CN102374418B - 发光二极管灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种发光二极管灯具，包含一灯座、一透光灯罩、一发光模块及一导光件。灯座与透光灯罩结合，并共同界定一容置空间，灯座具有一凸伸于容置空间中的平台部。发光模块设于灯座的平台部上，包括一电路板及至少一设于电路板的发光二极管。导光件设于平台部上并覆盖发光模块，且导光件的外径大于平台部的外径。利用导光件以使发光二极管射出光线可由导光件的侧面出光，进而射出透光灯罩，因而能提高发光二极管灯具整体的出光角度。

Description

发光二极管灯具
技术领域
本发明涉及一种发光二极管(LED)灯具，特别是涉及一种可以增加出光角度的发光二极管灯具。
背景技术
由于发光二极管具有省电、使用寿命长及环保的优点，已逐渐应用普及于一般的照明领域。
然而，在灯泡领域，目前仍以白炽灯为主流，这是因为现有用于灯泡的发光二极管的出光角度约为120度，使得其灯泡的出光角度也约为120度，而相较于一般白炽灯的出光角度则明显较小。现有一种灯泡结构，其利用长柱形的导光体来增加照射角度。但是长柱形的导光体使得光线传导距离很长，有可能造成光线损耗而降低出光效率，故仍有改进的空间。
因此，如何增加发光二极管灯泡的出光角度，仍是目前需要克服的问题。
由此可见，上述现有的发光二极管在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新颖结构的发光二极管灯具，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的发光二极管存在的缺陷，而提供一种新颖结构的发光二极管灯具，所要解决的技术问题是使其可以增加出光角度，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种发光二极管灯具，包含：一透光灯罩、一灯座及一发光模块，该灯座与该透光灯罩结合，并共同界定一容置空间；该灯座具有一凸伸于该容置空间中的平台部，该发光模块设于该灯座的平台部上，包括一电路板及至少一设于该电路板的发光二极管；该发光二极管灯具还包含一设于该平台部上并覆盖该发光模块的导光件，且该导光件的外径大于该平台部的外径。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该导光件具有一底面、一相对该底面的顶面，及一连接该底面与该顶面的侧面，该顶面具有一与该底面平行的平面区以及位于周缘的一曲面区，且该侧面具有一由该底面往外渐往上斜向延伸的斜面区；该底面范围涵盖该平台部与该电路板。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该导光件的斜面区的斜切部分相对于该底面所在一平面的夹角为介于20度至60度。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该导光件的曲面区在一纵向截面上为锥形常数介于0.1至0.9的锥角或曲率半径介于1至5毫米的圆角。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该导光件的外径为该平台部外径的1.1至5倍。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该导光件还具有至少一设于该底面以对应容置该发光二极管的曲面凹穴。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该发光模块位于该透光灯罩最大直径所在的高度位置上。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该透光灯罩具有一与该灯座相接的结合部，且该发光模块的水平位置高于该透光灯罩的结合部的水平位置。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该灯座还具有一基部，且该平台部是由该基部顶侧凸出一定高度；该透光灯罩与该基部结合。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种发光二极管灯具，包含：一透光灯罩、一灯座及一发光模块，该灯座与该透光灯罩结合，并共同界定一容置空间，且该透光灯罩还具有一与该灯座相接的结合部；该发光模块设于该灯座并位于该容置空间内，包括一电路板及至少一设于该电路板的发光二极管，且该发光模块的水平位置高于该透光灯罩的结合部的水平位置；该发光二极管灯具还包含一设于该灯座并位于该容置空间内，且覆盖该发光模块的导光件，该导光件具有一相邻该发光模块的底面、一相对该底面的顶面，及一连接该底面与该顶面的侧面，该顶面具有位于周缘的一曲面区。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该灯座具有一基部和一设于该基部的平台部，该平台部凸伸于该容置空间中，该发光模块及该导光件设于该平台部，且该导光件的外径大于该平台部的外径。
