CN201555087U - 可挠式光源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可挠式光源装置，包括一侧面出光型可挠式导光棒、二个发光二极管以及二个透镜。侧面出光型可挠式导光棒具有一第一端、一相对于第一端的第二端及一连接第一端与第二端的出光面。发光二极管分别配置于侧面出光型可挠式导光棒的第一端及第二端旁，其适于分别朝向侧面出光型可挠式导光棒发出一光束。上述透镜其中之一配置于第一端与第一端旁的发光二极管之间，而另一透镜配置于第二端与第二端旁的发光二极管之间。每一光束会穿过对应的透镜进入侧面出光型可挠式导光棒中，并经由出光面传递至该侧面出光型可挠式导光棒外。

Description

可挠式光源装置

技术领域

本实用新型涉及一种光源装置，特别是涉及一种发光亮度均匀的可挠式光源装置。

背景技术

近几年来，由于发光二极管的发光效率不断提升，使得发光二极管在许多领域已渐渐取代传统光源。由于发光二极管的发光现象不是藉由加热发光或放电发光，而是属于冷性发光，因此发光二极管的寿命长达十万小时以上。此外，发光二极管更具有反应速度快(约为10^-9秒)、体积小、低用电量、低污染、高可靠度、适合量产等优点，所以发光二极管所能应用的领域十分广泛。然而，发光二极管为点光源，其具有高指向性，常会导致光束及亮度过于集中，使得发光二极管的应用受到限制。因此，如何将集中的光束均匀地导出，是在发展发光二极管光源装置时会面临的主要课题之一。

图1为一种现有可挠式发光二极管霓虹灯管的可挠式印刷电路板及发光二极管的立体图。请参照图1，现有的可挠式发光二极管霓虹灯管是采用了可挠式印刷电路板50来承载单一颜色或多个不同颜色的发光二极管60。此外，可挠式印刷电路板50及发光二极管60的外围包覆有一扩散层，以使发光二极管60所发出的光束均匀化。

然而，由于可挠式印刷电路板50是呈板状，其虽易于在与宽度方向平行的轴A1上被往D1方向弯折，却非常不容易在与厚度方向平行的轴A2上被往D2方向弯折。这会使得现有可挠式发光二极管霓虹灯管的可挠性受到很大的限制。此外，由于发光二极管60仅配置于表面52，却没有配置于表面54，因此现有可挠式发光二极管霓虹灯管的发光方向受到很大的限制，导致灯管的应用方式及弹性受到很大的限制。

实用新型内容

本实用新型提供一种可挠式光源装置，其具有优异的可挠曲性，不但发光亮度均匀，且出光方向的限制较小。

本实用新型提供一种可挠式光源装置，包括一侧面出光型可挠式导光棒、二个发光二极管以及二个透镜。侧面出光型可挠式导光棒具有一第一端、一相对于第一端的第二端及一连接第一端与第二端的出光面。发光二极管分别配置于侧面出光型可挠式导光棒的第一端及第二端旁，并适于各自朝向侧面出光型可挠式导光棒发出一光束。上述透镜其中之一配置于第一端与第一端旁的发光二极管之间，而另一透镜配置于第二端与第二端旁的发光二极管之间。每一光束分别穿过对应的透镜进入侧面出光型可挠式导光棒中，并经由出光面传递至所述侧面出光型可挠式导光棒外。

在本实用新型的一实施例中，发光二极管的可视角，在其发光亮度为其最大发光亮度的一半时，不大于130度。

在本实用新型的一实施例中，透镜具有汇聚光线功能，且其焦距不大于20毫米(millimeter)。

在本实用新型的一实施例中，透镜的材料为玻璃、塑胶或树酯。

在本实用新型的一实施例中，每一透镜的其中之一表面分别蒸镀一光学薄膜。光学薄膜用以过滤特定波长范围的色光，或是使特定波长范围的色光通过。

在本实用新型的一实施例中，每一透镜与其所对应的发光二极管间的距离不大于1.5毫米(millimeter)。

在本实用新型的一实施例中，可挠式光源装置还包括二个光学滤光片。每一光学滤光片分别配置于透镜的其中之一与发光二极管间，或配置于透镜与侧面出光型可挠式导光棒间。

在本实用新型的一实施例中，每一透镜与侧面出光型可挠式导光棒的距离不大于1.5毫米(millimeter)。

在本实用新型的一实施例中，侧面出光型可挠式导光棒包括一导光轴心以及一出光层。导光轴心由侧面出光型可挠式导光棒的第一端延伸至第二端。出光层环绕导光轴心，并由侧面出光型可挠式导光棒的第一端延伸至第二端。其中，导光轴心相对可见光的折射率大于该出光层相对可见光的折射率。

