的條件下所需設置的發(fā)光二極管數目較少，而降低所需耗電量，而可提供環(huán)保省電的發(fā)光裝置。


圖1為繪示本實用新型一實施例的發(fā)光裝置的側面示意圖。[0017] 圖2為繪示圖1的發(fā)光裝置的上視圖。[0018] 圖3為繪示圖1的發(fā)光裝置沿AA線段的剖面示意圖。[0019] 圖4為繪示圖1的發(fā)光裝置除去導光構件后的上視圖。[0020]圖5為繪示本實用新型一實施例的發(fā)光裝置的照度二維分布示意圖圖6為繪示本實用新型另一實施例的發(fā)光裝置的側面示意圖。圖7為繪示本實用新型一實施例的電荷耦合元件監(jiān)視器的示意圖。圖8為繪示圖7的電荷耦合元件監(jiān)視器的系統(tǒng)示意圖。[0024]1，2，3發(fā)光裝置5電荷耦合元件7 處理單元11， 21紅外線發(fā)光二極管12， 22 導電構件13， 23導光構件14， 24緩沖體15， 25反射杯100 電荷耦合元件監(jiān)視器 121， 122， 221， 222 電極片[0029]123,223 基座131,231 光源進入區(qū)域132,232 凸緣133,233 凸透鏡134,234 凹槽135光源射出區(qū)域R1，R2，R3 曲率半徑Hl 距離D1，D2 直徑
具體實施方式
為進一步說明各實施例，本實用新型乃提供有圖式。此些圖式乃為本實用新型揭露內容的一部分，其主要是用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域具有通常知識者應能理解其他可能的實施方式以及本實用新型的優(yōu)點。圖中的元件并未按比例繪制，而類似的元件符號通常用來表示類似的元件。 請一并參考圖1至圖4，其中圖1為繪示本實用新型一實施例的發(fā)光裝置的側面示意圖，圖2為繪示圖1的發(fā)光裝置的上視圖，圖3為繪示圖1的發(fā)光裝置沿AA線段的剖面示意圖，圖4為繪示第1圖的發(fā)光裝置除去導光構件后的上視圖。發(fā)光裝置1包括一紅外線發(fā)光二極管11、一導電構件12、一導光構件13、一緩沖體14及一反射杯15。導電構件12是設置于紅外線發(fā)光二極管11的一側，而導光構件13則是設置于紅外線發(fā)光二極管11的另一側，由導電構件12及導光構件13形成紅外線發(fā)光二極管11的封裝結構，且較佳是彼此緊密連接，并在其內形成一密閉的容置空間以容置紅外線發(fā)光二極管11 。[0036] 當紅外線發(fā)光二極管11通電時，會發(fā)出一紅外線光源。當發(fā)光二極管的正負二端子獲得電能時，在其內P型半導體與n型半導體彼此耦接的pn接面上，會產生許多電子_電洞結合，此時會以光子形式釋放剩余能量，故而發(fā)出光源。導電構件12與紅外線發(fā)光二極管11之間，是透過電性連接以提供紅外線發(fā)光二極管11發(fā)出光源所需的電源。在本實施例中，導電構件12包括二電極片121，122及一基座123。電極片121，122具有良好的導電性，且是分別電性連接至一外部電源(圖中未示)的陰極與陽極。基座123上形成至少一電路以與電極片121，122及紅外線發(fā)光二極管11電性連接，如此即產生外部電源至紅外線發(fā)光二極管ll的電流通路。 導光構件13具有良好光通透性，可為一體成型或由多個部件組成。導光構件13包括一光源進入區(qū)域131及一光源射出區(qū)域135，光源進入區(qū)域131是旁設于紅外線發(fā)光二極管ll，如光源進入區(qū)域131設置在紅外線發(fā)光二極管11的上方，而光源射出區(qū)域135
5則是設置在離紅外線發(fā)光二極管11較遠的一端。因此光源從光源進入區(qū)域131進入導光構件13后，經由導光構件13導引光源的前進方向，而自光源射出區(qū)域135射出時由導光構件13改變光源的光形為一預定光形，此預定光形為光源在一定距離的照度分布形狀，其包括至少一直邊，因此便于進行光形疊加。在本實施例中，導光構件13為一全反射透鏡使得進入其內的光源接觸導光構件13側面時會產生全反射作用，因此增進光源從光源射出區(qū)域135射出的比例。導光構件13的材質可為環(huán)氧樹脂、壓克力或水晶玻璃等具有良好光通透性材質的任一。 光源射出區(qū)域131包括至少一凸緣132及形成于凸緣132內的一凸透鏡133，凸緣132及凸透鏡133之間亦選擇性地形成有至少一凹槽134。由于導光構件13的外觀特征會影響其改變光形的光學效果，因此發(fā)光裝置1的高H1、光源射出區(qū)域135的直徑D1、 D2、凸透鏡133頂部的曲率半徑Rl、凸透鏡133側向的曲率半徑R2以及凹槽134的曲率半徑R3皆為重要的參數。