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    具有 微结构 增亮膜 照明 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201010212050.8

    申请日:

    2010.06.22

    公开号:

    CN102297345A

    公开日:

    2011.12.28

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F21S 2/00申请公布日:20111228|||实质审查的生效IPC(主分类):F21S 2/00申请日:20100622|||公开
    IPC分类号: F21S2/00; F21V5/00; F21V7/00; F21V17/00 主分类号: F21S2/00
    申请人: 财团法人车辆研究测试中心
    发明人: 何耀民; 许日滔; 江志彬
    地址: 中国台湾彰化县
    优先权:
    专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 逯长明
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201010212050.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2015.07.08|||2012.02.15|||2011.12.28

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明关于一种具有微结构增亮膜的照明装置,包括壳体、平面光源、微结构增亮膜及反射体,微结构增亮膜固设于壳体并位于平面光源的上方,微结构增亮膜为一能够透光的薄状片体并设有顶面、底面及菲涅耳聚光部,底面为一平面,菲涅耳聚光部凸设于顶面,菲涅耳聚光部于垂直方向的截面形状呈锯齿状并自中心开始朝向外周缘而呈两次以上的周期性变化;藉此,能够有效地将光线聚焦、提升发光效率、增加中心发光强度并减少平面光源的OLED使用颗数,进而降低制造成本,实用性极佳。

    权利要求书

    1.一种具有微结构增亮膜的照明装置,其特征在于,包括:
    一壳体;
    一平面光源,其固设于该壳体内并设有一顶面;
    一微结构增亮膜,其固设于该壳体并位于该平面光源的顶面的上方;该
    微结构增亮膜为一能够透光的薄状片体并设有一顶部、一底面及一菲涅耳聚
    光部,该微结构增亮膜的底面为一平面,该菲涅耳聚光部位于该微结构增亮
    膜的顶部,该菲涅耳聚光部设有一中心及一外周缘,该菲涅耳聚光部于垂直
    方向的截面形状呈锯齿状并自该中心开始朝向该外周缘而呈两次以上的周期
    性变化,其中,于第一次周期的部份形成一第一聚光区,该第一聚光区包括
    有多个围绕的锯齿,该多个锯齿相互邻接并以该中心而呈围绕分布;于第二
    次周期的部份形成一第二聚光区,该第二聚光区围绕并邻接于该第一聚光区;
    该第二聚光区的锯齿的排列顺序、截面形状皆与该第一聚光区相同;以及
    一反射体,其固设于该壳体内并围绕于该平面光源。
    2.根据权利要求1所述的具有微结构增亮膜的照明装置,其特征在于:前
    述的平面光源设有一中心位置,前述的菲涅耳聚光部的中心与该平面光源的
    中心位置对齐,该菲涅耳聚光部的最大长度大于等于该平面光源的最大长度。
    3.根据权利要求2所述的具有微结构增亮膜的照明装置,其特征在于:前
    述的菲涅耳聚光部自前述的中心开始朝向前述的外周缘而呈三次的周期性变
    化,并于第三次周期的部份形成一第三聚光区。
    4.根据权利要求1或2或3所述的具有微结构增亮膜的照明装置,其特征
    在于:前述的菲涅耳聚光部于水平方向的截面形状呈圆形,前述的第一聚光
    区为圆形,前述的第二聚光区及前述的第三聚光区是分别为环形。
    5.根据权利要求4所述的具有微结构增亮膜的照明装置,其特征在于:前
    述的平面光源为多个并排的有机发光二极管。
    6.根据权利要求5所述的具有微结构增亮膜的照明装置,其特征在于:前
    述的微结构增亮膜是设定让发散角小于等于30度的光线通过。
    7.根据权利要求6所述的具有微结构增亮膜的照明装置,其特征在于:前
    述的菲涅耳聚光部与前述的平面光源的距离范围为1mm以上以及15mm以
    下。
    8.根据权利要求7所述的具有微结构增亮膜的照明装置,其特征在于:前
    述的反射体为四个反射罩,各反射罩设有一反射面,各反射面邻近于前述的
    平面光源且呈凹弧状。
    9.根据权利要求1或2或3所述的具有微结构增亮膜的照明装置,其特征
    在于:前述的菲涅耳聚光部于水平方向的截面形状呈正方形,前述的第一聚
    光区为正方形。
    10.根据权利要求1或2或3所述的具有微结构增亮膜的照明装置,其特
    征在于:前述的菲涅耳聚光部于水平方向的截面形状呈楕圆形,前述的第一
    聚光区为楕圆形。

