具有大范围导光特性的导光结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有大范围导光特性的导光结构，该导光结构被安装至一电子装置的一壳体内，且能对应于该壳体的一透光部，该导光结构包括一锥状导光件及一半遮蔽式反光件，该发光元件所发出的光线，一部份能直接穿透半遮蔽式反光件的透光区，其余部份则能间接被投射至该透光区，且投射至该壳体外。该发光元件所发出的全部光线，皆被导引至该透光区，而有效地扩大了光线的投射范围，且能通过单一的该发光元件模拟出多个发光元件的大范围发光效果，进而有效降低生产成本；此外，还能进一步避免因多个发光元件的发光效率不一致，所导致的发光效果不均匀的问题。
【专利说明】具有大范围导光特性的导光结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有大范围导光特性的导光结构，尤其是一种能通过该导光结构所具备的反复反射的特性，使一发光元件所发出的全部光线皆被导引至该导光结构的一透光区，以扩大光线投射范围，进而能通过单一的该发光元件模拟出多个发光元件的大范围发光效果的导光结构。
【背景技术】
[0002]许多电子装置皆会设置有发光元件，厂商在设计电子装置的壳体时，会在该壳体上设计一透光部或开设一镂空部，以令对应于该透光部或镂空部的发光元件所发出的光线，能经由该透光部或镂空部，投射至该壳体外。如此，除了能通过发光元件所产生的光线作为讯息灯号外，还能通过该等光线点缀电子装置的外观，丰富产品造型设计上的美感。当厂商在设计电子装置时，除能通过改变多个灯号间的位置排列关系，以呈现出不同的视觉效果外，还能通过改变单一灯号的形状，以呈现出多采多姿的视觉效果。举例而言，厂商可针对电子装置的壳体进行调整，将透光部或镂空部设计为圆形、矩形、星形甚至环形等不同的形状，以在对应于该透光部或镂空部的发光元件发出光线时，能呈现出对应的圆形、矩形、星形甚至环形灯号。
[0003]虽然，厂商可通过改变灯号的形状或排列方式，对电子装置作出各式各样的造型设计，但是，并非每一种设计都能轻易且良好地被投入实际应用中。一般而言，由于发光二极体(Light-Emitting Diode)简称LED，具有能量转换效率高、寿命长、不易破损、反应速度快及可靠性高等优点，非常适合在低光度需求中使用，因此十分普遍地被使用为电子装置讯息灯号的光源。然而，当厂商改变电子装置壳体的透光部或镂空部的设计，将其设计成环形等较大范围的形状，或其他较复杂的形状时，由于LED光源的直接有效照射面积小、光线分布范围较集中，因此，受到LED光源的发光特性与发光能力的影响，常常无法通过单一发光元件达成良好的发光效果。为解决前述的问题，部份厂商会在电子装置内设置多数发光元件，以便能通过各别发光元件分别对应至讯息灯号的各部份，但此一作法不仅会造成生产成本上的负担，且可能产生发光效果不均匀等问题，而无法呈现出良好的视觉效果；此夕卜，部份厂商通过在电子装置内设置导光板(Light Guide Plate)的方式，将单一发光元件所发出的光线导引至目标位置，虽然，使用导光板可以解决发光效果不均匀的问题，但是，导光板普遍应用于萤幕背光等用途，其成本甚至比设置多数发光元件高出许多，因此，难以视为经济实惠的解决方案。
