TW201348649A - 抗眩光燈源 - Google Patents

Abstract

一種抗眩光燈源，其包括一線性光源以及一調光元件。線性光源適於提供一光線，而調光元件配置於光線的傳遞路徑上。調光元件包括多個彼此平行之條狀稜鏡部，條狀稜鏡部沿著線性光源的一延伸方向排列，且各個條狀稜鏡部的延伸方向垂直於線性光源的延伸方向，以使光線在線性光源的延伸方向上的分佈收斂。

Description

抗眩光燈源

本申請案是有關於一種燈源，且特別是有關於一種抗眩光燈源(anti-glare light source)。

發光二極體(Light-Emitting Diode)屬於半導體元件，其發光晶片之材料主要使用III-V族化學元素之化合物，例如磷化鎵(GaP)或砷化鎵(GaAs)，而其發光原理是將電能轉換為光能。詳細而言，發光二極體藉由對化合物半導體施加電流，以透過電子與電洞的結合將過剩的能量以光的形式釋出。由於發光二極體的發光現象不是藉由加熱發光或放電發光，因此發光二極體的壽命長達十萬小時以上。此外，發光二極體更具有反應速度快、體積小、省電、低污染、高可靠度、適合量產等優點，所以發光二極體應用的領域十分廣泛，如大型看板、交通號誌燈、手機、掃描器、傳真機之光源以及照明等。

以照明方面的應用為例，目前較為常見的是發光二極體燈條(LED light bars)，其包括一印刷電路板以及多個以線性方式排列於印刷電路板上的發光二極體封裝。當印刷電路板上的部分發光二極體封裝無法正常發光時，發光二極體燈條便會出現局部區域較暗的問題，無法提供均勻的線性光線。此時，發光二極體燈條便需進行整件更換的動作，因此目前的發光二極體燈條的使用壽命較低，且維修 成本較高。

有鑑於發光二極體燈條的設計缺陷，已有習知技術提出一種包括導光棒以及封裝在導光棒端部的發光二極體的線性光源，導光棒係用以導引發光二極體封裝所發出的光線，以提供均勻的光線。當部分發光二極體封裝無法正常發光時，從導光棒透出的光線雖具有較低的亮度，但仍然是均勻的。再者，若要對此類型的線性光源進行維修，僅需更換故障的發光二極體封裝，毋須更換導光棒，故維修成本較低。

承上述，由於發光二極體封裝所提供的光線都具有特定之發散程度，當發光二極體封裝所提供的光線之發散程度無法被抑制時，使用者會容易感覺到眩光。舉例而言，由於導光棒採用擠出的方式製作，因此光線在沿著導光棒延伸的方向上之分佈是較為發散的，容易導致眩光。據此，如何降低線性光源的發散程度進而改善線性光源的眩光現象，實為目前研發人員關注的重要議題之一。

本申請案提供一種抗眩光燈源，其具有一調光元件以改善燈源的眩光現象。

本申請案提供一種抗眩光燈源，其包括一線性光源以及一調光元件。線性光源適於提供一光線，而調光元件配置於光線的傳遞路徑上。調光元件包括多個彼此平行之條狀稜鏡部，條狀稜鏡部沿著線性光源的一延伸方向排列，且各個條狀稜鏡部的延伸方向垂直於線性光源的延伸方 向，以使光線在線性光源的延伸方向上的分佈收斂。

在本申請案之一實施例中，前述之線性光源包括一導光棒以及至少一光源，且光源配置於導光棒的至少一端。

在本申請案之一實施例中，前述之各個條狀稜鏡部的一頂角介於140度至150度之間。

在本申請案之一實施例中，前述之調光元件可進一步包括一基板，且條狀稜鏡部排列於基板上。舉例而言，基板與條狀稜鏡部係一體成型。

本申請案另提供一種抗眩光燈源，其包括一線性光源以及一調光元件。線性光源適於提供一光線，而調光元件配置於光線的傳遞路徑上。調光元件包括多個彼此平行之環狀稜鏡部，環狀稜鏡部沿著線性光源的一延伸方向排列，且各個環狀稜鏡部環繞線性光源，以使光線在線性光源的延伸方向上的分佈收斂。

在本申請案之一實施例中，前述之各個環狀稜鏡部的一頂角介於140度至150度之間。

在本申請案之一實施例中，前述之調光元件可進一步包括一管狀體，而線性光源設置於管狀體中，且環狀稜鏡部排列於管狀體之一外表面上。舉例而言，管狀體與環狀稜鏡部係一體成型。

