TWM612565U

TWM612565U - 具有微稜鏡結構之燈具

Info

Publication number: TWM612565U
Application number: TW109216344U
Authority: TW
Inventors: 陳昱宇; 李孝貽
Original assignee: 歐立車材製造股份有限公司
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2021-06-01

Abstract

一種具有微稜鏡結構之燈具，用以解決習知燈具的出光亮度不均勻及產生眩光的問題。係包含：一透光膜，具有數個稜鏡單元，各該稜鏡單元係三角柱形狀的透明光學元件，該數個稜鏡單元係以該三角柱之二側邊互相連接，在該數個稜鏡單元之間交替形成數個峰部及數個谷部，相鄰二該峰部之間的距離係一間距，各該稜鏡單元之頂角係一調光角，其中，該間距為0.17毫米~0.2毫米，該調光角為32.5°~40°；及數個發光單元，位於該透光膜之該數個稜鏡單元的相對一側，各該發光單元產生的光線係透過該透光膜射出。

Description

具有微稜鏡結構之燈具

本創作係關於一種光透射及光導引裝置，尤其是一種出光均勻且可變化發光圖案的具有微稜鏡結構之燈具。

藉由將鹵素燈泡、高壓氣體放電燈、發光二極體等光源，結合反射、集中、霧化、濾光等作用的燈具，係可以製造出種類繁多的發光裝置，除了基本的照明功能，還能夠運用於傳達資訊、提供警示及裝飾美觀等用途。其中，由發光二極體為光源的照明技術係具有高發光效率及節能環保等優勢，而整合數個發光二極體單元的發光裝置亦廣泛應用於車輛燈具，藉由控制出光或熄滅的二極體單元數量，係可以調整車燈亮度，甚至改變遮光範圍以避免影響對向車輛的視線。

習知的發光裝置可以由數個發光二極體集成晶片間隔排列為一直線，再組合反光板及擴散片等調光構件，使該發光裝置產生線條形狀的出光圖案，其中，該發光二極體集成晶片的發光面積小且亮度集中而刺眼，即使配置反光板及擴散片以運用光學原理分散光源，該發光裝置的出光圖案仍會形成明顯的亮暗分布，而產生刺眼眩光且無法形成預期的完美線條形狀，使該發光裝置必須搭配更複雜且更多調光作用的燈具模組，才能夠將光源轉換為各種出光圖案並呈現均勻出光，惟，使用上述複雜的燈具將導致該發光裝置的占用空間增加，且提升製程難度及生產成本。

有鑑於此，習知的用於發光二極體之燈具確實仍有加以改善之必要。

本創作的目的是提供一種具有微稜鏡結構之燈具，係可以使出光均勻且可以消除炫光者。

本創作的次一目的是提供一種具有微稜鏡結構之燈具，係可以降低製程難度且容易安裝者。

本創作的又一目的是提供一種具有微稜鏡結構之燈具，係可以形成特定發光圖案者。

本創作全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本創作範圍的通常意義；於本創作中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本創作全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本創作的具有微稜鏡結構之燈具，包含：一透光膜，具有數個稜鏡單元，各該稜鏡單元係三角柱形狀的透明光學元件，該數個稜鏡單元係以該三角柱之二側邊互相連接，在該數個稜鏡單元之間交替形成數個峰部及數個谷部，相鄰二該峰部之間的距離係一間距，各該稜鏡單元之頂角係一調光角，其中，該間距為0.17毫米~0.2毫米，該調光角為32.5°~40°；及數個發光單元，位於該透光膜之該數個稜鏡單元的相對一側，各該發光單元產生的光線係透過該透光膜射出。

據此，本創作的具有微稜鏡結構之燈具，藉由該數個稜鏡單元改變入射光線的路徑，係可以使面積小且亮度集中的光源分散為均勻且面積延展的出光圖案，並符合車用法規的限制條件，另外，由該數個發光單元的排列方式搭配該數個稜鏡單元的陣列方向，可以產生各種數量及角度的線條發光裝置，係具有安裝簡單、照明使用安全及美觀等功效。

其中，該透光膜之該數個谷部是圓弧角，該谷部之一弧角半徑為0.04毫米~0.05毫米。如此，係可以提高各該谷部的相對高度及增加該透光膜下半部結構的連續性，係具有提升該數個稜鏡單元之間連結強度的功效。

