CN117006431A - 一种导光组件 - Google Patents

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CN117006431A CN202310494731.5A CN202310494731A CN117006431A CN 117006431 A CN117006431 A CN 117006431A CN 202310494731 A CN202310494731 A CN 202310494731A CN 117006431 A CN117006431 A CN 117006431A
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Abstract

本发明公开一种导光组件，包括：一基板；以及一导光元件，设置于该基板上，其中该导光元件包括一本体，该本体具有一上表面、一第一侧表面以及与该第一侧表面相对的一第二侧表面，其中该本体的上表面包括一第一突出部，其具有一第一斜面及相对于该第一斜面的一第二斜面，用以反射进入该本体内部的光线，其中该本体的一第一外表面由该第一侧表面延伸至该第一斜面，其中，该第一斜面的一最高点位于该第一侧表面与该第二侧表面之间，该第二斜面的最高点位于该第一侧表面与该第二斜面的一最低点之间。

Description

一种导光组件
技术领域
本发明涉及一种导光组件，尤其涉及一种用于车辆的导光组件。
背景技术
携带式装置变得越来越流行，然而，携带式装置需要不时地充电，特别是对于车辆使用者。此外，车用充电装置还需要具备照明功能，以照亮插孔及其周围区域。然而，传统的具有照明功能的充电装置在光均匀性方面并不理想。传统的充电设备为了满足亮度均匀的要求，使用较多的LED来照亮插孔及其周边区域，这会增加充电装置的成本。
因此，业界需要一更好的解决方案来解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种导光组件，以较低的成本实现光均匀性。
本发明的一实施例提供一种导光组件，包括：一基板；以及一导光元件，设置于该基板上，其中该导光元件包括一本体，该本体具有一上表面、一第一侧表面以及与该第一侧表面相对的一第二侧表面，其中该本体的上表面包括一第一突出部，其具有一第一斜面及相对于该第一斜面的一第二斜面，用以反射进入该本体内部的光线，其中该本体的一第一外表面由该第一侧表面延伸至该第一斜面，其中，该第一斜面的一最高点位于该第一侧表面与该第二侧表面之间，该第二斜面的最高点位于该第一侧表面与该第二斜面的一最低点之间。
在一实施例中，所述本体的上表面还包括一第二突出部，所述第二突出部具有一第三斜面和与所述第三斜面相对的一第四斜面，用于反射进入所述本体的光线，其中，该本体的一第二外表面由所述第二侧表面延伸至所述第四斜面，其中所述第四斜面的一最高点位于所述第一侧表面与所述第二侧表面之间，所述第三斜面的一最高点位于所述第二侧表面与所述第三斜面的一最低点之间。
在一实施例中，所述本体包括位于所述基板上方的一上方部位和位于所述基板下方的一下方部位，其中所述本体具有位于所述上方部位下方和所述下方部位上方的一中空空间，其中所述本体的一第三外表面由所述第一侧表面经由所述本体的一第五斜面延伸至所述本体的下表面，其中所述第五斜面的一最低点位于所述第一侧表面与所述第二侧表面之间，其中所述本体还包括紧邻于所述中空空间的一第六斜面，其中所述第六斜面的一最低点位于所述第一侧表面与所述第六斜面的一最高点之间，其中，一第一光线由所述第一侧表面进入所述本体内，其中所述第一光线依序被第六斜面、第二斜面、第一斜面及第五斜面反射而导入至所述下方部位。
在一实施例中，一第一发光二极管设置在所述基板上并位于所述本体的外部，所述第一发光二极管位于所述第一侧表面的一外侧以将所述第一光线通过所述第一侧表面射入所述本体中。
在一实施例中，所述第一发光二极管为一第一垂直发光二极管，所述第一垂直发光二极管沿一水平方向向所述第一侧表面发出所述第一光线。
