CN104516047A - 自由发光图案的导光结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自由发光图案的导光结构，尤指一种可自由构图的立体发光结构，其包含：一导光本体，其中心设有一入光面，该入光面相对应构成一第一反光面及第二反光面，将极大多数的光全反射收敛在第一与第二反光面间，且该第一反光面设有至少一出光微结构；所述入光面依发光源表面形状而配合成平面或内凹的面，达到全面收光的效果；所述出光微结构由第一反光面凸起、凹陷或粗化表面形成，将导光本体间全反射光导出形成发光图形；凭借的，本发明可凭借入光面将发散光聚集在有效导光轨迹中，第一及第二反光面将直射光全数导入导光轨迹中而倍增有效导光量，供出光微结构充分应用，达到最少发光源，最小光通量，能产生渐渐均匀的高发光任意图形。

Description

自由发光图案的导光结构
技术领域
本发明涉及一种自由发光图案的导光结构，尤指一种具有发光源分光效果，呈现发光图相的导光光学结构。
背景技术
导光条业已成为提升识别度及美观性的灯具用品之一，鉴于现有的发光源由端面发光，经全反射导光，出光微结构构成，出光效能与发光均匀性较差，此外，若需发光形成几何图形，则需设置众多发光源而排列的，其将耗费诸多成本，且影响灯具整体的美观性，不仅如此，其所产生的光形也将具有不均匀化的亮点。
现有提供一种概如图1所示的导光结构，其设有一导光条10，其具有一入光面101及一出光面102，该入光面101呈一平面；以及一发光源20，其对应设于该入光面101；凭借的，令发光源20的光线由入光面101入光，通过该导光条10将光线充分均匀化后，方由出光面102进行出光者，使光形较为柔和，且也具有连续性；惟查，现有的导光条10，由于该入光面101呈平面，故如图1所示，发光源20将有部分光线溢散，导致亮度及发光源强度有所落差而造成的能源耗损；再者，该导光条10外观形状仅能呈直条状或弧状，意即，其连续性的光形仅限于直条状或弧状，若需呈现多层式几何图形的光形，则需将导光条10分别予以排列，而每一导光条10都需分别配置一发光源20，此将耗费诸多成本，且导光条10经排列后所呈的光形，将因排列所造成的缝隙，令所呈的光形不具连续形，且相异导光条10所投射出的光线，将有部分重叠而导致整体光形亮度不均，其将影响整体光形的视觉美感。
有鉴于此，吾等发明人乃潜心进一步研究导光条，并着手进行研发及改良，期以一较佳发明以解决上述问题，且在经过不断试验及修改后而有本发明的问世。
发明内容
为此，本发明的目的是解决现有的导光条，其该入光面呈平面，将导致部分光线溢散，使亮度及发光源强度有所落差而造成能源耗损，且导光条外观形状仅能呈直条状或弧状，若排列为多层式的几何图形，将具有耗费诸多成本、所呈的光形不具连续形、整体光形亮度不均及影响整体光形视觉美感等缺失。
为达致以上目的，吾等发明人提供一种自由发光图案的导光结构，其包含：一导光本体，其中心设有一入光面，该入光面相对应构成一第一反光面及第二反光面，且该第一反光面设有至少一出光微结构。
据上所述的自由发光图案的导光结构，其中，该第一反光面的法线，与该入光面主光束的光轴形成一介于35°至45°的夹角，且该夹角大于该第一反光面透光材料的全反射角。
据上所述的自由发光图案的导光结构，其中，所述出光微结构由导光本体表面形成几何形状或非几何图形。
据上所述的自由发光图案的导光结构，其中，所述出光微结构由第一反光面凸起、凹陷或粗化表面而出光的发光图形。
据上所述的自由发光图案的导光结构，更包含至少一发光源，其对应设置于该入光面。
据上所述的自由发光图案的导光结构，其中，该入光面配合发光源发光表面形状的耦合凹面。
据上所述的自由发光图案的导光结构，其中，所述发光源为平面发光体，该入光面为对应所述发光源的平面。
据上所述的自由发光图案的导光结构，其中，该第一反光面为透明的全反射导光面或反射涂层。
据上所述的自由发光图案的导光结构，其中，该第二反光面为透明的全反射导光面或反射涂层。
是由上述说明及设置，显见本发明主要具有下列数项优点及功效，兹逐一详述如下：
