CN102374419A - Led灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种LED灯具，包含一灯座、一第一发光模块、一第二发光模块、一导光件及一透光灯罩。灯座具有一顶部，顶部包括一第一顶面及一由第一顶面往上凸出的凸台，凸台具有一第二顶面。第一发光模块设置在灯座的第一顶面上并环绕该凸台。第二发光模块设置在凸台的第二顶面上。导光件环绕该凸台并设置于第一发光模块上。透光灯罩设置于灯座并罩覆第一发光模块、第二发光模块及导光件。

Description

LED灯具
技术领域
本发明涉及一种LED(light emitting diode，发光二极管)灯具，特别是涉及一种提供较大出光角度的LED灯具。
背景技术
一般LED灯具具有省电、使用寿命长、体积小、反应速度快等优点，目前已被广泛地应用于各类电器设备及广告看板。
然而，相较于一般白炽灯泡的全面性出光，由于一般LED晶粒因其本身的限制而具有较差的出光角度(约120度)，使得LED灯具在照明的应用上受限于其出光角度较白炽灯泡小的问题，造成LED灯具所能照射的范围有限，目前仍无法完全取代白炽灯泡。例如当吊挂于天花板的上照式灯具使用白炽灯泡座为灯源时，灯具可在天花板及灯具下方的空间同时产生照明的功用；但是当将灯源置换成LED灯泡时仅可在天花板产生照明作用。
由此可见，上述现有的LED灯具在结构与使用上，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型的LED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，提供一种出光角度较大的LED灯具。
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LED灯具，包含：一灯座、一第一发光模块、一第二发光模块、一导光件，及一透光灯罩；其特征在于：该灯座具有一顶部，该顶部包括一第一顶面及一由该第一顶面往上凸出的凸台，该凸台具有一第二顶面；该第一发光模块设置在该灯座的第一顶面上并环绕该凸台；该第二发光模块设置在该凸台的第二顶面上；该导光件环绕该凸台并设置于该第一发光模块上；该透光灯罩设置于该灯座并罩覆该第一发光模块、第二发光模块及导光件。
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LED灯具，其中该导光件具有一底面、一连接该底面并邻近该凸台的第一侧面及一连接该底面并远离该凸台的第二侧面，该第一侧面与该底面间夹一锐角。
较佳地，前述的LED灯具，其中该导光件的纵向断面呈三角形。
较佳地，前述的LED灯具，其中该第二侧面形成有微结构。
较佳地，前述的LED灯具，其中该凸台还具有一由该第二顶面外缘往下延伸的周面，且该灯具还包含一设置于该周面的第一反射层，该第一反射层为一反射片。
较佳地，前述的LED灯具，其中该LED灯具还包含一设置于该导光件的第一侧面的第二反射层，该第二反射层为白漆与反射片其中一者。
较佳地，前述的LED灯具，其中该第一发光模块与第二发光模块的光通量相等。
较佳地，前述的LED灯具，其中该顶部还包括一在高度上低于该第一顶面并环绕该第一顶面的第三顶面。
较佳地，前述的LED灯具，其中该导光件在直立方向的厚度介于该透光灯罩高度的三分之一到二分之一间。
较佳地，前述的LED灯具，其中该第一发光模块包括一第一电路板，及多个设置在该第一电路板上的第一LED发光晶粒，该导光件具有一往上凹陷的弧形曲面以罩覆所述第一LED发光晶粒。
较佳地，前述的LED灯具，其中该第二发光模块包括一第二电路板，及多个设置在该第二电路板上的第二LED发光晶粒，该导光件的厚度等于该第一顶面与第二顶面在直立方向上的高度差减去所述第一LED发光晶粒其中之一的厚度，再加上该第二电路板的厚度与所述第二LED发光晶粒其中之一的厚度。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明LED灯具至少具有下列优点及有益效果：本发明的LED灯具借由导光件将第一LED发光晶粒所射出的光线经由折射与反射使其光线朝侧向射出以增加侧向的出光量。此外，借由第一顶面低于第二顶面(未与第二顶面位于同一平面)所产生的高低落差，使得第二顶面上的第二LED发光晶粒的侧向出光不至于被第一发光模块及第一顶面阻挡，从而使侧向的出光量增加以增加该LED灯具的出光角度。
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LED灯具的第一较佳实施例的分解立体图；
图2是该第一较佳实施例的剖面侧视图；
图3是图2的局部剖视图，说明由多个第一LED发光晶粒所射出的光线经由一导光件产生折反射而朝侧向射出；
图4是第一较佳实施例的尺寸图；
图5是本发明LED灯具的第二较佳实施例的剖面侧视图；及
图6是本发明LED灯具的第三较佳实施例的剖面侧视图。
