TW567376B - Line light source device and illumination device using the same - Google Patents

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TW567376B TW090120452A TW90120452A TW567376B TW 567376 B TW567376 B TW 567376B TW 090120452 A TW090120452 A TW 090120452A TW 90120452 A TW90120452 A TW 90120452A TW 567376 B TW567376 B TW 567376B
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Description

567376 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(1 [發明所屬技術領域] 本發明係有關一種用於非發光型顯示機構之照明的照 明裝置及適用於該照明裝置之線狀光源裝置,尤指一種可 使從線狀光源裝置射入的光線呈平面分散射出之導光板入 射面形成為平滑面的線狀光源裝置。 [習知之技術] 以在,以液晶顯示機構為代表之非發光型顯示機構, 可藉由在其表面側反射光線,從背面側穿過光,而使影像 看起來很鮮明。 用於非發光型顯示機構之照明的照明裝置,係設有: 呈線狀發光之線狀光源裝置;及令線狀光源裝置所射出的 光線呈平面分散射出之導光板。 該線狀光源裝置,雖可使用冷陰極螢光管等線狀發光 管’但最近為了達成低耗電之目的,逐漸多使用具有白色 led燈泡等點光源及可令點光源所射出的光呈線狀分散射 出之線狀導光體之製品。 以往之此種線狀光源裝置,如第9圖之原理圖和第10 圖之剖視圖所呈現之模式所示,係令點光源2〇1、202靠近 線狀導光體203的兩端面204、205,使兩點光源201、202 所射出的光以不會漏失之方式射入至線狀導光體203的兩 端面 204、205。 在線狀導光體203上設有:令各端面204、205所射入 的入射光朝向與線狀導光體203之轴呈直角的單一方向反 射之多數反射面206 ;及令該反射面206所反射之反射光 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 312907 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
567376 A7 五、發明說明(2 射出至線狀導光體203外的出射面2〇7。 前述點光源201、202及線狀導光體船係配置於溝狀 反射το件208内’藉由该反射元件細限制線狀導光體加 的光出射方向。更具體而言,藉由將線狀導光體2〇3的反 射面206置於反射元件208的溝底側,將出射面207置於 溝口侧’使光從出射面207朝溝***出。但如視角特性2〇9 所示,出射光會偏向而不能一致地射出,其分佈亦隨與點 光源2 01、2 0 2間的距離而變化。 反射元件208的溝口以導光板21〇 一端緣閉塞,線狀 光源裝置200所射出的全部光線則射入用以閉塞溝口的導 光板210的端面211。為了使導先板21〇内的分配如視角 特性212所示地一致,該端面211係經所謂的皺紋加工而 形成微細梨皮紋狀的粗面。 [發明所欲解決之問題] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •線· 因此,在將導光板210的端面211加工成粗面時,除 了需花費該粗面的加工費用外,還會有以下問題產生:例 如,為了兼顧導光板210的脫模梯度,會使入射光的分配 無法充分一致;端面211無法順利地脫模,以致不能進行 粗面加工;經粗面加工的端面211會與他物相互摩擦而受 損;及易於產生樹脂粉等。 因此’本發明之目的在提供一種線狀光源裝置及使用 該線狀光源裝置之照明裝置,藉由使供入射光線之導光板 端面形成為平滑面,來解決該等以往技術之問題。 [解決問題之方案] 567376 A7 五、發明說明(3 ) 為了達成此目的,本發明之線狀光源裝置的構成如 下。則述線狀導光體係具備··由其一端或兩端之端面所構 成,供點光源射入光線之入射面;在該線狀導光體的轴向 上間隔適當距離,供入射面所射入的入射光朝與前述軸向 大致呈直角之單一方向反射的多數反射面,·及將該等反射 面所反射之反射光予以射出的出射面,令該出射面與反射 元件的溝底面相對向,同時使反射元件的溝底面形成供光 線產生亂反射之散射性反射面,令出射面所射出的光經前 述溝底面產生亂反射而使視角特性一致後,從前述線狀導 光體的出射面穿透至其相反側之側面,再從該相反側之側 面射出。