TW201341727A - 側光源處理模組以及應用該側光源處理模組之照明裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種側光源處理模組以及應用該側光源處理模組之照明裝置，側光源處理模組包括一第一表面以及相對於第一表面之一第二表面，且第二表面上形成有複數個鋸齒狀結構；其中，任一鋸齒狀結構上之任一表面與垂直於該第一表面之一法線間的夾角係呈一特定角度，以使投射至鋸齒狀結構上之光束於其上產生反射，並因應該特定角度而朝一相對應之方向行進。

Description

側光源處理模組以及應用該側光源處理模組之照明裝置
本發明係一種側光源處理模組側光源處理模組，尤其關於一種應用於照明裝置之側光源處理模組側光源處理模組。
一般來說，由於導光板具有將由其側邊所接收之光束均勻傳導至整個導光板的功能，因此大部分利用側向式光源的裝置都是透過導光板將側向式光源所提供之光束向外輸出，故導光板的應用範疇非常廣泛，如應用於液晶面板或是發光鍵盤的背光模組，抑或是應用於室內照明裝置或室外照明裝置等。
請參閱圖1，其為習知導光板之結構示意圖，且圖1中亦示意了部分入射至導光板之光束的行進路徑；其中，導光板1具有一第一表面11以及相對於第一表面11之一第二表面12，且第一表面11與第二表面12皆呈平整狀。
又，光源9係設置於導光板11的側邊，用以提供複數光束L1入射至導光板1內，由於導光板1的折射率大於空氣的折射率，根據司乃耳定律(snell’s law)可知，入射至導光板1內的光束L1容易於導光板1內產生全反射現象，因此由導光板1之一端入射至導光板1內的光束L1可以在導光板1內不斷地發生全反射而傳導至導光板1之另一端，如此使得導光板1內具有均勻的光能分布。
又，為了使導光板1內的光能可以向外輸出，第一表面11上還具有複數個用以破壞全反射現象的出光點13，因此，當入射至導光板1內的光束L1投射至出光點13時會往外折射，進而能夠向外輸出(光束L1’)。其中，該些出光點13係可透過一印刷製程、一蝕刻製程、一切削製程、一微影製程或一噴沙製程等方式而形成於第一表面11上。
然而，習知的導光板1是具有缺點，即相對於導光板1之第一表面11的面積而言，所有出光點13所佔的面積顯得過小，以致於存在於導光板1內的光能無法有效地向外輸出，造成導光板1所輸出的光亮不足。
然而，在很多的時候，應用習知導光板的裝置(如照明裝置)所注重的是盡可能的使輸出明亮以及節省能源，而輸出光束的均勻度並不是那麼的重要，根據以上的描述可知，習知的的導光板是無法滿足這樣的需求。是以，習知的導光板具有改善的空間。
本發明之主要目，在提供一種側光源處理模組，尤其係關於一種具有指向性且光使用效率佳的側光源處理模組。
本發明之另一目的，在提供一種應用上述側光源處理模組之照明裝置。
於一較佳實施例中，本發明提供一種照明裝置，包括：一側光源處理模組側光源處理模組，包括一第一表面以及相對於該第一表面之一第二表面，且該第二表面上形成有至少一鋸齒狀結構；至少一發光二極體單元，設置於該側光源處理模組之側緣，且用以輸出複數光束；以及一導光模組，用以使該至少一發光二極體單元所輸出之該些光束中之至少一者朝該至少一鋸齒狀結構投射；其中，該至少一鋸齒狀結構上之一表面與垂直於該第一表面之一法線間的夾角係呈一特定角度，以使投射至該至少一鋸齒狀結構上之至少一光束於其上產生全反射，並因應該特定角度而朝一相對應之方向行進。
於一較佳實施例中，該導光模組設置於該至少一發光二極體單元以及該側光源處理模組側光源處理模組之間，抑或是該至少一發光二極體單元設置於該側光源處理模組以及該導光模組之間。。
於一較佳實施例中，該導光模組係包括一半圓柱透境、一微結構以及一光學元件中之至少一者。
於一較佳實施例中，該側光源處理模組更包括一散斑(Speckle)層，該散斑層係形成於該側光源處理模組之一另一表面，以使朝該相對應之方向行進之至少一光束於穿經過該散斑層後向外輸出。
於一較佳實施例中，該散斑層至少包括複數個散斑，且該些散斑係連續性分布於該另一表面，抑或是該些散斑係間斷性分布於該另一表面，抑或是該些散斑係分布形成一特定形狀。
於一較佳實施例中，該散斑層包括至少一功能區域，該至少一功能區域呈一特定形狀且不含任一散斑。
於一較佳實施例中，該至少一發光二極體單元係包括一第一發光二極體單元以及一第二發光二極體單元，且該第一發光二極體單元以及該第二發光二極體單元係分別位於該側光源處理模組之一第一側緣以及一第二側緣。
