CN106195727A - 光源模块 - Google Patents

Abstract

一种光源模块，包括一反射片、一扩散板、一发光单元、一第一反射器、一第二反射器及一透光部。扩散板配置于反射片的一侧，其中反射片与扩散板之间形成一光传递空间。发光单元配置于光传递空间的一端，且朝向光传递空间发出一光束。第一反射器配置在光传递空间的所述端，且位于扩散板与发光单元之间。第二反射器配置于光传递空间的所述端，且位于反射片与发光单元之间。透光部配置于第一反射器的靠近扩散板的一端，其中部分光束穿透透光部而传递至扩散板。

Description

光源模块

技术领域

本发明关于一种光源模块。

背景技术

一般的侧边入光式光源模块采用导光板及其上的光学微结构来将侧向入射的光束导向正向。另一种准直式侧边入光式光源模块则利用曲面反射镜来分配光束。然而，位于曲面反射镜中的发光元件发出的大角度光束经曲面反射镜的多次反射后也会损耗，降低光利用率。另外，曲面反射镜容易使光源模块的边框难以缩短，也就是发光元件至光源模块的有效出光区域的距离会因曲面反射镜而变长。因此，如何有效缩短光源模块的边框达到窄边框的需求，同时提高光利用率，实为目前亟待解决的问题。

中国台湾专利第I444720号揭露背光单元包含一光源模块、一第一反射部及一第二反射部。第一反射部一端的厚度可大于第一反射部另一端的厚度。第一反射部的一侧斜面与另一侧平面所在水平面所夹的角度可为1～85度。

中国台湾专利第I448780号揭露显示装置具有窄边框的优点，显示装置的边缘宽度较窄。阶梯状承载结构包括一体成型的遮光部、第一阶梯部及第二阶梯部，均由非透光材质制成。

中国台湾专利第I332596号揭露反射罩的本体具有第一端部区域及第二端部区域，以界定出开口。反射罩包含一微型凸起结构，设于第一端部区域，并且朝向第二端部区域。

中国台湾专利第M486739号揭露光学树脂灯罩利用光学级的树脂材料以及加入扩散粒子，以形成具高透光性及能将光源均匀扩散的功效，可让光学树脂灯罩接近材料极限的94％透光率，扩散粒子的折射率为1.4～1.5。

中国台湾专利公开第201009449号揭露一种发光二极体背光模块结构，包括一框架与一导光板，其中导光板连同框架以双料射出制程而一体式制作出，导光板与框架的材料可为相同或不同。

发明内容

本发明提供一种光源模块，可有效缩短发光单元至有效出光区的距离，同时提高光利用率。

本发明的其他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其他目的，本发明的一实施例提出一种光源模块，包括一反射片、一扩散板、一发光单元、一第一反射器、一第二反射器及一透光部。扩散板配置于反射片的一侧，其中反射片与扩散板之间形成一光传递空间。发光单元配置于光传递空间的一端，且朝向光传递空间发出一光束。第一反射器配置在光传递空间的、配置发光单元的一端，且位于扩散板与发光单元之间。第二反射器配置于光传递空间的、配置发光单元的一端，且位于反射片与发光单元之间。透光部配置于第一反射器的靠近扩散板的一端，其中部分光束穿透透光部而传递至扩散板。

在本发明的一实施例中，透光部具有一入光面及一出光面。入光面朝向反射片，出光面朝向扩散板，其中出光面相对于入光面倾斜。

在本发明的一实施例中，出光面相对于入光面的倾斜角大于5度。

在本发明的一实施例中，出光面上任一点的切面相对于扩散板倾斜。

在本发明的一实施例中，透光部具有一入光面及一出光面。入光面朝向反射片，而出光面朝向扩散板，且包括多段相接的子平面，其中这些子平面相对入光面倾斜不同的角度。

在本发明的一实施例中，透光部具有一入光面及一出光面。 入光面朝向反射片，出光面朝向扩散板，其中入光面与出光面的至少其中之一为一维的菲涅耳表面。

在本发明的一实施例中，一维的菲涅耳表面包括多个子斜面，这些子斜面朝着远离发光单元的方向排列，且每一子斜面沿着平行于发光单元的延伸方向的方向延伸。

在本发明的一实施例中，透光部具有一入光面及一出光面。入光面朝向反射片，出光面朝向扩散板，其中出光面为一维的自由曲面。

在本发明的一实施例中，透光部具有一入光面、一出光面及一段差面。入光面朝向反射片，而出光面朝向扩散板。段差面连接至入光面的朝向第一反射器的一端，且朝向第一反射器。

在本发明的一实施例中，透光部内含扩散粒子。

在本发明的一实施例中，透光部的表面具有光散射微结构。

在本发明的一实施例中，光源模块包括一胶框，所述胶框包括一框体部与连接至框体部的一端的透光部。所述胶框覆盖所述发光单元与所述第一反射器，且所述第一反射器为配置于所述胶框上的一镜面反射片。