在本实用新型的一实施例中，导光轴心的材质包括三种具有不同取代基的丙烯酸酯类(acrylate)。

在本实用新型的一实施例中，出光层的材质为四氟乙烯(Tetra-fluoro-ethylene)、全氟烷氧(Perfluoro-alkoxy)或聚氟乙烯丙烯(Fluorinated Propylene Ethylene)的氟化树酯材料。

在本实用新型的一实施例中，导光轴心的聚合物中，掺杂有直径大小为6～15微米(micrometer)，且重量比为0.01％～0.03％的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯MS(Methyl methacrylate Styrene)颗粒，并均匀分布在其中。

在本实用新型的一实施例中，出光层具有色粉。

在本实用新型的一实施例中，可挠式光源装置还包括二个灯座，每一灯座分别用以承载发光二极管的其中之一及其所对应的透镜。

在本实用新型的一实施例中，可挠式光源装置还包括二个固定座。每一固定座分别连接至对应的灯座，透过适当弯折固定座，以将灯座固定在一基座上，其中发光二极管产生的热经由基座释出于空气中。

在本实用新型的一实施例中，每一固定座分别与其所对应的灯座一体成型。

如上所述，本实用新型实施例的可挠式光源装置是以侧面出光型可挠式导光棒来导光，且发光二极管分别配置于侧面出光型可挠式导光棒的两端。由于侧面出光型可挠式导光棒是呈柱状，其可在与其延伸方向垂直的任何方向上弯曲，这会使可挠式光源装置具有较佳的可挠曲性。此外，由于发光二极管所发出的光束可由侧面出光型可挠式导光棒的出光面均匀地辐射出来，因此可挠式光源装置的出光方向较不受限制。

为使本实用新型的上述技术方案和其他目的、特征以及优点能更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为一种现有可挠式发光二极管霓虹灯管的可挠式印刷电路板及发光二极管的立体图；

图2为本实用新型一实施例可挠式光源装置的立体图；

图3为本实用新型一实施例的光源模组的示意图；

图4为图3光源模组的侧面出光型可挠式导光棒的示意图；

图5A至图5D分别为图3光源模组选用不同可视角的发光二极管，并搭配不同类型的透镜，于相对位置1～11所量测而得的照度分布图；

图6为本实用新型另一实施例的侧面出光型可挠式导光棒的示意图；

图7A为本实用新型另一实施例的光源模组的示意图；

图7B为本实用新型另一实施例的光源模组的示意图；

图7C为本实用新型另一实施例的光源模组的示意图；

图8A及图8B分别为本实用新型另一实施例可挠式光源装置的立体图及俯视图。

【主要元件符号说明】

50：可挠式印刷电路板；  52、54：表面；   60：发光二极管；

124、224：光学滤光片；  131：第一端；    132：第二端；

133：出光面；           134：导光轴心；  135：出光层；

136：聚合物颗粒；       137：色粉；      451、553：固定座；

1～11：位置；           A1、A2：轴；     B1、B2：光束；

D1、D2：方向；                100、400：可挠式光源装置；

120、220、120a、220a：透镜；  101、201、401、501：灯座；

122、222、123、223：表面；    130、130’：侧面出光型可挠式导光棒；

453、454、553、554：螺丝孔；  200、200a、200b、200c：光源模组。

具体实施方式

图2为本实用新型一实施例可挠式光源装置的立体图。请参照图2，本实施例可挠式光源装置100包括一侧面出光型可挠式导光棒130、发光二极管、透镜以及灯座101、201。

在本实施例中，灯座101、201分别配置于侧面出光型可挠式导光棒130的两端，用以承载发光二极管及透镜，并共同夹持侧面出光型可挠式导光棒130。特别是，在灯座101、201与侧面出光型可挠式导光棒130组装完成后，当可挠式光源装置100被挠折成任意形状时，灯座101、201及侧面出光型可挠式导光棒130的中心都可以在光轴上而不偏离。另外，侧面出光型可挠式导光棒130、发光二极管、透镜构成一光源模组。