於一較佳實施例中，照明裝置係為一室內照明裝置或一室外照明裝置。
於一較佳實施例中，該特定角度係介於45度+/-3度之間。
於一較佳實施例中，該側光源處理模組更包括至少一增亮膜(BEF)，其設置於該至少一鋸齒狀結構上之至少一表面。
於一較佳實施例中，該側光源處理模組更包括一影像片，且該散斑層係位於該鋸齒狀結構以及該影像片之間，以使自該光源所輸出之複數光束於依序經由該鋸齒狀結構、該散斑層以及該影像片後向外輸出。
於一較佳實施例中，本發明亦提供一種側光源處理模組，用以傳導由該側光源處理模組之側緣進入的複數光束並予以向外輸出，包括：一第一表面以及相對於該第一表面之一第二表面，且該第二表面上形成有至少一鋸齒狀結構；其中，該至少一鋸齒狀結構上之一表面與垂直於該第一表面之一法線間的夾角係呈一特定角度，以使投射至該至少一鋸齒狀結構之該表面上之至少一光束於其上產生全反射，並因應該特定角度而朝一相對應之方向行進，進而於穿經過該第一表面後向外輸出。
於一較佳實施例中，側光源處理模組更包括一散斑(Speckle)層，該散斑層係形成於該側光源處理模組之該第一表面。
於一較佳實施例中，該散斑層至少包括複數個散斑，且該些散斑係連續性分布於該另一表面，抑或是該些散斑係間斷性分布於該另一表面，抑或是該些散斑係分布形成一特定形狀。
於一較佳實施例中，該散斑層包括至少一功能區域，該至少一功能區域呈一特定形狀且不含任一散斑。
於一較佳實施例中，該特定角度係介於45度+/-3度之間。
於一較佳實施例中，側光源處理模組更包括至少一增亮膜(BEF)，其設置於該至少一鋸齒狀結構上之至少一表面。
於一較佳實施例中，側光源處理模組係應用於一室內照明裝置、一室外照明裝置、一顯示裝置、一背光模組或一投影裝置。
於一較佳實施例中，該室內照明裝置或該室外照明裝置係包括至少一發光二極體單元以及一導光模組，且該至少一發光二極體單元置於該側光源處理模組之側緣，而該導光模組設置於該至少一發光二極體單元以及該側光源處理模組之間，抑或是該至少一發光二極體單元設置於該側光源處理模組以及該導光模組之間，且該導光模組用以使該至少一發光二極體單元所輸出之複數光束中之至少一者朝該至少一鋸齒狀結構投射。
於一較佳實施例中，該導光模組係包括一半圓柱透境、一微結構以及一光學元件中之至少一者。
於一較佳實施例中，側光源處理模組更包括一影像片，且該散斑層係位於該鋸齒狀結構以及該影像片之間，以使自該側光源處理模組之側緣進入的該些光束於依序經由該鋸齒狀結構、該散斑層以及該影像片後向外輸出。
請參閱圖2，其為本發明側光源處理模組於第一較佳實施例之結構側視圖。側光源處理模組2包括一第一表面21以及相對於第一表面21之一第二表面22，且第二表面22上形成有複數個鋸齒狀結構221；其中，任一鋸齒狀結構221上任一表面與垂直於第一表面之一法線N之間皆形成有一夾角θ1。
特別說明的是，當任一光束由側光源處理模組2之側緣進入側光源處理模組2，並投射至任一鋸齒狀結構221之任一表面上而產生全反射時，該任一光束L2會因應所投射至該任一鋸齒狀結構221之表面與法線N間的夾角θ1而繼續朝一相對應之方向行進，並進而於穿經過側光源處理模組2的第一表面21後向外輸出。
進一步而言，本發明可藉由對任一鋸齒狀結構221上之任一表面與法線N之間的夾角θ1進行設計，以控制任一光束L2於該任一鋸齒狀結構221上產生全反射後的行進方向；根據以上說明可知，本發明提供的是一種具有指向性的側光源處理模組2，因此本發明側光源處理模組2可使需要光線的區域(光束L2產生全反射後的指向區域)特別明亮。
再者，由於在鋸齒狀結構221上產生全反射的大部分光束L2可直接穿經過側光源處理模組2的第一表面21而向外輸出，故本發明不須於側光源處理模組2的第一表面21上設置出光點，如此不會因為所有出光點所佔的總面積過小而產生側光源處理模組2內的光能無法快速向外輸出的問題。
於本較佳實施例中，側光源處理模組2係呈一平板狀，而側光源處理模組2之每一鋸齒狀結構上之任一表面與法線N之間的夾角θ1皆被設計成一特定角度，且該特定角度係介於45度+/-3度之間，使得當該些光束L2由側光源處理模組2之側緣進入側光源處理模組2，並投射至任一鋸齒狀結構221之任一表面上而產生全反射時，大部分的光束L2皆能於反射後繼續朝著方向D1行進。
當然，上述僅為一實施例，此當亦可由熟悉本技術之人士依據實際應用需求而進行任何均等的變化設計，如任一鋸齒狀結構221上之任一表面與法線N之間的夾角並不一定被設計成相同的角度。
