CN101832504A - 扩散导光元件 - Google Patents

Abstract

一种扩散导光元件，与一发光二极管模块搭配组合以作为照明光源。该扩散导光元件包含一椭圆环型基部；以及一突出部。该突出部位于该基部的上表面并与该基部配合界定一具有开口的空间，用以容纳该发光二极管模块。该突出部的厚度并非整体一致，该突出部的剖面的中央处的厚度最小，并朝该基部递增，呈现两侧厚而中央薄的结构。该扩散导光元件主要是借助该突出部厚度的分布，使通过该扩散导光元件的光线扩散角度得以接近180度的大角度扩散。

Description

扩散导光元件

技术领域

本发明有关一种光学扩散元件，尤指一种用以使光源的光线扩散角度可接近180度的扩散导光元件。

背景技术

随着发光二极管(LED)的发光效率的提高，发光二极管应用在照明用途上的应用越来越多。以发光二极管作为照明用途具有环保节能、灯具微型化与轻量化的优势，在居家、办公、室外与行动照明等都具有极大的发展空间。

由于单个发光二极管无法达到照明所需的亮度，常见的发光二极管照明模块通常是由多个发光二极管所组成。但由于发光二极管的光线扩散角有限，因此由多个发光二极管所组成的照明模块容易产生亮度不均的光纹，光纹的产生不仅会影响阅读时的舒适度，也影响整体的照明效果。为使发光二极管照明模块达到最大光扩散效果，外加式的光学扩散元件(Diffuser)的使用，通常是最简单且便利的方法。

光学扩散元件又称为二次透镜，是一种盖设在发光二极管上方的透镜元件，其功能在于可使光源在经过该元件后，达到均匀出光、降低光纹的效果。另外，光学扩散元件的使用可调整整体光源的光强度分布，避免炫光对眼睛造成伤害。

然而，一般的光学扩散元件的扩散角度尚无法做到接近180度扩散角的效果，以至于通过该光学扩散元件的光线仍会被局限在某一角度内。因此，当应用于室内照明时，便无法达到如同一般白炽灯管般宽广的照明角度。

发明内容

鉴于先前技术所述，本发明的目的在于提供一种具有扩散角可接近180度的扩散导光元件，可使光源所发出的光线，与目前使用于室内照明的日光灯管具有较相近的结果。

为达上述效果，本发明提供一种扩散导光元件，与一发光二极管模块搭配组合以作为照明光源。该扩散导光元件包含一椭圆环型基部以及一弧状突出部。该突出部位于该基部的上表面并与该基部配合界定一具有开口的空间，用以容纳该发光二极管模块。该突出部的剖面的中央处的厚度最小，并朝该基部递增，以使通过该扩散导光元件的光线扩散角得以接近180度。

本发明借助扩散导光元件本身结构的厚度的分布，改善了原本发光二极管的扩散角度具有一定大小的限制，使光线得以被更有效的利用，也使得发光二极管光源的使用特性与一般的白炽光灯管更为相近。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的扩散导光元件的第一较佳实施例的外观示意图；

图2为图1中的2-2剖视图；

图3为本发明的扩散导光元件与一发光二极管模块搭配使用的示意图；

图4为本发明的扩散导光元件与盖体相搭配的示意图；

图5A为本发明的扩散导光元件的纵向光强度分布图；

图5B为本发明的扩散导光元件的横向光强度分布图；

图6为本发明的扩散导光元件的第二较佳实施例的立体图；

图7为图6中的7-7剖视图。

其中，附图标记

10     扩散导光元件    102    基部

104    突出部          106    凸缘部

108    空间            11     盖体

112    椭圆开孔        114    长条状突出

20     扩散导光元件    202    基部

204    突出部          21     盖体

30     发光二极管模块

具体实施方式

图1及图2分别为本发明的扩散导光元件10的外观示意图与剖面图。配合参见图3，该扩散导光元件10主要用于与一发光二极管模块30相搭配以作为照明光源。该扩散导光元件10主要包含一椭圆环状基部102以及一椭圆形突出部104。该扩散导光元件10利用塑料射出成型制成，该椭圆环型基部102与该突出部104为一体成型。该基部102与该突出部104配合界定一具有开口的空间108，用以容纳该发光二极管模块30。

