TWI731550B - 導光元件 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種導光元件，該導光元件之基部一側面設有供發光元件投射的光線射入之入光面，並於基部至少一側表面上設有連續不規則狀之複數導光體，且各導光體表面形成有使光線折射之至少三個出光面，而基部與相鄰的出光面之間形成有使通過複數導光體的光線不均勻出光之夾角，且導光體之夾角角度為相異於另一導光體之夾角角度，其因連續不規則狀之複數導光體可將光線折射導引至整根導光元件，即可使導光元件亮度均勻，並具有通透明亮之美感，且可使光線不均勻出光，便可有效增加光線投射範圍及距離，並產生類似極光般的炫光效果，以提升整體美觀性。

Description

導光元件

本發明係提供一種導光元件，尤指應用於電腦及電腦周邊裝置，並可藉由連續不規則狀之複數導光體來將光線導引至整根導光元件，使整體亮度均勻且透亮，便可增加投射範圍及距離，並產生極光般炫光效果，以達到亮度均勻、炫目、出光廣泛之效用。

按，隨著電腦的效能、效率提升，其應用於電腦上的各種記憶體、處理器或者周邊電子裝置(如：鍵盤)等，也隨之蓬勃發展，而目前應用於電競產品中的記憶體裝置會有聲光效果的需求，故通常會於記憶體上裝設有複數發光元件(如：發光二極體)，再於複數發光元件外裝設有導光件，以可利用複數發光元件來向外投射出光線，再透過導光件來將光線向外均勻散射，進而達到良好的照明、視覺效果。

然而，若導光件直接由高透光度的透明材質製成，且當複數發光元件投射光線至導光件時，其複數發光元件發出的光線即會直上穿過導光件，導致使用者觀看導光件時，其導光件對位於複數發光元件位置的部位會發生亮度較亮的情形，以致於導光件整體亮度產生明暗不均、刺眼的情況，所以為了解決前述明暗不均、刺眼的問題，一般導光件廠商會在導光件的製造材料中添加諸多細小微粒狀的光擴散劑，以使光線通過導 光件時，可透過光擴散劑來將光線折射、擴散，進而使整體出光的亮度均勻，藉此避免有明暗不均、刺眼的情形發生，但是，由於光線經過光擴散劑多次的折射，會使光線柔和，進而產生霧光的現象，導致光線投射距離、範圍大幅地減少，且較不美觀，況且，大多導光件會設計成平面長條狀，以致於光線穿過導光件後，僅會直接向外均勻地散射，以致於透過此種設計的導光件會使光學視覺上的效果顯得過於單調乏味，而無法具有華麗的燈光折射效果，難以吸引消費者注意。

是以，要如何設法解決上述習用之缺失與不便，即為相關業者所亟欲研究改善之方向所在。

故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，始設計出此種導光元件之發明誕生。

本發明之第一目的乃在於該導光元件係包括有供對位於發光元件出光向之基部，並於基部一側面設有供發光元件投射的光線射入之入光面，再於基部至少一側表面上設有連續不規則狀且供提升亮度均勻性之複數導光體，且各導光體表面形成有使光線折射之至少三個出光面，而基部與相鄰的出光面之間形成有使通過複數導光體的光線不均勻出光之夾角，其因可藉由連續不規則狀之複數導光體來將光線延續導引至整根導光元件，以可提升導光元件整體亮度的均勻性，進而使導光元件散發出通透明亮之美感，並可透過亮度均勻來避免觀看者直接看到發光元件時，該眼睛發生刺眼、不舒適的情況，且因至少一個導光體之至少一個夾角角度為相異於另一導光體之至少一個夾角角度，所以複數導光體可使發光元件投 射的光線不均勻地出光，進而可有效提升光線投射範圍及距離，並產生出猶如極光般美感之炫光效果，藉此可使出光效果更加地炫目、絢爛奪目，以可提升投射出光線的美觀性，從而達到可增加消費者購買慾望之目的。

本發明之第二目的乃在於該導光元件為利用連續不規則狀之複數導光體來提升整體亮度的均勻性並擴大光線投射範圍及距離，所以可降低光擴散劑添加量或不需使用光擴散劑，且可減少發光元件使用量，，以可降低製造成本，且可避免發生明暗不均的情況及霧光的現象，以達到提升亮度均勻性、投射距離及投射範圍之目的。

