光源装置的制作方法

专利名称：光源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光源装置，且特别是涉及一种采用导光柱的光源装置。
背景技术：
随着半导体技术的进步，发光二极管(light-emitting diode, LED)所能 达到的功率越来越大，且所发出的光的强度越来越高，再加上发光二极管具 有省电、使用寿命长、环保、启动快速、体积小...等多种优点，使得发光二 极管的应用层面越来越广。此应用层面包括照明、交通号志、显示器、光学 鼠标...等。
然而，由于发光二极管是点光源，随着发光强度越来越高，会使得强度 极高的光都集中在一点上。当这样的点光源用于一般照明用途时，容易使得 直视此点光源的人眼感到不舒服，亦即产生眩光，而使一见觉舒适性下降。由 于发光二极管的功率与亮度有越来越大的发展趋势，因此视觉舒适性的提升 便越显得重要。
一般而言，欲提升视觉舒适性可将扩散板或其他导光元件放置于发光二 极管前，以产生亮度较为分散的光源。然而，在利用扩散板或导光元件来使 亮度分散的同时，会使部分的光损失，而浪费了能源。因此，提升视觉舒适 性的最佳方式不但要考虑到亮度的分散程度，也要考虑到光的利用率，而使 得光损失尽可能减少，进而节约能源。

发明内容
本发明的目的在于提供一种光源装置，其能提供亮度较为分散的光源， 且兼具较高的光利用率。
本发明的一实施例提出一种光源装置，其包括至少一光源模块。光源模 块包括一导光柱以及至少一第一发光元件。导光柱具有一第一端面、 一第二 端面、 一出光面、 一第一表面以及一第二表面。第二端面与第一端面相对。 出光面连接于第一端面与第二端面之间。第一表面连接至第一端面，并与出光面相对，且相对出光面倾斜或平行。第一表面与第一端面在导光柱内的夹
角大于或等于90度且小于180度。第二表面连接于第一表面与第二端面之 间，并与出光面相对，且相对出光面倾斜。第一表面与第二表面在导光柱内 的夹角大于O度且小于180度。第一发光元件配置于第一端面旁，并适于发 出一第一光束。第一光束会由第一端面进入导光柱，并经由出光面传播至导 光柱外。
在本发明的一实施例中，导光柱更具有多个光学^t结构，其位于第一端 面，而第一光束会通过这些光学微结构。
在本发明的一实施例中，导光柱更具有多个同心环状凹紋，其位于第一 端面，而第一光束会通过这些同心环状凹紋。
在本发明的一实施例中，导光柱更具有至少一容置凹面，其位于第一端 面，以容置第一发光元件。
在本发明的一实施例中，导光柱更具有多个光学微结构，其位于容置凹 面，而第一光束会通过这些光学微结构。
在本发明的一实施例中，导光柱更具有多个同轴环状凹紋，其位于容置 凹面，而第一光束会通过这些同轴环状凹紋。
在本发明的一实施例中，导光柱更具有一第一图案化光学微结构，其位 于第 一表面及/或第二表面。
在本发明的一实施例中，光源模块更包括一第一扩散层，其配置于第一 表面及/或第二表面上。
在本发明的一实施例中，光源模块更包括一第一反射单元，其配置于第 一表面上。
在本发明的一实施例中，光源模块更包括一第二反射单元，其配置于第 二表面上。
在本发明的一实施例中，导光柱更更具有一第三表面，其连接于第一端 面与出光面之间，并与第一表面相对。第三表面与第一端面在导光柱内的夹 角大于90度且小于180度。
在本发明的一实施例中，导光柱可更具有一第二图案化光学微结构，其 位于第三表面。
在本发明的一实施例中，光源模块更包括一第二扩散层，其配置于第三 表面上。在本发明的一实施例中，光源模块更包括一第三反射单元，其配置于第 三表面上。
在本发明的一实施例中，导光柱更具有一第四表面以及一第五表面。第 四表面连接至第二表面，并与出光面相对，且相对出光面倾斜。第二表面与
第四表面在导光柱内的夹角大于180度且小于360度。第五表面连接于第四 表面与第二端面之间，并与出光面相对，且相对出光面倾斜或平行。第四表 面与第五表面在导光柱内的夹角大于O度且小于180度。第五表面与第二端 面在导光柱内的夹角大于或等于卯度且小于180度。光源模块可更包括至 少一第二发光元件，其配置于第二端面旁，并适于发出一第二光束。第二光 束会由第二端面进入导光柱，并经由出光面传播至导光柱外。
在本发明的一实施例中，光源模块更包括一第四反射单元，其配置于第 二端面上。
在本发明的一实施例中，光源装置更包括一电连接器，其电连接至光源 模块。
在本发明的一实施例中，上述至少一光源模块为多个光源模块，每一光 源模块的导光柱沿着一第一方向延伸，且这些光源模块的这些导光柱沿着一 与第一方向垂直的第二方向排列。
在本发明的一实施例中，上述至少一光源模块为多个光源模块，每一光 源模块的导光柱沿着一第一方向延伸，且这些光源模块的这些导光柱沿着第 一方向4非列。
在本发明的一实施例中，第二端面的法向量与出光面的法向量的夹角大 于或等于90度且小于180度。
本发明的一实施例更提出一种光源装置，其包括至少一光源模块。光源 模块包括一导光柱以及至少一第一发光元件。导光柱具有一第一端面、 一第 二端面、 一环状表面、 一出光面以及一第二表面。第二端面与第一端面相对。 环状表面连接至第一端面。出光面连接于环状表面与第二端面之间，其中至 少部分环状表面与出光面之间有段差。第二表面连接于环状表面与第二端面 之间，并与出光面相对，其中至少部分环状表面与第二表面之间有段差。第 一发光元件配置于第一端面旁，并适于发出一第一光束，其中第一光束会由 第一端面进入导光柱，并经由出光面传播至导光柱外。
