TWM553790U - 導光透鏡 - Google Patents

Abstract

一種導光透鏡，供一電子看板的一發光元件所產生的光線通過。該導光透鏡具有一供該光線入射的入光面部、一相反於該入光面部且供該光線射出的出光面部、一形成於該入光面部的菲涅爾透鏡結構、及多個彼此由上而下橫向延伸地併列在該出光面部的條狀稜鏡部，每一條狀稜鏡部具有一遠離該入光面部地向下延伸的傾斜折射面。在該光線經由該入光面部進入該導光透鏡且經由該出光面部射出該導光透鏡的狀態下，該光線的方向於菲涅爾透鏡結構折射成朝向該出光面部的平行光束，以致於該光線在該等傾斜折射面折射後向下傾斜。

Description

導光透鏡

本新型是有關於一種導光透鏡，特別是指一種用於電子看板的導光透鏡。

參閱圖1，現有的用於道路的電子看板9具有由多個發光模組(圖未示)所構成的棋盤式陣列，並透過使特定位置的發光模組發光，使該電子看板9投射出構成特定圖號或文字的光線以供行人91觀看的，達到宣傳的目的。

該類電子看板9大多設置在高處，而不易被遮蔽，然而，在此情況下，觀看該電子看板9的行人91處於低於該電子看板9的位置，且自該電子看板9投射出的光線是向四面八方投射，僅有向下的部分被行人看見，而有能源使用效率不佳之缺點且電子看板9顯示的文字或圖號不易被辨識。

此外，當陽光照射到電子看板9所產生的反光會干擾行人91，使得電子看板9顯示的文字或圖號更不易被辨識。

因此，現有的電子看板9仍有改良的空間。

因此，本新型之其中一目的，即在提供一種電子看板的導光透鏡，供設置在電子看板上且供一發光模組所產生的光源通過，而能克服上述習知技術的缺陷。

因此，本新型之一目的即在提供一種導光透鏡，供該電子看板的一發光元件所產生的光線通過。該導光透鏡包含一導光透鏡，該導光透鏡具有一供該光線入射的入光面部、一相反於該入光面部且供該光線射出的出光面部、一形成於該入光面部的菲涅爾透鏡結構、及多個彼此由上而下橫向延伸地併列在該出光面部的條狀稜鏡部，每一條狀稜鏡部具有一遠離該入光面部地向下延伸的傾斜折射面。在該光線經由該入光面部進入該導光透鏡且經由該出光面部射出該導光透鏡的狀態下，該光線的方向於菲涅爾透鏡結構折射成朝向該出光面部的平行光束，以致於該光線在該等傾斜折射面折射後向下傾斜。

在一些實施態樣中，該入光面部朝該出光面部凹陷並形成一用以收容該發光元件的收容槽，該菲涅爾透鏡結構是位於該收容槽的槽底。

在一些實施態樣中，每一傾斜折射面與水平面具有一夾角，該夾角介於40°至85°之間。

在一些實施態樣中，該等傾斜折射面分別與水平面的該等夾角並非彼此相同，且使得該光線通過該等傾斜折射面後向下傾斜的部分的光路相對於一通過該發光元件的水平面的夾角是介於向上5度至向下35度之間。

本新型至少具有以下功效：該發光元件所發出的光線於菲涅爾透鏡結構折射成朝向該出光面部的平行光束，以致於該光線在該等傾斜折射面折射後向下傾斜，如此，自該電子看板投射出的光線能被導向為主要是向前地往下投射，大部分皆能被行人看見，而能有效利用能源且使得電子看板顯示的文字或圖號容易被辨識。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2至圖4，本新型導光透鏡11之一實施例適合被實施為一導光裝置1的一部分。該導光裝置1包含一平板10、多個以棋盤陣列的方式形成在該平板10上的導光透鏡11、一連接該平板10的陽光反射層12、及一連接該陽光反射層12的多個數量與該等導光透鏡11數量相同的遮陽罩13。每一遮陽罩13位於在該等導光透鏡11其中一者的上緣，能有效遮蔽來自該上方的陽光。該平板10具有一入光端面101及一相反於該入光端面101的出光端面102。