再者,利用線狀光源裝置;及將該線狀光源裝置 的光由一端面射入,並由表背任一面或兩面呈平面狀分散 射出的導光板等而構成照明裝置。 根據上述,從點光源射出並穿過線狀導光體的端面而 射入至線狀導光體之反射面的光線乃聚縮在由線狀導光體 之構成材料折射率所決定的臨界角以内,並進入線狀導光 體内’一部份到達反射面,使相對於該反射面超過臨界角 的光正反射至出射面,而相對於該反射面未超過臨界角的 光則從出射面射出至線狀導光體外。 如此’從出射面射出的光係與以往由線狀導光體之射 出面出射的光相同,在視角特性上有偏向性,不會一致地 射出’且其分佈會隨與點光源間的距離而變化。 但是’當出射光由用以構成反射元件的溝底面接觸散 射14反射片時,即形成具有大致一致之視角特性的反射光 (CNS)A4 ^ (210 X 297 ) (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) . ί線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 567376 A7 B7 五、發明說明(4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而反射至線狀導光體側。該視角特性大致一致的反射光從 線狀導光體的出射面射入至導光體中,雖一部份會由反射 面反射’但大部分則穿過線狀導光體而從出射面相反側的 側面射出至線狀導光體外。 因此’由於供來自入射面相反侧之側面的光射入的導 光板入射面可入射視角特性大致一致的光,故不必為了使 導光板内的光分配均勻。而將入射面形成為粗面,可使入 射面形成為平滑面。 [發明之實施形態] 茲根據圖式說明本發明線狀光源裝置之一實施形態。 如第1圖之原理圖、第2圖之正面剖視圖及第3圖之 側面剖視圖所示,本發明線狀光源裝置丨之一實施例,係 與供該裝置射出的光射入並平面狀分散射出的導光板2相 組裝,而構成例如透過型液晶顯示機構的背面光或反射型 液晶顯示裝置的前面光。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該線狀光源裝置1具備有:例如由白色LED燈泡所構 成的一個點光源1卜線狀導光體1 2、及溝型反射元件13, 將前述點光源11與線狀導光體12 —端面所構成的入射面 121相對,使點光源11射出的光可由前述入射面ι21射入 至線狀導光體12内。 前述線狀導光體12係由例如丙烯基樹脂、聚碳酸醋樹 脂等具有透光性之熱可塑性樹脂所構成,呈具有長方形剖 面之方形軸狀。 在該線狀導光體12的一側面122,間隔適當距離地形 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 4 312907 567376 A7 — B7 _ 五、發明說明(5 ) 成有頂角大致為90度之多數v字溝123,由各v字溝m 的溝側面構成可令入射至線狀導光體12内的部分光線朝 與前述一側面122相反之方向反射之多數反射面124。又, 一側面122的V字溝123以外的部分,係形成在同一面上 並列的平滑面125。 前述一側面122相反側的側面,係由與該等平滑面125 相平行之單一平滑面所形成,且構成可使各反射面124反 射的大部分光線透過並射出至線狀導光體12外之平滑出 射面126。 前述反射元件13具備·由溝型材形成的支持架m、 及貼附於溝背面之全面的散射性反射片132,溝内則供配 置前述點光源11及前述線狀導光體12。 如第3圖所示,前述線狀導光體12係以使前述出射面 126與溝底面1 33相對,而其相反側之側面丨22則以朝向 溝口 134之方式***溝内。 為了達成小型化’以盡量使出射面126與溝底面133 相靠近為宜,且最好使該等相互密接。 此外,為了達成小型化,以盡量縮小線狀導光體12 之另一側面128與反射元件13之溝側面135的間距為宜, 且最好使該等密接。 另外,在反射元件13設置有與前述線狀導光體12的 入射面121相反侧之端面127相對以閉塞該溝的溝端面 136。為了提高光利用率,在溝端面136亦黏貼有散射性反 射片132。