專利名稱：導(dǎo)光體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種導(dǎo)光體，特別關(guān)于一種用于發(fā)光二極管的導(dǎo)光體。
背景技術(shù)：
為了提供使用者不同的情境光源，一般除了于燈源的設(shè)計(jì)上做不同的選擇，常見(jiàn)的如鎢絲燈、日光燈或發(fā)光二極管等，更于燈源外側(cè)搭配不同的燈罩設(shè)計(jì)，利用燈罩上的花紋圖案或顏色搭配，產(chǎn)生各式各樣的情境光源。由于發(fā)光二極管的發(fā)光效益越來(lái)越高，總括來(lái)說(shuō)正逐漸取代傳統(tǒng)的鎢絲燈或日光燈?，F(xiàn)有技術(shù)中，局限于發(fā)光二極管被封裝所固定的位置，由其所產(chǎn)生的光源只有正向180 度發(fā)光，即僅能散射于其固定位置的上半空間，不似傳統(tǒng)鎢絲燈或日光燈能全周式的中心發(fā)光。因此，為了使發(fā)光二極管的發(fā)光角度得以增加，常需要設(shè)計(jì)一些導(dǎo)光板遮覆于發(fā)光二極管的封裝外，用以改變發(fā)光二極管的光路徑。此外，為了搭配特殊的情境光源設(shè)計(jì)，用來(lái)遮覆的導(dǎo)光板可形成特殊造型，以針對(duì)不同的應(yīng)用目的，或增加光源整體造型的美觀設(shè)計(jì)。因此，如何提供一種燈罩，除可改變由發(fā)光二極管發(fā)出的光的光路徑，以增加發(fā)光角度外，更能同時(shí)兼顧光源整體造型的美觀設(shè)計(jì)，從而在視覺(jué)上形成特殊的效果，已成為重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種導(dǎo)光體，除可改變由發(fā)光二極管發(fā)出的光的光路徑，以增加發(fā)光角度外，更能同時(shí)兼顧光源整體設(shè)計(jì)的美觀，從而在視覺(jué)上形成特殊的效果。為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種導(dǎo)光體應(yīng)用于發(fā)光二極管。導(dǎo)光體包含下導(dǎo)光部及上出光部。下導(dǎo)光部的一端接收發(fā)光二極管發(fā)出的光線。上出光部相對(duì)于發(fā)光二極管位于下導(dǎo)光部的另一端，且具有第一曲面與中心軸線，第一曲面圍繞中心軸線，且半徑沿中心軸線遠(yuǎn)離發(fā)光二極管的方向漸縮。其中，下導(dǎo)光部將光線導(dǎo)至上出光部，且光線于上出光部?jī)?nèi)部自中心軸線的一側(cè)被第一曲面反射至中心軸線的另一側(cè)，并自另一側(cè)自第一曲面射出至上出光部之外。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，下導(dǎo)光部具有第二曲面，第二曲面圍繞中心軸線，且半徑沿中心軸線接近發(fā)光二極管的方向漸縮。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，下導(dǎo)光部具有第二曲面，入射第二曲面的光線經(jīng)由第二曲面全反射后導(dǎo)至第一曲面。較佳地，下導(dǎo)光部包含容納槽，用以容納發(fā)光二極管。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，容納槽的側(cè)面包含第一折射面，第二曲面環(huán)設(shè)于第一折射面，發(fā)射自發(fā)光二極管的光線經(jīng)第一折射面折射后導(dǎo)至第二曲面。較佳地，容納槽的頂端包含第二折射面，發(fā)射自發(fā)光二極管的光線經(jīng)第二折射面折射后導(dǎo)至第一曲面。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，導(dǎo)至第一曲面的光線經(jīng)由第一曲面反射后，于中心軸線形成多個(gè)焦點(diǎn)。較佳地，第二折射面包含第三曲面，第三曲面的曲度能分別調(diào)整這些焦點(diǎn)于
