CN103713351B - 导光元件及其制造方法、与照明灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露一种导光元件及其制造方法、与照明灯具。此导光元件包含导光体、多个第一微结构及多个第二微结构。导光体包含相对且互相平行的第一出光面与第二出光面。第一微结构基于第一基准线且以第一排列规则设置于第一出光面上。第二微结构基于第二基准线且以第二排列规则设置于第二出光面上。第一基准线不同于第二基准线,且第二微结构分别与第一微结构对应。在第一出光面的一法线方向上,每一第二微结构与对应的第一微结构部分叠合,并在入射光进入导光体时,于第一出光面与第二出光面上分别形成第一网纹图案与第二网纹图案。
Description
技术领域
本发明是有关于一种导光元件,且特别是有关于一种导光元件及其制造方法、与照明灯具。
背景技术
在平面显示器与照明灯具的制作上,目前已广泛采用导光元件,来扩展光源的出光范围、以及提供均匀的平面出光。因此,导光元件已是平面显示器与照明灯具中的关键零组件之一。
导光元件的光传导原理是基于司乃耳定律(Snell’sLaw)。当光线由光密介质射入光疏介质,即光线由折射率较大的介质进入折射率较疏的介质时,若入射角大于临界角,此光线将在两介质的介面产生全反射,而无法进入光疏介质,且继续在此光密介质中向前行进。由于相较于空气,导光元件的材质均属光密介质,因此若在导光元件全反射的二面中的一面上适当破坏光线的全反射,可使光线从另一面均匀射出而形成均匀的发光面。
然而,随着照明灯具的发展,除了提供照明的功能外,有时也设计灯具使其具有观赏性。目前,为了使照明灯具兼具照明与观赏性,大都是依照所设计的图案,而在导光元件的一面上以网点或微结构排列出所设计的图案,以使导光元件的出光显示出此图案。但为了出光面的此局部区域的图案的出光,会因为光的局部集中而影响整个出光面的亮度,进而降低导光元件的亮度,削弱照明灯具的照明功能。
此外,在导光元件的一面上排列出的网点或微结构图案若因加工而有瑕疵时,由于此网点或微结构图案是依照设计图案加以制作,因此若因瑕疵而与原设计图案有偏差时,导光元件的出光图案就很明显,造成制程合格率不佳。
发明内容
因此,本发明的一目的就是在提供一种导光元件及其制造方法、与照明灯具,其藉由在导光元件的相对二出光面上分别布设许多第一微结构与许多相对的第二微结构,并使这些第一微结构与相对的第二微结构垂直叠合的方式,来使此二出光面的出光具有网纹图案。故,可兼顾照明灯具的出光亮度与图案设计表现。
本发明的另一目的是在提供一种导光元件及其制造方法、与照明灯具,其二出光面的网纹图案是利用二出光面的微结构叠加所造成的效果,因此可模糊掉因加工缺陷所造成的出光图案缺陷。
根据本发明的上述目的,提出一种导光元件的制造方法,其包含下列步骤。提供一导光体,其中此导光体包含相对且互相平行的一第一出光面与一第二出光面。基于一第一基准线以一第一排列规则设置多个第一微结构于第一出光面上。基于一第二基准线以一第二排列规则设置多个第二微结构于第二出光面上。其中,第一基准线不同于第二基准线,且前述的第二微结构分别与第一微结构对应。在第一出光面的一法线方向上,每一第二微结构与对应的第一微结构部分叠合,并在一入射光进入导光体时,于第一出光面与第二出光面上分别形成一第一网纹图案与一第二网纹图案。
依据本发明的一实施例,上述的第二基准线与第一基准线之间具有一夹角。
依据本发明的另一实施例,上述的第一排列规则与第二排列规则相同。
依据本发明的又一实施例,上述的第一排列规则包含:形成多个第一排列,以将这些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行第一基准线的多个第一虚拟线上,其中在每一第一虚拟线上相邻的第一者之间具有一间距;以及形成多个第二排列,以将第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行第一基准线的多个第二虚拟线上,其中在每一第二虚拟线上相邻的第二者之间具有前述间距,且这些第二排列的起始点偏移于第一排列的起始点一距离,此距离小于该间距。其中,前述的第一排列与第二排列交错设置。
依据本发明的再一实施例,上述的第一排列规则包含:形成一第一排列,以将这些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行第一基准线的一第一虚拟线上,其中相邻的第一者之间具有一间距;以及依序形成多个第二排列,以将第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行第一基准线的多个第二虚拟线上,其中在每一第二虚拟线上相邻的第二者之间具有前述间距,且这些第二排列的起始点与第一排列的起始点的一偏移距离与这些第二排列和第一排列间的距离之间成一函数关系,此函数关系为一正弦函数关系。