在本发明的一实施例中，导光柱具有一图案化光学微结构，位于第二表面上。导光柱是沿着一第一方向由第一端面往第二端面延伸，而图案化光学 微结构可包括多个凹紋。每一凹紋沿着一与第一方向垂直的第二方向延伸， 且这些凹紋沿着第一方向排列。
在本发明的一实施例中，第二端面包括多个子端面。每一子端面为曲面
或平面，且相邻两子端面在导光柱内的夹角大于O度且小于180度。
在本发明一实施例的光源装置中，发光元件所发出的光会经过导光柱而 转换为亮度较为分散的条状光源。此外，以较大角度偏离发光元件的光轴的 光线能够被第一表面或环状表面反射，所以偏离光轴的光线仍能够被有效地 利用，进而提升光源装置的光利用率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并 配合所附附图，作详细说明如下。


图1A为本发明第一实施例的光源装置的剖面示意图1B为图1A的光源装置的光源模块沿着I-I线的剖面示意图2为本发明第二实施例的光源装置的剖面示意图3A为本发明第三实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图3B绘示图3A中的导光柱以其第一端面朝前的侧^L示意图4A为本发明第四实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图4B绘示图4A中的导光柱以其第一端面朝前的侧^L示意图5为本发明第五实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图6A为本发明第六实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图6B绘示图6A中的导光柱以其第一端面朝前的侧碎见示意图7为本发明第七实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图8为本发明第八实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图9为本发明第九实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图10为本发明第十实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图11为本发明第H"—实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图12为本发明第十二实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图13为本发明第十三实施例的光源装置的剖面示意图14A为本发明第十四实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图；图14B为图14A中的导光柱的立体示意图； 图15为本发明第十五实施例的光源装置的剖面示意图； 图16为本发明第十六实施例的光源装置中的导光柱的立体示意图； 图17为本发明第十七实施例的光源装置以其导光柱的出光面朝前的正 视示意图18为本发明第十八实施例的光源装置以其导光柱的出光面朝前的正 视示意图。
主要元件符号说明
100、 100a、 1001、 100n、 100p、 100q:光源装置 110:电连接器
200、 200a、 200b、 200c、 200d、 200e、 200f、 200g、 200h、 200i、 200j、 200k、 2001、 200m、 200n:光源冲莫块
210、 210a、 210b、 210c、 210d、 210e、 210f、 210g、 210h、 210i、 210j、 210k、 2101、 210m、 210n、 210o:导光柱
220:第一发光元件
222:第一光束
222a、 222b、 222c:光束
230、 230m:第一反射单元
240、 240k:第二反射单元
250:第四反射单元
260、 260k:第五反射单元
270、 270k:第六反射单元
280:第三反射单元
2卯第七反射单元
310、 310b、 310c、 310d、 310e、 310f、 310m:第一端面
312:光学微结构
312，圆锥形凹陷
312":椭圓锥形凹陷
312，，，多角锥形凹陷
312c:同心环状凹紋
312d、 312e、 312f、 312m:容置凹面312e，同轴环状凹紋 313a:底面 313b:侧面 313m:子表面
320、 320g、 320i、 3201、 320m、 320o:第二端面
322、 342、 352、 352m、 362、 372、 382、 .392、 412、 422:图案化光学 微结构
322g、 342g、 352g:扩散层 324a、 324b:子端面 330:出光面
340、 340a、 340g:第一表面 340m:环状表面
350、 350g、 350k、 350m:第二表面
353m:凹紋
355m:微倾斜面
357m:」微垂直面
360、 360k:第八表面
370、 370k:第六表面
380:第三表面
390:第四表面
410:第五表面
420:第七表面
430m、 43Oo:连接面
510:第二发光元件
512:第二光束
520:第八反射单元
530:第九反射单元 .
