TW201314128A - 照明裝置 - Google Patents

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Abstract

照明裝置(100)包含嵌板(102)與光源(112)，該嵌板(102)具有第一表面(104)、第二表面(108)、第一側邊(114)以及第二側邊(115)，嵌板(102)更具有光元件矩陣(106)，該光元件矩陣延長穿過嵌板(102)，該光源(112)相鄰於第一或第二側邊(114，115)之至少一者，其中來自光源(112)的光穿過第一側邊(114)或第二側邊(115)而進入嵌板(102)以撞擊於矩陣中的光元件(106)上且從光元件偏轉穿過第一表面(104)或第二表面(108)。

Description

照明裝置
本發明與照明裝置相關，且更具體而言係與用於照明一區域或一物體之側邊點亮嵌板相關。
現存一些用於照明一區域的照明配置方式，例如房間或用於做為顯示器平板之光源，該等照明配置方式已使用螢光燈，螢光燈一般而言與一或更多分別的擴散器嵌板一起使用。每一個擴散器嵌板在一側或兩側上具有一系列凸部或凸起，該兩側被設計成接收來自螢光燈管所發出的光且使光分散於不同方向，因此受照明之區域可受最廣泛的照明，例如當照明一個房間時。
然而，螢光燈管使用了過量的功率，通常在1平方米的嵌板內的四根燈管使用高達140 W的功率。此外，還有增加的維護工作，即關於以一個新的燈管來替換燈管。上述的狀況會在使用許多螢光燈管的辦公場產生特別大的工作負荷，該等螢光燈管將最終被取代。此種燈管與擴散器嵌板係分開的且因此使更換每一根燈管是困難且費時的。該擴散器嵌板必須移除，接著移除舊燈管，之後***替換燈管且再之後替換擴散器嵌板。此舉是非常耗時的過程。
除了一或更多個擴散器嵌板與光源分開之外，每一個擴散器嵌板所配置成的圖案並無足夠效率對受照明區域的所有部分提供均勻的光分佈以及均勻的功率輸出。
本發明藉由提供一改良的照明裝置而企圖克服一或更多個上述缺點。
根據本發明的第一個態樣，本發明提供一種照明裝置，該照明裝置包含：一嵌板，該嵌板具有一第一表面、一第二表面、一第一側邊，以及一第二側邊，該嵌板更具有一光元件矩陣，該光元件矩陣延長穿過嵌板；以及一光源，該光源相鄰於該第一側邊或該第二側邊中之至少一者；其中來自該光源的光穿過該第一側邊或該第二側邊而進入該嵌板以撞擊於該矩陣中的該光元件上且從該光元件偏轉穿過該第一表面或該第二表面。
該矩陣在該嵌板內從該第一側邊至該第二側邊的平面上延長且不在該第一表面或該第二表面上。該光元件矩陣以相對於該第一表面與該第二表面呈一角度方式延長。該矩陣實質上在該嵌板中間從該第一側邊延長至該第二側邊。該矩陣在該第一表面或該第二表面上從該第一側邊延長至該第二側邊。
在一個實施例中，嵌板可由至少兩個以背對背方式置放之子嵌板所形成。每組背對背之子嵌板的兩個相鄰表面之一或兩者具有沿著該等相鄰表面延長之矩陣。每個子嵌板具有實質上相同的寬度。照明裝置可更包含一擴散器嵌板，該擴散器嵌板可附加於該第一表面或該第二表面。照明裝置可更包含一第二擴散器嵌板，該第二擴散器嵌板可附加於該第一表面或該第二表面外之其他表面。該嵌板的第一側邊較佳地實質上平行於該嵌板的該第二側邊。該光源延長而相鄰於該嵌板的整個第一側邊或相鄰於該嵌板 的整個第二側邊。或者，該光源延長而相鄰於該嵌板的整個第一側邊且相鄰於該嵌板的整個第二側邊。
根據本發明的第二個態樣，本發明提供一種照明裝置，該照明裝置包含：一嵌板，該嵌板具有一第一表面、一第二表面、一第一側邊，以及一第二側邊，該嵌板更具有一光元件矩陣，該光元件矩陣延長穿過嵌板；以及一光源，該光源相鄰於該第一側邊或該第二側邊中之至少一者；其中來自該光源的光穿過該第一側邊或該第二側邊而進入該嵌板以撞擊於在該矩陣中的該光元件上且從該光元件偏轉穿過該第一表面或該第二表面；更其中該矩陣在該嵌板內從該第一側邊至該第二側邊的平面上延長且不在該第一表面或該第二表面上。