本發明之第三目的乃在於該導光元件組裝於記憶體上後，該複數發光元件為對位於導光體之複數出光面正下方處，而不會對位於複數出光面的交接處，當複數發光元件朝上投射時，便可利用複數出光面來具有良好的折射效果，則不會因投射到複數出光面的交接處而發生亮度過亮或過暗的情況，藉此達到提升導光元件整體亮度強度，以及亮度均勻性之目的。

本發明之第四目的乃在於該導光元件對應於複數發光元件位置處具有複數導光體，其位於二外側導光體相對內側之複數導光體的高度為呈高低相互交錯排列，而二外側導光體的高度為大於內側高度較低導光體的高度，即可藉由中間高度較低的導光體來使光源有較佳地延續性，進而可提升亮度的均勻性，且因外側的二導光體高度是高的，所以可有效提升投射的距離，藉此達到提升亮度均勻性，以及出光距離、範圍之目的。

本發明之第五目的乃在於該發光元件投射光線至基部之入 光面時，其因入光面為呈平整狀，所以可減少光線反射現象，以可確實將光線折射至複數導光體處，進而可提升導光元件的出光率，藉此可提升向外投射的範圍，並達到提升光線出光的炫光效果之目的。

本發明之第六目的乃在於該基部之入光面為呈平整狀，當導光元件進行脫模的過程中，即可透過平整狀之入光面來使脫模的過程中不會產生不平整狀的脫模點，進而可降低導光元件製造之難易度，藉此達到能使導光元件大量地生產之目的。

本發明之第七目的乃在於該導光元件可為聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或前述二者組合物，即可藉由前述的材料來使導光元件表面經長久使用時不易發生霧面、模糊的情況，以可維持良好出光率，且達到提升導光元件使用壽命之目的。

1‧‧‧導光元件

11‧‧‧基部

111‧‧‧入光面

12‧‧‧導光體

121‧‧‧出光面

13‧‧‧定位部

130‧‧‧容置槽

131‧‧‧定位柱

132‧‧‧勾持體

2‧‧‧記憶體

21‧‧‧散熱元件

211‧‧‧散熱鰭片

212‧‧‧定位槽

3‧‧‧發光元件

[第1圖]係為本發明之立體外觀圖。

[第2圖]係為本發明另一視角之立體外觀圖。

[第3圖]係為本發明之側視剖面圖。

[第4圖]係為本發明導光元件組裝於記憶體前之立體分解圖。

[第5圖]係為本發明導光元件組裝於記憶體後之立體外觀圖。

[第6圖]係為本發明發光元件發光時之示意圖。

[第7圖]係為本發明導光元件組裝於記憶體後之側視剖面圖。

[第8圖]係為本發明第七圖a部份之放大圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三圖所示，係為本發明之立體外觀圖、另一視角之立體外觀圖及側視剖面圖，由圖中可清楚看出，本發明導光元件1係包括有一約呈S形狀之基部11，且基部11至少一側面設有平整狀之入光面111，再於基部11至少一側表面上設有連續不規則狀且可使通過光線不均勻向外投射之複數導光體12，且各導光體12表面形成有至少三個出光面121，而基部11與相鄰的出光面121之間形成有可使通過複數導光體12的光線產生炫光效果之夾角θ，且該至少一個導光體12之至少一個夾角角度θ為相異於另一導光體12之至少一個夾角角度θ，又該導光元件1位於基部11上設有定位部13，且定位部13位於基部11左、右二側處設有前、後相對且呈凹陷狀之複數容置槽130，並於各容置槽130內壁面處凸設有圓柱狀之定位柱131，而定位部13位於基部11二端設有亡字型之勾持體132。