A:光轴
Dl:第一方向
D2:第二方向
Ll、 L2:距离L3、 L3，、 L3"、 L3"，宽度 L4、 L4'、 L4"、 L4，,，深度 Nl、 Nl'、 Nl"、 N2:法向量
ei、 er、 e2、 e3、糾、95、 66、 e7、 98、 es，:夹角
具体实施例方式
在本说明书中，一物体的一表面的法向量定义为由该物体内部指向该物 体外部且与该表面垂直的向量。 第一实施例
图1A为本发明第一实施例的光源装置的剖面示意图，而图1B为图1A 的光源装置的光源模块沿着I-I线的剖面示意图。请参照图1A与图1B,本 实施例的光源装置100包括一光源模块200。光源才莫块200包括一导光柱210。 导光柱210具有一第一端面310、 一第二端面320、 一出光面330、 一第一表 面340以及一第二表面350。第二端面320与第一端面310相对。出光面330 连接于第一端面310与第二端面320之间。第一表面340连接至第一端面 310,并与出光面330相对。在本实施例中，第一表面340相对出光面330 倾斜。此外，第一表面340与第一端面310在导光柱210内的夹角01大于 90度且小于180度。第二表面350连接于第一表面340与第二端面320之间， 并与出光面330相对，且相对出光面330倾斜。第一表面340与第二表面350 在导光柱210内的夹角62大于O度且小于180度。
光源模块200还包括一第一发光元件220，其配置于第一端面310旁， 并适于发出一第一光束222。在本实施例中，第一发光元件220例如为发光 二极管。然而，在其他实施例中，第一发光元件也可以是其他适当的发光元 件。第一光束222会由第一端面310进入导光柱210，并经由出光面330传 播至导光柱210外。具体而言，在本实施例中，第一表面340上配置有一第 一反射单元230。此外，第二表面350上也可配置有一第二反射单元240。 第一反射单元230与第二反射单元240例如为反射片或反射膜，其可为一体 成型或各自成型。以较大角度偏离发光元件220的光轴A的光束222a可被 第一反射单元230反射至出光面330,而以较小角度偏离光轴A的光束222b 会^皮第二反射单元240反射至出光面330。
在本实施例的光源装置100中，由于以较大角度偏离发光元件220的光轴A的光束222a可被第一反射单元230反射而得以被利用，因此光源装置 100具有较高的光利用率。此外，由于发光元件220所发出的点光源在通过 导光柱210后，会转变为亮度较为分散的条状光源，因此光源装置100能够 有效提升视觉的舒适性。此外，第一端面310与第一表面340的交界线至第 一表面340与第二表面350的交界线的距离为Ll，而第一表面340与第二 表面350的交界线至第二表面350与第二端面320的交界线的距离为L2。 为了进一步提升光源装置100的光利用率，在本实施例中，可使Ll与L2 符合下列关系式
0 < Ll/L2 ^ 3。
在本实施例中，第二端面320上也可配置有一第四反射单元250,以反 来自第一端面310的光，进而提升光源装置IOO的光利用率。此外，导光柱 210在第一表面340上可具有图案化光学微结构342。导光柱210在第二表 面350上也可具有图案化光学微结构352。再者，导光柱210在第二端面320 上也可具有图案化光学微结构322。图案化光学微结构342、 352、 322可以 使光集中或扩散，进而使第 一光束222较为均匀地经由出光面330传播至外 界。在本实施例中，图案化光学微结构342、 352、 322包括多个光学微结构， 光学微结构例如为在导光柱210表面上的图案化凹点。在本实施例中，每一 光学微结构的宽度L3例如为小于或等于IO毫米，而深度L4例如为小于或 等于10毫米。然而，在其他实施例中，图案化光学^:结构也可以是在导光 柱表面上呈任何几何形状的凹紋、凸点、凸紋或其他形式的不平滑表面结构。
在本实施例中，导光柱210更具有一第八表面360与一第六表面370(如 图1B所绘示)。第八表面360连接第一端面310与第二端面320,且连接第 一表面340与出光面330，并连接第二表面350与出光面330。第六表面370 连接第一端面310与第二端面320,且连接第一表面340与出光面330,并 连接第二表面350与出光面330。此外，第八表面360与第六表面370彼此 相对。再者，第八表面360上可配置有第五反射单元260与图案化光学微结 构362。另外，第六表面370上也可配置有第六反射单元270与图案化光学 微结构372。第五反射单元260、第六反射单元270与第二反射单元240可 为一体成型或各自成型。
在本实施例中，光源装置IOO还包括一电连接器110,其电连接至光源 模块200。具体而言，电连接器110是电连接至第一发光元件220。电连接器110可连接至一灯座(未绘示)，灯座所提供的电源可经由电连接器110
传递至第一发光元件220,而驱^f吏第一发光元件220发光。在本实施例中， 电连接器110、第一发光元件220与导光柱210可通过任何形式的固定架(未 绘示)固定在一起。此外，在本实施例中，电连接器IIO可为一般日光灯管 常用的电连接器。举例而言，电连接器110的规格例如为GX-10q或GY-10q。 如此一来，便可以用本实施例的光源装置IOO直接置入传统灯座中来取代传 统日光灯管，而不需将传统灯座更换为专为发光二极管设计的新型灯座。