    说明书

    具有微结构增亮膜的照明装置

    技术领域

    本发明涉及一种能够照明的器具,特别是涉及一种具有微结构增亮膜的
    照明装置。

    背景技术

    目前一般现有的平面光源,所投射出的光源场形为Lambertian,即朗伯光
    源。平面光源所射出的光线的发散角大,容易造成发光效率不佳以及中心发
    光强度偏低的缺点,当应用于照明装置,例如车尾灯时,需要采用多颗
    OLED[Organic?Light-Emitting?Diode有机发光二极管]才能达到法规对于照明
    亮度的要求,如此会大幅增加制造成本。

    因此,现有技术的使用平面光源的照明装置存有发光效率不佳、中心发
    光强度偏低以及增加制造成本的缺点,实有改善的必要。

    发明内容

    为解决现有技术的使用平面光源的照明装置有关于发光效率不佳、中心
    发光强度偏低以及增加制造成本的不足与限制,本发明的目的在于提供一种
    具有微结构增亮膜的照明装置,其设有微结构增亮膜,微结构增亮膜的锯齿
    状的菲涅耳聚光部呈两次以上的周期性变化,并配合反射体的设置,能够有
    效地将光线聚焦、提升发光效率、增加中心发光强度并减少平面光源的OLED
    使用颗数,进而降低制造成本,实用性极佳。

    本发明所运用的技术方案在于提供一种具有微结构增亮膜的照明装置,
    包括:

    一壳体;

    一平面光源,其固设于该壳体内并设有一顶面;

    一微结构增亮膜,其固设于该壳体并位于该平面光源的顶面的上方;该
    微结构增亮膜为一能够透光的薄状片体并设有一顶部、一底面及一菲涅耳聚
    光部,该微结构增亮膜的底面为一平面,该菲涅耳聚光部位于该微结构增亮
    膜的顶部,该菲涅耳聚光部设有一中心及一外周缘,该菲涅耳聚光部于垂直
    方向的截面形状呈锯齿状并自该中心开始朝向该外周缘而呈两次以上的周期
    性变化,其中,于第一次周期的部份形成一第一聚光区,该第一聚光区包括
    有多个围绕的锯齿,该多个锯齿相互邻接并以该中心而呈围绕分布;于第二
    次周期的部份形成一第二聚光区,该第二聚光区围绕并邻接于该第一聚光区;
    该第二聚光区的锯齿的排列顺序、截面形状皆与该第一聚光区相同;以及

    一反射体,其固设于该壳体内并围绕于该平面光源。

    所述的具有微结构增亮膜的照明装置,平面光源设有一中心位置,前述
    的菲涅耳聚光部的中心与该平面光源的中心位置对齐,该菲涅耳聚光部的最
    大长度大于等于该平面光源的最大长度。

    所述的具有微结构增亮膜的照明装置,菲涅耳聚光部自前述的中心开始
    朝向前述的外周缘而呈三次的周期性变化,并于第三次周期的部份形成一第
    三聚光区。

    所述的具有微结构增亮膜的照明装置,菲涅耳聚光部于水平方向的截面
    形状呈圆形,前述的第一聚光区为圆形,前述的第二聚光区及前述的第三聚
    光区是分别为环形。

