專(zhuān)利名稱(chēng)：光束控制組件及其應(yīng)用的發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光束控制組件及其應(yīng)用的發(fā)光裝置，特別是指一種照明用的光束控制組件及其應(yīng)用的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示器包含一面板及一提供顯示畫(huà)面光源的背光模塊。為了能大面積且均勻的照射，以往的背光模塊包括多數(shù)個(gè)發(fā)光裝置，該等發(fā)光裝置以矩陣型式排列在與面板同樣大小的區(qū)域內(nèi)。參閱圖1，臺(tái)灣專(zhuān)利1352795公布了一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置包含一發(fā)光組件5及一光束控制組件6,該發(fā)光組件5發(fā)出一入射光51。該光束控制組件6,是以一透光材料構(gòu)成且有一折射率，其包括一基準(zhǔn)點(diǎn)63、一穿過(guò)該基準(zhǔn)點(diǎn)63的主軸64、一入射面61及一出·射面62。該發(fā)光組件5設(shè)置于基準(zhǔn)點(diǎn)63上，該入射面61與該發(fā)光組件5相間隔且供該入射光51穿透，且對(duì)該主軸64形成軸對(duì)稱(chēng)。該入射面61上之一點(diǎn)與該基準(zhǔn)點(diǎn)63之聯(lián)機(jī)為一第一線(xiàn)R1,該第一線(xiàn)R1及該主軸64的夾角為一第一角α 17在該第一角α I小于60度的范圍中，該第一線(xiàn)R1的長(zhǎng)度隨著該第一角α I增大而單調(diào)地減少。該出射面62與該入射面61相間隔，且對(duì)該主軸64形成軸對(duì)稱(chēng)之曲面，該出射面62上之一點(diǎn)與該基準(zhǔn)點(diǎn)63之聯(lián)機(jī)為一第二線(xiàn)R2,該第二線(xiàn)R2及該主軸64的夾角為一第二角α2，在該第二角α 2小于60度的范圍中，該第二線(xiàn)R2的長(zhǎng)度隨著該第二角％增大而單調(diào)地增加。該光束控制組件6藉由該入射面61及出射面62的形狀使得光線(xiàn)擴(kuò)散而照射至面板。然而，若要達(dá)成較好的擴(kuò)散效果，勢(shì)必提高該入射面61的曲率，使得該入射面61形成一大深寬比的凹洞，而不得不增加該光束控制組件6的厚度，對(duì)于往薄型化發(fā)展的背光模塊而言是一大缺點(diǎn)。而且該光束控制組件6位于主軸64附近的區(qū)域相較于遠(yuǎn)離主軸64的區(qū)域，厚薄比差距太大時(shí)，制作時(shí)容易形成結(jié)合線(xiàn)且成型時(shí)間拉長(zhǎng)。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種解決上述技術(shù)問(wèn)題，可以薄型化、易于制作且使光線(xiàn)均勻擴(kuò)散的光束控制組件及其應(yīng)用的發(fā)光裝置。本實(shí)用新型的光束控制組件，由預(yù)訂折射率的材料構(gòu)成，包括一基準(zhǔn)點(diǎn)，一穿過(guò)所述基準(zhǔn)點(diǎn)的主軸，一以所述主軸為中心形成軸對(duì)稱(chēng)的入射面、所述入射面具有一個(gè)或一個(gè)以上復(fù)數(shù)連結(jié)成菲涅爾透鏡形式的環(huán)形入射面部，及一以所述主軸為中心形成軸對(duì)稱(chēng)且與所述入射面相間隔的出射面。進(jìn)一步地，所述入射面上一點(diǎn)與所述基準(zhǔn)點(diǎn)之間的連線(xiàn)為第一線(xiàn)，所述第一線(xiàn)與所述主軸之間的夾角為第一角，隨著第一角的增大，第一線(xiàn)在入射面上的點(diǎn)隨著凸面部的凸起和凹陷而高低移動(dòng)，進(jìn)而使所述第一線(xiàn)的長(zhǎng)度先單調(diào)地減少、再單調(diào)地增加，交替形成菲涅爾透鏡形式。[0009]進(jìn)一步地，所述出射面上一點(diǎn)與所述基準(zhǔn)點(diǎn)之間的連線(xiàn)為第二線(xiàn)，所述第二線(xiàn)與所述主軸之間的夾角為第二角，其中，當(dāng)所述第二角處于小于60度范圍，所述第二線(xiàn)的長(zhǎng)度隨著所述第二角增大而單調(diào)地增加。