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CN104344280A - 光源模块 - Google Patents

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CN104344280A
CN104344280A CN201310328389.8A CN201310328389A CN104344280A CN 104344280 A CN104344280 A CN 104344280A CN 201310328389 A CN201310328389 A CN 201310328389A CN 104344280 A CN104344280 A CN 104344280A
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CN
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light
light source
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optical film
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刘宏威
刘劲谷
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YANGSHENG LIGHTING CO Ltd
Original Assignee
YANGSHENG LIGHTING CO Ltd
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Abstract

一种光源模块，其包括光学膜片以及至少一光源单元。光源单元与光学膜片围设出一空间。光源单元包括反射组件、聚光单元以及至少一发光组件。聚光单元具有出光端面以及入光端面，且出光端面朝向光源单元与光学膜片围设出的空间。发光组件的光轴方向定义为第一方向，垂直于第一方向并垂直于光学膜片的方向定义为第二方向。聚光单元在第一方向上的长度定义为聚光距离，出光端面在第二方向上的宽度定义为出光宽度，其中聚光距离与出光宽度的比值大于0.5且小于10。

Description

光源模块
技术领域
本发明涉及一种光学模块，且特别涉及一种适用于显示设备的光源模块。
背景技术
用于显示设备的光源模块主要区分为直下式光源模块及侧边入光式光源模块，其中直下式光源模块一般具有至少一光学膜片、导光板、多个配置于导光板下方的光源以及位于光源下方的反射片。由于光源与导光板、光学膜片之间需要有足够的混光距离以维持直下式光源模块所提供的面光源的均匀性，因此直下式光源模块的整体厚度不易降低。
目前的直下式光源模块主要是以发光二极管(LED)光源配置搭配二次光学透镜(2nd lens)，其中二次光学透镜可以减少LED使用颗数或是可以降低光源模块的整体厚度。另外，现有技术中尚有一种只放LED光源的直下式光源模块，统称胖胖机，相较于LED搭配二次光学透镜的方案，此种胖胖机可节省增亮膜的设置，导光板亦可置换为扩散片，但使用的LED颗数较多易造成系统可靠性较低，且整体光源模块的厚度较厚。然而LED搭配二次光学透镜亦有成本较高的缺点。
中国台湾专利第I339294号、中国台湾专利第I390303号、中华人民共和国专利第102933894号、中国台湾专利第I318710号分别揭露了四种形式不一的光源模块。中国台湾专利第M293182号、中国台湾专利第201300696号、中国台湾专利第200916690号分别揭露了三种光源装置。中国台湾专利第I368049号揭露一种反射材料。
发明内容
本发明提供一种光源模块，具有相对薄的整体厚度以及高的出光均匀度。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种光源模块，包括光学膜片以及至少一光源单元。光源单元与光学膜片围设出一空间，光源单元包括反射组件、聚光单元以及至少一发光组件。反射组件配置于光学膜片下方且具有第一连接端以及相对于第一连接端的第二连接端，且第二连接端较第一连接端更接近光学膜片。聚光单元具有出光端面以及相对于出光端面的入光端面，且聚光单元邻近于第一连接端与光学膜片，出光端面朝向上述空间。发光组件配置于入光端面旁，用以提供光束经由入光端面进入聚光单元并经由出光端面进入上述空间，其中发光组件的光轴方向定义为第一方向。垂直于第一方向并垂直于光学膜片的方向定义为第二方向。聚光单元在第一方向上的长度定义为聚光距离。出光端面在第二方向上的宽度定义为出光宽度。聚光距离与出光宽度的比值大于0.5且小于10。
本发明的一实施例的光源模块，其中入光端面在第二方向上的宽度定义为入光宽度，且入光宽度小于出光宽度。