根據第一或第二個態樣之照明裝置，該照明裝置可***一安裝架，該安裝架附接於一結構，該結構包含一對支架以及至少一個固定元件。
參照第1A圖，該圖顯示照明裝置(100)，該照明裝置(100)包含嵌板或由實質上透明材料所製的核心(102)，例如壓克力板或有機玻璃板。在嵌板(102)的第一表面(104)上方，有一光元件陣列或光元件矩陣(106)位於該處，例如多個圓點。光元件陣列或光元件矩陣(106)之可選名稱包括光元件矩陣或光元件之點矩陣。相似地，在嵌板(102)的第二表面(108)下方，有光元件的點矩陣或點陣列(110)位於該處。矩陣(106)與(110)中之每一者一般而言包含微小的圓點，該等微小的圓點共同地具有至少50 μm的直徑，且可以均勻地或以規則的間隔隔開。介於該等圓點間之通常的間距為從0.1 μm長至120或150 μm。較大的間距通常與光源(112)離更遠，該光源(112)相鄰於第一側邊或邊緣(114)且用於產生通過嵌板(102)內部的光。每一個陣列中的圓點隨著距光源(112)越遠而直徑可逐漸變大。相較於距光源(112)較遠處，在鄰近光源(112)處，圓點間通常可更接近在一起且具有更小的尺寸。藉由此作法，在受照明區域具有更均勻的通過嵌板(102)的光分佈。一陣列的光源(112)會沿著第一側邊或邊緣(114)分佈且可替換地或額外地沿著第二側邊或邊緣(115)分佈。通常光源(112)為發光元件或發光二極體。單個或雙個發光二極體可用以提供來自表面(104)或(108)的輸出，該等輸出具有高達10,000流明/平方米，或高達4,950流明/平方米或者高達45瓦/米。
通過第一側邊(114)而進入嵌板(102)的光將自在每一個陣列(106、110)中的圓點反射且折射。從頂表面(104)以及底表面(108)之內部折射將從嵌板(102)內的其他地方反射或折射。通常均勻的光分佈會突出穿過每個表面(104、108)外的空間，正如箭頭所指，以照明一區域或一物體，例如廣告板。
一第一或頂擴散器(116)以及一第二或底擴散器(118)可用以提供對圓點陣列(106、110)的保護。如此亦協助將由核心或嵌板(102)內部所產生的光加以擴散且引導。
參照第1B圖，該圖顯示在頂表面(104)上的光元件之單圓點矩陣(106)。在此方向，源自於光源(112)陣列的光通過第一側邊(114)而進入核心嵌板(102)內部。光接著以圖示之箭頭所指方向發射通過頂面(104)而通過擴散器(116)，且亦以箭頭所指方向通過底表面(108)而通過擴散器。可能在表面(108)上置放一不透明層或一反射層以將任何由 圓點陣列(106)折射的光完全反射通過核心嵌板(102)內部。反射光接著會續行以返回圓點陣列(106)的方向移動以行進通過擴散器(116)或從圓點反射或再次折射。反射層較佳為2毫米至3毫米厚且可由醋酸纖維片或聚合物片所製成。
圓點矩陣(106、110)可由雷射蝕刻處理或其他在此領域習知的蝕刻處理所形成。雷射可經程式化以產生特定圓點矩陣圖案，例如每個圓點的尺寸或介於每個圓點之間的間距。每一個外部擴散器(116)與(118)可黏接至核心嵌板(102)的各個表面(104、108)。圓點矩陣(106)可置於底表面(108)而非頂表面(104)，一反射層選擇性地形成在頂表面(104)上或在頂表面(104)附近以藉由與相似於第1B圖所述之方式對光造成影響。
參照第1C圖，該圖顯示本發明另一個實施例，在此實施例中所示之光元件的單一圓點矩陣(120)位於核心嵌板(102)內部。在此範例中，圓點矩陣(120)實質上在核心嵌板(102)中間。圓點矩陣(120)可由在此領域習知的雷射蝕刻圖案所產生。可發現藉由使用此表面下蝕刻嵌板，可能會具有更均勻的光分佈。從發光二極體陣列(112)輸入至嵌板(102)內部的光從陣列(120)中的圓點之每一者反射且折射且可通過或從每個表面(104、108)反射。在嵌板(102)內反射的部分光可由陣列(120)中任何一或更多個圓點反射或折射，然後輸出通過擴散器(116)或擴散器(118)。在理想情況下，核心嵌板的厚度介於10毫米與16毫米之間，且每一個擴散器的厚度約為3毫米。