在一实施例中，所述本体的一第四外表面自所述第二侧表面经由一第七斜面延伸至所述本体的下表面，其中所述第七斜面的一最低点位于所述第一侧表面与所述第二侧表面之间，其中所述本体还包括紧邻于所述中空空间的一第八斜面，其中所述第八斜面的一最低点位于所述第二侧表面与所述第八斜面的一最高点之间，其中，一第二光线通过所述第二侧表面进入所述本体内，其中所述第二光线依序被所述第八斜面、所述第三斜面、所述第四斜面以及所述第七斜面反射而导入至所述下方部位。
在一实施例中，一第二发光二极管设置在所述基板上并位于所述本体的外部，所述第二发光二极管位于所述第二侧表面的一外侧以将所述第二光线通过所述第二侧表面射入所述本体中。
在一实施例中，所述第一发光二极管为一第一垂直发光二极管，所述第一垂直发光二极管沿一水平方向向所述第一侧表面射出所述第一光线，所述第二发光二极管为一第二垂直发光二极管，其中所述第二垂直发光二极管沿一水平方向向所述第二侧表面射出所述第二光线。
在一实施例中，所述本体包括一环形前方部位，其中，一连接器设置在所述本体的中空空间内，其中所述连接器的一部分被所述环形前方部位包围。
在一实施例中，所述本体的上表面包括呈锯齿状上下摆动的一第一部分，所述第一部分位于所述第一突出部和第二突出部之间，其中，所述第一部分的一第一高度分别小于所述第一突出部的一第二高度以及所述第二突出部的一第三高度。
在一实施例中，所述连接器为一USB连接器。
在一实施例中，所述连接器为一USB Type C连接器。
在一实施例中，所述环形前方部位的整个前方表面的所有点的光强分布范围为(1.2～1.4)×106Lux。
在一实施例中，所述本体包括一透明树脂。
在一实施例中，一扩散粉设置于所述透明树脂中，其中该扩散粉包括一有机材料。
在一实施例中，所述透明树脂包括一聚碳酸酯。
在一实施例中，所述本体的上方部位形成有一工口，其中，一第一点位于所述工口的边界的内部，所述第一点到所述第二斜面的距离等于所述第一点到所述第三斜面的距离。
在一实施例中，所述本体的一左方部位和一右方部位相对于所述左方部位与所述右方部位之间的一中线对称。
在一实施例中，所述第一垂直发光二极管的辐射角为90°～100°。
在一实施例中，所述第一垂直发光二极管的辐射角在95°。
在一实施例中，所述本体的穿透光谱为550～610nm，其中所述第一垂直发光二极管的波长为570nm。
在一实施例中，所述基板的第一侧表面具有一第一凹槽，所述本体的一第一部分设置于所述第一凹槽内。
在一实施例中，该基板的该第一侧表面具有一第二凹槽，该本体的一第二部分设置于该第二凹槽内。
在一实施例中，所述基板的所述第一侧表面具有一第三凹槽，所述连接器的一部分设置于所述第三凹槽内。
在一实施例中，其中，所述基板为印刷电路板
为使本发明的上述和其他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
包括附图以提供对本发明的进一步理解且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明一实施例的导光组件的剖视图。
图2A为本发明一实施例的导光组件的分解图。
图2B为本发明一实施例的导光组件的立体图。
图2C为本发明一实施例的导光组件的立体图。
图3A为本发明一实施例的导光组件的立体图。
图3B为本发明一实施例的导光组件的立体图。
图4A为本发明一实施例的导光元件的立体图。
图4B为本发明一实施例的导光元件的立体图。
图4C为本发明一实施例的一光线进入导光元件本体中的一光路径。
图5为本发明的一个实施例的导光元件的一立体图。
图6A为LED发出的光辐射角度示意图。
图6B为LED发出的光强度分布示意图。
图6C为LED发出的光辐射角度示意图。
图6D为LED发出的光强度分布示意图。
图6E为LED发出的光辐射角度示意图。
图6F为LED发出的光强度分布示意图。
图7为导光元件本体的前方环状表面的强度分布示意图。
图8为导光元件本体内的光强度分布示意图。