上述之導光元件1可為聚碳酸酯(Polycarbonate；PC塑料)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene；ABS樹脂)、壓克力等塑料材質或玻璃等透光材質製成，且導光元件1較佳可為聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或前述二者組合物，其聚碳酸酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有高表面光滑度、高透明度、高耐熱溫度之特性，即可藉由高表面光滑度、高透 明度、高耐熱溫度的特性來使導光元件1表面經長久使用時不易發生霧面的情況，以可提升導光元件1使用之壽命；另外，上述導光元件1從模具(如：鋼模)上脫模生產前，其模具內為可先利用鑽石膏研磨打亮，以使模具內表面平滑明亮，而當塑料(如：聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或二者組合物等)射出成形於模具內，且脫膜產出導光元件1後，其因模具內表面已先利用鑽石膏研磨過，所以產出的導光元件1外表面即會形成出光學切割面，而較光滑，以具有較佳折射效果，且因基部11之入光面111為呈平整狀，所以當導光元件1進行脫模的作業中，便不會產生不平整狀的脫模點，進而可使導光元件1順暢、快速地脫離於模具中，藉此降低導光元件1製造之難易度，以具有可大量生產之優勢。

且上述導光元件1之基部11的1平方公分單位面積內為設有至少二個導光體12，且該導光元件1之導光體12可呈三角體、四角體、五角體、六角體、七角體、八角體或其它不規則形狀。

然而，上述導光元件1之基部11與導光體12相鄰的出光面121間的夾角θ為介於10°~85°之間，而較佳為介於25°~65°之間，即可藉由不同切割角度組合應用，來使各導光體12中之複數出光面121與基部11間的夾角θ角度互不相同，以使導光體12外表面可形成有不同深淺且略呈鑽石狀的複數出光面121，藉此可具有較佳的不均勻發散出光效用。

再請參閱第四、五、六、七、八圖所示，係為本發明導光元件組裝於記憶體前之立體分解圖、導光元件組裝於記憶體後之立體外觀圖及、發光元件發光時之示意圖、導光元件組裝於記憶體後之側視剖面圖 及第七圖a部份之放大圖，由圖中可清楚看出，本發明於實際使用時，該導光元件1為可安裝於記憶體2之散熱元件21上，其散熱元件21頂部處設有複數散熱鰭片211，且複數散熱鰭片211頂面朝內剖設有傾斜狀之複數定位槽212，當導光元件1套接組裝於散熱元件21上時，該散熱元件21之複數散熱鰭片211即會收容於定位部13之複數容置槽130內，同時，該定位部13之複數定位柱131便會嵌卡於散熱元件21之複數定位槽212中呈一限位，而該定位部13之二勾持體132則會勾持於散熱元件21相對二側處，藉此使導光元件1穩固結合於記憶體2之散熱元件21上，且待導光元件1結合於記憶體2之散熱元件21上後，該基部11底面之平整狀入光面111處即會對位於記憶體2表面所裝設複數發光元件3的出光向。

而當複數發光元件3通電向外投射出光線時，該光線即會朝基部11平整狀之入光面111處射入，並透過基部11來將光線折射傳導至導光元件1之複數導光體12處，再藉由複數導光體12來將光線從不規則狀之複數出光面121向外投射，以可利用複數出光面121來使光線匯集照射在複數出光面121交接部位周圍處(如第六圖所示)，進而可提升光線投射的距離，且因基部11表面之複數導光體12為呈連續不規則狀，所以便可利用連續不規則狀之複數導光體12來使光線不均勻地出光且呈發散狀，藉此提升導光元件1整體亮度的均勻性，並產生炫光之效果，同時有效增加光線投射範圍、距離，從而可藉由複數導光體12來使導光元件1出光效果更加地廣泛、炫麗。

上述之導光元件1組裝於記憶體2上後，該複數發光元件 3的直上出光向為對位於導光體12之複數出光面121(如第八圖中發光元件3為位於出光面121正下方處)，而不會對位於複數出光面121的交接處(如第八圖中A點或B點)，當複數發光元件3朝上投射時，若光線是朝複數出光面121的交接處投射，則會因交接處不具有良好的折射效果，以致於發生亮度過亮或過暗的情況(如光線從A點出光即會過亮，而光線從B點出光則會過暗)，使導光元件1整體亮度均勻性較差，所以複數發光元件3最佳為對位於導光體12之複數出光面121正下方處，以使光線是朝複數出光面121投射，進而可具有良好的折射效果，藉此可進一步提升導光元件1整體亮度強度，以及亮度均勻性。

