TWI388777B - 反射罩及照明裝置 - Google Patents

Description

反射罩及照明裝置

本發明涉及一種用於照明領域的光學元件，尤其涉及一種照明用的光反射罩及使用該反射罩的照明裝置。

隨著半導體照明技術的發展，發光二極體(Light emitting diode,LED)的光效不斷提高，現正逐步取代傳統光源，尤其是路燈領域。如何有效地分配LED發出的光能係LED路燈光學系統設計要解決的關鍵問題。目前，LED路燈的光分佈大多是對稱地，例如圓形或長方形。 採用沿車道延伸方向分佈的長方形光分佈可實現更大區域的照明，同時達到節能效果。現有的調整光分佈的方式主要包括：使用複數個具有不同出光平面(即不同出光角度)的光源；使用一個光學透鏡陣列對複數個LED的出光方向分別進行調整。針對前一種改進方式，通常需要針對每個光源設置調整裝置，導致LED路燈的體積較大，且製造成本較高，而對於第二種改進方式，則必須使用製造成本較高的光學透鏡陣列，並且LED發出的光線穿過光學透鏡陣列會造成一定的光損失。

所以，有必要提供一種結構簡單且可形成不同光分佈的照明裝置。

下面將以實施例說明一種結構簡單且可形成不同光分佈的照明裝置。

一種用於調整發光二極體光源的光分佈的反射罩，其包 括一個底板及一個反射環。該底板的中間區域用於容置所述發光二極體光源。該反射環設置於該底板上的環繞該底板的中間區域。該反射環與該底板組合形成一內部空間，該反射環包括複數個沿遠離該底板的方向堆疊設置的反射單元。每個反射單元的位於所述空間中的內表面為用於反射光線的反射面，該複數個反射單元的內表面相對所述底板具有依次增大的斜率，該複數個反射單元中的至少一者的內表面垂直於該底板。

一種用於調整發光二極體光源的光分佈的照明裝置，其包括一個基板，複數個設置於該基板上的發光二極體光源，及一個具有複數個獨立設置反射罩的反射模組。該反射模組具有複數個獨立設置反射罩，該複數個反射罩分別與該複數個發光二極體光源相對應。每個反射罩包括一個底板及一個反射環。該底板的中間區域用於容置所述發光二極體光源。該反射環設置於該底板上的環繞該底板的中間區域。該反射環與該底板組合形成一內部空間，該反射環包括複數個沿遠離該底板的方向堆疊設置的反射單元。每個反射單元的位於所述空間中的內表面為用於反射光線的反射面，該複數個反射單元的內表面相對所述底板具有依次增大的斜率，該複數個反射單元中的至少一者的內表面垂直於該底板。

相對於先前技術，反射罩中反射環所包括的複數個反射單元的內表面為具有不同斜率的反射面，所以設置於該反射罩中的發光二極體光源發出的光線經由該複數個具有不同斜率的內表面反射後以相對於底板不同的角度出 射，從而可改變發光二極體光源的光分佈。同時，反射罩所包括的底板與反射環的結構較為簡單，使得反射罩及使用該反射罩的照明裝置的結構簡單，組裝更容易。

下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。

以下將結合附圖對本發明的發光二極體100作進一步的詳細說明。

請參閱圖1與圖2，本發明第一實施例提供的一種反射罩10，其用於調整發光二極體光源101的光分佈，該反射罩10包括一個底板11及一個反射環12。

底板11的中間位置具有一個通孔112，該通孔112用於將發光二極體光源101收容在其中。該底板11可為一透光板，所用材料為玻璃，樹脂等透光材料。當然，底板11的通孔亦可改為一個用來容置發光二極體光源101凹槽，只要發光二極體光源101設置於底板11的中間區域即可。優選地，發光二極體光源101的出光面1012平行於該底板11的上表面114。

反射環12包括一個第一反射單元121，一個第二反射單元122及一個第三反射單元123。該第一反射單元121，第二反射單元122及第三反射單元123均設置於該底板11上且環繞該底板11的通孔112。在本實施例中，第一反射單元121、第二反射單元122及第三反射單元123均為圓環形結構，三者沿遠離底板11的方向依次堆疊設置，並且 第一反射單元121與底板11相連。反射環12總體上具有環形結構，其與底板11組合形成一空間13。當然，第一反射單元121、第二反射單元122及第三反射單元123亦可為方形等其他環狀結構，只要能與底板11組合形成一空間即可。

