TWI755864B - 光源模組 - Google Patents

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TWI755864B
TWI755864B TW109133001A TW109133001A TWI755864B TW I755864 B TWI755864 B TW I755864B TW 109133001 A TW109133001 A TW 109133001A TW 109133001 A TW109133001 A TW 109133001A TW I755864 B TWI755864 B TW I755864B
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Abstract

一種光源模組包括導光板、第一光源與多個第一光學微結構。導光板具有第一入光面以及連接第一入光面的底面。第一光源設置於導光板的第一入光面的一側。多個第一光學微結構設置於底面上，且各自具有朝向第一光源設置的第一迎光面。這些第一光學微結構的第一部分的多個第一迎光面各自與底面的連接處具有第一邊緣，且第一邊緣的中垂線通過第一光源。本發明提供的光源模組，具有立體影像的顯示效果佳的功效。

Description

光源模組
本發明是有關於一種光源模組，且特別是有關於一種具有顯示功能的光源模組。
隨著照明技術的進步，市面上除了一般用以提供照明功能的燈具，更發展出用以提供裝飾效果的燈飾板。此種燈飾板將光學微結構形成於導光板的底面，且各光學微結構的位置及其反射面的角度係依據燈飾板所需呈現的效果而配置。光源發出的光線從導光板的側面(入光面)入射後可經由光學微結構的反射而朝向導光板的出光面傳遞並出光，讓使用者能夠在導光板的出光面的一側觀看到由光線構成的圖案或文字。
近年來，為了提升觀看者的視覺體驗，利用燈飾板來呈現立體影像的需求逐漸增加。然而，為了呈現立體影像，導光板上所需配置的光學微結構的數量勢必增加，如此容易造成顯示影像的整體亮度不足以及影像尺寸受限的問題。
“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技 術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。
本發明提供一種光源模組，其立體影像的顯示效果較佳。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種光源模組。光源模組包括導光板、第一光源與多個第一光學微結構。導光板具有第一入光面以及連接第一入光面的底面。第一光源設置於導光板的第一入光面的一側。多個第一光學微結構設置於導光板的底面上。這些第一光學微結構各自具有第一迎光面。這些第一迎光面朝向第一光源設置。這些第一光學微結構的第一部分的多個第一迎光面各自與底面的連接處具有第一邊緣，且第一邊緣的中垂線通過第一光源。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組更包括：第二光源與多個第二光學微結構。第二光源設置於導光板的第二入光面的一側。第二入光面與第一入光面相對設置，並且連接底面。多個第二光學微結構設置於導光板的底面上。這些第二光學微結構各自具有第二迎光面。這些第二光學微結構的多個第二迎光面 朝向第二光源設置。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組的這些第一光學微結構的第一部分組成第一圖案，且這些第一光學微結構的第二部分組成第二圖案。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組的第一光源用於朝向導光板的第一入光面發出多道第一光束，這些第一光束在導光板的第一出光區的範圍內傳遞，第二光源用於朝向導光板的第二入光面發出多道第二光束，這些第二光束在導光板的第二出光區的範圍內傳遞，且第一出光區與第二出光區的重疊區域的面積小於第一出光區的面積的10%。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組的第一迎光面與底面之間具有第一角度，第二迎光面與底面之間具有第二角度，第一角度與第二角度介於35度至55度的範圍。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組的這些第二光學微結構的第一部分的這些第二迎光面各自與底面的連接處具有第二邊緣，且第二邊緣的中垂線通過第二光源。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組的這些第一光學微結構的第二部分的這些第一迎光面各自與底面的連接處具有第三邊緣，這些第二光學微結構的第二部分的這些第二迎光面各自與底面的連接處具有第四邊緣，各第一光學微結構的第一邊緣的中垂線與第一入光面具有第一夾角，各第二光學微結構的第二邊緣的中垂線與第二入光面具有第二夾角，各第一光學微結構的 第三邊緣的中垂線與第一入光面具有第三夾角，各第二光學微結構的第四邊緣的中垂線與第二入光面具有第四夾角，其中相鄰的這些第一光學微結構的第一夾角與第三夾角的角度差大於相鄰的這些第二光學微結構的第二夾角與第四夾角的角度差。