CN104565988A - 光源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光源模块,包括至少一发光条、一反射片以及至少一条状反射单元。发光条包括沿一延伸方向排列的多个发光元件。反射片具有容纳发光条的至少一容置空间及位于发光条的相对两侧的多个反射凸面。条状反射单元配置于发光条的上方,且沿着延伸方向延伸,并具有朝向发光条的一反射面。沿着任一发光元件的光轴且垂直于延伸方向的方向切开反射面所得到的截线包括一圆弧凸线以及两个圆弧凹线。圆弧凸线朝向发光元件凸起。两个圆弧凹线连接于圆弧凸线的相对两侧。本发明具有薄光腔以及低成本的优点。
Description
技术领域
本发明关于一种光学模块,且特别是关于一种光源模块。
背景技术
近年来,随着发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的发光效率与寿命提升,加上具备低耗能、低污染、高效率、高反应速度、体积小、重量轻与可在各种表面设置等元件特色与优势,发光二极管目前也已被积极应用于各光学领域中。一般而言,发光二极管可应用于日常生活中的各式照明装置以及各种平面显示器例如液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)的光源上。
以发光二极管在液晶显示器领域的应用方面为例,液晶显示器的背光模块即属于一种面光源,其基本原理是把采用的线光源或点光源的有效光转化成高亮度且均匀度良好的面光源。一般而言,以光源位置作为区别,光源模块更可分为侧入式(side incident type)与直下式(direct type)两种,其中因为直下式背光模块的结构简易,且可采用多组光源,而可提供较高的亮度及辉度,因此常应用于大尺寸液晶显示器的电子产品中。
进一步而言,目前的直下式背光模块会透过二次光学透镜的配置,以减少发光二极管的数量或是降低光腔高度,但如此一来,将会提高产品成本。另一方面,也有一种不具二次光学透镜配置的直下式背光模块,但其具有较厚的光腔,或是需配置较多的发光二极管,如此一来,将会降低系统的可靠度。
中国专利第101418929B号揭露一种宽幅匀光背光源模块。中国专利第100389349C号揭露一种包括一壳体、一光源以及一反射板的背光模块。中国专利第2729530Y号揭露一种包括具有反光面的不透明板体的新型遮光板。中国台湾专利第I366039号揭露一种包括一基座、多个光源及一透光板的直下式背光模块。中国台湾专利第I256505号揭露一种由一基板、多个点光源以及一混光板所构成的直下式背光模块。
发明内容
本发明提供一种光源模块,具有薄光腔以及低成本的优点。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的,本发明的一实施例提出一种光源模块。光源模块包括至少一发光条、一反射片以及至少一条状反射单元。至少一发光条包括沿一延伸方向排列的多个发光元件。反射片具有容纳至少一发光条的至少一容置空间及位于发光条的相对两侧的多个反射凸面。至少一条状反射单元配置于至少一发光条的上方,且沿着延伸方向延伸,并具有朝向发光条的一反射面。沿着任一发光元件的光轴且垂直于延伸方向的方向切开反射面所得到的截线包括一圆弧凸线以及两个圆弧凹线。圆弧凸线朝向发光元件凸起。两个圆弧凹线连接于圆弧凸线的相对两侧。
在本发明的一实施例中,上述的截线在垂直于光轴的方向上的宽度与发光元件的发光区在垂直于延伸方向上的宽度的比值大于2且小于7。
在本发明的一实施例中,上述的发光条还包括一条状基板。条状基板沿着延伸方向延伸,且承载这些发光元件,条状基板在垂直于延伸方向上的宽度大于条状反射单元在垂直于延伸方向上的宽度。
在本发明的一实施例中,上述的圆弧凸线的顶点至截线的相对两端的连线的夹角大于或等于圆弧凸线的顶点至截线的两相对半高腰点的夹角,其中每一半高腰点至顶点于平行于光轴的方向上的距离等于每一半高腰点至截线的相对两端于平行于光轴的方向上的距离。
在本发明的一实施例中,上述的圆弧凸线的顶点至截线的相对两端的连线的夹角大于120度且小于150度。
在本发明的一实施例中,上述的圆弧凸线的顶点至截线的两相对半高腰点的夹角大于100度且小于150度,其中每一半高腰点至顶点于平行于光轴的方向上的距离等于每一半高腰点至截线的相对两端于平行于光轴的方向上的距离。
在本发明的一实施例中,上述的反射片上最靠近发光条的一反射凸面于靠近发光条的一端的切线与光轴的夹角大于0度且小于45度,且切线落在垂直于延伸方向的参考平面上。