附图标记说明：100-导光组件；101-本体；102-基板；101T-上表面；101B-下表面；101L1-第一侧表面；101L2-第二侧表面；101p1-第一突出部；101a-第一斜面；101b-第二斜面；101a1-第一斜面的最高点；101b1-第二斜面的最高点；101b2-第二斜面的最低点；101p2-第二突出部；101e-第三斜面；101f-第四斜面；101f1-第四斜面的最高点；101e1-第三斜面的最高点；101e2-第三斜面的最低点；101c-第五斜面；101c1-第五斜面的最低点；101TP-上方部位；101BP-下方部位；101h-中空空间；101d-第六斜面；101g-第七斜面；101g1-第七斜面的最低点；101k-第八斜面；LT1-第一光线；103a-第一发光二极管；103b-第二发光二极管；104-连接器；101FP-环形的前方部位；102L1-基板的第一侧表面；102R2-第一凹陷部；102R3-第二凹陷部；101R1-第三凹陷部；101R2-本体的第一部分；101R3-本体的第二部分；101LP-本体的左侧部分；101RP-本体的右侧部分；ML-中线；HL1-水平线；HL2-水平线；HL3-水平线；θ1-夹角；θ2-夹角；θ3-夹角；θ4-夹角；101p1T第一突出部的上表面；101TS-本体上表面的第一部分；H3-本体上表面的第一部分的高度；H1-第一突出部的高度；H2-第二突起的高度；101TG-工口；d1-距离；d2-距离；101FE-本体上表面的前缘；RP_1-第一辐射图案；LID_1-光强度分布图；RP_2-第二辐射图案；LID_2-光强度分布图；RP_3-第三辐射图案；LID_3-光强度分布图；LS1-光源。
具体实施方式
图1为本发明一实施例的导光组件100的俯视图。图2A为根据本发明一实施例的导光组件100的分解图。图2B为本发明一实施例的导光组件100的透视图。请同时参阅图1、图2A以及图2B，其中，导光组件100包括：一基板102以及一设置于基板102上的导光元件，其中，该导光元件包括本体101，其中，本体101具有上表面101T、第一侧表面101L1以及与第一侧表面101L1相对的第二侧表面101L2，其中本体101的上表面101T包括第一突出部101p1，其中，第一突出部101p1具有第一斜面101a和与第一斜面101a相对的第二斜面101b，用于反射进入本体101内部的光，其中本体101的一第一外表面由第一侧表面101L1延伸至第一斜面101a，其中第一斜面101a的一最高点101a1位于本体101的第一侧表面101L1与第二侧表面101L2之间，第二斜面101b的一最高点101b1位于第一侧表面101L1与第二斜面101L2的一最低点101b2之间，第二斜面101b的一最高点101b1位于第一侧表面101L1与第二斜面101L2的一最低点101b2之间。
在一实施例中，本体101的上表面101T还包括第二突出部101p2，其具有一第三斜面101e及与第三斜面101e相对的一第四斜面101f，其中本体101的一第二外表面由第二侧表面101L2延伸至第四斜面101f，其中第四斜面101f的一最高点101f1位于本体101的第一侧表面101L1与第二侧表面101L2之间，第三斜面101e的一最高点101e1位于第二侧表面101L2与第三斜面101e的一最低点101e2之间。
在一实施例中，本体101的一第三外表面由本体101的第一侧表面101L1经由一第五斜面101c延伸至本体101的下表面101B，其中第五斜面101c的一最低点101c1位于第一侧表面101L1与第二侧表面101L2之间。
在一个实施例中，如图1所示，本体101包括位于基板102上方的一上方部位101TP和位于基板102下方的一下方部位101BP，其中本体101具有一中空空间101h，其位于上方部位101TP下方和下方部位101BP上方，其中本体101包括紧邻于中空空间101h的一第六斜面101d，其中第六斜面101d的一最低点位于第一侧表面101L1与第六斜面101d的一最高点之间，其中第一光线LT1由第一侧表面101L1进入本体101内，其中第一光线LT1依序被第六斜面101d、第二斜面101b、第一斜面101a以及第五斜面101c反射而被导入至本体101的下方部位101BP中。
在一实施例中，本体101的一第四外表面自第二侧表面101L2经由第七斜面101g延伸至本体101的下表面101B，其中第七斜面101g的一最低点101g1位于第一侧表面101L1与第二侧表面101L2之间。