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組的第一夾角、第二夾角、第三夾角與第四夾角為90度或介於45度至90度的範圍。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組更包括：第三光源，設置於導光板的第一入光面的一側，在第一光源與第三光源的排列方向上，第二光源位於第一光源與第三光源之間，其中第一光源用於發出多道第一光束，第二光源用於發出多道第二光束，這些第二光束在導光板的第二出光區的範圍內傳遞，第三光源用於發出多道第三光束，這些第三光束在導光板的第三出光區的範圍內傳遞，且第二出光區與第三出光區的重疊區域的面積小於第二出光區的面積的10%。以及多個第三光學微結構，設置於導光板的底面上，這些第三光學微結構各自具有第三迎光面，且這些第三迎光面朝向第三光源設置。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組更包括：至少一第一輔助光源，設置於導光板的第一入光面的一側，且位於第一光源與第三光源之間。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組更包括：至少一第一輔助光源，設置於導光板的第一入光面的一側。導光板在垂直於第一入光面的方向上具有長度L。第一光源用於朝向導光板 的第一入光面發出多道第一光束。至少一第一輔助光源各自與第一光源之間的距離小於2L．tan(θ)，其中θ為這些第一光束與第一入光面的法線方向之間的最大夾角。
基於上述，在本發明的一實施例的光源模組中，導光板具有相對設置的第一入光面與第二入光面以及連接這些入光面的底面，且在導光板的這些入光面的兩側分別設有第一光源與第二光源。透過在導光板的底面上設置朝向第一光源的多個第一光學微結構以及朝向第二光源的多個第二光學微結構，可實現大尺寸影像的顯示效果，並同時提升整體的影像亮度與均勻性。
為讓本發明的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。
10、10A、20、20A、20B、30:電子裝置
100、100A、100B、100C、100D:導光板
100a:第一入光面
100b:第二入光面
100c:底面
100d:出光面
110、110’、111、112、113:第一光學微結構
110r、110r’:第一迎光面
110b、110b’:第一背光面
120、120’、121、122、123:第二光學微結構
120r、120r’:第二迎光面
120b、120b’:第二背光面
130、131、132、133:第三光學微結構
130r:第三迎光面
130b:第三背光面
201:第一光源
201A、201A1、201A2、201A3、201A4:第一輔助光源
202:第二光源
203:第三光源
B11、B12、B13、B21、B22、B23、B31、B32、B33:中垂線
d、d’:距離
E11、E12、E13、E21、E22、E23、E31、E32、E33:邊緣
IM11、IM21、IM31:第一圖案
IM12、IM22、IM32:第二圖案
IM13、IM23、IM33:第三圖案
L:長度
LB1:第一光束
LB1A:第一輔助光束
LB2:第二光束
LB3:第三光束
LB1A:第一輔助光束
R1:第一出光區
R1A:第一輔助出光區
R2:第二出光區
R3:第三出光區
θ、θ1、θ2、θ3、β11、β12、β13、β21、β22、β23、β31、β32、β33:夾角
α1、α2、α3:角度
圖1是本發明的第一實施例的光源模組的正視示意圖。
圖2A及圖2B是圖1的光源模組的兩局部區域的放大示意圖。
圖3是圖1的光源模組的剖視示意圖。
圖4是本發明的第二實施例的光源模組的剖視示意圖。
圖5是本發明的第三實施例的光源模組的正視示意圖。
圖6是圖5的光源模組的局部區域的放大示意圖。
圖7是圖5的光源模組的局部區域的剖視示意圖。
圖8是本發明的第四實施例的光源模組的正視示意圖。
圖9是圖8的光源模組的局部區域的放大示意圖。
圖10是本發明的第五實施例的光源模組的正視示意圖。
圖11是本發明的第六實施例的光源模組的正視示意圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1是本發明的第一實施例的光源模組的正視示意圖。圖2A及圖2B是圖1的光源模組的兩局部區域的放大示意圖。圖3是圖1的光源模組的剖視示意圖。特別說明的是，為清楚呈現與說明起見，圖2A與圖2B僅繪示出部分的光學微結構。請參照圖1至圖3，光源模組10包括導光板100、第一光源201以及第二光源202，光源模組10例如為可顯示圖案或文字的燈飾板。導光板100具有相對的第一入光面100a與第二入光面100b以及相對的底面100c與出光面100d。底面100c與出光面100d各自連接於第一入光面100a與第二入光面100b之間。在本實施例中，第一光源201與第二光源202為點光源，或者是分別由單一的發光二極體(light emitting diode，LED)所構成。導光板100的材質包括聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、玻璃、或其他具有高透光性的樹脂材料。