在本发明的一实施例中,上述的发光条还包括一条状基板。条状基板沿着延伸方向延伸,且承载这些发光元件。
在本发明的一实施例中,上述的条状基板具有朝向条状反射单元的一第一表面与背对条状反射单元的一第二表面。反射片具有一波浪状反射曲面。波浪状反射曲面包括这些反射凸面与多个反射凹面,且第一表面在平行于光轴的方向上的高度介于波浪状反射曲面在平行于光轴的方向上的最低点高度与第二表面在平行于光轴的方向上的高度之间或等于波浪状反射曲面在平行于光轴的方向上的最低点高度。
在本发明的一实施例中,上述的光源模块还包括一光学膜片,其中条状反射单元位于光学膜片与发光条之间。
在本发明的一实施例中,上述的条状反射单元至光学膜片的距离大于条状基板至光学膜片的距离的三分之一。
在本发明的一实施例中,上述的反射片还具有连接于发光条的相对两侧的两个反射凹面。每一反射凹面连接于这些反射凸面之一与发光条之间,这些反射凸面与这些反射凹面相接处的切线与光轴的夹角大于45度且小于70度,且切线落在垂直于延伸方向的参考平面上。
在本发明的一实施例中,上述的发光条还包括一条状基板。条状基板沿着延伸方向延伸,且承载这些发光元件,条状基板在垂直于延伸方向上的宽度小于条状反射单元在垂直于延伸方向上的宽度。
在本发明的一实施例中,上述的反射片具有一波浪状反射曲面。波浪状反射曲面包括这些反射凸面与多个反射凹面,波浪状反射曲面具有至少一脊线,且脊线具有沿着延伸方向排列的多个凸起部,每一凸起部位于通过相邻两发光元件且垂直于延伸方向的两参考平面之间的位置。
在本发明的一实施例中,上述的反射片具有一波浪状反射曲面以及至少一边缘曲面。波浪状反射曲面包括这些反射凸面与多个反射凹面。至少一边缘曲面垂直延伸方向而延伸并连接于波浪状反射曲面的一侧,且位于发光条纵长方向的一端旁,其中边缘曲面在对应于发光条的一端的部分为凹陷曲面。
在本发明的一实施例中,上述的容置空间为一容置凹陷或一容置开口。
在本发明的一实施例中,上述的光源模块还包括多个支撑单元。支撑单元连接发光条与条状反射单元,其中每一支撑单元位于相邻两发光元件之间。
在本发明的一实施例中,上述的至少一发光条的数量为多个,至少一条状反射单元的数量为多个,这些发光条沿着垂直于延伸方向的方向排列,且这些条状反射单元沿着垂直于延伸方向的方向排列。
在本发明的一实施例中,上述的光源模块还包括一控制单元。控制单元电连接至这些发光条,且用以分区调整这些发光条的这些发光元件的亮度。
在本发明的一实施例中,上述的条状反射单元的反射面为镜面反射面。反射片具有一波浪状反射曲面。波浪状反射曲面包括这些反射凸面与多个反射凹面,且波浪状反射曲面为扩散式反射面。
基于上述,本发明的实施例可实现下列优点或功效的至少其中之一。本发明的实施例的光源模块可通过条状反射单元的反射面来设计光线的反射角度,以使发光元件所发出的光线散布在反射片上。并且,光源模块可通过反射片上的波浪状反射曲面的结构设计进行光源模块的出光强度分布设计,以在薄光腔的结构下,仍能保持均匀的光强度分布,进而使发光元件所提供的光线可被转化成高亮度且均匀度良好的面光源。此外,光源模块还可通过控制单元的配置,使发光条的发光元件亮度分区调整,进而使得光源模块可实现区域调光功能。另一方面,本发明的实施例的光源模块的条状反射单元的反射面以及反射片的波浪状反射曲面的曲面结构设计,可提升光源模块的整体亮度以及均匀度,并同时可减少所需配置的发光条的数量或容许发光条之间具有较长的间距,或是在提升光源模块的整体亮度以及均匀度的同时可减少所需配置的发光元件的数量或容许发光元件之间具有较长的间距,进而降低产品成本。
附图说明
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,并配合附图作详细说明如下。
图1A是本发明一实施例的一种光源模块的局部立体示意图。
图1B是图1A的光源模块的剖面示意图。
图1C是图1A的光源模块的光路示意图。
图1D是图1A的条状反射单元的剖面示意图。
图1E是图1A的发光条与控制单元的架构示意图。
图2是本发明另一实施例的一种光源模块的剖面示意图。
图3是本发明又一实施例的一种光源模块的剖面示意图。
图4A是本发明再一实施例的一种光源模块的剖面示意图。
图4B是图4A的条状反射单元的剖面示意图。
图5A是本发明另一实施例的一种光源模块的局部立体示意图。
图5B是图5A的光源模块的剖面示意图。