再者，請參閱第八圖所示，本發明導光體12之高度X為可介於0.8mm~1.2mm之間，而該複數發光元件3間之燈距Y為15mm，以可透過前述尺寸設計來使導光元件1可於電腦及電腦周邊裝置的有限空間內產生良好的導光效果，而基部11平整狀之入光面111為對應有複數發光元件3，且複數發光元件3直上出光向為投射對應到複數導光體12，其位於二外側導光體12相對內側之複數導光體12的高度為呈高低相互交錯排列，而二外側導光體12的高度為大於內側高度較低導光體12的高度，即可藉由中間高度較低的導光體12來使光源有較佳地延續性，進而可提升亮度的均勻性，且因外側的二導光體12高度是高的，所以可有效提升投射的距離，舉例來說：該複數發光元件3間之燈距為15mm時，其二外側導光體12內側之複數導光體12的高度較佳可為高低交錯排列之0.8mm及1mm，而對應到二外側之發光元件3位置處的二導光體12的高度則可為1mm，其導光元件1即可透過高度 為0.8mm的導光體12來將光源延續至下一顆高度為1mm的導光體12，以有效地延續光源，並提升導光元件1亮度的均勻性，而具有良好的出光效果。

且上述之導光元件1較佳為鄰近於複數發光元件3的出光向，但於實際應用時，亦可直接貼附於複數發光元件3表面上，且該發光元件3較佳為發光二極體(LED)，但於實際應用時，亦可為有機發光二極體(OLED)、白熾燈泡或鹵素燈等可發出光線之元件、裝置。

然而，上述之導光元件1較佳為裝設於記憶體2之散熱元件21上，但於實際應用時，亦可應用於電腦內部之散熱風扇或處理器(CPU)等電腦內部具發光元件3或可裝設發光元件3之裝置上，亦或者該導光元件1為可應用於發光鍵盤或滑鼠等電腦周邊具發光元件3或可裝設發光元件3之周邊裝置上，其因導光元件1為應用於電腦或電腦周邊裝置上，並具有良好的導光及炫光效果，以可廣泛受電競產業廠商喜愛，進而提升整體產品競爭力；而該導光元件1較佳為利用定位部13之複數容置槽130來容置散熱元件21之複數散熱鰭片211，且利用複數定位柱131與二勾持體132來呈一結合定位，但於實際應用時，該導光元件1亦可透過扣片、插梢或其它定位結構來結合於散熱元件21上，惟，有關導光元件1結合定位於散熱元件21的方式很多，故舉凡可達成前述效果之結構皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包括於本發明之專利範圍內，合予陳明。

另外，上述導光元件1基部11之入光面111為呈平整狀，當至少一個發光元件3投射光線至基部11之入光面111時，其因 入光面111為呈平整狀，所以即可使入光平均而減少光線反射的現象，以可確實將光線折射至複數導光體12處而減少漏光的情形，進而可提升導光元件1的出光率，藉此可提升向外投射的範圍。

又，由於該導光元件1之基部11與導光體12相鄰的出光面121間的夾角θ為介於10°~85°之間，所以當至少一個發光元件3投射光線至導光元件1時，即可藉由不同角度的複數出光面121組合應用，來使導光體12外表面形成有不同深淺的複數出光面121，進而可使從不同出光面121折射出的光線路徑皆不相同，以產生不均勻地向外散射現象，從而可藉由此夾角θ來降低光線往回朝出光向折射的情況發生，藉此可增加導光體12的出光率及折射率。

本發明為具有下列之優點：

(一)該導光元件1之基部11至少一側表面上為設有連續不規則狀且可使通過光線不均勻向外投射之複數導光體12，即可藉由複數導光體12來將光線延續導引至整根導光元件1，以可提升導光元件1整體亮度的均勻性，進而使導光元件1散發出通透明亮之美感，並可透過亮度均勻來避免觀看者直接看到發光元件3時，該眼腈發生刺眼、不舒適的情況，且因至少一個導光體12之至少一個夾角角度θ為相異於另一導光體12之至少一個夾角角度θ，所以導光元件1之複數導光體12可使發光元件3投射的光線不均勻地出光，進而可有效提升光線投射範圍及距離，並產生出猶如極光般美感之炫光效果，藉此可使出光效果更加地炫目、絢爛奪目，以可提升投射出光線的美觀性，進而可增加消費者購買的慾望。