本发明的一实施例的光源模块，其中反射组件包括第一反射部以及第二反射部，且第一反射部设置于聚光单元与第二反射部之间，第二反射部具有第一端以及与第一端相对的第二端，第一端与第一反射部连接，第一端在第二方向上与光学膜片的距离定义为第一间距，第二端在第二方向上与光学膜片的距离定义为第二间距，且第二间距小于第一间距。
本发明的一实施例的光源模块，其中第一反射部实质上平行于光学膜片。
本发明的一实施例的光源模块，其中第一反射部在第二方向上与光学膜片的距离定义为第三间距，且第三间距与出光宽度的比值在大于等于1且小于10的范围内。
本发明的一实施例的光源模块，其中反射组件具有多个连续的凹凸结构。
本发明的一实施例的光源模块，其中反射组件包括第一反射部以及第二反射部，第一反射部设置于聚光单元与第二反射部之间，且这些凹凸结构实质上位于第二反射部。
本发明的一实施例的光源模块，其中各凹凸结构具有一凸部以及一凹部，且凸部与凹部在第二方向上的落差在0.3毫米至10毫米之间，且凸部与凹部在第一方向上的距离在3毫米至15毫米之间。
本发明的一实施例的光源模块，其中聚光单元包括上反射部以及相对于上反射部的下反射部，上反射部的一端邻近光学膜片，而下反射部的一端邻近反射组件，上反射部的另一端以及下反射部的另一端邻近光源。
本发明的一实施例的光源模块，其中上反射部以及下反射部在由第一方向以及第二方向所构成的参考平面上所截的第一截线以及第二截线皆为非球面曲线，且第一截线与第二截线皆满足关系式：z方向为第一方向，y方向为第二方向，K为球面项系数，R为曲率半径，A2n为y2n的系数，且n为2以上且10以下的正整数，R为非0的常数。
本发明的一实施例的光源模块，其中K的范围在-1至-10之间，且当K=-1时，A4在0.0001以上至0.1以下的范围内，而当K=-1.1至-10时，A4在0.0001以上至0.1以下的范围内。
本发明的一实施例的光源模块，其中K的范围在-1.1至-10时，A4的值为0。
本发明的一实施例的光源模块，其中第一截线以及第二截线具有相同的R、K以及A4值。
本发明的一实施例的光源模块，其中第一截线以及第二截线的R、K以及A4值中至少一个值不相同。
本发明的一实施例的光源模块，其中上反射部在第一方向上的投影长度为下反射部在第一方向上的投影长度的1.1至2倍。
本发明的一实施例的光源模块，还包括侧反射单元，相对于聚光单元设置，用以连接反射组件与光学膜片，其中侧反射单元用以和光学膜片以及光源单元围设出上述空间。
本发明的一实施例的光源模块，其中侧反射单元与光学膜片夹一角度，且角度在180度以下且大于90度的范围内。
本发明的一实施例的光源模块，其中角度实质上在135度以下且大于90度的范围内。
本发明的一实施例的光源模块，其中反射组件具有一朝向上述空间凸起的凸起部。
本发明的一实施例的光源模块，其中凸起部在第二方向上具有与光学膜片最接近的顶点，顶点与光学膜片在第二方向上的距离定义为第四间距，且第四间距小于出光宽度。
本发明的一实施例的光源模块，其中顶点与第一连接端在第一方向上的投影长度以及顶点与第二连接端在第一方向上的投影长度的比例在1/7以上且在7以下。
本发明的一实施例的光源模块，其中光学膜片包含扩散片。
本发明的一实施例的光源模块，其中反射组件具有第三连接端与第四连接端，第四连接端相对于第三连接端，第三连接端连接第一连接端与第二连接端，第四连接端连接第一连接端与第二连接端且第三连接端与第四连接端的至少其中之一具有至少一朝向上述空间弯折的翘曲部。
本发明的一实施例的光源模块，其中这些连接端的连接处不具有翘曲部。
本发明的一实施例的光源模块，其中光源单元的数量为至少2个，这些光源单元系两两相邻排列，其中至少一光源单元的第二连接端延伸至光学膜片与相邻的另一光源单元的聚光单元之间。
本发明的一实施例的光源模块，其中至少一光源单元的反射组件具有多个分别沿第一连接端与第二连接端排列的微结构，且这些微结构之间的空隙在第一方向上可对应于至少一点光源。
本发明的一实施例的光源模块，其中发光组件包括多个点光源，这些点光源沿第三方向设置，且第三方向实质上平行于入光端面。
在本发明上述实施例的光源模块中，光束传递于光源单元以及光学膜片所围设出的空间内，在上述的架构下可使光源模块提供均匀的面光源。因此，本发明上述实施例的光源模块可以不用设置导光板或二次光学透镜，从而具有相对薄的厚度以及较低的成本。此外，透过聚光距离与出光宽度的比值小于10的设计，光源模块底部的无效区的面积得以降低，从而提升光源模块的视觉美观。并且，透过聚光距离与出光宽度的比值大于0.5的设计，聚光单元的聚光效果得以提升，从而改善在邻近出光端面的位置产生亮带的问题。
附图说明
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1是依照本发明的第一实施例的一种光源模块的剖面示意图。
