TWM486726U - 照明裝置 - Google Patents

Description

照明裝置

本新型創作是有關於一種照明裝置，且特別是有關於一種以發光二極體(light-emitting diode,LED)為光源的照明裝置。

近年來，隨著發光二極體的發光效率的提升，發光二極體光源已可逐漸取代傳統光源而應用於各種領域。然而，一般傳統光源在各角度的發光強度是相同的，亦即所謂的全周光；但是發光二極體光源是一種具有指向性的光源。詳細來說，一般發光二極體光源於正向的出光強度較高，側向的出光強度較弱，呈郎伯型分布(Lambertian distribution)。因此，若將發光二極體光源直接取代原有的傳統光源，則會使得原使用傳統光源的照明裝置的發光角度受限。

本新型創作提供一種照明裝置，其具有良好的發光角度與光學特性。

本新型創作的照明裝置，其包括一基座、一發光二極體 封裝、一光形調整元件以及一燈罩。發光二極體封裝配置於基座上。光形調整元件配置於基座上以覆蓋發光二極體封裝，其中光形調整元件於發光二極體封裝上方定義出一空間。燈罩與基座組裝，其中發光二極體封裝與光形調整元件被燈罩與基座所共同包覆。

在本新型創作的一實施例中，上述的基座包括一散熱底座以及一凸台。凸台配置於散熱底座上，以承載發光二極體封裝。

在本新型創作的一實施例中，上述的光形調整元件包括一含有螢光材料的遠程螢光蓋體(remote phosphor cap)。

在本新型創作的一實施例中，上述的光形調整元件包括一含有擴散粒子的散射蓋體(scattering cap)。

在本新型創作的一實施例中，上述的光形調整元件為半球狀結構。

在本新型創作的一實施例中，上述的發光二極體封裝具有一光軸，且光軸通過光形調整元件的一頂部。

在本新型創作的一實施例中，上述的燈罩包括一燈罩主體以及多個光學微結構。燈罩主體與基座組裝，以覆蓋發光二極體封裝以及光形調整元件。多個光學微結構排列於燈罩主體的一外表面上，其中光學微結構包括多個環狀微結構，且光軸通過各環狀微結構的中心。

基於上述，本發明上述實施例的照明裝置可在使用發光二極體作為光源的情況下提供良好的發光角度與光學特性。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

A1、A2‧‧‧光軸

B1‧‧‧外表面

B2‧‧‧內表面

L‧‧‧光束

S‧‧‧空間

T‧‧‧頂部

10、20、30、40、50、60‧‧‧照明裝置

100‧‧‧基座

102‧‧‧凸台

104‧‧‧散熱底座

120‧‧‧發光二極體封裝

122‧‧‧基材

124‧‧‧光學透鏡

140‧‧‧光形調整元件

160、260‧‧‧燈罩

162、262‧‧‧燈罩主體

164、264‧‧‧光學微結構

260a‧‧‧第一部件

260b‧‧‧第二部件

圖1是本新型創作的一實施例的照明裝置的***圖。

圖2A是圖1的光形調整元件配置於基座上以覆蓋發光二極體封裝的立體透視圖。

圖2B是圖1的光形調整元件配置於基座上以覆蓋發光二極體封裝的另一立體透視圖。

圖3是圖1的照明裝置的剖視圖。

圖4A是圖3的發光二極體封裝搭配光形調整元件的光形圖。

圖4B是圖3的發光二極體封裝搭配光形調整元件的另一光形圖。

圖5是圖3的照明裝置的局部放大剖視圖。

圖6是本新型創作的另一實施例的照明裝置的***圖。

圖7是圖6的照明裝置的局部放大剖視圖。

圖8是本新型創作的再一實施例的照明裝置的***圖。

圖9是圖8的照明裝置的局部放大剖視圖。

圖10是本新型創作的另一實施例的照明裝置的***圖。

圖11是圖10的照明裝置的剖視圖。

圖12是圖11的照明裝置的局部放大剖視圖。

圖13是本新型創作的另一實施例的照明裝置的***圖。

圖14是圖13的照明裝置的局部放大剖視圖。

圖15是本新型創作的再一實施例的照明裝置的***圖。

圖16是圖15的照明裝置的局部放大剖視圖。

圖1是本新型創作的一實施例的照明裝置的***圖。請 參考圖1，本實施例中的照明裝置10包括一基座100、一發光二極體封裝120、一光形調整元件140以及一燈罩160，且其中燈罩160為單件式。

