TW201525363A - 集光導光器 - Google Patents

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Abstract

一種集光導光器,包含:至少一導光單元,該導光單元包括扁平狀的一導光部與一集光部。該導光部包括二間隔的第一導光面、二連接該等第一導光面的第二導光面,以及間隔相對的一導光入光面與一導光出光面。該集光部包括一集光入光面,及一朝向該導光入光面的集光出光面。光線經由該集光入光面、該集光出光面與該導光入光面後進入該導光部內之後,並且受到該導光部傳導後最後由該導光出光面射出。藉由該導光單元為扁平狀,可將點光源導引成條狀的面光源,以符合使用需求。本發明可沿著燈具邊緣延伸,有助於強化燈具邊緣形狀。

Description

集光導光器
本發明是有關於一種集光導光器,特別是指一種可用於傳導一發光件的光線的集光導光器。
近年來,以發光二極體燈(LED燈)作為光源的車燈已廣泛使用,而LED燈的光源主要是透過一導光透鏡向前導出,導光透鏡的結構設計會影響投射出的光學圖案。參閱圖1,以美國專利US7270454號專利案為例,其揭露的一車燈主要包含一發光件11與一透鏡12,該透鏡12包括一個直接光控制部121,以及一個圍繞該直接光控制部121的反射光控制部122。該反射光控制部122的一前表面123與一後表面124皆為非平整的凹凸狀表面。進入該反射光控制部122的光線主要為一次反射而出光,射向該後表面124的光線可反射而朝該前表面123射出到外部。而該專利案所形成的光學圖案主要為數個環形的亮紋與暗紋相間隔排列。
事實上,以該透鏡12整體之外觀來看,乃呈現三維立體弧狀設計(自該專利案之圖1的前視圖可看出),可將該發光件11之點光源轉換成面光源而自該前表面123射 出。但另一方面,目前有一種車燈需求,希望該車燈除了具備大面積發光的主燈之外,還能具有可強化該車燈的外形輪廓的副燈,但因為車燈燈殼內的空間有限,因此,如何設計出一種導光元件之創新結構,可適用於安裝在車燈之有限空間內,又能沿著該車燈之外形輪廓而延伸,乃為一重要課題。
而除了車燈之外,其他的照明燈具、訊號燈、裝飾燈具或廣告燈箱等設備,並且無論是運用於室內或室外場合的燈具,也會有使用導光元件配合發光件來強調燈具外形之需求。有鑑於大眾對於導光元件的使用需求與選擇上的考量會有所不同,為了滿足廣大消費者的需求,本案發明人乃提出另一種結構創新、光學作用不同的導光器。
因此,本發明之目的,即在提供一種結構創新、方便安裝,可強調燈具邊緣形狀的集光導光器。
於是,本發明集光導光器,包含:至少一導光單元,該導光單元包括一扁平狀的導光部,以及一扁平狀的集光部。
該導光部包括二間隔相對的第一導光面、二間隔相對且連接該等第一導光面的第二導光面、一連接於該等第一導光面與第二導光面的一端的導光入光面,以及一連接於該等第一導光面與第二導光面的另一端並與該導光入光面間隔相對的導光出光面。該集光部位於該導光入光 面的一側,並包括一供光線進入的集光入光面,及一朝向該導光入光面的集光出光面;光線經由該集光入光面、該集光出光面與該導光入光面後進入該導光部內之後,能受到該等第一導光面與第二導光面反射而朝該導光出光面射出。
本發明之功效:藉由該導光單元為扁平狀設計,可將點光源導引成條狀的面光源,以符合使用需求。本發明可沿著燈具邊緣延伸,在安裝時相當方便,並且有助於強化燈具邊緣形狀;而該集光部之集光作用,可提升發光效率。
21‧‧‧發光件
22‧‧‧電路板
3‧‧‧導光單元
4‧‧‧導光部
41‧‧‧第一導光面
42‧‧‧第二導光面
43‧‧‧導光入光面
430‧‧‧安裝槽
431‧‧‧第一入光段
432‧‧‧第二入光段
44‧‧‧導光出光面
441‧‧‧齒狀結構
5‧‧‧集光部
51‧‧‧集光入光面
52‧‧‧集光出光面
521‧‧‧微結構
6‧‧‧空氣層
7‧‧‧發光圖案
L‧‧‧軸線
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一種已知車燈的剖視圖;圖2是本發明集光導光器的一較佳實施例的立體圖;圖3是該較佳實施例的局部剖視圖;圖4是該較佳實施例的局部示意圖,圖中箭頭示意光行進路徑;及圖5是一示意圖,顯示一發光件的光線受到該較佳實施例之一導光單元傳導後所形成的發光圖案。
參閱圖2、3、4,本發明集光導光器之較佳實施例,用於傳導數個發光件21(圖中只示出一個)之光線,每 一發光件21例如一發光二極體(LED),而且該等發光件21設置在一呈環形的電路板22上。而該集光導光器整體大致呈環形結構,並包含數個呈扁平狀的導光單元3。
每一導光單元3包括一導光部4,以及一集光部5。該等導光單元3的導光部4是用塑膠材料一體製成,並且相連接且圍繞一軸線L而形成一環狀結構。每一導光部4繞著該軸線L而呈弧形扁平狀,並包括二沿著其弧長方向間隔相對且由上往下逐漸靠近的第一導光面41、二沿著該集光導光器的徑向方向間隔相對且連接於該等第一導光面41之間的第二導光面42、一連接於該等第一導光面41與第二導光面42的一端的導光入光面43,以及一連接於該等第一導光面41與第二導光面42的另一端並與該導光入光面43間隔相對的導光出光面44。
其中,該導光入光面43整體而言,是自該等第一導光面41與第二導光面42之遠離該導光出光面44的一端,朝該導光部4內部凹陷並界定出一供該集光部5設置的安裝槽430。該導光入光面43具有一朝該集光部5弧突的第一入光段431,以及一呈環形地連接在該第一入光段431周緣並與該第一入光段431共同界定該安裝槽430的第二入光段432。
該導光出光面44與該導光入光面43沿著該軸線L的方向間隔排列。該導光出光面44為粗糙表面,並具有數個相連接且圍繞該軸線L而呈環形排列的齒狀結構441,以提供光線擴散霧化之功能。本實施例的每一齒狀結 構441自該出光面44之連接其中一第二導光面42的一側朝另一第二導光面42的方向延伸。該等導光部4的導光出光面44相連接且圍繞該軸線L而形成一環面。
每一導光單元3的集光部5位於該導光入光面43的一側,並設置於該導光部4的安裝槽430。該集光部5是由可透光的塑膠材料製成,並繞著該軸線L而呈弧形扁平狀。該集光部5包括一供光線進入的集光入光面51,及一朝向該導光入光面43的集光出光面52。本實施例之集光入光面51為平面設計。該集光出光面52則大致呈弧面並於局部設有突出結構,該集光出光面52包括數個朝該導光入光面43的第一入光段431突出,並用於擴散霧化光線的微結構521。本實施例之集光部5與該導光部4之間存有間隙,進而界定出一位於兩者之間的空氣層6。
本發明使用時,先將該等發光件21一一設置於該等集光部5的集光入光面51一側。每一發光件21的光線經由每一集光入光面51進入該集光部5內之後,光線被該集光部5收集,可將該發光件21之點光源光線導引收集成發光立體角度較小的光線。接著光線經由該集光出光面52射出該集光部5時,光線在該集光部5與該空氣層6的界面之間產生折射,以使光線能經由該導光入光面43的第一入光段431與第二入光段432進入該導光部4內。接續光線受到該導光部4之導光作用,並受到該等第一導光面41與第二導光面42反射(主要是全反射)而朝該導光出光面44射出。
參閱圖2、4、5,由於該等導光部4的導光出光面44連接成一環面,因此觀看該等導光出光面44時,可看到一大致沿著該環面而呈環形的發光圖案7(圖5以點狀區域表示)。
因此,本發明藉由該等集光部5進行集光作用,可提高發光效率,並使光線配合該等導光部4的導光入光面43形態而進入導光部4內。而該等導光部4則是以該等集光部5之發光形態而作適當的光學結構設計,透過該等第一導光面41與第二導光面42的曲度設計,可將該等發光件21的光線朝該導光出光面44反射,進而將發光件21之點光源導引成二維面光源,對於每一個導光單元3而言,其發光圖案如其導光出光面44之形態,可形成一個二維平面式的長條弧形發光面,而所有導光單元3合在一起看時,則配合形成一環形的發光面。
補充說明的是,該等集光部5之微結構521可以使光線射出該集光出光面52時,幫助霧化柔和光線;類似地,該等導光部4之齒狀結構441,亦可用於擴散霧化光線。但本發明實施時,不以設置該等微結構521與齒狀結構441為必要。
綜上所述,藉由每一導光單元3為扁平狀設計,可將點光源導引成條狀的面光源,以符合使用需求。本發明在應用上可安裝在一圖未示的主燈周緣而作為副燈或裝飾燈,而且正因為導光單元3為扁平狀,因此方便沿著該主燈周緣而圍繞安裝,對於空間有限的燈具而言,要安 裝本發明仍相當方便。本發明之創新結構可產生二維的條狀發光圖案,可沿著燈具邊緣延伸,有助於強化燈具邊緣形狀。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
21‧‧‧發光件
22‧‧‧電路板
3‧‧‧導光單元
4‧‧‧導光部
41‧‧‧第一導光面
43‧‧‧導光入光面
430‧‧‧安裝槽
431‧‧‧第一入光段
432‧‧‧第二入光段
44‧‧‧導光出光面
441‧‧‧齒狀結構
5‧‧‧集光部
51‧‧‧集光入光面
52‧‧‧集光出光面
521‧‧‧微結構
6‧‧‧空氣層