依据本发明的再一实施例,上述的第一排列规则包含:形成一第一排列,以将第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀、且以距平行第一基准线的一第一虚拟线的高度呈一正弦函数变化的方式顺序排列,其中相邻的第一者之间具有一间距;以及依序形成多个第二排列,以在每一第二排列中将第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀、且以距平行第一基准线的一第二虚拟线的高度呈正弦函数变化的方式顺序排列,其中在每一第二虚拟线上相邻的第二者之间具有前述间距,且这些第二排列的起始点与第一排列的起始点的一偏移距离与这些第二排列和第一排列间的距离之间成一函数关系,此函数关系为一正弦函数关系。
根据本发明的上述目的,另提出一种导光元件。此导光元件包含一导光体、多个第一微结构以及多个第二微结构。导光体包含相对且互相平行的一第一出光面与一第二出光面。前述的第一微结构基于一第一基准线且以一第一排列规则设置于第一出光面上。前述的第二微结构基于一第二基准线且以一第二排列规则设置于第二出光面上。其中,第一基准线不同于第二基准线,且前述的第二微结构分别与第一微结构对应。在第一出光面的一法线方向上,每一第二微结构与对应的第一微结构部分叠合,并在一入射光进入导光体时,于第一出光面与第二出光面上分别形成一第一网纹图案与一第二网纹图案。
依据本发明的一实施例,上述的第二基准线与第一基准线之间具有一夹角。
依据本发明的另一实施例,上述的第一排列规则与第二排列规则相同。
依据本发明的又一实施例,上述的第一微结构包含多个第一排列以及多个第二排列。在第一排列中,第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行第一基准线的多个第一虚拟线上。其中,在每一第一虚拟线上相邻的第一者之间具有一间距。在第二排列中,第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行第一基准线的多个第二虚拟线上。其中,在每一第二虚拟线上相邻的第二者之间具有前述间距,且这些第二排列的起始点偏移于第一排列的起始点一距离,此距离小于前述间距。其中,前述的第一排列与第二排列交错设置。
依据本发明的再一实施例,上述的第一微结构包含一第一排列、以及依序排列的多个第二排列。在第一排列中,第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行第一基准线的一第一虚拟线上。其中,相邻的第一者之间具有一间距。在第二排列中,第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行第一基准线的多个第二虚拟线上。在每一第二虚拟线上相邻的第二者之间具有前述的间距。第二排列的起始点与第一排列的起始点的一偏移距离与第二排列和第一排列间的距离之间成一函数关系,此函数关系为一正弦函数关系。
依据本发明的再一实施例,上述的第一微结构包含一第一排列、以及依序设置的多个第二排列。在第一排列中,第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀、且以距平行第一基准线的一第一虚拟线的高度呈一正弦函数变化的方式顺序排列。其中,相邻的第一者之间具有一间距。在每一第二排列中,第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀、且以距平行第一基准线的一第二虚拟线的高度呈正弦函数变化的方式顺序排列。其中,在每一第二虚拟线上相邻的第二者之间具有前述的间距。第二排列的起始点与第一排列的起始点的一偏移距离与第二排列和第一排列间的距离之间成一函数关系,此函数关系为一正弦函数关系。
依据本发明的再一实施例,上述每一第一网纹图案与第二网纹图案为一莫瑞(Moire)网纹图案。
根据本发明的上述目的,还提出一种照明灯具。此照明灯具包含一导光元件以及至少一光源。此导光元件包含一导光体、多个第一微结构以及多个第二微结构。导光体包含相对且互相平行的一第一出光面与一第二出光面。前述的第一微结构基于一第一基准线且以一第一排列规则设置于第一出光面上。前述的第二微结构基于一第二基准线且以一第二排列规则设置于第二出光面上。其中,第一基准线不同于第二基准线。第二微结构分别与第一微结构对应。在第一出光面的一法线方向上,每一第二微结构与对应的第一微结构部分叠合。前述的至少一光源设于导光元件的至少一侧,以对导光元件提供一入射光。在入射光进入导光体时,第一出光面与第二出光面上分别具有一第一网纹图案与一第二网纹图案。
依据本发明的一实施例,上述的第二基准线与第一基准线之间具有一夹角。
依据本发明的另一实施例,上述的第一排列规则与第二排列规则相同。
