CN102455457A

CN102455457A - 导光柱

Info

Publication number: CN102455457A
Application number: CN2010105098332A
Authority: CN
Inventors: 叶志庭; 黄国瑞
Original assignee: LIANSHENG (CHINA) TECHNOLOGY CO LTD; Wintek Corp
Current assignee: LIANSHENG (CHINA) TECHNOLOGY CO LTD; Wintek Corp
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2030-10-18
Also published as: CN102455457B

Abstract

本发明公开一种导光柱。导光柱为一圆柱体，导光柱具有一环周面。导光柱包括一反射层及一入光结构。反射层设置于部分的环周面。入光结构设置于导光柱的一端部。入光结构为一斜坡结构、二斜坡结构或一V型沟槽。

Description

导光柱

技术领域

本发明涉及一种导光柱，且特别是涉及一种圆柱型导光柱。

背景技术

随着显示科技的发展，各式光学产品不断推陈出新。其中需多的显示器皆采用导光体来导引光源。光源提供的光线射入导光体后，通过导光体的导引而朝特定方向射出。

在产品小型化的趋势下，采用细长的导光柱作为导光体已成为一项技术发展趋势。然而，目前采用细长导光柱的导光体仍然无法突破发光效率低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导光柱，其利用入光结构的设计使得应用导光柱的产品至少具有减少漏光及提高发光效率等优点。

根据本发明的一方面，提出一种导光柱。导光柱为一圆柱体。导光柱具有一环周面及一中心轴线。导光柱包括一反射层及一入光结构。反射层设置于部分的环周面。入光结构设置于导光柱的一端部。入光结构具有一第一入光平面。第一入光平面或第一入光平面的延伸倾斜于中心轴线。

根据本发明的另一方面，提出一种导光柱。导光柱为一圆柱体。导光柱具有一环周面。导光柱导光柱包括一反射层及一入光结构。反射层设置于部分的环周面。入光结构设置于导光柱的一端部。入光结构为一斜坡结构、两个斜坡结构或一V型沟槽。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示本发明第一实施例的导光柱的示意图；

图2绘示图1的导光柱沿虚线2’的剖视图；

图3绘示本发明第二实施例的导光柱的示意图；

图4绘示图3的导光柱沿虚线4’的剖视图；

图5绘示图3的导光柱沿虚线5’的剖视图；

图6绘示本发明第三实施例的导光柱的示意图；

图7绘示图6的导光柱沿虚线7’的剖视图；

图8绘示本发明第四实施例的导光柱的示意图；

图9绘示图8的导光柱沿虚线9’的剖视图；

图10绘示本发明第五实施例的导光柱的示意图；

图11绘示图10的导光柱沿虚线11’的剖视图；

图12绘示本发明第六实施例的导光柱的示意图；

图13绘示图12的导光柱沿虚线13’的剖视图。

主要元件符号说明

100、200、300、400、500、600：导光柱

100a：环周面

120：反射层

130、230、330、430、530、630：入光结构

131、231、331、431、531、631：第一入光平面

232、532、632：第二入光平面

233、533：第三入光平面

2’、4’、5’、7’、9’、11’、13’：虚线

334、434、534、634：第四入光平面

335、435、535、635：第五入光平面

A131、A231、A232、A231’、A232’、A334、A335：夹角

D231、D232：距离

E1：端部

L1、L2、L3、L5、L6：中心轴线

B：入射光线

具体实施方式

以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本发明欲保护的范围。此外，实施例中的附图省略不必要的元件，以清楚显示本发明的技术特点。

第一实施例

请参照图1，其绘示本发明第一实施例的导光柱100的示意图。导光柱100为一圆柱体。导光柱100具有一环周面100a及一中心轴线L1。导光柱100包括一反射层120及一入光结构130。导光柱100用以导引发光二极管(未绘示)射出的光线。导光柱100的材质例如是有机玻璃(PPMA)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)或玻璃(Glass)。反射层120设置于部分的环周面100a。反射层120例如是一白漆或一金属层。入光结构130设置于导光柱100的端部E1。发光二极管设置于入光结构130的外侧，发光二极管的光线通过入光结构130进入导光柱100，再经由反射层120的反射后而射出。

如图1所示，本实施例的入光结构130仅具有第一入光平面131，第一入光平面131倾斜于中心轴线L1，而形成单一个斜坡结构。

请参照第1及2图，其绘示图1的导光柱110沿虚线2’的剖视图。由于第一入光平面131为一平面，可使发光二极管的入射光线B进入第一入光平面131时，通过第一入光平面131的反射，光线再以平行的方式入射到反射层120而不会折射至外界，用于降低漏光并提高发光二极管的光线入射到反射层120的密度，进而提升光线利用率，以使导光柱100射出的光线具有较佳的发光效率。

