CN204740738U - 指示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种指示装置,其包括电路基板、框架、发光模块、光路转换元件以及均光元件。框架设置在电路基板上,其中框架具有一呈现预定图案的容置空间。发光模块包括多个发光元件,这些发光元件分散设置在电路基板上且容置在容置空间内。光路转换元件设置在框架上,其中光路转换元件具有多个分别对应于多个发光元件的光路转换结构,且多个光路转换结构排列成一对应于预定图案的指示图案。均光元件设置在光路转换元件上,且与光路转换元件彼此分离一预定距离。每一个发光元件所产生的发散光束穿过相对应的光路转换结构,以调整成多条平行光束,且这些平行光束穿过均光元件,以形成一呈现指示图案的均匀面光源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种指示装置,特别涉及一种可减少LED灯使用数量,并具有良好出光均匀度以呈现信号图案的指示装置。
背景技术
目前道路上所设置的交通信号灯,大部分已采用LED灯式的信号灯。相较于传统灯泡,LED灯除了发光效率好之外,更具有使用寿命长及耗电量少等等优势。
现有的LED式交通信号灯是采用LED灯来排列出指示图案。以设置在道路交叉口用以规范行人的交通信号灯为例,可以以人形图案指示行人可以通过或是以手掌图案指示禁止通过,其中人形图案与手掌图案即是利用LED灯所排列的指示图案。由于LED灯的指向性较高,因此需要采用大量密集排列的LED灯,来形成出光较均匀的指示图案。例如排出人形图案以及手掌图案分别需要使用75颗与120颗LED灯。
因此,在布设用以驱动这些LED灯的线路时,需在电路板上配设和LED灯的数量相同的接点,再多次重复相同的工序将这些LED灯分别组装与焊接至相对应的接点。如此一来,会使产品生产的成本以及工作的复杂度增加。另外,为了避免指示图案的发光亮度不均匀,在挑选LED灯时,需要挑选亮度相近的LED灯做为背光源,也增加了选择LED灯时的困难度。
发明内容
本实用新型实施例在于提供一种指示装置,其通过光路转换元件与均光元件来调整光的分布,可降低发光元件使用的数量。并且,在减少使用发光元件的情况下,仍可产生符合法规需求的亮度与均匀度。
本实用新型实施例所提供的指示装置,其包括电路基板、框架、发光模块、光路转换元件以及均光元件。框架设置在电路基板上,其中框架具有一呈现预定图案的容置空间。发光模块包括多个发光元件,这些发光元件分散设置在电路基板上且容置在容置空间内。光路转换元件设置在框架上,其中光路转换元件具有多个分别对应于多个发光元件的光路转换结构,且多个光路转换结构排列成一对应于预定图案的指示图案。均光元件设置在光路转换元件的上方,并与光路转换元件彼此分离一预定距离。每一个发光元件所产生的发散光束穿过相对应的光路转换结构,以调整成多条平行光束,且这些平行光束穿过均光元件,以形成一呈现指示图案的均匀面光源。
本实用新型另一实施例提供指示装置,其包括电路基板、框架、发光模块、光路转换元件及均光元件。框架设置在电路基板上,其中框架具有一第一容置空间、一第二容置空间、及一第三容置空间,第一、三容置空间互相搭配以呈现一第一预定图案,第二、三容置空间互相搭配以呈现一第二预定图案,其中所述第一预定图案和所述第二预定图案部分重叠。发光模块包括多个第一发光元件及多个第二发光元件,其中多个第一发光元件分散设置在电路基板上且容置在第一、三容置空间内,多个第二发光元件分散设置在电路基板上且容置在第二、三容置空间内。光路转换元件设置在框架上,其中光路转换元件具有多个第一光路转换结构、多个第二光路转换结构、及多个第三光路转换结构,每一个第一光路转换结构对应于容置在所述第一容置空间内的相对应所述第一发光元件,每一个所述第二光路转换结构对应于容置在第二容置空间内的相对应第二发光元件,每一个第三光路转换结构对应于容置在第三容置空间内的相对应第一发光元件和第二发光元件,其中多个第一、三光路转换结构排列成一对应于所述第一预定图案的第一指示图案,多个第二、三光路转换结构排列成一对应于第二预定图案的第二指示图案。均光元件设置在光路转换元件的上方,并与光路转换元件彼此分离一预定距离,每一个第一发光元件所产生的第一发散光束穿过相对应的第一、三光路转换结构以调整成第一平行光束,第一平行光束穿过均光元件以形成一呈现第一指示图案的第一均匀面光源。另外,每一个第二发光元件所产生的第二发散光束穿过相对应的第二、三光路转换结构以调整成第二平行光束,第二平行光束穿过均光元件以形成一呈现第二指示图案的第二均匀面光源。