依据本发明的又一实施例,上述的第一微结构包含多个第一排列以及多个第二排列。在这些第一排列中,第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行第一基准线的多个第一虚拟线上。其中,在每一第一虚拟线上相邻的第一者之间具有一间距。在第二排列中,第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行第一基准线的多个第二虚拟线上。其中,在每一第二虚拟线上相邻的第二者之间具有前述的间距。第二排列的起始点偏移于第一排列的起始点一距离,此距离小于前述的间距。其中,第一排列与第二排列交错设置。
依据本发明的再一实施例,上述的第一微结构包含一第一排列、以及依序排列的多个第二排列。在第一排列中,第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行第一基准线的一第一虚拟线上。其中,相邻的第一者之间具有一间距。在第二排列中,第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行第一基准线的多个第二虚拟线上。在每一第二虚拟线上相邻的第二者之间具有前述的间距。第二排列的起始点与第一排列的起始点的一偏移距离与第二排列和第一排列间的距离之间成一函数关系,此函数关系为一正弦函数关系。
依据本发明的再一实施例,上述的第一微结构包含一第一排列、以及依序设置的多个第二排列。在第一排列中,第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀、且以距平行第一基准线的一第一虚拟线的高度呈一正弦函数变化的方式顺序排列。其中,相邻的第一者之间具有一间距。在每一第二排列中,第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀、且以距平行第一基准线的一第二虚拟线的高度呈正弦函数变化的方式顺序排列。其中,在每一第二虚拟线上相邻的第二者之间具有前述的间距。第二排列的起始点与第一排列的起始点的一偏移距离与第二排列和第一排列间的距离之间成一函数关系,此函数关系为一正弦函数关系。
依据本发明的再一实施例,上述的每一第一网纹图案与第二网纹图案为一莫瑞网纹图案。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:
图1是绘示依照本发明的一实施方式的一种照明灯具的装置示意图;
图2是绘示依照本发明的一实施方式的一种微结构的排列规则示意图;
图3是绘示依照本发明的另一实施方式的一种微结构的排列规则示意图;
图4是绘示依照本发明的又一实施方式的一种微结构的排列规则示意图;
图5是绘示依照本发明的另一实施方式的一种导光元件的第一微结构与第二微结构的叠合的上视示意图。
具体实施方式
请参照图1,其是绘示依照本发明的一实施方式的一种照明灯具的装置示意图。在此实施方式中,照明灯具100主要包含导光元件110、与一或多个光源,如光源116。光源116设置在导光元件110的一侧旁,以从导光元件110的侧边对导光元件110提供入射光。
导光元件110包含导光体102、多个第一微结构118与多个第二微结构120。导光体102包含第一出光面104与第二出光面106。其中,第一出光面104与第二出光面106彼此相对,且互相平行。此外,导光体102还包含入光面108,其中此入光面108与光源116相邻,且此入光面108的相对二边分别与第一出光面104和第二出光面106接合。光源116所发出的光线可经此入光面108进入导光元件110中。导光元件110的入光面108是相对于光源116而定,因此光源116发出的光线进入导光元件110所经的导光元件110的侧面可称为入光面108。
光源116可为发光二极管光条(LEDLightBar)或灯管。在一实施例中,如图1所示,光源116为一发光二极管光条,而包含电路板114与多个发光二极管112。其中,这些发光二极管112设置在电路板114上,且均与此电路板114上的电路电性连接。发光二极管112朝导光元件110的入光面108发射光。
由于,导光元件110主要包含导光体102、多个第一微结构118与多个第二微结构120。因此,在制作导光元件110时,可先提供导光体102,再分别于第一出光面104与第二出光面106上设置多个第一微结构118与多个第二微结构120。
在导光元件110中,第一微结构118设置而分布在导光体102的整个第一出光面104上。另一方面,第二微结构120则设置而分布在导光体102的整个第二出光面106上。第一微结构118与第二微结构120可分别基于不同的第一基准线与第二基准线,并分别以第一排列规则和第二排列规则来进行排列。在一实施例中,第二基准线相对于第一基准线旋转偏移一角度,而使第二基准线与第一基准线之间具有夹角。此外,第一微结构118的第一排列规则与第二微结构120的第二排列规则可相同。这些第一微结构118分别与第二微结构120对应。而且,在第一出光面104的法线方向126上,亦即垂直方向上,第一微结构118和其对应的第二微结构120部分叠合。