圖2A是圖1的光形調整元件配置於基座上以覆蓋發光二 極體封裝的立體透視圖。圖2B是圖1的光形調整元件配置於基座上以覆蓋發光二極體封裝的另一立體透視圖。請參考圖2A，發光二極體封裝120是以晶片-基材型態(COB)圖式表示，其中發光二極體是先以晶片型態配置於基材122上，由此發光二極體晶片與電路板電性連接；接著，再於基材122上製作光學透鏡124，光學透鏡124覆蓋於發光二極體晶片上，由此形成晶片-基材型態的發光二極體封裝120。在可行的實施例中，一個光學透鏡124可覆蓋一個發光二極體晶片，或者一個光學透鏡124可覆蓋多個發光二極體晶片，但本發明並不限定於此。如圖2B所示，發光二極體封裝120也可以為表面黏著型態(SMD)，發光二極體是以元件型態配置於基材122上。以下為方便說明，發光二極體封裝120皆是以 晶片-基材型態圖式表示。

詳細來說，圖3是圖1的照明裝置的剖視圖。請同時參考圖2A以及圖3，在本實施例中，發光二極體封裝120是配置於基座100上，且光形調整元件140是配置於基座100上以覆蓋發光二極體封裝120。本實施例的基座100包括一散熱底座104以及一凸台102，其中凸台102配置於散熱底座104上，且凸台102是用以承載發光二極體封裝120。其中，發光二極體封裝120被光形調整元件140與基座100所共同包覆，發光二極體封裝120與光形調整元件140被燈罩160與基座100所共同包覆，且光形調整元件140與發光二極體封裝120並無直接接觸。舉例而言，本實施例的光形調整元件140為半球狀結構，其中利用一為半球狀結構的光形調整元件140配置於發光二極體封裝120上方，由此在發光二極體封裝120上方定義出一空間S。並且，在具有單件式燈罩160的照明裝置10中，發光二極體封裝120具有一光軸A1，且光軸A1通過光形調整元件140的一頂部T。需說明的是，在此描述光形調整元件140的半球狀結構是指沿著光軸A1的光形調整元件140的剖面是為一環狀圖案，隨著剖面與基座100的距離愈遠，則環狀圖案所圍成的剖面面積愈小，且於頂部T處的環狀圖案的剖面面積實質上為一個點。但本發明並不限定於此，光形調整元件140的外型可以依設計需要為任何其他的形式，例如為半橢圓狀結構、半錐狀結構等等。

如此一來，圖4A是圖3的發光二極體封裝搭配光形調整 元件的光形圖，其中垂直軸代表發光二極體封裝120之光軸A1，水平軸代表發光二極體封裝120配置的水平位置，同心軸線代表發光二極體封裝120之發光強度，同心軸線每格間距大小為30坎德拉(candela，cd)，且放射軸線代表發光二極體封裝120之發光角度，放射軸線每格間距大小為10度(degrees,deg)。請參考圖3以及圖4A，圖4A中的粗黑色實線示意出自發光二極體封裝120產生的光束L，經由光形調整元件140後所形成的光形分布，其發光角度大於180度。

在本實施例中，光形調整元件140例如是一含有螢光材 料(未繪示)的遠程螢光蓋體。舉例而言，當本實施例的發光二極體封裝120為發出藍光的情況下，光形調整元件140可為具有黃色螢光材料的遠程螢光蓋體。遠程螢光蓋體中的螢光材料可作為光束L的波長轉換材料，以將發光二極體封裝120所發出的部分藍光轉換為黃光，發光二極體封裝120所提供的藍光以及經由螢光材料轉換之後所產生的黃光混合後，便可產生白光。或者，本實施例中的發光二極體封裝120可為直接發出白光。由此，本實施例的照明裝置10可藉由發光二極體封裝120搭配光形調整元件140的配置，使其具有良好的發光角度。

值得注意的是，在本實施例中發光二極體封裝120與光 形調整元件140間具有一空間S。換言之，螢光材料(未繪示)與發光二極體封裝120並無直接接觸。並且，具有螢光材料之光形調整元件140(即遠程螢光蓋體)的表面可為平滑或具有咬花等表面 結構。