图2是在设置及未设置聚光单元下的光强度-角度分布图。
图3是依照本发明的第二实施例的一种光源模块的剖面示意图。
图4是依照本发明的第三实施例的一种光源模块的剖面示意图。
图5A是依照本发明的第四实施例的一种光源模块的剖面示意图。
图5B是依照本发明的第四实施例的另一种光源模块的局部侧视示意图。
100、200、300、400：光源模块
110：光学膜片
120、220、320、320A、320B：光源单元
122、222、322、322A、322B：反射组件
122a、222a：第一反射部
122b：第二反射部
124：聚光单元
124a：上反射部
124b：下反射部
126：发光组件
126a：点光源
130：侧反射单元
324：凸起部
326：翘曲部
AA：有效区
BB：无效区
C1、C2：空间
SE：出光端面
SI：入光端面
D1：第一方向
D2：第二方向
D3：第三方向
D124：聚光距离
DP：距离
H：落差
H130：投影长度
HE：出光宽度
HI：入光宽度
L：光束
L1、L2：线段
M：微结构
P：凹凸结构
PU：凸部
PD：凹部
S1：第一端
S2：第二端
S11：第一连接端
S12：第二连接端
S13：第三连接端
S14：第四连接端
T1：第一间距
T2：第二间距
T3：第三间距
T4：第四间距
θ1：第一角度
θ2：第二角度
θ3：第三角度
θ4：第四角度
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的多个实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、前、后、左、右等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。
图1是依照本发明的第一实施例的一种光源模块的剖面示意图。请参照图1，本实施例的光源模块100包括光学膜片110以及至少一光源单元120，其中光源单元120包括反射组件122、聚光单元124以及至少一发光组件126。
具体地，反射组件122配置于光学膜片110的下方，聚光单元124配置于邻近反射组件122与光学膜片110。聚光单元124具有出光端面SE以及相对于出光端面SE的入光端面SI，其中出光端面SE朝向由光学膜片110与光源单元120围设出的空间C1。此外，发光组件126配置于聚光单元124的入光端面SI旁，发光组件126适于朝空间C1发出至少一光束L。为便于后续描述，发光组件126的光轴方向定义为第一方向D1，垂直于第一方向D1并垂直于光学膜片110的方向定义为第二方向D2。发光组件126例如是多个发光二极管(LED)，且这些发光二极管例如是沿着实质上平行于入光端面SI的一第三方向D3排列。然而，在另一实施例中，发光组件126亦可采用冷阴极荧光灯管(CCFL)来取代这些发光二极管，其中冷阴极荧光灯管例如是沿着第三方向D3延伸。此外，当发光组件126为发光二极管时，第一方向D1为垂直于发光二极管的发光面的方向，当发光组件126为冷阴极荧光灯管时，第一方向D1为垂直于冷阴极荧光灯管的发光面且平行于光学膜片110的方向。在其他实施例中，亦可采用其他适当的光源来取代这些发光二极管或冷阴极荧光灯管，本发明并不对此加以限定。
在另一较佳实施例中，光源模块100还可选择性地设置一侧反射单元130，其中侧反射单元130相对于聚光单元124设置，且侧反射单元130用以连接反射组件122与光学膜片110。在本实施例中，侧反射单元130与光学膜片110以及光源单元120的反射组件122、聚光单元124围设出空间C1。有别于一般光源模块于导光板中传递光束，本实施例的光源模块100是于传播介质为空气的空间C1中传递光束L，因此，本实施例的光源模块100可以省略导光板的设置，从而具有相对低的成本。
具体而言，光学膜片110所在的平面即光源模块100的光射出面。光学膜片110例如是至少一扩散片，以使光束L产生扩散效果，从而提升光源模块100所提供的面光源的均匀度。在其他实施例中，光源模块100可视实际需求而进一步设置其他的光学膜片。举例而言，光源模块100可进一步在扩散片上设置至少一棱镜片(图中未示出)以缩减光束L的发散角，提升光源模块100的整体亮度。
在本实施例中，反射组件122在光学膜片110所在平面的正投影面积例如是大于或等于光学膜片110的面积，以确保整个光学膜片110皆能接收到来自反射组件122所反射的光束L。另一方面，反射组件122朝向光学膜片110的表面若设计为漫反射面将有助于提升光束L的扩散性，而所述漫反射面例如是透过贴附白反射片或用白色塑料射出等方式形成。
