CN102588762A - 发光二极管杯灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)杯灯，包括一座体、一LED光源及一导光装置。LED光源配置于座体上。导光装置则配置于LED光源上方。导光装置具有一导光区，导光区面对LED光源。LED光源射出的光线由导光区导引后，再由导光装置的其他部分导引，以使LED光源射出的光线向LED杯灯外部射去。

Description

发光二极管杯灯
技术领域
本发明涉及一种杯灯，且特别是涉及一种发光二极管(LightEmitting Diode，LED)杯灯。
背景技术
在环保意识日益抬头的今日，LED灯已逐渐受到重视与并广泛使用。LED灯具有发光效率高，且可直接发出有色可见光的优点。此外，LED灯还具有耗电量少，使用寿命长的特色。
于某些LED灯的应用场合中，产生光束较为集中且强度较强的光线是必要的。例如，当将LED灯应用于珠宝展示时，即需要具有此种特性的LED灯，以使珠宝更显得光彩夺目。
另外，就LED灯的结构及配置来说，LED灯大多包括金属座体及LED光源模块。LED光源模块通常利用螺丝锁附的方式来固定在金属座体上。然而，一旦进行耐电压测试(Hi-Pot Test)时，螺丝往往因相当地邻近于LED光源模块，而可能导致施加在LED光源模块的电压经由螺丝传导到金属座体。也就是说，在实际使用LED灯时，LED灯很有可能导致跳电，且也有可能让使用者有触电的危险。
再者，当通过螺丝来固定LED光源模块在金属座体上时，LED光源模块的组装时间及成本可能相对地增加。
因此，如何产生上述的具有光束较为集中且强度更强，并避免因配置螺丝而导致耐电压测试失败，且可节省组装时间及成本的LED灯，实乃业界所致力的课题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)杯灯，具有光束较为集中且强度提高的优点。
为达上述目的，根据本发明的第一方面，提出一种LED杯灯，包括一座体、一LED光源及一导光装置。LED光源配置于座体上。导光装置则配置于LED光源上方。导光装置具有一导光区，导光区是面对LED光源。LED光源射出的光线由导光区导引后，再由导光装置的其他部分导引，以使LED光源射出的光线向LED杯灯外部射去。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
附图说明
图1为本发明一第一实施例的一种LED杯灯的示意图；
图2为图1的透镜与座体的立体图；
图3为图1的LED杯灯的部分立体图；
图4为一种不具导光元件的LED杯灯的示意图；
图5为图1的LED杯灯的角度与发光强度的关系曲线图；
图6为图4的LED杯灯的角度与发光强度的关系曲线图；
图7为本发明一第二实施例的一种LED杯灯的示意图；
图8A及图8B分别为本发明一第三实施例的LED杯灯的组设图及分解图；
图9为图8A中LED杯灯的上视图；
图10A及图10B分别为沿着图9中的剖面线3A-3A及3B-3B的LED杯灯的剖视图；
图11为图8A中的固定结构的立体图。
主要元件符号说明
100、400、700、800：LED杯灯
102、702、802：座体
104、404、704、804：LED光源
106、706：导光装置
106a、406a、706a：透镜
106b、706b：导光元件
108、708：导光区
110、410、710、8022s：底面
112、114、412、414：光线
116、416、716：凹槽
120、720：侧壁
122、422：中心线
8021：框件
8021r：容置槽
8022：承载件
8022p：贯口
803：基板
8031：第一板件
8031a：突出部
8032：第二板件
8033：电性接垫
8034：导线
805：固定结构
8051：压板
8051p：凹口
8051r：缺口
8052：卡勾
8052a：钩体
807：导热绝缘层
具体实施方式
第一实施例
请参照图1，其绘示的是依照本发明一第一实施例的一种LED杯灯的示意图。LED杯灯100包括一座体102、一LED光源104及一导光装置106。LED光源104配置于座体102上。导光装置106配置于LED光源104上方。导光装置106具有一导光区108，导光区108是面对LED光源104。LED光源104射出的光线由导光区108导引后，再由导光装置106的其他部分导引，以使LED光源104射出的光线向LED杯灯100外部射去。
