光源模块的制作方法

文档序号:2850903阅读:150来源:国知局
光源模块的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种光源模块,包括一发光元件以及一导光元件。导光元件包括一本体、一第一反射层以及一第二反射层。本体具有一入光面、一第一表面、一第二表面与一出光面。发光元件面向入光面。第二表面设置在第一表面与入光面之间。第一反射层配置在第一表面上。第二反射层配置在第二表面上。出光面依远离入光面的距离依序包括一第一段、一第二段以及一第三段。第二表面与出光面的第一段实质上彼此平行。第二段由第一段的延伸线向第二表面倾斜一第一锐角。第三段由第一段的延伸线向第二表面倾斜一第二锐角,其大于第二锐角。
【专利说明】光源模块
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种光源模块,且特别是有关于一种具有导光元件的光源模块。【背景技术】
[0002]利用发光元件搭配导光元件的光源模块,已经普遍地应用于照明领域中。一般而言,发光元件所提供的光束进入导光元件之后进行传播,继而光束由导光元件的出光面出射,以形成所需的照明光源。
[0003]近年来,随着照明技术的进步,上述的光源模块已逐渐应用在许多照明灯具中。在各类发光元件中,发光二极管(Light Emitting Diode,简称:LED)由于亮度高、低耗电与低污染性而成为主流。
[0004]在传统的照明灯具中,来自发光元件的光束经由导光元件的入光面而进入导光元件之后,光束是从导光元件的出光面出射。因此,导光元件的设计对整个光源模块的出光效果有显著的影响。

【发明内容】

[0005]本发明提供一种光源模块,具有理想的出光效果。
[0006]本发明提出一种光源模块,包括一发光兀件以及一导光兀件。导光兀件包括一本体、一第一反射层以及一第二反射层,其中本体具有一入光面、一第一表面、一第二表面与一出光面。发光兀件面向入光面。第一反射层配置在该第一表面上,第二表面设置在第一表面与入光面之间,且该第二反射层配置在该第二表面上。出光面依远离入光面的距离依序包括一第一段、一第二段以及一第三段。第二表面与出光面的第一段实质上彼此平行。第二段是由第一段的延伸线向第二表面倾斜一第一锐角而第三段由第一段的延伸线向第二表面倾斜一第二锐角,且第一锐角小于第二锐角。第一反射层配置在第一表面上。第二反射层配置在第二表面上。
[0007]在本发明一实施例中,上述第一锐角大于O度且小于等于5度。
[0008]在本发明一实施例中,上述第二锐角由6度至10度。
[0009]在本发明一实施例中,上述第一段的长度至少大于导光元件由长度的1/2。
[0010]在本发明一实施例中,上述导光元件还包括多个微结构,这些微结构设置在第一表面上以及出光面对应于第一表面的部分。
[0011]在本发明一实施例中,上述光源模块还包含一外壳,其中本体设置在外壳中。
[0012]在本发明一实施例中,上述第一表面是由第二表面的延伸线向出光面倾斜使第一表面与第二表面之间所夹钝角由130度至140度。
[0013]在本发明一实施例中,上述导光元件还包含一第三反射层,且本体还包含一第三表面,第三反射层设置在第三表面上。第三表面是由第二表面的延伸线向出光面倾斜使第三表面与第二表面之间所夹钝角由165度至170度。第一反射层、第二反射层以及第三反射层各自为一白色反射层。[0014]基于上述,本发明一实施例的导光元件具有多个区段的出光面,使得导光元件可以导引光束在远离于入光面出射出。凭此使得光源模块的出光效率获得提升。另外,本发明实施例中远离于入光面的第一表面处设置有多个微结构可以改善光源模块的亮度不均现象。
[0015]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合【专利附图】

【附图说明】作详细说明如下。
【专利附图】
附图
【附图说明】
[0016]图1为本发明一实施例的光源模块的示意图;
[0017]图2为本发明另一实施例的光源模块的示意图;
[0018]图3为本发明又一实施例的光源模块的示意图;
[0019]图4为本发明再一实施例的光源模块的示意图。
[0020]附图标记说明:
[0021]100、200、300、400:光源模块;
[0022]110:发光元件;
[0023]120、220、320、420:导光元件;
[0024]122、222、322、422:本体;
[0025]124:第一反射层;
[0026]126:第二反射层;
[0027]328:第三反射层;
[0028]424:外壳;
[0029]Al:第一锐角;
[0030]A2:第二锐角;
[0031]A3、A4:钝角;
[0032]E1、E2:延伸线;
[0033]L、L1、L2:光束;
[0034]0:出光开口;
[0035]S1:第一表面;
[0036]S2:第二表面;
[0037]S3:第二表面;
[0038]S1:入光面;
[0039]So:出光面;
[0040]Sol:第一段;
[0041]So2:第二段;
[0042]So3:第三段;
[0043]V:微结构;
[0044]X1、X2:长度。