在本实施例中，反射组件122可进一步划分为一第一反射部122a以及一第二反射部122b，其中第一反射部122a位于聚光单元124与第二反射部122b之间。第二反射部122b具有一第一端S1以及一与第一端S1相对的第二端S2，其中第一端S1用于与第一反射部122a连接，第二端S2在第二方向D2上与光学膜片110的距离定义为第二间距T2，第一端S1在第二方向D2上与光学膜片110的距离定义为第一间距T1，且第二间距T2小于第一间距T1。此外，第一反射部122a在第二方向D2上与光学膜片110的距离定义为第三间距T3，在本实施例中第三间距T3即为空间C1的最大厚度。
本实施例可透过缩减第三间距T3以缩减光源模块100的整体厚度，然而缩减第三间距T3的同时亦须考虑到光源模块100所提供的面光源的均匀度。出光端面SE在第二方向D2上的宽度定义为出光宽度HE，在第三间距T3不足的情况下，例如是第三间距T3小于出光宽度HE，则光束L从发光组件126射出后将容易从光学膜片110邻近出光端面SE的位置直接射出，而在邻近出光端面SE附近的位置产生亮带。有鉴于此，本实施例透过调整第三间距T3与出光宽度HE的比值在1以上且小于10的范围内，以同时符合市场对于光源模块薄型化的要求并改善在邻近出光端面SE的位置产生亮带的问题。因此，本实施例的光源模块100可在相对薄的整体厚度下提供均匀的面光源。
再者，本实施例可透过在反射组件122上设置多个连续的凹凸结构P以微调光源模块100所提供的面光源的亮度分布。具体而言，各凹凸结构P具有一凸部PU以及连接凸部PU的一凹部PD，由于这些凹凸结构P是两两相连且连续分布，所以本实施例的光源模块100提供的面光源亮度分布可具有较为连续且滑顺的变化，即凸部PU以及凹部PD间的亮度差异较不容易被察觉。因此，相较于现有技术中于导光板的底面设置不连续的微结构，或是相较于一般直下式光源模块的反射面为不连续的凹凸曲面，本实施例的这些连续的凹凸结构P有助于使光源模块100能够提供均匀度较佳的面光源。
在本实施例中，凸部PU与凹部PD在第二方向D3上的落差H例如是在0.3毫米至10毫米之间，而凸部PU与凹部PD在第一方向D3上的距离DP例如在3毫米至15毫米之间。此外，本实施例的这些凹凸结构P例如是设置于第二反射部122b上，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，这些凹凸结构P亦可同时设置在第一反射部122a以及第二反射部122b上。
本实施例的聚光单元124适于将发光组件126发出的光束L大致上往第一方向D1传递，且较佳是将光束L传递至反射组件122朝向光学膜片110的整个表面上。因此，聚光单元124朝向空间C1的表面较佳为镜面反射面，例如是透过贴附增强型镜面反射片(Enhanced Specular Reflector,ESR)或银反射片，也可以是藉由镀反射薄膜或是将上述方式混合搭配来形成，本发明并不对此加以限定。
聚光单元124包括一上反射部124a以及一与上反射部124a相对的下反射部124b，其中上反射部124a的一端邻近光学膜片110，下反射部124b的一端邻近反射组件122，且上反射部124a的另一端以及下反射部124b的另一端邻近发光组件126。
前述的出光宽度HE即是上反射部124a与下反射部124b在出光端面SE处的间距。另一方面，入光端面SI在第二方向D2的宽度定义为入光宽度HI，且入光宽度HI即是上反射部124a与下反射部124b于入光端面SI处的间距。此外，聚光单元124在第一方向D1的长度定义为聚光距离D124。
入光宽度HI、出光宽度HE以及聚光距离D124与光源模块100的出光均匀度相关，且亦会决定光源模块100邻近出光端面SE的位置是否产生亮带。具体地，出光宽度HE与聚光距离D124的比值除了会影响出光的均匀度之外，还会影响光源模块100整体的视觉观感。若出光宽度HE与聚光距离D124的比值太小，则光束L从发光组件126出射后容易从光学膜片110邻近出光端面SE的位置直接射出，而在邻近出光端面SE的位置产生亮带。然而，若出光宽度HE与聚光距离D124的比值太大，即聚光距离D124太长，光源模块100底部的无效区BB也会随之增加。有鉴于此，本实施例调整聚光距离D124与出光宽度HE的比值在大于0.5且小于10的范围内，改善现有技术中在邻近光源的位置容易产生亮带的问题，并维持光源模块100整体的视觉美观。如此一来，相较于现有技术需设置遮蔽组件去遮蔽产生亮带的区域造成有效区范围缩小，本实施例的光源模块100可以不使用这类遮蔽组件而可获得相对大的有效区AA，并使得光源模块100所提供的面光源的整体亮度得以提升。
此外，入光宽度HI与出光宽度HE的大小关系会影响从聚光单元124出射的光束L的汇聚性。若从聚光单元124出射的光束L过于扩散，则光束L容易从光学膜片110邻近发光组件126的区域出射，而造成亮带的产生。因此，本实施例调整入光宽度HI小于出光宽度HE以使从聚光单元124射出的光束L具有较佳的汇聚效果。