進(jìn)一步地，每一所述環(huán)形入射面部具有一表面，所述表面由一個(gè)或一個(gè)以上的凸面部組成，所述凸面部最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的距離為O. 05mm 一 O. 5mm。進(jìn)一步地，所述出射面具有數(shù)個(gè)圍繞所述主軸且以該主軸為中心而形成軸對(duì)稱(chēng)的環(huán)形凹槽。該出射面亦可如入射面一般，具有復(fù)數(shù)對(duì)該主軸形成軸對(duì)稱(chēng)且連結(jié)成菲涅爾透鏡形式的出射面部。進(jìn)一步地，所述出射面具有復(fù)數(shù)個(gè)以所述主軸為中心而形成軸對(duì)稱(chēng)的、且相互連結(jié)成菲涅爾透鏡形式的出射面部。本實(shí)用新型還涉及應(yīng)用所述光束控制組件的發(fā)光裝置，包括一座體，一發(fā)光組件和一光束控制組件，所述光束控制組件鏈接于所述座體，所述發(fā)光組件設(shè)置在所述座體上并與所述光束控制組件和所述座體配合封裝，且在所述座體供電時(shí)發(fā)光。與現(xiàn)有的光束控制組件相比，本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在通過(guò)采用菲涅爾透鏡形式的環(huán)形入射面部，不僅降低光束控制組件的厚度、使光束控制組件薄型化、厚薄比差異小，而且使通過(guò)該發(fā)光組件所發(fā)出的光線(xiàn)擴(kuò)散均勻。

圖I是臺(tái)灣專(zhuān)利1352795公布的發(fā)光裝置的剖面圖。圖2是本實(shí)用新型發(fā)光裝置的第一較佳實(shí)施例的剖面圖。圖3是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的入射面的平面視圖。圖4是圖3中入射面的局部放大示意圖。圖5是本實(shí)用新型發(fā)光裝置的第二較佳實(shí)施例的剖面圖。圖6是圖5的局部放大示意圖。圖7是本實(shí)用新型發(fā)光裝置的第三較佳實(shí)施例的剖面圖。其中R1 · · ·第一線(xiàn)α I · ·第一角R2 · · ·第二線(xiàn)α 2 · ·第二角d · · ·高度I · · 座體2 · · ·光束控制組件21 · · ·基準(zhǔn)點(diǎn)22 · · ·主軸23 · · ·環(huán)形入射面部231 · ·表面232 · ·凸面部24 · · ·出射面[0036]25 · · ·入射面26 · · ·環(huán)形凹槽28 · · ·出射面部3 · · ·發(fā)光組件。
具體實(shí)施方式
有關(guān)本實(shí)用新型之前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式之二個(gè)較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚的呈現(xiàn)。 在本實(shí)用新型被詳細(xì)描述之前，要注意的是，在以下的說(shuō)明內(nèi)容中，類(lèi)似的組件是以相同的編號(hào)來(lái)表不。 參閱圖2，本實(shí)用新型發(fā)光裝置的第一較佳實(shí)施例包含一座體I、一光束控制組件
2,及一發(fā)光組件3。該座體I用于承載該光束控制組件2及發(fā)光組件3。一般而言，該座體I為PCB電路板。該光束控制組件2由預(yù)訂折射率的材料構(gòu)成而供光通過(guò)，設(shè)置于該座體上而與該座體I相配合將該發(fā)光組件3封裝其中。該光束控制組件2包括一基準(zhǔn)點(diǎn)21、一穿過(guò)該基準(zhǔn)點(diǎn)的主軸22、鄰近該座體I且對(duì)該主軸22形成軸對(duì)稱(chēng)的入射面25、及一對(duì)該主軸22形成軸對(duì)稱(chēng)且與該等入射面25相間隔的出射面24。該入射面25具有一個(gè)或一個(gè)以上連結(jié)成菲涅爾透鏡(Fresnel Lens)形式的環(huán)形入射面部23。(圖3為該環(huán)形入射面部23沿主軸22方向的視圖)該發(fā)光組件3在透過(guò)該座體I供電時(shí)發(fā)光。