值得注意的是，本发明并不限定配置于第一端面310旁的第一发光元件 220的数量仅为一个。在其他实施例中，配置于第一端面旁的第一发光元件 也可以有多个。此外，本发明并不限定第一表面340上必须配置有第一反射 单元230与图案化光学微结构342,且不限定第二表面350上必须配置有第 二反射单元240与图案化光学微结构352。在其他实施例中，第一表面与第 二表面上可以不配置有反射单元，也可以不具有图案化光学微结构，而第一 发光元件所发出的第 一光束则在第一表面与第二表面上产生全反射，并被全 反射至出光面。
第二实施例
图2为本发明第二实施例的光源装置的剖面示意图。请参照图2，本实 施例的光源装置100a与上述光源装置100 (如图1A所绘示)类似，两者的 差异如下所述。在光源装置100a中，光源模块200a的导光柱210a的第一 表面340a相对出光面330平行，且第一表面340a与第一端面310在导光柱 210a内的夹角ei，等于90度。光源装置100a具有与光源装置IOO类似的功 效，在此不再重述。
第三实施例
图3A为本发明第三实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图，而图 3B绘示图3A中的导光柱以其第一端面朝前的侧视示意图。请参照图3A与 图3B,本实施例的光源模块200b与上述光源模块200 (如图1A所绘示) 类似，两者的差异如下所述。在光源模块200b中，导光柱210b在第一端面 310b上具有多个光学微结构312,而第一光束222会通过这些光学微结构 312。在本实施例中，这些光学微结构312包括圆锥形凹陷312'、椭圆锥形凹陷312，，以及多角锥形凹陷312，，，。多角4,形凹陷312，，，例如是N角锥形凹 陷，其中N大于或等于3。这些光学微结构312可以有效降低部分第一光束 222被第一端面310b反射或全反射的机会，以使较多比例的第一光束222 能够顺利进入导光柱210b中，进而提升光源装置的光利用率。在本实施例 中，每一光学微结构312的宽度L3，例如为小于或等于IO毫米，而深度L4， 例如为小于或等于IO毫米。
值得注意的是，本发明并不限定光学微结构312必须同时包括圓锥形凹 陷312'、椭圆锥形凹陷312"与多角锥形凹陷312"，。在其他实施例中，光学 微结构也可以是包括上述各种类凹陷的其中 一种以上，或者光学微结构也可 以是其他形状的凹陷，例如多面体凹陷、半球状凹陷、各种形式的曲面所形 成的凹陷...等。另外，在光源模块200b中，各光学微结构312是彼此相间 隔配置。然而，在其他实施例中，各光学微结构也可以是彼此相靠而不间隔 地配置。
第四实施例
图4A为本发明第四实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图，而图 4B绘示图4A中的导光柱以其第一端面朝前的侧视示意图。请参照图4A与 图4B，本实施例的光源模块200c与上述光源模块200 (如图1A所绘示) 类似，两者的差异如下所述。在光源模块200c中，导光柱210c在第一端面 310c上具有多个同心环状凹紋312c，而第一光束222会通过这些同心环状 凹紋312c。在本实施例中，这些同心环状凹紋312c所形成的表面例如为类 似菲涅耳透镜(Fresnellens)的表面，而每一同心环状凹紋312c即落在一菲 涅耳区(Fresnel zone)的表面上。然而，在其他实施例中，同心环状凹紋 312c所形成的表面也可以是呈其他形式的表面。同心环状凹紋312c具有类 似上述光学微结构312 (如图3A所绘示)的功效，也能够有效降低第一光 束222在第一端面310c上发生反射或全反射的机会。在本实施例中，每一 同心环状凹紋312c的宽度L3"例如为小于或等于10毫米，而深度L4"例如 为小于或等于10毫米。
第五实施例
图5为本发明第五实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图。请参照图5,本实施例的光源模块200d与上述光源模块200 (如图1A所绘示)类 似，两者的差异如下所述。在光源模块200d中，导光柱210d在第一端面310d 上具有一容置凹面312d，以容置第一发光元件220。在本实施例中，容置凹 面312d例如为一曲面。容置凹面312d的设计能够使以较大角度偏离第一发 光元件220的光轴A的光束222a也能够尽量保持接近垂直地入射容置凹面 312d，因此可以有效降低第一光束222在第一端面310d发生反射或全反射 的机会，进而有效提升光源装置的光利用率。
在其他未绘示的实施例中，容置凹面312d上也可以^i殳有多个上述光学 微结构312 (如图3A所绘示)，而第一光束会通过这些光学微结构312，以 进一步提升光源装置的光利用率。此外，本发明并不限定第一端面310d上 的容置凹面312d的数量只有一个。在其他实施例中，第一端面上也可以设 有多个容置凹面，以容置多个第一发光元件。
第六实施例
图6A为本发明第六实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图，而图 6B绘示图6A中的导光柱以其第一端面朝前的侧视示意图。请参照图6A与 图6B，本实施例的光源模块200e与上述光源模块200d (如图5所绘示)类 似，两者的差异如下所迷。在光源模块200e中，导光柱210e在第一端面310e 的容置凹面312e上可具有多个同轴环状凹紋312e，，而第 一光束222会通过 这些同轴环状凹紋312e，，以进一步提升光源装置的光利用率。在本实施例 中，这些同轴环状凹紋312e，所形成的表面例如为涅菲耳透镜的表面。然而， 在其他实施例中，这些同轴环状凹紋312e，所形成的表面也可以是呈其他适 当形式的表面。