本实施例的上反射部124a以及下反射部124b皆为非球面的曲面，且这些曲面可视光源模块100的尺寸大小、最大间距Tmax等参数的不同而调整以获取较为均匀的亮度分布。具体而言，上反射部124a以及下反射部124b在由第一方向D1以及第二方向D2所构成的参考平面上所截的第一截线以及第二截线皆为非球面曲线。第一截线与第二截线可相互对称亦可相互不对称，且第一截线与第二截线皆满足一关系式：其中z方向为第一方向D1，y方向为第二方向D2，K为球面项系数，R为曲率半径，A2n为y2n的系数，且n为2以上且10以下的正整数。
在本实施例中，R为非0的常数。当上反射部124a以及下反射部124b相互对称时，第一截线与第二截线例如是具有相同的R、K及A4值。举例而言，当K=-1时，A4在0.0001以上且0.1以下。或者，当K=-1.1至-10时，A4为0或在0.0001以上且0.1以下。但本发明不限于此，另一方面，当上反射部124a以及下反射部124b并非相互对称时(图中未示出)，第一截线与第二截线的R、K及A4值至少有一个值不相同。举例而言，第一截线的K=-1.1，且A4=0，而第二截线的K=-1，且A4=0.001。此外，上反射部124a在第一方向D1上的投影长度可以相同或不同于下反射部124b在第一方向D1上的投影长度。举例而言，上反射部124a在第一方向D1上的投影长度可以是下反射部124b在第一方向D1上的投影长度的1.1至2倍。
现有技术中多以抛物曲面(K=-1，A2n=0)汇聚光束，并且将发光组件配置在抛物曲面的焦点上。当发光组件为理想光源(即无穷小的点光源)的前提下，从抛物曲面反射出的光束系平行于第一方向D1。但实际上发光组件本身具有一定的尺寸，从抛物曲面反射出的光束实质上不完全是平行光，从而使得抛物曲面无法有效地改善邻近光源区域的亮带现象。另一方面，若经由抛物曲面反射出的光束皆为准直光束，则光束将仅散布在反射组件的局部区域上，而容易造成出光不均匀的问题。
因此本实施例的上反射部124a以及下反射部124b设计成非抛物曲面的非球面曲面，这样的设计除了有助于改善光源模块100邻近聚光单元124的出光端面SE的亮带现象之外，还可提升光源模块100的出光的均匀性。以下将以图2作进一步的说明。图2是在未设置及设置聚光单元下的光强度-角度分布图，其中图2中横坐标的角度是指光束L与第一方向D1(示出于图1)所夹的角度，正值代表光束L朝上反射部124a的方向出射，而负值代表光束L朝下反射部124b的方向出射。此外，图2示范例中的光源为发光二极管，线段L1及线段L2分别代表未设置及设置有聚光单元124下的量测结果。
由图2可知，在聚光单元的设置下，光束L具有较佳的汇聚效果(光强度的角度分布范围较窄)，且光强度最大值并非出现在0度(平行第一方向D1的光束)，而是出现在约5度与-3度的位置。请同时参照图1与图2，经由聚光单元124的上反射部124a反射的光束L会与平行于光学膜片110的方向(即第一方向D1)夹第一角度θ1，而经由聚光单元124的下反射部124b反射的光束L会与平行于光学膜片110的方向(即第一方向D1)夹第二角度θ2。在本实施例中，第一角度θ1例如是大于0度且在5度以下，而第二角度θ2例如是大于0度且在3度以下。由于聚光单元124有助于汇聚光束L，因此本实施例的聚光单元124可以有效地改善邻近光源区域的亮带现象，并且将光束L散布在整个反射组件122上，进而有助于提升光源模块100的出光的均匀性。
请继续参照图1，本实施例的侧反射单元130适于将光束L反射至反射组件122，其中当侧反射单元130与光学膜片110所夹的一第三角度θ3愈大，则被侧反射单元130反射的光束L会愈容易被传递至第二反射部122b接近侧反射单元130的区域。在本实施例中，第三角度θ3例如是在180度以下且大于90度，且较佳是在135度以下且大于90度。另外，值得注意的是，侧反射单元130并不限定为平面，在其他实施例中，侧反射单元130也可以是一曲面，而此处所述曲面例如是凹面或凸面，也可以是多个凹面与凸面相互平滑连接而成的一连续曲面，本发明对此不加以限定。
本实施例中，从发光组件126出射的光束L的一部分会直接传递至反射组件122，从而经由反射组件122的漫射而从光学膜片110射出。从发光组件126出射的光束L的另一部分会先传递至聚光单元124的上反射部124a及下反射部124b，其中被下反射部124b反射的部分光束L会被传递至第一反射部122a以及第二反射部122b邻近第一端S1的区域，从而使光束L经由反射组件122的作用而从光学膜片110射出；而被上反射部124a反射的部分光束L会被传递至第二反射部122b以及侧反射单元130等邻近第二端S2的区域，且侧反射单元130进而将光束L反射至第二反射部122b邻近第二端S2的区域，从而使光束L经由反射组件122的作用而从光学膜片110射出。换言之，侧反射单元130可视为一虚拟光源，用以增加亮度分布的自由度，使光源模块100所提供的面光源更为均匀。因此侧反射单元130朝向空间C1的表面较佳为镜面反射面，例如是透过贴附增强型镜面反射片(Enhanced Specular Reflector,ESR)或银反射片，也可以是藉由镀反射薄膜或是将上述方式混合搭配来形成，本发明并不对此加以限定。