在本发明的一实施例中，胶框为透光胶框。

在本发明的一实施例中，胶框与扩散板为一体成型。

在本发明的一实施例中，光源模块还包括一承载元件，其中第二反射器为配置于承载元件上的一镜面反射片。

在本发明的一实施例中，反射片为漫反射片。

在本发明的一实施例中，光源模块还包括一背框，其中反射片、发光单元及第二反射器均配置于背框上。

在本发明的一实施例中，发光单元包括多个沿着一直线排列的发光二极体，且第一反射器、第二反射器及透光部均沿着实质上平行于直线的方向延伸。

在本发明的实施例的光源模块中，由于采用了配置于第一反射器的靠近扩散板的一端的透光部，且部分光束穿透透光部而传递至扩散板，因此可有效缩短发光单元至有效出光区的距离，也 就是可以缩短边框的宽度。另外，由于部分光束穿透透光部而传递至扩散板，因此也可提高光束传递至扩散板的光利用率。另外，透光部的出光面相对于入光面倾斜，可提升扩散板于透光部上方的区域的辉度。此外，透光部内含扩散粒子或透光部的表面具有光散射微结构，能够降低穿透透光部的部分光束与通过透光部旁的光束所可能产生的亮暗条纹。此外，透光部的出光面或入光面采用一维的菲涅耳表面，可使透光部的厚度减薄以节省材料，并使光源模块的成本降低，或使光源模块的重量减轻。另外，透光部的段差面可达到光能量再利用的效果。

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，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的光源模块的剖面示意图。

图2为本发明另一实施例的光源模块的剖面示意图。

图3为本发明又一实施例的光源模块的剖面示意图。

图4A为本发明另一实施例的光源模块的透光部的剖面示意图。

图4B为图4A的透光部的光路示意图。

图5为本发明另一实施例的光源模块的透光部的剖面示意图。

图6为本发明另一实施例的光源模块的透光部的剖面示意图。

图7为本发明又一实施例的光源模块的透光部的剖面示意图。

图8为本发明再一实施例的光源模块的剖面示意图。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的光源模块的剖面示意图。请参照图1，本实施例的光源模块100包括一反射片110、一扩散板120、 一发光单元130、一第一反射器140、一第二反射器150及一透光部160。扩散板120配置于反射片110的一侧，其中反射片110与扩散板120之间形成一光传递空间S。在本实施例中，扩散板120可具有扩散粒子(即配置于扩散板120内部的扩散粒子，未绘示)、表面扩散微结构或其组合。此外，在本实施例中，反射片110为漫反射片，例如为白色反射片，但本发明不以此为限。

发光单元130配置于光传递空间S的一端S1，且朝向光传递空间S(的另一端S2)发出一光束132。第一反射器140配置在光传递空间S的此端S1，且位于扩散板120与发光单元130之间。第二反射器150配置于光传递空间S的此端S1，且位于反射片110与发光单元130之间，且第二反射器150相对于第一反射器140。在本实施例中，第一反射器140与第二反射器150例如为镜面反射片。

在本实施例中，光源模块100包括一胶框180，胶框180包括一框体部170与连接至框体部170的一端的透光部160，其中胶框180覆盖发光单元130与第一反射器140，且第一反射器140为配置于胶框180上的镜面反射片。在本实施例中，胶框180为透光胶框，因此透光部160可以是透明的。然而，在其他实施例中，也可以是框体部170为不透光，而透光部160为透光，本发明不加以限制。

此外，在本实施例中，光源模块100还包括一承载元件190，其中第二反射器150为配置于承载元件190上的镜面反射片。承载元件190的材料例如是胶材或其他适当的材料，本发明不加以限制。