第一反射單元121、第二反射單元122及第三反射單元123的位於該空間13內的內表面為相對於底板11具有不同斜率的反射面。在本實施例中，第一反射單元121、第二反射單元122及第三反射單元123的內表面的斜率沿遠離該底板的方向依次變大。發光二極體光源101發出的光線經由該具有不同斜率的第一反射單元121、第二反射單元122及第三反射單元123的內表面反射後以相對於底板11不同的角度出射，從而改變了發光二極體光源101的光分佈，也就是改變了發光二極體光源101的光場形狀。藉由改變第一反射單元121、第二反射單元122及第三反射單元123的位於該空間13內的內表面的斜率，即可將得到實際需要的光分佈。由此可見，反射罩10所包括的底板11與反射環12具有較為簡單的結構。

另，反射環12所包括的第一反射單元121、第二反射單元122及第三反射單元123可藉由射出成型技術形成一體成型結構，進一步再藉由電鍍方式在第一反射單元121、第二反射單元122及第三反射單元123的位於該空間13內的內表面形成金屬反射膜，這樣不僅可降低製造成本，還可快速量產。

可以理解地，反射環12所包括的反射單元的數量、各反 射單元的斜率以及斜率的變化趨勢，均可根據實際需要得到的光分佈進行設計。

請參閱圖3，本發明第二實施例提供的一種反射罩20，其與上述第一實施例項所述之反射罩10基本相同，不同之處在於：發光二極體光源201設置於底板21的承載面212上且位於承載面212的中間區域。

反射環22包括一個第一反射單元221與一個第二反射單元222，第一反射單元221與第二反射單元222均設置於該底板21上且環繞該底板21的中間區域。第一反射單元221與底板21相連。第一反射單元221的內表面為具有一預定斜率的反射面，而第二反射單元222垂直於底板21。

發光二極體光源201發出的光線經由該具有第一反射單元221的傾斜內表面與第二反射單元222的垂直內表面反射後以不同的角度出射，從而改變了發光二極體光源201的光分佈。藉由改變第一反射單元221的內表面的斜率，即可將得到實際需要的光分佈。由此可見，反射罩20所包括的底板21與反射環22具有較為簡單的結構。

可以理解地，底板21與第二反射單元222之間亦可依次堆疊設置複數個環形結構的且具有不同斜率內表面的反射單元，以改變發光二極體光源201的光分佈。

請參閱圖4，本發明第三實施例提供的一種照明裝置30，其用於形成不同的光分佈，其包括一個基板31，複數個發光二極體光源32，一個反射模組33，一個透光板34。

複數個發光二極體光源32以陣列排佈的方式設置於基板31的一個表面311上。複數個發光二極體光源32分別與基板31電連接，而基板31則可與外部電源(圖未示)相連。

反射模組33包括複數個如第一實施例項所述之反射罩10。該複數個反射罩10是獨立地設置於該基板31的表面311上。每個反射罩10對應一個發光二極體光源32，即每個反射罩10的底板11上的通孔112收容一個發光二極體光源32。可以理解地，每個反射罩10所覆蓋的發光二極體光源32的數量可根據所需形成的光場形狀進行設計。

透光板34設置於反射模組33的與基板31的表面311相對的一側，以覆蓋反射模組33。透光板34用於對經由反射模組33出射的光線進行均勻化，使得照明裝置30能夠形成不同光分佈的同時具有較佳的光均勻度，還可防止水氣進入反射模組33中。

每個反射罩10的反射單元的內表面可將其下方的發光二極體光源32發出的光線反射至不同的方向，從而改變了發光二極體光源32的光分佈。照明裝置30具有較大照明範圍的同時，由複數個反射罩10的共同作用可改變該複數個發光二極體光源32的光分佈。如上所述每個反射罩10的結構較為簡單且製造材料較為廉價，使得照明裝置30的組裝靈活性較高且製造成本較低。需要指出的是，由於反射模組33所包括個複數個反射罩10是獨立設置地，所以當某個反射罩發生故障時，將其單獨替換即可，不需要拆除整個反射模組，降低了照明裝置30的維修成本。