請參閱圖3，其為本發明側光源處理模組於第二較佳實施例之結構側視圖。其中，本較佳實施例之擴散結構大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述，而本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，側光源處理模組2’更包括有一增亮膜(Brightness Enhancement Film,BEF)23，且該增亮膜23設置於每一鋸齒狀結構221的每一表面上，不但可使投射至其上的該些光束L2予以加強集中後才向外反射，更可使在鋸齒狀結構221上產生全反射且未能直接穿經過第一表面21卻從第一表面21反射回鋸齒狀結構的光束再度反射，以使其進而於穿經過側光源處理模組2之第一表面21後向外輸出，因此增亮膜23具有光回收以再度利用的功能。
請參閱圖4，其為本發明側光源處理模組於第三較佳實施例之結構側視圖。其中，本較佳實施例之擴散結構2”大致類似於本案第一較佳實施例與第二較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述，而本較佳實施例與前述第一較佳實施例與第二較佳實施例不同之處在於，側光源處理模組2”更包括有一散斑(Speckle)層24，該散斑層24係形成於側光源處理模組2之第一表面21，用以對在鋸齒狀結構221上產生反射後的該些光束提供一混光功能，進而使得由散斑層24向外輸出之光線呈現出均勻的混白光。於本較佳實施例中，散斑層24係包括複數個散斑分布於第一表面21的全部。
請參閱圖5，其為本發明側光源處理模組於第四較佳實施例之散斑層的正視圖。本較佳實施例之側光源處理模組2”大致類似於本案第三較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。
其中，本較佳實施例與前述第三較佳實施例不同之處在於，散斑層24上包括一功能區域241，且該功能區域241不含任一散斑並具有一特定形狀(如LOGO)，即散斑層24’上的散斑並非是分布於第一表面21的全部。
於本較佳實施例中，由於功能區域241不具有任一散斑而無法提供混光功能，因此由該特定形狀(如LOGO)所輸出的光線會不同於由該特定形狀(如LOGO)以外之區域所輸出的光線(均勻的混白光)。
請參閱圖6，其為本發明側光源處理模組於第五較佳實施例之散斑層的正視圖。本較佳實施例之側光源處理模組2”大致類似於本案第三較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。
其中，本較佳實施例與前述第三較佳實施例不同之處在於，散斑層24”上的散斑係僅分布於第一表面21的部分表面，並分布形成一特定形狀(如LOGO)。
於本較佳實施例中，由於特定形狀(如LOGO)的區域具有散斑提供混光功能，因此該特定形狀(如LOGO)所輸出的光線(均勻的混白光)會不同於由該特定形狀(如LOGO)以外之區域所輸出的光線。
由以上第四佳實施例以及第五較佳實施例可知，本發明側光源處理模組2”可令特定的區域或特定的形狀以不同方式或不同光線呈現來吸引眾人的目光，以達廣告的效果或特殊的目的。
請參閱圖7，其為本發明側光源處理模組於第六較佳實施例之部分結構示意圖。本較佳實施例之擴散結構1大致類似於本案第三較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。
其中，本較佳實施例與前述第三較佳實施例不同之處在於，側光源處理模組2’’’更包括一影像片25(如正片、色片、幻燈片、投影片等)，設置於散斑層24外並位於光束行進的方向上，以使自光源所輸出之複數光束於依序經由鋸齒狀結構221、散斑層24以及影像片25後向外輸出，因此影像片25上的影像得以呈現，以圖7為例，部份影像區域(如LOGO)呈現紅色，而另一部分的區域(如LOGO以外的區域)則呈現綠色。因此，本較佳實施例亦可達廣告的效果或特殊的目的。
請參閱圖8，其為一較佳圖2所示側光源處理模組應用於側向式照明裝置的示意圖。側向式照明裝置3可為一室內照明裝置或一室外照明裝置，且包括複數個發光二極體單元31、側光源處理模組2以及導光模組32；其中，該些發光二極體單元31設置於側光源處理模組2的側緣，且導光模組32’介於該些發光二極體單元31以及側光源處理模組2之間，用以引導該些發光二極體單31元所輸出之該些光束L2中之大部分者朝著該些鋸齒狀結構221的方向投射，較佳者，導光模組32係包括一半圓柱透境、一微結構以及一光學元件中之至少一者。