其中，該透光膜之各該峰部與各該谷部的落差高度係一透光厚度，該透光厚度為0.15毫米~0.18毫米。如此，該透光厚度係可以依據該數個稜鏡單元的密集度及斜面角度調整，係具有增加產品規格選擇彈性的功效。

其中，各該稜鏡單元的基礎三角形為等腰三角形。如此，光線分別通過各該稜鏡單元之二斜面係可以形成對稱之光路徑，係具有形成均勻光線的功效。

其中，該透光膜與該數個發光單元相隔一入光高度，該入光高度為25毫米~35毫米。如此，係可以提供光線發散的距離及各該發光單元的散熱空間，係具有提升散光效率及照明安全的功效。

其中，相鄰二該發光單元之間的距離係一燈距，該燈距為12毫米~18毫米。如此，係可以避免光源互相干擾及光通量疊加，係具有提升出光效率及範圍的功效。

本創作另包含一擴散層，位於該透光膜之該數個稜鏡單元的同一側。如此，該擴散層係可以擴大發射光的光束角，還可以用於阻隔特定波長的光線，係具有提升照明範圍及濾光的功效。

為讓本創作之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第1圖所示，其係本創作具有微稜鏡結構之燈具的較佳實施例，係包含一透光膜1及數個發光單元2，該透光膜1與該數個發光單元2相隔一入光高度H，該入光高度H較佳為25毫米~35毫米，各該發光單元2產生的光線係透過該透光膜1射出。

請參照第2至4圖所示，該透光膜1具有數個稜鏡單元11，各該稜鏡單元11係三角柱形狀的透明光學元件，各該稜鏡單元11的折射率較佳大於1.4，該數個稜鏡單元11係以該三角柱之二側邊互相連接，且位於該透光膜1之同一表面係形成一出光面12，另外，該透光膜1相對該出光面12的另一表面係一入光面13，光線係由該入光面13進入該透光膜1，然後光線通過該數個稜鏡單元11後，由該出光面12射出，形成照明或顯示用途的發射光束。

各該稜鏡單元11的基礎三角形較佳為等腰三角形，該等腰三角形之頂角係一調光角θ，又，該數個稜鏡單元11較佳為緊鄰並列於該出光面12，係在該數個稜鏡單元11之間交替形成數個峰部P及數個谷部V，該數個峰部P（谷部V）較佳位於相同高度，相鄰二該峰部P（谷部V）之間的距離係一間距S，各該峰部P與各該谷部V的落差高度係一透光厚度D，其中，該調光角θ較佳為32.5°~40°，該間距S較佳為0.17毫米~0.2毫米，該透光厚度D較佳為0.15毫米~0.18毫米。

又，該數個稜鏡單元11之間的數個谷部V可以是圓弧角，各該谷部V之一弧角半徑R較佳為0.04毫米~0.05毫米，藉由圓弧角之該數個谷部V係可以調節該透光膜1之該透光厚度D，換言之，在確定該數個稜鏡單元11之該調光角θ及該間距S的規格後，各該谷部V的位置受到限制，透過將各該谷部V的凹面導圓，係可以提高各該谷部V的相對高度而減少該透光厚度D，還可以提升該數個稜鏡單元11之間的結構強度，惟，本創作不以此為限，如第4圖所示，各該谷部V也可以是尖角形狀。

請參照第1及2圖所示，該數個發光單元2位於該透光膜1之該入光面13一側，該數個發光單元2較佳以等間距間隔排列，且該數個發光單元2排列延伸的方向可以對應該數個稜鏡單元11的陣列方向，係可以使該數個發光單元2所發射的光線整齊規律地進入該數個稜鏡單元11，則該數個發光單元2能夠接受相同的調光過程。相鄰二該發光單元2之間的距離係一燈距G，該燈距G較佳為12毫米~18毫米。各該發光單元2可以是發光二極體或其集成晶片，係具有光源面積小、亮度集中且單色性強等光學特性，作為照明用途須透過調光處理以避免刺眼。

本創作具有微稜鏡結構之燈具還可以包含一擴散層（未繪示），該擴散層可以位於該透光膜1之出光面12一側，該擴散層係可以擴大發射光的光束角，還可以用於阻隔特定波長的光線，係具有提升照明範圍及濾光的作用。