第一光源201與第二光源202分別設置在導光板100的第一入光面100a與第二入光面100b的兩側。在本實施例中，導光板100具有第一出光區R1與第二出光區R2，但不以此為限。第一光源201用於朝向導光板100的第一入光面100a發出多道第一光束LB1，這些第一光束LB1在導光板100的第一出光區R1的範圍內傳遞並經由出光面100d自導光板100出射。第二光源202用於朝向導光板100的第二入光面100b發出多道第二光束LB2，這些第二光束LB2在導光板100的第二出光區R2的範圍內傳遞並經由出光面100d自導光板100出射。
從另一觀點來說，第一光源201所發出的這些第一光束LB1在導光板100內的傳遞路徑可界定出導光板100的第一出光區R1，而第二光源202所發出的這些第二光束LB2在導光板100內的傳遞路徑可界定出導光板100的第二出光區R2。在本實施例中，導光板100的第一出光區R1在出光面100d上的垂直投影不重疊於第二出光區R2在出光面100d上的垂直投影。也就是說，來自第一光源201且在導光板100內傳遞的這些第一光束LB1並不相交於來自第二光源202且在導光板100內傳遞的這些第二光束LB2。然而，本發明不限於此，根據其他實施例，導光板的第一出光區R1也可部分重疊於第二出光區R2，例如第一出光區R1與第二出光區R2的重疊區域的面積小於第一出光區R1面積的10%。
特別說明的是，此處的多道第一光束LB1不相交多道第二光束LB2並不包含這些光束中產生非預期的反射或漫射的部分。
在本實施例中，這些第一光束LB1在進入導光板100後各自與第一入光面100a的法線方向之間的夾角θ1以及這些第二光束LB2在進入導光板100後各自與第二入光面100b的法線方向之間的夾角θ2都小於等於40度，但不以此為限。值得注意的是，這些第一光束LB1在導光板100內的張角範圍值實質上等於這些第二光束LB2在導光板100內的張角範圍值(例如80度)。據此，可實現第一出光區R1與第二出光區R2的最密集排列，有助於提升光源模組10整體的出光均勻性。
進一步而言，光源模組10更包括設置在導光板100的底面100c上的多個第一光學微結構110(如圖2A所繪示)與多個第二光學微結構120(如圖2B所繪示)。第一光學微結構110與第二光學微結構120分別設置於導光板100的第一出光區R1與第二出光區R2。多個第一光學微結構110(或多個第二光學微結構120)可選擇性地區分為多個部分，且這些部分於導光板100上可分別組成多個圖案或文字。
舉例來說，在本實施例中，這些第一光學微結構110的第一部分可由多個第一光學微結構111所組成，第二部分可由多個第一光學微結構112所組成，第三部分可由多個第一光學微結構113所組成。這些第一光學微結構111、第一光學微結構112與 第一光學微結構113可分別組成第一圖案IM11、第二圖案IM12與第三圖案IM13，且這些圖案彼此部分重疊。相似地，多個第二光學微結構120的第一部分可由多個第二光學微結構121所組成，第二部分可由多個第二光學微結構122所組成，第三部分可由多個第二光學微結構123所組成。這些第二光學微結構121、第二光學微結構122與第二光學微結構123可分別組成第一圖案IM21、第二圖案IM22與第三圖案IM23，且這些圖案彼此部分重疊。
特別說明的是，多個光學微結構所組成的這些圖案，例如是物體在不同視角下的圖案，且第一圖案IM11、第二圖案IM12與第三圖案IM13(或第一圖案IM21、第二圖案IM22與第三圖案IM23)，可被觀賞者看到的位置彼此不同。因此，當觀賞者的雙眼分別看到第一圖案IM11與第二圖案IM12(或者是，第一圖案IM11與第三圖案IM13)時便會產生具有深度感的立體視覺。
舉例而言，由於經第一光學微結構110反射的光束具有高指向性，因此於同一觀賞位置，觀賞者的左眼僅會看到第一圖案IM11、第二圖案IM12與第三圖案IM13的其中一個圖案，觀賞者的右眼僅會看到第一圖案IM11、第二圖案IM12與第三圖案IM13的另一個圖案。例如當觀賞者站在光源模組10前方(即導光板100的出光面100d的一側)的一位置上時，一部分的第一光束LB1在經由多個第一光學微結構111反射後傳遞至觀賞者的左眼以呈現出第一圖案IM11，另一部分的第一光束LB1在經由多個 第一光學微結構112反射後傳遞至觀賞者的右眼以呈現出第二圖案IM12。此時，觀賞者會產生一特定視角下的立體視覺。
接著，觀賞者在光源模組10前方橫向(例如圖1的水平方向)移動至另一位置時，所述部分的第一光束LB1在經由多個第一光學微結構111反射後傳遞至觀賞者的右眼以呈現出第一圖案IM11，而又一部分的第一光束LB1在經由多個第一光學微結構113反射後傳遞至觀賞者的左眼以呈現出第三圖案IM13。此時，觀賞者會產生另一特定視角下的立體視覺。藉此，可營造出觀賞者在移動時對立體影像所產生的動態視差感。
為了將在導光板100內傳遞的光束朝向出光面100d反射，這些第一光學微結構110各自具有相連接的第一迎光面110r與第一背光面110b，且這些第一光學微結構110的多個第一迎光面110r都朝向第一光源201設置。相似地，這些第二光學微結構120各自具有相連接的第二迎光面120r與第二背光面120b，且這些第二光學微結構120的多個第二迎光面120r都朝向第二光源202設置。特別說明的是，迎光面朝向光源設置是指迎光面與底面100c的相交線的中垂線指向上述光源的附近範圍，光源的附近範圍例如是指光源及光源往左右各延伸2倍光源寬度的區域，或光源的中心往左右各延伸5mm的範圍。