本实用新型的有益效果可以在于,本实用新型实施例所提供的指示装置,通过光路转换元件与均光元件的设置,来使出光面的辉度均匀。因此,可减少LED灯使用的颗数以及工序重复的次数,而可节省成本以及组装LED灯的时间。
为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容,请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图,然而说明书附图仅提供参考与说明用,并非用来对本实用新型加以限制者。
附图说明
图1A显示本实用新型实施例的信号指示灯具的立体分解图。
图1B显示图1A的信号指示灯具省略均光元件的局部俯视示意图。
图1C显示图1A的信号指示灯具的局部剖面示意图。
图2A显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件与光路转换元件的局部俯视示意图。
图2B显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件的局部俯视示意图。
图3A显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件与光路转换元件的局部俯视示意图。
图3B显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件与光路转换元件的局部俯视示意图。
图3C显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件与光路转换元件的局部俯视示意图。
图3D显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件与光路转换元件的局部俯视示意图。
图3E显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件的局部俯视示意图。
图3F显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具在第三容置空间的局部剖面示意图。
图3G显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具在第三容置空间的局部剖面示意图。
附图标记说明:
信号指示灯具 1、3
电路基板 10、20、30
框架 12、22、32
发光模块 11、21、31
发光元件 110、210
第一发光元件 310a
第二发光元件 310b
容置空间 120
第一容置空间 320a
第二容置空间 320b
第三容置空间 320c
第一预定图案 32a
第二预定图案 32b
光路转换元件 13、23、33
光路转换结构 130、230
第一光路转换结构 331
第二光路转换结构 332
第三光路转换结构 333
连接线 131、231
第一连接线 334
第二连接线 335
第三连接线 336
凸圆表面 130a、333a
齿状表面 130b、333b
均光元件 14、34
微透镜结构 140、340
发散光束 L
第一发散光束 L1
第二发散光束 L2
平行光束 L’
第一平行光束 L1’
第二平行光束 L2’
散射光束 L”
第一散射光束 L1”
第二散射光束 L2”
具体实施方式
以下是通过特定的具体实例来说明本实用新型所公开“指示装置”的实施方式,熟悉此技艺的相关人士可由本说明书所公开的内容轻易了解本实用新型的优点与功效。本实用新型亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用,在不悖离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。另外,本实用新型的附图仅为简单说明,并非依实际尺寸描绘,亦即未反应出相关构成的实际尺寸,先予叙明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本实用新型的技术范畴。
本实用新型实施例的指示装置可以是信号指示灯具或者是其他利用LED灯排列显示图案的指示元件。下述将以信号指示灯具为本实用新型一实施例来做说明。请参照图1A至图1C,以及图2A至图2B。图1A为本实用新型实施例的信号指示灯具的立体分解图,图1B为图1A的实施例的信号指示灯具省略均光元件的局部俯视示意图。图1C显示图1A的信号指示灯具的局部剖面示意图。图2A显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件与光路转换元件的局部俯视示意图。图2B显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件的局部俯视示意图。