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LED灯具其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参阅图1、图2与图3，本发明LED灯具的第一较佳实施例包含一灯座1、一第一发光模块2、一第二发光模块3、一导光件4，及一透光灯罩5。
灯座1具有一顶部11，顶部11包括一第一顶面111、一在高度上低于第一顶面111并环绕第一顶面111的第三顶面112，及一由第一顶面111往上凸出的凸台113。彼此有高低落差的第一顶面111、第三顶面112与凸台113使灯座1的顶部11形成三层的阶梯状结构。此处的凸台113呈柱状而具有一高于第一顶面111的第二顶面114以及一由第二顶面114外缘往下延伸的周面115。此外，凸台113的周面115更可铺设一第一反射层6。第一顶面111为水平设置而与凸台113的周面115呈垂直。
第一发光模块2设置在灯座1的第一顶面111上并环绕凸台113，第一发光模块2包括一第一电路板21，及多个设置在第一电路板21上的第一LED发光晶粒22。第二发光模块3设置在凸台113的第二顶面114上，第二发光模块3包括一第二电路板31，及多个设置在第二电路板31上的第二LED发光晶粒32。用以驱动第一发光模块2与第二发光模块3的驱动电路(图未示)可设置于灯座1的内部。透光灯罩5设置于灯座1的第三顶面112并罩覆第一发光模块2及第二发光模块3。
导光件4呈环状而设置在灯座1的顶部11的第一顶面111及第一发光模块2上，即导光件4环绕凸台113而设置，且罩在第一顶面111上的第一LED发光晶粒22。导光件4的纵向断面概呈三角形而具有具有一底面40、一连接底面40并邻近凸台113的第一侧面41及一连接底面40并远离凸台113的第二侧面42，也就是说，第一侧面41是面向凸台113，而第二侧面42是背向凸台113。第二侧面42为一斜面，其与底面40间所夹的角度接近90度。第一侧面41为一斜面且其与底面40间所夹的角度为一锐角，较佳为小于第二侧面42与底面40间所夹角度，在此实施例中约为45度。此外，在导光件4的第一侧面41更可设置一用以增加光线反射效果的第二反射层7，在本实施例中，第二反射层7为涂布于第一侧面41的白漆，其反射率约为70％。底面40用以罩覆在设置于第一顶面111的第一LED发光晶粒22上，底面40具有往上凹陷的弧形曲面401，其纵向断面较佳为半圆形。在本实施例中弧形曲面401界定出一环状凹槽，使由第一LED发光晶粒22射出的光线大部分与导光件4入射面(即弧形曲面401)成垂直法线而直接射入导光件4而避免产生反射。在其他实施例中，底面40具有多个分别对应第一LED发光晶粒22的弧形曲面401，各弧形曲面401呈半球形地凹陷以罩覆各第一LED发光晶粒22，在此实施态样中弧形曲面401可进一步使由第一LED发光晶粒22射出的光线均与导光件4入射面成垂直法线，从而使出光率更佳。
当第一发光模块2的第一LED发光晶粒22所发出的光线由底面40射入导光件4并行进至第一侧面41时，大部分的光线(约70％)会在第一侧面41产生反射，并经由第二侧面42射出导光件4。其余的光线(约30％)会通过第一侧面41并在凸台113周面115上的第一反射层6产生反射，减少光线被凸台113吸收的比例，借此增加LED灯具100的侧向出光量。在本实施例中，第一反射层6为具有97％的反射率的反射片。此外，由于第三顶面112低于第一顶面111而非与第一顶面111位于同一平面，使得由第二侧面42射出的光线不至于被第三顶面112阻挡，从而增加LED灯具100的出光角度至153度。
值得一提的是，当LED灯具100上方的光通量与侧边的光通量相等时可获得较佳的出光效果，并可减少热点(hotspot)现象，在本实施例中，第二LED发光晶粒32的数目虽较第一LED发光晶粒22的数目少，但单颗第二LED发光晶粒32的流明数较单颗第一LED发光晶粒22的流明数要高，使得第一发光模块2的总流明数与第二发光模块3的总流明数相等，进而在导光件4的作用下而有效减少热点现象。较佳地，第二侧面42形成有微结构(未图示)，该微结构可经由咬花处理而得，用以避免朝向第二侧面42行进的光线在第二侧面42产生全反射，借此增加侧向出光的效率。较佳地，导光件4的厚度等于第一顶面111与第二顶面114在直立方向上的高度差减去单一颗第一LED发光晶粒22的厚度再加上第二电路板31的厚度与单一颗第二LED发光晶粒32的厚度，即导光件4的顶部与第二发光晶粒32的顶面位于同一平面。导光件4的厚度可增加，但增加的厚度以不超过单一颗第二LED发光晶粒32的厚度的三倍较佳。此外，当导光件4的厚度介于透光灯罩的高度(透光灯罩5顶点到第三顶面114的距离)的三分之一到二分之一间时，可获得较好的出光效果。较佳地，第一顶面111与第三顶面112的距离大于3毫米时可获得较好的出光效果。
参阅图4，顶部11的第二顶面114与第一顶面111间具有一第一高度差d1，第一顶面111与第三顶面112间具有一第二高度差d2，透光灯罩5的顶点与第三顶面112间具有一第三高度差d3(也就是透光灯罩5的高度)。在本实施例中，第一高度差d1为5.5mm，第二高度差为3.5mm，第三高度差为40mm，导光件4的厚度t为8.14mm。