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I------訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 5 312907 567376 A7 -------BL____ 五、發明說明(ό ) 前述反射元件13的溝口 134係藉由導光板2的一端緣 部閉塞’且如後所述,從線狀導光體12的前述一侧面M2 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 朝該導光板2出射之光係藉由導光板2的人射㈣而射入 至導光板2内。 然而’如第1圖所示,從點光源n射出,並由入射面 121入射至線狀導光體12内之光31係聚縮在由線狀導光 體12之構成材料折射率所決定的臨界角以内,再進入線狀 導光體12内’其一部份到達任—反射面124,相對於該反 射面124超過臨界角的光32則行正反射而朝出射面126 行進。朝向出射面126行進之光32中,相對於該出射面 126未超過臨界角的光則從出射面126出射至線狀導光體 12外。 如此,從出射面126射出的光33與由以往線狀導光體 之出射面射出的光相同地在視角特性上有偏向性,而不會 一致地射出,且其分佈會隨與點光源u間的距離而變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但疋,當出射光33因反射元件13的溝底面133而接 觸射性反射片132時,即形成為具有大致一致之視角特性 的反射光34而反射至線狀導光體丨2側。該視角特性大致 一致的反射光從線狀導光體12的出射面ι26入射至線狀導 光體中,其一部份雖會由反射面124反射,但大部分則透 過線狀導光體12從反射面124間的平滑面125射出至線狀 導光體12外,並射入至導光板2的入射面Η。 因此,由於在導光板2的入射面21射入視角特性大致 一致的光35,故不需將入射面21形成為粗面,只要形成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 6 312907 567376 A7 B7
五、發明說明(7 ) 平滑面即可。 μ此外,藉由將入射面21形成為平滑面,即可不需進_ 所衲皺紋加工的粗面加工,不但可節省加工費用且二 配合脫模梯度’而可使導光板2的入射光分配完全一致义' 而且使導光板2料脫模。X,即使有他物接觸導光板; 的入射面21,也難以使其損壞,且不易有碎屑產生。 在本實施例中,雖只有一個點光源丨〗,但如第4圖之 正面剖視圖所示,也可使兩個點光源u與線狀導光體Η 兩端相對,而從線狀導光體12之兩端面121、127射入光 線。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) |線· 第5圖之正面剖視圖和第6圖之側面剖視圖揭示本發 明其他形態之線狀光源裝置,在相對於反射元件13之兩溝 側面135之線狀導光體12的兩側面128形成多數v字溝 129,從正面視之,該v字溝係朝對出射面126傾斜45度 之方向延伸,且一面斜度較大,同時如放大之第7圖的剖 視圖所示’在各側面127上以大致90度(例如,考慮到脫 模梯度時,定為95度)相交之V字溝129的溝側面構成反 射面124,而出射面126相反側的側面122則形成為單一 的平滑面。 本實施形態之其他構成、作用乃至於效果,由於與前 述一實施例相同,故省略該等之詳細說明。 第8圖之正面剖視圖所示之本發明另一實施形態之線 狀光源裝置中,在與反射元件13之兩溝侧面13 5相對之線 狀導光體12的一對側面128上,分別形成一面斜度較大之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 7 312907 567376 A7 ---—-—-— 五、發明說明(8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 多數v字溝129’從正面視之,該等V形溝係朝對出射面 126呈傾斜45度4 135度之方向延伸,令光從設於線狀導 光體12兩端外侧的一對點光源Π射入至線狀導光體12。 本實施形態之其他構成、作用乃至於效果,由於與前 述一實施例相同,故省略其詳細說明。 [發明之效果] 如以上之說明所述,本發明之線狀光源裝置中,前述 線狀導光體係具備··由一端或兩端之端面所構成,供光線 由點光源射入之入射面;朝該線狀導光體的軸向間隔適當 距離,用以將入射面所射入的入射光朝與前述軸向大致呈 直角之一方向反射的多數反射面;及將該等反射面所反射 之反射光予以射出的出射面,將該出射面與反射元件的溝 底面相對向,同時使反射元件的溝底面形成有令光線產生 亂反射之散射性反射面,使出射面所射出的光經前述溝底 面產生亂反射而令視角特性一致後,從前述線狀導光體的 出射面透過其相反侧之侧面,再從該相反側之側面出射。