即使光元件矩陣(120)顯示於實質上與表面(104、108)平行的平面中，矩陣相對於表面(104、108)可呈一角度，或可呈彎曲而跨越從側邊(114)至側邊(115)的一路徑，或呈彎曲、夾角，或平行的組合。可使 用矩陣平面相對於表面(104)與表面(108)之介於5度與10度之間的角度範圍，且較佳為7度。光元件陣列(120)在核心(102)內的蝕刻相對於該等表面可呈不同的角度。正如先前所述，陣列中圓點的間距與尺寸可被改變。
參照第1D圖與第1E圖，該等圖顯示可替代第1C圖所述的實施例，藉此兩分開的中心嵌板(122、124)可背靠背接合或黏合在一起。一個或兩個嵌板(122、124)可具有一圓點陣列，該圓點陣列表面受蝕刻。在第1D圖中關於嵌板(122)的例子中，嵌板(122)可位在底表面(123)上，且在關於嵌板(124)的例子中，圓點可在頂表面(125)受蝕刻。在第1E圖中，嵌板(122)顛倒或翻轉因此在第1D圖之頂表面(127)上的圓點矩陣受翻轉，且接著黏接至嵌板(124)，因此該陣列或圓點矩陣(126)存在於接合嵌板(122、124)的中間。自該陣列(122)發出的的光分佈之操作相似於第1C圖相關所描述的光分佈操作。
參照第1D圖，核心嵌板(122、124)以相同方式準直，因此圓點陣列位在嵌板(122)之底表面(123)上，且在嵌板(124)上的圓點陣列位於嵌板(124)的頂表面(125)上且在嵌板(122、124)介面間有效地增加圓點數。在1E圖中，嵌板(122、124)以相反方式準直。嵌板(122、124)中的每一者之厚度較佳為約5毫米，但亦可以不同厚度製造。
參照第2圖，圖中顯示嵌板組件(100)之部分剖視圖，嵌板組件(100)藉由支架(200)嵌合於夾具或結構。支架(200)具有線夾(202)，線夾(202)可開啟或關閉以為了致使釋放現有嵌板組件(100)且以新嵌板組件(100)取代。保護構件(203)用以***或取代舊嵌板，例如在線夾(202)與嵌板(100)中每一者上的磁鐵。相似地，保護構件(203)遠側之線夾(202)的端部(204)可藉由適合的固定構件在相應溝槽中附加於支架 (200)，例如磁鐵或魔鬼粘(Velcro hook)與環材料。每一個嵌板(200)上的發光二極體燈帶(112)具有共同的引線/插頭，共同的引線/插頭可***在支架(200)中或附近的發光二極體驅動器之相應插座。發光二極體驅動器可用以控制嵌板的調光或用以控制發光二極體顏色強度。
第3圖顯示架設於成對支架(200、300)內的嵌板(100)，成對支架(200、300)分別具有線夾(202、302)。
可知藉簡單取下線夾(202、302)、取出現有嵌板且以新嵌板替換該嵌板，且再度致動線夾，會使在一個操作中欲更換完整核心嵌板與擴散器變得更加容易。與在約一平方米上使用高達140 W功率的四根螢光燈管相比，因本發明使用25 W至30 W之功率(通常在一平方米嵌板上)，使節約能源可能達成。
包含擴散器(116、118)在內的嵌板(100)之每一者，通常面積為0.5至2平方米。圓點所使用的尺寸與間距取決於與發光二極體的距離以及嵌板的尺寸。光元件可能的配置為球狀、半球、圓或鑽石狀。由光元件矩陣(106、110、120)所反射或折射的光的比例將隨各元件中矩陣的設計與位置而改變。
100‧‧‧照明裝置
102‧‧‧嵌板
104‧‧‧第一表面
106‧‧‧光元件矩陣
108‧‧‧第二表面
110‧‧‧光元件矩陣
112‧‧‧光源/二極體
114‧‧‧第一側邊
115‧‧‧第二側邊
116‧‧‧頂擴散器
118‧‧‧底擴散器
120‧‧‧圓點陣列
122‧‧‧嵌板
123‧‧‧底表面
124‧‧‧嵌板
125‧‧‧頂表面
126‧‧‧圓點矩陣
127‧‧‧頂表面
200‧‧‧支架
202‧‧‧線夾
203‧‧‧保護構件
204‧‧‧端部