图3为本实用新型一实施例的光源模组的示意图，而图4为图3光源模组的侧面出光型可挠式导光棒的示意图。请同时参照图3及图4，本实施例的光源模组200包括侧面出光型可挠式导光棒130、发光二极管110、210以及透镜120、220。

在本实施例中，侧面出光型可挠式导光棒130具有一第一端131、一相对于第一端131的第二端132及一连接第一端131与第二端132的出光面133。发光二极管110配置于第一端131旁，且透镜120位于二者间，其中透镜120与发光二极管110间的距离不大于1.5毫米，且透镜110与侧面出光型可挠式导光棒130的距离不大于1.5毫米。发光二极管110适于朝向透镜120发出一光束B1。光束B1会穿过透镜120与第一端131，经由第一端131进入侧面出光型可挠式导光棒130中，并经由出光面133传递至侧面出光型可挠式导光棒130外。

类似地，发光二极管210配置于第二端132旁，且透镜220位于二者间，其中透镜220与发光二极管210间的距离不大于1.5毫米，且透镜210与侧面出光型可挠式导光棒130的距离不大于1.5毫米。发光二极管210适于朝向透镜220发出一光束B2。光束B2会穿过透镜220与第二端132，经由第二端132进入侧面出光型可挠式导光棒130中，并经由出光面133传递至侧面出光型可挠式导光棒130外。在本实施例中，透镜110、220具有汇聚光线功能，且其焦距不大于20毫米(millimeter)。另外，透镜120、220的材料例如是玻璃、塑胶或树酯。

请继续参照图4，在本实施例中，侧面出光型可挠式导光棒130包括一导光轴心134及一出光层135。导光轴心134由侧面出光型可挠式导光棒130的第一端131延伸至第二端132。出光层135环绕导光轴心134，并由第一端131延伸至第二端132。导光轴心134相对可见光的折射率大于出光层135相对可见光的折射率，以使部分光束B1及B2能传递至出光层135，并从出光层135穿越出光面133，传递至侧面出光型可挠式导光棒130外。此外，在本实施例中，导光轴心134含有均匀分布的微小聚合物颗粒136，此微小聚合物颗粒136的相对可见光的折射率和导光轴心134不同，可以改变入射光束B1、B2的方向，而进入出光层135，并从出光层134穿越出光面133，传递至侧面出光型可挠式导光棒130外。

在本实施例中，导光轴心134的材质包括三种具有不同取代基的丙烯酸酯类(acrylate)依适当比例混合的共聚合物。此外，在导光轴心134的聚合物中，掺杂的聚合物颗粒136例如是直径大小为6～15微米(micrometer)，且重量比为0.01％～0.03％的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯MS(Methylmethacrylate Styrene)颗粒，并均匀分布在其中。另外，出光层135的材质例如是四氟乙烯(Tetra-fluoro-ethylene)、全氟烷氧(Perfluoro-alkoxy)、聚氟乙烯丙烯(Fluorinated Propylene Ethylene)的氟化树酯系列材料。

图5A至图5D分别为图3光源模组选用不同可视角的发光二极管，并搭配不同类型的透镜，于相对位置1～11所量测而得的照度分布图。请同时参照图3及图5A至图5D，图5A为图3光源模组200选用可视角(view angle)为25°的发光二极管，并搭配不同的类型的透镜A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7与A8，于相对位置1～11所量测而得的照度分布图。例如，图5A的数据资料点M1代表透镜120、220采用同一类型的透镜A3，于相对位置10量测而得的照度值，而图5A的数据资料点M2代表光源模组200的侧面出光型可挠式导光棒130的两端131、132未配置透镜120、220，于相对位置2量测而得的照度值。

类似地，图5B为图3光源模组200选用可视角为45°的发光二极管搭配不同的类型的透镜B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7与B8，于相对位置1～11所量测而得的照度分布图。图5C为图3光源模组200选用可视角为80°的发光二极管搭配不同的类型的透镜C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7与C8，于相对位置1～11所量测而得的照度分布图。图5D为图3光源模组200选用可视角为120°的发光二极管搭配不同的类型的透镜E1、E2与E3，于相对位置1～11所量测而得的照度分布图。

由上述照度分布图5A至5D可知，在发光二极管110、210发光亮度为其最大发光亮度的一半时，发光二极管110、210的可视角不大于120度。并且，当发光二极管110、210的可视角不大于130°时，可找到适当类型的透镜120、220，使得光源模组200在不同的量测位置1～11得到近似的照度数值。因此，采用此种光耦合方式的光源模组200，可以得到均匀的照度分布，亦即可挠式光源装置100的侧面出光型可挠式导光棒130上的出光面133是均匀的发光。