本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种发光二极管灯具，包含：一透光灯罩、一灯座及一发光模块，该灯座具有一基部及一设于该基部的平台部，该透光灯罩与该灯座的基部结合，该发光模块设于该灯座的平台部且位于该透光灯罩最大直径所在的高度位置上，并包括一电路板及至少一设于该电路板的发光二极管；该发光二极管灯具还包含一设于该平台部上并覆盖该发光模块的导光件，且该导光件的外径大于该平台部的外径。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳地，前述的发光二极管灯具，该导光件具有一底面、一相对该底面的顶面，及一连接该底面与该顶面的侧面，该顶面具有一与该底面平行的平面区以及位于周缘的一曲面区，且该侧面具有一由该底面往外渐往上斜向延伸的斜面区；该底面范围涵盖该平台部与该电路板。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种发光二极管灯具，包含一灯座、一透光灯罩、一发光模块及一导光件。灯座与透光灯罩结合，并共同界定一容置空间，灯座具有一凸伸于容置空间中的平台部。发光模块设于灯座的平台部上，包括一电路板及至少一设于电路板的发光二极管。导光件设于平台部上并覆盖发光模块，且导光件的外径大于平台部的外径。
本发明的有益效果在于：发光模块设于平台部，借由导光件增加发光模块射出光线的折射角度以使光线可由导光件的侧面出光，进而射出透光灯罩，因而能提高发光二极管灯具整体的出光角度。
综上所述，本发明一种发光二极体灯具，利用导光件以使发光二极体射出光线可由导光件的侧面出光，进而射出透光灯罩，因而能提高发光二极体灯具整体的出光角度。本发明在技术上有显着的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明发光二极管灯具为灯泡型式的一第一较佳实施例的立体分解图；
图2是该第一较佳实施例的剖面图；
图3是说明该第一较佳实施例与一般的LED灯泡的出光角度的模拟数据图；
图4是本发明发光二极管灯具为灯泡型式的的第二较佳实施例的剖面图；
图5是本发明发光二极管灯具为灯管型式的第三较佳实施例的剖面图；
图6是本发明发光二极管灯具为灯管型式的第四较佳实施例的剖面图；及
图7是本发明发光二极管灯具为灯管型式的第五较佳实施例的剖面图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的发光二极管灯具其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图1与图2，本发明发光二极管灯具的第一较佳实施例，包含一灯座1、一透光灯罩2、一发光模块3及一导光件4。
灯座1具有一基部11、一由基部11顶侧111凸出一定高度的平台部12及一设于基部11底侧112的连接部13。透光灯罩2与灯座1的基部11结合并共同界定出一容置空间21，而且透光灯罩2还具有一与灯座1相接的结合部22。灯座1内部可供设置驱动电路单元(未图示)与发光模块3电性连接，且基部11具有环绕于外侧的多数个散热鳍片113，可增加发光模块3的散热效能，此外，基部11与平台部12均可由金属制成，可以达到良好的散热效果。连接部13用以与外部电路电性连接。
发光模块3设于灯座1的平台部12上并位于容置空间21内，包括一设置在平台部12的电路板31及多数个设于电路板31且可朝上发光的发光二极管32，发光二极管32呈环形排列间隔分布于电路板31。借由平台部12使发光模块3相较于基部11的顶侧111高出一特定距离H，也就是说，特定距离H由平台部12的高度加上电路板31的高度所构成，也就是电路板31表面与基部11的顶侧111之间的距离。在本实施例中，透光灯罩2的结合部22与基部11的顶侧111位于大致相同的水平位置，所以发光模块3的水平位置高于透光灯罩2的结合部22的水平位置(高出特定距离H)，借此避免灯座1遮挡由导光件4导出而朝斜下照射的光线，导光件4在下文中再详细说明。较佳地，发光模块3位于透光灯罩2最大直径所在的高度位置上而可达最佳的出光角度。特定距离H的实际尺寸可介于10至12mm，在本实施例，特定距离H为11.6mm。