图1A的信号指示灯具1包括电路基板10、发光模块11、框架12、光路转换元件13以及均光元件14。电路基板10例如是印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)、柔性印刷电路板(Flexible Printed CircuitBoard,FPCB)或是金属核心印刷电路板(Metal Core Printed Circuit Board,MCPCB),本实用新型不以此为限。
框架12具有呈现一预定图案的容置空间120。预定图案例如是人形、手掌形、圆形或者是其他任意形状。框架12设置于电路基板10上,用以定义出发光模块设置的范围。在图1A的实施例中,框架12所定义的预定图案为手掌形。在另一实施例中,请参照图2A。图2A的信号指示灯具的框架22所定义的预定图案为人形。
在图1A的实施例中,发光模块11包括多个分散设置在电路基板10上的发光元件110,且这些发光元件110是位于框架12的容置空间120内。另外,在图2A的实施例中,发光模块21同样包括多个分散设置在电路基板20上的发光元件210。请参照图1A及图2A,在本实施例中,发光元件110、210为高功率的LED灯。发光元件110、210可以利用表面贴装技术(surface-mounted technology,SMT)被组装于电路基板10、20上。通过电路基板10、20所布设的线路,这些发光元件110、210可电性连接到一控制单元(未图示)。通过前述的控制单元,可控制这些发光元件110、210的开关。
发光元件110、210可用来发出可见光。并且,根据实际应用的需要,发光元件110、210可选择发出红、绿、黄、蓝、白等不同色光的LED灯。举例而言,当本实用新型实施例的信号指示灯具作为交通信号指示灯时,这些发光元件110、210可选择发出红光或绿光的LED灯。
另外,当这些发光元件设置在容置空间内时,是根据一预定图案而被配置于不同的位置。以图1A与图1B为例,该预定图案呈手掌形,而预定图案被分为多个不同的区域。每一个区域配置一发光元件110,这些发光元件110可分别提供不同区域的亮度。因此,当这些发光元件110配置在容置空间120内时,是依需求设计分散地配置在框架12所定义出的预定图案中。
请参照图1B,光路转换元件13具有多个分别对应于多个发光元件110的光路转换结构130。也就是说,这些光路转换结构130是根据预定图案中被划分的区域设置,并且所有光路转换结构130会组合排列成对应于前述预定图案的指示图案。举例而言,在本实施例中,框架12的预定图案为手掌形,则这些光路转换结构130所排列成的指示图案也对应预定图案而形成手掌形。
光路转换元件13是设置于框架12上。另外,由于框架12具有一高度,因此当光路转换元件13设置于框架12上时,会和电路基板10以及发光模块11相隔一距离。
然而,在图2B的实施例中,框架22的预定图案为人形,因此光路转换元件23的光路转换结构230所共同形成的指示图案也对应预定图案而形成人形。要说明的是,图1B与图2B中的这些光路转换结构130、230彼此相连接,且在每两个光路转换结构130、230之间具有一连接线131、231。
请再参照图1B,在本实施例中,光路转换结构130为聚光透镜,例如菲涅尔透镜(Fresnel lens)。另外,在本实用新型实施例中,每一个菲涅尔透镜为单焦距,且每一发光元件110是位于每一个菲涅尔透镜的焦距附近;本公开中,焦距附近具体指的是(焦距×70%)至(焦距×130%)的范围。
同理,在图2B的实施例中,当光路转换结构230为单焦距的菲涅尔透镜时,每一个发光元件210的位置是位于菲涅尔透镜的焦距附近。菲涅尔透镜又名螺纹透镜,多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,或者以玻璃制作。并且,菲涅尔透镜表面的其中一面为光滑平面,另一面则形成由小到大的多个同心圆。
请参照图1C,当发光元件110所产生的发散光束L由光路转换元件13的出光表面射出时,通过光路转换结构130可被调整为平行光束L’,例如准直光束(collimated beam),如此可以产生辉度均匀(incandescentlook)的灯面。换言之,光路转换元件13可用以使每一个发光元件110所产生的发散光束L调整为平行光束L’。
如图1C所示,光路转换元件13具有一出光表面(未标号)以及和出光表面相反的一入光表面(未标号)。光路转换结构130可设置在出光表面及入光表面之中的至少一个上。在本实用新型实施例中,光路转换结构130是设置在出光表面上,并且每一个光路转换结构130具有一凸圆表面130a以及多个齿状表面130b。齿状表面130b为同心圆,并围绕凸圆表面130a排列。但在其他实施例中,光路转换结构130也可以是具有类似功能的其他的光学结构,例如是凸出于出光表面或入光表面的曲面,来调整光路。