在本实施例中，透光部160配置于第一反射器140的靠近扩散板120的一端，其中光束132中的部分光束132a穿透透光部160而传递至扩散板120。在本实施例中，被第一反射器140与第二反射器150的至少其中之一反射的部分光束132b被反射至(例如可再透过反射片110反射至)扩散板120的较靠近发光单元130的区域，而被第一反射器140与第二反射器150的至少其中之一 反射的部分光束132c被反射至(亦可再透光反射片110反射至)扩散板120的较远离发光单元130的区域。部分光束132a、132b及132c在穿透扩散板120及被扩散板120散射后，便能形成均匀的面光源。

在本实施例的光源模块100中，由于采用了配置于第一反射器140的靠近扩散板120的一端的透光部160，且部分光束132a穿透透光部160而传递至扩散板120，因此可有效缩短发光单元130至有效出光区AA的距离D，也就是可以缩短边框的宽度。另外，由于部分光束132a穿透透光部160而传递至扩散板120，因此也可提高光束传递至扩散板120的光利用率。其中有效出光区AA是指光源模块100所产生的面光源的区域。

在本实施例中，透光部160具有一入光面162及一出光面164，入光面162朝向反射片110，出光面164朝向扩散板120，其中出光面164相对于入光面162倾斜。如此一来，透光部160便能够产生类似棱镜的效果，以使穿透透光部160的部分光束132a往扩散板120的法线方向偏折，进而提升扩散板120于透光部160上方的区域的辉度。如此一来，便能够使有效出光区AA在接近第一反射器140的部分不产生暗线。在本实施例中，出光面164相对于入光面162的倾斜角大于5度，如此可使透光部160具有良好的棱镜功能。此外，出光面164上任一点的切面可相对于扩散板120倾斜。在本实施例中，由于透光部160的出光面164为一平面，因此出光面164上的任一点的切面相对于扩散板120的倾斜程度均相同。在其他实施例中，出光面164可以是曲面或是多段弯折面，因此出光面164上的不同点可能会有不同的倾斜程度，但在本实施例中，无论是哪一点，其切面均相对于扩散板120倾斜。

在本实施例中，发光单元130可包括多个沿着一直线排列的发光元件，此直线例如实质上垂直于图面，其中发光元件例如为发光二极体(light-emitting diode,LED)，亦即发光单元130例如为发光二极体发光条(LED light bar)。另外，第一反射器 140、第二反射器150及透光部160均沿着实质上平行于此直线的方向延伸，亦即沿着垂直于图面的方向延伸。

另外，在本实施例中，光源模块100还包括一背框210，其中反射片110、发光单元130及第二反射器150均配置于背框210上。此外，在本实施例中，扩散板120的一端配置于胶框180上(例如位于框体部170上)，而另一端配置于背框210的侧壁上。

图2为本发明另一实施例的光源模块的剖面示意图。请参照图1与图2，本实施例的光源模块100a与图1的光源模块100类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的光源模块100a中，透光部160a内含扩散粒子1602，即配置于透光部160a中的体扩散粒子。此外，透光部160a的表面亦具有光散射微结构1622与1642，分别配置于透光部160a的入光面162a与出光面164a上，其中入光面162a与出光面164a位于透光部160a的相对两侧。如此一来，扩散粒子1602及光散射微结构1622与1642便能够散射穿透透光部160a的部分光束132a。这样的话，便能够降低穿透透光部160a的部分光束132a与通过透光部160a旁的光束所可能产生的亮暗条纹。

在其他实施例中，透光部160a亦可以具有扩散粒子1602、光散射微结构1622及光散射微结构1642的至少其中之一，本发明不加以限制。

图3为本发明又一实施例的光源模块的剖面示意图。请参照图3，本实施例的光源模块100b与图1的光源模块100类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的光源模块100b中，透光部160b还包括一段差面166b，连接至入光面162b的朝向第一反射器140的一端，且朝向第一反射器140。至少部分从段差面166b进入透光部160b的光束会被出光面164反射至入光面162b，然后穿透入光面162b而传递至反射片110，接着再被反射片110反射，以达到光能量再利用的效果。

图4A为本发明另一实施例的光源模块的透光部的剖面示意图，而图4B为图4A的透光部的光路示意图。请参照图4A与图 4B，本实施例的透光部160c亦可用以取代图3中的透光部160b，以形成其他光源模块的变化实施例。在本实施例中，透光部160c的出光面164c包括多段相接的子平面164c1、164c2，其中这些子平面164c1、164c2相对入光面162c倾斜不同的角度。在本实施例中，子平面164c1、164c2的数量以两个为例。然而，在其他实施例中，子平面的数量亦可以大于两个。不同的子平面164c1与164c2可以将部分光束132d与132e偏折往不同的方向，进而控制扩散板120于透光部160c上方的辉度分布。此外，在本实施例中，出光面164c的所有子平面164c1、164c2均相对于扩散板120倾斜。此外，在一实施例中，当如图3所绘示的第一反射器140与段差面166b相隔一段距离，而没有延伸至并抵住段差面166b时，第一反射器140会暴露出另一入光面168c，其藉由段差面166b连接至入光面162c。部分光束132g依序被入光面168c与子平面164c2折射。再者，从图4B亦可看出从段差面166b入射的部分光束132f会被出光面164c(例如出光面164c的子平面164c1)反射回入光面162c。

