TWM481366U - 可達到最大集光效果的照明裝置 - Google Patents

Description

可達到最大集光效果的照明裝置

一種照明裝置，尤其是一種透過適當配置透鏡、發光源及反光罩之間的對位關係，而將所有的發射光線收集並向前投射的集光照明裝置，具有集光效果最大化的優點。

目前應用發光二極體的燈具的設計難點在於二次光學設計。目前常見的使用聚光透鏡的聚光型照明燈具，其照射圖案的亮度不均，出現明暗相間的現象。這種亮度不均的光照多有使人不適，容易引起人的視覺疲勞。如何使發光二極體燈具提供視覺舒適的照明效果，直接關係到其在各照明場合的適用程度，是其應用推廣的很重要的因素，因此，業者對此問題多有關注。

參閱第一圖，習知技術之發光二極體燈具之示意圖。習知之發光二極體燈具包括反射鏡1a、安裝於反射鏡1a底側之發光二極體模組2a及安裝於反射鏡1a上且罩設發光二極體模組2a之平板狀透鏡3a。平板狀透鏡3a只能起保護發光二極體之作用，幾乎沒有二次光學的作用，能讓發光二極體模組2a的光線行二次光學作用只能單靠反射鏡1a。

如第一圖所示，當發光二極體模組2a射出光線的發光角度為140度時，但只有發光角度於20度至48.59及131.4至160度的光線能經由反射鏡1a做反射，因此如圖一所示，只有位於上述發光角度的光線可作為可被控制的反射光，從其餘角度所射出的光線則為非可控制的自由漫射光，故集光效率非常低。

參閱第二圖，習知技術之另一發光二極體燈具之示意圖。其中發光二極體模組2a的上方設置一個二次光學鏡組4a，二次光學鏡組4a的中央部份為凸透鏡41a，兩側部份概呈反射鏡的結構，其中凸透鏡41a以 其弧形反射面將大角度出射光折成小角度出射光，換言之，發光二極體模組2a原本小角度出射光藉二次光學鏡組4a的凸面，可折射成更小角度出射光射出，因此凸透鏡可聚合於發光二極體模組2a於中間角度範圍所射出的光線，但是發光二極體模組2a於兩側角度射出的部份光線還是無法受到二次光學作用，二次光學後的亮度分佈還是有明暗相間的現象，亦即還是有無法收集漫射光線的問題。

這種亮度不均的光照易使人不適，易引起人的視覺疲勞。因此必須提供一種可提升集光率之透鏡結構，並將光源所產生的散射光線轉換成一道聚集光束，進而達到增強出光均勻度及出光強度的目的。

本創作的主要目的在於提供一種可達到最大集光效果的照明裝置，其中透過適當配置透鏡、發光源及反光罩之間的相對位置關係，而使發光源所發射出且未經反光罩的光線均能通過透鏡，而被透鏡收集並向外投射，藉以達到增強出光均勻度及出光強度的目的。

為達上述目的，本創作之具體技術手段包含有一反光罩；一基座，頂面上設有一發光源，該發光源設置於該反光罩的底部，其中該發光源所射出的光線包含直接射出光束及間接射出光束，直接射出光束為從該發光源射出且未經該反光罩而直接射出於該反光罩外的光線，間接射出光束為從該發光源射出且經該反光罩而反射於該反光罩外的光線。

一透鏡，設置於該發光源之上及該反光罩之中，其中該透鏡位於直接射出光束的光行進路徑上並與該發光源相隔有一特定距離，其中，在該特定距離下該發光源射出的直接射出光束可完全通過該透鏡。

此外本創作更包含一透鏡座，該透鏡被固定於該透鏡座中，而該透鏡座固定於該反光罩上，其中該透鏡座之面向於該基座的一面形成有複數個為彎弧狀之入光部，該等入光部系比鄰連接，藉此，以提高投射光束的強度與投射光束的範圍。

100‧‧‧可達到最大集光效果的照明裝置

1‧‧‧反光罩

3‧‧‧基座

31‧‧‧發光源

5‧‧‧透鏡

7‧‧‧透鏡座

71‧‧‧底座

73‧‧‧筒體

711‧‧‧入光部

L1‧‧‧直接射出光束

L2‧‧‧間接射出光束

1a‧‧‧反射鏡

2a‧‧‧發光二極體模組

3a‧‧‧平板狀透鏡

4a‧‧‧二次光學鏡組

41a‧‧‧凸透鏡

第一圖為習知技術之發光二極體燈具之示意圖。

第二圖為習知技術之另一發光二極體燈具之示意圖。

第三圖為本創作之可達到最大集光效果的照明裝置的示意圖。

第四圖為本創作之一較佳實施例示意圖。

第五圖為本創作之另一較佳實施例示意圖。

以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

參閱第三圖，本創作之可達到最大集光效果的照明裝置的示意圖，參閱第四圖，本創作之一較佳實施例示意圖，本創作之可達到最大集光效果的照明裝置。如第三圖所示，本創作的可達到最大集光效果的照明裝置100主要包含有一反光罩1、一基座3與一透鏡5。