參閱圖5，每一導光透鏡11具有一供光線入射的入光面部111、一相反於該入光面部111且供該光線射出的出光面部112、一外露於該入光端面101的第一導光部及一外露於該出光端面102的第二導光部。該等導光透鏡11的該等入光面部111是位於該入光端面101，該等導光透鏡11的該等出光面部112以及該陽光反射層12(見圖3)是位於該平板10的該出光端面102。

參閱圖6，在本實施例中，每一導光透鏡11的結構相同，故以下僅介紹該等導光透鏡11其中一者。對於該導光透鏡11，該第一導光部是形成於該入光面部111的菲涅爾透鏡結構113而具有多個同心圓狀的稜鏡113a。該入光面部111朝該出光面部112凹陷並形成一用以收容一對應的發光元件(圖未示)的收容槽115，該菲涅爾透鏡結構113是位於該收容槽115的槽底。該第二導光部包括多個彼此由上而下橫向延伸地併列在該出光面部112的條狀稜鏡部114。每一條狀稜鏡部114具有一遠離該入光面部111地向下延伸的傾斜折射面114a。每一條狀稜鏡部114的該傾斜折射面114a與水平面具有一夾角θ ₁(θ ₂)，在本實施例中，該夾角θ ₁(θ ₂)介於40°至85°之間，並不以此為限。在本實施例中，該等傾斜折射面114a分別與水平面的該等夾角θ ₁，θ ₂並非彼此相同，例如圖6中的該等傾斜折射面114a當中的一個傾斜折射面114a與水平面的夾角θ ₁是明顯地相對大於另一傾斜折射面114a與水平面的夾角θ ₂。詳細來說，傾斜折射面114a與水平面的夾角的數值由上而下依序為40度、53度、73度、45度、50度、80度、80度、80度、85度、82度、60度、70度、及65度。

參閱圖2、圖7及圖8，該陽光反射層12以使每一第二導光部(即該等條狀稜鏡部114)露出的方式遮蔽該平板10的該出光端面102，並呈鋸齒狀且具有多個遠離該出光端面102地向上延伸的第一反射面121以及多個分別與該等第一反射面121相接且水平延伸的第二反射面122，以致來自斜上方的陽光被該第一反射面121及該第二反射面122向上反射。每一第一反射面121與水平面具有一夾角θ ₃，當陽光這照射到該陽光反射層12時，該陽光反射層12將該陽光向上反射，如此，能使行人免於受到該陽光所致的反光的干擾。該夾角θ ₃介於38.66°至56.98°之間，如此，能使得與水平面之間的夾角處於24度到49度之間的陽光(例如夕陽，圖8所示例的陽光光線與水平面之間的夾角呈49度)被向上反射。此外，在本實施例中，該等第一反射面121分別與水平面的該等夾角θ ₃並非彼此相同，並不以此為限。

參閱圖9，該用於一電子看板的導光裝置1被裝設在一電子看板(圖未示)時，每一導光透鏡11是供該電子看板的一發光元件931所產生的光線通過，以下僅以一個發光元件93配合一個導光透鏡11為例，說明該發光元件所發出的光線如何受到該導光透鏡11導引。

在一發光元件93所產生的光線(圖9僅示例地繪出四條光路)經由該入光面部111進入該導光透鏡11且經由該出光面部112射出該導光透鏡11的狀態下，該光線的方向於菲涅爾透鏡結構113(即該第一導光部)折射成朝向該出光面部112的平行光束，以致於該光線在該等傾斜折射面114a(即該第二導光部)折射後向下傾斜，得注意的是，由於該等夾角θ ₁，θ ₂並非彼此相同，使得該光線通過該等傾斜折射面114a後向下傾斜的部分的光路相對於一通過該發光元件93的水平面931的夾角(例如θ _４)是介於向上5度至向下35度之間，且能使該光線的多個部分的光路相對於該水平面931皆呈向下5度的方向而彼此相互疊加，其餘的部分的光則分布在向上5度至向下35度之間。補充說明的是，光強度定義為單位立體角的光通量，且光強度相關於相互疊加的單位立體角的光通量，換句話說，本實施例能提升相對於該水平面931呈向下5度的方向的光的強度，而產生符合需求之光型。在本實施例中，相對於該水平面光軸931向下5度的方向的光的強度能達到原始光源(即該發光元件93所產生的光線)的光強度的4倍 。