入光面162c可相对于如图3的扩散板120略微倾斜，但本发明不以此为限。如图3所绘示，入光面162b可以实质上平行于扩散板120。或者，如图1所绘示，入光面162亦可相对于扩散板120略微倾斜另一方向，亦即入光面162c与入光面162相对于扩散板120的倾斜方向相反，其中入光面162是从图面的左上方往右下方延伸，而入光面162c是从图面的左下方往右上方延伸。此外，入光面168c亦可像入光面162、162b、162c那样，有三种倾斜或水平的延伸方向的变化，此外，入光面168c与入光面162c可以互相平行或不平行。在本实施例中，每一子平面164c1、164c2相对于入光面162c的倾斜角均大于5度。

当出光面164c的子平面数量相当多时，出光面164c在宏观上看起来就像是一维的曲面，例如是一维的自由曲面，其在图面上呈曲线状，而在垂直于图面的方向上则呈直线延伸状。在另一实施例中，如图5所绘示，出光面164d亦可以是不由子平面所构 成，而出光面164d则是一曲面，例如是一自由曲面。在本实施例中，自由曲面上任一点的切面均相对于扩散板120倾斜。

图6为本发明另一实施例的光源模块的透光部的剖面示意图。请参照图6，本实施例的光源模块的透光部160e与图3的透光部160b类似，而两者的差异在于图6的出光面164e为一维的菲涅耳表面(Fresnel surface)。具体而言，在本实施例中，此一维的菲涅耳表面包括多个子斜面1642e，这些子斜面1642e朝着远离发光单元130的方向排列，且每一子斜面1642e沿着平行于发光单元130的延伸方向的方向延伸(亦即沿着垂直于图面的方向延伸)。此外，相邻的两子斜面1642e间可藉由子段差面1644e连接。每一子斜面1642e的斜率可与图3的出光面164的斜率相同或近似，而采用菲涅耳表面的效果如同一般菲涅耳透镜所能达到的效果一般，可使透光部160e的厚度减薄以节省材料。如此一来，便可使光源模块的成本降低，或使光源模块的重量减轻。此外，在本实施例中，每一子斜面1642e均相对于扩散板120倾斜。

图7为本发明又一实施例的光源模块的透光部的剖面示意图。请参照图7，本实施例的光源模块的透光部160f与图4A的透光部160c类似，而两者的差异在于图7的入光面162f为一维的菲涅耳表面(Fresnel surface)。具体而言，在本实施例中，此一维的菲涅耳表面包括多个子斜面1622f，这些子斜面1622f朝着远离发光单元130的方向排列，且每一子斜面1622f沿着平行于发光单元130的延伸方向的方向延伸(亦即沿着垂直于图面的方向延伸)。此外，相邻的两子斜面1622f间可藉由子段差面1624f连接。每一子斜面1622f的斜率可与图4A的入光面162c的斜率相同或近似，而采用菲涅耳表面的效果如同一般菲涅耳透镜所能达到的效果一般，可使透光部160f的厚度减薄以节省材料。如此一来，便可使光源模块的成本降低，或使光源模块的重量减轻。

在一些其他的实施例中，透光部的入光面与出光面可皆无菲涅耳表面，例如同时采用如图6的出光面164e与如图7的入光面 162f。

图8为本发明再一实施例的光源模块的剖面示意图。请参照图8，本实施例的光源模块100g类似于图3的光源模块100b，而两者的差异如下所述。图3中，扩散板120与胶框180b为各自成型。然而，在本实施例中，扩散板120g与胶框180g为一体成型，且胶框180g的透光部160g与框体部170g亦为一体成型。在本实施例中，扩散板120与胶框180g均可内含扩散粒子。