请参照图1A与图1C,均光元件14设置于光路转换元件13的上方,并与光路转换元件13彼此分离一预定距离,并且均光元件14设置于平行光束L’所通过的路径上。
在一实施例中,均光元件14可以是信号指示灯具的前盖(spread lens),其具有一入光面(未标号)以及和所述入光面相对的一出光面(未标号)。均光元件14在入光面(未标号)上具有多个微透镜结构(micro lens)140,以将平行光束L’重新发散,而形成多条散射光束L”,而这些散射光束L”形成用来呈现指示图案的均匀面光源。在本实施例中,每一个微透镜结构140为凹曲面,例如是凹球面,但不以此为限,也可以是凸曲面。但在其他实施例中,微透镜结构140也可以是具有类似功能的其他的光学结构或通过光学处理所形成的表面结构,来调整光路达到均匀出光效果,以符合法规要求。其中,光学处理例如是粗糙化表面处理。
综合上述,请参照图1C,发光元件110产生多条发散光束L,而发散光束L通过光路转换元件13后形成多条平行光束L’。随后,平行光束L’通过均光元件14后形成多条散射光束L”,以形成呈现指示图案的均匀面光源。
在另一实施例中,指示装置可还包括另一设置于发光元件110上的二次光学元件(未图示),例如是透镜或反射杯,以进一步使用来呈现指示图案的面光源的光强度分布符合法规要求。
另外,请同时参照图1B与图2B。要说明的是,在光路转换元件13、23中,每两相邻的光路转换结构130、230之间具有一连接线131、231。当发光元件110(或210)所产生的发散光束L通过连接线131(或231)时,可能会被偏折而形成杂散光。均光元件14可使发散光束L穿过连接线131(或231)所形成的杂散光被雾化(或均匀化),以避免在连接线131(或231)的位置产生过于偏低或过于偏高的亮度。
因此,通过使用光路转换元件13、23以及均光元件14,本实用新型实施例的信号指示灯具相较于传统的交通信号指示灯来说,可以使用更少的发光元件110、210,即可产生符合法规需求的亮度与均匀度。以手掌形的指示图案为例,现有的交通信号指示灯需要采用120个LED灯,而图1A的信号指示灯具可以只采用28个LED灯,而以人形的指示图案为例,现有的交通信号指示灯需要采用75个LED灯,但图2A的信号指示灯具可以只使用21个LED灯。换言之,在本实用新型实施例中,图1A与图2A的发光元件110、210不需要以密集排列的方式来形成预定图案,而是以较少的LED数量分散地设置在不同的区域。然而,即便发光元件110(或210)之间具有较宽的间距,通过光路转换元件13(或23)与均光元件14,可均匀化信号指示灯具的灯面所产生的辉度,而同样能符合法规的要求。
请参照图3A至图3F。图3A至图3D皆显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件与光路转换元件的局部俯视示意图。图3E显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具省略均光元件的局部俯视示意图。图3F显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具在第三容置空间的局部剖面示意图。
本实施例的信号指示灯具3也具有电路基板30、框架32、发光模块31、光路转换元件33以及均光元件34(参照图3F)。要特别说明的是,在图3A至图3E中,虽然仅有局部电路基板30被绘示,但本技术领域技术人员应可了解电路基板30可以根据需求而设计成任意形状。因此,电路基板30并不限于图3A与图3E中所绘示的形状,且电路基板30的尺寸是比框架32的尺寸更大。
请先参照图3A,框架32定义出的图案包括第一预定图案32a和第二预定图案32b,其中第一预定图案32a例如是图1A所示的手掌形,第二预定图案32b例如是图2A所示的人形。在本实施例中,第一预定图案32a与第二预定图案32b部分重叠。
和图1A与图2A所示的实施例不同的是,在图3A的实施例中,框架32具有第一容置空间320a、第二容置空间320b与第三容置空间320c。如图3A所示,第一及三容置空间320a、320c相互搭配以呈现一第一预定图案32a,而第二及三容置空间320b、320c相互搭配以呈现一第二预定图案32b。
请参照图3B至图3D。在图3B至图3D中,分别显示框架32所定义出的第一容置空间320a、第二容置空间320b与第三容置空间320c的范围与形状。