[0004]由以上说明可知，在理论上，虽然厂商能通过改变灯号形状等方式，令电子装置能呈现出变化丰富的各种视觉效果，进而有效提升产品的市场竞争力，但是，受到LED光源的发光特性的影响，当厂商将电子装置壳体的透光部或镂空部，设计成较大范围或较为复杂的形状时，常会发生发光效果不均匀的问题，而为解决前述问题，又常导致生产成本大幅提升，不利与其他产品竞争；显然，在实际上，受限于光源的发光特性、呈现的发光效果及成本等诸多考量，厂商对电子装置的造型设计受到极大的限制，以致厂商无法充分挥洒创意，将各式产品实际投入生产，着实非常可惜，因此，如何设计出一种能大范围导光的导光结构，能通过成本较低的导光材料，引导单一发光元件所发出的光线，以模拟出多数发光元件的大范围发光效果，且能呈现出均匀的发光效果，进而使厂商不会受到成本等因素的限制，而能设计出具有不同视觉效果的各式电子装置，以大幅提升所生产的电子装置的市场竞争力，即成为本发明人在此亟欲解决的重要课题之一。
【发明内容】
[0005]为了解决传统厂商在设计电子装置时，常受限于光源的发光特性、呈现的发光效果及成本等诸多考量，而无法针对电子装置的讯息灯号作出突破性的改良设计，本发明提供了一种具有大范围导光特性的导光结构，本发明提供的导光结构能通过单一发光元件做为光源，模拟出多个发光元件的大范围发光效果，且能呈现出均匀的发光效果，进而使厂商能设计出各种不同视觉效果的电子装置，并据以提高所生产的电子装置的市场竞争力。
[0006]本发明为解决其技术问题采用的技术方案是:一种具有大范围导光特性的导光结构，该导光结构被安装至一电子装置的一壳体内，且能对应于该壳体的一镂空部或一透光部，该导光结构包括一锥状导光件及一半遮蔽式反光件，该锥状导光件呈中空的锥状体，该锥状导光件内侧面为一反光面，能反射光线，该锥状导光件内邻近该锥状导光件尖端的位置能供设置一发光元件，如LED，该锥状导光件另一端则设有一开口，且该开口能对应于该壳体的该镂空部或该透光部；该半遮蔽式反光件能被安装至该锥状导光件的该另一端，且能覆盖该开口，该半遮蔽式反光件包括至少一透光区及至少一不透光反射区，其中该不透光反射区对应于该发光元件的光轴，该透光区位于该不透光反射区的外缘，且该透光区位置在该发光元件的光轴外，该发光元件所发出的光线在通过该锥状导光件后，一部份能穿透该透光区，其余部份则能通过该不透光反射区的遮蔽反射，反射回该锥状导光件内，且经由该反光面的锥体反射，被反射至该半遮蔽式反光件，如此，该光线的其余部份即能反复利用该遮蔽反射及锥体反射，被投射至该透光区，且在穿透该透光区后，经由该镂空部或该透光部,投射至该壳体外。
[0007]本发明的有益效果是:·通过该导光结构所具备的反复反射的特性，即能使该发光元件所发出的全部光线，皆被导引至该透光区，而有效地扩大了光线的投射范围，且能通过单一的该发光元件模拟出多个发光元件的大范围发光效果，进而有效降低生产成本；此外，由于本发明透过单一的该发光元件做为光源，以模拟出多个发光元件的大范围发光效果，所以还能进一步避免因多数发光元件的发光效率不一致，所导致的发光效果不均匀的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图对本发明所述的具有大范围导光特性的导光结构进行详细说明。
[0009]图1是本发明第一具体实施例的爆炸示意图。
[0010]图2是本发明第一具体实施例剖面示意图。
[0011]图3是本发明第二具体实施例爆炸示意图。
[0012]主要元件符号说明
[0013]1、4电子装置[0014]11,41壳体
[0015]111,411上壳体
[0016]111a,411a透光部
[0017]112,412下壳体
[0018]112a容置空间
[0019]21锥状导光件
[0020]211开口
[0021]212开孔
[0022]22半遮蔽式反光件
[0023]221透光区
[0024]222,411b不透光反射区
[0025]3发光元件
[0026]X第一光线路径
[0027]Y 第二光线路径
【具体实施方式】