較佳地，該發(fā)光組件3設(shè)置于該基準(zhǔn)點(diǎn)21附近，使得所發(fā)出之光部分穿過(guò)該基準(zhǔn)點(diǎn)21并沿著該主軸22傳播。較佳地，該等環(huán)形入射面部23上之一點(diǎn)與該基準(zhǔn)點(diǎn)21之聯(lián)機(jī)為一第一線(xiàn)R1,該第一線(xiàn)R1及該主軸22的夾角為一第一角αι。隨著第一角Ci1增大，依序在每一環(huán)形入射面部23上，該第一線(xiàn)R1的長(zhǎng)度先單調(diào)地減少，再單調(diào)地增加，如此交替而形成菲涅爾透鏡形式。因此在主軸22附近，該等環(huán)形入射面部23的曲率大于或等于球面，面上任一點(diǎn)的法線(xiàn)相較于球面而言較垂直于該主軸22。因此當(dāng)光線(xiàn)于該環(huán)形入射面部23折射時(shí)，往垂直于該主軸22的方向偏折。定義該出射面24上之一點(diǎn)與該基準(zhǔn)點(diǎn)21之聯(lián)機(jī)為一第二線(xiàn)R2,該第二線(xiàn)R2與該主軸22的夾角為一第二角α2，其中，當(dāng)該第二角α2小于60度時(shí)，該第二線(xiàn)R2的長(zhǎng)度隨著該第二角α2增大而單調(diào)地增加。因此在該第二角α2小于60度的范圍中，該出射面24的曲率小于或等于球面，面上任一點(diǎn)的法線(xiàn)相較于球面而言較平行于該主軸22。因此當(dāng)光線(xiàn)于該出射面24折射時(shí)，往垂直于該主軸22的方向偏折。在主軸22附近，符合上述條件下，該出射面24可為凸面、凹面或平面，依照光線(xiàn)擴(kuò)散的需求設(shè)計(jì)。為了防止光線(xiàn)在該出射面24產(chǎn)生全反射，該第二線(xiàn)R2的長(zhǎng)度對(duì)該第二角α 2微分后再除以該第二線(xiàn)R2的長(zhǎng)度之值小于
V V折射率2 - I :dR2I
-±- < ....... .....................
^βα2 啦2 -1為了使光線(xiàn)能均勻擴(kuò)散，有必要消除該光束控制組件2的成像(聚焦)特性。圖4所示為該環(huán)形入射面部23的局部放大示意圖，該環(huán)形入射面部23具有一表面231及一個(gè)或一個(gè)以上凸面部232,該等凸面部232屬于微結(jié)構(gòu),設(shè)置于該表面231上且具有一高度d,該高度d在O. 05毫米至O. 5毫米之間。該等凸面部232具有防止該光束控制組件2聚焦的功能，使光線(xiàn)均勻擴(kuò)散，還可使光色散(dispersion)的影響減小。由于采用菲涅爾透鏡形式，在主軸22附近，該等環(huán)形入射面部23的高度可以控制在一定的范圍內(nèi)。于制作上，該環(huán)形入射面部23使該光束控制組件2的厚薄比較為均勻而可提高塑料射出成型流動(dòng)性。 參閱圖5及圖6，本實(shí)用新型發(fā)光裝置的第二較佳實(shí)施例與該第一較佳實(shí)施例相似，其不同處在于，該出射面24包括具有多數(shù)個(gè)圍繞該主軸22且對(duì)該主軸22形成軸對(duì)稱(chēng)的環(huán)形凹槽26，其數(shù)量無(wú)限制，形狀可為球面或非球面。其目的是使光線(xiàn)局部散射，提高光的擴(kuò)散性，同時(shí)非平滑的折射面還可使光色散的影響減小。參閱圖7，本實(shí)用新型發(fā)光裝置的第三較佳實(shí)施例與該第一較佳實(shí)施例相似，其不同處在于該出射面24具有復(fù)數(shù)對(duì)該主軸22形成軸對(duì)稱(chēng)且連結(jié)成菲涅爾透鏡形式的出射面部28，藉由形成菲涅爾透鏡形式的多數(shù)出射面部28使該出射面24更為平坦而形狀較接近平面，可使該光束控制組件2的厚度在主軸22附近較為均勻。綜上所述，以上實(shí)施例的該等環(huán)形入射面部23連結(jié)成菲涅爾透鏡形式，可降低該光束控制組件2高度、厚薄比差異小，而使該光束控制組件2薄型化且制作方便。進(jìn)一步于該環(huán)形入射面部23及出射面24設(shè)置表面結(jié)構(gòu)可提升光線(xiàn)擴(kuò)散特性，故確實(shí)能達(dá)成本實(shí)用新型之目的。