照明模塊的製作方法
2023-05-15 06:23:21
專利名稱：照明模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種導光裝置，且特別是涉及一種用於側向入光的導光裝置及具有該導光裝置的照明模塊。
背景技術：
目前，若欲以長度較短的側光式LED導光棒取代傳統T5/T8型螢光式燈管，尚需解決發光效率的問題。茲說明如下。請參照圖1A，其繪示已知側光式LED照明模塊1_1的示意圖。如圖1A所示，照明模塊1-1包括光源12及導光棒102。光源12設置於導光棒102的端面1021外側，當光源12的光束L11入射至導光棒102時，至少約有±2°的光線會經由導光棒102的另一端面1022漏光，而無法由導光棒102的出光面1023a出光。因此，照明模塊1_1的發光效率不佳。請接著參考圖1B，其繪示另一已知側光式LED照明模塊1-2的示意圖。圖1B所示的照明模塊1-2包括光源12及導光棒102。圖1B所不的光源12及導光棒102與圖1A相同，在此不再贅述其細部結構。值得注意的是，照明模塊1-2的導光棒102的另一端面1022裝設有反射平板P，當光源12的光束L13於導光棒102中行進至反射平板P的下方時，光束L13會經由反射平板P反射至出光面而出光。因而改善光束由導光棒102的另一端面1022漏光的問題。然而，當光源12的光束L12於導光棒102中行進至反射平板P的上方時，光束L12會經由反射平板P反射至端面1021而漏光。照明模塊1-2的導光裝置仍無法有效地解決漏光問題，且發光效率仍有改善的空間。
發明內容
本發明涉及一種導光裝置及具有該導光裝置照明模塊，通過導光裝置的特殊結構以減少側向入光源的漏光問題，並提升發光效率。根據本發明的第一方面，提出一種照明模塊，包括導光棒、光源及反射套筒。導光棒包括第一端面、相對第一端面而設的第二端面及柱面。柱面設置於第一端面及第二端面之間，柱面包括出光面及反射面。光源鄰設於導光棒的第一端面外側。反射套筒套設於導光棒的第二端面外側，反射套筒具有反射腔，反射腔自其外周向內漸縮而形成頂角，其中，光源的一部分入射光經由反射腔反射至反射面後再反射至出光面以出光，或經由反射腔直接反射至出光面以出光。為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉優選實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。
圖1A繪示未裝設反射板的照明模塊的剖面圖。圖1B繪示裝設反射平板的照明模塊的剖面圖。
圖2A繪示依照本發明實施例的照明模塊的剖面爆炸圖。圖2B繪示依照本發明實施例的照明模塊的剖面圖。圖2C繪示依照本發明實施例的導光棒與反射套筒的局部放大剖面圖。圖2D 2E繪示依照本發明實施例的反射套筒的示意圖。圖3A繪示依照本發明實施例的照明模塊的剖面爆炸圖。圖3B繪示依照本發明實施例的照明模塊的剖面圖。圖3C繪示依照本發明實施例的導光棒與反射套筒的局部放大剖面圖。圖3D 3E繪示依照本發明實施例的反射套筒的示意圖。
圖4繪示依照本發明實施例的照明模塊的示意圖。附圖標記說明1-1、1-2、2、3、4:照明模塊 12、22、32、42:光源20、30、40:導光裝置202、302、402:導光棒204、304、404:反射套筒2021、3021:第一端面2022,3022:第二端面2023、3023:柱面2023a、3023a:出光面2023b、3023b:反射面2041,3041:反射腔2042、3042:尾端Cl、Cl』:頂點C2:中心點L11 L13、L2 L5:光束P:反射平板T:燈帽X21、X22、X31、X32:反射區Θ21 Θ23、Θ31 Θ33:角
具體實施例方式第一實施例請參考圖2Α，其繪示依照本發明第一實施例的照明模塊2的剖面爆炸圖。如圖2Α所示，照明模塊2包括導光裝置20及光源22。導光裝置20包括導光棒202及反射套筒204。導光棒202包括第一端面2021、第二端面2022及柱面2023。於此實施例中，第一端面2021及第二端面2022實質上為平面，柱面2023實質上為圓柱面。第二端面2022相對第一端面2021而設，且第二端面2022實質上平行於第一端面2021。柱面2023設置於第一端面2021及第二端面2022之間。柱面2023包括出光面2023a及反射面2023b。反射面2023b例如以表面處理柱面2023的底部以形成反射表面，或者直接貼附反射層材料於柱面2023的底部以形成反射表面。光源22鄰設於導光棒202的第一端面2021外側。反射套筒204套設於導光棒202的第二端面2022外側，反射套筒204包括反射腔2041，具有第一反射區X21及第二反射區X22。請參考圖2B，其繪示依照本發明第一實施例的照明模塊2的剖面示意圖。於此實施例中，以不同角度的入射光為例作說明。