在一实施例中，本体101包括一第八斜面101k，该第八斜面101k紧邻于该中空空间101h，其中该第八斜面101k的一最低点位于该第二侧表面与该第八斜面101k的一最高点之间，其中一第二光线通过第二侧表面101L2进入本体101内，其中该第二光线依序被第八斜面101k、第三斜面101e、第四斜面101f以及第七斜面101g反射而被导入至本体101的下方部位101BP中。
在一实施例中，一第一发光二极管103a设置在所述基板102上并位于所述本体101的外部，所述第一发光二极管位于所述第一侧表面101L1的一外侧以将第一光线LT1通过所述第一侧表面101L1射入所述本体101中，如图1所示。
在一实施例中，一第二发光二极管103b设置在所述基板102上并位于所述本体101的外部，所述第二发光二极管103b位于所述第二侧表面101L2的一外侧以将第二光线通过所述第二侧表面101L2射入所述本体101中。
在一个实施例中，第一发光二极管103a为第一垂直发光二极管，其中第一垂直发光二极管沿一水平方向朝向第一侧表面101L1发射第一光线LT1。
在一实施例中，第一发光二极管103a为一第一垂直发光二极管，其中该第一垂直发光二极管沿一水平方向朝向第一侧表面101L1发射第一光线LT1至本体101内；第二发光二极管103b为一第二垂直发光二极管，其中该第二垂直发光二极管沿一水平方向朝向第二侧表面101L2发射第二光线至本体101内。
在一个实施例中，如图2A所示，本体101包括一环形的前方部位101FP，其中连接器104设置于本体101的中空空间101h内，且连接器104的一部分被环形的前方部位101FP包围。
在一个实施例中，本体101的上表面101T包括位于第一突出部101p1和第二突出部101p2之间的平坦表面101TF。
在一个实施例中，连接器104是USB连接器。
在一个实施例中，本体101包括一透明树脂。
在一个实施例中，一扩散粉设置于所述透明树脂中，其中该扩散粉包括一有机材料。
在一个实施例中，所述透明树脂包括一聚碳酸酯。
在一实施例中，本体101的穿透光谱为550～610nm，其中第一垂直发光二极管103a的波长为570nm。
在一个实施例中，如图2A所示，在基板102的第一侧表面102L1形成第一凹陷部102R2，其中本体101的第一部分101R2设置于第一凹陷部102R2内，如图2B所示。如此一来，第一光线LT1可通过设置于第一凹陷部102R2内的第一部分101R2而反射至位于基板102下方的下方部位101BP。
在一个实施例中，如图2A所示，在基板102的第一侧表面102L1上形成一第二凹陷部102R3，其中本体101的一第二部分101R3设置于第二凹陷部102R3内，如图2B所示。
在一个实施例中，如图2A所示，在基板102的第一侧表面102L1形成一第三凹陷部101R1，其中连接器104的一部分设置于第三凹陷部101R1内，如图2B所示。
在一实施例中，基板102为一PCB(Printed Circuit Board)。
在一个实施例中，如图2C所示，本体101的左侧部分101LP和本体101的右侧部分101RP相对于本体101的位于左侧部分101LP和右侧部分101RP之间一中线ML对称。
在一个实施例中，如图2C所示，第一斜面101a与水平线HL1形成一夹角θ1。第二斜面101b与水平线HL1形成一夹角θ2。第三斜面101c与水平线HL2形成一夹角θ3。第四斜面101d与水平线HL3形成一夹角θ4，其中，θ1的范围为20°～40°，θ2的范围为110°～130°，θ3的范围为35°～65°，θ4的范围为40°～50°。
图3A为本发明一实施例的导光组件100的一立体示意图。图3B为本发明的一个实施例的光导组件100的一透视图。请参考图3A和图3B。如图3A所示，本体101的上表面101T、第一突出部101p1及第二突出部101p2位于基板102上表面102T的上方。在一个实施例中，如图3B所示，本体101的下表面101B位于基板102下表面102B的下方。
图4A为本发明的一个实施例的导光元件的透视图。如图4A所示，第一突出部101p1的上表面101p1T包括位于第一斜面101a与第二斜面101b之间的平坦表面。