發(fā)光裝置1的高Hl可介在14至14. 4mm，紅外線發(fā)光二極管11至凸透鏡133頂端的距離是與凸透鏡133的焦距對應，光源射出區(qū)域的直徑D1、D2可介在10. 8至11. 8毫米之內，較佳地，光源射出區(qū)域135的直徑D1、 D2是介在11至11. 6mm。另一方面，凸透鏡133的曲率半徑R1、R2較佳是介在5至5. 3mm之間，凹槽134的曲率半徑R3可介在11至11. 9mm之間，較佳地，凹槽134的曲率半徑R3是介在11. 15至11.4mm之間。緩沖體14是設置于紅外線發(fā)光二極管11及導光構件13的光源進入區(qū)域之間，以增進紅外線發(fā)光二極管11產熱的熱擴散效率。緩沖體14可選用良好的熱傳導特性及良好的光通透性兼具的材質，如硅，以減輕對紅外線發(fā)光二極管11發(fā)出的光源的遮蔽效果。[0039] 反射杯15是設置于導電構件12中，并且反射杯15是旁設于紅外線發(fā)光二極管11。反射杯15的表面光滑，因此可反射從紅外線發(fā)光二極管11側向或接近底部發(fā)出的光源至導光構件13，故可增進紅外線發(fā)光二極管11的光源利用效率。 當光源經導光構件13的光源射出區(qū)域131以預定光形射出時，因為此預定光形包括至少一直邊，而可提供豐富變化形狀的光形，且較佳是開展發(fā)出的光形角度，借此提升光源射出導光構件的均勻度，亦可具有良好的光形疊加效果。請參考圖5，其為繪示本實用新型一實施例的發(fā)光裝置的照度二維分布示意圖，如圖中所示，在本實施例中，預定光形是趨近方形。數個發(fā)光裝置1可以矩陣、環(huán)形或其他排列形式疊加其光形而成為較大型的照明裝置。在達到同等照度的情況之下，以多個發(fā)光裝置建構一照明裝置時，若經應用本實施例改變光形而以預定光形射出光源的導光構件13，使用的發(fā)光裝置數目則會較傳統(tǒng)的發(fā)光二極管少，因此可減少耗電量。 另請參考圖5，其為繪示本實用新型另一實施例的發(fā)光裝置的側面示意圖。在此為了簡明描述，不在贅述與前一實施例相同之處。在本實施例中，發(fā)光裝置2的導電構件22在其對應紅外線發(fā)光二極管21處更設置有一散熱體224連接紅外線發(fā)光二極管21 ，以增進對紅外線發(fā)光二極管21產熱的擴散效率。又，本實施例發(fā)光裝置2的高H1為14. 20mm、光源射出區(qū)域135的直徑D1、 D2皆為11.65mm、凸透鏡133頂部的曲率半徑R1為4. 67mm、凸透鏡133側向的曲率半徑R2為5. 74mm以及凹槽134的曲率半徑R3為11. 20mm。[0042] 另請一并參考圖6、圖7、圖8，其中圖6為繪示本實用新型一實施例的電荷耦合元件監(jiān)視器的示意圖，圖7為繪示圖6的電荷耦合元件監(jiān)視器的系統(tǒng)架構示意圖。電荷耦合元件監(jiān)視器100包括至少一發(fā)光裝置3、至少一電荷耦合元件5及一處理單元7，處理單元
67電性連接電荷耦合元件5。發(fā)光裝置3為前述實施例的任一發(fā)光裝置，其包括一紅外線發(fā)光二極管、一導電構件及一導光構件。在此僅陳述本實施例與前述實施例相異處，電荷耦合元件5是與發(fā)光裝置3對應設置，而可接收發(fā)光裝置3以預定光形所發(fā)出的光源，并產生光電效應而將的轉換成至少一電子訊號。處理單元7接收到此電子訊號后，依據電子訊號傳送一影像，以由一熒幕觀看此影像。在本實施例中，發(fā)光裝置3可為發(fā)出紅外線光源的發(fā)光二極管，使得電荷耦合元件監(jiān)視器100可應用在夜間等光線不足的環(huán)境中。[0043] 是故，從上述中可以得知，透過導光構件改變紅外線發(fā)光二極管的光形具有至少一直邊，而可容易疊加光形，使得在維持一定照度的條件下所需設置的紅外線發(fā)光二極管數目較少，而降低所需耗電量，而可提供環(huán)保省電的發(fā)光裝置。此外，也使得應用具有此導光構件的紅外線發(fā)光二極管的電荷耦合元件監(jiān)視器能具有環(huán)保且壽命長的紅外線發(fā)光二極管，增進其可靠性。 以上敘述依據本實用新型多個不同實施例，其中各項特征可以單一或不同結合方式實施。因此，本實用新型實施方式的揭露為闡明本實用新型原則的具體實施例，應不拘限本實用新型于所揭示的實施例。進一步言之，先前敘述及其附圖僅為本實用新型示范的用，并不受其限囿。其它元件的變化或組合皆可能，且不悖于本實用新型的精神與范圍。