300‧‧‧支架
302‧‧‧線夾
本發明較佳的實施例將在以下僅以範例性方式描述，參照圖式如下：第1(a)圖為根據本發明實施例之照明裝置的側視圖，該照明裝置具有嵌板，該嵌板的第一表面與第二表面上具有光元件矩陣；第1(b)圖為根據本發明另一個實施例之照明裝置的側視圖，該照明裝置具有嵌板，該嵌板的第一表面上具有光元件矩陣；第1(c)圖為根據本發明另一個實施例之照明裝置的側視圖，該照明裝 置具有嵌板，光元件矩陣位於該嵌板的中間區域；第1(d)圖與第1(e)圖為根據本發明另一個實施例之照明裝置的側視圖，該照明裝置具有以背對背方式所形成的一對子嵌板，光元件矩陣位於該對子嵌板之間；第2圖為嵌板之部分剖視圖，該嵌板嵌合進一結構的安裝架支架；以及第3圖為嵌板之全部剖視圖，所示之該嵌板嵌合進一結構的一對安裝架支架。
100‧‧‧照明裝置
112‧‧‧光源/二極體
202‧‧‧線夾
200‧‧‧支架
204‧‧‧端部
203‧‧‧保護構件
302‧‧‧線夾
300‧‧‧支架

Claims (16)

  1. 一種照明裝置，該照明裝置包含：一嵌板，該嵌板具有一第一表面、一第二表面、一第一側邊，以及一第二側邊，該嵌板更具有一光元件矩陣，該光元件矩陣延長穿過嵌板；及一光源，該光源相鄰於該第一側邊或該第二側邊中之至少一者；其中來自該光源的光穿過該第一側邊或該第二側邊而進入該嵌板以撞擊於在該矩陣中的該光元件上且從該光元件偏轉穿過該第一表面或該第二表面。
  2. 如請求項第1項所述之照明裝置，其中該矩陣在該嵌板內從該第一側邊至該第二側邊的平面上延長且不在該第一表面或該第二表面上。
  3. 如請求項第1項或第2項所述之照明裝置，其中該光元件矩陣以相對於該第一表面與該第二表面呈一角度方式延長。
  4. 如請求項第1項或第2項所述之照明裝置，其中該矩陣實質上在該嵌板中間從該第一側邊延長至該第二側邊。
  5. 如請求項第1項或第2項所述之照明裝置，其中該矩陣在該第一表面或該第二表面上從該第一側邊延長至該第二側邊。
  6. 如前述請求項中之任一者所述之照明裝置，其中該嵌板由至少兩個以背對背方式置放之子嵌板所形成。
  7. 如請求項第6項所述之照明裝置，其中每組背對背之子嵌板的兩個相鄰表面之一或兩者具有沿著該等相鄰表面延長之該矩陣。
  8. 如請求項第7項所述之照明裝置，其中每個子嵌板具有實質上相同的寬度。
  9. 如前述請求項中之任一者所述之照明裝置，該照明裝置更包含一擴散器嵌板，該擴散器嵌板可附加於該第一表面或該第二表面。
  10. 如請求項第9項所述之照明裝置，該照明裝置更包含一第二擴散器嵌板，該第二擴散器嵌板可附加於該第一表面或該第二表面外之其他表面。
  11. 如前述請求項中之任一者所述之照明裝置，其中該第一側邊實質上平行於該第二側邊。
  12. 如前述請求項中之任一者所述之照明裝置，其中該光源延長而相鄰於該整個第一側邊或相鄰於該整個第二側邊。
  13. 如請求項第1~11項中之任一者所述之照明裝置，其中該光源延長而相鄰於該整個第一側邊以及相鄰於該整個第二側邊。
  14. 如前述請求項中之任一者所述之照明裝置，其中該光源為一或更多個發光二極體。
  15. 一種照明裝置，該照明裝置包含：一嵌板，該嵌板具有一第一表面、一第二表面、一第一側邊，以及一第二側邊，該嵌板更具有一光元件矩陣，該光元件矩陣延長穿過嵌板；及一光源，該光源相鄰於該第一側邊或該第二側邊中之至少一者；其中來自該光源的光穿過該第一側邊或該第二側邊而進入該嵌板以撞擊於在該矩陣中的該光元件上且從該光元件偏轉穿過該第一表面或該第二表面；更其中該矩陣在該嵌板內從該第一側邊至該第二側邊的平面上延長且不在該第一表面或該第二表面上。
  16. 如前述請求項中之任一者所述之照明裝置，該照明裝置可***一安裝架，該安裝架附接於一結構，該結構包含一對支架以及至少一個固定元件。
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