專利名稱：擴散導光元件的制作方法
技術領域：
本發明有關一種光學擴散元件，尤指一種用以使光源的光線擴散角度可接近180 度的擴散導光元件。
背景技術：
隨著發光二極管(LED)的發光效率的提高，發光二極管應用在照明用途上的應用 越來越多。以發光二極管作為照明用途具有環保節能、燈具微型化與輕量化的優勢，在居 家、辦公、室外與行動照明等都具有極大的發展空間。由于單個發光二極管無法達到照明所需的亮度，常見的發光二極管照明模塊通常 是由多個發光二極管所組成。但由于發光二極管的光線擴散角有限，因此由多個發光二極 管所組成的照明模塊容易產生亮度不均的光紋，光 紋的產生不僅會影響閱讀時的舒適度， 也影響整體的照明效果。為使發光二極管照明模塊達到最大光擴散效果，外加式的光學擴 散元件(Diffuser)的使用，通常是最簡單且便利的方法。光學擴散元件又稱為二次透鏡，是一種蓋設在發光二極管上方的透鏡元件，其功 能在于可使光源在經過該元件后，達到均勻出光、降低光紋的效果。另外，光學擴散元件的 使用可調整整體光源的光強度分布，避免炫光對眼睛造成傷害。然而，一般的光學擴散元件的擴散角度尚無法做到接近180度擴散角的效果，以 至于通過該光學擴散元件的光線仍會被局限在某一角度內。因此，當應用于室內照明時，便 無法達到如同一般白熾燈管般寬廣的照明角度。
發明內容
鑒于先前技術所述，本發明的目的在于提供一種具有擴散角可接近180度的擴散 導光元件，可使光源所發出的光線，與目前使用于室內照明的日光燈管具有較相近的結果。為達上述效果，本發明提供一種擴散導光元件，與一發光二極管模塊搭配組合以 作為照明光源。該擴散導光元件包含一橢圓環型基部以及一弧狀突出部。該突出部位于該 基部的上表面并與該基部配合界定一具有開口的空間，用以容納該發光二極管模塊。該突 出部的剖面的中央處的厚度最小，并朝該基部遞增，以使通過該擴散導光元件的光線擴散 角得以接近180度。本發明借助擴散導光元件本身結構的厚度的分布，改善了原本發光二極管的擴散 角度具有一定大小的限制，使光線得以被更有效的利用，也使得發光二極管光源的使用特 性與一般的白熾光燈管更為相近。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1為本發明的擴散導光元件的第一較佳實施例的外觀示意圖；圖2為圖1中的2-2剖視圖3為本發明的擴散導光元件與一發光二極管模塊搭配使用的示意圖；圖4為本發明的擴散導光元件與蓋體相搭配的示意圖；圖5A為本發明的擴散導光元件的縱向光強度分布圖；圖5B為本發明的擴散導光元件的橫向光強度分布圖；圖6為本發明的擴散導光元件的第二較佳實施例的立體圖；圖7為圖6中的7-7剖視圖。其中，附圖標記10 擴散導光元件 102 基部104 突出部106 凸緣部108 空間11 蓋體112 橢圓開孔114 長條狀突出20 擴散導光元件 202 基部204 突出部21 蓋體30 發光二極管模塊
具體實施例方式圖1及圖2分別為本發明的擴散導光元件10的外觀示意圖與剖面圖。配合參見 圖3，該擴散導光元件10主要用于與一發光二極管模塊30相搭配以作為照明光源。該擴散 導光元件10主要包含一橢圓環狀基部102以及一橢圓形突出部104。該擴散導光元件10 利用塑料射出成型制成，該橢圓環型基部102與該突出部104為一體成型。該基部102與 該突出部104配合界定一具有開口的空間108，用以容納該發光二極管模塊30。該突出部104的剖面大致呈弧狀。由圖2及圖3中可清楚看出該突出部104的剖 面的厚度并非一致，突出部104的剖面的中央處的厚度最小，并朝該基部102遞增，呈現一 厚-薄-厚的結構。當一光線由該突出部104的內側向外照射時，通過該突出部104的光 線會隨著該突出部104的厚度不同，其光線被折射的角度也會有所差別。即在厚度較薄的 地方，其光線折射角度較小，而在厚度較厚的地方，其光線折射角度相對的加大，使整體光 線發散角度可接近180度。換句話說，該突出部104在光學上近似于一凹透鏡的功能。另外，本發明的擴散導光元件10更可包含一凸緣部106，該凸緣部106位于該基部 102上表面的周緣。在本發明的一應用例中，該擴散導光元件10另可與一蓋體11搭配使用以構成如 圖4所示的擴散導光模塊，可保護該擴散導光元件10，并增加安裝于各種光源上的便利性。 