值得一提的是，本案借由使第一顶面111低于顶部11的第二顶面114，并且将第一发光模块2设置在第一顶面111并且配合导光件4，对于整个LED灯具100而言，是除了设置在顶部11第二顶面114的第二发光模块3光源以外，更增加了往下的第一高度差d1的出光角度，且本案借由设置导光件4将第一发光模块2的光源侧向导引，除了让第一发光模块2提供LED灯具100大部分的侧向出光以外，也可避免第一发光模块2所提供的光源往上投射而与第二发光模块3的光源产生干涉而影响整个LED灯具100的光形。于是，由于第二发光模块3未经过额外的二次光学结构而不会削减正向出光量而可以提升提供正向出光效率，此外，借由导光件4将第一发光模块2的光线朝向侧向导引以增加侧向的出光量，因此可整体提升LED灯具100的出光角度且也不会影响其出光均匀性。
参阅图5，为本发明的第二实施例，其与第一实施例不同处在于，灯座1顶部11的第一顶面111与第三顶面112是在相同的高度，换句话说，灯座1顶部11只有第一顶面111与凸台113的高低落差所形成的二层阶梯状结构。在此实施例中，LED灯具200的出光角度为140度。若将第二反射层7的白漆由反射片(反射率97％)取代，灯具200的出光角度可增加至150度。
参阅图6，是本发明LED灯具的第三实施例，本实施例与第一实施例相近，只有LED灯具300的第一顶面111’为一斜面(第一实施例的第一顶面111为水平设置而与周面115垂直)。在本实施例中，周面115与第一顶面111’间夹一钝角(可大于90度并小于180度)，使第一顶面111’呈现向下倾斜状。借由第一顶面111’向外侧倾斜使得设置于其上的第一发光模块2及导光件4也一同向外侧倾斜，从而使第一LED发光晶粒22可进一步提供侧向更多的出光量而提升本实施例的出光角度。此外，由于第一顶面111’为倾斜表面，因此也可以无需再设置第三表面112，也可达成增加出光角度的功效。
综上所述，本发明LED灯具借由第二发光模块3提供正向的出光，并借由导光件4将第一发光模块2的光线朝向侧向导引以增加侧向的出光量，整体搭配可以有效提升LED灯具100、200、300的出光角度。此外，也可再搭配第一顶面111低于第二顶面114间阶梯状结构使第二发光模块3的侧向出光不致被第一发光模块2及第一顶面111阻挡，或是将第一顶面111’变成倾斜，也可更进一步增加侧向的出光量，而增加LED灯具整体出光角度。
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LED灯具，包含：一灯座、一第一发光模块、一第二发光模块、一导光件，及一透光灯罩；其特征在于：该灯座具有一顶部，该顶部包括一第一顶面及一由该第一顶面往上凸出的凸台，该凸台具有一第二顶面；该第一发光模块设置在该灯座的第一顶面上并环绕该凸台；该第二发光模块设置在该凸台的第二顶面上；该导光件环绕该凸台并设置于该第一发光模块上；该透光灯罩设置于该灯座并罩覆该第一发光模块、第二发光模块及导光件。
2.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：该导光件具有一底面、一连接该底面并邻近该凸台的第一侧面及一连接该底面并远离该凸台的第二侧面，该第一侧面与该底面间夹一锐角。
3.如权利要求2所述的LED灯具，其特征在于：该导光件的纵向断面呈三角形。
4.如权利要求2所述的LED灯具，其特征在于：该第二侧面形成有微结构。
5.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：该凸台还具有一由该第二顶面外缘往下延伸的周面，且该灯具还包含一设置于该周面的第一反射层，该第一反射层为一反射片。
6.如权利要求2所述的LED灯具，其特征在于：该LED灯具还包含一设置于该导光件的第一侧面的第二反射层，该第二反射层为白漆与反射片其中一者。
7.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：该第一发光模块与第二发光模块的光通量相等。
8.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：该顶部还包括一在高度上低于该第一顶面并环绕该第一顶面的第三顶面。
9.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：该导光件在直立方向的厚度介于该透光灯罩高度的三分之一到二分之一间。
10.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：该第一发光模块包括一第一电路板，及多个设置在该第一电路板上的第一LED发光晶粒，该导光件具有一往上凹陷的弧形曲面以罩覆所述第一LED发光晶粒。
11.如权利要求10所述的LED灯具，其特征在于：该第二发光模块包括一第二电路板，及多个设置在该第二电路板上的第二LED发光晶粒，该导光件的厚度等于该第一顶面与第二顶面在直立方向上的高度差减去所述第一LED发光晶粒其中之一的厚度，再加上该第二电路板的厚度与所述第二LED发光晶粒其中之一的厚度。
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