請參閱圖9，其為另一較佳圖2所示側光源處理模組應用於側向式照明裝置的示意圖。本應用實施例側向式照明裝置3’大致類似於上述應用實施例中所述者，在此即不再予以贅述。
其中，本應用實施例與前述應用實施例不同之處在於，該些發光二極體單元31係設置於側光源處理模組2以及導光模組32’之間，該些發光二極體單31元所輸出之該些光束L2係先投射至導光模組32’，導光模組32’再引導該些光束L2中之大部分者朝著該些鋸齒狀結構221的方向投射。
當然，熟知本技藝之人士亦可輕易依據上述應用實施例所獲得之啟示而將圖3~圖7所示之側光源處理模組應用於側向式照明裝置中。除此之外，本發明側光源處理模組亦可應用於其它照明裝置，如壁燈、廣告燈、燈罩等；抑或是應用於背光模組，如液晶顯示裝置等；抑或是應用於投影裝置等。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。
1．．．導光板
2．．．側光源處理模組
3．．．照明裝置
2’．．．側光源處理模組
2”．．．側光源處理模組
2’’’．．．側光源處理模組
3’．．．側向式照明裝置11第一表面
12．．．第二表面
13．．．出光點
21．．．第一表面
22．．．第二表面
23．．．增亮膜
24．．．散斑層
24’．．．散斑層
24”．．．散斑層
25．．．影像片
31．．．發光二極體單元
32．．．導光模組
32’．．．導光模組
221．．．鋸齒狀結構
241．．．功能區域
D1．．．方向
L1．．．光束
L1’．．．光束
L2．．．光束
N．．．法線
θ1．．．鋸齒狀結構之二相鄰表面間的夾角
圖1：係為習知導光板之結構示意圖。
圖2：係為本發明側光源處理模組於第一較佳實施例之結構側視圖。
圖3：係為本發明側光源處理模組於第二較佳實施例之結構側視圖。
圖4：係為本發明側光源處理模組於第三較佳實施例之結構側視圖。
圖5：係為本發明側光源處理模組於第四較佳實施例之散斑層的正視圖。
圖6：係為本發明側光源處理模組於第五較佳實施例之散斑層的正視圖。
圖7：係為本發明側光源處理模組於第六較佳實施例之部分結構示意圖。
圖8：係為一較佳圖2所示側光源處理模組應用於側向式照明裝置的示意圖。
圖9：係為另一較佳圖2所示側光源處理模組應用於側向式照明裝置的示意圖。
2．．．側光源處理模組
3．．．照明裝置
21．．．第一表面
22．．．第二表面
31．．．發光二極體單元
32．．．導光模組
221．．．鋸齒狀結構
L2．．．光束
θ1．．．鋸齒狀結構之二相鄰表面間的夾角

Claims (21)

  1. 一種照明裝置，包括：一側光源處理模組，包括一第一表面以及相對於該第一表面之一第二表面，且該第二表面上形成有至少一鋸齒狀結構；至少一發光二極體單元，設置於該側光源處理模組之側緣，且用以輸出複數光束；以及一導光模組，用以使該至少一發光二極體單元所輸出之該些光束中之至少一者朝該至少一鋸齒狀結構投射；其中，該至少一鋸齒狀結構上之一表面與垂直於該第一表面之一法線間的夾角係呈一特定角度，以使投射至該至少一鋸齒狀結構上之至少一光束於其上產生全反射，並因應該特定角度而朝一相對應之方向行進。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該導光模組設置於該至少一發光二極體單元以及該側光源處理模組之間，抑或是該至少一發光二極體單元設置於該側光源處理模組以及該導光模組之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該導光模組係包括一半圓柱透境、一微結構以及一光學元件中之至少一者。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該側光源處理模組更包括一散斑(Speckle)層，該散斑層係形成於該導光結構之該第二表面，以使朝該相對應之方向行進之至少一光束於穿經過該散斑層後向外輸出。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之照明裝置，其中該散斑層至少包括複數個散斑，且該些散斑係連續性分布於該另一表面，抑或是該些散斑係間斷性分布於該另一表面，抑或是該些散斑係分布形成一特定形狀。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之照明裝置，其中該散斑層包括至少一功能區域，該至少一功能區域呈一特定形狀且不含任一散斑。