CN104763919B - 光源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光源模块,其包括光学膜片、底反射件、顶反射件、聚光件以及发光元件。底反射件位于光学膜片下方,顶反射件与聚光件位于光学膜片的相对侧。光学膜片、底反射件、顶反射件与聚光件围设出空间。聚光件具有第一、第二以及第三部分。第三部分连接第二部分邻近光学膜片的表面,且第三部分朝第一部分凸出。发光元件位于空间内且位于第一部分以及第二部分的连接处旁,且发光元件具有光轴方向,其中第三部分具有面向第一部分的第一表面,第一表面远离发光元件的一端至发光元件的连线与光轴方向夹第一角度,且第一角度落在5度至10度的范围内。本发明的光源模块可在相对薄的厚度下改善亮带问题。
Description
技术领域
本发明关于一种光学模块,且特别关于一种适用于显示设备的光源模块。
背景技术
用于显示设备的光源模块主要区分为直下式光源模块及侧边入光式光源模块。就直下式光源模块而言,目前主要是以发光元件搭配二次光学透镜(second lens)来提供均匀的面光源。二次光学透镜可减少发光元件的使用数量(例如发光二极管的使用颗数),且可以降低光源模块的整体厚度,较符合市面上节能减碳、重量轻及厚度薄的诉求。然而,由于二次光学透镜的成本相对昂贵,因此这种直下式光源模块有成本较高的缺点。另一方面,还有一种不用二次光学透镜的直下式光源模块,相较于发光元件搭配二次光学透镜之设计,可节省二次光学透镜的设置,结构相对简单且成本相对低。然而,这种直下式光源模块所使用的发光元件数量较多,而容易降低系统的可靠性,且需维持一定的混光距离,而难以降低光源模块的整体厚度。
如图1A及图1B所示,近期推出一种主要由发光元件10、反射灯罩(reflectivelamp cover)20、扩散板30及底反射片40所组成的直下式光源模块,通过反射灯罩20将来自发光元件10的光束B反射至底反射片40后,经由底反射片40反射至扩散板30而出光。由于这种结构设计可省略二次光学透镜及导光板的设置,而具有相对低的成本及相对薄的厚度,因此具有相当大的竞争力。然而,现有的反射灯罩结构存在出光不均匀的问题,其主要原因在于,发光元件10所发出的部分光束B会直接入射扩散板30而出光。由于这些光束B未经底反射片40的作用(例如漫射)直接出光,因此其光强度相对集中,从而容易在扩散板30对应的区域30a产生亮带。特别是在大尺寸光源模块的架构下,直接入射扩散板30而出光的光束B容易在靠近发光元件10的区域30a出射,而使得扩散板30靠近发光元件10的区域30a的亮带现象越趋明显。如图1B所示,在大尺寸光源模块的架构下,扩散板30产生亮带的区域30a的位置大致上与扩散板30邻近发光元件10的一端相隔距离D,距离D大约是扩散板30宽度T的1/8至3/8。
现有技术主要是透过延伸反射灯罩上半部的宽度或是增加上半部的高度,以解决亮带问题。然而,延伸反射灯罩上半部的宽度容易降低光源模块的出光效率并且造成无效区的增加,而增加上半部的高度容易增加光源模块整体厚度。因此,如何在维持这种直下式光源模块既有的优势(例如相对薄的厚度)下,改善亮带问题,实为未来的趋势。
中国台湾专利第569067号揭露弧形反射板上、下内缘表面具有突出的结构,用以消除或减少边缘亮带。中国台湾专利第I332596号揭露反射罩包括微型凸起结构,用以减少接合面光线外漏的影响。中国台湾专利第M263519号揭露通过延伸灯罩的宽度,以防止亮带的产生。中国台湾专利第M444487号及公开第200907229、201205001号分别揭露了不同的反射罩设计,而中国台湾专利第I390303号揭露一种光源模块的底反射片的设计。
发明内容
本发明提供一种光源模块,可在相对薄的厚度下改善亮带问题。
