CN110553731A - 多频谱光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多频谱光源装置，包括基板、多个发光二极管、罩体及导光体。多个发光二极管设置于基板，并分别发出波长彼此相异的多个波段光。罩体设置于基板并覆盖多个发光二极管。导光体设置于基板且具有导光出口。其中，基板具有第一直径，导光出口具有第二直径，第一直径与第二直径的长度比的比值介于9至15，以使多个波段光于导光体中行进聚光，并由导光出口射出。由此，可使光线投射位置精准且使检测环境相同，避免因散射或反射导致的异常检测结果，进而达到优化检测效果，同时能使产品微小化，实现手持式的检测仪器。

Description

多频谱光源装置

技术领域

本发明涉及一种光源装置，尤其涉及一种多频谱光源装置。

背景技术

发光二极管作为光源，由于其具有发光稳定且低能耗的特性，大幅地被应用于各种类的检测仪器中，例如皮肤状况检测装置。一般而言，在使用检测用的光源装置时，通常是将光源打在待测表面上，并检测反射光以获取信息。

当欲针对多个不同波长的光进行检测时，光源装置往往是配置多个能发出不同波长光线的发光二极管，并配合光路设计将该等光线发射至待测表面上，以进行检测。

然而，光线具有散射及反射等特性，当不同光线的散射光或反射光一同落在检测范围内，易造成检测结果异常，难以完成检测。此外，为配合多个发光二极管的光路设计，光源装置的产品尺寸势必难以减小，无法实现检测仪器轻薄化的目的，也难以设计手持式的检测仪器。

故此，如何发展一种多频谱光源装置，以应用于手持式的检测仪器，并实现小型化的目的，实为目前尚待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种多频谱光源装置，以解决并改善前述现有技术的至少一个问题与缺点。

本发明的另一目的为提供一种多频谱光源装置，通过导光体与基板的配置与多个发光二极管的结合，以实现多个发光二极管的整合应用。多个波段光自一极小基板出发，并聚集于更小的导光出口，使光线投射位置精准且使检测环境相同，还可避免因散射或反射导致的异常检测结果，进而达到优化检测效果，同时能使产品微小化，进而实现手持式的检测仪器。

为达上述目的，本发明的一较佳实施方式为提供一种多频谱光源装置，包括：一基板；多个发光二极管，设置于该基板，其中该多个发光二极管分别发出波长彼此相异的多个波段光；一罩体，设置于该基板并覆盖该多个发光二极管；以及一导光体，设置于该基板且具有一导光出口；其中，该基板具有一第一直径，该导光出口具有一第二直径，该第一直径与该第二直径的长度比的比值介于9至15，以使该多个波段光于该导光体中行进聚光，并由该导光出口射出。

为达上述目的，本发明的另一较佳实施方式为提供一种多频谱光源装置，包括一基板、多个发光二极管、一罩体以及一导光体。多个发光二极管设置于该基板，其中该多个发光二极管分别发出波长彼此相异的多个波段光；罩体设置于该基板并覆盖该多个发光二极管；以及一导光体，设置于该基板，且具有一导光出口及一导光底板，其中该导光底板与该导光出口分别设置于该导光体的相对两侧，且该基板设置于该导光底板；其中，该导光体具有一长度，该基板具有一第一直径，该导光出口具有一第二直径，该长度与该第一直径的长度的比值介于2至5，该第一直径与该第二直径的长度比的比值介于9至15，以使该多个波段光于该导光体中行进聚光，并由该导光出口射出。

本发明的有益效果在于，导光体与基板的配置与多个发光二极管的结合，以实现多个发光二极管的整合应用。多个波段光自一极小基板出发，并聚集于更小的导光出口，使光线投射位置精准且使检测环境相同，更可避免因散射或反射导致的异常检测结果，进而达到优化检测效果，同时能使产品微小化，进而实现手持式的检测仪器。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的多频谱光源装置的截面示意图。