`[0028]本发明所述一种具有大范围导光特性的导光结构，请参阅图1所示，在本发明的第一较具体施例中，该导光结构被安装至一电子装置I的一壳体11内，且能对应于该壳体11的一透光部Illa或镂空部。在此第一具体实施例中，该壳体11由一上壳体111与一下壳体112相互组装而成，该上壳体111上设有圆形的一透光部111a，该导光结构被安装至对应于该透光部Illa的位置，该下壳体112则设有一容置空间112a，能供该电子装置I的该导光结构、电路板(图中未示)及其他元件(图中未示)容置于其中，但是，该壳体11的形成或组装方式并非本发明所欲强调的重点，在不违反本发明核心精神的前提下，厂商可自由改变该壳体的具体设计。在此第一具体实施例中，于该壳体11上，更具体地说，是于该上壳体111上，设置圆形的该透光部111a，但是，本发明并不以此为限，厂商在设计该电子装置I的该壳体11时，除能将该透光部Illa改为一镂空部外，亦可将该上壳体111整体改为半透明材质，此时，只要该导光结构被安装至对应于该上壳体111的位置，便符合前文所述的被安装至对应于该透光部Illa的位置。换言之，本发明所欲强调的重点，是该导光结构与透光部Illa间在空间上的对应关系，两者的具体形状并不要求完全相互对应，在此特予以指明。
[0029]请参阅图1及图2所示，在本发明的第一具体实施例中，该导光结构包括一锥状导光件21及一半遮蔽式反光件22。该锥状导光件21呈中空的锥状体，其内侧面为一反光面，能反射光线；该锥状导光件21内邻近其尖端的位置能供设置一发光元件3，如LED，其另一端则是一开口 211，且该开口 211能对应于该壳体11的该透光部111a，此外，该发光元件3所产生的一光束，沿着该锥状导光件21的一中心轴投射至该开口 211。在本实施例中，该锥状导光件21的尖端开设有一开孔212，以令该发光元件3能由该锥状导光件21的尖端，通过该开孔212被安装至该锥状导光件21之内，但是，本发明并不以此为限，厂商亦可改变该锥状导光件21的设计，将该锥状导光件21的尖端设计成封闭形式，并将该发光元件3直接设置于该锥状导光件21的内部，令该发光元件3与该锥状导光件21外的电路板间，仅透过导线电气连接，如此，同样能获得均等的功效。
[0030]承上，该半遮蔽式反光件22能被安装至该锥状导光件21的该另一端，且能覆盖该开口 211，其包括至少一透光区221及至少一不透光反射区222，其中该不透光反射区222对应于该发光元件3的光轴，该透光区221位于该不透光反射区222的外缘，且其位置在该发光元件3的光轴外。在本实施例中，该半遮蔽式反光件22为一平面圆板，但是，本发明并不以此为限，厂商亦可视实际需要，将该半遮蔽式反光件22的一侧或两侧设计成一弧面，或将该半遮蔽式反光件22设计成矩形、星形或其他形状，按凡包括该透光区221与不透光反射区222，且该不透光反射区222对应于该发光元件3的光轴，该透光区221在该发光元件3的光轴外，即符合本发明所欲主张保护的该半遮蔽式反光件22。此外，在此第一具体实施例中，该半遮蔽式反光件22能反射光线的一侧是覆盖于该锥状导光件21的该开口 211，其另一侧则是贴附至该上壳体111的该透光部111a，即该半遮蔽式反光件22介于该锥状导光件21与该透光部Illa间，但是，本发明并不以此为限，举例而言:当厂商改变该壳体11的设计，将该透光部Illa改为一镂空部时，厂商可一并改变该半遮蔽式反光件22的设置方式，令该半遮蔽式反光件22嵌设于该镂空部，如此，同样能达成本发明的目的。