在一实施例中,第一微结构118与第二微结构120的尺寸与形状均相同。在另一些实施例中,第一微结构118与第二微结构120可具有不同的尺寸和形状、或者相同形状但不同尺寸。第一微结构118与第二微结构120的形状可为圆形、椭圆形、三角形、正方形、多边形、或星形和心形等非规则形状。
请参照图2,其是绘示依照本发明的一实施方式的一种微结构的排列规则示意图。在此实施方式中,是以第一微结构118来进行其第一排列规则的说明。但在第一微结构118的第一排列规则与第二微结构120的第二排列规则相同的情况下,根据图2所作的说明亦可做为第二微结构120的第二排列规则的说明。
在此实施方式中,可先定义第一基准线。其中,此第一基准线可例如为第一出光面104的任一边。这些第一微结构118a(即第一微结构118中的第一者)与118b(即第一微结构118中的第二者)可分成多个第一排列122与多个第二排列124。其中,这些第一排列122和第二排列124交错设置于第一出光面104上,而布满所需区域,例如整个第一出光面104或第一出光面104的局部区域。此外,相邻的第一排列122与第二排列124相隔一间距d2。
在每个第一排列122中,将多个第一微结构118a设置在平行第一基准线的第一虚拟线L1上,并使这些第一微结构118a的图案中心均匀设置在第一虚拟线L1上,亦即这些第一微结构118a为等距设置。因此,在每条第一虚拟线L1上相邻的二第一微结构118a之间具有相同的间距d1。
另一方面,在每个第二排列124中,将多个第一微结构118b设置在平行第一基准线的第二虚拟线L2上,并使这些第一微结构118b的图案中心均匀设置在第二虚拟线L2上,亦即这些第一微结构118b为等距设置。此外,在每条第二虚拟线L2上相邻的二第一微结构118b之间也具有相同的间距d1。在每个第二排列124中,设置第一微结构118b的起始点偏移第一排列122设置第一微结构118a的起始点一距离S1。而且,此距离S1小于相邻的二第一微结构118a或118b之间的间距d1。
请参照图3,其是绘示依照本发明的另一实施方式的一种微结构的排列规则示意图。在此实施方式中,同样是以第一微结构118来进行其第一排列规则的说明。但在第一微结构118的第一排列规则与第二微结构120的第二排列规则相同的情况下,根据图3所作的说明同样可做为第二微结构120的第二排列规则的说明。
在此实施方式中,可先定义第一基准线,此第一基准线可例如为第一出光面104的任一边。这些第一微结构118a(即第一微结构118中的第一者)与118b、118c、118d和118e(即第一微结构118中的第二者)可分成一第一排列122与多个第二排列124a、124b、124c与124d。其中,第一排列122和第二排列124a、124b、124c与124d依序设置于第一出光面104上,而构成一周期性排列。第一排列122和第二排列124a、124b、124c与124d依序排列,而以这样周期性排列方式布满所需区域,例如整个第一出光面104或第一出光面104的局部区域。此外,所有的第一排列122与第二排列124a、124b、124c与124d中任相邻二者之间相隔一间距d2。
在第一排列122中,将多个第一微结构118a设置在平行第一基准线的第一虚拟线L1上,并使这些第一微结构118a的图案中心均匀设置在第一虚拟线L1上,亦即这些第一微结构118a是等距设置。因此,在第一虚拟线L1上相邻的二第一微结构118a之间具有相同的间距d1。
另一方面,在第二排列124a、124b、124c与124d中,将多个第一微结构118b、118c、118d与118e分别设置在平行第一基准线的第二虚拟线L21、L22、L23与L24上,并使这些第一微结构118b、118c、118d与118e的图案中心分别均匀设置在第二虚拟线L21、L22、L23与L24上,亦即这些第一微结构118b、118c、118d与118e是分别等距设置。此外,在第二虚拟线L21、L22、L23与L24上相邻的二第一微结构118b、118c、118d与118e之间也具有相同的间距d1。
在这些第二排列124a、124b、124c与124d中,设置第一微结构118b、118c、118d与118e的起始点分别偏移第一排列122设置第一微结构118a的起始点一段距离S1、二段距离S1、一段距离S1、与0。其中,距离S1小于相邻的二第一微结构118a、118b、118c、118d与118e之间的间距d1。在此实施方式中,这些第二排列124a、124b、124c和124d与第一排列122的起始点的偏移距离与这些第二排列124a、124b、124c和124d和第一排列122间的距离之间可定义成一函数关系。在一实施例中,此函数可为正弦函数,如下列公式(1)所示。