3中心軸線的位置。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一曲面包含自由曲面。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一曲面軸對(duì)稱地圍繞中心軸線，使透射出導(dǎo)光體的光線形成全周式出光。較佳地，射出上出光部之外的光線形成大于180度的發(fā)光角度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，導(dǎo)光體的材料為玻璃、壓克力、聚乙烯、聚丙烯酸甲酯或其組合。綜上所述，依據(jù)本發(fā)明的一種導(dǎo)光體，利用其上出光部?jī)?nèi)側(cè)具有第一曲面的設(shè)計(jì)， 光線得以于其內(nèi)部自中心軸線的一側(cè)被第一曲面反射至中心軸線的另一側(cè)，而后在另一側(cè)自第一曲面射出至上出光部之外，從而改變發(fā)光二極管的光路徑，增加出光角度達(dá)到全周式中心發(fā)光的效果。另外，第一曲面的半徑沿中心軸線遠(yuǎn)離發(fā)光二極管的方向逐漸縮小，且在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第二曲面的半徑沿中心軸線接近發(fā)光二極管的方向漸縮，而使導(dǎo)光體形成燭火型外觀，除增加光源整體造型的美觀設(shè)計(jì)外，更能在視覺(jué)上產(chǎn)生仿傳統(tǒng)蠟燭的效果。與現(xiàn)有技術(shù)相較，依據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光體通過(guò)特殊的上出光部設(shè)計(jì)，能夠兼顧功能及造型，在需要情境應(yīng)用的情況下亦不需要額外增設(shè)外層透明的玻璃罩，便可達(dá)到取代蠟燭的功效，有效地節(jié)省生產(chǎn)成本及組裝工時(shí)。


圖IA為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種導(dǎo)光體的剖面圖；圖IB為圖IA所示的導(dǎo)光體內(nèi)部分光線路徑的示意圖；圖2A為圖IA所示的導(dǎo)光體及光線路徑的剖面示意圖；圖2B為圖2A中導(dǎo)光體的部分放大示意圖；圖3為依據(jù)本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照相關(guān)附圖，說(shuō)明依本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種導(dǎo)光體，其中相同的元件將以相同的參照符號(hào)加以說(shuō)明。請(qǐng)同時(shí)參考圖IA及IB所示，其中圖IA為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種導(dǎo)光體的剖面圖，而圖IB為圖IA所示的導(dǎo)光體內(nèi)部分光線路徑的示意圖。如圖IA所示，本實(shí)施例中導(dǎo)光體1應(yīng)用于一發(fā)光二極管S，當(dāng)然，發(fā)光二極管S的種類與發(fā)光強(qiáng)度并無(wú)特別限制，且發(fā)光二極管S的光源顏色可視需求任意選擇，并能搭配不同的電路設(shè)計(jì)，而使發(fā)光二極管S產(chǎn)生不同的頻率(閃爍快慢)或不同的明亮程度，本發(fā)明在此沒(méi)有任何限制。在本實(shí)施例中，導(dǎo)光體1的材料可例如但不限于玻璃、壓克力、聚乙烯、聚丙烯酸甲酯或其組合。