[0031]请参阅图2所示，在该发光元件3所发出的光线中，一部份的光线，如第一光线路径X所示，会直接被投射至该透光区221，且会直接穿过该透光区221及该上壳体111的该透光部111a，而被投射至该电子装置I外；其余部份的该等光线，如第二光线路径Y所示，则能通过该不透光反射区222的遮蔽反射，反射回该锥状导光件21内，且经由该反光面的锥体反射，被反射至该半遮蔽式反光件22，如此，该光线的其余部份即能反复利用该遮蔽反射及锥体反射，被投射至该透光区221，且在穿过该透光区221后，经由该透光部111a，投射至该电子装置I外，故该发光元件3所发出的全部光线，皆能被导引至该透光区221，从而能有效地扩大了光线的投射范围。前文特地以“遮蔽反射”及“锥体反射”的不同名词定义，仅是便于读者在参阅说明书的过程中，能轻易地区别出文中所述的反射作用所发生的具体位置，但是，两者在物理上的意义并无不同，皆指一般的反射作用，在此特予以指明。
[0032]请参阅图3所示，在本发明的第二具体实施例中，该导光结构应用至一电子装置4的一壳体41内，该导光结构包括一锥状导光件21、一不透光反射区411b及一透光部411a。该锥状导光件21能被安装至该壳体41的内侧面，且该锥状导光件21呈中空的锥状体，其内侧面为一反光面，能用以反射光线，该锥状导光件21内邻近其尖端的位置能供设置一发光元件3，其另一端则是一开口 211。该不透光反射区411b由该壳体41的局部区域形成，在此第二具体实施例中，该壳体41包括一上壳体411及一下壳体412，该不透光反射区411b由该上壳体411的局部区域形成。当该锥状导光件21被安装至该壳体41的内侧面时，该发光元件3的光轴会对应于该不透光反射区41 lb，且该不透光反射区41 Ib不会完全遮蔽该开口 211，即且该不透光反射区411b部分遮蔽该开口 211。该透光部411a也由该上壳体411的其他局部区域所形成，且该透光部411a位于该不透光反射区411b的外缘，当该锥状导光件21被安装至该壳体41的内侧面时，该锥状导光件21的该开口 211能对应于该透光部411a，但是，该透光部411a的位置是位于该发光元件3的光轴外。在此第二具体实施例中，该不透光反射区411b为一层反光涂料，且涂附于该上壳体411内侧面的局部区域，但是，本发明并不以此为限，实际施作时，亦可将反光涂料涂附于该上壳体411的外侧面，或利用其他手段，如:于该壳体41上贴附一反射片达成，厂商可视需要自行变化。[0033]承上，在此第二具体实施例中，在该发光元件3所发出的光线中，一部份的光线会直接被投射至该透光部411a，并直接被投射至该电子装置4外；其余部份的该等光线，则能通过该不透光反射区411b的遮蔽反射，反射回该锥状导光件21内，并反复利用该不透光反射区41 Ib的遮蔽反射及该锥状导光件21的锥体反射，被投射至该透光部41 la，且在穿过该透光部411a后，被投射至该壳体41外。
[0034]综上所述，通过该导光结构所具备的反复反射的特性，即能使该发光元件3所发出的全部光线，皆被导引至该透光部411a，或图1所示的该透光区221，从而能有效地扩大光线的投射范围，且能通过单一的该发光元件3模拟出多数发光元件的大范围发光效果，进而有效降低生产成本；此外，由于本发明是通过单一的该发光元件3做为光源，以模拟出多个发光元件的大范围发光效果，故还能进一步避免因多个发光元件的发光效率不一致，所导致的发光效果不均匀的问题。如此，由于厂商在进行电子装置的造型设计时，不会再受到光源的发光特性、呈现的发光效果及成本等诸多因素的限制，因此在造型设计上的弹性大幅提升，进而使厂商能生产出各种具备不同视觉效果的电子装置，令其所生产的电子装置更具市场竞争力。