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供一种光源模块,包括光学膜片、底反射件、顶反射件、聚光件以及发光元件。底反射件位于光学膜片下方。顶反射件位于底反射件以及光学膜片的一侧。聚光件相对于顶反射件而位于底反射件以及光学膜片的另一侧。光学膜片、底反射件、顶反射件以及聚光件围设出空间。由顶反射件至聚光件的方向定义为参考方向。聚光件具有第一部分、第二部分以及第三部分。第一部分与第二部分分别由底反射件以及光学膜片的一侧依参考方向延伸且在远离顶反射件的一端彼此连接。第三部分连接第二部分邻近光学膜片的表面,且第三部分由表面朝第一部分凸出。发光元件位于空间内且位于第一部分以及第二部分的连接处旁,且发光元件具有光轴方向,其中第三部分具有面向第一部分的第一表面,第一表面远离发光元件的一端至发光元件的连线与光轴方向夹第一角度,且第一角度落在5度至10度的范围内。
在本发明的一实施例中,上述的第一表面远离发光元件的一端与发光元件在平行光轴方向上相隔第一距离,第一部分面向第三部分的表面邻近底反射件的一端与发光元件在平行光轴方向上相隔第二距离,且第一距离与第二距离的比值落在0.5至1的范围内。
在本发明的一实施例中,上述的第一部分面向第三部分的表面邻近底反射件的一端至发光元件的连线与光轴方向夹第二角度,且第二角度落在10度至20度的范围内。
在本发明的一实施例中,上述的第一表面由一个或多个平面所构成、由一个或多个曲面所构成、或由至少一个平面以及至少一个曲面所构成。
在本发明的一实施例中,上述的第一表面为吸光面、漫反射面、镜面或上述至少两者的组合。
在本发明的一实施例中,上述的第三部分还具有连接第一表面且面向顶反射件的第二表面,其中第二表面与光学膜片夹锐角,且第二表面位于第一表面与光学膜片之间。
在本发明的一实施例中,上述的第二表面为漫反射面、镜面或上述两者的组合。
在本发明的一实施例中,上述的底反射件具有第一端以及相对于第一端的第二端,其中第二端邻近光学膜片,聚光件位于第一端,而顶反射件位于第二端。
在本发明的一实施例中,上述的第一端具有至少一凸出部,且凸出部朝光学膜片凸出。
在本发明的一实施例中,上述的凸出部顶端与光学膜片的距离与第一部分邻近凸出部的一端与光学膜片的距离相等。
在本发明的一实施例中,上述的第一部分面向第三部分的表面邻近底反射件的一端与发光元件在平行光轴方向上相隔第二距离,凸出部的顶点与第一部分面向第三部分的表面邻近底反射件的一端在平行光轴方向上相隔第三距离,且第三距离小于0.5倍的第二距离。
在本发明的一实施例中,上述的凸出部的凸起高度落在1毫米至2毫米的范围内,而凸出部在底反射件上的宽度落在5毫米至10毫米的范围内。
在本发明的一实施例中,上述的光学膜片包括至少一扩散片。
在本发明的一实施例中,上述的空间内具有空气。
在本发明的一实施例中,上述的顶反射件与光学膜片在空间内所夹的角度介于90与100度之间。
在本发明的一实施例中,上述的第一部分以及第二部分面向彼此的表面在由光轴方向以及垂直于光学膜片的方向所构成的一参考平面上所截的第一截线以及第二截线皆为非球面曲线,且第一截线与第二截线皆满足一关系式:z方向为光轴方向,y方向为垂直于光学膜片的方向,K为球面项系数,R为曲率半径,A2n为y2n的系数,且n为2以上且10以下的正整数,R为非0的常数。
在本发明的一实施例中,上述的关系式中K落在-1至-10的范围内,且A4落在0至0.1的范围内。
基于上述,由于本发明上述实施例的光源模块可以不用设置导光板或二次光学透镜,因此可具有相对薄的厚度以及相对低的成本。此外,本发明上述实施例的光源模块透过聚光件的第三部分的设计,遮挡来自发光元件及/或第二部分的部分光束,以降低这些光束直接自光学膜片靠近发光元件的区域出射的机率。因此,本发明上述实施例的光源模块能够在相对薄的厚度下,改善光学膜片邻近发光元件的区域因光束直接出射所造成的亮带问题。此外,聚光件的第三部分透过第二表面的倾斜设计,进一步缩减边框的宽度,而实现窄边框的效果。
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。
附图说明
图1A是已知的一种光源模块的剖面示意图。
图1B是图1A的俯视示意图。
图2A是依照本发明的一实施例的一种光源模块的剖面示意图。
图2B是图2A的局部放大示意图。
图3A至图3D是依照本发明的实施例的其它种聚光件的示意图。