該蓋體11為具圓角修飾的四邊形，該蓋體11的中央具有一橢圓開孔112，使本發明的擴散 導光元件10可容置于其中。另于該蓋體11的上表面具有一長條狀突出114，該突出114環 繞于該開孔112。此外，該蓋體11的下表面更可形成有一凹槽(圖未示)，該凹槽環繞該開 孔112設置，其主要用于與該擴散導光元件10的凸緣部106相嵌合，使蓋體11與擴散導光 元件10間可以更穩固的接合。圖5A及圖5B分別為本發明的擴散導光元件的長軸方向及短軸方向的光強度分布圖。圖中所示的網格線間距皆為0. 5公尺，因此該二圖的長、寬分別為3. 0公尺及2. 0公尺。 圖中所示的封閉曲線稱為等照度線，也即位于該等照度線范圍內的光照度皆相同。圖5A所示的等照度線呈現較圓潤飽滿的扇形分布，表示可得到較為均勻分布的光線。圖5B所示的 等照度線則呈現一較尖的扇形分布的光線。在圖5A及圖5B中可見，不論是該擴散導光元 件10的長軸方向或短軸方向，其光線的擴散角度皆可接近于180度。圖6及圖7分別為本發明的第二較佳實施例的擴散光學組件20的外觀示意圖及 剖面圖。其大致與第一實施例相同，不同之處在于將一基部202、一突出部204及一蓋體21 的形狀大致為具有圓角修飾的四邊形，其目的在使該擴散導光元件20更可應用于路燈照 明。借助該擴散導光元件20的擴散導光角度可接近180度的特性，借以增加路燈照明區域， 使行車過程更為安全。綜合以上所述，本發明的擴散導光元件10可使通過該元件的光線擴散角度接近 180度，在使用上更接近于目前一般所使用的白熾燈管，不論是應用于室內照明或是路燈照 明皆具有極佳的照明效果。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟 悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變 形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
一種擴散導光元件，與一發光二極管模塊搭配組合以作為照明光源，其特征在于，該擴散導光元件包含一橢圓環型基部；以及一突出部，位于該基部的上表面并與該基部配合界定一具有開口的空間，用以容納該發光二極管模塊，其中，該突出部具有一弧狀剖面，該剖面的中央處的厚度最小，并朝該基部遞增。
2.根據權利要求1所述的擴散導光元件，其特征在于，該突出部為一橢圓形或具有圓 角修飾的四邊形。
3.根據權利要求1所述的擴散導光元件，其特征在于，該橢圓環型基部與該突出部為 一體成型。
4.一種擴散導光模塊，與一發光二極管模塊搭配組合以作為照明光源，其特征在于，該 擴散導光模塊包含一蓋體，具有一開孔；一擴散導光元件，設置于該開孔，該擴散導光元件包含一橢圓環型基部以及一突出部， 該突出部位于該基部的上表面并與該基部配合界定一具有開口的空間，用以容納該發光二 極管模塊，其中，該突出部具有一弧狀剖面，該剖面的中央處的厚度最小，并朝該基部遞增。
5.根據權利要求4所述的擴散導光模塊，其特征在于，該擴散導光元件的突出部為一 橢圓形或具有圓角修飾的四邊形。
6.根據權利要求4所述的擴散導光模塊，其特征在于，該擴散導光元件的橢圓環型基 部與該突出部為一體成型。
7.根據權利要求4所述的擴散導光模塊，其特征在于，該擴散導光元件更包含一位于 該基部上表面的周緣的凸緣部，該蓋體更形成有一環繞該開孔并用以與該凸緣部相嵌合的 凹槽。
全文摘要
一種擴散導光元件，與一發光二極管模塊搭配組合以作為照明光源。該擴散導光元件包含一橢圓環型基部；以及一突出部。該突出部位于該基部的上表面并與該基部配合界定一具有開口的空間，用以容納該發光二極管模塊。該突出部的厚度并非整體一致，該突出部的剖面的中央處的厚度最小，并朝該基部遞增，呈現兩側厚而中央薄的結構。該擴散導光元件主要是借助該突出部厚度的分布，使通過該擴散導光元件的光線擴散角度得以接近180度的大角度擴散。
文檔編號F21V5/00GK101832504SQ200910127240
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月9日 優先權日2009年3月9日
發明者溫豐遠 申請人:巨燊科技有限公司;晶藍光電科技(泉州)有限公司