本申請案透過具有條狀或環狀稜鏡部之調光元件以使光線在線性光源的延伸方向上之分佈收斂，是以，本申請案能夠改善燈源的眩光現象。

為讓本申請案之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

【第一實施例】

圖1為本發明第一實施例之抗眩光燈源的示意圖。請參照圖1，本實施例之抗眩光燈源100包括一線性光源110以及一調光元件120。線性光源110適於提供一光線L，而調光元件120配置於光線L的傳遞路徑上。調光元件120包括多個彼此平行之條狀稜鏡部122，條狀稜鏡部122沿著線性光源110的延伸方向D1排列，且各個條狀稜鏡部122的延伸方向D2垂直於線性光源110的延伸方向D1，以使光線L在線性光源110的延伸方向D1上的分佈收斂。換言之，條狀稜鏡部122可以使光線L在延伸方向D1以及Z軸所在的平面上的分佈收斂。

如圖1所示，本實施例之線性光源110包括一導光棒112以及二光源114a、114b，且此二光源114a、114b分別配置於導光棒112的兩端(即雙邊入光設計)。在另一個可行的實施例中，線性光源亦可以僅包括單一個光源，且此光源係配置於導光棒的其中一端(即單邊入光設計)。然而，本申請案不限定線性光源110的型態，此領域具有通常知識者亦可採用其他型態的線性光源110。

圖1的左下部分為導光棒112在Z-D2平面上的局部放大剖面示意。在本實施例中，導光棒112例如係採用擠出的方式製作。詳言之，本實施例可採用相同基礎(base)但透光度略有差異之透明材質以擠出的方式來製作導光棒112。在本實施例中，導光棒112包括導光部112a以及反射部112b。舉例而言，本實施例可採用有摻雜散射顆粒的 壓克力以及無摻雜散射顆粒的壓克力，以擠出的方式來製作導光棒112。經過擠出之後，無摻雜散射顆粒的壓克力會構成導光部112a以有效地導引光線L傳遞，而有摻雜散射顆粒的壓克力會構成反射部112b以反射或散射光線L，以使光線L能夠沿著特定方向出射。

如圖1所示，各個條狀稜鏡部122皆具有一頂角α，且此頂角α例如介於140度至150度之間，以使光線L在延伸方向D1以及Z軸所在的平面上的分佈能夠被收斂。

除了條狀稜鏡部122之外，調光元件120可進一步包括一基板124，且條狀稜鏡部122排列於基板124上。將條狀稜鏡部122製作於基板124上有助於調光元件120的製作。在本實施例中，基板124與條狀稜鏡部122例如係以模具射出成型的方式製作。換言之，基板124與條狀稜鏡部122係一體成型。當然，本申請案並不限定基板124與條狀稜鏡部122的材質以及製作方式，此領域具有通常知識者可以根據實際的設計需求而更動基板124與條狀稜鏡部122的材質以及製作方式(例如擠出)。

此外，本實施例之基板124除了可以採用平板狀之基板之外，亦可採用彎曲之基板，本申請案不限定基板124之外型結構。

【第二實施例】

圖2為本發明第二實施例之抗眩光燈源的示意圖。請參照圖2，本實施例之抗眩光燈源200包括一線性光源210以及一調光元件220。線性光源210適於提供一光線L， 而調光元件220配置於光線L的傳遞路徑上。調光元件220包括多個彼此平行之環狀稜鏡部222，環狀稜鏡部222沿著線性光源210的延伸方向D1排列，且各個環狀稜鏡部222環繞線性光源210，以使光線L在線性光源210的延伸方向D1上的分佈收斂。

如圖2所示，本實施例之線性光源210包括一導光棒212以及二光源214a、214b，且此二光源214a、214b分別配置於導光棒212的兩端(即雙邊入光設計)。在另一個可行的實施例中，線性光源亦可以僅包括單一個光源，且此光源係配置於導光棒的其中一端(即單邊入光設計)。然而，本申請案不限定線性光源210的型態，此領域具有通常知識者亦可採用其他型態的線性光源210。

圖2的左下部分為導光棒212在Z-D2平面上的局部放大剖面示意。在本實施例中，導光棒212例如係採用擠出的方式製作。詳言之，本實施例可採用相同基礎(base)但透光度略有差異之透明材質以擠出的方式來製作導光棒212。在本實施例中，導光棒212包括導光部212a以及反射部212b。舉例而言，本實施例可採用有摻雜散射顆粒的壓克力以及無摻雜散射顆粒的壓克力，以擠出的方式來製作導光棒212。經過擠出之後，無摻雜散射顆粒的壓克力會構成導光部212a以有效地導引光線L傳遞，而有摻雜散射顆粒的壓克力會構成反射部212b以反射或散射光線L，以使光線L能夠沿著特定方向出射。

如圖2所示，各個環狀稜鏡部222的頂角α介於140度至150度之間，以使光線L在線性光源210的延伸方向 D1上的分佈收斂。

除了環狀稜鏡部222之外，調光元件220可進一步包括一管狀體224，而線性光源210設置於管狀體224中，且環狀稜鏡部222排列於管狀體224之外表面上。詳言之，線性光源210的導光棒212例如係穿設於管狀體224內。換言之，管狀體224係套設於線性光源210的導光棒212外。