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該至少一發光二極體單元係包括一第一發光二極體單元以及一第二發光二極體單元，且該第一發光二極體單元以及該第二發光二極體單元係分別位於該側光源處理模組之一第一側緣以及一第二側緣。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，係為一室內照明裝置或一室外照明裝置。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該特定角度係介於45度+/-3度之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該側光源處理模組更包括至少一增亮膜(BEF)，其設置於該至少一鋸齒狀結構上之至少一表面。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該側光源處理模組更包括一影像片，且該散斑層係位於該鋸齒狀結構以及該影像片之間，以使自該光源所輸出之複數光束於依序經由該鋸齒狀結構、該散斑層以及該影像片後向外輸出。
  12. 一種側光源處理模組，用以傳導由該側光源處理模組之側緣進入的複數光束並予以向外輸出，該側光源處理模組包括一第一表面以及相對於該第一表面之一第二表面，且該第二表面上形成有至少一鋸齒狀結構；其中，該至少一鋸齒狀結構上之一表面與垂直於該第一表面之一法線間的夾角係呈一特定角度，以使投射至該至少一鋸齒狀結構之該表面上之至少一光束於其上產生全反射，並因應該特定角度而朝一相對應之方向行進，進而於穿經過該第一表面後向外輸出。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之側光源處理模組，更包括一散斑(Speckle)層，該散斑層係形成於該側光源處理模組側光源處理模組之該第一表面。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之側光源處理模組，其中該散斑層至少包括複數個散斑，且該些散斑係連續性分布於該另一表面，抑或是該些散斑係間斷性分布於該另一表面，抑或是該些散斑係分布形成一特定形狀。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之側光源處理模組，其中該散斑層包括至少一功能區域，該至少一功能區域呈一特定形狀且不含任一散斑。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之側光源處理模組組，其中該特定角度係介於45度+/-3度之間。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之側光源處理模組，更包括至少一增亮膜(BEF)，其設置於該至少一鋸齒狀結構上之至少一表面。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之側光源處理模組，係應用於一室內照明裝置、一室外照明裝置、一顯示裝置、一背光模組或一投影裝置。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之側光源處理模組，其中該室內照明裝置或該室外照明裝置係包括至少一發光二極體單元以及一導光模組，且該至少一發光二極體單元置於該側光源處理模組之側緣，而該導光模組設置於該至少一發光二極體單元以及該側光源處理模組之間，抑或是該至少一發光二極體單元設置於該側光源處理模組以及該導光模組之間，且該導光模組用以使該至少一發光二極體單元所輸出之複數光束中之至少一者朝該至少一鋸齒狀結構投射。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之組側光源處理模組，其中該導光模組係包括一半圓柱透境、一微結構以及一光學元件中之至少一者。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之組側光源處理模組，更包括一影像片，且該散斑層係位於該鋸齒狀結構以及該影像片之間，以使自該側光源處理模組之側緣進入的該些光束於依序經由該鋸齒狀結構、該散斑層以及該影像片後向外輸出。
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