导光件4设于灯座1的平台部12并位于容置空间21内且覆盖发光模块3。导光件4具有一底面41、一相对底面41的顶面42、一连接底面41与顶面42的侧面43，及多数个设于底面41以对应容置各发光二极管32的曲面凹穴44，曲面凹穴44较佳为半圆形，而可使发光二极管32所发出的光均可以法线方向垂直进入导光件4而不会造成折射，降低光损耗。在本实施例，导光件4以俯视观之呈圆型轮廓。顶面42具有一平面区421，及位于平面区421周缘的一曲面区422，顶面42的平面区421与底面41平行且大小相等。侧面43具有一由底面41往外渐往上斜向延伸的斜面区431，及一由斜面区431顶缘直立往上延伸连接曲面区422底缘的外环面区432。曲面区422、斜面区431及外环面区432皆呈环状，外环面区432围绕界定出导光件4的外径D1。导光件4的底面41范围涵盖平台部12与电路板31，也就是说，平台部12与电路板31的外围不超出导光件4的底面41涵盖的范围，较佳地，导光件4的外径D1可为平台部12外径D2的1.1至5倍，使得发光二极管32发射的光线皆能先进入导光件4，使出光均匀，在本实施例，导光件4的外径D1为50mm，平台部12外径D2为35mm。并且利用曲面区422增加光线的折射角度，以及利用斜面区431破坏全反射，使光线可由斜面区431出光。以实际尺寸而言，曲面区422在一纵向截面上(如图2所示)可为锥形常数(conic parameter)介于0.1至0.9的锥角，或者，可为曲率半径介于1至5毫米(mm)的圆角，在本实施例为锥形常数0.4的锥角。斜面区431的斜切部分相对于底面41所在平面的夹角A可介于20度至60度，在本实施例为28.1度。导光件4的厚度(底面41与顶面42的平面区421之间的距离)可介于5至20mm，在本实施例为8.5mm。
因此，由发光模块3射出的光线经由导光件4的曲面凹穴44射入导光件4内，射到顶面42的平面区421的光线可直接射出(少数光线可能有全反射，但传导至斜面区431时仍可射出)，射到顶面42的曲面区422的光线会因曲面区422的曲率而增加光线的折射角度，部分光线可直接射出(此时出光角度会因曲面区422的曲率而增大)而部分射到斜面区431，并利用斜面区431破坏全反射，使光线可由斜面区431出光，并配合灯座1的平台部12提高发光模块3以高于基部11的顶侧111及透光灯罩2的结合部22，使由斜面区431射出的光线能够射出透光灯罩2，而能提高发光二极管灯具整体的出光角度，参阅图3，本实施例的出光角度较佳能达到160度(如图3中曲线C1所示)，相较于现有发光二极管灯泡只能发出的120度(如图3中曲线C2所示)，明显提供了较宽广的出光角度而接近于白炽灯的出光角度。
参阅图4，本发明发光二极管灯具的第二较佳实施例与第一较佳实施例大致相同，惟，第二较佳实施例中，灯座1的平台部12与基部11并非为两阶式，而是由基部11直接向上延伸至透光灯罩2的容置空间21中，同样能使发光模块3的水平位置高于透光灯罩2与灯座1相接的结合部22的水平位置。
前述第一、第二较佳实施例是以灯泡的型式为例说明，以下较佳实施例则以灯管型式来举例说明。
参阅图5，本发明发光二极管灯具的第三较佳实施例与第一较佳实施例大致相同，惟，第三较佳实施例为灯管型式，图5所示为灯管的横截面，在立体空间中，灯座1、透光灯罩2及电路板31为沿垂直图5所示的图面方向直线延伸的长形体。也就是说，第三较佳实施例与第一较佳实施例的差异在于，在第三较佳实施例中，灯座1的基部11底缘呈弧形并与透光灯罩2相配合共同构成圆柱形的外观，而在横截面上则整体成为圆形，平台部12、电路板31及导光件4呈长条形，多数个发光二极管31沿电路板31的长度方向排列，可以排成一排或两排，当排成两排的时候，两排之间可以互相对齐或交错排列，而灯座1的基部11可以依据使用需求设计散热结构，并无特别限制，灯座1的散热结构非本发明的重点，于此不再详述。
参阅图6，本发明发光二极管灯具的第四较佳实施例与第三较佳实施例大致相同，惟，在第四较佳实施例中，灯座1的平台部12与基部11并非为两阶式，而是由基部11直接向上延伸至透光灯罩2的容置空间21中，同样能使发光模块3的水平位置高于透光灯罩2与灯座1相接的结合部22的水平位置。