在本實施例中，第一光學微結構110與第二光學微結構120可以是自導光板100的底面100c凹陷的凹槽結構，且此凹槽結構所占區域在出光面100d上的垂直投影輪廓可以是矩形，但不 以此為限。也因此，導光板100定義第一光學微結構110的兩表面中較靠近第一光源201的一者界定為第一光學微結構110的第一迎光面110r，而較遠離第一光源201的另一者界定為第一光學微結構110的第一背光面110b。同樣地，導光板100定義第二光學微結構120的兩表面中較靠近第二光源202的一者界定為第二光學微結構120的第二迎光面120r，而較遠離第二光源202的另一者界定為第二光學微結構120的第二背光面120b。
進一步而言，請參考圖3，第一光學微結構110的第一迎光面110r與底面100c之間具有第一角度α1，第二光學微結構120的第二迎光面120r與底面100c之間具有第二角度α2，且第一角度α1與第二角度α2介於35度至55度的範圍。在本實施例中，第一迎光面110r與底面100c之間的第一角度α1可選擇性地不同於第二迎光面120r與底面100c之間的第二角度α2，可調整第一光束LB1出光的垂直高度的範圍與第二光束LB2出光的垂直高度的範圍相同或相似，但不以此為限。據此，經由多個第一光學微結構110反射的這些第一光束LB1所產生的立體影像與經由多個第二光學微結構120反射的這些第二光束LB2所產生的立體影像可分別成像在觀賞者的不同深度上，以實現不同景深的立體顯示效果。特別說明的是，第一光學微結構110的第一背光面110b與底面100c之間的夾角，例如為70度至90度，第二光學微結構120的第二背光面120b與底面100c之間的夾角，例如為70度至90度，但本發明不以此為限。
另一方面，多個第一光學微結構111(即多個第一光學微結構110的第一部分)的多個第一迎光面110r各自與底面100c的連接處具有邊緣E11，且各個第一光學微結構111的邊緣E11的中垂線B11與第一入光面100a之間具有夾角β11。多個第一光學微結構112(即多個第一光學微結構110的第二部分)的多個第一迎光面110r各自與底面100c的連接處具有邊緣E12，且各個第一光學微結構112的邊緣E12的中垂線B12與第一入光面100a之間具有夾角β12。多個第一光學微結構113(即多個第一光學微結構110的第三部分)的多個第一迎光面110r各自與底面100c的連接處具有邊緣E13，且各個第一光學微結構113的邊緣E13的中垂線B13與第一入光面100a之間具有夾角β13。
相似地，多個第二光學微結構121(即多個第二光學微結構120的第一部分)的多個第二迎光面120r各自與底面100c的連接處具有邊緣E21，且各個第二光學微結構121的邊緣E21的中垂線B21與第二入光面100b之間具有夾角β21。多個第二光學微結構122(即多個第二光學微結構120的第二部分)的多個第二迎光面120r各自與底面100c的連接處具有邊緣E22，且各個第二光學微結構122的邊緣E22的中垂線B22與第二入光面100b之間具有夾角β22。多個第二光學微結構123(即多個第二光學微結構120的第三部分)的多個第二迎光面120r各自與底面100c的連接處具有邊緣E23，且各個第二光學微結構123的邊緣E23的中垂線B23與第二入光面100b之間具有夾角β23。
舉例來說，第一光學微結構111的夾角β11、第一光學微結構112的夾角β12、第一光學微結構113的夾角β13、第二光學微結構121的夾角β21、第二光學微結構122的夾角β22以及第二光學微結構123的夾角β23可為90度或介於45度至90度的範圍。
為了將多個光學微結構所組成的多個圖案分別投射至觀賞空間(即導光板100的出光面100d的一側空間)的不同視角上，這些光學微結構的迎光面的中垂線與導光板100的入光面之間的夾角都不同。舉例來說，請參考圖2A，至少一部分的第一光學微結構111的邊緣E11的中垂線B11不垂直於導光板100的第一入光面100a。也就是說，至少一部分的第一光學微結構111的夾角β11小於90度。值得注意的是，在本實施例中，各個第一光學微結構111的邊緣E11的中垂線B11都通過第一光源201，而各個第二光學微結構121的邊緣E21的中垂線B21都通過第二光源202，但本發明不以此為限。在其他實施例中，光學微結構的迎光面連接底面的邊緣的中垂線是否通過光源可根據實際的應用需求(例如觀賞空間與光源模組的相對位置關係)來決定。
在本實施例中，相鄰的第一光學微結構111的夾角β11與第一光學微結構112的夾角β12的角度差(或相鄰的第一光學微結構111的夾角β11與第一光學微結構113的夾角β13的角度差)可選擇性地大於相鄰的第二光學微結構121的夾角β21與第二光學微結構122的夾角β22的角度差(或相鄰的第二光學微結構121的夾角β21與第二光學微結構123的夾角β23的角度差)。 據此，當觀賞者在不同的視角之間移動時對經由多個第一光學微結構110所形成的立體影像所產生的動態視差感會低於對經由多個第二光學微結構120所產生的立體影像的動態視差感。換句話說，觀賞者會認為經由多個第一光學微結構110所形成的立體影像的所在位置較經由多個第二光學微結構120所產生的立體影像的所在位置來得遠，有助於進一步提升觀賞者對於立體影像的視覺體驗。