请同时参照图3及图4，由于本实施例的侧面出光型可挠式导光棒130是呈柱状而非板状，即横截面为圆形，其可在与其延伸方向垂直的任何方向上弯曲，这会使侧面出光型可挠式导光棒130具有较佳的可挠曲性。此外，由于发光二极管所发出的光束可由侧面出光型可挠式导光棒130的出光面133均匀地辐射出来，因此可挠式光源装置100的出光方向较不受限制。另外，侧面出光型可挠式导光棒130的出光层135，除了耐候性质优异外，相对可见光的折射率小于导光轴心134，在可挠式光源装置100被弯折时，不易在弯折处产生过多的漏光现象。因此，可挠式光源装置100即使在被弯曲时，亦能够保持良好的出光均匀性。

图6为本实用新型另一实施例的侧面出光型可挠式导光棒的示意图。请参照图6，本实施例侧面出光型可挠式导光棒130’类似于图3的侧面出光型可挠式导光棒130，惟两者之间最主要的差异在于侧面出光型可挠式导光棒130’的出光层135’均匀地搀杂色粉137。因此，光束经由搀杂的色粉137散射成特定颜色的色光后，再穿越出光面133而传到侧面出光型可挠式导光棒130’外。

一般而言，发光二极管所发出的色光只有对应于特定的波长范围。例如，市售的发光二极管所发出的色光通常为红光、黄光、黄绿光、绿光、蓝光或紫光。此外，如果想要由白光发光二极管得到不同颜色的色光，而不使用红光、蓝光及绿光的混光技术时，透过光学滤光片亦可达到此目的。

图7A为本实用新型另一实施例的光源模组的示意图。请参照图7A，本实施例的光源模组200a类似于图3的实施例的光源模组200，惟两者之间最主要的差异在于透镜120a、220a的表面123、223分别镀上一层光学薄膜，用以过滤特定波长范围的色光，或是使特定波长范围的色光通过。在本实施例中，发光二极管110、210例如是白光发光二极管，而表面镀有光学薄膜的透镜120a、220a的作用类似于两片光学滤光片。如此一来，透过透镜120a、220a的作用，即可使发光二极管110、210所发出的色光，在进入侧面出光型可挠式导光棒130之前，先滤为特定波长范围的色光。在其他实施例中，光学薄膜也可以镀在透镜120a、220a的表面122、222上。

图7B为本实用新型另一实施例的光源模组的示意图。请参照图7B，本实施例光源模组200b类似于图7A的实施例的光源模组200a，惟两者之间最主要的差异在于本实施例光源模组200b还包括两个光学滤光片124、224。光学滤光片124、224分别配置于发光二极管110和透镜120之间以及发光二极管210和透镜220之间。因此，透过光学滤光片124、224的作用，即可使发光二极管110、210所发出的色光，在进入侧面出光型可挠式导光棒130之前，先滤为特定波长范围的色光。

图7C为本实用新型另一实施例的光源模组的示意图。请参照图7C，本实施例光源模组200c类似于图7B的实施例的光源模组200b，惟两者之间最主要的差异在于光学滤光片124、224分别配置于发光二极管110、210与侧面出光型可挠式导光棒130之间。同样地，透过光学滤光片124、224的作用，即可使发光二极管110、210所发出的色光，在进入侧面出光型可挠式导光棒130之前，先滤为特定波长范围的色光。

图8A及图8B分别为本实用新型另一实施例可挠式光源装置的立体图及俯视图。请参照图8A及图8B，本实施例可挠式光源装置400类似于图2的可挠式光源装置100，惟两者之间最主要的差异在于本实施例可挠式光源装置400还包括两固定座451、553，其中每一固定座分别连接至其所对应的灯座。在本实施例中，固定座451、553分别包括螺丝孔453、454以及553、554。

如此一来，藉由固定座451、553，使得可挠式光源装置400可以固定在特定的基座上。因此，灯座401、501所产生的热，除了可以由灯座表面450、550直接释出于空气中，也可以将热经由灯座表面450、550，传导到固定座451、553与特定的基座，将热释出于空气中。此外，在灯座401、501与侧面出光型可挠式导光棒130组装完成后，当可挠式光源装置400被挠折成任意形状时，灯座401、501及侧面出光型可挠式导光棒130的中心都可以在光轴上而不偏离。在其他实施例中，固定座也可与灯座一体成型，增加组装时的便利性。