[0035]以上所述，仅为本发明的若干具体实施例，但是，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，按凡熟悉该项技艺的人士，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种具有大范围导光特性的导光结构，其特征在于，该导光结构被安装在一电子装置的一壳体内，且能对应于该壳体的一透光部，该导光结构包括: 一锥状导光件，呈中空的锥状体，该锥状导光件的内侧面为一反光面，能反射光线，且该锥状导光件的内部能设置一发光元件，该锥状导光件远离尖端的一端设有一开口，且该开口能对应于该壳体的该透光部，该发光元件所产生的一光束能够沿着该锥状导光件的一中心轴投射至该开口 '及 一半遮蔽式反光件，能被安装至该锥状导光件远离尖端的该一端，且能覆盖该开口，该半遮蔽式反光件包括至少一透光区及至少一不透光反射区，该不透光反射区对应于该光束的光轴，该透光区位于该不透光反射区的外缘，且该透光区的位置在该光束的光轴外，该光束在通过该锥状导光件后，一部份能穿透该透光区，其余部份则能通过该不透光反射区的遮蔽反射，反射回该锥状导光件内，且经由该反光面的锥体反射，被反射至该半遮蔽式反光件，通过反复的该遮蔽反射及该锥体反射，被投射至该透光区，且在穿透该透光区后，经由该透光部投射至该壳体外。
2.如权利要求1所述的导光结构，其特征在于，该半遮蔽式反光件位于该锥状导光件与该透光部之间，该半遮蔽式反光件的一侧覆盖于该开口，该半遮蔽式反光件的另一侧则贴附至该壳体的该透光部。
3.如权利要求2所述的导光结构，其特征在于，该发光元件设置于邻近该锥状导光件的尖端的位置。`
4.一种具有大范围导光特性的导光结构，其特征在于，该导光结构被安装在一电子装置的一壳体内，且能对应于该壳体的一镂空部，该导光结构包括: 一锥状导光件，呈中空的锥状体，该锥状导光件的内侧面为一反光面，能反射光线，且该锥状导光件的内部能设置一发光元件，该锥状导光件远离尖端的一端设有一开口，且该开口能对应于该壳体的该镂空部，该发光元件所产生的一光束能够沿着该锥状导光件的一中心轴投射至该开口 '及 一半遮蔽式反光件，能被安装至该锥状导光件远离尖端的该一端，且能覆盖该开口，该半遮蔽式反光件包括至少一透光区及至少一不透光反射区，该不透光反射区对应于该光束的光轴，该透光区位于该不透光反射区的外缘，且该透光区的位置在该光束的光轴外，该光束在通过该锥状导光件后，一部份能穿透该透光区，其余部份则能通过该不透光反射区的遮蔽反射，反射回该锥状导光件内，且经由该反光面的锥体反射，被反射至该半遮蔽式反光件，通过反复的该遮蔽反射及该锥体反射，被投射至该透光区，且在穿透该透光区后，经由该镂空部投射至该壳体外。
5.如权利要求4所述的导光结构，其特征在于，该半遮蔽式反光件嵌设于该镂空部。
6.如权利要求5所述的导光结构，其特征在于，该发光元件设置于邻近该锥状导光件的尖端的位置。
7.一种具有大范围导光特性的导光结构，其特征在于，该导光结构应用于一电子装置的一壳体内，该导光结构包括: 一锥状导光件，能被安装至该壳体的内侧面，且呈中空的锥状体，该锥状导光件的内侧面为一反光面，能反射光线，该锥状导光件的内部能设置一发光元件，且该锥状导光件远离尖端的一端设有一开口，该发光元件所产生的一光束能够沿着该锥状导光件的一中心轴投射至该开口； 一不透光反射区，由该壳体的局部区域所形成，当该锥状导光件被安装在该壳体的内侧面时，该光束的光轴会对应于该不透光反射区，且该不透光反射区不会完全遮蔽该开口 ；及 一透光部，由该壳体的局部区域所形成，且位于该不透光反射区的外缘，且位于该光束的光轴外，当该锥状导光件被安装至该壳体的内侧面时，该开口能对应于该透光部。
8.如权利要求7所述的导光结构，其特征在于，该发光元件设置于邻近该锥状导光件的尖端的位置。·
【文档编号】F21V13/02GK103851543SQ201310002224
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年1月5日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】陈毅鸿 申请人:友讯科技股份有限公司