【具体实施方式】[0045]图1为本发明一实施例的光源模块的示意图。请参照图1,光源模块100包括有发光元件Iio与导光元件120。以本实施例而言,发光元件Iio可以是提供线性光源的灯管或是提供点状光源的发光元件,其中点状光源的发光元件可以是发光二极管。由于线性光源与点状光源的照射范围有限,不一定符合照明的需求。所以,本实施例通过导光元件120的导引作用而使发光元件110提供的光束以面的形式射出来提供所需要的出光效果,例如提供面光源。
[0046]具体而言,导光元件120在本实施例中包括有本体122、第一反射层124以及第二反射层126。本体122具有一入光面S1、一出光面So —第一表面SI与一第二表面S2。发光兀件110位于入光面Si旁并且面向入光面Si。另外,第二表面S2设置在第一表面SI与入光面Si之间。第一反射层124配置在第一表面SI上,并且第二反射层126配置在第二表面S2上。第一反射层124与第二反射层126各自为一白色反射层或是其他具有反射光束作用之反射层,例如镜面反射层等。此时,第一表面SI与第二表面S2例如连接在一起而定义为背表面Sb,而入光面Si连接于背表面Sb与出光面So之间。
[0047]进一步而言,出光面So由入光面Si向外依序区分为三个区段,第一段Sol、第二段So2以及第三段So3。并且,第一段Sol、第二段So2以及第三段So3为彼此不相平行的区段。
[0048]以本实施例而言,第二表面S2与出光面So的第一段Sol实质上彼此平行,第二段So2系由第一段Sol的延伸线El向第二表面S2倾斜一第一锐角Al,而第三段So3由第一段Sol的延伸线El向第二表面S2倾斜一第二锐角A2。此外,第一锐角Al小于第二锐角A2。换言之,第一段Sol、第二段So2以及第三段So3的设计使得导光元件120的厚度由入光面Si向外逐渐缩减。
[0049]发光兀件110发出的光束L进入导光兀件120之后,可以被第一反射层124或第二反射层126反射以朝向出光面So传递,其中光束LI与光束L2会分别朝向出光面So的第一段Sol与第二段So2传递。光束L2在本体122中传递的路径相对于光束LI更长,而可能损失较多的能量。因此,通过第二段So2相对于第一段Sol朝向第二表面S2倾斜第一锐角Al以降低光束L2在第二段So2发生内全反射(inner total reflection)的机率而让光束L2实质上可以大部分或是完全地射出导光元件120,以达到第一段Sol与第二段So2具有相接近的出光亮度。
[0050]另外,光束L被导引至第三段So3的路径长度相较于被导引至第二段So2时更长。所以,本实施例的设计使得第三段So3相对于第一段Sol朝向第二表面S2倾斜第二锐角A2且第二锐角A2大于第一锐角Al。如此一来,传递至第三段So3的光束L不容易发生内全反射而可以绝大部分地甚至完全地在第三段So3射出。在此,第一锐角Al可以大于O度且小于等于5度,而第二锐角A2可以由6度至10度。然而,上述数值范围仅是举例说明之用,并非用以限定本发明。并且,本实施例以本体122分成三个区段的设计来说明,但本体122在其他的实施例中可以分为三个以上的区段而这些区段由出光面Si向外逐渐朝向背表面Sb接近。
[0051]以光学模拟试验两种光学模块的出光效果,可以发现具有平坦出光面的导光元件时,光学模块具有的出光效率约为74%,而具有本实施例设计的多区段的导光元件时,光学模块具有的出光效率约为82%。因此,在本实施例中,由第一段Sol、第二段So2以及第三段So3来构成导光元件120的出光面So,相较于平坦的出光面设计可以达到更高的出光效率以及出光均匀性。
[0052]更进一步而言,发光元件110所发出的光束L由入光面Si进入导光元件120后,便可通过配置在第一表面SI上的第一反射层124反射至出光面So,而由出光面So出光。此时,第一表面SI设置为与入光面S i相对的倾斜表面,因此第一反射层124可有效地使发光元件110所发出的光束L由出光面So出光,从而提高了光源模块100的光利用效率。以本实施例而言,第一表面SI的设计是由第二表面S2的延伸线E2向出光面So倾斜使第一表面SI与第二表面S2之间所夹钝角A3由130度至140度。值得一提的是,上述数值范围仅是举例说明之用,并非用以限定本发明。
[0053]在本实施例中,出光面So的第一段Sol由入光面Si向外延伸的长度Xl至少大于导光元件120的本体122由入光面Si向外延伸的整体长度X2的1/2。在其他的实施例中,入光面Si可以为非平面或是具有一可容纳发光元件110的凹陷。
[0054]图2为本发明另一实施例的光源模块的示意图。请参照图2,光源模块200的设计相似于光源模块100,因此两实施例中相同的元件符号将用以表示相同的构件,而不另赘述。具体而言,光源模块200包括有发光元件110、以及导光元件220,其中导光元件220包括有本体222、第一反射层124与第二反射层126。在本实施例中,本体222不同于前述实施例的本体122之处主要在于,本体222中设置有多个微结构V,这些微结构V位于本体222的第一表面SI以及出光面So中对应于第一表面SI的部分。这些微结构V的设计可以将入射的光束朝向不同的角度折射而让光源模块200在出光效果上更为均匀以达理想出光品质。在一实施例中,这些微结构V可以为锯齿状结构、波浪状结构、岛状微结构或是其他构成粗糙表面的微结构。