    所述的具有微结构增亮膜的照明装置,平面光源为多个并排的有机发光
    二极管。

    所述的具有微结构增亮膜的照明装置,微结构增亮膜是设定让发散角小
    于等于30度的光线通过。

    所述的具有微结构增亮膜的照明装置,菲涅耳聚光部与前述的平面光源
    的距离范围为1mm以上以及15mm以下。

    所述的具有微结构增亮膜的照明装置,反射体为四个反射罩,各反射罩
    设有一反射面,各反射面邻近于前述的平面光源且呈凹弧状。

    所述的具有微结构增亮膜的照明装置,菲涅耳聚光部于水平方向的截面
    形状呈正方形,前述的第一聚光区为正方形。

    所述的具有微结构增亮膜的照明装置,菲涅耳聚光部于水平方向的截面
    形状呈楕圆形,前述的第一聚光区为楕圆形。

    本发明所提供的具有微结构增亮膜的照明装置,可以获得的有益效果为:
    由于微结构增亮膜的锯齿状的菲涅耳聚光部呈两次以上的周期性变化,并配
    合反射体的设置,能够有效地将光线聚焦、提升发光效率、增加中心发光强
    度并减少平面光源的OLED使用颗数,进而降低制造成本,实用性极佳。

    附图说明

    图1是本发明第一较佳实施例的局部立体剖面示意图。

    图2是本发明第一较佳实施例光线射往菲涅耳聚光部的示意图。

    图3是本发明第一较佳实施例光线射往反射体的示意图。

    图4是本发明第一较佳实施例的局部立体剖面示意图。

    图5是本发明第二较佳实施例菲涅耳聚光部的局部立体剖面示意图。

    图6是本发明第三较佳实施例菲涅耳聚光部的局部立体剖面示意图。

    具体实施方式

    以下配合附图及本发明的较佳实施例,进一步阐述本发明为达成预定发
    明目的所采取的技术方案。

    本发明所提供的一种具有微结构增亮膜的照明装置的第一较佳实施例,
    如图1所示,包括:一壳体10、一平面光源30、一微结构增亮膜50与一反
    射体70等组件,其中:

    如图1所示,该壳体10呈中空状,该壳体10为现有技术的构件,且不
    是本发明的重点,其详细结构容不赘述。

    如图1、2所示,该平面光源30水平固设于该壳体10内并设有一顶面,
    较佳地,该平面光源30为多个有机发光二极管并排而成。

    如图1、2所示,该微结构增亮膜50固设于该壳体10的顶部并位于该平
    面光源30的顶面的上方;该微结构增亮膜50为一能够透光的薄状矩形片体
    并设有一顶部、一底面及一菲涅耳聚光部51;该微结构增亮膜50的底面为一
    平面;该菲涅耳聚光部51位于该微结构增亮膜50的顶部,该菲涅耳聚光部
    51于水平方向的截面形状呈圆形,该菲涅耳聚光部51于垂直方向的截面形状
    呈锯齿状并自圆心开始朝向圆周而呈两次以上的周期性变化,其中,于第一
    次周期的部份形成一圆形的第一聚光区511,该第一聚光区511包括有多个邻
    接的锯齿5111,该多个锯齿5111呈环形并以该菲涅耳聚光部51的圆心而呈
    同心圆分布;第一聚光区511即为现有技术的菲涅耳透镜(Fresnel?Lens),其详
    细结构容不赘述;

    于第二次周期的部份形成一环形的第二聚光区513,该第二聚光区513环
    绕并邻接于该第一聚光区511;该第二聚光区513的锯齿5131的排列顺序、
    截面形状皆与该第一聚光区511相同,在此容不赘述,并且由于菲涅耳聚光
    部51是呈周期性变化,所以第二聚光区513的径向长度与第一聚光区511的
    径向长度相同;由于平面光源30可视为有许多的点光源集合在一块,所以通
    过多个[二个以上]的聚光区,能够对于不同位置的点光源进行聚光的动作,换
    句话说,菲涅耳聚光部51的周期性变化能够适用于平面光源30,而达到聚光
    的目的。

    较佳地,该菲涅耳聚光部51自圆心开始朝向圆周而呈三次的周期性变化,
    并于第三次周期的部份形成一环形的第三聚光区515,该第三聚光区515的锯
    齿5151的排列顺序、截面形状皆与该第一聚光区511相同;

    较佳地,该菲涅耳聚光部51的圆心与该平面光源30的中心位置对齐;

    较佳地,该菲涅耳聚光部51的直径大于等于该平面光源30的最大长度,
    该菲涅耳聚光部51与该平面光源30的距离范围为1mm以上以及15mm以下;
    藉此,平面光源30的光线大部份能够射往菲涅耳聚光部51,达到较佳的汇聚
    效果。