Claims (6)

  1. 一種集光導光器,包含:至少一導光單元,該導光單元包括:一扁平狀的導光部,包括二間隔相對的第一導光面、二間隔相對且連接該等第一導光面的第二導光面、一連接於該等第一導光面與第二導光面的一端的導光入光面,以及一連接於該等第一導光面與第二導光面的另一端並與該導光入光面間隔相對的導光出光面;及一扁平狀的集光部,位於該導光入光面的一側,並包括一供光線進入的集光入光面,及一朝向該導光入光面的集光出光面;光線經由該集光入光面、該集光出光面與該導光入光面後進入該導光部內之後,能受到該等第一導光面與第二導光面反射而朝該導光出光面射出。
  2. 如請求項1所述的集光導光器,其中,該集光出光面包括數個用於擴散霧化光線的微結構。
  3. 如請求項2所述的集光導光器,其中,該導光出光面為粗糙表面。
  4. 如請求項1所述的集光導光器,其中,該導光入光面自該等第一導光面與第二導光面的一端朝該導光部內部凹陷並界定出一供該集光部設置的安裝槽。
  5. 如請求項4所述的集光導光器,其中,該導光入光面具有一朝該集光部弧突的第一入光段,以及一呈環形地連接在該第一入光段周緣,並與該第一入光段共同界定該安裝槽的第二入光段。
  6. 如請求項1所述的集光導光器,包含數個導光單元,該等導光單元的導光部相連接且圍繞一軸線而形成一環狀結構,該等導光部的導光出光面相連接且圍繞該軸線而形成一環面。
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