[0055]图3为本发明又一实施例的光源模块的示意图。请参照图3,光源模块300包括有发光元件Iio与导光元件320,其中发光元件110的设计可以参照于前述实施例的说明而不另赘述于此。在本实施例中,导光兀件320包括有本体322、第一反射层124、第二反射层126以及第三反射层328。本体322具有第一表面S1、第二表面S2、第三表面S3、入光面Si以及出光面So,其中入光面Si以及出光面So的设计可以参照前述实施例的说明。具体而言,本实施例与图1的实施例的差异主要在于,本体322具有连接于入光面Si与第二表面S2之间的第三表面S3而第三反射层328设置在第三表面S3上。第三表面S3实质上与第二表面S2夹一钝角A4。在本实施例中,钝角A4可介于165度?170度之间。本实施例的光源模块200可通过呈缓斜面的第三表面S3将部分光束L’导引至距离入光面Si较远处才射出导光元件120,从而提升本实施例的光源模块200的均匀性。
[0056]在上述实施例中,第一反射层124、第二反射层126以及第三反射层328都可以选择性地设置为白色反射层,或是由其他具有反射性质的材料所构成。举例而言,图4为本发明再一实施例的光源模块的示意图。请参照图4,光源模块400包括有发光元件110以及导光元件420,其中导光元件420包括有本体422以及外壳424,且发光元件110与本体422都设置在外壳424中。在本实施例中,导光元件430的本体422可选自前述实施例的本体122、本体222与本体322中任何一者。另外,夕卜壳424可以由一反射材料所构成并且具有一出光开口 O。外壳424可以做为配置于本体422表面的反射层,而且外壳424的出光开口 O可以暴露出出光面So。此时,本体422的材质可以是选自于聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,简称:PMMA)、聚碳酸脂(polycarbonate,简称:PC)、玻璃或其他具有光束导引性质的材料。
[0057]综上所述,本发明在导光元件的出光面设置有多个区段使得入射于导光元件的光束更有效率地在远离发光元件处射出。因此,本发明实施例的出光模块具有理想的出光效率。另外,本发明实施例的导光元件中设置有微结构以让光源模块的出光效果呈现理想的均匀性。
[0058]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种光源模块,其特征在于,包括: 一发光兀件;以及 一导光元件,包括一本体、一第一反射层以及一第二反射层,其中该本体具有: 一入光面,该发光元件面向该入光面; 一第一表面,该第一反射层配置在该第一表面上; 一第二表面,设置在该第一表面与该入光面之间,且该第二反射层配置在该第二表面上;以及 一出光面,依远离该入光面的距离依序包括一第一段、一第二段以及一第三段,其中该第二表面与该出光面的该第一段彼此平行,该第二段是由该第一段的延伸线向该第二表面倾斜一第一锐角,而该第三段由该第一段的该延伸线向该第二表面倾斜一第二锐角,且该第一锐角小于该第二锐角。
2.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,该第一锐角大于O度且小于等于5度。
3.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,该第二锐角由6度至10度。
4.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,该第一段的长度至少大于该导光元件长度的1/2。
5.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,该导光元件还包括多个微结构,设置在该第一表面上以及该出光面对应于该第一表面的部分。
6.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,还包含一外壳,其中该本体设置在该外壳中。
7.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,该第一表面是由该第二表面的延伸线向该出光面倾斜使该第一表面与该第二表面之间所夹钝角由130度至140度。
8.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,该导光兀件还包含一第三反射层,且该本体还包含一第三表面,该第三反射层设置在该第三表面上。
9.根据权利要求8所述的光源模块,其特征在于,该第三表面是由该第二表面的延伸线向该出光面倾斜使该第三表面与该第二表面之间所夹钝角由165度至170度。
10.根据权利要求8所述的光源模块,其特征在于,该第一反射层、该第二反射层以及该第三反射层各自为一白色反射层。
【文档编号】F21V8/00GK103574345SQ201210443708
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年11月8日 优先权日:2012年7月25日
【发明者】叶志庭, 林明传 申请人:胜华科技股份有限公司
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