CN101852381A - 一种可变色放电灯装置 - Google Patents

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Abstract

一种可变色放电灯装置，包括一第一灯管、一第二灯管与一可变电压系统。第一灯管具有第一管径，其中，第一灯管内设置有一第一荧光粉。第二灯管连结第一灯管，并具有第二管径，其中，第二管径不同于第一管径。第二灯管内设置有一第二荧光粉，其中，第二荧光粉的第二色温不同于第一荧光粉的第一色温。可变电压系统连接第一灯管与第二灯管，用以提供并调控第一灯管与第二灯管的一共同电压。在共同电压被调整时，第一荧光粉与第二荧光粉各别的发光效率随该共同电压变动，借此以调整第一灯管与第二灯管的混光颜色。

Description

一种可变色放电灯装置
技术领域
本发明是有关于一种放电灯装置，且特别是有关于一种可变色放电灯装置。
背景技术
在日常生活中不可或缺的灯源有几种，例如：白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯等。由于白炽灯的光电转换效率极差(约仅有10％会转换成光)且会产生高温，相较之下，荧光灯的转换效率高很多(接近40％)。此外，荧光灯所产生的热只是相同亮度的白炽灯的六分之一，使得许多场合的白炽灯普遍为荧光灯所取代。举例来说，在需要空气调节的商场、卖场、办公大楼等都会使用荧光灯照明以节省电力。小型的荧光灯，或称为节能灯泡可把荧光灯及启动电子结合，并使用标准电灯泡的接口，则可用以替代普通的白炽灯泡。
大多数用于照明的灯源仅提供单一色光，最常见为白光，因此要制作可调控或提供其他色光的灯源时，通常需装设更多调控的元件。例如，传统上必须使用至少三个调控系统以针对红、绿、蓝三种光色的稀有气体放电灯进行可变颜色的调控，使灯源原本的结构变得复杂，连带地使制作成本增加。
发明内容
本发明关于一种可变色放电灯装置，其通过改变电压的方式，使不同管径的灯管内的荧光粉其发光效率变动，以产生不同光色，借此，以使放电灯装置的混光在不同光色之间作变化，而无须制作复杂的结构即可符合市场需求。
根据本发明的一方面，提出一种可变色放电灯装置，其包括一第一灯管、一第二灯管与一可变电压系统。第一灯管具有第一管径，其中，第一灯管内设置有一第一荧光粉。第二灯管连结第一灯管，并具有第二管径，其中，第二管径不同于第一管径。第二灯管内设置有一第二荧光粉，其中，第二荧光粉的色温不同于第一荧光粉的色温。可变电压系统连接第一灯管与第二灯管，用以提供并调控第一灯管与第二灯管的一共同电压。在共同电压被调整时，第一荧光粉与第二荧光粉各别的发光效率随该共同电压变动，借此以调整第一灯管与第二灯管的混光颜色。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1为依照本发明优选实施例的一种可变色放电灯装置的示意图。
图2为不同管径的灯管在不同电压下的发光效率关系图。
图3为可调控变色范围的示意图。
图4为本发明另一实施例的具有螺旋型灯管的示意图。
主要元件符号说明
100、400：可变色放电灯装置
101：第一灯管
103：第二灯管
105：第三灯管
110：可变电压系统
112：调控单元
112A至112D：光色选项
114：电压转换单元
116：电压输出单元
200：电源
403：螺旋型灯管
具体实施方式
本发明的实施例说明的可变色放电灯装置包括至少二个连结在一起的灯管，这些灯管的管径相异，且灯管中设置不同色温的荧光粉，使灯管内的荧光粉的发光效率会受电压高低的变化所影响，因而产生多种混光颜色。以下以多个结构说明，但并不限定本发明的范围。
请参照图1，其为依照本发明优选实施例的一种可变色放电灯装置的示意图。可变色放电灯装置100包括一第一灯管101、一第二灯管103、一第三灯管105与一可变电压系统110，其中，第一灯管101、第二灯管103与第三灯管105连结在一起使得三个灯管的管内互通以构成一个单灯，并与可变电压系统110连接。第一灯管101具有第一管径，第二灯管103具有第二管径，而第三灯管105具有第三管径，其中，第一管径、第二管径与第三管径不相同。另外，第一灯管101、第二灯管103与第三灯管105为荧光灯管。第一灯管101内设置有一第一荧光粉，第二灯管103内设置有一第二荧光粉，而第三灯管105内设置有一第三荧光粉，其中，第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉的色温亦不相同。