在本实施例中，导光装置106包括一透镜106a及一导光元件106b。导光元件106b是邻近透镜106a配置。导光元件106b是面对LED光源104。导光元件106b所在的区域定义出导光区108。
如此，LED光源104射出的光线(例如是光线112与114)由导光元件106b反射后射向透镜106a，再由透镜106a导引，以使LED光源104射出的光线向LED杯灯100外部射去。
透镜106a例如具有一凹槽116。凹槽116具有一底面110。导光元件106b配置于底面110。
请同时参照图2及图3，图2为图1的透镜106a与座体102的立体图，而图3则为图1的LED杯灯100的部分立体图。在本实施例中，底面110是一向下突出的凹面，也可为平面或凸面，而配置于底面110下方的导光元件106b也为向下突出的凹面结构，也可为平面或凸面。
如此一来，由图1可知，由LED光源104射出的部分光线，例如是光线112与114，由导光元件106b反射后，会射向透镜106a的侧壁120，而于侧壁120例如产生全反射，而改变行进方向以射向LED杯灯100的外部。由图1可以看出，光线112与144将有往中心线122靠近的倾向，而使得光线可以往中心线122集中以增加中心线122上的光束的强度。
请参照图4，其绘示一种不具导光元件的LED杯灯400的示意图。由图4可以看出，若不使用导光元件的话，从LED光源404发出的光线将会有发散的情形。举例来说，从LED光源404发出的光线412与414射向透镜406a的底面410之后，会穿过底面410，并射向透镜406a的上表面418，并直接射向透镜406a的外部。由图4可以看出，光线412与414是以远离中心线422的方向前进，而使得光线可以往中心线422集中的量降低，而使得中心线422上的光束的强度减少。
请参照图5与图6，其中图5为图1的LED杯灯100的角度与发光强度的关系曲线的一例，而图6则为图4的LED杯灯400的角度与发光强度的关系曲线的一例。图5与图6的横轴为偏离中心线的立体角的角度，而纵轴为发光强度，单位为烛光(Candela，简写cd)。由图5可以看出，图1的第一实施例的LED杯灯100的光束角度(BeamAngle)为22度(光束角度即半辉度视角，半辉度视角等于1/2中心光强位置的角度，再乘以二)，而光束的最大强度为1050烛光。而由图6可以看出，图4的LED杯灯400的光束角度为26度，而光束的最大强度为630烛光。由图5与图6可以看出，与图4的LED杯灯400相较，使用导光元件106b的第一实施例的LED杯灯100确实可以达到让光束更为集中，且具有较大的光束强度的功效。
第二实施例
请参照图7，其绘示是依照本发明一第二实施例的一种LED杯灯的示意图。与第一实施例不同的是，导光元件106b是由导光膜706b所取代。
LED杯灯700包括一座体702、一LED光源704及一导光装置706。LED光源704配置于座体702上。导光装置706配置于LED光源704上方。导光装置706具有一导光区708，导光区708是面对LED光源704。LED光源704射出的光线由导光区708导引后，再由导光装置706的其他部分导引，以使LED光源704射出的光线向LED杯灯700外部射去。
在本实施例中，导光装置706包括一透镜706a及一导光膜706b。导光膜706b邻近透镜706a配置。导光膜706b面对LED光源704。导光膜706b所在的区域定义出导光区708。导光膜706b例如以涂布(Coating)的方式形成于透镜704上。导光膜706b的材质例如为可以让光线反射的材质，例如为金属。LED光源704射出的光线由导光膜706b反射后射向透镜706a，再由透镜706a导引，以使LED光源704射出的光线向LED杯灯700外部射去。
举例来说，LED光源704射出的光线由导光膜706b反射后射向透镜706a的侧面720，并经由侧面720全反射后射向LED杯灯700的外部。
同样地，透镜704例如具有一凹槽716，也可为平面或凸面，凹槽716具有一底面710。导光膜706b配置于底面710。底面710例如是一向下突出的凹面，也可为平面或凸面。