请参照下表一，其记录夹角A131与亮度的关系，其中，夹角A131为定义第一入光平面131与中心轴线L1之间的夹角。经过数次实验，可以发现夹角A131由90度递减至73度(即第一入光平面131相对中心轴线L1越来越倾斜)时，平均亮度可以由210.89流明(lm)递增至223.81流明。而夹角A131在75度时，中心点亮度达到最佳值290.77流明。所以，本实施例的第一入光平面131与中心轴线L1的夹角A131介于73～79度之间可以获得较佳的发光效率。较佳地，第一入光平面131与中心轴线L1的夹角A131实质上在75度时，可以同时获得较佳的平均亮度及中心点亮度。

夹角A131	平均亮度	中心点亮度
			90度	210.89lm	X
79度	216.54lm	X

77度	220.17lm	287.72lm
			75度	222.06lm	290.77lm
73度	223.81lm	288.69lm

表一

第二实施例

请参照图3，其绘示本发明第二实施例的导光柱200的示意图。本实施例的导光柱200与第一实施例的导光柱100不同之处在于入光结构230的设计，其余相同之处不再重复叙述。

如图3所示，本实施例的入光结构230具有第一入光平面231、第二入光平面232及第三入光平面233。第三入光平面233连接第一入光平面231及第二入光平面232。第三入光平面233实质上垂直于中心轴线L2，第一入光平面231及第二入光平面232的延伸分别倾斜中心轴线L2，而形成两个斜坡结构。

请参照图4，其绘示图3的导光柱200沿虚线4’的剖视图。入光结构230的剖面呈现梯型结构。本实施例的第一入光平面231及第二入光平面232为对称结构。也就是说，第一入光平面231的延伸与中心轴线L2的夹角A231实质上等于第二入光平面232的延伸与中心轴线L2的夹角A232，且第一入光平面231的左侧端点与中心轴线L2的距离D231实质上等于第二入光平面232的左侧端点与中心轴线L2的距离D232。

请同时参照图4及图5，图5绘示图3的导光柱200沿虚线5’的剖视图。从图4与图5的比较来看，图4的第一入光平面231的延伸与中心轴线L2的夹角A231实质上等于图5的第一入光平面231的延伸与中心轴线L2的夹角A231’。第一入光平面231的延伸与中心轴线L2的夹角A231、A231’不会因为剖面位置而改变。同样地，第二入光平面232的延伸与中心轴线L2的夹角A232、A232’也不会因为剖面位置而改变。

如此一来，发光二极管经由本实施例的入光结构230射入的光线不论在哪一剖面位置，皆可以相同的反射角度射入导光柱200的反射层120，而不会有漏光的现象。相较于圆锥型入光结构，在不同剖面位置下，圆锥型入光结构的入光平面的延伸与中心轴线的夹角，会有所不同。因此，发光二极管经由圆锥型入光结构射入导光柱时，其光线可能会被圆锥形入光结构反射至外界，而无法集中抵达反射层120，造成严重的漏光现象及光线利用率低落等问题。

第三实施例

请参照图6，其绘示本发明第三实施例的导光柱300的示意图。本实施例的导光柱300与第一实施例的导光柱100不同之处在于：本实施例的入光结构330除具有一第一入光平面331之外，更具有第四入光平面334及第五入光平面335，其余相同之处不再重复叙述。

如图6所示，本实施例第四入光平面334连接第五入光平面335，以形成一V型沟槽，第四入光平面334及第五入光平面335皆倾斜于中心轴线L3，且第一入光平面331、第四入光平面334及第五入光平面335的各表面彼此不相互平行。

请参照图7，其绘示图6的导光柱300沿虚线7’的剖视图。入光结构330在第四入光平面334及第五入光平面335的位置呈现V字形剖面结构。本实施例的第四入光平面334与中心轴线L3的夹角A334实质上等于第五入光平面335与中心轴线L3的夹角A335。较佳地，第四入光平面334与中心轴线L3的夹角A334实质上为45度，第五入光平面335与中心轴线L3的夹角A335实质上也是45度。由于发光二极管射出的光线为准直光线，通过第四入光平面334及第五入光平面335的设计，可以使发光二极管的光线在进入入光结构330时，就被适当地散发，避免光线直接射向导光柱300的另一端部。

第四实施例

请参照图8及图9，图8绘示本发明第四实施例的导光柱400的示意图，图9绘示图8的导光柱400沿虚线9’的剖视图。本实施例的导光柱400与第三实施例的导光柱300不同之处在于：第四入光平面434及第五入光平面435的数量，其余相同之处不再重复叙述。

本实施例的入光结构430包括一第一入光平面431、数个第四入光平面434及数个第五入光平面435。此些第四入光平面434及此些第五入光平面435交替连接成一锯齿状结构。通过锯齿状结构的设计，发光二极管射出的准直光线可以在进入入光结构430时，立即被散发成发散光线，避免光线直接射向导光柱400的另一端部。