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,在以下配合附图的多个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、前、后、左、右等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明,而非用来限制本发明。
图2A是依照本发明的一实施例的一种光源模块的剖面示意图。图2B是图2A的局部放大示意图。请参照图2A与图2B,本实施例的光源模块100包括光学膜片110、底反射件120、顶反射件130、聚光件140以及发光元件150。
底反射件120位于光学膜片110下方。顶反射件130位于底反射件120以及光学膜片110的一侧。聚光件140相对于顶反射件130而位于底反射件120以及光学膜片110的另一侧。光学膜片110、底反射件120、顶反射件130以及聚光件140围设出空间C。有别于一般光源模块于导光板中传递光束,本实施例的光源模块100是于传播介质为空气的空间C中传递光束,也就是空间C内具有空气,因此,本实施例的光源模块100可以省略导光板的设置,从而具有相对低的成本。
发光元件150位于空间C内且位于聚光件140的一侧,并用于朝空间C内发出光束B,其中发光元件150具有光轴方向D1。发光元件150例如包括多个发光二极管(LED),且这些发光二极管例如是沿着实质上垂直于光学膜片110且垂直于光轴方向D1的方向D2排列。在另一实施例中,发光元件150也可采用冷阴极荧光灯管(CCFL)来取代这些发光二极管,其中冷阴极荧光灯管例如是沿着方向D2延伸。在其它实施例中,也可采用其它适当的光源来取代这些发光二极管或冷阴极荧光灯管,本发明并不对此加以限定。
光学膜片110所在的平面即光源模块100的光出射面。光学膜片110包括至少一扩散片,以使光束B产生扩散效果,从而提升光源模块100所提供的面光源的均匀度。在其它实施例中,光源模块100可视实际需求而进一步包括其它的光学膜片。举例而言,光源模块100可进一步在扩散片上设置至少一棱镜片(图中未示出)以缩减光束B的发散角,从而提升光源模块100的整体亮度。
底反射件120于光学膜片110所在平面的正投影面积例如是大于或等于光学膜片110的面积,以确保整个光学膜片110皆能接收到来自底反射件120所反射的光束B。另一方面,底反射件120朝向光学膜片110的表面若设计为漫反射面将有助于提升光束B的扩散性,使自光学膜片110出射的光束B更为均匀。所述漫反射面例如是透过贴附白反射片或用白色塑胶料射出等方式形成,但本发明并不对此加以限定。
底反射件120具有第一端X1以及相对于第一端X1的第二端X2,其中第二端X2邻近光学膜片110,聚光件140位于第一端X1,而顶反射件130位于第二端X2。在本实施例中,第二端X2比第一端X1更邻近光学膜片。具体而言,底反射件120与光学膜片110在垂直于光学膜片110的方向D3上的距离沿着光轴方向D1逐渐减少,也就是由聚光件140的一侧往顶反射件130的一侧逐渐减少。
此外,本实施例可透过在底反射件120上设置多个连续的凹凸结构P以微调光源模块100所提供的面光源的亮度分布。具体而言,各凹凸结构P具有一凸出部PU以及连接凸出部PU的一凹陷部PD,由于这些凹凸结构P是两两相连且连续分布,所以本实施例的光源模块100提供的面光源的亮度分布可具有较为连续且滑顺的变化,即凸出部PU以及凹陷部PD间的亮度差异较不容易被察觉。相较于现有技术于导光板的底面设置不连续的微结构,或是相较于一般直下式光源模块的反射面为不连续的凹凸曲面,本实施例的这些连续的凹凸结构P有助于使光源模块100提供均匀度较佳的面光源。
另外需说明的是,前述底反射件120与光学膜片110在垂直于光学膜片110的方向D3上的距离沿着光轴方向D1逐渐减少是就宏观而言。也就是说,底反射件120与光学膜片110在方向D3上的距离大致会沿着光轴方向D1上逐步减少,然其不代表底反射件120上相对远离发光元件150的任一点与光学膜片110在方向D3上的距离必定小于底反射件120上相对邻近发光元件150的任一点与光学膜片110在方向D3上的距离。具体而言,在底反射件120设置有凸出部PU以及凹陷部PD的情况下,底反射件120与光学膜片110在方向D3上的距离也有可能随着邻接的凸出部PU与凹陷部PD的高低起伏而局部递增或是局部相同。