然而，本發明不限於此，根據其他實施例，相鄰的第一光學微結構111的夾角β11與第一光學微結構112的夾角β12的角度差(或相鄰的第一光學微結構111的夾角β11與第一光學微結構113的夾角β13的角度差)也可實質上等於相鄰的第二光學微結構121的夾角β21與第二光學微結構122的夾角β22的角度差(或相鄰的第二光學微結構121的夾角β21與第二光學微結構123的夾角β23的角度差)。
以下將列舉另一些實施例以詳細說明本揭露，其中相同的構件將標示相同的符號，並且省略相同技術內容的說明，省略部分請參考前述實施例，以下不再贅述。
圖4是本發明的第二實施例的光源模組的剖視示意圖。請參照圖4，本實施例的光源模組10A與圖3的光源模組10的差異在於：光學微結構於導光板上的配置方式不同。
在本實施例中，第一光學微結構110’與第二光學微結構120’可以是自導光板100A的底面100c凸出的凸起結構。也因此， 導光板100A定義第一光學微結構110’的兩表面中較遠離第一光源201的一者界定為第一光學微結構110’的第一迎光面110r’，而較靠近第一光源201的另一者界定為第一光學微結構110’第一背光面110b’。同樣地，導光板100A定義第二光學微結構120’的兩表面中較遠離第二光源202的一者界定為第二光學微結構120’的第二迎光面120r’，而較靠近第二光源202的另一者界定為第二光學微結構120’的第二背光面120b’。
圖5是本發明的第三實施例的光源模組的正視示意圖。圖6是圖5的光源模組的局部區域的放大示意圖。圖7是圖5的光源模組的局部區域的剖視示意圖。特別說明的是，為清楚呈現與說明起見，圖5省略了圖6的光學微結構的繪示。
請參照圖5至圖7，本實施例的光源模組20與圖1的光源模組10的差異在於：光源的數量以及光學微結構的數量不同。具體而言，為了呈現出比光源模組10的出光區更大的出光區，光源模組20更包括第三光源203，且第三光源203設置於導光板100B的第一入光面100a的一側。特別注意的是，在第一光源201與第三光源203的排列方向(即圖5中的水平方向)上，第二光源202是位於第一光源201與第三光源203之間。
在本實施例中，導光板100B還具有第三出光區R3。相似於第一光源201，第三光源203用於朝向導光板100B的第一入光面100a發出多道第三光束LB3，這些第三光束LB3在導光板100B內傳遞並經由出光面100d位於第三出光區R3的部分自導光 板100B出射。從另一觀點來說，第三光源203所發出的這些第三光束LB3在導光板100B內的傳遞路徑可界定出導光板100B的第三出光區R3。具體來說，第二出光區R2位於第一出光區R1與第三出光區R3之間。
特別注意的是，導光板100B的第三出光區R3在出光面100d上的垂直投影不重疊於第二出光區R2在出光面100d上的垂直投影。也就是說，來自第三光源203且在導光板100B內傳遞的這些第三光束LB3並不相交於來自第二光源202且在導光板100B內傳遞的這些第二光束LB2。然而，本發明不限於此，根據其他實施例，導光板的第三出光區R3也可部分重疊於第二出光區R2，例如第二出光區R2與第三出光區R3的重疊區域的面積小於第二出光區R2面積的10%。特別說明的是，此處的多道第三光束LB3不相交多道第二光束LB2並不包含這些光束中產生非預期的反射或漫射的部分。
在本實施例中，這些第三光束LB3在進入導光板100B後各自與第一入光面100a的法線方向之間的夾角θ3也小於等於40度，但不以此為限。值得注意的是，這些第三光束LB3在導光板100B內的張角範圍值(例如80度)實質上等於多道第一光束LB1與多到第二光束LB2在導光板100B內的張角範圍值。據此，可實現第一出光區R1、第二出光區R2與第三出光區R3的最密集排列，有助於提升光源模組20整體的影像亮度與出光均勻性。從另一觀點來說，藉由上述的光源配置方式，還可增加光源模組在 尺寸上的設計彈性，例如：可顯示大尺寸(立體)影像的光源模組。
進一步而言，光源模組20更包括設置在導光板100的底面100c上的多個第三光學微結構130，且這些第三光學微結構130設置於導光板100B的第三出光區R3。相似於多個第一光學微結構110與多個第二光學微結構120，多個第三光學微結構130也可選擇性地區分為多個部分，且這些部分在導光板100B上可分別組成多個圖案。舉例來說，多個第三光學微結構130的第一部分可由多個第三光學微結構131所組成，第二部分可由多個第三光學微結構132所組成，第三部分可由多個第三光學微結構133所組成。這些第三光學微結構131、第三光學微結構132與第三光學微結構133可分別組成第一圖案IM31、第二圖案IM32與第三圖案IM33，且這些圖案彼此部分重疊。
相似於多個第一光學微結構110與多個第二光學微結構120，多個第三光學微結構130所組成的第一圖案IM31、第二圖案IM32與第三圖案IM33可被觀賞者看到的位置彼此不同。因此，當觀賞者的雙眼分別看到第一圖案IM31與第二圖案IM32(或者是，第一圖案IM31與第三圖案IM33)時便會產生具有深度感的立體視覺。