至于從外觀來(lái)看，本實(shí)施例的導(dǎo)光體1是由三個(gè)部分所組成，其分別為上出光部 Bi、下導(dǎo)光部B2及連接部B3，發(fā)光二極管S的光線經(jīng)上出光部Bl內(nèi)部的反射后射出至上出光部之外，下導(dǎo)光部B2接收由發(fā)光二極管S發(fā)出的光線并將上述光線導(dǎo)至上出光部Bi，而連接部B3結(jié)構(gòu)上連接上出光部Bl及下導(dǎo)光部B2，至于少部分的光線可能因誤差或瑕疵產(chǎn)生不似上述的路徑，亦同樣涵蓋在本發(fā)明的范疇內(nèi)。而在本實(shí)施例中，上出光部Bl具有一第一曲面11與一中心軸線L，且第一曲面11的半徑rl沿中心軸線L遠(yuǎn)離發(fā)光二極管S的方向漸縮，同時(shí)，下導(dǎo)光部B2具有一第二曲面12，第二曲面12同樣圍繞中心軸線L，且半徑r2沿中心軸線L接近發(fā)光二極管S的方向漸縮，因而使導(dǎo)光體1形成燭火型外觀。換言之， 若沿導(dǎo)光體1的中心軸線L由下往上觀看，則上出光部Bl具有較半徑縮小的半徑r/， 而下導(dǎo)光部B2具有較半徑r2增大的半徑r2’。更詳細(xì)地說(shuō)，在本實(shí)施例中第一曲面11較佳為一自由曲面，或者包含自由曲面意，第一曲面11包含自由曲面意指第一曲面11的至少一部分區(qū)域?yàn)樽杂汕?，至于自由曲面占第一曲?1的比例則無(wú)特別限制，但較佳為第一曲面11均由自由曲面所構(gòu)成。另外， 自由曲面由多數(shù)直線小線段所組成，整體上這些直線形成一連續(xù)的曲面。當(dāng)然，在上述實(shí)施例中所舉的自由曲面只是可達(dá)到本發(fā)明的功效的第一曲面的構(gòu)型之一。其它例如漸變式反射面或其它功能相似、定義相同而名稱略有出入者亦可運(yùn)用于此，本發(fā)明在此不限。請(qǐng)參考圖IA及圖IB所示，為了清楚示意，圖IB在此僅描繪單邊發(fā)光二極管S產(chǎn)生的四條光線Rl到R4于導(dǎo)光體1內(nèi)的情況。由于第一曲面11為自由曲面所構(gòu)成，因此，當(dāng)光線Rl到R4被導(dǎo)至上出光部Bl后，光線Rl到R4于上出光部Bl內(nèi)部自中心軸線L的一側(cè)111被第一曲面11反射至中心軸線L的另一側(cè)112，并在另一側(cè)112自第一曲面11射出至上出光部Bl之外，總結(jié)上述，發(fā)光二極管S產(chǎn)生的光線經(jīng)由第一曲面11共有兩個(gè)動(dòng)作， 首先產(chǎn)生反射再射出至導(dǎo)光體1的上出光部Bl之外。另外，在本實(shí)施例中，下導(dǎo)光部B2具有圍繞中心軸線L的第二曲面12。同樣請(qǐng)參考圖IB所示，光線入射至第二曲面12后，會(huì)在第二曲面12產(chǎn)生全反射，而后光線路徑改變而導(dǎo)至第一曲面11。再者如圖IA所示，本實(shí)施例中下導(dǎo)光部B2包含一容納槽13，用以容納發(fā)光二極管S。其中，容納槽13的側(cè)面包含一第一折射面131，而第二曲面12相隔一距離環(huán)設(shè)于第一折射面131，且發(fā)射自發(fā)光二極管S的光線經(jīng)第一折射面131折射后，光線路徑改變而導(dǎo)至第二曲面12。此外，在本實(shí)施例中，容納槽13的頂端還包含一第二折射面132，設(shè)置于發(fā)光二極管S之上，而結(jié)構(gòu)上第一折射面131與第二折射面132相連接，且發(fā)射自發(fā)光二極管S的光線經(jīng)由第二折射面132折射后，光線路徑改變而導(dǎo)至第一曲面11。當(dāng)然，上述所提及的第一曲面11、第二曲面12、第一折射面131及第二折射面132的材料和導(dǎo)光體1相同，例如玻璃、壓克力、聚乙烯、聚丙烯酸甲酯或其組合。綜合上述，同時(shí)請(qǐng)參考圖IA及圖IB所示，在本實(shí)施例中，導(dǎo)光體1內(nèi)的光線可區(qū)分為兩部分。第一部分的光線路徑代表為R1，先經(jīng)由第一折射面131折射后，光線路徑改變而導(dǎo)至第二曲面12，再經(jīng)由第二曲面12產(chǎn)生全反射，因光線路徑改變而導(dǎo)至中心軸線的一側(cè)111，再被第一曲面11反射至中心軸線L的另一側(cè)112，再由另一側(cè)112的第一曲面11 射出至導(dǎo)光體1的上出光部Bl之外。