本实施例同样的能达到与第一实施例相同的可让光束更为集中，且具有较大的光束强度的优点。
第三实施例
本实施例主要是说明通过固定结构来以卡接的方式固定配置有LED光源于其上的基板与座体的LED杯灯。此技术领域中具有通常知识者应明了，本实施例的LED杯灯当可采用如第一实施例或第二实施例的配置及结构来达到让LED杯灯的光束更为集中，且具有较大的光束强度的优点。以下进一步说明本实施例的LED杯灯。
请参照图8A、图8B、图9、图10A、图10B及图11，图8A及图8B分别绘示根据本发明一第三实施例的LED杯灯的组设图及分解图，图9绘示图8A中的LED杯灯的上视图，图10A及图10B分别绘示沿着图9中的剖面线3A-3A及3B-3B的LED杯灯的剖视图，且图11绘示图8A中的固定结构的立体图。
如图8A所示，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)杯灯800包括座体802、基板803、LED光源804及固定结构105。
如图8B、图9、图10A及图10B所示，座体802包括框件8021及承载件8022。框件8021环绕地耦接于承载件8022的周围。承载件8022具有贯口8022p。基板803配置于座体802的承载件8022上。LED光源804配置于基板803上。固定结构805抵压于基板803上且经由贯口8022p卡接于座体802的承载件8022的底面8022s(如图10B所示)。如此一来，相比较于以往需通过锁附螺丝的方式来进行固定的情况来说，本实施例的LED杯灯800可节省组装的时间及成本。
在本实施例中，固定结构805包括压板8051及卡勾8052。压板8051抵压于基板803上。卡勾8052耦接于压板8051，以自压板8051延伸通过贯口8022p，而卡接于承载件8022的底面8022s(如图10B所示)。本实施例的框件8021具有容置槽8021r，容置槽8021r连通于贯口8022p。容置槽8022p容置卡勾8052。
此处更进一步说明固定结构805与基板803的配置关系。基板803包括第一板件8031及第二板件8032。第一板件8031配置于座体802的承载件8022上。第二板件8032配置于第一板件8031上。LED光源804嵌入在第二板件8032中，压板8051抵压于第一板件8031上且环绕在第二板件8032的周围。也就是说，压板8051为一个中心篓空的环状结构，以在抵压第一板件8031的同时，让第二板件8032可自压板8051的中心篓空处露出。如此一来，LED光源804所产生的光源不会被固定结构805所遮蔽，因此，固定结构805可在维持LED光源804的光使用率的前提下稳固地固定基板803及LED光源804。
如图8B及图9所示，为了让固定结构805置放于基板803上时可定位而不会任意地转动，本实施例的第二板件8031的外侧壁具有突出部8031a，且压板8051的内侧壁具有缺口8051r。突出部8031a容置于缺口8051r中，以避免固定结构805与基板803之间可能产生相对转动的情况。
如图8B、图10A及图11所示，在本实施例中，为了供给电源给LED光源804，基板803还包括两个电性接垫8033及两条导线8034。两个电性接垫8033例如是正极接垫及负极接垫。两个电性接垫8033配置于第一板件8031上，且电连接于LED光源804。各导线8034的一端连接于对应的电性接垫8033。由于此处的各导线8034的该端例如是通过焊锡的方式来连接于对应的电性接垫8033，因此固化的焊锡可能会突出于电性接垫8033。为了让压板8051可直接地抵压在第一板件8031上，本实施例的压板8051的底面具有两个凹口8051p，且两个凹口8051p的位置分别对应于两个电性接垫8034的位置。如此一来，各导线8034的该端位于对应的凹口8051p中，使得大部分的压板8051的底面可抵压在第一板件8031上而可达到稳固地固定的功效。
如图8B及图11所示，本实施例的固定结构805包括四个卡勾8052。此四个卡勾8052两两相邻。相邻的两个卡勾8052的钩体8052a是朝向相反的方向。如此一来，固定结构805在固定上的稳定度以及结构上的强度是可兼顾。虽然本实施例是以四个卡勾8052位于压板8051的周围，且两个相邻的卡勾8052的钩体8052a朝向相反方向为例说明，然而，此技术领域中具有通常知识者应明了，卡勾8052的位置及数量与卡勾8052的钩体8052a的方向并不以本实施例的说明为限。