S=Smaxsinx(1)
其中,S为各排列的微结构的起始点的偏移距离,Smax为正弦函数的振幅也代表最大偏移距离。而x≡2π[(n-1)d/D],其中n为一正整数代表第n排列,(n-1)d代表各排列与第一排列122之间的间距,D为整个函数周期的总距离。
举例而言,第一排列122的n为1,此时x≡2π[(n-1)d/D]=2π[(1-1)d2/D]=0。第二排列124a的n为2,此时x≡2π[(n-1)d/D]=2π[(2-1)d2/D]=2π(d2/D),而第二排列124a的第一微结构118b的起始点的偏移距离S=Smaxsin[2π(d2/D)]=距离S1。下一个第二排列124b的n为3,此时x=2π[(3-1)d2/D]=2π(2d2/D),而第二排列124b的第一微结构118c的起始点的偏移距离S=Smaxsin[2π(2d2/D)]=二段距离S1。以下的各排列依序类推。
请参照图4,其是绘示依照本发明的又一实施方式的一种微结构的排列规则示意图。在此实施方式中,同样是以第一微结构118来进行其第一排列规则的说明。但在第一微结构118的第一排列规则与第二微结构120的第二排列规则相同的情况下,根据图4所作的说明同样可做为第二微结构120的第二排列规则的说明。
在此实施方式中,可先定义第一基准线,此第一基准线可例如为第一出光面104的任一边。这些第一微结构118a1、118a2、118a3与118a4(即第一微结构118中的第一者)与118b1、118b2、118b3和118b4、以及118c1、118c2、118c3和118c4(即第一微结构118中的第二者)可分成一第一排列122a与多个第二排列124e和124f。其中,第一排列122a和第二排列124e与124f依序设置于第一出光面104上,且接下来的排列可依第二排列124e与124f的排列规则继续依序排列,而布满所需区域,例如整个第一出光面104或第一出光面104的局部区域。此外,所有的第一排列122a与第二排列124e与124f中任相邻二者之间相隔一间距d2。
在第一排列122a中,将多个第一微结构118a1、118a2、118a3与118a4依序且周期性地均匀设置在平行第一基准线的第一虚拟线L1上,并使这些第一微结构118a1、118a2、118a3与118a4的图案中心以位在第一虚拟线L1上、高于第一虚拟线L1一第一高度、位在第一虚拟线L1上、低于第一虚拟线L1一第二高度的顺序排列。其中,如图4所示,第一高度与第二高度可相同,例如均为高度S2。在第一虚拟线L1上相邻的二第一微结构118a1、118a2、118a3与118a4之间具有相同的间距d1。
另一方面,在第二排列124e与124f中,将多个第一微结构118b1、118b2、118b3和118b4、以及118c1、118c2、118c3和118c4分别设置在平行第一基准线的第二虚拟线L21与L22上,并使这些第一微结构118b1、118b2、118b3和118b4的图案中心以位在第二虚拟线L21上、高于第二虚拟线L21一第一高度、位在第二虚拟线L21上、低于第二虚拟线L21一第二高度的顺序排列,以及使这些第一微结构118c1、118c2、118c3和118c4的图案中心以位在第二虚拟线L22上、高于第二虚拟线L22一高度S2、位在第二虚拟线L22上、低于第二虚拟线L22一高度S2的顺序排列。此外,在第二虚拟线L21与L22上相邻的二第一微结构118b1、118b2、118b3和118b4之间、以及相邻的二第一微结构118c1、118c2、118c3和118c4也均具有相同的间距d1。
在这些第二排列124e与124f中,设置第一微结构118b1与118c1的起始点分别偏移第一排列122a设置第一微结构118a1的起始点一段距离S1与二段距离S1。接着依序排列在第二排列124f下的多个第二排列的起始点分别与第一排列122a的起始点的偏移距离以一个距离S1的量依序递增。其中,距离S1小于第一微结构118b1、118b2、118b3和118b4之间或相邻的二第一微结构118c1、118c2、118c3和118c4的间距d1。
在此实施方式中,每一虚拟线上的微结构排列可定义成一函数关系。在一实施例中,此函数可为正弦函数,如下列公式(2)所示。
H=Hmaxsinx(2)
其中,H为各排列的微结构的起始点的偏移高度,Hmax为正弦函数的振幅也代表最大偏移高度。而x≡2π[(n-1)d/L],其中n为一正整数代表一排列的第n个第一微结构,(n-1)d代表一排列的一第一微结构与该排列的起始点之间的距离,L为整个函数周期的总距离。