图3是依照本发明的第二实施例的一种光源模块的剖面示意图。请参照图3，本实施例的光源模块200与图1中的光源模块100具有类似的构件及配置关系，其中相同的构件及配置关系具有相同的设计及功效，于此便不再赘述。
本实施例的光源模块200与图1中的光源模块100的主要差异在于光源模块200中，光源单元220的反射组件222的第一反射部222a实质上平行于光学膜片110。凹凸结构P例如是同时设置于第一反射部222a以及第二反射部122b上，但本发明并不以此为限，凹凸结构P也可以是仅设置于第二反射部122b上。
图4是依照本发明的第三实施例的一种光源模块的剖面示意图。请参照图4，本实施例的光源模块300与图1中的光源模块100具有类似的构件及配置关系，其中相同的构件及配置关系具有相同的设计及功效，于此便不再赘述。
本实施例的光源模块300具有一光源单元320、一光学膜片110以及一侧反射单元130，其中光源单元320的反射组件322具有一第一连接端S11以及相对于第一连接端S11的一第二连接端S12，聚光单元124邻近于光学膜片110与第一连接端S11，第一连接端S11位于第二连接端S12与聚光单元124之间，且第二连接端S12邻近于光学膜片110。光源模块300与图1中的光源模块100的主要差异在于，反射组件322还具有一朝空间C1凸起的凸起部324，凸起部324在第二方向D2上具有一与光学膜片110最接近的顶点E，顶点E与光学膜片110在第二方向上的距离定义为第四间距T4，其中第四间距T4小于第三间距T3。本实施例中，第四间距T4例如是第三间距T3的一半，但本发明并不以此为限。
顶点E至第一连接端S11在第一方向D1的投影长度与顶点E至第二连接端S12在第一方向D1上的投影长度的比例例如是在1/7以上且在7以下，此外第四间距T4小于出光宽度HE，且第四间距T4亦小于侧反射单元130在第二方向D2上的投影长度H130。亦即反射组件322的凸起部324在第二方向D2上与光学膜片110的间距小于第一连接端S11以及第二连接端S12在第二方向D2上与光学膜片110的间距。本实施例中，凸起部324与第二连接端S12之间的亮度分布主要取决于侧反射单元130与光学膜片110所夹的第四角度θ4的大小。当第四角度θ4为90度时，侧反射单元130会将来自上反射部124a的光束L直接反射回上反射部124a附近，而容易在凸起部324与第二连接端S12之间产生暗带。为补偿凸起部324与第二连接端S12之间的亮度，第四角度θ4例如是在180度以下且大于90度的范围内，且较佳是在135度以下且大于90度的范围内。
本实施例中凸起部324例如是一连续曲面，但本发明并不限于此，凸起部324也可以视实际需要由多个平面或多个曲率不同的曲面构成，也可以是上述平面与曲面相互搭配连接而成。另外，在本实施例中可选择性地在反射组件322的凸起部324与第二连接端S12之间以及凸起部324与第一连接端S11之间至少其中之一设置前述的凹凸结构P，用以微调光源模块300所提供的面光源的亮度分布，本发明对此不加以限定。
图5A是本发明的第四实施例的一种光源模块的剖面示意图。请参照图5A，本实施例的光源模块400与图4中的光源模块300具有类似的构件及配置关系，其中相同的构件及配置关系具有相同的设计及功效，于此便不再赘述。
请继续参照图5A，本实施例的光源模块400与图4中的光源模块300的主要差异在于，本实施例的光源模块400包括多个两两相邻排列的光源单元320，且光学膜片110与这些光源单元320围设出一空间C2。本实施例以光源单元320A及光源单元320B举例说明，但本发明不限于此。光源模块400中，彼此相邻的两个光源单元320A、320B的其中一光源单元320A的第二连接端S12系延伸至光学膜片110与另一个光源单元320B的聚光单元124之间，且反射组件322A与322B也可以选择性地设置前述的凸起部324。本实施例的光源模块400亦可进一步选择性地设置前述的侧反射单元130，其中侧反射单元130系相对于光源单元320B的聚光单元124设置，且侧反射单元130连接光学膜片110与另一光源单元320B的第二连接端S12。侧反射单元130用以与光学膜片110、光源单元320A以及光源单元320B围设出空间C2。