图5C是图5A的边缘曲面的局部立体示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效,在以下配合附图的一较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1A是本发明一实施例的一种光源模块的局部立体示意图。图1B是图1A的光源模块的剖面示意图。请参照图1A,光源模块100包括至少一发光条110、一反射片120以及至少一条状反射单元130。至少一发光条110包括沿一延伸方向E1排列的多个发光元件111以及一条状基板113。条状基板113沿着延伸方向E1延伸,且承载这些发光元件111。在本实施例中,发光元件111例如可为发光二极管。此外,在本实施例中,延伸方向E1例如为y方向。更详细而言,在本实施例中,至少一发光条110的数量为多个,至少一条状反射单元130的数量为多个。这些发光条110沿着实质上垂直于延伸方向E1的方向排列,且这些条状反射单元130沿着实质上垂直于延伸方向E1的方向排列。
此外,如图1A所示,在本实施例中,光源模块100还包括多个支撑单元140。支撑单元140连接发光条110与条状反射单元130,以支撑条状反射单元130设置于发光条110上,并使发光条110与条状反射单元130之间的距离保持固定,其中每一支撑单元140位于相邻两发光元件111之间,但本发明不限于此。在另一实施例中,支撑单元140也可与光源模块100的框架(未示出)连接,并同时支撑条状反射单元130设置于发光条110上。
另一方面,如图1B所示,在本实施例中,反射片120具有容纳至少一发光条110的至少一容置空间SP及位于发光条110的相对两侧的多个反射凸面S121a。具体而言,在本实施例中,容置空间SP为一容置凹陷,而发光条110则配置于此容置凹陷上。此外,反射片120具有一波浪状反射曲面S121。波浪状反射曲面S121包括这些反射凸面S121a与多个反射凹面S121b,且波浪状反射曲面S121为扩散式反射面。举例而言,在本实施例中,反射片120可为白反射片。
此外,请同时参照图1A及图1B,在本实施例中,至少一条状反射单元130配置于至少一发光条110的上方,且沿着延伸方向E1延伸,并具有朝向发光条110的一反射面S131。具体而言,在本实施例中,条状反射单元130的反射面S131为镜面反射面。举例而言,条状反射单元130的反射面S131可以涂布方式形成,其涂布的材料可为介电质、银、铝或其它适合的反光材质。此外,条状反射单元130的反射面S131也可采用银反射片、铝反射片或超高反射率的镜面反射片(Enhanced Specular Reflector,ESR)以贴膜方式形成,本发明皆不限于此。
此外,如图1B所示,在本实施例中,光源模块100还包括一光学膜片150,其中条状反射单元130位于光学膜片150与发光条110之间。在本实施例中,光学膜片150例如为一扩散板,但本发明不限于此,在其它实施例中,光学膜片150也可为扩散板、棱镜片、扩散片中的一种或及其组合。更详细而言,在本实施例中,条状反射单元130至光学膜片150的距离H1大于条状基板113至光学膜片150的距离H2的三分之一。举例而言,在本实施例中,条状基板113至光学膜片150的距离H2小于等于10毫米。换言之,在本实施例中,光源模块100的光腔厚度小于等于10毫米,而可实现薄光腔的结构设计。应注意的是,此处的数值范围皆仅是做为示例说明之用,并非用以限定本发明。以下将搭配图1C及图1D,针对光源模块100的细部结构设计进行进一步的解说。
图1C是图1A的光源模块的光路示意图。图1D是图1A的条状反射单元的剖面示意图。请同时参照图1C及图1D,在本实施例中,沿着任一发光元件111的光轴O且垂直于延伸方向E1的方向切开条状反射单元130的反射面S131所得到的截线L131以及切开反射片120的波浪状反射曲面S121所得到的截线L121皆为自由曲线(free-form curve)。换言之,在本实施例中,是依实际需求针对条状反射单元130的反射面S131以及反射片120的波浪状反射曲面S121的形状进行设计,以使发光元件111所提供的光线60可被转化成高亮度且均匀度良好的面光源。在本实施例中,沿着垂直于延伸方向E1的无限多个参考平面中的任一参考平面切开条状反射单元130的反射面S131所得到的截线皆实质上相同于沿着任一发光元件111的光轴O且垂直于延伸方向E1的方向切开条状反射单元130的反射面S131所得到的截线L131。然而,在其它实施例中,沿着垂直于延伸方向E1且位于相邻两发光元件111之间的参考平面切开的截线可以不同于沿着任一发光元件111的光轴O且垂直于延伸方向E1的方向切开条状反射单元130的反射面S131所得到的截线L131。
