CN207349826U - 非同轴混光装置 - Google Patents

Abstract

一种非同轴混光装置，具有一发光单元与至少一混光元件，其中发光单元具有基板与多个发光二极管，混光元件为多边形柱状导光体且具有一入光面，通过入光面的中心点可以定义出与所述多个发光二极管发光方向平行的一X轴，而且所述多个发光二极管的发光面均偏离X轴与基板的交会点。因此，所述多个发光二极管发光面的中心均未对应混光元件入光面的中心点，使得所述多个发光二极管所发射的所有光线都不会有沿着X轴射向入光面中心点的情形，因而具有较佳的混光效果。

Description

非同轴混光装置

技术领域

本实用新型涉及一种混光装置，具体而言是指一种利用多色发光二极管作为光源，并搭配多边形导光柱进行混光的混光装置，提供均匀的混光及彩色照明效果。

背景技术

发光二极管具有省电与寿命长的优点，但不同类型发光二极管所发射光线的波长范围与照度有其限制，因此当使用发光二极管作为光源时，会使用多数个不同色彩的发光二极管构成发光二极管阵列，并使用混光单元对前述发光二极管阵列所发射光线进行混光，以产生高照度且均匀的照明效果。

中国第CN101515423A号发明专利公开一种二极管显示装置，具有发光二极管阵列、混光元件及光路修正元件，但是其发光二极管阵列与混光元件均未进行最佳化设计，混光效果仍然不够好，亟待改进。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种非同轴混光装置，具有较佳的混光效果。

本实用新型所提供一种非同轴混光装置，包含有：一发光单元，具有基板与设置在基板的多个发光二极管，各个发光二极管具有一发光面；以及至少一混光元件为多边形柱状导光体，具有一入光面靠近所述多个发光二极管的发光面，以及相对入光面的一出光面，该入光面的中心点可以定义出与所述多个发光二极管发光方向平行的一X轴；其中，所述多个发光二极管的发光面均偏离该X轴与该基板的一交会点。

因此，所述多个发光二极管发光面的中心均未对应混光元件入光面中心点的位置，使得所述多个发光二极管所发射的所有光线都不会有沿着X轴射向入光面中心点的情形，进而让所述多个发光二极管所发射的所有光线都能够在混光元件内充分进行混光。因此具有较佳的混光效果。

附图说明

图1为本实用新型所提供第一实施例的示意图。

图2A为本实用新型所提供第一实施例中发光二极管发光面的示意图。

图2B为本实用新型所提供第一实施例的局部放大图。

图3为本实用新型所提供第一实施例的光路示意图。

图4为本实用新型所提供第二实施例的示意图。

图5为本实用新型所提供第三实施例的示意图。

附图标记说明：

10 非同轴混光装置

20 发光单元 21 基板 22 发光二极管

30 混光元件 31 入光面 32 出光面

33 反射镀膜

40 第一透镜单元 41 单凸透镜 42 双凸透镜

50 第二透镜单元 51 单凸透镜 52 双凸透镜

53 单凸透镜

X X轴方向 Y Y轴方向 Z Z轴方向

具体实施方式

为具体说明本实用新型的结构特征与技术效果，提供以下数个实施例并配合附图进行详细说明。本实用新型提供第一实施例的非同轴混光装置10，请参阅第1至3图，非同轴混光装置10包含有一发光单元20，一混光元件30与一第一透镜单元40。其中，所述发光单元20是由基板21与多个设置在基板21上的发光二极管22所构成，各个发光二极管22具有一发光面，以下说明是以发光面的出光方向为前方而进行描述，以符合本领域技术人员的通常理解。

如图1所示，混光元件30为一矩形柱状导光体，具有位于发光二极管22发光面前方的入光面31，以及相对该入光面31的出光面32，入光面31中心点配合发光二极管的发光方向可以定义出沿着混光元件30纵向延伸的X轴，进而定义出与X轴均相交且相互垂直的Y轴与Z轴(亦即构成一直角坐标系)。在本实施例当中，混光元件30为实心结构且其横断面为正方形，因此混光元件30具有分别平行X轴、Y轴与Z轴的边长，前述各边长的距离即为混光元件30的长度、宽度与高度。在本实施例中，前述长度与宽度的比例为5至14为优选，可提供优选的混光效果。其次，本领域工程人员亦可将混光元件30横断面改为长方形，此时宽度与高度的比例为1.3以下优选。当然，本领域工程人员亦可将混光元件30横断面改为其他的多边形，例如六边形或八边形。