请先参照图3B,框架32的第一预定图案32a扣除和第二预定图案32b重叠的区域则定义为第一容置空间320a,如图3B中的实线所示。请参照图3C,在本实施例中,框架32的第二预定图案32b中扣除和第一预定图案32a重叠的区域则定义为第二容置空间320b,如图3C中的实线所示。请参照图3D,第一预定图案32a与第二预定图案32b相互重叠的区域,即定义为第三容置空间320c,如图3D中的实线所示。
发光模块31与框架32皆设置于电路基板30上,其中发光模块31是位于框架32所定义出的第一至第三容置空间320a~320c内。详细而言,发光模块31具有多个第一发光元件310a与多个第二发光元件310b,其中多个第一发光元件310a分散设置在电路基板30上且容置在所述第一及三容置空间320a、320c内,多个第二发光元件310b分散设置在所述电路基板30上且容置在第二及三容置空间320b、320c内。
如图3A所示,在本实施例中,第一容置空间320a内仅设有多个第一发光元件310a,而第二容置空间320b内仅设有多个第二发光元件310b。另外,有部分第一发光元件310a与部分第二发光元件310b是共同设置在第三容置空间320c内,并且这些第一及第二发光元件310a、310b是两两彼此相邻设置。
第一发光元件310a与第二发光元件310b可以分别发出不同颜色的可见光。举例而言,第一发光元件310a可发出红光,而第二发光元件310b可发出绿光。这些第一发光元件310a与第二发光元件310b皆可通过电路基板30上已配设的线路电性连接至一控制单元(未图示)。通过控制单元的控制,第一发光元件310a与第二发光元件310b可交替开关。除此之外,控制单元也可控制打开或关闭第一发光元件310a的开关与第二发光元件310b的开关的时间。
请参照图3E,光路转换元件33设置在框架32上,并具有多个第一光路转换结构331、多个第二光路转换结构332、及多个第三光路转换结构333,每一个第一光路转换结构331是对应于容置在第一容置空间320a内的相对应的第一发光元件310a,每一个第二光路转换结构332对应于容置在第二容置空间320b内的相对应第二发光元件310b。
另外,请参照图3F,其显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具在第三容置空间的局部剖面示意图。由图中可以看出,在第三容置空间320c中,两相邻的第一发光元件310a与第二发光元件310b是对应于同一个第三光路转换结构333。也就是说,每一个第三光路转换结构333对应于容置在第三容置空间320c内的相对应第一或二发光元件310a、310b。
多个第一、三光路转换结构331、333排列成一对应于第一预定图案32a的第一指示图案,多个第二、三光路转换结构332、333排列成一对应于第二预定图案32b的第二指示图案。本实施例中,第一指示图案是对应第一预定图案32a而呈现手掌形,而第二指示图案对应第二预定图案32b而呈现人形。
和图1B与图2B所示的实施例相似,多个第一、第二及第三光路转换结构331~333都设置在光路转换元件33的出光表面及入光表面之中的至少一个上。另外,在图3E中显示,第一光路转换结构331彼此相连接,且在两个相邻的第一光路转换结构331之间形成第一连接线334。相似地,第二光路转换结构332彼此连接,且在两个相邻的第二光路转换结构332之间形成第二连接线335。第三光路转换结构333彼此连接,并在两相邻的第三光路转换结构333之间形成第三连接线336。
在此实施例中,第一、第二及第三光路转换结构331~333都为菲涅尔透镜。详细而言,每一个第一、第二及第三光路转换结构331~333都具有一凸圆表面及多个排列成同心圆状且围绕凸圆表面的齿状表面。如图3F所示的第三光路转换结构333,在出光表面具有凸圆表面333a以及齿状表面333b。
在图3E的实施例中,第一、第二及第三光路转换结构331~333为菲涅尔透镜,且每一个菲涅尔透镜为单焦距。在第一容置空间320a的每一个第一发光元件310a与在第二容置空间320b的每一个第二发光元件310b是分别位于所对应的菲涅尔透镜的焦距附近;本公开中,焦距附近具体指的是(焦距×70%)至(焦距×130%)的范围。
另外,在第三容置空间320c中,两相邻的第一发光元件310a与第二发光元件310b是共同邻近于菲涅尔透镜的焦距而设置。在图3F的实施例中,第三容置空间320c中的第一发光元件310a与第二发光元件310b的位置,是位于第三光路转换结构333的凸圆表面333a的正下方。