具体而言,如图1C所示,当发光元件111发光时,发光元件111所发出的部分光线60将可传递至条状反射单元130并被反射。光源模块100通过条状反射单元130的反射面S131来设计光线60的反射角度,以使发光元件111所发出的光线60、70散布在反射片120上,再通过反射片120上的波浪状反射曲面S121的结构设计进行光源模块100的出光强度重新分布。
进一步而言,在本实施例中,尽管当条状反射单元130的宽度W1越大时,反射面S131将可调整发光元件111更多的光线60的反射角度,有利于进行光源模块100的出光强度分布设计,然而当条状反射单元130的宽度过大时,也会导致发光元件111所提供的光线60、70无法到达条状反射单元130上方,而可能在条状反射单元130的上方产生暗区。反之,当条状反射单元130的宽度越小时,虽然可以降低条状反射单元130上方暗区的可能性,但由于反射面S131所能调整发光元件111的光线60的范围变小,因此将可能使得直接入射至光学膜片150处的部分光线(例如光线70)的亮度比例增加,进而产生明显的亮线或亮区。
因此,在本实施例中,截线L131在垂直于光轴O的方向上的宽度W1与发光元件111的发光区EA在垂直于延伸方向E1上的宽度W2的比值大于2且小于7,以有利于调整发光元件111的光线60的可能反射角度,并在进行光源模块100的出光强度分布设计之余,仍不会在条状反射单元130的上方产生过大的暗区或明显的亮线或亮区。
此外,在本实施例中,由于光源模块100可通过条状反射单元130调整发光元件111的光线60的反射角度,并进行光源模块100的出光强度分布设计,因此当条状基板113至光学膜片150的距离越来越小时(亦即光腔厚度变小),也可避免在发光元件111的正上方形成亮线或亮区的现象,而在薄光腔的结构下,仍能保持均匀的光强度分布,进而使发光元件111所提供的光线60、70可被转化成高亮度且均匀度良好的面光源。
另一方面,如图1C所示,在本实施例中,条状基板113具有朝向条状反射单元130的一第一表面S113a与背对条状反射单元130的一第二表面S113b。详细而言,第一表面S113a在平行于光轴O的方向上的高度h113a1实质上等于波浪状反射曲面S121在平行于光轴O的方向上的最低点高度h121。此外,反射片120上最靠近发光条110的反射凸面S121a于靠近发光条110的一端的切线C121a与光轴O的夹角Φa大于0度且小于45度,且切线C121a落在垂直于延伸方向E1的参考平面RS上。在本实施例中,参考平面RS例如平行于xz平面。如此一来,当发光元件111发光时,将可增加被反射片120的反射凸面S121a所反射而传递至条状反射单元130上方的光线60的亮度,进而降低条状反射单元130上方暗区的可能性。应注意的是,此处的数值范围皆仅是做为示例说明之用,并非用以限定本发明。
另一方面,请同时参照图1C及图1D,沿着任一发光元件111的光轴O且垂直于延伸方向E1的方向切开条状反射单元130的反射面S131所得到的截线L131包括一圆弧凸线L131a以及两个圆弧凹线L131b。更详细而言,圆弧凸线L131a朝向发光元件111凸起。两个圆弧凹线L131b连接于圆弧凸线L131a的相对两侧。此外,在本实施例中,圆弧凸线L131a的顶点P131a至截线L131的相对两端的端点P131c的连线的夹角θac大于或等于圆弧凸线L131a的顶点P131a至截线L131的两相对半高腰点P131b的夹角θab,其中每一半高腰点P131b至顶点P131a于平行于光轴O的方向上的距离Hba等于每一半高腰点P131b至截线L131的相对两端的端点P131c于平行于光轴O的方向上的距离Hbc。
具体而言,当夹角θab以及夹角θac的角度越小时,条状反射单元130的反射面S131可将发光元件111所提供的光线60反射至距离发光元件111较远的反射片120区域。另一方面,夹角θab以及夹角θac的角度越大时,条状反射单元130的反射面S131则可将发光元件111所提供的光线60送往反射片120较靠近发光元件111的区域。然而,若当发光元件111与条状反射单元130的定位具有相对位置的偏差,且条状反射单元130的反射面S131具有斜率变化不连续之处(例如条状反射单元130的反射面S131上若具有棱角状的尖端)时,将可能使条状反射单元130两侧的光强分布出现不对称的情况。
为避免此情形,在本实施例中,可将条状反射单元130的反射面S131的斜率变化设计为连续。换言之,如图1D所示,在本实施例中,条状反射单元130的反射面S131上皆为圆滑曲面,而沿着任一发光元件111的光轴O且垂直于延伸方向E1的方向切开条状反射单元130的反射面S131所得到的截线L131也为圆滑曲线。如此一来,将可降低发光元件111与条状反射单元130的定位具有相对位置的偏差时所致的光强度变化的影响,以避免产生条状反射单元130两侧的光强分布出现不对称的情况。