參閱圖10，當多個該導光裝置(圖未示)被裝設在一電子看板9’時，該等導光裝置(圖未示)是彼此相互拼接後裝設在電子看板的LED陣列(圖未示)前方，因此，該LED陣列所發出的光線向下傾斜故大部分能被行人91看見。

綜上所述，在本實施例中，該發光元件931所發出的光線於菲涅爾透鏡結構113折射後被匯聚且朝向該出光面部112，以致於該光線在該等條狀稜鏡部114折射後向下傾斜，如此，且自該電子看板投射出的光線能被導向為主要是向前地往下投射，再者，由於該等夾角θ ₁，θ ₂並非彼此相同，使得該光線通過該等傾斜折射面114a後向下傾斜的部分的光路相對於該發光元件93的一光軸931的夾角(例如θ _４)是介於向上5度至向下35度之間，且能使該光線的多個部分的光路相對於該水平面931皆呈向下5度的方向而彼此相互疊加，其餘的部分的光則分布在向上5度至向下35度之間，而產生符合需求之光型。此外，該陽光反射層12能將來自斜上方的陽光向上反射而不致干擾行人，大部分能被行人91看見，而能有效利用能源且使得電子看板顯示的文字或圖號容易被辨識，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型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，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧導光裝置
10‧‧‧平板
101‧‧‧入光端面
102‧‧‧出光端面
11‧‧‧導光透鏡
111‧‧‧入光面部
112‧‧‧出光面部
113‧‧‧菲涅爾透鏡結構
113a‧‧‧稜鏡
114‧‧‧條狀稜鏡部
114a‧‧‧傾斜折射面
115‧‧‧收容槽
12‧‧‧陽光反射層
121‧‧‧反射面
13‧‧‧遮陽罩
9，9’‧‧‧電子看板
93‧‧‧發光元件
931‧‧‧水平面
91‧‧‧行人
θ₁‧‧‧夾角
θ₂‧‧‧夾角
θ₃‧‧‧夾角
θ₄‧‧‧夾角

本新型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是一示意圖，說明現有的電子看板； 圖2是一立體圖，說明多個本新型導光透鏡的實施例被裝設在一平板上； 圖3是一立體分解圖，說明一導光裝置； 圖4是一後視圖，說明該導光裝置； 圖5是一沿圖4中V-V方向的部分剖視圖，說明該實施例； 圖6是圖5的一部分放大圖，說明該導光透鏡； 圖7是一側視圖，說明該實施例； 圖8是圖7的一部分放大圖，說明該導光裝置的一陽光反射層； 圖9是一前視圖，說明多個該導光裝置相互拼接；及 圖10是一示意圖，說明裝設有多個相互拼接的導光裝置的一電子看板的光線向下傾斜。

11‧‧‧導光透鏡

111‧‧‧入光面部

112‧‧‧出光面部

113‧‧‧菲涅爾透鏡結構

113a‧‧‧稜鏡

114‧‧‧條狀稜鏡部

114a‧‧‧傾斜折射面

115‧‧‧收容槽

θ₄‧‧‧夾角

Claims (4)

1. 一種導光透鏡，供一電子看板的一發光元件所產生的光線通過，該導光透鏡包含： 一與該發光元件相間隔且供該光線入射的入光面部、一相反於該入光面部且供該光線射出的出光面部、一形成於該入光面部的菲涅爾透鏡結構、及多個彼此由上而下橫向延伸地併列在該出光面部的條狀稜鏡部，每一條狀稜鏡部具有一遠離該入光面部地向下延伸的傾斜折射面； 其中，在該光線經由該入光面部進入該導光透鏡且經由該出光面部射出該導光透鏡的狀態下，該光線於菲涅爾透鏡結構折射成朝向朝向該出光面部的平行光束，以致於該光線在該等傾斜折射面折射成向下傾斜。
2. 如請求項1所述的導光透鏡，其中，該入光面部朝該出光面部凹陷並形成一用以收容該發光元件的收容槽，該菲涅爾透鏡結構是位於該收容槽的槽底。
3. 如請求項1所述的導光透鏡，其中，每一傾斜折射面與水平面具有一夾角，該夾角介於40°至85°之間。
4. 如請求項3所述的導光透鏡，其中，該等傾斜折射面分別與水平面的該等夾角並非彼此相同，且使得該光線通過該等傾斜折射面後向下傾斜的部分的光路相對於一通過該發光元件的水平面的夾角是介於向上5度至向下35度之間。