值得注意的是，本发明并不限定容置凹面为曲面。在其他实施例中，其 也可以呈其他适当形状。以下将举一实施例详加i兌明。
第七实施例
图7为本发明第七实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图。请参照 图7,本实施例的光源模块200f与上述光源模块200d (如图5所绘示)类 似，两者的差异如下所述。在光源-溪块200f中，导光柱210f的第一端面310f 上的容置凹面312f包括一底面313a及至少一侧面313b,而侧面313b连接至底面313a。在本实施例中，底面313a上可设有多个上述光学微结构312。 然而，在其他实施例中，容置凹面的底面也可以是一平滑面，而其上不设置 光学微结构。
第八实施例
图8为本发明第八实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图。请参照 图8,本实施例的光源模块200g与上述光源模块200 (如图1A所绘示)类 似，两者的差异如下所述。在光源模块200g中，导光柱210g在第一表面340g、 第二表面350g及第二端面320g上没有图案化光学微结构，取而代之的是， 导光柱210g在第一表面340g、第二表面350g及第二端面320g上分别配置 有扩散层342g、 352g及322g。扩散层342g、 352g及322g也具有光扩散的 功效。
第九实施例
图9为本发明第九实施例的光源装置的光源^t块的剖面示意图。请参照 图9,本实施例的光源模块200h与上述光源模块200 (如图1A所绘示)类 似，两者的差异如下所述。在光源模块200h中，导光柱210h更具有一第三 表面380,其连接于第一端面310与出光面330之间，并与第一表面340相 对。第三表面380与第一端面310在导光柱210h内的夹角63大于卯度且 小于180度。在本实施例中，导光柱210h在第三表面380上可具有图案化 光学微结构382。图案化光学微结构382可类似于上述图案化光学微结构 342。然而，在其他实施例中，也可以用扩散层来取代图案化光学微结构382。 此外，在本实施例中，第三表面380上可配置有第三反射单元280。
在光源模块200h中，相对光束222a以相反方向偏离光轴A的光束222c 可在第三表面380上产生反射，且接着传递至第二表面350并产生反射，最 后经由出光面330传播至导光柱210h外。因此，光源模块200h可以进一步 善加利用光束222c，而使光源装置具有更好的光利用率。
第十实施例
图10为本发明第十实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图。请参 照图10,本实施例的光源模块200i与上迷光源模块200 (请参照图1A)部分类似，两者的差异处如下所述。在光源模块200i中，导光柱210i更具有 一第四表面390以及一第五表面410。第四表面390连接至第二表面350， 并与出光面330相对，且相对出光面330倾斜。第二表面350与第四表面390 在导光柱内的夹角64大于180度且小于360度。第五表面410连接于第四 表面390与第二端面320i之间，并与出光面330相对。第四表面390与第五 表面410在导光柱210i内的夹角65大于O度且小于180度。在本实施例中， 第五表面410相对出光面330倾斜，且第五表面410与第二端面320i在导光 柱210i内的夹角06大于90度且小于180度。然而，在其他未绘示的实施例 中，第五表面410也可相对出光面330平行，且第五表面410与第二端面320i 在导光柱210i内的夹角e6等于卯度。
光源模块210i可更包括至少一第二发光元件510,其配置于第二端面 320i旁，并适于发出一第二光束512。第二光束512会由第二端面320i进入 导光柱210i,并经由出光面330传播至导光柱210i外。在本实施例中，第 四表面390、第五表面410与第二端面320i可分别对称于第二表面350、第 一表面340与第一端面310。如此的设计可以-使导光柱210i延长，并同时兼 具光源装置所提供的光束的均匀性。此外，由于本实施例的光源模块200i 具有两个发光元件(即第一发光元件220与第二发光元件510 )，因此可提升 光源装置的亮度。然而，在其他实施例中，第四表面、第五表面与第二端面 也可不对称于第二表面、第一表面与第一端面。
在本实施例中，第四表面390与第五表面410上也可分别设有图案化光 学微结构392及412，且可分别设有第七反射单元2卯与第八反射单元520。 然而，在其他实施例中，第四表面与第五表面上也可不配置有图案化光学微 结构与反射单元，且第四表面与第五表面可以是以全反射的方式将第二光束 反射。
第十一实施例
图11为本发明第十一实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图。请 参照图11，本实施例的光源模块200j与上述光源模块200i(如图10所绘示) 类似，两者的差异如下所述。在光源模块200j中，导光柱210j更包括一第 七表面420，其连4妄于第二端面320i与出光面330之间，并与第五表面410 相对。第七表面420与第二端面320i在导光柱210j内的夹角97大于90度且小于180度。在本实施例中，第七表面420与第四表面380对称。但在其 他实施例中，第七表面420也可以不对称于第四表面380。此外，在本实施 例中，第七表面420上可设有图案化光学微结构422与第九反射单元530。