聚光件140具有第一部分142、第二部分144以及第三部分146。在本实施例中,第一部分142、第二部分144以及第三部分146例如是一体成形,但本发明不限于此。第一部分142与第二部分144分别由底反射件120以及光学膜片110的一侧依参考方向D4延伸且在远离顶反射件130的一端彼此连接,而发光元件150位于第一部分142以及第二部分144的连接处旁。所述参考方向D4即由顶反射件130至聚光件140的方向,其平行于光轴方向D1且与光轴方向D1相反。
第一部分142以及第二部分144用于将发光元件150发出的光束B大致上往第一方向D1传递,且将光束B传递至底反射件120朝向光学膜片110的整个表面上。详言之,从发光元件150出射的光束B的一部分会直接传递至底反射件120邻近发光元件150的区域,经由底反射件120的作用(反射、漫射)而从光学膜片110射出。此外,从发光元件150出射的光束B的另一部分会先传递至聚光件140的第一部分142以及第二部分144,其中被第一部分142反射的部分光束B会被传递至底反射件120邻近发光元件150的区域,使光束B经由底反射件120的作用(反射、漫射)而从光学膜片110射出;而被第二部分144反射的部分光束B会被传递至顶反射件130以及底反射件120远离发光元件150的区域,且顶反射件130可将光束B反射至底反射件120远离发光元件150的区域,使光束B经由底反射件120的作用(反射、漫射)而从光学膜片110射出。
换言之,顶反射件130可视为一虚拟光源,用以增加亮度分布的自由度,使光源模块100所提供的面光源更为均匀。因此顶反射件130朝向空间C的表面较佳为镜面。所述镜面例如是透过贴附增强型镜面反射片(Enhanced Specular Reflector,ESR)或银反射片,也可以是通过镀反射薄膜或是将上述方式混合搭配来形成,但本发明并不对此加以限定。此外,为使顶反射件130将光束B传递至底反射件120,而非将光束B直接反射回聚光件140,顶反射件130与光学膜片110在空间C内所夹的角度θt介于90与100度之间。
另外,为使第一部分142以及第二部分144将来自发光元件150的光束B分别传递至上述区域,第一部分142以及第二部分144面对彼此的表面较佳为镜面。所述镜面可透过上述方法形成,于此便不再赘述。
再者,第一部分142以及第二部分144面对彼此的表面皆设计成非球面的曲面,且这些曲面的曲度或其它设计参数可视光源模块100的尺寸大小、光学膜片110与底反射件120的最大间距等条件的不同而调整,以获取较为均匀的亮度分布。
具体而言,第一部分142以及第二部分144面向彼此的表面在由光轴方向D1以及垂直于光学膜片110的方向D3所构成的一参考平面上所截的第一截线以及第二截线皆为非球面曲线,且第一截线与第二截线皆满足一关系式:z方向为光轴方向D1,y方向为垂直于光学膜片110的方向D3,K为球面项系数,R为曲率半径,A2n为y2n的系数,且n为2以上且10以下的正整数,R为非0的常数。
在本实施例中,K落在-1至-10的范围内,且A4落在0至0.1的范围内。并且,第一部分142以及第二部分144可以相互对称或互不对称。当第一部分142以及第二部分144相互对称时,第一截线与第二截线例如是具有相同的R、K及A4值。举例而言,当K=-1时,A4在0.0001以上且0.1以下。或者,当K=-1.1至-10时,A4为0或在0.0001以上且0.1以下,但本发明不限于此。另一方面,当第一部分142以及第二部分144并非相互对称时(图中未示出),第一截线与第二截线的R、K及A4值至少有一个值不相同。举例而言,第一截线的K=-1.1,且A4=0,而第二截线的K=-1,且A4=0.001。