综上所述，本发明的实施例可达到下列优点或功效的至少其中之一。在本发明的实施例的光源模块中，由于采用了配置于第一反射器的靠近扩散板的一端的透光部，且部分光束穿透透光部而传递至扩散板，因此可有效缩短发光单元至有效出光区的距离，也就是可以缩短边框的宽度。另外，由于部分光束穿透透光部而传递至扩散板，因此也可提高光束传递至扩散板的光利用率。另外，透光部的出光面相对于入光面倾斜，可提升扩散板于透光部上方的区域的辉度。此外，透光部内含扩散粒子或透光部的表面具有光散射微结构，能够降低穿透透光部的部分光束与通过透光部旁的光束所可能产生的亮暗条纹。此外，透光部的出光面或入光面采用一维的菲涅耳表面，可使透光部的厚度减薄以节省材料，并使光源模块的成本降低，或使光源模块的重量减轻。另外，透光部的段差面可达到光能量再利用的效果。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明各权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。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，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，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。

【附图标记说明】

100、100a、100b、100g：光源模块

110：反射片

120、120g：扩散板

130：发光单元

132：光束

132a、132b、132c、132d、132e、132f、132g：部分光束

140：第一反射器

150：第二反射器

160、160a、160b、160c、160e、160f、160g：透光部

1602：扩散粒子

162、162a、162b、162c、162f、168c：入光面

1622、1642：光散射微结构

1622f、1642e：子斜面

1624f、1644e：子段差面

164、164a、164c、164d、164e：出光面

164c1、164c2：子平面

166b：段差面

170、170g：框体部

180、180b、180g：胶框

190：承载元件

210：背框

AA：有效出光区

D：距离

S：光传递空间

S1、S2：光传递空间的一端。

Claims (18)

1.一种光源模块，包括：

一反射片；

一扩散板，配置于反射片的一侧，其中所述反射片与所述扩散板之间形成一光传递空间；

一发光单元，配置于所述光传递空间的一端，且朝向所述光传递光间发出一光束；

一第一反射器，配置在所述光传递空间的所述端，且位于所述扩散板与所述发光单元之间；

一第二反射器，配置于所述光传递空间的所述端，且位于所述反射片与所述发光单元之间；以及

一透光部，配置于所述第一反射器的靠近所述扩散板的一端，其中部分所述光束穿透所述透光部而传递至所述扩散板。

2.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述透光部具有：

一入光面，朝向所述反射片；以及

一出光面，朝向所述扩散板，其中所述出光面相对于所述入光面倾斜。

3.如权利要求2所述的光源模块，其特征在于，所述出光面相对于所述入光面的倾斜角大于5度。

4.如权利要求2所述的光源模块，其特征在于，所述出光面上任一点的切面相对于所述扩散板倾斜。

5.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述透光部具有：

一入光面，朝向所述反射片；以及

一出光面，朝向所述扩散板，且包括多段相接的子平面，其中每一子平面相对所述入光面倾斜不同的角度。

6.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述透光部具有：

一入光面，朝向所述反射片；以及

一出光面，朝向所述扩散板，其中所述入光面与所述出光面的至少其中之一为一维的菲涅耳表面。

7.如权利要求6所述的光源模块，其特征在于，所述一维的菲涅耳表面包括多个子斜面，所述些子斜面朝着远离所述发光单元的方向排列，且每一所述子斜面沿着平行于所述发光单元的延伸方向的方向延伸。

8.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述透光部具有：

一入光面，朝向所述反射片；以及

一出光面，朝向所述扩散板，其中所述出光面为一维的自由曲面。

9.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述透光部具有：

一入光面，朝向所述反射片；

一出光面，朝向所述扩散板；以及

一段差面，连接至所述入光面的朝向所述第一反射器的一端，且朝向所述第一反射器。

10.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述透光部内含扩散粒子。

11.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述透光部的表面具有光散射微结构。

12.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块包括一胶框，所述胶框包括一框体部与连接至所述框体部的一端的所述透光部，所述胶框覆盖所述发光单元与所述第一反射器，且所述第一反射器为配置于所述胶框上的一镜面反射片。

13.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，所述胶框为透光胶框。

14.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，所述胶框与所述扩散板为一体成型。

15.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括一承载元件，其中所述第二反射器为配置于所述承载元件上的一镜面反射片。

16.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述反射片为漫反射片。

17.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括一背框，其中所述反射片、所述发光单元及所述第二反射器均配置于所述背框上。

18.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述发光单元包括多个沿着一直线排列的发光二极体，且所述第一反射器、所述第二反射器及所述透光部均沿着实质上平行于所述直线的方向延伸。