图2为图1所示的多频谱光源装置的截面分解结构示意图。

图3A为本发明较佳实施例的多频谱光源装置的导光体的结构示意图。

图3B为本发明较佳实施例的多频谱光源装置的尺寸规格示意图。

图4为本发明的多个发光二极管设置于基板的示意图。

图5为本发明另一较佳实施例的多频谱光源装置的截面示意图。

图6为图5所示的多频谱光源装置的截面分解结构示意图。

附图标记如下：

1：多频谱光源装置

11：基板

12：发光二极管

13：罩体

14：导光体

141：导光出口

D1：第一直径

D2：第二直径

L：长度

R1：第一半径

R2：第二半径

S：导光空间

2：多频谱光源装置

21：基板

22：发光二极管

23：罩体

24：导光体

241：导光出口

242：导光底板

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本发明。

请参阅图1、图2、图3A及图3B，其中图1为本发明较佳实施例的多频谱光源装置的截面示意图，图2为图1所示的多频谱光源装置的截面分解结构示意图，图3A为本发明较佳实施例的多频谱光源装置的导光体的结构示意图，以及图3B为本发明较佳实施例的多频谱光源装置的尺寸规格示意图。如图1及图2所示，本发明较佳实施例的多频谱光源装置1包括基板11、多个发光二极管12、罩体13及导光体14。其中，多个发光二极管12设置于基板11，且多个发光二极管12分别发出波长彼此相异的多个波段光，该多个波段光可为可见光，亦可为不可见光。罩体13设置于基板11并覆盖多个发光二极管12。导光体14设置于基板11且具有导光出口141。于此实施例中，基板11具有第一直径D1，导光出口141具有第二直径D2，第一直径D1与第二直径D2的长度比范围介于9比1至15比1之间，换言之，第一直径D1与第二直径D2的长度比的比值介于9至15，以使多个波段光于导光体14中行进聚光，并由该导光出口141射出。

以下提出部分实际数据，使上述比值范围能易于被理解。在一些实施例中，基板11的第一直径D1可为4或5毫米(mm)，导光出口141的第二直径D2可为0.45或0.5毫米(mm)，但不以此为限。当第一直径D1为5毫米且第二直径D2为0.5毫米时，第一直径D1与第二直径D2的长度比的比值即为10，亦即本发明的多频谱光源装置1能使自基板11发出的多个波段光聚光于仅有十分之一大小的导光出口141，使得光线投射位置精准且使检测环境相同。

根据本发明的构想，本发明多频谱光源装置1的基板11较佳为一圆形基板，导光体14为一锥状台体，且较佳为一圆锥台体，且导光体14自基板11向导光出口141的方向分别具有多个渐缩的相异直径，以架构于引导光线并使光线汇聚。此外，基板11与导光体14封闭形成一导光空间S，且基板11与导光出口141分别位于导光空间S的相对两侧。具体而言，基板11与导光体14具有相对应的外观轮廓及大小，且于基板11与导光体14相接合时能相互密合，进而形成该导光空间S。多个波段光于导光空间S中主要是以全反射的方式在导光空间S中行进，并在导光出口141处因全反射条件被破坏而经由导光出口141射出。

请再参阅图3A及图3B。在一些实施例中，本发明多频谱光源装置1的导光体14具有长度L，且该长度L与第一直径D1的长度比的比值介于2至5。换言之，导光体14的长度L，实质上的长度约为第一直径D1长度的2至5倍，其比例关系约介于D1:L＝1:2至D1:L＝1:5之间。此比例关系(或比值范围)是本发明实现较佳导光效果的最佳范围，若导光体14的长度L过长时，会伴随光衰减的问题；而若导光体14的长度L过短时，又会有无法有效导光而使发光效率不佳的状况。因此，本发明多频谱光源装置1的导光体14的长度L与第一直径D1的长度比的比值是以介于2至5为较佳。

举例而言，当本发明多频谱光源装置1的基板11的第一直径D1为4毫米时，导光体14的长度L可为15毫米，其长度L与第一直径D1的长度比的比值为3.75。

请再参阅图3B。如图所示，本发明较佳实施例的多频谱光源装置1的罩体13较佳为一半球体，且该罩体具有一第一半径R1，该第一半径R1的两倍小于基板11的第一直径D1。另一方面，多个波段光聚光于导光出口141并于导光出口141上形成一光点，该光点具有第二半径R2，且第一半径R1与第二半径R2的长度比的比例介于7比1至10比1之间，亦即第一半径R1与第二半径R2的长度比的比值介于7至10，但不以此为限。

举例而言，当本发明多频谱光源装置1的罩体13的第一半径R1为2毫米时，导光出口141上形成的该光点的第二半径R2为0.25毫米，此时第一半径R1与第二半径R2的长度比的比值即为8。由此可看出，在本发明的多频谱光源装置1中，多个波段光自一极小的基板11出发，并聚集于更小的导光出口141，使光线投射位置精准避免因散射或反射导致的异常检测结果，进而达到优化检测效果，同时能使产品微小化，进而实现手持式的检测仪器。