如圖2B所示，光源22的光束L2朝向第一反射區X21的方向入射，光束L2入射至反射腔2041 (繪示於圖2A)的第一反射區X21後，第一反射區X21是將光束L2反射至反射面2023b。接著，光束L2經由反射面2023b反射至出光面2023a出光。光源22的另一光束L3朝向第二反射區X22的方向入射，光束L3入射至反射腔2041 (繪示於圖2A)的第二反射區X22後，第二反射區X22直接將光束L3反射至出光面2023a出光。於此實施例中，入射至反射腔2041的光束L2及光束L3實質上介於+2度至-2度的入射角範圍內。請參考圖2C，其繪示依照本發明第一實施例的導光裝置20的局部放大剖面圖。如圖2C所示，第一反射區X21與第二反射區X22之間具有頂角O21，第二反射區X22與反射面2023b具有第一夾角O22，第一反射區X21與出光面2023a具有第二夾角023。第一反射區X21與第二反射區X22的頂點Cl對稱於導光棒202的第二端面2022(繪示於圖2A)的中心點C2而設置。也就是說，第一反射區X21與第二反射區X22所夾的頂角O21對應至第二端面2022的中心點C2的位置。於此實施例中，第一夾角 22大於90度，第二夾角O23實質上等於第一夾角022，優選地，頂角 21實質上介於100度至170度之間，但不以此為限。需說明的是，頂角O21的角度範圍可以使光束更有效地被導出至出光面，兼具提升照明模塊2的出光的效能以及出光均勻性的優點。此外，考慮到工藝公差因素的影響，在此所述的角度的大小皆涵蓋到本領域一般技術人員所可以理解的誤差範圍。於圖2Α 2C中，僅繪示反射套筒204的剖面圖。實際上，反射套筒204的腔體結構可以包括圓錐面、角錐面、鋸齒面、波浪面或半球面，並不作限制。如圖2D 2Ε所示，其繪示具有不同反射腔2041的反射套筒204的示意圖。舉例來說，圖2D所繪示的反射套筒204的反射腔2041為圓錐面。圖2Ε所示的反射腔2041為角錐面。於此實施例中，反射套筒204的反射腔2041可以包括鏡面材料、金屬鍍膜材料、反射型聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或其他具有高反射率且低吸收率的材料。優選地，可以選擇高反射率且低吸收率的反射型聚碳酸酯(PC)作為反射腔2041的材料，以提升反射效率。此外，如圖2D 2E所示，反射套筒204具有尾端2042，尾端2042對應至燈帽T而設計，因此，尾端2042可以套接於燈帽T內，使得導光裝置20可以直接地安裝於市面上常見的燈座上。第二實施例請參考圖3A 3B，圖3A繪示依照本發明第二實施例的照明模塊3的剖面爆炸圖。圖3B繪示依照本發明第二實施例的照明模塊3的剖面示意圖。如圖3A 3B所示，照明模塊3包括導光裝置30及光源32。導光裝置30包括導光棒302及反射套筒304。導光棒302包括第一端面3021、第二端面3022及柱面3023。於此實施例中，第一端面3021及第二端面3022實質上為平面狀的端面，柱面3023實質上為圓柱面。柱面3023包括出光面3023a及反射面3023b。反射面3023b例如以表面處理柱面3023的底部以形成反射表面，或者直接貼附反射層材料於柱面3023的底部以形成反射表面。反射套筒304包括反射腔3041，反射腔3041具有第一反射區X31及第二反射區X32。光源32及導光棒302相似於第一實施例的光源22及導光棒202，在此將不再贅述其細部特徵。反射套筒304可以套設於導光棒302的第二端面3022外側，反射套筒304包括反射腔3041，反射腔3041具有第一反射區X31及第二反射區X32。值得注意的是，在此實施例的反射腔3041為非對稱結構。更進一步的說，第一反射區X31與第二反射區X32非對稱於導光棒302的第二端面3022設置。如圖3C所示，第一反射區X31與第二反射區X32所夾的頂角O31偏離第二端面3022(繪示於圖3A)的中心C2』位置。更進一步地說，頂點Cl』到出光面3023a的距離大於頂點Cl』到反射面3023b的距離，以使更多的入射光束經由第一反射區X31反射至反射面3023b，再經由反射面3023b反射至出光面3023a以出光，進一步提升出光效率。如圖3B所不，以不同角度的入射光為例，光源32的光束1^4朝向第一反射區X31的方向入射，光束L4入射至反射腔3041 (繪示於圖3A)的第一反射區X31後，第一反射區X31將光束L4反射至反射面3023b。接著，光束L4經由反射面3023b反射至出光面3023a出光。光源32的另一光束1^5朝向第二反射區X32的方向入射，光束L5入射至反射腔3041(繪示於圖3A)的第二反射區X32後，第二反射區X32直接將光束L5反射至出光面3023a出光。於此實施例中，入射至反射腔3041的光束L4及光束L5實質上介於+2度至-2度的入射角範圍內。