举例而言,在第一排列122a中,第一微结构118a1的n为1,此时x≡2π[(n-1)d/L]=2π[(1-1)d1/L]=0。下一个第一微结构118a2的n为2,此时x≡2π[(n-1)d/L]=2π[(2-1)d1/L]=2π(d1/L),而此第一微结构118a2的偏移高度H=Hmaxsin[2π(d1/L)]=高度S2。下一个第一微结构118a3的n为3,此时x=2π[(3-1)d1/L]=2π(2d1/L),而第一微结构118a3的偏移高度H=Hmaxsin[2π(2d1/L)]=0,因为在此例子中L=4d1。以下的各排列依序类推。在此实施方式中,这些第二排列124e和124f与第一排列122的起始点的偏移距离与这些第二排列124e及124f和第一排列122a间的距离之间可定义成一函数关系。在一实施例中,此函数可为正弦函数,如上述的公式(1)所示。请再次参照图1,完成导光元件110的第一出光面104的第一微结构118与第二出光面106的第二微结构120的设置后,由于第二基准线相对于第一基准线有旋转偏移,因此在第一出光面104的法线方向126上,第一微结构118和其对应的第二微结构120部分叠合。
举例而言,请一并参照图1与图5,其中图5是绘示依照本发明的另一实施方式的一种导光元件的第一微结构与第二微结构的叠合的上视示意图。在此实施方式中,由导光元件110的第一出光面104上方朝第二出光面106的方向看,由于第二基准线旋转偏移第一基准线一角度,因此第一出光面104上的第一虚拟线L1、以及第二虚拟线L21、L22、L23与L24分别和第二出光面106上的第一虚拟线R1、以及第二虚拟线R21、R22、R23与R24之间有一夹角,例如夹角α。
如此一来,第一出光面104上的第一微结构118a、118b、118c、118d和118e会与第二出光面106上相对应的第二微结构120a、120b、120c、120d和120e错开而部分叠合。由于,根据莫瑞效应(MoireEffect)可知,当两个或更多规则排列的图形以某些角度相叠时,将会产生另一种规则排列的图形。因此,藉由这样规则排列第一出光面104的第一微结构118a、118b、118c、118d和118e,以及第二出光面106的第二微结构120a、120b、120c、120d和120e,使得入射光进入导光元件110的导光体102中时,光线的出射可在第一出光面104与第二出光面106上分别形成第一网纹图案和第二网纹图案。由于第一网纹图案和第二网纹图案可为莫瑞效应所造成,因此又可称为莫瑞网纹图案。
在一实施例中,于完成第一微结构118与第二微结构120的排列设计后,可将每一第一微结构118与第二微结构120的位置增加一随机扰动量。然而,此随机扰动量不应过大,以维持莫瑞网纹。此外,第一微结构118与第二微结构120的排列设计完成后,第一微结构118与第二微结构120的尺寸可依照该区域所需的光通量而改变,其中第一微结构118与第二微结构120的尺寸随光通量成正比变化。
运用本发明的方法来制作导光元件时,可依照实际灯具需求,来决定导光元件的出光面的各区域的发光强度。此外,将此导光元件应用于照明灯具时,除了二出光面上有各微结构图案外,对于发光亮度的影响低,可使照明灯具兼具照明与图案设计表现。其次,由于本发明的导光元件的二出光面的网纹图案是利用二出光面的微结构叠加所造成的效果,因此可模糊掉因加工缺陷所造成的出光图案缺陷。
此外,运用本发明的方法所在导光元件的出光面上形成的网纹图案会随着观赏者的观测角度不同而产生变化,因此相较于传统上直接以微结构排列而形成的固定图形,本发明的导光元件的出光图案较为活泼而有变化。因此,应用在装饰用途的照明灯具上,可产生更新颖的设计。
再者,本发明的方法可利用调整二出光面的微结构的排列角度,来消除莫瑞网纹。由于本发明的微结构的排列规则较为简易,因此相较于传统利用乱数排列的莫瑞网纹消除法的成本较低廉。
虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何在此技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (20)
1.一种导光元件的制造方法,包含提供一导光体,其中该导光体包含相对且互相平行的一第一出光面与一第二出光面,其特征在于,该导光元件的制造方法还包含:
基于一第一基准线以一第一排列规则设置多个第一微结构于该第一出光面上;以及
基于一第二基准线以一第二排列规则设置多个第二微结构于该第二出光面上,其中该第一基准线不同于该第二基准线,该些第二微结构分别与该些第一微结构对应,且在该第一出光面的一法线方向上,每一该些第二微结构与对应的该第一微结构部分叠合,并在一入射光进入该导光体时,于该第一出光面与该第二出光面上分别形成一第一网纹图案与一第二网纹图案。