综上所述，本实用新型实施例的可挠式光源装置是以侧面出光型可挠式导光棒来导光，而发光二极管则配置于侧面出光型可挠式导光棒的两端。由于侧面出光型可挠式导光棒是呈柱状而非板状，其可在与其延伸方向垂直的任何方向上弯曲，这会使可挠式光源装置具有较佳的可挠曲性。此外，由于发光二极管所发出的光束可由侧面出光型可挠式导光棒的出光面均匀地辐射出来，因此可挠式光源装置的出光方向较不受限制。另外，在本实用新型实施例的可挠式光源装置中，在可挠式光源装置被弯折时，不易在弯折处产生过多的漏光现象。因此，本实用新型实施例的可挠式光源装置即使在被弯曲时，亦能够保持良好的出光均匀性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种可挠式光源装置，包括：

一侧面出光型可挠式导光棒，具有一第一端、一相对于所述第一端的第二端及一连接所述第一端与所述第二端的出光面；

二个发光二极管，分别配置于所述侧面出光型可挠式导光棒的所述第一端及所述第二端旁，并适于各自朝向所述侧面出光型可挠式导光棒发出一光束；以及

二个透镜，所述透镜之一配置于所述第一端与所述第一端旁的所述发光二极管之间，且所述透镜的另一个配置于所述第二端与所述第二端旁的所述发光二极管之间，

其中每一光束分别穿过对应的透镜进入所述侧面出光型可挠式导光棒中，并经由所述出光面传递至所述侧面出光型可挠式导光棒外。

2.根据权利要求1所述的可挠式光源装置，其中，在所述发光二极管发光亮度为其最大发光亮度的一半时，所述发光二极管的可视角不大于130度。

3.根据权利要求1所述的可挠式光源装置，其中，所述透镜具有汇聚光线功能，且其焦距不大于20毫米。

4.根据权利要求1所述的可挠式光源装置，其中所述透镜的材料为玻璃、塑胶或树酯。

5.根据权利要求1所述的可挠式光源装置，其中每一透镜的其中之一表面分别蒸镀一光学薄膜，所述光学薄膜用以过滤特定波长范围的色光，或是使特定波长范围的色光通过。

6.根据权利要求1所述的可挠式光源装置，其中每一透镜与其所对应的发光二极管间的距离不大于1.5毫米。

7.根据权利要求1所述的可挠式光源装置，还包括二个光学滤光片，其中每一光学滤光片分别配置于所述透镜的其中之一与其所对应的发光二极管间，或配置于所述透镜与所述侧面出光型可挠式导光棒间。

8.根据权利要求1所述的可挠式光源装置，其中每一透镜与所述侧面出光型可挠式导光棒的距离不大于1.5毫米。

9.根据权利要求1所述的可挠式光源装置，其中所述侧面出光型可挠式导光棒包括：

一导光轴心，所述导光轴心由所述侧面出光型可挠式导光棒的所述第一端延伸至所述第二端；以及

一出光层，环绕所述导光轴心，并由所述侧面出光型可挠式导光棒的所述第一端延伸至所述第二端，其中所述导光轴心相对可见光的折射率大于所述出光层相对可见光的折射率。

10.根据权利要求9所述的可挠式光源装置，其中所述导光轴心的材质包括三种具有不同取代基的丙烯酸酯类。

11.根据权利要求9所述的可挠式光源装置，其中所述出光层的材质为四氟乙烯、全氟烷氧或聚氟乙烯丙烯的氟化树酯材料。

12.根据权利要求9所述的可挠式光源装置，其中所述导光轴心的聚合物中掺杂有直径大小为6～15微米，且重量比为0.01％～0.03％的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯颗粒，并均匀分布在其中。

13.根据权利要求9所述的可挠式光源装置，其中所述出光层具有色粉。

14.根据权利要求1所述的可挠式光源装置，还包括二个灯座，每一灯座分别用以承载所述发光二极管的其中之一及其所对应的透镜。

15.根据权利要求14所述的可挠式光源装置，还包括二个固定座，每一固定座分别连接至对应的灯座，通过适当弯折所述固定座，以将所述灯座固定在一基座上，其中所述发光二极管产生的热经由所述基座释出于空气中。

16.根据权利要求15所述的可挠式光源装置，其中每一固定座分别与其所对应的灯座一体成型。

Images