此外,在本实施例中,由于条状反射单元130的夹角θac大于或等于夹角θab,因此可让从条状反射单元130反射的光线60大部分反射到反射片120。如此一来,将可减少从条状反射单元130直接反射至光学膜片150的光线70的强度,进而实现抑制局部的亮区或亮线出现的可能性。更详细而言,在本实施例中,圆弧凸线L131a的顶点P131a至截线L131的相对两端的端点P131c的连线的夹角θac大于120度且小于150度。圆弧凸线L131a的顶点P131a至截线L131的两相对半高腰点P131b的夹角θab大于100度且小于150度。应注意的是,此处的数值范围皆仅是做为示例说明之用,并非用以限定本发明。
图1E是图1A的发光条与控制单元的架构示意图。请参照图1E,在本实施例中,光源模块100还包括一控制单元160。控制单元160电连接至这些发光条110,且用以分区调整这些发光条110的这些发光元件111的亮度或色坐标。举例而言,如图1E所示,光源模块100可将发光条110划分为多个不同区域,控制单元160并使位于虚线区域IA中的发光元件111发光,而使虚线区域IA外的发光元件111不发光,以形成棋盘格图样(checkerboard pattern)的明灭区域,进而使得光源模块100可实现区域调光功能。进一步而言,在本实施例中,当液晶显示器搭配光源模块100使用,且光源模块100开启区域调光功能时,能配合液晶显示器上的画面而分区调整光源模块100的亮度分布,液晶显示器所能提供的亮暗对比度至少可为光源模块100未开启区域调光功能时的4倍以上。换言之,在本实施例中,当光源模块100开启区域调光功能后,可使液晶显示器的对比度至少可提升为4倍,但本实施例不限于此。此外,在本实施例中,由于反射片120具有区域的高度变化(如图1C所示),因此可使位于不同区域的发光元件111发光时,光线60、70不易被传递至相邻的区域,而有利于提升执行区域调光功能时的对比度。
此外,请参照图1C及图1E,为了执行区域调光功能,光源模块100需在条状基板113上配置走线以使控制单元160可控制各区域的发光元件111,因此在本实施例中,条状基板113在垂直光轴O的方向且垂直于延伸方向E1上的宽度W3可大于条状反射单元130在垂直光轴O的方向且垂直于延伸方向E1上的宽度W1,以利于配置走线。
图2是本发明另一实施例的一种光源模块的剖面示意图。本实施例的光源模块200与图1B的光源模块100类似,而两者的差异如下所述。请参照图2,本实施例的条状基板113的第一表面S113a在平行于光轴O的方向上的高度h113a2介于波浪状反射曲面S121在平行于光轴O的方向上的最低点高度h121与第二表面S113b在平行于光轴O的方向上的高度h113b2之间。如此一来,当发光元件111发光时,将可更增加被反射片220的反射凸面S121a所反射而传递至条状反射单元130上方的光线亮度,进而降低条状反射单元130上方暗区的可能性。此外,由于本实施例的光源模块200也可通过条状反射单元130的反射面S131来设计光线60、70的反射角度,以进行光源模块200的出光强度分布设计,因此光源模块200仍可实现与光源模块100类似的功效与优点,在此也不再赘述。
图3是本发明又一实施例的一种光源模块的剖面示意图。本实施例的光源模块300与图1B的光源模块100类似,而两者的差异如下所述。请参照图3,在本实施例中,容置空间SP为一容置开口,且反射片320有一厚度。另一方面,在本实施例中,由于条状基板113的第一表面S113a在平行于光轴O的方向上介于波浪状反射曲面S321在平行于光轴O的方向上的最低点与第二表面S113b之间。如此一来,当发光元件111发光时,将可更增加被反射片320的反射凸面S321a所反射而传递至条状反射单元130上方的光线60亮度,进而降低条状反射单元130上方暗区的可能性。此外,由于本实施例的光源模块300也可通过条状反射单元130的反射面S131来设计光线60、70的反射角度,以进行光源模块300的出光强度分布设计,因此光源模块300仍可实现与光源模块100类似的功效与优点,在此也不再赘述。