荧光灯管内除了荧光粉物质外，更充满了低压氩气或氩氖混合气体及水银蒸气。在荧光灯管的两端例如设有灯丝线圈(或电极)，当电源接通后，电流会通过灯丝加热并释放出电子，电子会把管内气体变成等离子体，并令管内电流加大，当两组灯丝间的电压超过一定值之后，荧光灯管开始产生放电，而水银蒸气会接着发放出紫外线。当荧光灯管内的荧光粉受紫外线激发后，便会释放出可见光。
并请参照图2、图3，图2为不同管径的灯管在不同电压下的相对发光效率关系图，如图2所示，无论电压大小，当灯管的管径越大时，其发光效率越差。图3为可调控变色范围的示意图。如图3所示，中间的曲线为黑体辐射线，上下两条曲线为参考线，横跨曲线的直线线段为等温度线，在同一条等温度线上的点代表其色温相同。不同色温的荧光粉所激发的光的色度座标x、y不相同，而混光后会得到一新的色度座标，因此可显示不同的光色。以电压1 14V为例，在充气压力为333Pa的条件下，管径30mm的相对发光效率小于管径26mm的相对发光效率。反之亦然，当灯管的管径愈小，其相对发光效率越高。另外，当电压由114V变动到106V时，无论是何种管径的灯管，其相对发光效率均随电压同时变动，如图2所示，当电压变小时，相对发光效率增加。
如图1所示，可变电压系统110提供一共同电压至第一灯管101、第二灯管103与第三灯管105。由于第一灯管101、第二灯管103与第三灯管105的管径不相同，且第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉的色温亦不相同，在该共同电压下，第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉各别的发光效率不相同。可变电压系统110并可调整该共同电压。当调整时，第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉各别的发光效率随该共同电压变动，使混光中各色光的比例改变，借此，以调整第一灯管101、第二灯管103与第三灯管105的混光颜色。
进一步说明可变电压系统110的构成。可变电压系统110包括调控单元112、电压转换单元114与电压输出单元116。电压转换单元114连接至外部的电源200，电源200输入供电电压至电压转换单元114以转换成三个灯管的共同电压。调控单元112用以提供多个光色选项，如光色选项112A至112D，以供使用者选择欲使可变色放电灯装置100显示的光色。这些光色选项112A至112D各自对应一预定电压。当其中一光色选项(如光色选项112A)被选定后，电压转换单元114用以根据被选定的光色选项112A，转换该共同电压至该被选定的光色选项112A所对应的预定电压。之后，电压输出单元110再输出该预定电压至第一灯管101、第二灯管103与第三灯管105。
举例来说，如图1所示，第一灯管101、第二灯管103与第三灯管105均为U型灯管，以连结构成一紧凑型荧光灯(Compact Fluorescent Lamp，CFL)，其为3U type的可变颜色放电灯。就管径规格而言，第一灯管101、第二灯管103与第三灯管105依序为T2(约6mm)、T3(约9mm)与T4(约12mm)灯管。优选地，可在小管径的灯管中设置较高色温的荧光粉，而在大管径的灯管中则设置较低色温的荧光粉。亦即，管径小的灯管内的荧光粉的色温优选地是大于灯管管径大的荧光粉的色温。例如，T2灯管内涂上色温12000K的荧光粉，T3灯管内涂上色温4000K的荧光粉，而T4灯管内涂上色温2500K的荧光粉。
基于前述图2、图3所显示的结果，由于在不同电压与灯管管径下，第一荧光粉(如色温12000K的荧光粉)、第二荧光粉(如色温4000K的荧光粉)与第三荧光粉(如色温2500K的荧光粉)各别的发光效率并不相同，因此，当该共同电压转换至该预定电压后，第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉各别的发光效率亦随之调整，使得混光的颜色随之调整至另一个颜色。同理，当其他光色选项112B、112C或112D被选定后，混光的颜色随即可被调整至这些色光选项对应的其他颜色。