另外,在本实施例中,信号指示灯具3设有均光元件34,其中均光元件34设置于光路转换元件33的上方,并与光路转换元件33彼此分离一预定距离。并且,均光元件34的入光面上具有多个微透镜结构340(请参照图3F),可提升信号指示灯具3的出光均匀度。每一个微透镜结构340可以是凹曲面,例如是凹球面,或者是凸曲面。
要特别说明的是,于本实施例中,当多个第一发光元件310a产生第一发散光束L1,而多个第二发光元件310b关闭时,位于第一容置空间320a内的第一发光元件310a所产生的第一发散光束L1和图1C所示的实施例相似,会被第一光路转换结构331调整成第一平行光束L1’。并且,请参照图3F,位于第三容置空间320c内的第一发光元件310a所产生的第一发散光束L1则会被第三光路转换结构333调整成第一平行光束L1’。随后,通过相对应的第一和第三光路转换结构331、333的第一平行光束L1’皆会穿过均光元件34,而形成第一散射光束L1”,以形成呈现第一指示图案的第一均匀面光源。
同样地,当多个第二发光元件310b产生第二发散光束L2,而多个第一发光元件310a关闭时,位于第二容置空间320b内的第二发光元件310b所产生的第二发散光束L2和图1C所示的实施例相似,会被第二光路转换结构332调整成第一平行光束L2’。并且,请参照图3G,其显示本实用新型另一实施例的信号指示灯具在第三容置空间的局部剖面示意图。由图中可看出,位于第三容置空间320c内的第二发光元件310b所产生的第二发散光束L2则会被第三光路转换结构333调整成第二平行光束L2’。随后,通过相对应的第二和第三光路转换结构332、333的第二平行光束L2’皆会穿过均光元件34,而产生第二发散光束L2”,以形成一呈现第二指示图案的第二均匀面光源。
另外,请参照图3E及图3F(或图3G)。要说明的是,当第一发光元件310a(或第二发光元件310b)所产生的第一发散光束L1(或第二发散光束L2)通过第一光路转换结构331之间的第一连接线334(或第二光路转换结构332之间的第二连接线335)以及第三光路转换结构333之间的第三连接线336时,可能会被偏折而形成杂散光。
均光元件34可使第一发散光束L1(或第二发散光束L2)穿过第一、三连接线334、336(或第二、三连接线335、336)所形成的杂散光被雾化(或均匀化),以避免在第一、三连接线334、336(或第二、三连接线335、336)的位置产生过于偏低或过于偏高的亮度,以均匀化信号指示灯具的灯面的辉度。
在本实施例中,信号指示灯具也可还包括另一设置于发光元件310a(或310b)上的二次光学元件(未图示),例如是透镜或反射杯,以进一步使用来呈现指示图案的面光源的光强度分布符合法规要求。
再者,由于本实用新型实施例的信号指示灯具是使用表面贴装技术来组装LED灯,相较于现有的交通信号指示灯而言,本实用新型实施例的信号指示灯具的整体厚度较薄。
综上所述,本实用新型的有益效果可以在于,本实用新型的指示装置,通过光路转换元件与均光元件的设置,来均匀化指示装置的指示图案的亮度。因此,相较于现有的交通指示信号灯所使用的发光元件的数量,本实用新型实施例的信号指示灯具使用发光元件的数量可减少一半以上。以手掌形的指示图案为例,现有的交通信号指示灯需要采用120个LED灯,而本实用新型实施例的信号指示灯具可以只采用28个LED灯,而以人形的指示图案为例,现有的交通信号指示灯需要采用75个LED灯,但本实用新型实施例的信号指示灯具可以只使用21个LED灯。据此,本实用新型实施例的信号指示灯具在减少使用发光元件的情况下,仍可使灯面的光分布达到法规的要求。
另外,发光元件的个数减少,将发光元件装设于电路基板上的工序重复的次数也可随之减少,可有效节省成本以及组装时间。除此之外,本实用新型利用光路转换结构与均光元件来均匀化指示装置的出光分布。因此,即便所使用的LED灯的亮度有所不同也不致于对出光分布有太大的影响,而可降低挑选LED灯的难度。
设有以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例,非因此局限本实用新型的专利范围,故举凡运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本实用新型的保护范围内。
Claims (19)
1.一种指示装置,其特征在于,所述指示装置包括:
一电路基板;
一框架,其设置在所述电路基板上,其中所述框架具有一呈现一预定图案的一容置空间;
一发光模块,其包括多个分散设置在所述电路基板上且容置在所述容置空间内的发光元件;
一光路转换元件,其设置在所述框架上,其中所述光路转换元件具有多个分别对应于多个所述发光元件的光路转换结构,且多个所述光路转换结构排列成一对应于所述预定图案的指示图案;以及