另一方面，在本實施例中，光形調整元件140也可為一含有擴散粒子(未繪示)的散射蓋體。舉例而言，本實施例的散射蓋體可由混有擴散粒子的矽樹脂、混有擴散粒子的耐熱塑膠或其他混有擴散粒子的適當材料，且散射蓋體的顏色可呈白色，但並不以此為限。如此一來，圖4B是圖3的發光二極體封裝搭配光形調整元件的另一光形圖，其中垂直軸代表發光二極體封裝120之光軸A1，水平軸代表發光二極體封裝120配置的水平位置，同心軸線代表發光二極體封裝120之發光強度，同心軸線每格間距大小為20坎德拉(candela，cd)，且放射軸線代表發光二極體封裝120之發光角度，放射軸線每格間距大小為10度(degrees,deg)。請參考圖3以及圖4B，圖4B中的粗黑色實線示意出自發光二極體封裝120產生的光束L，經由含有擴散粒子的光形調整元件140後所形成的光形分布，其發光角度大於130度。值得注意的是，在本實施例中，發光二極體封裝120與光形調整元件140間具有一空間S。換言之，擴散粒子(未繪示)與發光二極體封裝120可無直接接觸，由此可使發光二極體封裝120所發出的光束L在行經空間S後再被散射，而使光束L的分佈範圍擴大。並且，具有擴散粒子之光形調整元件140(即散射蓋體)的表面可為平滑或具有咬花等表面結構。

圖5是圖3的照明裝置的局部放大剖視圖。請參考圖3以及圖5，在本實施例中，燈罩160包括一燈罩主體162以及多個 光學微結構164。多個光學微結構164排列於燈罩主體162的一外表面B1上，其中光學微結構164包括多個環狀微結構，且光軸A1通過各環狀微結構的中心。

需說明的是，本實施例的光罩主體162的外型並不限定 如圖1以及圖3所示；換言之，只要光罩主體162的外型為沿光軸A1而呈對稱，即為本實施例的可能光罩主體外型，其剖面形狀可例如為近似梯形、近似圓形、近似三角形或者近似多邊形等。 此外，本實施例的光學微結構164的外型並不限定於圖1以及圖5所示；換言之，只要光學微結構164為沿光軸A1的環狀微結構，即為本實施例的可能光學微結構外型，其剖面形狀可例如為半圓形、三角形、四邊形或者多邊形等，且其透光度或微結構彼此之間的間距亦可依需求調整。

在本實施例的照明裝置10中，當使用發光二極體作為光 源時，將發光二極體封裝120配置於基座100的凸台102上，且將光形調整元件140配置於發光二極體封裝120上，其中發光二極體封裝120與光形調整元件140間具有一空間S，如此一來，可以使照明裝置10具有良好的發光角度。再者，光形調整元件140例如為含有螢光材料的遠程螢光蓋體，用以進行光束L的波長轉換；或者，光形調整元件140例如為含有散射材料的散射蓋體，用以使光束L的分佈範圍擴大，且光形調整元件140(遠程螢光蓋體、散射蓋體)的表面可為平滑或具有咬花等表面結構。除上述之外，更可搭配具有多個光學微結構164的燈罩160的使用， 由此可更進一步的提升發光二極體光源的發光角度與光束L分佈的均勻度。

除了上述的遠程螢光蓋體與散射蓋體之外，光形調整元 件140亦可採用其他設計。舉例而言，光形調整元件140可以不具有螢光材料與散射材料，且不具有螢光材料與散射材料之光形調整元件140的表面可為平滑或是具有咬花等表面結構。

圖6是本新型創作的另一實施例的照明裝置的***圖。 圖7是圖6的照明裝置的局部放大剖視圖。請參考圖6以及圖7，本實施例的照明裝置20與前述實施例的照明裝置10相似，其類似的構件以相同的標號表示，且具有類似的功能，並省略描述。 而照明裝置20與照明裝置10主要差異之處在於：多個光學微結構164排列於燈罩主體162的一內表面B2上。

在本實施例的照明裝置20中，當使用發光二極體作為光 源時，將發光二極體封裝120配置於基座100的凸台102上，且將光形調整元件140配置於發光二極體封裝120上，其中發光二極體封裝120與光形調整元件140間具有一空間S，如此一來，可以使照明裝置20具有良好的發光角度。再者，光形調整元件140例如為含有螢光材料的遠程螢光蓋體，用以進行光束L的波長轉換；或者，光形調整元件140例如為含有散射材料的散射蓋體，用以使光束L的分佈範圍擴大，且光形調整元件140(遠程螢光蓋體、散射蓋體)的表面可為平滑或具有咬花等表面結構。除上述之外，更可搭配具有多個光學微結構164的燈罩160的使用， 由此可更進一步的提升發光二極體光源的發光角度與光束L分佈的均勻度。