1.本发明可令发光源所产生的光线，收敛在导光体中，经出光微结构出光，且所述出光微结构可任意排列成几何形状或任意图形，以节省发光源设置的数量，降低成本，并令整体所呈现的光形具连续性、渐层性及均匀度，且能有效提升整体光形的视觉美感。
2.本发明的入光面为与所述发光源相互耦合的凹面，令发光源所发的光线将由入光面完全收光，而不使光线溢散，以降低能源耗损。
附图说明
图1是现有导光结构的示意图；
图2是本发明第一实施例的立体示意图；
图3是图2于A－A位置的剖视示意图；
图4是本发明第一实施例的光学路径示意图；
图5是本发明第二实施例的剖视示意图；
图6是本发明第三实施例的剖视示意图；
图7是本发明第四实施例的立体示意图；
图8是图7于B－B位置的剖视示意图；
图9是本发明第五实施例的立体示意图；
图10是本发明第五实施例的俯视示意图；
图11是本发明第六实施例的立体示意图；
图12是本发明第六实施例的俯视示意图；
图13是本发明第七实施例的立体示意图；
图14是图13于C－C位置的剖视示意图；
图15是本发明第八实施例的俯视示意图；
图16是本发明第九实施例的立体示意图。
附图标记说明：10-导光体；101-入光面；102-出光面；20-发光源；1-导光本体；11-入光面；12-第一反光面；13-第二反光面；14、14a、14b、14c-出光微结构；2-发光源。
具体实施方式
关于吾等发明人的技术手段，兹举数种较佳实施例配合图式于下文进行详细说明，以供钧上深入了解并认同本发明。
请先参阅图2至图4所示，其是本发明的第一实施例，本发明是一种自由发光图案的导光结构，其包含：
一导光本体1，其中心设有一入光面11，该入光面11相对应构成一第一反光面12及第二反光面13，且该第一反光面12设有至少一出光微结构14，该第一反光面12的法线L，与该入光面11主光束的光轴形成一介于35°至45°的夹角θ，且该夹角θ是大于该第一反光面12透光材料的全反射角，所述出光微结构14由第一反光面12凸起、凹陷或粗化表面而出光的发光图形，或由导光本体1表面形成几何形状或非几何图形；该第一反光面12及第二反光面13为透明的全反射导光面；以及
至少一发光源2，其是对应设置于该入光面11，若所述发光源2为平面发光体，则该入光面11为对应所述发光源2的平面；该入光面11也可为配合发光源2发光表面形状的耦合凹面；本实施例的入光面11是以耦合凹面呈现。
本发明以导光本体1为透明材质为例，第一反光面12及第二反光面13为全反射导光面，其中导光本体1的折射率是介于1.3至1.8之间，且该第一反光面12的法线L与该入光面11主光束的光轴形成的夹角θ，是大于该第一反光面12的全反射角，故将该夹角θ设定介于35°至45°之间，可令发光源2所产生的光线经入光面11收光后，确实于第一反光面12及第二反光面13相互全反射而不溢散，并传递至各所述出光微结构14，以增进本发明整体的美感；且由于入光面11为内凹的弧形曲面，故可将发光源2所产生的光线完全收光而不溢散，以提升亮度并降低能源耗损。
本实施例的光学路径，请参阅图4所示，由于本实施例设有三所述的出光微结构14a、14b、14c，其光学路径大致分为三种型态，由发光源2所产生的相异角度的光线L1、L2、L3，其中，光线L1是经入光面11收光后，直接射至该出光微结构14a出光；而光线L2则是经入光面11收光后，传导至第一反光面12进行全反射至第二反光面13，再由第一反光面12全反射至出光微结构14b出光；光线L3是经入光面11收光后，传导至第二反光面13进行全反射至第一反光面12，由第一反光面12全反射至第二反光面13进，再由第二反光面13进全反射至出光微结构14c出光；再者，所述出光微结构14是围绕形成几何形状、非几何图形或成型凸起、凹陷或粗化表面的发光图形，以节省发光源2设置的数量，降低成本，并令整体所呈现的光形具连续性、渐层性及均匀度，且能有效提升整体光形的视觉美感。
续请参阅图5所示，其是本发明的第二实施例，其与第一实施例的差别在于，该第二反光面13为反射涂层，如此，该导光本体1即不受透明材质及折射率的限制，也可令发光源2所产生的光线经入光面11收光后，确实于第一反光面12及第二反光面13相互反射，并传递至各所述出光微结构14，以提升本发明的适用性，本实施例的其余光学路径与第一实施例近似，故在此不予赘述。