(二)該導光元件1為利用連續不規則狀之複數導光體12來提升整體亮度的均勻性並擴大光線投射範圍及距離，所以可降低光擴散劑添加量或不需使用光擴散劑，且可減少發光元件3使用量，以可降低整體製造成本，而該複數發光元件3所發出的光線是經由複數導光體12折射，其不僅不會發生明暗不均的情況，且不會產生霧光的現象，以可具有較佳的亮度均勻性、投射距離及投射範圍。

(三)該導光元件1組裝於記憶體2上後，該複數發光元件3為對位於導光體12之複數出光面121正下方處，而不會對位於複數出光面121的交接處，當複數發光元件3朝上投射時，便可利用複數出光面121來具有良好的折射效果，則不會因投射到複數出光面121的交接處而發生亮度過亮或過暗的情況，藉此可進一步提升導光元件1整體亮度強度，以及亮度均勻性。

(四)該導光元件1對應於複數發光元件3位置處具有複數導光體12，其位於二外側導光體12相對內側之複數導光體12的高度為呈高低相互交錯排列，而二外側導光體12的高度為大於內側高度較低導光體12的高度，即可藉由中間高度較低的導光體12來使光源有較佳地延續性，進而可提升亮度的均勻性，且因外側的二導光體12高度是高的，所以可有效提升投射的距離，藉此達到提升亮度均勻性，以及出光距離、範圍之效用。

(五)該發光元件3投射光線至基部11之入光面111時，其因入光面111為呈平整狀，所以可減少光線反射現象，以可確實將光線折射至複數導光體12處，進而可提升導光元件1的出光率，藉此 可提升向外投射的範圍，並提升光線出光的炫光效果。

(六)該基部11之入光面111為呈平整狀，當導光元件1進行脫模的過程中，其因入光面111為呈平整狀，所以便不會產生不平整狀的脫模點，進而可降低導光元件1製造之難易度，藉此可使導光元件1能夠透過模具來大量地生產。

(七)該導光元件1可為聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或前述二者組合物，即可使導光元件1表面經長久使用時不易發生霧面、模糊的情況，以可維持良好出光率，且可達到提升導光元件1使用壽命之效用。

上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述導光元件於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧導光元件

11‧‧‧基部

12‧‧‧導光體

121‧‧‧出光面

13‧‧‧定位部

130‧‧‧容置槽

131‧‧‧定位柱

132‧‧‧勾持體

Claims (6)

1. 一種導光元件，尤指應用於電腦及電腦周邊裝置並提升亮度均勻性之導光元件，該導光元件係包括有供對位於預設發光元件出光向之基部，並於基部一側面設有供預設發光元件投射的光線射入之入光面，再於基部至少一側表面上設有連續不規則狀且供提升亮度均勻性之複數導光體，且各導光體表面形成有使光線折射之至少三個出光面，而基部與相鄰的出光面之間形成有使通過複數導光體的光線不均勻出光而產生出炫光效果之夾角，且該至少一個導光體之至少一個夾角角度為相異於另一導光體之至少一個夾角角度，而夾角為介於10°~85°之間，再於導光體之複數出光面為對位於預設發光元件的直上出光向，且該些位於二外側導光體相對內側之複數導光體的高度為呈高低相互交錯排列，而二外側導光體的高度為大於內側高度較低導光體的高度，另外，該基部之入光面為呈平整狀。
2. 如請求項1所述之導光元件，其中該導光元件之基部的1平方公分單位面積內為設有至少二個導光體。
3. 如請求項1所述之導光元件，其中該導光元件之基部與導光體相鄰的出光面間的夾角為介於25°~65°之間。
4. 如請求項1所述之導光元件，其中該導光元件之導光體為呈三角體、四角體、五角體、六角體、七角體或八角體。
5. 如請求項1所述之導光元件，其中該導光體之高度為介於0.8mm~1.2mm之間，而該複數發光元件間之燈距為15mm。
6. 如請求項1所述之導光元件，其中該導光元件位於基部上為設有定位部，且該定位部位於基部左、右二側處設有前、後相對且呈凹陷狀之複數容置槽，而該定位部位於容置槽內壁面處凸設有定位柱，且定位部位於基部二端設有勾持體。

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