图4B为本发明的一个实施例的导光元件的透视图。如图4B所示，本体101的上表面101T包括具有多个突出部的第一部分101TS，其中该第一部分101TS位于第一突出部101p1与第二突出部101p2之间，且该第一部分的高度H3分别小于第一突出部101p1的高度H1和第二突起101p2的高度H2。在一实施例中，第一部分101TS的各突出部呈三角形状。在一实施例中，第一部分101TS呈上下摆动的锯齿状。在一个实施例中，图4C绘示了第一发光二极管103a发出的第一光线LT1的一光路径，其中第一光线LT1可被本体101上表面101T的第一部分101TS中的各突出部反射。
图5为本发明的一个实施例的导光元件的一立体图。如图5所示，在导光元件本体101部位形成一工口101TG，其中被工口101TG包围的第一点到第二斜面101b的距离d1等于第一点到第三斜面101e的距离d2。如上所述的工口的位置将改进相对于用于将光注入导光元件的本体101中的LED位置的容差。
在一个实施例中，如图5所示，工口101TG的一边界与本体101的上表面101T的前缘101FE对齐。
图6A示出了LED的第一辐射图案RP_1及其对应的光强度分布图LID_1，如图6B所示，其中LED的辐射角度为65°。
图6C示出了LED的第二辐射图案RP_2及其对应的光强度分布图LID_2，如图6D所示，其中LED的辐射角度为95°。
图6E示出了发光二极管的第三辐射图案RP_3及其对应的光强度分布图LID_3，如图6F所示，其中LED的辐射角度为130°。
在一个优选实施例中，所述第一垂直发光二极管103a的辐射角度为90°～100°。
在一个优选实施例中，第一垂直发光二极管103a的辐射角度为95°。
图7示出了本发明的一个实施例的导光元件的本体101的前方部位的前表面的光强度分布图。
在一个实施例中，如图7所示，导光元件的本体101的前方部位的前表面所有点的光强度分布在(1.2～1.4)×106Lux范围内，由此连接器104的插孔，如USB C型连接器，在黑暗的环境中也很容易被看到。
在一个实施例中，图8为光源LS1射入导光元件的本体101时的光强度分布图，其中导光元件的本体101的上方部位101TP和下方部位101BP的光强分布可通过使101e、101a、101b、101c的反射而达到光均匀分布。
尽管已经参考上述实施例描述本发明，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对所描述的实施例进行修改。因此，本发明的范围将由所附权利要求限定，而不是由上面详细描述限定。

Claims (20)

1.一种导光组件，其特征在于，包括：
一基板；以及
一导光元件，设置于该基板上，其中该导光元件包括一本体，该本体具有一上表面、一第一侧表面以及与该第一侧表面相对的一第二侧表面，其中该本体的上表面包括一第一突出部，其具有一第一斜面及相对于该第一斜面的一第二斜面，用以反射进入该本体内部的光线，其中该本体的一第一外表面由该第一侧表面延伸至该第一斜面，其中，该第一斜面的一最高点位于该第一侧表面与该第二侧表面之间，该第二斜面的最高点位于该第一侧表面与该第二斜面的一最低点之间。
2.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述本体的上表面还包括一第二突出部，所述第二突出部具有一第三斜面和与所述第三斜面相对的一第四斜面，用于反射进入所述本体的光线，其中，该本体的一第二外表面由所述第二侧表面延伸至所述第四斜面，其中所述第四斜面的一最高点位于所述第一侧表面与所述第二侧表面之间，所述第三斜面的一最高点位于所述第二侧表面与所述第三斜面的一最低点之间。
3.如权利要求2所述的导光组件，其特征在于，所述本体包括位于所述基板上方的一上方部位和位于所述基板下方的一下方部位，其中所述本体具有位于所述上方部位下方和所述下方部位上方的一中空空间，其中所述本体的一第三外表面由所述第一侧表面经由所述本体的一第五斜面延伸至所述本体的下表面，其中所述第五斜面的一最低点位于所述第一侧表面与所述第二侧表面之间，其中所述本体还包括紧邻于所述中空空间的一第六斜面，其中所述第六斜面的一最低点位于所述第一侧表面与所述第六斜面的一最高点之间，其中，一第一光线由所述第一侧表面进入所述本体内，其中所述第一光线依序被第六斜面、第二斜面、第一斜面及第五斜面反射而导入至所述下方部位。