為了將在導光板100B內傳遞的第三光束LB3朝向出光面100d反射，這些第三光學微結構130各自具有相連接的第三迎光面130r與第三背光面130b，且這些第三光學微結構130的多個 第三迎光面130r都朝向第三光源203設置。在本實施例中，第三光學微結構130可以是自導光板100B的底面100c凹陷的凹槽結構，且此凹槽結構所占區域在出光面100d上的垂直投影輪廓可以是矩形，但不以此為限。也因此，導光板100B定義第三光學微結構130的兩表面中較靠近第三光源203的一者界定為第三光學微結構130的第三迎光面130r，而較遠離第三光源203的另一者界定為第三光學微結構130的第三背光面130b。
進一步而言，請同時參考圖3、圖5及圖7，第三光學微結構130的第三迎光面130r與底面100c之間具有第三角度α3，且第三角度α3介於35度至55度的範圍。在本實施例中，第一光學微結構110的第一角度α1、第二光學微結構120的第二角度α2與第三光學微結構130的第三角度α3彼此不同，但不以此為限。在其他的實施例中，第一光學微結構110的第一角度α1與第二光學微結構120的第二角度α2不同，第一光學微結構110的第一角度α1與第三光學微結構130的第三角度α3相同。據此，經由多個第一光學微結構110反射的這些第一光束LB1所產生的立體影像、經由多個第二光學微結構120反射的這些第二光束LB2所產生的立體影像以及經由多個第三光學微結構130反射的這些第三光束LB3所產生的立體影像可分別成像在觀賞者的不同深度上，以實現不同景深的立體顯示效果。
另一方面，多個第三光學微結構131(即多個第三光學微結構130的第一部分)的多個第三迎光面130r各自與底面100c 的連接處具有邊緣E31，且各個第一光學微結構111的邊緣E31的中垂線B31與第一入光面100a之間具有夾角β31。多個第三光學微結構132(即多個第三光學微結構130的第二部分)的多個第三迎光面130r各自與底面100c的連接處具有邊緣E32，且各個第三光學微結構132的邊緣E32的中垂線B32與第一入光面100a之間具有夾角β32。多個第三光學微結構133(即多個第三光學微結構130的第三部分)的多個第三迎光面130r各自與底面100c的連接處具有邊緣E33，且各個第三光學微結構133的邊緣E33的中垂線B33與第一入光面100a之間具有夾角β33。舉例來說，第三光學微結構131的夾角β31、第三光學微結構132的夾角β32與第三光學微結構133的夾角β33可介於45度至90度的範圍。
值得注意的是，在本實施例中，各個第三光學微結構131的邊緣E31的中垂線B31都通過第三光源203，但本發明不以此為限。在其他實施例中，光學微結構的迎光面連接底面的邊緣的中垂線是否通過光源可根據實際的應用需求(例如觀賞空間與光源模組的相對位置關係)來決定。由於這些第三光學微結構130、第一入光面100a與第三光源203之間的配置關係相似於前述多個第一光學微結構110、第一入光面100a與第一光源201之間的配置關係，因此，詳細的說明請參考前述的相關段落，於此便不再贅述。
圖8是本發明的第四實施例的光源模組的正視示意圖。圖9是圖8的光源模組的局部區域的放大示意圖。特別說明的是， 為清楚呈現與說明起見，圖8省略了圖9的多個光學微結構的繪示。請參照圖8及圖9，本實施例的光源模組20A與圖5的光源模組20的差異在於：光源模組的光源配置不同。具體而言，光源模組20A更包括第一輔助光源201A，設置在導光板100B的第一入光面100a的一側，且位於第一光源201的一側。
舉例來說，在第一光源201與第三光源203的排列方向(例如圖8中的水平方向)上，第一輔助光源201A位於第一光源201與第二光源202之間，但不以此為限。在其他實施例中，第一輔助光源201A也可設置在第一光源201遠離第三光源203的一側。在又一實施例中，於第一光源201的兩側可各分別設置輔助光源。在本實施例中，第一輔助光源201A與第一光源201之間的距離d例如小於80mm、小於40mm，或為20mm至30mm之間，其中距離d是由第一輔助光源201A的幾何中心與第一光源201的幾何中心之間的距離來定義。特別說明的是，在上述不同實施例中，每一側(或單側)所設置的輔助光源數量也可以是兩個以上。舉例來說，當第一光源201同一側的輔助光源數量為兩個時，其中一者與第一光源201之間的距離可小於40mm，而另一者與第一光源201之間的距離可小於60mm，但本發明不限於此。
在本實施例中，導光板100B還具有第一輔助出光區R1A，第一輔助光源201A用於朝向導光板100B的第一入光面100a發出多道第一輔助光束LB1A，且這些第一輔助光束LB1A在導光板100B內傳遞並經由出光面100d位於第一輔助出光區R1A的部 分自導光板100B出射。從另一觀點來說，第一輔助光源201A所發出的這些第一輔助光束LB1A在導光板100B內的傳遞路徑可界定出導光板100B的第一輔助出光區R1A。
應注意的是，導光板100B的第一輔助出光區R1A在出光面100d上的垂直投影部分重疊於第一出光區R1與第二出光區R2在出光面100d上的垂直投影。進一步來說，第一輔助出光區R1A與第一出光區R1在出光面100d上的垂直投影的重疊面積大於第一輔助出光區R1A與第二出光區R2在出光面100d上的垂直投影的重疊面積。也就是說，來自第一輔助光源201A且在導光板100B內傳遞的這些第一輔助光束LB1A相交於來自第一光源201且在導光板100B內傳遞的多道第一光束LB1以及來自第二光源202且在導光板100B內傳遞的多道第二光束LB2。更具體地說，導光板100B的第一輔助出光區R1A在出光面100d上的垂直投影大致重疊於第一出光區R1在出光面100d上的垂直投影。