第十二实施例
请参照图1B,本发明并不限定第二表面350、第八表面360、第六表面
370与出光面330为平面。在其他实施例中，第二表面、第八表面、第六表
面与出光面也可以是皆为曲面，或者也可以是部分为曲面，部分为平面。以 下将举一实施例详加i^明。
图12为本发明第十二实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图。请 参照图12,本实施例的光源模块200k与上述光源模块200(如图1B所绘示) 类似，两者的差异如下所述。在光源模块200k中，导光柱210k的第二表面 350k、第八表面360k与第六表面370k皆为曲面，而出光面330为平面。此 外，第二反射单元240k、第五反射单元260k与第六反射单元270k的形状可 分别随着第二表面350k、第八表面360k与第六表面370k的形状弯曲。再者， 光源模块200k在沿着导光柱210k的纵长方向上的一剖面与图1A所绘示者 形状相同。
第十三实施例
图13为本发明第十三实施例的光源装置的剖面示意图。请参照图1A与 图13,本实施例的光源装置1001与上述光源装置100类似，两者的差异如 下所述。在光源装置100中，第二端面320的法向量N1与出光面330的法 向量N2可互相垂直。然而，在光源装置1001的光源模块2001的导光柱2101 中，第二端面3201的法向量N1，与出光面330的法向量N2的夹角98大于 卯度且小于180度。
第十四实施例
图14A为本发明第十四实施例的光源装置的光源模块的剖面示意图，而 图14B为图14A中的导光柱的立体示意图。请参照图14A与图14B,本实 施例的光源模块200m与上述光源模块200e (请参照图6A)类似，两者的 差异如下所述。在光源^t块200m中，导光柱210m具有一环状表面340m以取代图6A中的导光柱210e的第一表面340。环状表面340m连接至第一 端面310m，出光面330连接于环状表面340m与第二端面320m之间，而第 二表面350m连接于环状表面340m与第二端面320m之间。在本实施例中， 环状表面340m与第二表面350m之间有l殳差，且环状表面340m与出光面 330之间有段差。环状表面340m的功效类似于图9的第一表面340与第三 表面380,环状表面340m可将以较大角度偏离第一发光元件220的光轴A 的第一光束222反射，而使其能够被利用。在其他实施例中，也可以是环状 表面的一部分与第二表面之间有段差，而另一部分没有段差。此外，在其他 实施例中，也可以是环状表面的一部分与出光面之间有段差，而另一部分没 有段差。再者，在本实施例中，环状表面340m上可配置有第一反射单元 230m，以反射第一光束222。然而，在其他实施例中，环状表面上也可以不 配置有反射单元，而环状表面是以全反射的方式将第一光束反射。
在本实施例中，第二表面350m是平行于出光面330。然而，在其他实 施例中，第二表面也可以相对出光面倾斜。此外，在本实施例中，导光柱210m 在第二表面350m上具有一图案化光学微结构352m。具体而言，图案化光 学微结构352m包括多个凹紋353m。导光柱210m是沿着一第一方向Dl由 第一端面310m往第二端面320m延伸。每一凹紋353m沿着一与第一方向 Dl垂直的第二方向D2延伸，且这些凹紋353m沿着第一方向Dl排列。在 本实施例中，每一凹紋353m可由一微倾斜面355m与一4效垂直面357m所 形成，其中微倾斜面355m相对出光面330倾斜，而微垂直面357m则垂直 于出光面330。在本实施例中，每一凹紋353m的宽度L3"，例如为小于或等 于IO毫米，而深度L4，"例如为小于或等于IO毫米。
在本实施例中，第一端面310m具有一容置凹面312m,以容置第一发 光元件220。具体而言，容置凹面312m可由多个同轴环状子表面313m所 构成，而相邻两子表面313m之间有一夹角。在其他实施例中，容置凹面也 可以是球面、非球面、其他曲面、多面体状凹面或其他形式的凹面。
在本实施例中，环状表面340m呈圆环状。然而，在其他实施例中，环 状表面也可以呈多边形环状或其他形式的环状。此外，在本实施例中，环状 表面340m为平滑表面。然而，在其他实施例中，环状表面也可以是类似涅 菲耳透镜的表面，亦即包括多个涅菲耳区的表面。或者，环状表面上也可以 有上述图案化光学微结构。在本实施例中，第二端面320m的法向量Nl"与出光面330的法向量N2 的夹角68，大于90度且小于180度。当导光柱210m是以注塑成型制成时， 为了便于成型，导光柱210m可更具有一连接面430m，连接于第二端面320m 与出光面330之间。此外，在本实施例中，第二端面320m为一平面。然而， 在其他实施例中，第二端面上也可以有上述图案化光学微结构，或者第二端 面也可为一曲面。
第十五实施例
图15为本发明第十五实施例的光源装置的剖面示意图。请参照图15, 本实施例的光源装置100n与上述光源装置1001 (如图13所绘示)类似，两 者的差异如下所述。在光源装置100n中，光源模块200n的导光柱210n不 具有图13中的第一表面340，而第二表面350直接连接至第一端面310。