在一较佳实施例中,第一部分142以及第二部分144面对彼此的表面不为抛物曲面,也就是第一截线与第二截线不涵盖K=-1且A4=0的范围。详言之,以抛物曲面形成的聚光件容易增加光源模块的整体厚度及其在光轴方向D1上的边框宽度。并且,以抛物曲面(K=-1,A4=0)汇聚光束的聚光件,一般将发光元件配置在抛物曲面的焦点上。在发光元件为理想光源(即无穷小的点光源)的前提下,从抛物曲面反射出的光束系平行于光轴方向D1。但实际的发光元件本身具有一定的尺寸而非理想的点光源,因此从抛物曲面反射出的光束实质上不完全是平行光,从而使得抛物曲面无法有效地改善邻近光源区域的亮带现象。另一方面,若经由抛物曲面反射出的光束皆为准直光束,则光束将仅散布在底反射件120的局部区域上,而容易造成出光不均匀的问题。有鉴于此,第一部分142以及第二部分144面对彼此的表面较佳是设计成非抛物曲面的非球面曲面,这样的曲面设计除了有助于改善光源模块100邻近聚光件140的亮带现象之外,还可提升光源模块100的出光的均匀性。
另一方面,聚光件140的第三部分146连接第二部分144邻近光学膜片110的表面S,且第三部分146由表面S朝第一部分142凸出。第三部分146主要用以降低发光元件150所发出的部分光束B直接自光学膜片110邻近发光元件150的区域射出而在光学膜片110邻近发光元件150的区域产生亮带现象。所述光学膜片110邻近发光元件150的区域所产生的亮带现象的位置指的是图1B的区域30a。因此,第三部分146可解决已知技术所产生的亮带现象的问题。
第三部分146具有面向第一部分142的第一表面S1,第一表面S1远离发光元件150的一端X3至发光元件150的连线L1与光轴方向D1夹第一角度θ1。第一角度θ1越大,则第三部分146能够遮挡到发光元件150直接射出光学膜片110的光束B就越少,而无法有效地改善亮带现象。反之,第一角度θ1越小,第三部分146能够遮蔽到的光束B则越多,但第一角度θ1过小有可能造成光学膜片110邻近顶反射件130的区域的亮度不足。有鉴于此,本实施例使第一角度θ1落在5度至10度的范围内,在改善亮带现象的同时,维持光学膜片110邻近顶反射件130的区域所需的亮度。
此外,第三部分146的遮光效果也会随其与发光元件150在平行光轴方向D1上相隔的距离而有所不同。具体而言,第一表面S1远离发光元件150的一端X3与发光元件150在平行光轴方向D1上相隔第一距离A1,第一部分142面向第三部分146的表面邻近底反射件120的一端X4与发光元件150在平行光轴方向D1上相隔第二距离A2。若第二距离A2维持不变,第一距离A1越小,即第二部分144在平行光轴方向D1上的宽度越小,因此自第二部分144可以反射光束B的区域变小,出光的效率会越差。反之,第一距离A1越大,聚光件140在光轴方向D1上的边框宽度也会随之增加,造成光源模块100的无效区增大,而影响光源模块100的美观。
另一方面,若第一距离A1维持不变,第二距离A2越大,则第一部分142容易将邻近第一端X1(邻近发光元件150)的光束B反射出去而造成光学膜片110对应第一端X1(邻近发光元件150)的附近区域的亮度不足。反之,第二距离A2越小,则光学膜片110对应第一端X1的附近区域容易有亮度过亮的现象。进一步而言,可参考图1B,上述光学膜片110邻近第一端X1(邻近发光元件150)的附近区域指的是位于光学膜片110邻近发光元件150的一端的距离D例如是在1/8的宽度T的位置。另外,此处光学膜片110邻近第一端X1(邻近发光元件150)的附近区域的过亮区域与已知技术所产生的亮带现象分属不同位置。因此,本实施例使第一距离A1与第二距离A2的比值落在0.5至1的范围内,在改善亮带现象的同时,维持光学膜片110邻近第一端X1(邻近发光元件150)的附近区域所需的亮度以及边框宽度。