参阅图7，本发明发光二极管灯具的第五较佳实施例与第三较佳实施例大致相同，惟，在第五较佳实施例中，透光灯罩2为完整的管状，灯座1是卡合固定于透光灯罩2内，其中灯座1与透光灯罩2相接的地方即为透光灯罩2的结合部22，所以在第五较佳实施例中，发光模块3的水平位置也高于透光灯罩2与灯座1相接的结合部22的水平位置。
前述各较佳实施例中的平台部12可以与基部11一体成形制成，或平台部12与基部11分开制作再组合。
综上所述，本发明发光二极管灯具可以是灯泡或灯管，借由导光件4的曲面区421及斜面区431，以及发光模块3设于灯座1的平台部12，使发光模块3的水平位置高于透光灯罩2与灯座1相接的结合部22的水平位置，能提高发光二极管灯具整体的出光角度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种发光二极管灯具，包含：一透光灯罩、一灯座及一发光模块，该灯座与该透光灯罩结合，并共同界定一容置空间；其特征在于：该灯座具有一凸伸于该容置空间中的平台部，该发光模块设于该灯座的平台部上，包括一电路板及至少一设于该电路板的发光二极管；该发光二极管灯具还包含一设于该平台部上并覆盖该发光模块的导光件，且该导光件的外径大于该平台部的外径； 
其中，该导光件具有一底面、一相对该底面的顶面，及一连接该底面与该顶面的侧面，该顶面具有一与该底面平行的平面区以及位于周缘的一曲面区，且该侧面具有一由该底面往外渐往上斜向延伸的斜面区；该底面范围涵盖该平台部与该电路板。 
2.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：该导光件的斜面区的斜切部分相对于该底面所在一平面的夹角为介于20度至60度。 
3.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：该导光件的曲面区在一纵向截面上为锥形常数介于0.1至0.9的锥角或曲率半径介于1至5毫米的圆角。 
4.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：该导光件的外径为该平台部外径的1.1至5倍。 
5.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：该导光件还具有至少一设于该底面以对应容置该发光二极管的曲面凹穴。 
6.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：该发光模块位于该透光灯罩最大直径所在的高度位置上。 
7.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：该透光灯罩具有一与该灯座相接的结合部，且该发光模块的水平位置高于该透光灯罩的结合部的水平位置。 
8.如权利要求7所述的发光二极管灯具，其特征在于：该灯座还具有一基部，且该平台部是由该基部顶侧凸出一定高度；该透光灯罩与该基部结合。 
9.一种发光二极管灯具，包含：一透光灯罩、一灯座及一发光模块，该灯座与该透光灯罩结合，并共同界定一容置空间，且该透光灯罩还具有一与该灯座相接的结合部；其特征在于：该发光模块设于该灯座并位于该容置空间内，包括一电路板及至少一设于该电路板的发光二极管，且该发光模块的水平位置高于该透光灯罩的结合部的水平位置；该发光二极管灯具还包含一设于该灯座并位于该容置空间内，且覆盖该发光模块的导光件，该导光件具有一相邻该发光模块的底面、一相对该底面的顶面，及一连接该底面与该顶面的侧面，该顶面具有位于周缘的一曲面区，该侧面具有一由该底面往外渐往上斜向延伸的斜面区。 
10.如权利要求9所述的发光二极管灯具，其特征在于：该灯座具有一基部和一设于该基部的平台部，该平台部凸伸于该容置空间中，该发光模块及该导光件设于该平台部，且该导光件的外径大于该平台部的外径。 
11.一种发光二极管灯具，包含：一透光灯罩、一灯座及一发光模块，其特征在于：该灯座具有一基部及一设于该基部的平台部，该透光灯罩与该灯座的基部结合，该发光模块设于该灯座的平台部且位于该透光灯罩最大直径所在的高度位置上，并包括一电路板及至少一设于该电路板的发光二极管；该发光二极管灯具还包含一设于该平台部上并覆盖该发光模块的导光件，且该导光件的外径大于该平台部的外径； 
其中，该导光件具有一底面、一相对该底面的顶面，及一连接该底面与该顶面的侧面，该顶面具有一与该底面平行的平面区以及位于周缘的一曲面区，且该侧面具有一由该底面往外渐往上斜向延伸的斜面区；该底面范围涵盖该平台部与该电路板。 
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