TWI582499B - 光源模組 - Google Patents

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戴豐源
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
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Description

光源模組
本發明涉及一種光源模組。
相比於傳統的發光源，發光二極體(Light Emitting Diode，LED)具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越廣泛地應用。例如，先前的顯示器的背光模組的光源逐漸由發光二極體取代。
先前的顯示器背光模組通常採用直下式，而直下式背光模組為了能夠減少發光二極體的使用，會在發光二極體上方再增加一擴光元件，該擴光元件能夠將發光二極體的發散角擴大。然而，傳統的擴光元件僅能將發光二極體發出的光的出光角度擴大，其出光並不均勻。
有鑒於此，有必要提供一種出光角度大並且出光均勻的光源模組。
一種光源模組，其包括光源以及與光源相對的透鏡。該透鏡包括底面、入光面、出光面以及透明球體。該入光面與該光源相對設置，該入光面為一自底面的中心向透鏡內部凹陷的曲面。該出光面與底面相對，該出光面包括位於頂部中央的凹面和位於凹面週邊的凸面，該凹面朝向該入光面方向凹陷，該凸面朝遠離該入光面方向外凸。該透明球體收容於該入光面內，且與該光源相對設置，該透明球體內具有複數個中空孔洞。
本發明實施方式的透鏡和採用該種透鏡的光源模組，光源中心處發出的光經過透鏡的透明球體被折射後向四周發散，並且，該透明球體內的中空孔洞可進一步使光線向四周折射，分散後的光線通過該入光面進入該透鏡，並經過該出光面再次發散至四周，從而使該光源的出光均勻。
100‧‧‧光源模組
10‧‧‧光源
11‧‧‧頂面
20‧‧‧透鏡
21‧‧‧底面
211‧‧‧入光面
22‧‧‧出光面
221‧‧‧凹面
222‧‧‧凸面
23‧‧‧側面
24‧‧‧透明球體
241‧‧‧中空孔洞
30‧‧‧支撐桿
圖1為本發明實施方式提供的光源模組的立體示意圖。
圖2為圖1中的光源模組中的透鏡倒置圖，其中光源被隱藏。
圖3為圖1中的光源模組沿III-III的剖示圖。
圖4為圖1中的光源模組中的透明球體的部分剖示圖。
請參閱圖1與圖2，本發明實施方式提供的光源模組100包括光源10及透鏡20。該透鏡20用於對光源10發出的光線進行調整。
請一併參閱圖3，該透鏡20包括底面21、入光面211、出光面22以及側面23。
該底面21為一圓形平面。該入光面211為一自底面21的中心向透鏡20內部凹陷的曲面。該入光面211圍成一凹槽，並且入光面211的中軸線與透鏡20的中軸線重合。在本實施方式中，入光面211為一橢球面，其短軸位於底面21所在的平面上，長軸與底面21垂直。
該出光面22與底面21相對。該出光面22包括位於頂部中央的凹面221和位於凹面221週邊的凸面222。該凹面221正對入光面211，且朝向該入光面211方向凹陷，其用於發散到達該凹面221的正向光線。該凸面222朝遠離該入光面211方向外凸，其用於發散到達該凸面222的側向光線。所述凸面222與所述凹面221平滑連接。
該側面23連接底面21與出光面22。在本實施方式中，該側面23垂直於底面21。
請一併參見圖4，一透明球體24收容於該入光面211所圍設的凹槽內，且與該光源10相對設置。該透明球體24內具有複數個中空孔洞241。在本實施例中，該透明球體24內具有七個中空孔洞241，該七個中空孔洞241大小相同，且均勻分佈。每一中空孔洞241的半徑優選為0.4mm。具體地，該透明球體24的中心處具有一個中空孔洞241，其他六個中空孔洞241等距離環該繞該中心處的中空孔洞241設置。該透明球體24由聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)製成。
在本實施例中，進一步包括一個支撐桿30，該支撐桿30用於將該透明球體24固定在該透鏡20的入光面211上。
該光源10與該透鏡20的入光面211相對設置，且位於該透鏡20的入光面211形成的凹槽底部。在本實施例中，該光源10為發光二極體，其頂面11與該透鏡20的底面21共面。當然，該光源10也可以設置在該透鏡20的凹槽內部，且其底面與該透鏡20的底面21共面。
該光源10中心處發出的光經過透鏡20的透明球體24被折射後向四周發散。並且，該透明球體24內的中空孔洞241可進一步使光線向四周折射，分散後的光線通過該入光面211進入該透鏡20，並經過該出光面22再次發散至四周，從而使該光源10的出光均勻。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10‧‧‧光源
11‧‧‧底面
20‧‧‧透鏡
21‧‧‧頂面
211‧‧‧入光面
22‧‧‧出光面
221‧‧‧凹面
222‧‧‧凸面
23‧‧‧側面
24‧‧‧透明球體
241‧‧‧中空孔洞
30‧‧‧支撐桿

Claims (9)

  1. 一種光源模組，其包括光源以及與光源相對的透鏡，該透鏡包括：底面；入光面，與該光源相對設置，該入光面為一自底面的中心向透鏡內部凹陷的曲面；出光面，與底面相對，該出光面包括位於頂部中央的凹面和位於凹面週邊的凸面，該凹面朝向該入光面方向凹陷，該凸面朝遠離該入光面方向外凸；以及透明球體，收容於該入光面內，且與該光源相對設置，該透明球體內具有複數個中空孔洞。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該透明球體的中心位於該透鏡的中軸線上。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該複數個中空孔洞大小相同，且均勻分佈。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該透明球體內具有七個中空孔洞，該透明球體的中心處具有一個中空孔洞，其他六個中空孔洞等距離環該繞該中心處的中空孔洞設置。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該中空孔洞為球形。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該底面為一圓形平面。
  7. 根據申請專利範圍第6所述之光源模組，其中，進一步包括連接底面與出光面的側面，該側面垂直於底面。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該入光面為橢球面，且入光面的中軸線與透鏡的中軸線重合。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該光源為發光二極體，該發光二極體的中心軸與該透鏡的中軸線重合。
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