再者,由于第三部分146会遮蔽来自发光元件150及/或第二部分144的上半部的部分光束B(即相对邻近第二部分144的光束B),而光学膜片110远离发光元件150(邻近第二端X2)一侧的亮度部分源自于来自上半部的光束B。因此,本实施例透过改变第一部分142面向第三部分146的表面邻近底反射件120的一端X4至发光元件150的连线L2与光轴方向D1夹第二角度θ2,以补偿光学膜片110远离发光元件150(邻近第二端X2)一侧的亮度。具体而言,第二角度θ2太小,则第一部分142容易将过多的光束B反射至光学膜片110邻近发光元件150(邻近第一端X1)的一侧,而造成光学膜片110对应第一端X1的附近区域容易有亮度过亮的现象。反之,第二角度θ2太大,来自发光元件150的光束B容易直接入射至底反射件120,而直接至光学膜片110对应第一端X1(邻近发光元件150)的附近区域出射,而同样造成光学膜片110对应第一端X1的附近区域有亮度过亮的现象。因此,本实施例使第二角度落在10度至20度的范围内,以权衡光学膜片110对应第一端X1以及第二端X2处的亮度,从而提升光源模块100所提供的面光源的均匀度。
另外,第一表面S1可以由一个或多个平面所构成、由一个或多个曲面所构成、或由至少一平面以及至少一曲面所构成。并且,第一表面S1可以是吸光面、漫反射面、镜面或上述至少两者的组合。具体而言,第一表面S1的表面特性(吸光、漫射、镜面等)与光学膜片110邻近发光元件150一侧的亮度相关。因此,本实施利可透过改变第一表面S1的表面特性(吸光、漫射、镜面等),将光束B重新分配,使光学膜片110对应第一端X1处的亮度近似于第二端X2处的亮度,从而提升光源模块100所提供的面光源的均匀度。详言之,若光学膜片110邻近发光元件150一侧的亮度过亮,则可搭配吸光的第一表面S1,以降低光学膜片110邻近发光元件150一侧的亮度。若光学膜片110邻近发光元件150一侧的亮度不足,则可搭配漫射或镜面的第一表面S1,以提升光学膜片110邻近发光元件150一侧的亮度。
举例而言,如图2B所示,本实施例的第一表面S1由平面S1a以及平面S1b所构成,其中平面S1a与平面S1b彼此连接,且平面S1b连接于平面S1a与第二部分144面对第一部分142的表面之间。平面S1a例如相对光轴方向D1倾斜,而平面S1b例如垂直于光轴方向D1。自发光元件150大角度出射的光束B容易传递至平面S1b,因此,平面S1b可以是吸光面,以吸收来自大角度出射的光束B,从而阻挡光束B自光学膜片110邻近发光元件150的一侧出射。所述吸光面可以是由黑色底材形成,或是透过喷涂吸光的黑色涂料于平面S1b上。另一方面,平面S1a可以是漫反射面,以将传递至平面S1a的光束B漫射至第一部分142上或是底反射件120上,而提升光的利用率。然而,本发明的聚光件140的实施型态并不限于上述。
图3A至图3D是依照本发明的实施例的其它种聚光件的示意图。如图3A所示,平面S1a也可以实质上平行于光轴方向D1,而平面S1b可相对光轴方向D1倾斜。又如图3B所示,第一表面S1也可由一平面所构成,其中构成第一表面S1的平面例如相对光轴方向倾斜。再者,如图3C所示,第一表面S1也可由一曲面所构成。
另外,如图3D所示,第三部分146可还具有连接第一表面S1且面向顶反射件130(示出于图2A)的第二表面S2,其中第二表面S2与光学膜片110夹锐角,且第二表面S2位于第一表面S1与光学膜片110之间。透过第二表面S2的倾斜设计,本实施例可缩减边框在光轴方向D1上的宽度,而实现窄边框的设计。
然而,由于第二表面S2的倾斜方向与发光元件150的出光方向相反,因此光学膜片110对应第二表面S2上方的区域容易产生暗区。有鉴于此,本实施例可选择性地使底反射件120A的第一端X1具有至少一凸出部PUa,且凸出部PUa朝光学膜片110凸出。透过凸出部PUa将来自第一部分142的光束B及/或直接往凸出部PUa射出的光束B反射至靠近第二表面S2上方的暗区,以提高暗区亮度。另外,第二表面S2可以具有反射性质,例如是漫反射面、镜面或上述两者的组合,以进一步提升光束B在暗区的利用率,使得暗区的亮度得以进一步提升。