一均光元件,其设置在所述光路转换元件的上方,并与所述光路转换元件彼此分离一预定距离;
其中,每一个所述发光元件所产生的发散光束穿过相对应的所述光路转换结构以调整成平行光束,所述平行光束穿过所述均光元件以形成一呈现所述指示图案的均匀面光源。
2.如权利要求1所述的指示装置,其特征在于,多个所述光路转换结构设置在所述光路转换元件的一出光表面及一入光表面之中的至少一个上,每一个所述光路转换结构具有一凸圆表面及多个排列成同心圆状且围绕所述凸圆的齿状表面。
3.如权利要求2所述的指示装置,其特征在于,所述光路转换结构为菲涅尔透镜。
4.如权利要求3所述的指示装置,其特征在于,所述菲涅尔透镜为单焦距,且每一个所述发光元件位于所述菲涅尔透镜的焦距附近。
5.如权利要求1所述的指示装置,其特征在于,多个所述光路转换结构彼此相连,每两个所述光路转换结构之间具有一连接线,所述发散光束穿过所述连接线所产生的杂散光被所述均光元件所雾化。
6.如权利要求1所述的指示装置,其特征在于,所述均光元件的一入光面上具有多个微透镜结构。
7.如权利要求6所述的指示装置,其特征在于,每一个所述微透镜结构为一凹曲面或一凸曲面。
8.如权利要求1所述的指示装置,还包括一二次光学元件,设置于所述发光元件上。
9.一种指示装置,其特征在于,所述指示装置包括:
一电路基板;
一框架,其设置在所述电路基板上,其中所述框架具有一第一容置空间、一第二容置空间、及一第三容置空间,所述第一及三容置空间互相搭配以呈现一第一预定图案,所述第二及三容置空间互相搭配以呈现一第二预定图案,其中所述第一预定图案和所述第二预定图案部分重叠;
一发光模块,其包括多个第一发光元件及多个第二发光元件,其中多个所述第一发光元件分散设置在所述电路基板上且容置在所述第一及三容置空间内,多个第二发光元件分散设置在所述电路基板上且容置在所述第二及三容置空间内;
一光路转换元件,其设置在所述框架上,其中所述光路转换元件具有多个第一光路转换结构、多个第二光路转换结构及多个第三光路转换结构,每一个所述第一光路转换结构对应于容置在所述第一容置空间内的相对应所述第一发光元件,每一个所述第二光路转换结构对应于容置在所述第二容置空间内的相对应所述第二发光元件,每一个所述第三光路转换结构对应于容置在所述第三容置空间内的相对应所述第一和二发光元件,其中多个所述第一、三光路转换结构排列成一对应于所述第一预定图案的第一指示图案,多个所述第二、三光路转换结构排列成一对应于所述第二预定图案的第二指示图案;以及
一均光元件,其设置在所述光路转换元件的上方,并与所述光路转换元件彼此分离一预定距离;
其中,每一个所述第一发光元件所产生的第一发散光束穿过相对应的所述第一及三光路转换结构,以调整成第一平行光束,且所述第一平行光束穿过所述均光元件,以形成一呈现所述第一指示图案的第一均匀面光源;
其中,每一个所述第二发光元件所产生的第二发散光束穿过相对应的所述第二或三光路转换结构,以调整成第二平行光束,所述第二平行光束穿过所述均光元件,以形成一呈现所述第二指示图案的第二均匀面光源。
10.如权利要求9所述的指示装置,其特征在于,所述第一发光元件与所述第二发光元件分别发出不同颜色的可见光。
11.如权利要求9所述的指示装置,其特征在于,容置于所述第三容置空间内的多个所述第一发光元件与多个所述第二发光元件两两彼此相邻设置且对应于同一个所述第三光路转换结构。
12.如权利要求9所述的指示装置,其特征在于,多个所述第一、第二及第三光路转换结构都设置在所述光路转换元件的一出光表面及一入光表面之中的至少一个上,每一个所述第一、第二及第三光路转换结构都具有一凸圆表面及多个排列成同心圆状且围绕所述凸圆的齿状表面。
13.如权利要求12所述的指示装置,其特征在于,所述第一、第二及第三光路转换结构都为菲涅尔透镜。
14.如权利要求13所述的指示装置,其特征在于,每一个所述菲涅尔透镜为单焦距,且每一个所述第一发光元件以及每一个所述第二发光元件位于所对应的所述菲涅尔透镜的焦距附近。
15.如权利要求9所述的指示装置,其特征在于,所述均光元件的一入光面上具有多个微透镜结构。
16.如权利要求15所述的指示装置,其特征在于,每一个所述微透镜结构为一凹曲面或一凸曲面。
17.如权利要求9所述的指示装置,其特征在于,所述指示装置为一交通信号灯。
18.如权利要求9所述的指示装置,其特征在于,所述第一预定图案为手掌形,所述第二预定图案为人形。
19.如权利要求9所述的指示装置,还包括一二次光学元件,设置于每一个所述第一及第二发光元件上。
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