请参阅第2A与2B图，发光单元20的基板21设有四个发光二极管22分别发射红光、绿光、蓝光与白光，其发光方向平行于混光元件30的X轴，而且基板21可以利用混光元件30的Y轴与Z轴沿着X轴方向的投影而区分为四个象限，前述发光二极管22为两两等间隔排列而且分别分布在四个象限。因此，前述发光二极管22的发光面不会与混光元件30X轴的延伸线相交。换言之，所述多个发光二极管22的发光面均偏离该X轴与该基板的交会点，这也表示所述多个发光二极管22发光面的中心均未对应混光元件30入光面31中心点的位置。如此一来，发光二极管22所发射的光线将不会有部分沿着X轴方向射向入光面31的中心点，进而让发光二极管22所发射的所有光线都能够在混光元件30内传播扩散的过程当中充分进行混光。

补充说明的是，在本实施例中，所述多个发光二极管22的发光面与混光元件30入光面31的间距约应小于混光元件30的高度，以确保发光所述多个二极管22所发射的光线都能够射入混光元件30。

除了前述实施例的实施方式之外，本领域技术人员可以视需要调整发光二极管22的数量与设置位置，例如改设置三个发光二极管22分别发射红光、绿光与蓝光，而且以混光元件30的X轴为中心而呈等角度环状排列(亦即位于一虚拟正三角形的三角点)。无论如何变化，只要让所有发光二极管22发光面的中心点维持偏离入光面31中心点的位置即可，使得所有发光二极管22所发射的光线不会有少部分沿着X轴方向射向入光面31中心点的情形。

请参阅图3，第一透镜单元40设置于靠近混光元件30出光面32的位置，具有前凸的一单凸透镜41与一双凸透镜42，用来提供光路修正与聚光效果，已得到所需要的光形与光通量。

请参阅图4为本实用新型所提供第二实施例，其主要结构大致与前述第一实施例相同，主要差异点在于：混光元件30为空心结构，且混光元件30内部设有反射镀膜33。此时，混光元件30的宽度与高度是以混光元件30的内部空间边界而言。

再请参阅图5为本实用新型所提供第三实施例，其主要结构大致与前述第一实施例相同，主要差异点在于：混光元件30与发光单元20之间增设有第二透镜单元50，是由后向前按序排列的前凸的单凸透镜51、双凸透镜52与后凸的单凸透镜53所构成，同样是用来提供光路修正与聚光效果。

对本领域技术人员来说，透镜单元的透镜组合可以视需要调整，并可选择性的放置于混光元件30的前侧或后侧，都可以提供良好的光路修正效果。值得补充说明的是，在特定的情况下，也可以不设置透镜单元，此外，混光元件30还可能搭配另一混光元件使用，前述另一混光元件可以是其他构型或种类的混光元件。

通过前述结构，本实用新型所有发光二极管22所发射的所有光线都不会有沿着X轴方向射向入光面31中心点，所以会产生较现有技术更佳的混光效果。

Claims (10)

1.一种非同轴混光装置，包含有：

一发光单元，具有一基板与设置在该基板的多个发光二极管，各个发光二极管具有一发光面，所述多个发光二极管所发射的光线包含有至少二种发光波长颜色；以及

至少一混光元件，为多边形柱状导光体，具有一入光面靠近所述多个发光二极管的发光面，以及相对该入光面的一出光面，该入光面的中心点可以定义出与所述多个发光二极管发光方向平行的一X轴；

其中，所述多个发光二极管的发光面均偏离该X轴与该基板的一交会点。

2.如权利要求1所述的非同轴混光装置，其中该混光元件的剖面形状为四边形、六边形或八边形。

3.如权利要求1所述的非同轴混光装置，其中该混光元件的剖面形状为矩形，且前述矩形的边长比例介于1至1.3之间。

4.如权利要求3所述的非同轴混光装置，其中该混光元件的纵向长度为前述矩形边长的5至14倍。

5.如权利要求3所述的非同轴混光装置，其中所述多个发光二极管的发光面与该混光元件的入光面之间的间距小于该混光元件的高度。

6.如权利要求1至5其中任一所述的非同轴混光装置，其中该混光元件为实心结构。

7.如权利要求1至5其中任一所述的非同轴混光装置，其中该混光元件为空心结构，且该混光元件内部设有一反射镀膜。

8.如权利要求1所述的非同轴混光装置，其中该混光元件定义有与该X轴相交且相互垂直的一Y轴与一Z轴，该基板可以利用该Y轴与该Z轴沿着该X轴的投影而区分为四个象限，所述多个发光二极管的数量为四个，并且两两等间隔排列分布在所述多个象限。

9.如权利要求1所述的非同轴混光装置，其中所述多个发光二极管是以该X轴为中心而呈等角度环状排列。

10.如权利要求1所述的非同轴混光装置，其还包含有至少一透镜单元设置于靠近该混光元件的该入光面或该出光面。