续请参阅图6所示，其是本发明的第三实施例，其与第一实施例的差别在于，该第一反光面12与第二反光面13都为反射涂层，如此，该导光本体1即不受透明材质及折射率的限制，确实于第一反光面12及第二反光面13相互反射，并传递至各所述出光微结构14，以提升本发明的适用性，本实施例的其余光学路径与第一实施例近似，故在此不予赘述。
续请参阅图7及图8所示，其是本发明的第四实施例，其与第一实施例的差别在于，本实施例设有四所述的出光微结构14，显见本发明确实可依用途或需求，而设置相异数量及密度的出光微结构14，以产生多层式的发光效果，本实施例的其余光学路径与第一实施例近似，故在此不予赘述。
续请参阅图9及图10所示，其是本发明的第五实施例，其与第一实施例的差别在于，本实施例的出光微结构14是围绕形成由矩形与圆形所组成的几何形状，显见本发明确实可依用途或需求予以设置出光微结构14是所围绕形成的几何形状，以达致多元及多层式的视觉美感，本实施例的其余光学路径与第一实施例近似，故在此不予赘述。
续请参阅图11及图12所示，其是本发明的第六实施例，其与第一实施例的差别在于，本实施例的出光微结构14是围绕形成扇形，显见本发明确实可依用途或需求，予以设置出光微结构14是所围绕形成的几何形状，以达致多元及多层式的视觉美感，本实施例的其余光学路径与第一实施例近似，故在此不予赘述。
续请参阅图13及图14所示，其是本发明的第七实施例，其与第一实施例的差别在于，本实施例的出光微结构14大于第一实施例，以提升发光面积，显见本发明确实可依用途或需求，予以设置出光微结构14的面积，以达致清晰、广角、多元及多层式的视觉效果，本实施例的其余光学路径与第一实施例近似，故在此不予赘述。
续请参阅图15所示，其是本发明的第八实施例，其与第一实施例的差别在于，该出光微结构14为由第一反光面12凸起、凹陷或粗化表面而出光的发光图形，本实施例是以咬花制成的面为例，以于发光时呈现咬花的图案，使更进一步提升本发明所呈光形的视觉美感，本实施例的其余光学路径与第一实施例近似，故在此不予赘述。
续请参阅图16所示，其是本发明的第九实施例，其与第一实施例的差别在于，所述出光微结构14是在导光本体1表面形成非几何图形的发光图形，显见本发明的出光微结构14确实可依使用需求而设置于该导光本体1的表面，以达致广泛的适用性及提升本发明所呈光形的视觉美感，本实施例的其余光学路径与第一实施例近似，故在此不予赘述。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自由发光图案的导光结构，其特征在于，其包含：一导光本体，其中心设有一入光面，该入光面相对应构成一第一反光面及第二反光面，且该第一反光面设有至少一出光微结构。
2.根据权利要求1所述的自由发光图案的导光结构，其特征在于，该第一反光面的法线，与该入光面主光束的光轴形成一介于35°至45°的夹角，且该夹角大于该第一反光面透光材料的全反射角。
3.根据权利要求1或2所述的自由发光图案的导光结构，其特征在于，所述出光微结构由导光本体表面形成几何形状或非几何图形。
4.根据权利要求1或2所述的自由发光图案的导光结构，其特征在于，所述出光微结构由第一反光面凸起、凹陷或粗化表面而出光的发光图形。
5.根据权利要求1或2所述的自由发光图案的导光结构，其特征在于，还包含至少一发光源，其对应设置于该入光面。
6.根据权利要求5所述的自由发光图案的导光结构，其特征在于，该入光面配合发光源发光表面形状的耦合凹面。
7.根据权利要求5所述的自由发光图案的导光结构，其特征在于，所述发光源为平面发光体，该入光面为对应所述发光源的平面。
8.根据权利要求1或2所述的自由发光图案的导光结构，其特征在于，该第一反光面为透明的全反射导光面或反射涂层。
9.根据权利要求1或2所述的自由发光图案的导光结构，其特征在于，该第二反光面为透明的全反射导光面或反射涂层。
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