特別說明的是，請進一步參考圖9，這些第一輔助光束LB1A在經由多個第一光學微結構110的多個第一迎光面110r反射後會朝向觀賞空間中更大視角的方向傳遞。也就是說，藉由第一輔助光源201A的設置，觀賞者可在更大的視角範圍內看到多個第一光學微結構110所組成的多個圖案(例如圖1的第一圖案IM11、第二圖案IM12與第三圖案IM13)，有助於提升光源模組20A對於不同使用情境的適應性。
需說明的是，在本實施例中，輔助光源的數量是以一個 為例進行示範性地說明，並不表示本發明以圖式揭示內容為限制。在其他實施例中，輔助光源的數量可根據實際的應用需求(例如影像的可視範圍)而調整為多個，且分別位於多個光源的相鄰兩側。
圖10是本發明的第五實施例的光源模組的正視示意圖。請參照圖10，本實施例的光源模組20B與圖8的光源模組20A的差異在於：光源與輔助光源的數量不同。具體而言，相較於圖8的光源模組20A，光源模組20B在第一光源201的另一側(例如圖10中的左側)還設有另一個第二光源202、另一個第三光源203以及另一個第一輔助光源201A。第一光源201、兩個第三光源203與兩個第一輔助光源201A是設置在導光板100C的第一入光面100a，而兩個第二光源202是設置在導光板100C的第二入光面100b。由於光源模組20B位於第一光源201的另一側的第二光源202、第三光源203與第一輔助光源201A的配置方式相似於圖8的光源模組20A，因此詳細的說明請參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。
舉例來說，在本實施例中，位於第一光源201相對兩側的兩個第二光源202、兩個第三光源203以及兩個第一輔助光源201A是以第一光源201為對稱中心進行配置。也就是說，在第一光源201與第三光源203的排列方向上，兩個第二光源202(或者是，兩個第三光源203或兩個第一輔助光源201A)各自與第一光源201之間的距離大致上相同。
不同於圖8的光源模組20A，本實施例的第一輔助光源201A在第一光源201與第三光源203的排列方向上(或平行於第一入光面100a的方向上)，可設置在第一光源201與第三光源203的中間處，或者設置在第一光源201與第三光源203之間、或者設置在第一光源201與第二光源202之間。亦即，光源模組20B的第一輔助光源201A並未設置在較靠近第一光源201或第三光源203的位置上。更具體地說，本實施例的第一輔助光源201A可在更大的視角範圍內為觀賞者呈現出多個第一光學微結構110所組成的多個圖案(例如圖5的第一圖案IM11、第二圖案IM12與第三圖案IM13)以及多個第三光學微結構130所組成的多個圖案(例如圖5的第一圖案IM31、第二圖案IM32與第三圖案IM33)。
圖11是本發明的第六實施例的光源模組的正視示意圖。請參照圖11，本實施例的光源模組30與圖8的光源模組20A的差異在於：光源與第一輔助光源的數量不同以及第一輔助光源的配置方式不同。具體而言，光源模組30的光源數量為一個(例如第一光源201)，而第一輔助光源的數量為四個(例如第一輔助光源201A1、第一輔助光源201A2、第一輔助光源201A3以及第一輔助光源201A4)。
在本實施例中，第一光源201以及四個第一輔助光源都設置在導光板100D的第一入光面100a的一側。第一光源201用於朝向導光板100D的第一入光面100a發出多道第一光束LB1，這些第一光束LB1在導光板100D的第一出光區R1的範圍內傳遞 並經由出光面100d自導光板100D出射。從另一觀點來說，第一光源201所發出的這些第一光束LB1在導光板100D內的傳遞路徑可界定出導光板100D的第一出光區R1。
值得注意的是，在本實施例中，四個第一輔助光源各自與第一光源201之間的距離都小於最大距離d’，而最大距離d’為2L．tan(θ)，其中θ為多道第一光束LB1在進入導光板100D後各自與第一入光面100a的法線方向之間的夾角的最大值(即最大夾角)，L為導光板100D在垂直於第一入光面100a的方向上的長度。換句話說，此處的最大距離d’可定義出由第一輔助光源201A的幾何中心分別向兩側延伸的最大範圍，且這些第一輔助光源都設置在此最大範圍內。舉例來說，當導光板100D的材質為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，且第一入光面100a為光滑面時，上述的最大夾角θ約為42度，但不以此為限。
在本實施例中，第一光源201的相對兩側都設有第一輔助光源，且位於這兩側的第一輔助光源數量可選擇性地不同或相同，本發明不特別限制。舉例來說，圖11中的第一光源201的右側與左側所設置的第一輔助光源數量分別為一個(即第一輔助光源201A1)與三個(即第一輔助光源201A2、第一輔助光源201A3與第一輔助光源201A4)，但不以此為限。