第五实施例

请参照图10及图11，图10绘示本发明第五实施例的导光柱500的示意图，图11绘示图10的导光柱500沿虚线11’的剖视图。本实施例的导光柱500结合第二实施例的第一～第三入光平面231、232、233的设计及第三实施例的第四～第五入光平面334、335的设计，其余相同之处不再重复叙述。

本实施例的入光结构530具有第一入光平面531、第二入光平面532、二第三入光平面533、第四入光平面534及第五入光平面535。第一～第三入光平面531、532、533的设计类似于第二实施例的第一～第三入光平面231、232、233的设计。第四～第五入光平面534、535的设计类似于第三实施例的第四～第五入光平面334、335的设计。第一入光平面531的延伸倾斜于中心轴线L5，且第二入光平面532的延伸倾斜于中心轴线L5。此些第三入光平面533的延伸实质上垂直于中心轴线L5。第四入光平面534连接第五入光平面535，第四入光平面534及第五入光平面535皆倾斜于中心轴线L5，以形成一V型沟槽。其中一个第三入光平面533连接第一入光平面531及第四入光平面534，另一第三入光平面533连接第二入光平面532及第五入光平面535。

第六实施例

请参照图12及图13，图12绘示本发明第六实施例的导光柱600的示意图，图13绘示图12的导光柱600沿虚线13’的剖视图。本实施例的导光柱600结合第二实施例的第一及第二入光平面231、232的设计及第四实施例的第四～第五入光平面434、435的设计，其余相同之处不再重复叙述。

本实施例的入光结构630具有第一入光平面631、第二入光平面632、数个第四入光平面634及数个第五入光平面635。第一入光平面631的延伸倾斜于中心轴线L6，第二入光平面632的延伸倾斜于中心轴线L6。第一入光平面631连接此些第四入光平面634的最上面的一个，此第二入光平面632连接此些第五入光平面635的最下面的一个。第四入光平面634及第五入光平面635皆倾斜于中心轴线L6。第四、第五入光平面634、635完全占满了第二实施例第三入光平面233所预设的位置，故本实施例的入光结构630没有第二实施例的第三入光平面233。

综上所述，虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明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，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种导光柱，为一圆柱体，该导光柱具有环周面及中心轴线，该导光柱包括：

反射层，设置于部分的该环周面；以及

入光结构，设置于该导光柱的一端部，该入光结构具有第一入光平面，该第一入光平面或该第一入光平面的延伸倾斜于该中心轴线。

2.如权利要求1导光柱，其中该入光结构还具有第二入光平面及第三入光平面，该第三入光平面连接该第一入光平面及该第二入光平面，该第三入光平面实质上垂直于该中心轴线，该第二入光平面的延伸倾斜于该中心轴线。

3.如权利要求2所述的导光柱，其中该第一入光平面的延伸与该中心轴线的夹角实质上等于该第二入光平面的延伸与该中心轴线的夹角。

4.如权利要求1导光柱，其中该入光结构还具有第四入光平面及第五入光平面，该第四入光平面连接该第五入光平面，该第四入光平面的延伸及该第五入光平面的延伸皆倾斜于该中心轴线，以形成一V型沟槽。

5.如权利要求4所述的导光柱，其中该第四入光平面与该中心轴线的夹角实质上等于该第五入光平面与该中心轴线的夹角。

6.如权利要求4所述的导光柱，其中该第四入光平面与该中心轴线的夹角实质上为45度，该第五入光平面与该中心轴线的夹角实质上为45度。

7.如权利要求1所述的导光柱，其中该入光结构包括多个第四入光平面及多个第五入光平面，各该第四入光平面或各该第四入光平面的延伸倾斜于该中心轴线，各该第五入光平面或各该第五入光平面的延伸皆倾斜于该中心轴线，该些第四入光平面及该些第五入光平面交替连接成一锯齿状结构。

8.如权利要求7所述的导光柱，其中该入光结构还包括第二入光平面，该第二入光平面的延伸倾斜于该中心轴线，该第一入光平面连接该些第四入光平面的其中之一，该第二入光平面连接该些第五入光平面的其中之一。

9.如权利要求1导光柱，其中该入光结构还具有一第二入光平面、两个第三入光平面、一第四入光平面、一第五入光平面，该第四入光平面连接该第五入光平面，该第四入光平面的延伸及该第五入光平面的延伸皆倾斜于该中心轴线，以形成一V型沟槽，该些第三入光平面的其中之一连接该第一入光平面及该第四入光平面，该些第三入光平面的其中之另一连接该第二入光平面及该第五入光平面，该些第三入光平面的延伸实质上垂直于该中心轴线，该第二入光平面的延伸倾斜于该中心轴线。

10.如权利要求1所述的导光柱，其中该第一入光平面与该中心轴线的夹角介于73～79度。

11.一种导光柱，为一圆柱体，该导光柱具有环周面及端部，该导光柱包括：

反射层，设置于部分的该环周面；以及

入光结构，设置于该端部，该入光结构为一斜坡结构、两个斜坡结构或一V型沟槽。