權利要求一種發(fā)光裝置，其特征在于包括一紅外線發(fā)光二極管，接收一電源以發(fā)出一光源；及一導光構件，設置于所述紅外線發(fā)光二極管另一側，改變所述光源的光形為一預定光形，所述預定光形包括至少一直邊。
2. 如權利要求l所述的發(fā)光裝置，其特征在于所述預定光形是選自下列形狀之一 趨 近方形、長形及多邊形。
3. 如權利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于所述導光構件包括一光源進入區(qū)域及 一光源射出區(qū)域，所述光源進入區(qū)域旁設于所述紅外線發(fā)光二極管，所述光源從所述光源 進入區(qū)域進入所述導光構件后，自所述光源射出區(qū)域以所述預定光形射出。
4. 如權利要求3所述的發(fā)光裝置，其特征在于所述光源射出區(qū)域包括至少一凸緣及 形成于所述凸緣之內的一凸透鏡，所述凸透鏡的曲率半徑是介在5至5. 3毫米之內，所述紅外線發(fā)光二極管至所述凸透鏡頂端的距離是介在10. 8至12毫米之內。
5. 如權利要求4所述的發(fā)光裝置，其特征在于所述光源射出區(qū)域的直徑是介在10.8 至11.8毫米之內，且所述凸緣及所述凸透鏡之間形成至少一凹槽，所述凹槽的曲率半徑是 介在11至11.9毫米之內。
6. 如權利要求3所述的發(fā)光裝置，其特征在于還包括一緩沖體及一導電構件，所述緩 沖體設置于所述紅外線發(fā)光二極管及所述光源進入區(qū)域之間，所述導電構件設置于所述紅 外線發(fā)光二極管一側，電性連接所述紅外線發(fā)光二極管以提供所述電源。
7. —種電荷耦合元件監(jiān)視器，其特征在于包括至少一發(fā)光裝置，包括一紅外線發(fā)光二極管、一導電構件及一導光構件，所述紅外線發(fā) 光二極管接收一電源以發(fā)出一光源，所述導電構件設置于所述紅外線發(fā)光二極管一側，電 性連接所述紅外線發(fā)光二極管以提供所述電源，所述導光構件設置于所述紅外線發(fā)光二極 管另一側，改變所述光源的光形為一預定光形，所述預定光形包括至少一直邊；至少一 電荷耦合元件，接收所述發(fā)光裝置以所述預定光形發(fā)出的所述光源，轉換成至 少一電子訊號；及一處理單元，電性連接所述電荷耦合元件，依據所述電子訊號傳送一影像。
8. 如權利要求7所述的電荷耦合元件監(jiān)視器，其特征在于所述預定光形是選自下列 形狀之一 趨近方形、長形及多邊形。
9. 如權利要求7所述的電荷耦合元件監(jiān)視器，其特征在于所述導光構件包括一光源 進入區(qū)域及一光源射出區(qū)域，所述光源進入區(qū)域旁設于所述紅外線發(fā)光二極管，所述光源 從所述光源進入區(qū)域進入所述導光構件后，自所述光源射出區(qū)域以所述預定光形射出。
10. 如權利要求9所述的電荷耦合元件監(jiān)視器，其特征在于所述光源射出區(qū)域包括至少一凸緣及形成于所述凸緣之內的一凸透鏡，所述凸透鏡的曲率半徑是介在5至5. 3毫米 之內，所述紅外線發(fā)光二極管至所述凸透鏡頂端的距離是介在10. 8至12毫米之內。
11. 如權利要求9所述的電荷耦合元件監(jiān)視器，其特征在于所述光源射出區(qū)域的直徑 是介在10. 8至11. 8毫米之內，且所述凸緣及所述凸透鏡之間形成至少一凹槽，所述凹槽的 曲率半徑是介在11至11.9毫米之內。
專利摘要一種電荷耦合元件監(jiān)視器及其發(fā)光裝置，該電荷耦合元件監(jiān)視器，其包括一發(fā)光裝置、至少一電荷耦合元件及一處理單元。發(fā)光裝置包括一紅外線發(fā)光二極管、一導電構件及一導光構件，紅外線發(fā)光二極管接收一電源以發(fā)出一光源，導電構件設置于紅外線發(fā)光二極管一側，電性連接紅外線發(fā)光二極管以提供電源，導光構件設置于紅外線發(fā)光二極管另一側，改變光源的光形為一預定光形，預定光形包括至少一直邊。電荷耦合元件接收發(fā)光裝置以預定光形發(fā)出的光源，轉換成至少一電子訊號。處理單元電性連接電荷耦合元件，依據電子訊號傳送一影像。本實用新型相較現有技術，具有省電、可靠且壽命長的優(yōu)點。
文檔編號F21S2/00GK201513749SQ20092017772
公開日2010年6月23日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權日2009年9月11日
發(fā)明者江湘湄, 郭晃禎 申請人:連營科技股份有限公司