该突出部104的剖面大致呈弧状。由图2及图3中可清楚看出该突出部104的剖面的厚度并非一致，突出部104的剖面的中央处的厚度最小，并朝该基部102递增，呈现一厚-薄-厚的结构。当一光线由该突出部104的内侧向外照射时，通过该突出部104的光线会随着该突出部104的厚度不同，其光线被折射的角度也会有所差别。即在厚度较薄的地方，其光线折射角度较小，而在厚度较厚的地方，其光线折射角度相对的加大，使整体光线发散角度可接近180度。换句话说，该突出部104在光学上近似于一凹透镜的功能。

另外，本发明的扩散导光元件10更可包含一凸缘部106，该凸缘部106位于该基部102上表面的周缘。

在本发明的一应用例中，该扩散导光元件10另可与一盖体11搭配使用以构成如图4所示的扩散导光模块，可保护该扩散导光元件10，并增加安装于各种光源上的便利性。该盖体11为具圆角修饰的四边形，该盖体11的中央具有一椭圆开孔112，使本发明的扩散导光元件10可容置于其中。另于该盖体11的上表面具有一长条状突出114，该突出114环绕于该开孔112。此外，该盖体11的下表面更可形成有一凹槽(图未示)，该凹槽环绕该开孔112设置，其主要用于与该扩散导光元件10的凸缘部106相嵌合，使盖体11与扩散导光元件10间可以更稳固的接合。

图5A及图5B分别为本发明的扩散导光元件的长轴方向及短轴方向的光强度分布图。图中所示的网格线间距皆为0.5公尺，因此该二图的长、宽分别为3.0公尺及2.0公尺。图中所示的封闭曲线称为等照度线，也即位于该等照度线范围内的光照度皆相同。图5A所示的等照度线呈现较圆润饱满的扇形分布，表示可得到较为均匀分布的光线。图5B所示的等照度线则呈现一较尖的扇形分布的光线。在图5A及图5B中可见，不论是该扩散导光元件10的长轴方向或短轴方向，其光线的扩散角度皆可接近于180度。

图6及图7分别为本发明的第二较佳实施例的扩散光学组件20的外观示意图及剖面图。其大致与第一实施例相同，不同之处在于将一基部202、一突出部204及一盖体21的形状大致为具有圆角修饰的四边形，其目的在使该扩散导光元件20更可应用于路灯照明。借助该扩散导光元件20的扩散导光角度可接近180度的特性，借以增加路灯照明区域，使行车过程更为安全。

综合以上所述，本发明的扩散导光元件10可使通过该元件的光线扩散角度接近180度，在使用上更接近于目前一般所使用的白炽灯管，不论是应用于室内照明或是路灯照明皆具有极佳的照明效果。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种扩散导光元件，与一发光二极管模块搭配组合以作为照明光源，其特征在于，该扩散导光元件包含：

一椭圆环型基部；以及

一突出部，位于该基部的上表面并与该基部配合界定一具有开口的空间，用以容纳该发光二极管模块，

其中，该突出部具有一弧状剖面，该剖面的中央处的厚度最小，并朝该基部递增。

2.根据权利要求1所述的扩散导光元件，其特征在于，该突出部为一椭圆形或具有圆角修饰的四边形。

3.根据权利要求1所述的扩散导光元件，其特征在于，该椭圆环型基部与该突出部为一体成型。

4.一种扩散导光模块，与一发光二极管模块搭配组合以作为照明光源，其特征在于，该扩散导光模块包含：

一盖体，具有一开孔；

一扩散导光元件，设置于该开孔，该扩散导光元件包含一椭圆环型基部以及一突出部，该突出部位于该基部的上表面并与该基部配合界定一具有开口的空间，用以容纳该发光二极管模块，其中，该突出部具有一弧状剖面，该剖面的中央处的厚度最小，并朝该基部递增。

5.根据权利要求4所述的扩散导光模块，其特征在于，该扩散导光元件的突出部为一椭圆形或具有圆角修饰的四边形。

6.根据权利要求4所述的扩散导光模块，其特征在于，该扩散导光元件的椭圆环型基部与该突出部为一体成型。

7.根据权利要求4所述的扩散导光模块，其特征在于，该扩散导光元件更包含一位于该基部上表面的周缘的凸缘部，该盖体更形成有一环绕该开孔并用以与该凸缘部相嵌合的凹槽。

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