图5B是本发明的第四实施例中另一种光源模块400的局部侧视示意图，为清楚示出光源单元320A，图5B省略图5A中的光学膜片110。在本实施例中，各反射组件322可不设置图5A中的凸起部324，本发明并不以此为限。另外，在本实施例的这些反射组件322中，以反射组件322A为例，反射组件322A还具有一第三连接端S13以及一第四连接端S14，第四连接端S14相对于第三连接端S13，第三连接端S13连接第一连接端S11与第二连接端S12，第四连接端S14连接第一连接端S11与第二连接端S12，且第三连接端S13与第四连接端S14的至少其中之一具有至少一翘曲部326。翘曲部326例如是朝空间C2弯折，且翘曲部326不与第一连接端S11或第二连接端S12相连接，也就是说，本实施例的这些翘曲部326不设置于这些连接端彼此相接的位置(即反射组件322A的各个端点)。当发光组件126距离边框(即第三连接端S13与第四连接端S14附近)过远时，光源模块400在靠近第三连接端S13与第四连接端S14的区域容易出现暗区，因此透过翘曲部326的设置可补偿这些暗区的亮度。翘曲部326也可用于本发明其他实施例中，例如透过在反射组件122、222增设翘曲部326，可进一步提升光源模块出光的均匀度，且翘曲部326的数量、弯折程度以及弯折范围可视实际需求而定，本发明对此不加以限定。
在本实施例中，发光组件126例如是由多个点光源126a构成，这些点光源126a设置于邻近第一连接端S11，且这些点光源126a沿第三方向D3排列，点光源126a例如是发光二极管或其他形式的点状光源，本发明不限于此。在本实施例中，光源单元320A的反射组件322A可进一步包括多个分别沿第一连接端S11与第二连接端S12排列的微结构M，以提升光源模块400的光线均匀度，其中在第一方向D1上相邻两个微结构M之间的空隙可对应于至少一点光源126a。每一微结构M的尺寸可以相同，也可以有彼此尺寸上的差异，本发明不限于此。值得注意的是，本实施例中并不限定光源单元320B的反射组件322B也需要设置微结构M，即微结构M可以视实际上的需要而选择性地设置，本发明并不对此加以限制。
在本实施例中，将光源单元320两两相邻排列的设计使得各光源单元320A、320B的总尺寸得以微缩，因此，本实施例的各反射组件322与光学膜片110在第二方向D2上的最大间距(未示出)得以缩减，进而使得光源模块400的整体厚度可小于前述的光源模块100、200、300的整体厚度。
综上所述，在本发明上述实施例的光源模块中，光束传递于光源单元与光学膜片所围设出的空间，因此，本发明上述实施例的光源模块可以免除导光板的设置，从而具有相对薄的厚度以及低的成本。此外，透过聚光距离与出光宽度的比值小于10的设计，光源模块底部的无效区的面积得以降低，从而提升光源模块的视觉美观。并且，透过聚光距离与出光宽度的比值大于0.5的设计，聚光单元的光束汇聚效果得以提升，从而改善光源模块在邻近出光端面的位置产生亮带的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (27)

1.一种光源模块，包括一光学膜片以及至少一光源单元，
所述至少一光源单元与该光学膜片围设出一空间，
该光源单元包括一反射组件、一聚光单元以及至少一发光组件，
该反射组件配置于该光学膜片下方，具有一第一连接端以及一相对于该第一连接端的第二连接端，且该第二连接端较该第一连接端更接近该光学膜片，
该聚光单元具有一出光端面以及一相对于该出光端面的入光端面，该聚光单元邻近于该第一连接端与该光学膜片，且该出光端面朝向该空间，
该至少一发光组件配置于该入光端面旁，用以提供一光束经由该入光端面进入该聚光单元并经由该出光端面进入该空间，其中该发光组件的光轴方向定义为一第一方向，且垂直于该第一方向并垂直于该光学膜片的方向定义为一第二方向，该聚光单元在该第一方向上的长度定义为聚光距离，该出光端面在该第二方向上的宽度定义为出光宽度，且该聚光距离与该出光宽度的比值大于0.5且小于10。
2.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该入光端面在该第二方向上的宽度定义为入光宽度，且该入光宽度小于该出光宽度。
3.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该反射组件包括一第一反射部以及一第二反射部，且该第一反射部设置于该聚光单元与该第二反射部之间，该第二反射部具有一第一端以及一与该第一端相对的第二端，该第一端与该第一反射部连接，该第一端在该第二方向上与该光学膜片的距离定义为第一间距，该第二端在该第二方向上与该光学膜片的距离定义为第二间距，且该第二间距小于该第一间距。
4.如权利要求3所述的光源模块，其特征在于，该第一反射部实质上平行于该光学膜片。
5.如权利要求3所述的光源模块，其特征在于，该第一反射部在该第二方向上与该光学膜片的距离定义为第三间距，且该第三间距与该出光宽度的比值在大于等于1且小于10的范围内。
6.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该反射组件具有多个连续的凹凸结构。