惟以上所述者，僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施之范圍，即大凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及實(shí)用新型說(shuō)明內(nèi)容所作之簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆仍屬本實(shí)用新型專(zhuān)利涵蓋之范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光束控制組件，由預(yù)訂折射率的材料構(gòu)成，其特征在于包括 一基準(zhǔn)點(diǎn)， 一穿過(guò)所述基準(zhǔn)點(diǎn)的主軸， 一以所述主軸為中心形成軸對(duì)稱(chēng)的入射面、所述入射面具有一個(gè)或一個(gè)以上復(fù)數(shù)連結(jié)成菲涅爾透鏡形式的環(huán)形入射面部，及 一以所述主軸為中心形成軸對(duì)稱(chēng)且與所述入射面相間隔的出射面。
2.如權(quán)利要求I所述的光束控制組件，其特征在于所述入射面上一點(diǎn)與所述基準(zhǔn)點(diǎn)之間的連線(xiàn)為第一線(xiàn)，所述第一線(xiàn)與所述主軸之間的夾角為第一角，隨著第一角的增大，第一線(xiàn)在入射面上的點(diǎn)隨著凸面部的凸起和凹陷而高低移動(dòng)，進(jìn)而使所述第一線(xiàn)的長(zhǎng)度先單調(diào)地減少、再單調(diào)地增加，交替形成菲涅爾透鏡形式。
3.如權(quán)利要求I所述的光束控制組件，其特征在于所述出射面上一點(diǎn)與所述基準(zhǔn)點(diǎn)之間的連線(xiàn)為第二線(xiàn)，所述第二線(xiàn)與所述主軸之間的夾角為第二角，其中，當(dāng)所述第二角處于小于60度范圍，所述第二線(xiàn)的長(zhǎng)度隨著所述第二角增大而單調(diào)地增加。
4.如權(quán)利要求I所述的光束控制組件，其特征在于每一所述環(huán)形入射面部具有一表面，所述表面由一個(gè)或一個(gè)以上的凸面部組成，所述凸面部最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的距離為O. 05mm — O. 5mm0
5.如權(quán)利要求I所述的光束控制組件，其特征在于所述出射面具有數(shù)個(gè)圍繞所述主軸且以該主軸為中心而形成軸對(duì)稱(chēng)的環(huán)形凹槽。
6.如權(quán)利要求I所述的光束控制組件，其特征在于所述出射面具有復(fù)數(shù)個(gè)以所述主軸為中心而形成軸對(duì)稱(chēng)的、且相互連結(jié)成菲涅爾透鏡形式的出射面部。
7.一種應(yīng)用如權(quán)利要求I所述光束控制組件的發(fā)光裝置，其特征在于包括一座體、一發(fā)光組件和所述光束控制組件， 所述光束控制組件鏈接于所述座體， 所述發(fā)光組件設(shè)置在所述座體上并與所述光束控制組件和所述座體配合封裝，且在所述座體供電時(shí)發(fā)光。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種光束控制組件及應(yīng)用所述光束控制組件的發(fā)光裝置，所述光束控制組件由預(yù)訂折射率的材料構(gòu)成，包括一基準(zhǔn)點(diǎn)，一穿過(guò)所述基準(zhǔn)點(diǎn)的主軸，一以所述主軸為中心形成軸對(duì)稱(chēng)的入射面、所述入射面具有一個(gè)或一個(gè)以上復(fù)數(shù)連結(jié)成菲涅爾透鏡形式的環(huán)形入射面部，及一以所述主軸為中心形成軸對(duì)稱(chēng)且與所述入射面相間隔的出射面；所述發(fā)光裝置包括一座體，一發(fā)光組件和一光束控制組件。通過(guò)采用菲涅爾透鏡形式的環(huán)形入射面部，不僅降低光束控制組件的厚度、使光束控制組件薄型化、厚薄比差異小，而且使通過(guò)該發(fā)光組件所發(fā)出的光線(xiàn)擴(kuò)散均勻。
文檔編號(hào)G02B27/09GK202720391SQ20122032571
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者李宏德, 陳毅豪 申請(qǐng)人:晶遠(yuǎn)光學(xué)工程股份有限公司