舉例而言，管狀體224與環狀稜鏡部222係一體成型。在本實施例中，基板224與條狀稜鏡部222例如係以模具射出成型的方式製作。換言之，基板224與條狀稜鏡部222係一體成型。當然，本申請案並不限定基板224與條狀稜鏡部222的材質以及製作方式，此領域具有通常知識者可以根據實際的設計需求而更動基板224與條狀稜鏡部222的材質以及製作方式。

【實驗例】

圖3A為線性光源的強度分佈圖，圖3B為圖1之抗眩光燈源100的強度分佈圖，而圖3C為圖2之抗眩光燈源200的強度分佈圖。請參照圖3A至圖3C，曲線A為光線在延伸方向D1以及Z軸所在的平面上的分佈，而曲線B為光線在延伸方向D2以及Z軸所在的平面上的分佈。從圖3A中之曲線A可知，在未使用調光元件的情況下，光線在延伸方向D1以及Z軸所在的平面上的分佈較為發散，故容易產生眩光。從圖3B中之曲線A可知，在使用第一實施例所揭露的調光元件120之情況下，光線在延伸 方向D1以及Z軸所在的平面上的分佈較為收斂，故較不容易產生眩光。同樣地，從圖3C中之曲線A可知，在使用第二實施例所揭露的調光元件220之情況下，光線在延伸方向D1以及Z軸所在的平面上的分佈較為收斂，故較不容易產生眩光。

本申請案透過具有條狀或環狀稜鏡部之調光元件以使光線在線性光源的延伸方向上之分佈收斂，據此，本申請案能夠改善燈源的眩光現象。

雖然本申請案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本申請案，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本申請案之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本申請案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200‧‧‧抗眩光燈源

110、210‧‧‧線性光源

112、212‧‧‧導光棒

112a‧‧‧導光部

112b‧‧‧反射部

114a、114b、214a、214b‧‧‧光源

120、220‧‧‧調光元件

122‧‧‧條狀稜鏡部

124‧‧‧基板

222‧‧‧環狀稜鏡部

224‧‧‧管狀體

L‧‧‧光線

D1、D2‧‧‧延伸方向

α‧‧‧頂角

圖1為本發明第一實施例之抗眩光燈源的示意圖。

圖2為本發明第二實施例之抗眩光燈源的示意圖。

圖3A為線性光源的強度分佈圖。

圖3B為圖1之抗眩光燈源100的強度分佈圖。

圖3C為圖2之抗眩光燈源200的強度分佈圖。

100‧‧‧抗眩光燈源

110‧‧‧線性光源

112‧‧‧導光棒

112a‧‧‧導光部

112b‧‧‧反射部

114a、114b‧‧‧光源

120‧‧‧調光元件

122‧‧‧條狀稜鏡部

124‧‧‧基板

L‧‧‧光線

D1、D2‧‧‧延伸方向

α‧‧‧頂角

Claims (10)

1. 一種抗眩光燈源，包括：一線性光源，適於提供一光線；以及一調光元件，配置於該光線的傳遞路徑上，其中該調光元件包括多個彼此平行之條狀稜鏡部，該些條狀稜鏡部沿著該線性光源的延伸方向排列，且各該條狀稜鏡部的延伸方向垂直於該線性光源的延伸方向，以使該光線在該線性光源的延伸方向上的分佈收斂。
2. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中該線性光源包括：一導光棒；以及至少一光源，配置於該導光棒的至少一端。
3. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中各該條狀稜鏡部的一頂角介於140度至150度之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中該調光元件更包括一基板，該些條狀稜鏡部排列於該基板上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之抗眩光燈源，其中該基板與該些條狀稜鏡部係一體成型。
6. 一種抗眩光燈源，包括：一線性光源，適於提供一光線；以及一調光元件，配置於該光線的傳遞路徑上，其中該調光元件包括多個彼此平行之環狀稜鏡部，該些環狀稜鏡部沿著該線性光源的一延伸方向排列，且各該環狀稜鏡部環繞該線性光源，以使該光線在該線性光源的延伸方向上的分佈收斂。
7. 如申請專利範圍第6項所述之抗眩光燈源，其中該線性光源包括：一導光棒；以及至少一光源，配置於該導光棒的至少一端。
8. 如申請專利範圍第6項所述之抗眩光燈源，其中各該環狀稜鏡部的一頂角介於140度至150度之間。
9. 如申請專利範圍第6項所述之抗眩光燈源，其中該調光元件更包括一管狀體，該線性光源設置於該管狀體中，且該些環狀稜鏡部排列於該管狀體之一外表面上。
10. 如申請專利範圍第9項所述之抗眩光燈源，其中該管狀體與該些環狀稜鏡部係一體成型。