图4A是本发明再一实施例的一种光源模块的剖面示意图。图4B是图4A的条状反射单元的剖面示意图。本实施例的光源模块400与图1B的光源模块100类似,而两者的差异如下所述。请参照图4A与图4B,在本实施例中,沿着任一发光元件111的光轴O且垂直于延伸方向E1的方向切开条状反射单元430的反射面S431所得到的截线L431,其中条状反射单元430的反射面S431的斜率变化较为平缓(相较于图1D的条状反射单元130的反射面S131的斜率变化),即夹角θab以及夹角θac的差距较小。另一方面,反射片420还具有连接于发光条110的相对两侧的两个反射凹面S421b。每一反射凹面S421b连接于这些反射凸面S421a之一与发光条110之间,这些反射凸面S421a与这些反射凹面S421b相接处(即反射片420的曲面上的反曲点P421)的切线C421a与光轴O的夹角Φb大于45度且小于70度,且切线C421a落在垂直于延伸方向E1的参考平面RS上。在本实施例中,参考平面RS例如平行于xz平面。当发光元件111发光时,发光元件111所发出的部分光线80经由条状反射单元430或反射片420的反射凹面S421b被反射,进而使光线80传播至距发光元件111较远处,如此一来,可增加相邻两发光条110之间的间距,将可减少所需配置的发光条110的数量,相对地也减少发光元件111的数量,进而降低产品成本。
此外,在本实施例中,由于所需配置的发光元件111的数量较少,因此条状基板113上所需配置的走线数量可相对降低,故在本实施例中,条状基板113在垂直于延伸方向E1上的宽度W3可大于或小于条状反射单元430在垂直于延伸方向E1上的宽度W1,图式为宽度W3小于宽度W1。另一方面,由于本实施例的光源模块400也可通过条状反射单元430的反射面S431来设计光线60、70、80的反射角度,以进行光源模块400的出光强度分布设计,因此光源模块400仍可实现与光源模块100类似的功效与优点,在此也不再赘述。
图5A是本发明另一实施例的一种光源模块的局部立体示意图。图5B是图5A的光源模块的剖面示意图。图5C是图5A的边缘曲面的立体示意图。本实施例的光源模块500与图1A的光源模块100类似,而两者的差异如下所述。请参照图5A与图5B,在本实施例中,反射片520的波浪状反射曲面S521具有至少一脊线L523,且脊线L523具有沿着延伸方向E1排列的多个凸起部L523a。如图5B所示,每一凸起部L523a位于通过相邻两发光元件111且垂直于延伸方向E1的两参考平面RS1、RS2之间的位置。当发光元件111发光时,发光元件111所发出的部分光线将可传递至这些凸起部L523a而被反射,进而提升光源模块500的整体亮度以及均匀度。此外,在本实施例中,光源模块500也可通过这些凸起部L523a来减少产生局部亮区以及热点(hot spot)现象,进而可容许相邻两发光元件111之间具有较长的间距。如此一来,也可减少所需配置的发光元件111的数量,进而降低产品成本。
此外,请参照图5C,在本实施例中,反射片520还具有至少一边缘曲面S525。至少一边缘曲面S525垂直延伸方向E1而延伸并连接于波浪状反射曲面S521的一侧,且位于发光条110纵长方向D110的一端旁。在本实施例中,纵长方向D110例如为y方向。边缘曲面S525在对应于发光条110的一端的部分为凹陷曲面S525a。当发光元件111发光时,发光元件111所发出的部分光线将可传递至凹陷曲面S525a而被反射,如此一来,将可在减少所需配置的发光元件111数量的同时,也可保持光源模块500于边缘端出光强度分布的均匀度。此外,沿着延伸方向E1排列的凸起部L523a也可等间距排列或不等间距排列,藉此调整光源模块500的整体亮度以及均匀度,参照图5C,本实施例例如在靠近边缘端的凸起部L523a间距较小,远离边缘端的凸起部L523a间距较大,将可在减少所需配置的发光元件111数量的同时,藉此保持光源模块500于边缘端出光强度分布的均匀度。此外,由于本实施例的光源模块500也通过条状反射单元130的反射面S131来设计光线60、70的反射角度,以进行光源模块500的出光强度分布设计,因此光源模块500仍可实现与光源模块100类似的功效与优点,在此也不再赘述。
综上所述,本发明的实施例的光源模块至少具有下列其中一个优点:本发明的实施例的光源模块可通过条状反射单元的反射面来设计光线的反射角度,以使发光元件所发出的光线散布在反射片上。并且,光源模块可通过反射片上的波浪状反射曲面的结构设计进行光源模块的出光强度分布设计,以在薄光腔的结构下,仍能保持均匀的光强度分布,进而使发光元件所提供的光线可被转化成高亮度且均匀度良好的面光源。此外,光源模块还可通过控制单元的配置,使发光条的发光元件的亮度能分区调整,进而使得光源模块可实现区域调光功能。