第二部分的光線路徑代表為R2到R4，其均通過(guò)第二折射面132產(chǎn)生折射，而后光線路徑改變而導(dǎo)至中心軸線的一側(cè)111，再被第一曲面11反射至中心軸線L的另一側(cè)112，再由另一側(cè)112的第一曲面11射出導(dǎo)光體1的上出光部Bl 之外。其中值得注意的是，光線路徑R3在射出上出光部Bl之外時(shí)與中心軸線L夾一 90度角，且為垂直于中心軸線L方向的水平光線路徑，而光線路徑R4在射出上出光部Bl之外時(shí)則與中心軸線L夾另一角度，且此角度大于水平光線路徑與中心軸線L的夾角(即光線路徑R4產(chǎn)生一鈍角)，至于光線路徑Rl及R2在射出上出光部Bl之外時(shí)則產(chǎn)生又一夾角角度，其小于垂直中心軸線L與水平光線路徑間的夾角(即光線路徑Rl及R2產(chǎn)生一銳角)。請(qǐng)參考圖2A所示，為圖IA所示的導(dǎo)光體及其光線路徑的剖面示意圖；本發(fā)明較佳實(shí)施例中，光線于導(dǎo)光體內(nèi)中心軸線上形成多個(gè)焦點(diǎn)。在此為了圖示清楚，僅以圖IB中的光線路徑及其對(duì)稱光線路徑為例說(shuō)明。在本實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖IA及圖2A結(jié)合所示，根據(jù)前述關(guān)于導(dǎo)光體1內(nèi)光學(xué)路徑的說(shuō)明，通過(guò)第二折射面132或由第一折射面131結(jié)合第二曲面12，均能分別使光線路徑Rl至R4及其對(duì)稱中心軸線L的光線路徑R1’至R4’等導(dǎo)至上出光部Bl內(nèi)部，并自中心軸線的一側(cè)111被第一曲面11反射至中心軸線L的另一側(cè) 112，再在另一側(cè)112自第一曲面11射出至導(dǎo)光體1的上出光部Bl之外。值得注意的，這些光線路徑Rl至R4及其對(duì)稱中心軸線L的光線路徑R1’至R4’等經(jīng)由第一曲面11先反射再射出至導(dǎo)光體1之外后，在人類視覺(jué)下，觀察到的結(jié)果是這些光線路徑Rl至R4沿射出至上出光部Bl之外的相反方向上的延長(zhǎng)線(圖2A中的虛線部分) 分別與其相對(duì)稱的光學(xué)路徑共同形成虛擬的焦點(diǎn)，例如由光學(xué)路徑Rl及R1’共同形成焦點(diǎn) P1。依據(jù)上述原理形成的多數(shù)焦點(diǎn)均座落于中心軸線L上，例如焦點(diǎn)Pl到P4均落于中心軸線L上，可參考圖2B所示，其為圖2A中導(dǎo)光體的部分放大示意圖；其中，圓形虛線處放大示意多個(gè)焦點(diǎn)。從視覺(jué)上，使用者將認(rèn)為于這些焦點(diǎn)上形成多個(gè)發(fā)光點(diǎn)，但實(shí)際上并無(wú)真正的發(fā)光點(diǎn)存在于這些焦點(diǎn)上，僅為虛擬的發(fā)光點(diǎn)。故搭配使用者的需求或針對(duì)不同的情境環(huán)境，可產(chǎn)生位置不同虛擬的發(fā)光點(diǎn)，于本實(shí)施例中，這些焦點(diǎn)可形成虛擬燭蕊的形狀。另外，在本實(shí)施例中，從圖1A、圖IB及2A所示，由于第一曲面11軸對(duì)稱地圍繞中心軸線L，使射出至上出光部Bl之外的光線形成全周式出光，即射出至上出光部Bl的光線在偏折條件最大的情況下，將形成一大于180度的發(fā)光角度。詳而言之，以中心軸線L為中心，射出至上出光部Bl之外的光線相互對(duì)稱，以光線路徑R4及R4’為例，其與中心軸線L 所夾的角度為一鈍角，且光線路徑R4及R4’所夾的角度大于180度，提供一全周式的發(fā)光角度，達(dá)到單獨(dú)的發(fā)光二極管S無(wú)法達(dá)成的功效。