7.如权利要求6所述的光源模块，其特征在于，该反射组件包括一第一反射部以及一第二反射部，该第一反射部设置于该聚光单元与该第二反射部之间，且该些凹凸结构实质上位于该第二反射部。
8.如权利要求6所述的光源模块，其特征在于，各该凹凸结构具有一凸部以及一凹部，且该凸部与该凹部在该第二方向上的落差在0.3毫米至10毫米之间，且该凸部与该凹部在该第一方向上的距离在3毫米至15毫米之间。
9.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该聚光单元包括一上反射部以及一相对于该上反射部的下反射部，该上反射部的一端邻近该光学膜片，而该下反射部的一端邻近该反射组件，该上反射部的另一端以及该下反射部的另一端邻近该光源。
10.如权利要求9所述的光源模块，其特征在于，该上反射部以及该下反射部在由该第一方向以及该第二方向所构成的一参考平面上所截的一第一截线以及一第二截线皆为非球面曲线，且该第一截线与该第二截线皆满足一关系式：z方向为该第一方向，y方向为该第二方向，K为球面项系数，R为曲率半径，A2n为y2n的系数，且n为2以上且10以下的正整数，R为非0的常数。
11.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，该关系式中K的范围在-1至-10之间，且当K=-1时，A4在0.0001以上至0.1以下的范围内，而当K=-1.1至-10时，A4在0.0001以上至0.1以下的范围内。
12.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，该关系式中K的范围在-1.1至-10时，A4的值为0。
13.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，该第一截线以及该第二截线具有相同的R、K以及A4值。
14.如权利要求10所述的光源模块，其特征在于，该第一截线以及该第二截线的R、K以及A4值中至少一个值不相同。
15.如权利要求9所述的光源模块，其特征在于，该上反射部在该第一方向上的投影长度为该下反射部在该第一方向上的投影长度的1.1至2倍。
16.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包括一侧反射单元，该侧反射单元相对于该聚光单元设置，用以连接该反射组件与该光学膜片，其中该侧反射单元用以和该光学膜片以及该光源单元围设出该空间。
17.如权利要求16所述的光源模块，其特征在于，该侧反射单元与该光学膜片夹一角度，且该角度在180度以下且大于90度的范围内。
18.如权利要求17所述的光源模块，其特征在于，该角度实质上在135度以下且大于90度的范围内。
19.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该反射组件具有一朝向该空间凸起的凸起部。
20.如权利要求19所述的光源模块，其特征在于，该凸起部在该第二方向上具有一与该光学膜片最接近的一顶点，该顶点与该光学膜片在该第二方向上的距离定义为第四间距，且该第四间距小于该出光宽度。
21.如权利要求20所述的光源模块，其特征在于，该顶点与该第一连接端在该第一方向上的投影长度以及该顶点与该第二连接端在该第一方向上的投影长度的比例在1/7以上且在7以下。
22.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该光学膜片包含至少一扩散片。
23.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该反射组件具有一第三连接端与一第四连接端，该第四连接端相对于该第三连接端，该第三连接端连接该第一连接端与该第二连接端，该第四连接端连接该第一连接端与该第二连接端且该第三连接端与该第四连接端的至少其中之一具有至少一朝向该空间弯折的翘曲部。
24.如权利要求23所述的光源模块，其特征在于，该些连接端的连接处不具有该翘曲部。
25.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该光源单元的数量为至少2个，该些光源单元系两两相邻排列，其中至少一该光源单元的该第二连接端延伸至该光学膜片与相邻的另一光源单元的该聚光单元之间。
26.如权利要求25所述的光源模块，其特征在于，该至少一光源单元的该反射组件具有多个分别沿该第一连接端与该第二连接端排列的微结构，且该些微结构之间的空隙在该第一方向上可对应于至少一该点光源。
27.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该发光组件包括多个点光源，该些点光源沿一第三方向设置，且该第三方向实质上平行于该入光端面。
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