透過在第一光源201的相對兩側設置數量可相同或不同的複數個第一輔助光源，且這些第一輔助光源各自與第一光源201之間的距離小於2L．tan(θ)(即最大距離d’)，觀賞者可在更大的視 角範圍內看到多個第一光學微結構所組成的多個圖案(例如圖1的第一圖案IM11、第二圖案IM12與第三圖案IM13)，有助於提升光源模組30對於不同使用情境的適應性。換句話說，可增加光源模組30的設計裕度。特別說明的是，光源模組30設置輔助光源的最大距離d’的設計，亦可應用於圖1~圖9的不同實施例中。
綜上所述，在本發明的一實施例的光源模組中，導光板具有相對設置的第一入光面與第二入光面以及連接這些入光面的底面，且在導光板的這些入光面的兩側分別設有第一光源與第二光源。透過在導光板的底面上設置朝向第一光源的多個第一光學微結構以及朝向第二光源的多個第二光學微結構，可實現大尺寸影像的顯示效果，並同時提升整體的影像亮度與均勻性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10:電子裝置
100:導光板
100a:第一入光面
100b:第二入光面
100d:出光面
201:第一光源
202:第二光源
IM11、IM21:第一圖案
IM12、IM22:第二圖案
IM13、IM23:第三圖案
LB1:第一光束
LB2:第二光束
R1:第一出光區
R2:第二出光區
θ1、θ2:夾角

Claims (11)

  1. 一種光源模組，包括：一導光板，具有一第一入光面以及連接該第一入光面的一底面；一第一光源，設置於該導光板的該第一入光面的一側；以及多個第一光學微結構，設置於該導光板的該底面上，該些第一光學微結構各自具有一第一迎光面，該些第一迎光面朝向該第一光源設置，其中該些第一光學微結構的一第一部分的該些第一迎光面各自與該底面的連接處具有一第一邊緣，各該第一邊緣各自具有一中垂線，該第一部份的該些中垂線的至少一部份不垂直於該入光面，且該第一部份的該些中垂線均通過該第一光源。
  2. 如請求項1所述的光源模組，更包括：一第二光源，設置於該導光板的一第二入光面的一側，該第二入光面與該第一入光面相對設置，並且連接該底面；以及多個第二光學微結構，設置於該導光板的該底面上，該些第二光學微結構各自具有一第二迎光面，該些第二光學微結構的該些第二迎光面朝向該第二光源設置。
  3. 如請求項2所述的光源模組，其中該些第一光學微結構的該第一部分組成一第一圖案，且該些第一光學微結構的一第二部分組成一第二圖案。
  4. 如請求項2所述的光源模組，其中該第一光源用於朝向該導光板的該第一入光面發出多道第一光束，該些第一光束在 該導光板的一第一出光區的範圍內傳遞，該第二光源用於朝向該導光板的該第二入光面發出多道第二光束，該些第二光束在該導光板的一第二出光區的範圍內傳遞，且該第一出光區與該第二出光區的重疊區域的面積小於該第一出光區的面積的10%。
  5. 如請求項2所述的光源模組，其中該第一迎光面與該底面之間具有一第一角度，該第二迎光面與該底面之間具有一第二角度，該第一角度與該第二角度介於35度至55度的範圍。
  6. 如請求項2所述的光源模組，其中該些第二光學微結構的一第一部分的該些第二迎光面各自與該底面的連接處具有一第二邊緣，且該第二邊緣的中垂線通過該第二光源。
  7. 如請求項6所述的光源模組，其中該些第一光學微結構的一第二部分的該些第一迎光面各自與該底面的連接處具有一第三邊緣，該些第二光學微結構的一第二部分的該些第二迎光面各自與該底面的連接處具有一第四邊緣，各該第一光學微結構的該第一邊緣的中垂線與該第一入光面具有一第一夾角，各該第二光學微結構的該第二邊緣的中垂線與該第二入光面具有一第二夾角，各該第一光學微結構的該第三邊緣的中垂線與該第一入光面具有一第三夾角，各該第二光學微結構的該第四邊緣的中垂線與該第二入光面具有一第四夾角，其中相鄰的該些第一光學微結構的該第一夾角與該第三夾角的角度差大於相鄰的該些第二光學微結構的該第二夾角與該第四夾角的角度差。
  8. 如請求項7所述的光源模組，其中該第一夾角、該第二夾角、該第三夾角與該第四夾角為90度或介於45度至90度的範圍。
  9. 如請求項2所述的光源模組，更包括：一第三光源，設置於該導光板的該第一入光面的一側，在該第一光源與該第三光源的排列方向上，該第二光源位於該第一光源與該第三光源之間，其中該第一光源用於發出多道第一光束，該第二光源用於發出多道第二光束，該些第二光束在該導光板的一第二出光區的範圍內傳遞，該第三光源用於發出多道第三光束，該些第三光束在該導光板的一第三出光區的範圍內傳遞，且該第二出光區與該第三出光區的重疊區域的面積小於該第二出光區的面積的10%；以及多個第三光學微結構，設置於該導光板的該底面上，該些第三光學微結構各自具有一第三迎光面，且該些第三迎光面朝向該第三光源設置。
  10. 如請求項9所述的光源模組，更包括：至少一第一輔助光源，設置於該導光板的該第一入光面的一側，且位於該第一光源與該第三光源之間。
  11. 如請求項1所述的光源模組，更包括：至少一第一輔助光源，設置於該導光板的該第一入光面的一側，該導光板在垂直於該第一入光面的方向上具有一長度L，該第一光源用於朝向該導光板的該第一入光面發出多道第一光束， 該至少一第一輔助光源各自與該第一光源之間的距離小於2L．tan(θ)，其中θ為該些第一光束與該第一入光面的法線方向之間的一最大夾角。
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