圖8是本新型創作的再一實施例的照明裝置的***圖。 圖9是圖8的照明裝置的局部放大剖視圖。請參考圖8以及圖9，本實施例的照明裝置30與前述實施例的照明裝置10相似，其類似的構件以相同的標號表示，且具有類似的功能，並省略描述。 而照明裝置30與照明裝置10主要差異之處在於：多個光學微結構164排列於燈罩主體162的一外表面B1以及一內表面B2上。

在本實施例的照明裝置30中，當使用發光二極體作為光源時，將發光二極體封裝120配置於基座100的凸台102上，且將光形調整元件140配置於發光二極體封裝120上，其中發光二極體封裝120與光形調整元件140間具有一空間S，如此一來，可以使照明裝置30具有良好的發光角度。再者，光形調整元件140例如為含有螢光材料的遠程螢光蓋體，用以進行光束L的波長轉換；或者，光形調整元件140例如為含有散射材料的散射蓋體，用以使光束L的分佈範圍擴大，且光形調整元件140(遠程螢光蓋體、散射蓋體)的表面可為平滑或具有咬花等表面結構。除上述之外，更可搭配具有多個光學微結構164的燈罩160的使用，由此可更進一步的提升發光二極體光源的發光角度與光束L分佈的均勻度。

圖10是本新型創作的另一實施例的照明裝置的***圖。圖11是圖10的照明裝置的剖視圖。請參考圖10以及圖11，本實 施例的照明裝置40與前述實施例的照明裝置10相似，其類似的構件以相同的標號表示，且具有類似的功能，並省略描述。而照明裝置40與照明裝置10主要差異之處在於：照明裝置40的燈罩260由多個部件所構成。在本實施例中燈罩260包括第一部件260a以及與第一部件260a組裝的第二部件260b，其中第二部件260b組裝於基座100上，而第一部件260a組裝於第二部件260b上以構成燈罩260的頂部。由圖11可知，在包括有第一部件260a與第二部件260b的燈罩260中，發光二極體封裝120具有一光軸A2，且光軸A2通過形調整元件140的一頂部T以及第一部件260a的中心。

詳細來說，本實施例的發光二極體封裝120配置於基座 100上，且光形調整元件140配置於基座100上以覆蓋發光二極體封裝120，其中光形調整元件140與發光二極體封裝120並無直接接觸。再者，將燈罩260與基座100組裝，如此一來，發光二極體封裝120與光形調整元件140被燈罩260與基座100所共同包覆，且發光二極體封裝120被光形調整元件140與基座100所共同包覆。

圖12是圖11的照明裝置的局部放大剖視圖。請參考圖 11以及圖12，在本實施例中燈罩260包括一燈罩主體262以及多個光學微結構264。多個光學微結構264排列於燈罩主體262的一外表面B1上，其中光學微結構264包括多個環狀微結構，且光軸A2通過各環狀微結構的中心。

需說明的是，本實施例的光罩主體262的外型並不限定於圖10以及圖11所示；換言之，當其第一部件260a、第二部件260b組合後，只要光罩主體262的外型為沿光軸A2而呈對稱，即為本實施例的可能光罩主體外型，其剖面形狀可例如為近似梯形、近似圓形、近似三角形或者近似多邊形等。此外，本實施例的光學微結構264的外型並不限定於圖10以及圖11所示；換言之，只要光學微結構264為沿光軸A2的環狀微結構，即為本實施例的可能光學微結構外型，其剖面形狀可例如為半圓形、三角形、四邊形或者多邊形等，且其透光度或微結構彼此之間的間距亦可依需求調整。

在本實施例的照明裝置40中，當使用發光二極體作為光 源時，將發光二極體封裝120配置於基座100的凸台102上，且將光形調整元件140配置於發光二極體封裝120上，其中發光二極體封裝120與光形調整元件140間具有一空間S，如此一來，可以使照明裝置40具有良好的發光角度。再者，光形調整元件140例如為含有螢光材料的遠程螢光蓋體，用以進行光束L的波長轉換；或者，光形調整元件140例如為含有散射材料的散射蓋體，用以使光束L的分佈範圍擴大，且光形調整元件140(遠程螢光蓋體、散射蓋體)的表面可為平滑或具有咬花等表面結構。除上述之外，更可搭配具有多個光學微結構264的燈罩260的使用，由此可更進一步的提升發光二極體光源的發光角度與光束L分佈的均勻度。