请参阅图4并配合图1，其中图4为本发明的多个发光二极管设置于基板的示意图。如图1及图4所示，本发明的多频谱光源装置1的多个发光二极管12的数量较佳为三个、四个或五个，并以四个为最佳，但不以此为限，且该多个发光二极管12皆设置于基板11。在本发明开发的应用下，本发明的多频谱光源装置1主要应用于皮肤肤质或皮肤状态的检测仪器，其所采用的多个发光二极管12所发出的多个波段光中，波长最大者的波长峰值为905纳米。于此实施例中，四个发光二极管12所发出的多个波段光的波长峰值皆为相异，以应用于对不同欲测量参数进行检测，但不以此为限。

请参阅图5及图6，其中图5为本发明另一较佳实施例的多频谱光源装置的截面示意图，以及图6为图5所示的多频谱光源装置的截面分解结构示意图。如图5及图6所示，本发明另一较佳实施例的多频谱光源装置包括基板21、多个发光二极管22、罩体23以及导光体24。其中基板21、多个发光二极管22以及罩体23与前述实施例的多频谱光源装置1的基板11、多个发光二极管12以及罩体13相仿，故于此不再赘述。然而于此实施例中，多频谱光源装置2的导光体24具有导光出口241及导光底板242，其中导光底板242与导光出口241分别设置于导光体24的相对两侧，且基板21设置于导光底板242。也就是说，导光体24通过自身的导光出口241及导光底板242即可自行封闭形成导光空间，而不需根据基板21的大小进行尺寸的调整或改变，与前述实施例具有相同外观轮廓及大小的基板11及导光体14不同。于此情况下，基板21亦可具有与导光底板242完全不同的形状，且基板21仅需选用可设置于导光底板242的外观及尺寸，于应用上更为多元化。然而其导光的原理仍与前述实施例相同，于此不多行赘述。

综上所述，本发明提供一种多频谱光源装置，以解决并改善现有技术的至少一个问题与缺点。此外，通过导光体与基板的配置与多个发光二极管的结合，以实现多个发光二极管的整合应用。多个波段光自一极小基板出发，并聚集于更小的导光出口，使光线投射位置精准且使检测环境相同，更可避免因散射或反射导致的异常检测结果，进而达到优化检测效果，同时能使产品微小化，进而实现手持式的检测仪器。

纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护的范围。

Claims (10)

1.一种多频谱光源装置，包括：

一基板；

多个发光二极管，设置于该基板，其中该多个发光二极管分别发出波长彼此相异的多个波段光；

一罩体，设置于该基板并覆盖该多个发光二极管；以及

一导光体，设置于该基板且具有一导光出口；

其中，该基板具有一第一直径，该导光出口具有一第二直径，该第一直径与该第二直径的长度比的比值介于9至15，以使该多个波段光于该导光体中行进聚光，并由该导光出口射出。

2.如权利要求1所述的多频谱光源装置，其中该基板为一圆形基板，该导光体为一锥状台体，且该导光体自该基板向该导光出口的方向分别具有多个渐缩的相异直径。

3.如权利要求2所述的多频谱光源装置，其中该基板与该导光体封闭形成一导光空间，且该基板与该导光出口分别位于该导光空间的相对两侧。

4.如权利要求1所述的多频谱光源装置，其中该导光体还具有一导光底板，该导光底板与该导光出口分别设置于该导光体的相对两侧，且该基板设置于该导光底板。

5.如权利要求1所述的多频谱光源装置，其中该多个发光二极管的数量为三个、四个或五个。

6.如权利要求1所述的多频谱光源装置，其中该多个波段光中，波长最大的波长峰值为905纳米。

7.如权利要求1所述的多频谱光源装置，其中该导光体具有一长度，且该长度与该第一直径的长度比的比值介于2至5。

8.如权利要求1所述的多频谱光源装置，其中该罩体为一半球体。

9.如权利要求8所述的多频谱光源装置，其中该多个波段光聚光于该导光出口并于该导光出口上形成一光点，该罩体具有一第一半径，该光点具有一第二半径，且该第一半径与该第二半径的长度比的比值介于7至10。

10.一种多频谱光源装置，包括：

一基板；

多个发光二极管，设置于该基板，其中该多个发光二极管分别发出波长彼此相异的多个波段光；

一罩体，设置于该基板并覆盖该多个发光二极管；以及

一导光体，设置于该基板，且具有一导光出口及一导光底板，其中该导光底板与该导光出口分别设置于该导光体的相对两侧，且该基板设置于该导光底板；

其中，该导光体具有一长度，该基板具有一第一直径，该导光出口具有一第二直径，该长度与该第一直径的长度比的比值介于2至5，该第一直径与该第二直径的长度比的比值介于9至15，以使该多个波段光于该导光体中行进聚光，并由该导光出口射出。