4.如权利要求3所述的导光组件，其特征在于，一第一发光二极管设置在所述基板上并位于所述本体的外部，所述第一发光二极管位于所述第一侧表面的一外侧以将所述第一光线通过所述第一侧表面射入所述本体中。
5.如权利要求4所述的导光组件，其特征在于，所述第一发光二极管为一第一垂直发光二极管，所述第一垂直发光二极管沿一水平方向向所述第一侧表面发出所述第一光线。
6.如权利要求3所述的导光组件，其特征在于，所述本体的一第四外表面自所述第二侧表面经由一第七斜面延伸至所述本体的下表面，其中所述第七斜面的一最低点位于所述第一侧表面与所述第二侧表面之间，其中所述本体还包括紧邻于所述中空空间的一第八斜面，其中所述第八斜面的一最低点位于所述第二侧表面与所述第八斜面的一最高点之间，其中，一第二光线通过所述第二侧表面进入所述本体内，其中所述第二光线依序被所述第八斜面、所述第三斜面、所述第四斜面以及所述第七斜面反射而导入至所述下方部位。
7.如权利要求6所述的导光组件，其特征在于，一第一发光二极管设置在所述基板上并位于所述本体的外部，所述第一发光二极管位于所述第一侧表面的一外侧以将所述第一光线通过所述第一侧表面射入所述本体中，以及一第二发光二极管设置在所述基板上并位于所述本体的外部，所述第二发光二极管位于所述第二侧表面的一外侧以将所述第二光线通过所述第二侧表面射入所述本体中。
8.如权利要求7所述的导光组件，其特征在于，所述第一发光二极管为一第一垂直发光二极管，所述第一垂直发光二极管沿一水平方向朝向所述第一侧表面射出所述第一光线，以及所述第二发光二极管为一第二垂直发光二极管，其中所述第二垂直发光二极管沿一水平方向朝向所述第二侧表面射出所述第二光线。
9.如权利要求8所述的导光组件，其特征在于，所述本体包括一环形前方部位，其中，一连接器设置在所述本体的中空空间内，其中所述连接器的一部分被所述环形前方部位包围。
10.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述本体的上表面包括呈锯齿状上下摆动的一第一部分，所述第一部分位于所述第一突出部和第二突出部之间，其中，所述第一部分的一第一高度分别小于所述第一突出部的一第二高度以及所述第二突出部的一第三高度。
11.如权利要求9所述的导光组件，其特征在于，所述连接器为一USB C型连接器。
12.如权利要求9所述的导光组件，其特征在于，所述环形前方部位的整个前方表面的所有点的光强分布范围为(1.2～1.4)×106Lux。
13.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述本体包括一透明树脂，其中一扩散粉设置于所述透明树脂中。
14.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述本体的上方部位形成有一工口，其中，位于所述工口的边界内部的一第一点到所述第二斜面的距离等于所述第一点到所述第三斜面的距离。
15.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述本体的一左方部位和一右方部位相对于所述左方部位与所述右方部位之间的一中线对称。
16.如权利要求5所述的导光组件，其特征在于，所述第一垂直发光二极管的辐射角为90°～100°。
17.如权利要求16所述的导光组件，其特征在于，所述第一垂直发光二极管的辐射角在95°。
18.如权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述基板的第一侧表面具有一第一凹槽，所述本体的一第一部分设置于所述第一凹槽内。
19.如权利要求18所述的导光组件，其特征在于，该基板的该第一侧表面具有一第二凹槽，该本体的一第二部分设置于该第二凹槽内。
20.如权利要求19所述的导光组件，其特征在于，所述基板的所述第一侧表面具有一第三凹槽，所述连接器的一部分设置于所述第三凹槽内。
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