另一方面,本发明的实施例的光源模块的条状反射单元的反射面以及反射片的波浪状反射曲面的曲面结构设计,可提升光源模块的整体亮度以及均匀度,并同时可减少所需配置的发光条的数量或容许发光条之间具有较长的间距,或是在提升光源模块的整体亮度以及均匀度的同时可减少所需配置的发光元件的数量或容许发光元件之间具有较长的间距,进而降低产品成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,不能以此限定本发明实施的范围,凡所有依本发明权利要求及发明说明书内容所作的简单等效变化与修改,皆仍属于本发明专利覆盖的范围。另外本发明的任一实施例或权利要求不须实现本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。此外,本说明书或申请专利范围中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围,而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
符号说明
60、70、80: 光线
100、200、300、400、500: 光源模块
110: 发光条
111: 发光元件
113: 条状基板
120、220、320、420、520: 反射片
130、430: 条状反射单元
140: 支撑单元
150: 光学膜片
160: 控制单元
S113a: 第一表面
S113b: 第二表面
S121、S321、S521: 波浪状反射曲面S121a、S321a、S421a: 反射凸面
S121b、S421b: 反射凹面
S131、S431: 反射面
L121、L131、L431: 截线
L131a: 圆弧凸线
L131b: 圆弧凹线
C121a、C421a: 切线
P131a: 顶点
P131b: 半高腰点
P131c: 端点
P421: 反曲点
L523: 脊线
L523a: 凸起部
S525: 边缘曲面
S525a: 凹陷曲面
D110: 纵长方向
O: 光轴
E1: 延伸方向
SP: 容置空间
IA: 虚线区域
RS、RS1、RS2: 参考平面
EA: 发光区
H1、H2、Hbc、Hba: 距离
W1、W2、W3: 宽度
h113a1、h121、h113a2、h113b2: 高度
θab、θac、Φa、Φb: 夹角
Claims (20)
1.一种光源模块,包括至少一发光条、一反射片以及至少一条状反射单元,其中
所述至少一发光条包括沿一延伸方向排列的多个发光元件,
所述反射片具有容纳所述至少一发光条的至少一容置空间及位于所述发光条的相对两侧的多个反射凸面,
所述至少一条状反射单元配置于所述至少一发光条的上方,且沿着所述延伸方向延伸,并具有朝向所述发光条的一反射面,其中沿着任一所述发光元件的光轴且垂直于所述延伸方向的方向切开所述反射面所得到的截线包括一圆弧凸线,朝向所述发光元件凸起,以及两个圆弧凹线,连接于所述圆弧凸线的相对两侧。
2.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述截线在垂直于所述光轴的方向上的宽度与所述发光元件的发光区在垂直于所述延伸方向上的宽度的比值大于2且小于7。
3.如权利要求2所述的光源模块,其特征在于,所述发光条还包括一条状基板,所述条状基板沿着所述延伸方向延伸,且承载这些发光元件,所述条状基板在垂直于所述延伸方向上的宽度大于所述条状反射单元在垂直于所述延伸方向上的宽度。
4.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述圆弧凸线的顶点至所述截线的相对两端的连线的夹角大于或等于所述圆弧凸线的顶点至所述截线的两相对半高腰点的夹角,其中每一所述半高腰点至所述顶点于平行于所述光轴的方向上的距离等于每一所述半高腰点至所述截线的相对两端于平行于所述光轴的方向上的距离。
5.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述圆弧凸线的顶点至所述截线的相对两端的连线的夹角大于120度且小于150度。
6.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述圆弧凸线的顶点至所述截线的两相对半高腰点的夹角大于100度且小于150度,其中每一所述半高腰点至所述顶点于平行于所述光轴的方向上的距离等于每一所述半高腰点至所述截线的相对两端于平行于所述光轴的方向上的距离。
7.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述反射片上最靠近所述发光条的所述反射凸面于靠近所述发光条的一端的切线与所述光轴的夹角大于0度且小于45度,且所述切线落在垂直于所述延伸方向的参考平面上。