本实施例的可变色放电灯装置100虽是以紧凑型荧光灯作说明，但是本发明并不限定于此，可变色放电灯装置100亦可为热阴极荧光灯(Hot Cathode Fluorescent Lamp，HCFL)或冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。
另外，本实施例也不限定为仅能使用三个U型灯管，任何数目、形状的灯管组合，并搭配不同色温的荧光粉的结构设计，均包含在本发明的范畴中。请参照图4，其为可变色放电灯装置具有螺旋型灯管的示意图。
如图4所示，可变色放电灯装置400具有二个不同管径大小的灯管，其一为U型灯管401，另一则为螺旋型灯管403，其中，U型灯管401与螺旋型灯管403连结使得两个灯管管内相通而形成一个单灯，以构成Tornado+U type的可变颜色放电灯。优选地，螺旋型灯管403环绕U型灯管401设置(但不限定)。另外，就管径规格而言，U型灯管401例如为T3灯管，而螺旋型灯管403例如为T4灯管，其中，在T3灯管可涂布色温10000K的荧光粉，而T4灯管内可涂布色温2500K的荧光粉。同样地，再搭配如图1所示的可变电压系统110，即可调控可变色放电灯装置400的混光颜色，使可变色放电灯装置400的混光在不同颜色间作变换。
本发明上述实施例所公开的可变色放电灯装置，具有不同管径的灯管，且在灯管内设置不同色温的荧光粉。这些灯管连结在一起使得灯管的管内均相通以构成一个单灯，并搭配可变电压系统以调控这些灯管的共同电压，使不同管径的灯管内的荧光粉的发光效率具有差异。如此一来，当这些灯管的共同电压变动时，不同荧光粉的发光效率也随之变动，使这些灯管的混光颜色产生变化，因此产生灯光颜色变换的效果。相较于传统上必须使用至少三个调控系统以针对红、绿、蓝三种光色的稀有气体放电灯进行可变颜色的调控，本发明上述实施例所公开的可变色放电灯装置明显地结构更为简单，且仅利用简易的可变电压系统即可改变供电电压以调变光色、且可调控变色的范围广，更适于市场产品的应用。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种可变色放电灯装置，包括：
一第一灯管，具有一第一管径，其中，该第一灯管内设置有一第一荧光粉，该第一荧光粉具有一第一色温；
一第二灯管，连结该第一灯管并具有一第二管径，其中，该第二灯管内设置有一第二荧光粉，该第二荧光粉具有一第二色温，该第二管径不同于该第一管径，该第二色温不同于该第一色温；以及
一可变电压系统，连接该第一灯管与该第二灯管，用以提供并调控该第一灯管与该第二灯管的一共同电压；
其中，在该共同电压被调整时，该第一荧光粉与该第二荧光粉各别的发光效率随该共同电压变动，借此以调整该第一灯管与该第二灯管的混光颜色。
2.根据权利要求1所述的可变色放电灯装置，其中，该第一灯管与该第二灯管的至少其中之一为一U型灯管。
3.根据权利要求2所述的可变色放电灯装置，还包括一第三灯管，连接该第一灯管与该第二灯管，其中，该第一灯管、该第二灯管与该第三灯管为三个U型灯管。
4.根据权利要求3所述的可变色放电灯装置，其中，该第三灯管具有一第三管径，该第三灯管内设置有一第三荧光粉，该第三荧光粉具有一第三色温，该第三管径不同于该第一管径与该第二管径，且该第三色温不同于该第一色温与该第二色温。
5.根据权利要求1所述的可变色放电灯装置，其中，该第一灯管为一螺旋型灯管。
6.根据权利要求5所述的可变色放电灯装置，其中，该第二灯管为一U型灯管，该螺旋型灯管环绕该U型灯管。
7.根据权利要求1所述的可变色放电灯装置，其中，当该第一管径小于该第二管径，在该共同电压下，该第一灯管内的该第一荧光粉的发光效率大于该第二灯管内的该第二荧光粉的发光效率。
8.根据权利要求1所述的可变色放电灯装置，其中，当该第一管径小于该第二管径，该第一荧光粉的该第一色温大于该第二荧光粉的该第二色温。
9.根据权利要求1所述的可变色放电灯装置，其中，该可变电压系统包括：
一调控单元，用以提供多个光色选项；
一电压转换单元，用以根据该些光色选项的一被选定光色选项，转换该共同电压至该被选定光色选项对应的一预定电压；以及
一电压输出单元，用以输出该预定电压至该第一灯管与该第二灯管。
10.根据权利要求1所述的可变色放电灯装置，为一紧凑型荧光灯(CFL)、一热阴极荧光灯(HCFL)或一冷阴极荧光灯(CCFL)。
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