第十六实施例
图16为本发明第十六实施例的光源装置中的导光柱的立体示意图。请 参照图16，本实施例的导光柱210o与上述导光柱210m (如图14A所绘示) 类似，两者的差异如下所述。在导光柱210o中，第二端面320o包括多个子 端面324a、 324b。在本实施例中，每一子端面324a、 324b为平面，且相邻 两子端面324a、 324b在导光柱2100内的夹角大于0度且小于180度。此外， 连接面430o连接于子端面324a与出光面330之间，并连4妻于子端面324b 与出光面330之间。然而，在其他实施例中，第二端面的子端面也可以是曲 面。
本发明并不限定一光源装置仅能具有一光源;溪块。在其他实施例中，一 光源装置也可以具有多个光源模块。以下将举两个实施例详加说明。
第十七实施例
图17为本发明第十七实施例的光源装置以其导光柱的出光面朝前的正
视示意图。请参照图17，本实施例的光源装置100p包括多个上述光源模块 200。每一光源模块200的导光柱210沿着一第一方向D1延伸，且这些光源 模块200的这些导光柱210沿着一与第一方向Dl垂直的第二方向D2排列。 在本实施例中，每一光源模块200电连接至电连接器110。此外，各光源模块200与电连接器110可通过固定架(未绘示)固定为一体。
第十八实施例
图18为本发明第十八实施例的光源装置以其导光柱的出光面朝前的正 视示意图。请参照图18,本实施例的光源装置100q与上述光源装置100p(如 图17所绘示)类似，两者的差异如下所述。在光源装置100q中，这些光源 模块200的这些导光柱210是沿着第一方向Dl (即每一导光柱210的延伸 方向)排列。
值得注意的是，本发明并不限定各光源模块的排列方式。在其他实施例
装置100p与光源装置100q中的光源模块200也可以用上述其他实施例的光 源模块取代，以形成多种不同的光源装置。
综上所述，在本发明一实施例的光源装置中，发光元件所发出的光会经 过导光柱而转换为亮度较为分散的条状光源，进而增加视觉的舒适性。此外， 以较大角度偏离发光元件的光轴的光线能够被第 一表面或环状表面全反射 或被配置于第一表面或环状表面上的反射单元反射，所以偏离光轴的光线仍 能够被有效地利用，进而提升光源装置的光利用率。在本发明一实施例的光 源装置中，导光柱的第一端面上可配置有光学微结构、环状凹紋或容置凹面， 以提升发光元件所发出的光进入导光柱的比例，进而提升光源装置的光利用 率。
虽然结合以上多个实施例揭露本发明，然而其并非用以限定本发明，任 何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些 许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以所附的权利要求所界定的为 准。
权利要求
1. 一种光源装置，其特征在于其包括至少一光源模块，所述光源模块包括导光柱，具有第一端面；第二端面，与所述第一端面相对；出光面，连接于所述第一端面与所述第二端面之间；第一表面，连接至所述第一端面，并与所述出光面相对，且相对所述出光面倾斜或平行，其中所述第一表面与所述第一端面在所述导光柱内的夹角大于或等于90度且小于180度；以及第二表面，连接于所述第一表面与所述第二端面之间，并与所述出光面相对，且相对所述出光面倾斜，其中所述第一表面与所述第二表面在所述导光柱内的夹角大于0度且小于180度；以及至少一第一发光元件，配置于所述第一端面旁，并适于发出第一光束，其中所述第一光束会由所述第一端面进入所述导光柱，并经由所述出光面传播至所述导光柱外。
2. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱更具有多个 光学微结构，位于所述第一端面，而所述第一光束会通过所述光学微结构。
3. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱更具有多个 同心环状凹紋，位于所述第一端面，而所述第一光束会通过所述同心环状凹 紋。
4. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱更具有至少 一容置凹面，位于所述第一端面，以容置所述第一发光元件。
5. 如权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱更具有多个 光学微结构，位于所述容置凹面，而所述第一光束会通过所述光学纟效结构。
6. 如权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱更具有多个 同轴环状凹紋，位于所述容置凹面，而所述第一光束会通过所述同轴环状凹 紋。
7. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱更具有第一 图案化光学微结构，位于所述第一表面及/或所述第二表面。
8. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源模块更包括第 一扩散层，配置于所述第一表面^/或所述第二表面上。
9. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源模块更包括第一反射单元，配置于所述第一表面上。
10. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源模块更包括第二反射单元，配置于所述第二表面上。
11. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，导光柱更更具有第三表 面，连接于所述第一端面与所述出光面之间，并与所述第一表面相对，所述第三表面与所述第一端面在所述导光柱内的夹角大于90度且小于180度。
12. 如权利要求11所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱更具有第 二图案化光学微结构，位于所述第三表面。
13. 如权利要求11所述的光源装置，其特征在于，所述光源模块更包括 第二扩散层，配置于所述第三表面上。
14. 如权利要求11所述的光源装置，其特征在于，所述光源模块更包括 第三反射单元，配置于所述第三表面上。
15. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱更具有 第四表面，连接至所述第二表面，并与所述出光面相对，且相对所述出光面倾斜，其中所述第二表面与所述第四表面在所述导光柱内的夹角大于 180度且小于360度；以及.第五表面，连接于所述第四表面与所述第二端面之间，并与所述出光面 相对，且相对所述出光面倾斜或平行，其中所述第四表面与所述第五表面在 所述导光柱内的夹角大于O度且小于180度，所述第五表面与所述第二端面 在所述导光柱内的夹角大于或等于90度且小于180度，且所述光源模块更包括至少一第二发光元件，配置于所述第二端面旁，并 适于发出第二光束，其中所述第二光束会由所述第二端面进入所述导光柱， 并经由所述出光面传播至所述导光柱外。
16. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源模块更包括第 四反射单元，配置于所述第二端面上。
17. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包括一电连接器，电 连接至所述光源模块。
18. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述至少一光源模块为多个光源模块，每一所述光源模块的所述导光柱沿着第一方向延伸，且所述 光源模块的所述导光柱沿着与所述第一方向垂直的第二方向排列。
19. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述至少一光源模块为 多个光源模块，每一所述光源模块的所述导光柱沿着第一方向延伸，且所述 光源模块的所述导光柱沿着所述第一方向排列。
20. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第二端面的法向量与所述出光面的法向量的夹角大于或等于90度且小于180度。
21. —种光源装置，其特征在于其包括 至少一光源模块，所述光源模块包括导光柱，具有 第一端面；第二端面，与所述第一端面相对； 环状表面，连接至所述第一端面；出光面，连接于所述环状表面与所述第二端面之间，其中至少 部分所述环状表面与所述出光面之间有段差；以及第二表面，连接于所述环状表面与所述第二端面之间，并与所 述出光面相对，其中至少部分所述环状表面与所述第二表面之间有段差；以 及至少一第一发光元件，配置于所述第一端面旁，并适于发出第一光 束，其中所述第一光束会由所述第一端面进入所述导光柱，并经由所述出光 面传播至所述导光柱外。
22. 如权利要求21所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱具有图案 化光学微结构，位于所述第二表面上。
23. 如权利要求22所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱是沿着第 一方向由所述第一端面往所述第二端面延伸，而所述图案化光学微结构包括 多个凹紋，每一凹紋沿着与所述第一方向垂直的第二方向延伸，且所述凹紋 沿着所述第一方向排列。
24. 如权利要求21所述的光源装置，其特征在于，所述第二端面包括多 个子端面，每一子端面为曲面或平面，且相邻两子端面在所述导光柱内的夹 角大于O度且小于180度。
25. 如权利要求21所述的光源装置，其特征在于，所述导光柱具有至少 一容置凹面，位于所述第一端面，以容置所述第一发光元件。
全文摘要
本发明公开一种光源装置，包括至少一光源模块。光源模块包括一导光柱以及至少一第一发光元件。导光柱具有一第一端面、一第二端面、一出光面、一第一表面以及一第二表面。第二端面与第一端面相对。出光面连接于第一端面与第二端面之间。第一表面连接至第一端面，并与出光面相对，且相对出光面倾斜或平行。第二表面连接于第一表面与第二端面之间，并与出光面相对，且相对出光面倾斜。第一发光元件配置于第一端面旁，并适于发出一第一光束。第一光束会由第一端面进入导光柱，并经由出光面传播至导光柱外。
文档编号F21V8/00GK101532641SQ20081008535
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月14日 优先权日2008年3月14日
发明者卢叔东, 李智华, 邱宗荣, 陈吉元, 黄崇仁 申请人:智相精密光学股份有限公司