2.根据权利要求1所述的导光元件的制造方法,其特征在于,该第二基准线与该第一基准线之间具有一夹角。
3.根据权利要求1所述的导光元件的制造方法,其特征在于,该第一排列规则与该第二排列规则相同。
4.根据权利要求3所述的导光元件的制造方法,其特征在于,该第一排列规则包含:
形成多个第一排列,以将该些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行该第一基准线的多个第一虚拟线上,其中在每一该些第一虚拟线上相邻的该些第一者之间具有一间距;以及
形成多个第二排列,以将该些第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行该第一基准线的多个第二虚拟线上,其中在每一该些第二虚拟线上相邻的该些第二者之间具有该间距,且该些第二排列的起始点偏移于该些第一排列的起始点一距离,该距离小于该间距,
其中该些第一排列与该些第二排列交错设置。
5.根据权利要求3所述的导光元件的制造方法,其特征在于,该第一排列规则包含:
形成一第一排列,以将该些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行该第一基准线的一第一虚拟线上,其中相邻的该些第一者之间具有一间距;以及
依序形成多个第二排列,以将该些第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行该第一基准线的多个第二虚拟线上,其中在每一该些第二虚拟线上相邻的该些第二者之间具有该间距,且该些第二排列的起始点与该第一排列的起始点的一偏移距离与该些第二排列和该第一排列间的距离之间成一函数关系,该函数关系为一正弦函数关系。
6.根据权利要求3所述的导光元件的制造方法,其特征在于,该第一排列规则包含:
形成一第一排列,以将该些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀、且以距平行该第一基准线的一第一虚拟线的高度呈一正弦函数变化的方式顺序排列,其中相邻的该些第一者之间具有一间距;以及
依序形成多个第二排列,以在每一该些第二排列中将该些第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀、且以距平行该第一基准线的一第二虚拟线的高度呈该正弦函数变化的方式顺序排列,其中在每一该些第二虚拟线上相邻的该些第二者之间具有该间距,且该些第二排列的起始点与该第一排列的起始点的一偏移距离与该些第二排列和该第一排列间的距离之间成一函数关系,该函数关系为一正弦函数关系。
7.一种导光元件,包含一导光体,该导光体包含相对且互相平行的一第一出光面与一第二出光面,其特征在于,该导光元件还包含:
多个第一微结构,其中该些第一微结构基于一第一基准线且以一第一排列规则设置于该第一出光面上;以及
多个第二微结构,其中该些第二微结构基于一第二基准线且以一第二排列规则设置于该第二出光面上,其中该第一基准线不同于该第二基准线,该些第二微结构分别与该些第一微结构对应,且在该第一出光面的一法线方向上,每一该些第二微结构与对应的该第一微结构部分叠合,并在一入射光进入该导光体时,于该第一出光面与该第二出光面上分别形成一第一网纹图案与一第二网纹图案。
8.根据权利要求7所述的导光元件,其特征在于,该第二基准线与该第一基准线之间具有一夹角。
9.根据权利要求7所述的导光元件,其特征在于,该第一排列规则与该第二排列规则相同。
10.根据权利要求9所述的导光元件,其特征在于,该些第一微结构包含:
多个第一排列,其中在该些第一排列中,该些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行该第一基准线的多个第一虚拟线上,其中在每一该些第一虚拟线上相邻的该些第一者之间具有一间距;以及
多个第二排列,其中在该些第二排列中,该些第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行该第一基准线的多个第二虚拟线上,其中在每一该些第二虚拟线上相邻的该些第二者之间具有该间距,且该些第二排列的起始点偏移于该些第一排列的起始点一距离,该距离小于该间距,
其中该些第一排列与该些第二排列交错设置。
11.根据权利要求9所述的导光元件,其特征在于,该些第一微结构包含:
一第一排列,其中在该第一排列中,该些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行该第一基准线的一第一虚拟线上,其中相邻的该些第一者之间具有一间距;以及
依序排列的多个第二排列,其中在该些第二排列中,该些第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行该第一基准线的多个第二虚拟线上,且在每一该些第二虚拟线上相邻的该些第二者之间具有该间距,该些第二排列的起始点与该第一排列的起始点的一偏移距离与该些第二排列和该第一排列间的距离之间成一函数关系,该函数关系为一正弦函数关系。