該反光罩1用以反射光線，以將光線反射於外，該反光罩1可設置於該基座3的上方，呈底窄頂寬的態樣。該基座3的頂面上固設有一發光源31，該發光源31位於該反光罩1之底部的開口處，其中該發光源31所射出的光線包含直接射出光束L1及間接射出光束L2，直接射出光束L1為從該發光源31射出且未經該反光罩1而直接射出於該反光罩1外的光線，間接射出光束L2為從該發光源31射出且經該反光罩1而反射於該反光罩1外的光線。其中，該發光源31可以是一發光二極體或其他具發光功能的元件或裝置。

如第三圖所示的該發光源31，其所射出的光線包含了一道直接射出光束L1與兩道的間接射出光束L2。

如第三圖所示，該透鏡5設置於該發光源31之上及該反光罩1之中，其中該透鏡5位於直接射出光束L1的光行進路徑上並與該發光源31相隔有一特定距離，在該特定距離下該發光源31射出的直接射出光束L1可完全通過該透鏡5。其中該透鏡5為凸透鏡、菲涅爾透鏡(如第四圖所示)或具有聚光功能的透鏡。

在本創作的實施例中，如第三圖所示，該透鏡5被固定於一透鏡座7中，而該透鏡座7固定於該反光罩1的頂部上。要注意的是，上 述的該透鏡座7或該透鏡5的配置視實際需要而定，在此僅是說明用的實例而已，並非用以限制本創作範圍，亦即該透鏡座7可依據實際需要而配置於該反光罩1或該基座3上，或者該反光罩1或該基座3本身形成出該透鏡座7，其中該透鏡座7具透光性。

該透鏡座7由一底座71及為中空的一筒體73組成，該底座71的兩端位於該反光罩1的頂部上，該筒體73從該底座1朝該發光源31的方向往下延設而成，該透鏡5可固定於該筒體73的端部，如第三~四圖所示。此外，該筒體73的端部與該發光源31之間亦可保持在該特定距離。

本創作的特點即在於，由於直接射出光束L1可完全通過該透鏡5，不但避免現有技術中因無法完全收集光線所導致光線損失問題，並能將光線利用率最大化，再者透過該透鏡5的二次光學作用，將直接射出光束L1集中並向前投射，以達到最大集光效果。

參閱第五圖，本創作之另一較佳實施例示意圖。如第五圖所示，其中，該透鏡座7之面向於該基座3的一面更形成有複數個為彎弧狀之入光部711，該等入光部711系比鄰連接。較佳的，該等入光部711的彎弧狀為內凹、外凸型式或使光線得以折射的形狀。

如第五圖所示，當直接射出光束L1與間接射出光束L2通過為該等入光部711時，由於該等入光部711為內凹(或外凸)的彎弧狀，因此原本為直線行進的直接射出光束L1與間接射出光束L2在通過該等入光部711時，會產生出散射的光學效果，而使所有光線從該透鏡座7投射出去後，投射角度及照明範圍得以增大。要注意的是，圖示所顯示的入光部711的弧度視實際所需的投射角度而定，圖示中入光部711的弧度在此僅是說明用的實例而已，並非用以限制本創作的範圍。

本創作的另一特點在於，不僅能將光線利用率最大化，並透過彈性設計入光部711的弧度，因此在提高投射光束亮度的同時，也能有效維持投射光束的角度與範圍。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

100‧‧‧可達到最大集光效果的照明裝置

1‧‧‧反光罩

3‧‧‧基座

31‧‧‧發光源

5‧‧‧透鏡

7‧‧‧透鏡座

71‧‧‧底座

73‧‧‧筒體

L1‧‧‧直接射出光束

L2‧‧‧間接射出光束

Claims (6)

1. 一種可達到最大集光效果的照明裝置，包含：一反光罩；一基座，頂面上設有一發光源，該發光源設置於該反光罩的底部，其中該發光源所射出的光線包含直接射出光束及間接射出光束，直接射出光束為從該發光源射出且未經該反光罩而直接射出於該反光罩外的光線，間接射出光束為從該發光源射出且經該反光罩而反射於該反光罩外的光線；一透鏡，設置於該發光源之上及該反光罩之中，其中該透鏡位於直接射出光束的光行進路徑上並與該發光源相隔有一特定距離，其中，在該特定距離下該發光源射出的直接射出光束可完全通過該透鏡；以及一透鏡座，該透鏡被固定於該透鏡座中，而該透鏡座固定於該反光罩上，其中該透鏡座之面向於該基座的一面形成有複數個為彎弧狀之入光部，該等入光部比鄰連接。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之可達到最大集光效果的照明裝置，其中該發光源可以是一發光二極體。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之可達到最大集光效果的照明裝置，其中該透鏡座由一底座及為中空的一筒體組成，該底座的兩端位於該反光罩的頂部上，該筒體從該底座朝該發光源的方向往下延設而成，該透鏡固定於該筒體的端部。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之可達到最大集光效果的照明裝置，其中該透鏡座具透光性。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之可達到最大集光效果的照明裝置，其中該透鏡為凸透鏡或菲涅爾透鏡。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之可達到最大集光效果的照明裝置，其中該等入光部的彎弧狀呈內凹型式或外凸型式。