此外,凸出部PUa的顶点与第一部分142面向第三部分146的表面邻近底反射件120A的一端X4在平行光轴方向D1上相隔第三距离A3。为使凸出部PUa将来自第一部分142的光束B及/或直接往凸出部PUa射出的光束B反射至靠近第二表面S2上方的暗区,第三距离A3小于0.5倍的第二距离A2。再者,为避免凸出部PUa遮蔽来自第一部分142的光束B而造成光学膜片110对应第一端X1的附近区域的亮度不足,凸出部PUa顶端与光学膜片110的距离与第一部分142邻近凸出部PUa的一端X4与光学膜片110的距离实质上相等。在本实施例中,凸出部PUa的凸起高度H例如落在1毫米至2毫米的范围内,而凸出部PUa在底反射件120A上的宽度W例如落在5毫米至10毫米的范围内。
综上所述,本发明的实施例的光源模块可实现下列优点或功效的至少其一。由于本发明上述实施例的光源模块可以不用设置导光板或二次光学透镜,从而具有相对低的成本以及相对薄的厚度。此外,本发明上述实施例的光源模块透过聚光件的第三部分的设计,遮挡来自发光元件及/或第二部分的部分光束,以降低这些光束直接自光学膜片靠近发光元件的区域出射的机率。因此,本发明上述实施例的光源模块能够在相对薄的厚度下,改善光源模块邻近发光元件的区域因光束直接出射所造成的亮带问题。此外,聚光件的第三部分透过第二表面的倾斜设计,进一步缩减边框的宽度,而实现窄边框的效果。
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,所有依本发明权利要求书及说明书所作的简单的等效变化与修改,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达成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,本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等仅用以命名元件(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
10、150:发光元件
20:反射灯罩
30:扩散板
30a:区域
40:底反射片
100:光源模块
110:光学膜片
120、120A:底反射件
130:顶反射件
140:聚光件
142:第一部分
144:第二部分
146:第三部分
A1:第一距离
A2:第二距离
A3:第三距离
B:光束
C:空间
D:距离
D1:光轴方向
D2、D3:方向
D4:参考方向
H:凸起高度
L1、L2:连线
P:凹凸结构
PD:凹陷部
PU、PUa:凸出部
S:表面
S1:第一表面
S1a、S1b:平面
S2:第二表面
T:宽度
W:宽度
X1:第一端
X2:第二端
X3、X4:一端
θ1:第一角度
θ2:第二角度
θt:角度
Claims (16)
1.一种光源模块,包括一光学膜片、一底反射件、一顶反射件、一聚光件以及一发光组件,
所述底反射件位于所述光学膜片下方,
所述顶反射件位于所述底反射件以及所述光学膜片的一侧,
所述聚光件相对于所述顶反射件而位于所述底反射件以及所述光学膜片的另一侧,且所述光学膜片、所述底反射件、所述顶反射件以及所述聚光件围设出一空间,由所述顶反射件至所述聚光件的方向定义为一参考方向,所述聚光件具有一第一部分、一第二部分以及一第三部分,所述第一部分与所述第二部分分别由所述底反射件以及所述光学膜片的一侧依所述参考方向延伸且在远离所述顶反射件的一端彼此连接,所述第三部分连接所述第二部分邻近所述光学膜片的一表面,且所述第三部分由所述表面朝所述第一部分凸出,
所述发光元件位于所述空间内且位于所述第一部分以及所述第二部分的一连接处旁,且所述发光元件具有一光轴方向,其中所述第三部分具有面向所述第一部分的一第一表面,所述第一表面远离所述发光元件的一端至所述发光元件的连线与所述光轴方向夹一第一角度,且所述第一角度落在5度至10度的范围内,
所述第一表面远离所述发光元件的一端与所述发光元件在平行所述光轴方向上相隔一第一距离,所述第一部分面向所述第三部分的表面邻近所述底反射件的一端与所述发光元件在平行所述光轴方向上相隔一第二距离,且所述第一距离与所述第二距离的比值落在0.5至1的范围内。