12.根据权利要求9所述的导光元件,其特征在于,该些第一微结构包含:
一第一排列,其中在该第一排列中,该些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀、且以距平行该第一基准线的一第一虚拟线的高度呈一正弦函数变化的方式顺序排列,其中相邻的该些第一者之间具有一间距;以及
依序设置的多个第二排列,其中在每一该些第二排列中,该些第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀、且以距平行该第一基准线的一第二虚拟线线的高度呈该正弦函数变化的方式顺序排列,其中在每一该些第二虚拟线上相邻的该些第二者之间具有该间距,且该些第二排列的起始点与该第一排列的起始点的一偏移距离与该些第二排列和该第一排列间的距离之间成一函数关系,该函数关系为一正弦函数关系。
13.根据权利要求7所述的导光元件,其特征在于,每一该第一网纹图案与该第二网纹图案为一莫瑞网纹图案。
14.一种照明灯具,包含一导光元件以及至少一光源,该导光元件包含一导光体,该导光体包含相对且互相平行的一第一出光面与一第二出光面,该至少一光源设于该导光元件的至少一侧,以对该导光元件提供一入射光,其特征在于,该导光元件还包含:
多个第一微结构,其中该些第一微结构基于一第一基准线且以一第一排列规则设置于该第一出光面上;以及
多个第二微结构,其中该些第二微结构基于一第二基准线且以一第二排列规则设置于该第二出光面上,其中该第一基准线不同于该第二基准线,该些第二微结构分别与该些第一微结构对应,且在该第一出光面的一法线方向上,每一该些第二微结构与对应的该第一微结构部分叠合;
其中在该入射光进入该导光体时,该第一出光面与该第二出光面上分别具有一第一网纹图案与一第二网纹图案。
15.根据权利要求14所述的照明灯具,其特征在于,该第二基准线与该第一基准线之间具有一夹角。
16.根据权利要求14所述的照明灯具,其特征在于,该第一排列规则与该第二排列规则相同。
17.根据权利要求16所述的照明灯具,其特征在于,该些第一微结构包含:
多个第一排列,其中在该些第一排列中,该些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行该第一基准线的多个第一虚拟线上,其中在每一该些第一虚拟线上相邻的该些第一者之间具有一间距;以及
多个第二排列,其中在该些第二排列中,该些第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行该第一基准线的多个第二虚拟线上,其中在每一该些第二虚拟线上相邻的该些第二者之间具有该间距,且该些第二排列的起始点偏移于该些第一排列的起始点一距离,该距离小于该间距,
其中该些第一排列与该些第二排列交错设置。
18.根据权利要求16所述的照明灯具,其特征在于,该些第一微结构包含:
一第一排列,其中在该第一排列中,该些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀设置于平行该第一基准线的一第一虚拟线上,其中相邻的该些第一者之间具有一间距;以及
依序排列的多个第二排列,其中在该些第二排列中,该些第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀设置在平行该第一基准线的多个第二虚拟线上,且在每一该些第二虚拟线上相邻的该些第二者之间具有该间距,该些第二排列的起始点与该第一排列的起始点的一偏移距离与该些第二排列和该第一排列间的距离之间成一函数关系,该函数关系为一正弦函数关系。
19.根据权利要求16所述的照明灯具,其特征在于,该些第一微结构包含:
一第一排列,其中在该第一排列中,该些第一微结构中的多个第一者的多个图案中心均匀、且以距平行该第一基准线的一第一虚拟线的高度呈一正弦函数变化的方式顺序排列,其中相邻的该些第一者之间具有一间距;以及
依序设置的多个第二排列,其中在每一该些第二排列中,该些第一微结构中的多个第二者的多个图案中心均匀、且以距平行该第一基准线的一第二虚拟线的高度呈该正弦函数变化的方式顺序排列,其中在每一该些第二虚拟线上相邻的该些第二者之间具有该间距,且该些第二排列的起始点与该第一排列的起始点的一偏移距离与该些第二排列和该第一排列间的距离之间成一函数关系,该函数关系为一正弦函数关系。
20.根据权利要求14所述的照明灯具,其特征在于,每一该第一网纹图案与该第二网纹图案为一莫瑞网纹图案。
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