圖13是本新型創作的另一實施例的照明裝置的***圖。 圖14是圖13的照明裝置的局部放大剖視圖。請參考圖13以及圖14，本實施例的照明裝置50與前述實施例的照明裝置40相似，其類似的構件以相同的標號表示，且具有類似的功能，並省略描述。而照明裝置50與照明裝置40主要差異之處在於：多個光學微結構264排列於燈罩主體262的一內表面B2上。

在本實施例的照明裝置50中，當使用發光二極體作為光 源時，將發光二極體封裝120配置於基座100的凸台102上，且將光形調整元件140配置於發光二極體封裝120上，其中發光二極體封裝120與光形調整元件140間具有一空間S，如此一來，可以使照明裝置50具有良好的發光角度。再者，光形調整元件140例如為含有螢光材料的遠程螢光蓋體，用以進行光束L的波長轉換；或者，光形調整元件140例如為含有散射材料的散射蓋體，用以使光束L的分佈範圍擴大，且光形調整元件140(遠程螢光蓋體、散射蓋體)的表面可為平滑或具有咬花等表面結構。除上述之外，更可搭配具有多個光學微結構264的燈罩260的使用，由此可更進一步的提升發光二極體光源的發光角度與光束L分佈的均勻度。

圖15是本新型創作的再一實施例的照明裝置的***圖。 圖16是圖15的照明裝置的局部放大剖視圖。請參考圖15以及圖16，本實施例的照明裝置60與前述實施例的照明裝置40相似，其類似的構件以相同的標號表示，且具有類似的功能，並省略描 述。而照明裝置60與照明裝置40主要差異之處在於：多個光學微結構264排列於燈罩主體262的一外表面B1以及一內表面B2上。

在本實施例的照明裝置60中，當使用發光二極體作為光 源時，將發光二極體封裝120配置於基座100的凸台102上，且將光形調整元件140配置於發光二極體封裝120上，其中發光二極體封裝120與光形調整元件140間具有一空間S，如此一來，可以使照明裝置60具有良好的發光角度。再者，光形調整元件140例如為含有螢光材料的遠程螢光蓋體，用以進行光束L的波長轉換；或者，光形調整元件140例如為含有散射材料的散射蓋體，用以使光束L的分佈範圍擴大，且光形調整元件140(遠程螢光蓋體、散射蓋體)的表面可為平滑或具有咬花等表面結構。除上述之外，更可搭配具有多個光學微結構264的燈罩260的使用，由此可更進一步的提升發光二極體光源的發光角度與光束L分佈的均勻度。

綜上所述，在本新型創作的照明裝置中，當使用發光二 極體作為光源時，藉由發光二極體封裝以及光形調整元件的配置，可以使得照明裝置具有良好的發光角度。再者，光形調整元件例如為含有螢光材料的遠程螢光蓋體，用以進行光束的波長轉換；或者，光形調整元件例如為含有散射材料的散射蓋體，用以使光束的分佈範圍擴大，且光形調整元件(遠程螢光蓋體、散射蓋體)的表面可為平滑或具有咬花等表面結構。除上述之外，更 可搭配具有多個光學微結構的燈罩的使用，由此可更進一步的提升發光二極體光源的發光角度與光束分佈的均勻度，而達到全周光的效果。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧照明裝置

100‧‧‧基座

120‧‧‧發光二極體封裝

140‧‧‧光形調整元件

160‧‧‧燈罩

Claims (7)

1. 一種照明裝置，包括：一基座；一發光二極體封裝，配置於該基座上；一光形調整元件，配置於該基座上以覆蓋該發光二極體封裝，其中該光形調整元件於該發光二極體封裝上方定義出一空間；以及一燈罩，與該基座組裝，其中該發光二極體封裝與該光形調整元件被該燈罩與該基座所共同包覆。
2. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該基座包括：一散熱底座；以及一凸台，配置於該散熱底座上，以承載該發光二極體封裝。
3. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該光形調整元件包括一含有螢光材料的遠程螢光蓋體。
4. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該光形調整元件包括一含有擴散粒子的散射蓋體。
5. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該光形調整元件為半球狀結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該發光二極體封裝具有一光軸，且該光軸通過該光形調整元件的一頂部。
7. 如申請專利範圍第6項所述的照明裝置，其中該燈罩包括：一燈罩主體，與該基座組裝，以覆蓋該發光二極體封裝以及 該光形調整元件；以及多個光學微結構，排列於該燈罩主體的一外表面上，其中該些光學微結構包括多個環狀微結構，且該光軸通過各該環狀微結構的中心。