請(qǐng)參考圖3所示，為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的示意圖，其中導(dǎo)光體可設(shè)置不同的第二折射面132，且第二折射面132包含不同曲度的第三曲面，通過(guò)第二折射面132的第三曲面曲度不同改變光線折射角度，產(chǎn)生不同的光線路徑。導(dǎo)光體1可利用設(shè)置不同曲度的第二折射面132a，而分別調(diào)整這些焦點(diǎn)Pl至P4于中心軸線L上的形成位置。請(qǐng)參考圖3 所示，為了清楚明示，圖3中僅以一條光線路徑為例說(shuō)明，同時(shí)比對(duì)了設(shè)置第一種內(nèi)第二折射面132(請(qǐng)參考圖2A所示的實(shí)施例)及設(shè)置第二種第二折射面132a，兩者因?yàn)榍茸兓?造成原本的光線路徑R2和R2’改變?yōu)楣饩€路徑Q2和Q2’，并導(dǎo)致形成的焦點(diǎn)位置從P2改變至P2’。上述實(shí)施例僅利用設(shè)置不同第二折射面，即可達(dá)成改變光線射出至上出光部之外的視覺(jué)效果，便于生產(chǎn)者依其所需進(jìn)行調(diào)整，而不需改變導(dǎo)光體的整體設(shè)計(jì)，具有優(yōu)良的適用性。當(dāng)然，若使用不同造型設(shè)計(jì)的導(dǎo)光體，搭配不同第二折射面的曲度，可再進(jìn)一步增加整體光線路徑的態(tài)樣。綜上所述，依據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光體，得益于其上出光部?jī)?nèi)側(cè)具有第一曲面的設(shè)計(jì)，光線能夠于其內(nèi)部自中心軸線的一側(cè)被第一曲面反射至中心軸線的另一側(cè)，并在另一側(cè)自第一曲面射出至上出光部之外，從而改變發(fā)光二極管的光路徑，達(dá)到出光角度達(dá)到全周式中心發(fā)光的效果。另外，上出光部的半徑沿中心軸線遠(yuǎn)離發(fā)光二極管的方向逐漸縮小，且第二曲面的半徑沿中心軸線接近發(fā)光二極管的方向漸縮，而使導(dǎo)光體形成燭火型外觀，除增加光源整體造型的美觀設(shè)計(jì)外，更能在視覺(jué)上產(chǎn)生仿傳統(tǒng)蠟燭的效果。與現(xiàn)有技術(shù)相較，依據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光體通過(guò)特殊的上出光部設(shè)計(jì)，因而能兼顧功能及造型，使得在情境應(yīng)用時(shí)亦不需要額外增設(shè)外層透明的玻璃罩，便可達(dá)到取代蠟燭的功效，有效地節(jié)省生產(chǎn)成本及組裝工時(shí)。再者，搭配不同內(nèi)上側(cè)折射面的曲度，除了可改變不同的光線路徑，其形成的焦點(diǎn)位置也會(huì)不同，用以滿足不同的造型設(shè)計(jì)。 以上所述僅為舉例，而非為對(duì)本發(fā)明的限制。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)中。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光體，應(yīng)用于發(fā)光二極管，其特征是，上述導(dǎo)光體包含下導(dǎo)光部，其一端接收上述發(fā)光二極管發(fā)出的光線；以及上出光部，其相對(duì)于上述發(fā)光二極管位于上述下導(dǎo)光部的另一端，且上述上出光部具有第一曲面與中心軸線，上述第一曲面圍繞上述中心軸線，且半徑沿上述中心軸線遠(yuǎn)離上述發(fā)光二極管的方向漸縮，其中上述下導(dǎo)光部將上述光線導(dǎo)至上述上出光部，且上述光線于上述上出光部?jī)?nèi)部自上述中心軸線的一側(cè)被上述第一曲面反射至上述中心軸線的另一側(cè)，并自上述另一側(cè)自上述第一曲面射出至上述上出光部之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其特征是，上