請參閱圖5，本發明第四實施例提供的一種照明裝置40，其用於形成不同的光分佈，其包括一個基板41，複數個發光二極體光源42，一個反射模組43，一個透光板44。照明裝置40與上述第三實施例項所述之照明裝置30基本相同，不同之處在於：反射模組43包括一個基板431及複數個如第一實施例項所述之反射罩10。該複數個反射罩10以陣列排佈的方式設置於基板431上。本實施例中，照明裝置40中的各元件可較為容易的組裝在一起，尤其是反射模組43。

值得說明的是，上述第二實施例所提供的反射罩20亦可應用到上述照明裝置30或40中以替代反射罩10，同樣可得到不同的光分佈。對於本領域的普通技術人員來說，可根據本發明的技術構思做出其他各種對應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明申請專利範圍第的保護範圍。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限製本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10、20‧‧‧反射罩

101、201、32、42‧‧‧發光二極體光源

11、21‧‧‧底板

12、22‧‧‧反射環

112‧‧‧通孔

1012‧‧‧出光面

114‧‧‧上表面

121、221‧‧‧第一反射單元

122、222‧‧‧第二反射單元

123‧‧‧第三反射單元

13‧‧‧空間

212‧‧‧承載面

30、40‧‧‧照明裝置

31、41、431‧‧‧基板

33、43‧‧‧反射模組

34、44‧‧‧透光板

311‧‧‧表面

圖1係本發明第一實施例提供的反射罩的立體示意圖。

圖2係圖1所示反射罩沿II-II的截面圖。

圖3係本發明第二實施例提供的反射罩的截面示意圖。

圖4係本發明第三實施例提供的照明裝置的結構分解示意圖。

圖5係本發明第四實施例提供的照明裝置的結構分解示意圖。

10‧‧‧反射罩

101‧‧‧發光二極體光源

11‧‧‧底板

12‧‧‧反射環

112‧‧‧通孔

121‧‧‧第一反射單元

122‧‧‧第二反射單元

123‧‧‧第三反射單元

13‧‧‧空間

Claims (8)

1. 一種反射罩，用於調整發光二極體光源的光分佈，其包括：一個底板，該底板的中間區域用於容置發光二極體光源；一個設置於該底板上的環繞該底板的中間區域的反射環，該反射環與該底板組合形成一內部空間，該反射環包括複數個沿遠離該底板的方向堆疊設置的反射單元，每個反射單元的位於所述空間中的內表面為用於反射光線的反射面，該複數個反射單元的內表面相對所述底板具有依次增大的斜率，該複數個反射單元中的至少一者的內表面垂直於該底板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之反射罩，其中，該底板的中間位置具有一個用於***述發光二極體光源的通孔。
3. 如申請專利範圍第1項所述之反射罩，其中，該底板的中間位置具有一個用於***述發光二極體光源的凹槽。
4. 如申請專利範圍第1項所述之反射罩，其中，該反射單元為方形結構或圓環形結構。
5. 一種照明裝置，用於調整發光二極體光源的光分佈，其包括：一個基板；複數個設置於該基板上的發光二極體光源；一個具有複數個獨立設置反射罩的反射模組，該複數個反射罩分別與該複數個發光二極體光源相對應，每個反射罩包括：一個底板，該底板的中間區域具有一個與該發光二極體光 源相對的通孔；一個設置於該底板上的環繞該通孔的反射環，該反射環與該底板組合形成一內部空間，該反射環包括複數個沿遠離該底板的方向連續設置的反射單元，每個反射單元的位於所述空間中的內表面為用於反射光線的反射面，該複數個反射單元的內表面相對所述底板具有依次增大的斜率，該複數個反射單元中的至少一者的內表面垂直於該底板。
6. 如申請專利範圍第5項所述之照明裝置，其進一步包括一個透光板，該透光板覆蓋在該反射模組上，該透光板位於該反射模組的與該複數個發光二極體光源相對的一側。
7. 如申請專利範圍第5項所述之照明裝置，其中，該反射模組進一步包括一個具有一承載面的承載板，該複數個反射罩以陣列排佈的方式設置於該承載板的承載面上。
8. 如申請專利範圍第5項所述之照明裝置，其中，該反射單元為方形結構或圓環形結構。