    如图1、3所示,该反射体70固设于该壳体10内并围绕于该平面光源30;
    较佳地,该反射体70为四个反射罩,各反射罩设有一反射面71,各反射面
    71邻近于该平面光源30而呈凹弧状的抛物线。

    如图2、3所示,本发明的具有微结构增亮膜的照明装置于第一较佳实施
    例中是为一个车尾灯,平面光源30将光线射出,其中,由于平面光源30离
    微结构增亮膜50很近,所以平面光源30大部份的光线会射往微结构增亮膜
    50;并且依据折射与全反射的光学特性,微结构增亮膜30会让发散角小于或
    等于一预设角度[在本发明的第一较佳实施例是设定为30度]内的光线通过,
    而发散角大于30度的光线将折返回平面光源30,[本发明所定义的发散角如
    图2的θr,也就是菲涅耳聚光部51上任一点的法线与折射出微结构增亮膜50
    的折射光线的夹角,即一般所说的折射角];发散角大于30度的光线经由多次
    的反射后,直到光线的入射角小于等于预设的角度内方能射出;

    平面光源30其它部份的光线会射往反射体70,并利用凹弧状的反射面
    71达成汇聚效果,而朝上方射出;

    通过本发明的微结构增亮膜50及反射体70,能使平面光源30射出光线
    形成一狭窄的光型[如图4所示],符合车尾灯法规的光型要求。

    在此补充说明,配合平面光源30的发光面积的大小,本发明能够适度调
    整菲涅耳聚光部51的周期的间距,也就是聚光区511,513,515的径向长度的
    长短,以达到最佳聚光效果;举例来说,如图2所示,聚光区的径向长度为D,
    平面光源30与微结构增亮膜50的距离为Z,平面光源30通过D/2的法线与
    聚光区[图中仅标示于第二聚光区513]边缘的夹角为θ,所以D=2Z*tanθ,其
    中,在本发明的第一较佳实施例里,θ是介于25度至60度之间,而Z介于
    1mm至15mm之间,而Z愈小则θ、D需要设计的愈??;本发明的菲涅耳聚
    光区51只要有周期性的变化就可以达到对平面光源30聚光的效果,本发明
    对于Z、θ、D的数值并不作特定的限制。

    在本发明的第一较佳实施例中,是采用13颗红光OLED[Organic
    Light-Emitting?Diode],请进一步参看图4,图4是本发明的光源场型示意图,
    横轴是视角[Viewing?angle],单位为度[Degree],纵轴是发光强度[Luminous
    Intensity],单位为[cd];虚线为未使用微结构增亮膜50的发光强度分布,实
    线为使用微结构增亮膜50后的发光强度分布;未使用微结构增亮膜50的中
    心发光强度大约为30.5cd,而使用微结构增亮膜50的中心发光强度大约为
    67.6cd,藉此达到聚光效果并符合车尾灯亮度需求。

    本发明的具有微结构增亮膜的照明装置是实施于车尾灯,而本发明也可
    以实施于台灯、车侧灯等而达到聚光的效果,本发明对于实施的领域及用途
    均不作特定的限制。

    如图5所示,本发明的具有微结构增亮膜的照明装置的第二较佳实施例
    是大致与前述的第一较佳实施例相同,其中,该菲涅耳聚光部51A于水平方
    向的截面形状呈正方形,该第一聚光区511A为正方形。

    如图6所示,本发明的具有微结构增亮膜的照明装置的第三较佳实施例
    是大致与前述的第一较佳实施例相同,其中,该菲涅耳聚光部51B于水平方
    向的截面形状呈楕圆形,该第一聚光区511B为楕圆形。

    由第二较佳实施例及第三较佳实施例中,可得知本发明的菲涅耳聚光部
    51,51A,51B可为正方形、矩形、椭圆形或其它形状而不限于圆形,本发明对
    于菲涅耳聚光部51,51A,51B的形状不作特定的限制。

    以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的
    限制,虽然本发明的较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何
    熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述
    揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱
    离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何
    简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

    关于本文
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