述下導(dǎo)光部具有第二曲面，上述第二曲面圍繞上述中心軸線，且半徑沿上述中心軸線接近上述發(fā)光二極管的方向漸縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光體，其特征是，上述入射上述第二曲面的光線經(jīng)由上述第二曲面全反射后導(dǎo)至上述第一曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光體，其特征是，上述下導(dǎo)光部包含容納槽，用以容納上述發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)光體，其特征是，上述容納槽的側(cè)面包含第一折射面，上述第二曲面環(huán)設(shè)于上述第一折射面，發(fā)射自上述發(fā)光二極管的光線經(jīng)上述第一折射面折射后導(dǎo)至上述第二曲面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)光體，其特征是，上述容納槽的頂端包含第二折射面，發(fā)射自上述發(fā)光二極管的光線經(jīng)上述第二折射面折射后導(dǎo)至上述第一曲面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)光體，其特征是，導(dǎo)至上述第一曲面的光線經(jīng)由上述第一曲面反射后，于上述中心軸線形成多個(gè)焦點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光體，其特征是，上述第二折射面包含第三曲面，上述第三曲面的曲度能分別調(diào)整上述這些焦點(diǎn)于上述中心軸線的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其特征是，上述第一曲面包含自由曲面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)光體，其特征是，上述第一曲面軸對(duì)稱地圍繞上述中心軸線，使透射出上述導(dǎo)光體的光線形成全周式出光。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)光體，其特征是，射出上述上出光部之外的光線形成大于180度的發(fā)光角度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其特征是，上述導(dǎo)光體的材料為玻璃、壓克力、聚乙烯、聚丙烯酸甲酯或其組合。
全文摘要
一種導(dǎo)光體，應(yīng)用于發(fā)光二極管。所述導(dǎo)光體包含下導(dǎo)光部及上出光部。下導(dǎo)光部的一端接收發(fā)光二極管發(fā)出的光線。上出光部相對(duì)于發(fā)光二極管位于下導(dǎo)光部的另一端，且具有第一曲面與中心軸線。第一曲面圍繞中心軸線，且半徑沿中心軸線遠(yuǎn)離發(fā)光二極管的方向漸縮。其中下導(dǎo)光部將光線導(dǎo)至上出光部，且光線于上出光部?jī)?nèi)部自中心軸線的一側(cè)被第一曲面反射至中心軸線的另一側(cè)，并自另一側(cè)自第一曲面射出至上出光部之外。與現(xiàn)有技術(shù)相較，依據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光體通過(guò)特殊的上出光部設(shè)計(jì)，能夠兼顧功能及造型，在需要情境應(yīng)用的情況下亦不需要額外增設(shè)外層透明的玻璃罩，便可達(dá)到取代蠟燭的功效，有效地節(jié)省生產(chǎn)成本及組裝工時(shí)。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102374494SQ201010255780
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者梁峻瑋 申請(qǐng)人:華信精密股份有限公司