8.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述发光条还包括一条状基板,所述条状基板沿着所述延伸方向延伸,且承载这些发光元件。
9.如权利要求8所述的光源模块,其特征在于,所述条状基板具有朝向所述条状反射单元的一第一表面与背对所述条状反射单元的一第二表面,所述反射片具有一波浪状反射曲面,所述波浪状反射曲面包括这些反射凸面与多个反射凹面,且所述第一表面在平行于所述光轴的方向上的高度介于所述波浪状反射曲面在平行于所述光轴的方向上的最低点高度与所述第二表面在平行于所述光轴的方向上的高度之间或等于所述波浪状反射曲面在平行于所述光轴的方向上的最低点高度。
10.如权利要求8所述的光源模块,其特征在于,还包括一光学膜片,其中所述条状反射单元位于所述光学膜片与所述发光条之间。
11.如权利要求10所述的光源模块,其特征在于,所述条状反射单元至所述光学膜片的距离大于所述条状基板至所述光学膜片的距离的三分之一。
12.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述反射片还具有连接于所述发光条的相对两侧的两个反射凹面,每一反射凹面连接于这些反射凸面之一与所述发光条之间,这些反射凸面与这些反射凹面相接处的切线与所述光轴的夹角大于45度且小于70度,且所述切线落在垂直于所述延伸方向的参考平面上。
13.如权利要求12所述的光源模块,其特征在于,所述发光条还包括一条状基板,所述条状基板沿着所述延伸方向延伸,且承载这些发光元件,所述条状基板在垂直于所述延伸方向上的宽度小于所述条状反射单元在垂直于所述延伸方向上的宽度。
14.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述反射片具有一波浪状反射曲面,所述波浪状反射曲面包括这些反射凸面与多个反射凹面,所述波浪状反射曲面具有至少一脊线,且所述脊线具有沿着所述延伸方向排列的多个凸起部,每一所述凸起部位于通过相邻两所述发光元件且垂直于所述延伸方向的两参考平面之间的位置。
15.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述反射片具有:
一波浪状反射曲面,包括这些反射凸面与多个反射凹面;以及
至少一边缘曲面,垂直所述延伸方向而延伸并连接于所述波浪状反射曲面的一侧,且位于所述发光条纵长方向的一端旁,其中所述边缘曲面在对应于所述发光条的所述端的部分为凹陷曲面。
16.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述容置空间为一容置凹陷或一容置开口。
17.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,还包括多个支撑单元,支撑单元连接所述发光条与所述条状反射单元,其中每一所述支撑单元位于相邻两所述发光元件之间。
18.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述至少一发光条的数量为多个,所述至少一条状反射单元的数量为多个,这些发光条沿着垂直于所述延伸方向的方向排列,且这些条状反射单元沿着垂直于所述延伸方向的方向排列。
19.如权利要求18所述的光源模块,其特征在于,还包括一控制单元,所述控制单元电连接至这些发光条,且用以分区调整这些发光条的这些发光元件的亮度。
20.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述条状反射单元的所述反射面为镜面反射面,所述反射片具有一波浪状反射曲面,所述波浪状反射曲面包括这些反射凸面与多个反射凹面,且所述波浪状反射曲面为扩散式反射面。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190121 Address after: Hsinchu Science Park, Taiwan, China Patentee after: Zhongqiang Photoelectric Co., Ltd. Address before: Xinzhu Science Industrial Park Patentee before: YOUNG Lighting Technology Inc |
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170308 Termination date: 20201012 |