請參考圖3C，其繪示依照本發明第二實施例的導光裝置30的局部剖面放大圖。如圖3C所示，第一反射區X31與第二反射區X32之間具有頂角Θ 31，且第二反射區X32與反射面3023b具有第一夾角O32，第一反射區X31與出光面3023a具有第二夾角033。於此實施例中，頂角 31優選實質上介於100度至170度之間，頂角O31的角度範圍的頂角可以更有效地將光束導出至出光面，兼具提升照明模塊3的出光的效能以及出光均勻性的優點。此夕卜，第一夾角 %大於90度,第二夾角θ33實質上小於第一夾角θ32。值得注意的是，考慮到工藝公差因素的影響，在此所述的角度的大小皆涵蓋到本領域一般技術人員所可以理解的誤差範圍。於圖3Α 3C中，僅繪示反射套筒304的剖面圖。實際上，反射套筒304的腔體結構可以包括圓錐面、角錐面、鋸齒面、波浪面或半球面，並不作限制。如圖3D 3Ε所示，其繪示具有不同形式的反射腔3041的反射套筒304示意圖。舉例來說，圖3D所繪示的反射套筒304的反射腔3041為非對稱的圓錐面。圖3Ε所示的反射腔3041為非對稱的角錐面。反射腔3041可以包括相 同於前述的反射腔2041的材料，在此不再贅述。此外，如圖3D 3Ε所示，反射套筒304具有尾端3042，尾端3042對應至燈帽T而設計，尾端3042可以套接於燈帽T內，使得導光裝置30可以直接地安裝於市面上常見的燈座上。上述實施例的照明模塊的應用請參考圖4，其繪示依照本發明實施例的照明模塊4的示意圖。照明模塊4包括導光裝置40、光源42及燈帽Τ。導光裝置40包括導光棒402及反射套筒404。導光棒402可以上述任一實施例的導光棒的形式。如圖4所示，導光棒402例如圓柱狀的導光柱體，當然，導光棒402亦可以是角柱狀的導光柱體，並不作限制。反射套筒404可以為上述任一實施例的反射套筒的形式。於此實施例中，照明模塊4還包括燈帽Τ，套設於反射套筒404的尾部。通過燈帽T的銜接可以將照明模塊4設置於燈座(未繪示出)上。綜上所述，本發明上述實施例的照明模塊具有反射套筒，通過反射套筒的特殊的反射腔，可以使光源均勻地出光並減少光源的漏光。尤其，本發明上述實施例的照明模塊可以提升發光效率大於或接近79%,相較於未加裝反射套筒的導光棒(發光效率約41.5% )及僅加裝反射平板的導光棒(發光效率小於71% )，本發明上述實施例的照明模塊的發光效率均大幅提升。此外，本發明上述實施例的反射套筒可以套設於導光棒外端，因此，導光棒可以使用射出成型的方式製作，不需對於導光棒作重工，可以簡化工藝。並且，反射套筒具有對應於燈帽而設計的尾部，使得燈帽可以直接套設於反射套筒的尾部。因此，可以通過套設於反射套筒的燈帽，將本發明上述實施例的照明模塊或導光裝置，直接地安裝於市面上常見的燈座上，符合市場的需求。綜上所述，雖然本發明已以優選實施例披露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護範圍當視權利要求所界定為準。
權利要求
1.一種照明模塊，包括: 導光棒，包括: 第一端面； 第二端面，相對該第一端面而設 '及 柱面，設置於該第一端面及該第二端面之間，該柱面包括出光面及反射面； 光源，鄰設於該導光棒的該第一端面外側；以及 反射套筒，套設於該導光棒的該第二端面外側，該反射套筒具有反射腔，該反射腔自其外周向內漸縮而形成頂角，其中，該光源的一部分入射光經由該反射腔反射至該反射面後再反射至該出光面以出光或經由該反射腔直接反射至該出光面以出光。
2.如權利要求1所述的照明模塊，其中該反射腔包括第一反射區及第二反射區。
3.如權利要求1所述的照明模塊，其中該頂角偏離該導光棒的該第二端面的中心。
4.如權利要求1所述的照明模塊，其中該頂角對應至該導光棒的該第二端面的中心。
5.如權利要求1所述的照明模塊，還包括燈帽，用以套設於該反射套筒的尾部。
6.如權利要求1所述的照明模塊，其中該第二端面為平面狀的端面。
7.如權利要求1所述的照明模塊，其中該部分入射光介於+2度至-2度的入射角度的入射光。
8.如權利要求1所述的照明模塊，其中該頂角介於100度至170度之間。
全文摘要
本發明公開一種照明模塊，包括導光棒、光源及反射套筒。導光棒包括第一端面、相對第一端面而設的第二端面及柱面。柱面設置於第一端面及第二端面之間，柱面包括出光面及反射面。光源鄰設於導光棒的第一端面外側。反射套筒套設於導光棒的第二端面外側，反射套筒具有反射腔，反射腔自其外周向內漸縮而形成頂角，其中，光源的一部分入射光經由反射腔反射至反射面後再反射至出光面以出光，或經由反射腔直接反射至出光面以出光。
文檔編號F21S2/00GK103185235SQ20111045912
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者林明傳, 陳金良, 葉志庭 申請人:東莞萬士達液晶顯示器有限公司, 勝華科技股份有限公司