2.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述第一部分面向所述第三部分的表面邻近所述底反射件的一端至所述发光元件的连线与所述光轴方向夹一第二角度,且所述第二角度落在10度至20度的范围内。
3.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述第一表面由一个或多个平面所构成、由一个或多个曲面所构成、或由至少一个平面以及至少一个曲面所构成。
4.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述第一表面为吸光面、漫反射面、镜面或上述至少两者的组合。
5.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述第三部分还具有一连接所述第一表面且面向所述顶反射件的第二表面,所述第二表面与所述光学膜片夹一锐角,且所述第二表面位于所述第一表面与所述光学膜片之间。
6.如权利要求5所述的光源模块,其特征在于,所述第二表面为漫反射面、镜面或上述两者的组合。
7.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述底反射件具有一第一端以及一相对于所述第一端的第二端,所述第二端邻近所述光学膜片,所述聚光件位于所述第一端,而所述顶反射件位于所述第二端。
8.如权利要求7所述的光源模块,其特征在于,所述第一端具有至少一凸出部,所述凸出部朝所述光学膜片凸出。
9.如权利要求8所述的光源模块,其特征在于,所述凸出部顶端与所述光学膜片的距离与所述第一部分邻近所述凸出部的一端与所述光学膜片的距离相等。
10.如权利要求8所述的光源模块,其特征在于,所述第一部分面向所述第三部分的表面邻近所述底反射件的一端与所述发光元件在平行所述光轴方向上相隔一第二距离,所述凸出部的顶点与所述第一部分面向所述第三部分的表面邻近所述底反射件的一端在平行所述光轴方向上相隔一第三距离,且所述第三距离小于0.5倍的所述第二距离。
11.如权利要求9所述的光源模块,其特征在于,所述凸出部的凸起高度落在1毫米至2毫米的范围内,而所述凸出部在所述底反射件上的宽度落在5毫米至10毫米的范围内。
12.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述光学膜片包括至少一扩散片。
13.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述空间内具有空气。
14.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述顶反射件与所述光学膜片在所述空间内所夹的角度介于90与100度之间。
15.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述第一部分以及所述第二部分面向彼此的表面在由所述光轴方向以及垂直于所述光学膜片的方向所构成的一参考平面上所截的一第一截线以及一第二截线皆为非球面曲线,且所述第一截线与所述第二截线皆满足一关系式:z方向为所述光轴方向,y方向为垂直于所述光学膜片的方向,K为球面项系数,R为曲率半径,A2n为y2n的系数,且n为2以上且10以下的正整数,R为非0的常数。
16.如权利要求15所述的光源模块,其特征在于,所述关系式中K落在-1至-10的范围内,且A4落在0至0.1的范围内。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190124 Address after: Hsinchu Science Park, Taiwan, China Patentee after: Zhongqiang Photoelectric Co., Ltd. Address before: Hsinchu Science Park, Taiwan, China 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: 20170412 Termination date: 20200108 |