請參照第1~4圖所示，該數個發光單元2以不同角度發射光線並入射於該入光面13，一般而言，入射角小的直射光線強度高，而入射角大的斜射光線強度低，在光線通過該入光面13進入該數個稜鏡單元11後，發生折射、全反射及穿透等光學現象，將較強的直射光調整為偏斜甚至遞迴，而較弱的斜射光轉為直射輸出，係可以平衡光線的強弱差距再由該出光面12射出均勻的光線。

請再參照第5圖所示，其係該數個發光單元2之光線有無通過該透光膜1所測量亮度在不同角度位置的變化圖，其中，橫軸的測光位置標記係依據聯合國歐洲經濟委員會汽車法規（Economic Commission of Europe Regulation, ECE）所訂定的車燈亮度測量條件，由未調光亮度變化曲線L1可知，直接由該數個發光單元2發射的光線呈現明顯的亮度落差，且中心位置的亮度最大，係導致產生眩光而影響使用安全；而透過本創作的具有微稜鏡結構之燈具分散光線後，所呈現的調光亮度變化曲線L2，雖然平均亮度略低於該未調光亮度變化曲線L1，但是在不同測光位置的亮度差異小，係可以將直線排列之該數個發光單元2轉換為亮度一致的線條出光圖案。

綜上所述，本創作的具有微稜鏡結構之燈具，藉由該數個稜鏡單元改變入射光線的路徑，係可以使面積小且亮度集中的光源分散為均勻且面積延展的出光圖案，並符合車用法規的限制條件，另外，由該數個發光單元的排列方式搭配該數個稜鏡單元的陣列方向，可以產生各種數量及角度的線條發光裝置，係具有安裝簡單、照明使用安全及美觀等功效。

雖然本創作已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本創作所保護之技術範疇，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

﹝本創作﹞ 1:透光膜 11:稜鏡單元 12:出光面 13:入光面 2:發光單元 H:入光高度 θ:調光角 P:峰部 V:谷部 S:間距 D:透光厚度 G:燈距 R:弧角半徑 L1:未調光亮度變化曲線 L2:調光亮度變化曲線

［第1圖］本創作較佳實施例的組合立體圖。［第2圖］本創作較佳實施例的局部構造放大圖。［第3圖］如第2圖所示的局部構造側視圖。［第4圖］如第2圖所示的另一實施例之局部構造側視圖。［第5圖］本創作較佳實施例的發光亮度分布測試圖。

1:透光膜

11:稜鏡單元

12:出光面

13:入光面

θ:調光角

P:峰部

V:谷部

S:間距

D:透光厚度

R:弧角半徑

Claims

一種具有微稜鏡結構之燈具，包含：一透光膜，具有數個稜鏡單元，各該稜鏡單元係三角柱形狀的透明光學元件，該數個稜鏡單元係以該三角柱之二側邊互相連接，在該數個稜鏡單元之間交替形成數個峰部及數個谷部，相鄰二該峰部之間的距離係一間距，各該稜鏡單元之頂角係一調光角，其中，該間距為0.17毫米~0.2毫米，該調光角為32.5°~40°；及數個發光單元，位於該透光膜之該數個稜鏡單元的相對一側，各該發光單元產生的光線係透過該透光膜射出。
如請求項1之具有微稜鏡結構之燈具，其中，該透光膜之該數個谷部是圓弧角，該谷部之一弧角半徑為0.04毫米~0.05毫米。
如請求項1之具有微稜鏡結構之燈具，其中，該透光膜之各該峰部與各該谷部的落差高度係一透光厚度，該透光厚度為0.15毫米~0.18毫米。
如請求項1之具有微稜鏡結構之燈具，其中，各該稜鏡單元的基礎三角形為等腰三角形。
如請求項1之具有微稜鏡結構之燈具，其中，該透光膜與該數個發光單元相隔一入光高度，該入光高度為25毫米~35毫米。
如請求項1之具有微稜鏡結構之燈具，其中，相鄰二該發光單元之間的距離係一燈距，該燈距為12毫米~18毫米。
如請求項1之具有微稜鏡結構之燈具，另包含一擴散層，位於該透光膜之該數個稜鏡單元的同一側。