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如此’藉由令光線射入至線狀導光體,由反射面反射, 從出射面射出,再射到反射元件溝底的散射性反射面,使 其視角特性一致,繼使視角特性獲得一致的光從線狀導光 艘的出射面侧透過其相反侧之侧面,再入射至導光板的入 射面。 因此可獲得以下效果。亦即可使導光板的入射面由平 滑面形成,不但可節省導光板的入射面粗面加工的費用, 且不必配合模具的脫模梯度,而可將導光板的入射光分配 士祕语尺皮搞用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 8 312907 567376 B7 五、發明說明(9 ) 完全地-致,並且使導光板容易從楔具脱模 他物接觸導光板的入射面, 冉者,即使 ^ Λ ^ 難以使其損壞而不易右&s 產生等,效果優異。 个力有碎屑 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [圖 面之簡單說明] 第1圖為本發明 之原理圖。 第2圖為本發明 之正面剖視 圖 〇 第3圖為本發明 之側面剖視 圖 〇 第4圖為本發明 之正面剖視 圖 〇 第5圖為本發明 之正面剖視 圖 〇 第6圖為本發明 之側面剖視 圖 〇 第7圖為第5圖 之I-Ι線剖視圖。 第8圖為本發明 之正面剖視 圖 〇 第9圖為以往例 之原理圖。 第1 〇圖為以往例之剖視圖。 [符號之說明] 1 線狀點光源裝 置 2 導光板 11 點光源 12 線狀導光體 13 反射元件 21 入射面 3卜 32、33 光 34 反射光 35 視角特性大致一致的光121、 127入射面 122 側面 123 V字溝 124 反射面 125 平滑面 126 出射面 128 側面 129 V字溝 131 支持架 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 9 312907 先 閱 讀 背 Φ 之 注 項 再 填 寫 本 頁 I I 訂 t I I I I I I 屋 ά 567376 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明() A7 _B7 132 散射性反射片 133 溝底面 134 溝口 135 溝側面 136 溝端面 200 線狀光源裝置 201、202點光源 203 線狀導光體 204、205 端面 206 反射面 207 出射面 208 反射元件 209、212視角特性 210 導光板 211 端面 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 10 312907

Claims (1)

  1. 567376- 公告象 申~請專利範圍 1 · 一種線狀光源裝置’係具備:點光源;將點光源所射出 之光線呈線狀分散射出的線狀導光體;及用以限制來自 線狀導光體之光的出射方向的溝狀反射元件,其特徵 在: 前述線狀導光體係具備:由其一端或兩端之端面所 構成’供點光源射入光線之入射面;在該線狀導光體的 軸向上間隔適當距離,將入射面所射入的入射光朝與前 述軸向大致呈直角之單一方向反射的多數反射面;及將 該等反射面所反射之反射光予以射出的出射面,令該出 射面與反射元件的溝底面相對向,同時使反射元件的溝 底面形成為可令光線產生亂反射之散射性反射面,令出 射面所射出的光經前述溝底面產生亂反射而使視野角 一致後,從前述線狀導光體的出射面穿透至其相反側之 側面,再從該相反側之側面射出。 2· —種照明裝置,係具備:申請專利範圍第丨項之線狀光 源裝置;及供該線狀光源裝置的光由一端面射入,並由 表背任一面或兩面呈平面狀分散射出的導光板。 •丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨-丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨1 丨丨^^^- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 11 312907
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