如图8B、图10A及图10B所示，LED杯灯800还包括导热绝缘层807，配置于基板803与座体802的承载件8022之间。导热绝缘层807可作为热传递的介质，以将LED光源804所产生的热能传递至座体802来进行散热。另外，在一般的安规项目中，LED光源804的电力禁止传递座体803上，以避免导致操作者因感电而受伤。因此，本实施例的导热绝缘层807进一步采用绝缘材质，以符合安规项目的规定。
在本实施例中，座体802可例如是由金属、塑胶或复合材料所制成，且固定结构805可例如是由金属、塑胶或复合材料所制成。以往的LED光源模块多以螺丝锁附的方式来固定在金属座体上，使得螺丝往往在进行耐电压测试(Hi-Pot Test)因相当地邻近于LED光源模块，而可能导致施加在LED光源模块的电压经由螺丝传导至金属座体。如此一来，不但可能导致跳电，也有可能让使用者有触电的危险。因此，若以本实施例的座体802利用金属材料制成，且固定结构805利用塑胶材料制成来说，由于固定结构805利用塑胶材料制成且可固定基板803及LED光源804，因此可较以往利用螺丝来锁附的方式较为安全，且可通过耐电压测试。
综上所述，虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (25)

1.一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)杯灯，包括：
座体；
LED光源，配置于该座体上；以及
导光装置，配置于该LED光源上方，该导光装置具有导光区，该导光区面对该LED光源，该LED光源射出的光线由该导光区导引后，再由该导光装置的其他部分导引，以使该LED光源射出的光线向LED杯灯外部射去。
2.如权利要求1所述的发光二极管杯灯，其中，该导光装置包括：
透镜；以及
导光元件，邻近该透镜配置，该导光元件面对该LED光源，该导光元件所在的区域定义出该导光区。
3.如权利要求2所述的发光二极管杯灯，其中，该LED光源射出的光线由该导光元件反射后射向该透镜，再由该透镜导引，以使该LED光源射出的光线向LED杯灯外部射去。
4.如权利要求2所述的发光二极管杯灯，其中，该透镜具有凹槽，该凹槽具有底面，该导光元件配置于该底面。
5.如权利要求4所述的发光二极管杯灯，其中，该底面是一向下突出的凹面。
6.如权利要求4所述的发光二极管杯灯，其中，该底面是一平面。
7.如权利要求4所述的发光二极管杯灯，其中，该底面是一凸面。
8.如权利要求1所述的发光二极管杯灯，其中，该导光装置包括：
透镜；以及
导光膜，邻近该透镜配置，该导光膜面对该发光二极管光源，该导光膜所在的区域定义出该导光区。
9.如权利要求8所述的发光二极管杯灯，其中，该导光膜以涂布(Coating)的方式形成于该透镜上。
10.如权利要求8所述的发光二极管杯灯，其中，该发光二极管光源射出的光线由该导光膜反射后射向该透镜，再由该透镜导引，以使该发光二极管光源射出的光线向发光二极管杯灯外部射去。
11.如权利要求8所述的发光二极管杯灯，其中，该透镜具有凹槽，该凹槽具有底面，该导光膜配置于底面。
12.如权利要求11所述的发光二极管杯灯，其中，该底面是一向下突出的凹面。
13.如权利要求11所述的发光二极管杯灯，其中，该底面是一平面。
14.如权利要求11所述的发光二极管杯灯，其中，该底面是一凸面。
15.如权利要求1所述的发光二极管杯灯，其中该座体包括框件及承载件，该框件环绕地耦接于该承载件的周围，该承载件具有贯口，该发光二极管杯灯还包括：
基板，配置于该座体的该承载件上，该发光二极管光源配置于该基板上；以及
固定结构，抵压于该基板上且经由该贯口卡接于该座体的该承载件的底面。
16.如权利要求15所述的发光二极管杯灯，其中该固定结构包括：
压板，抵压于该基板上；以及
卡勾，耦接于该压板，以自该压板延伸通过该贯口，而卡接于该承载件的该底面。
17.如权利要求16所述的发光二极管杯灯，其中该基板包括：
第一板件，配置于该座体的该承载件上；以及
第二板件，配置于该第一板件上，该发光二极管光源是嵌入在该第二板件中，该压板抵压于该第一板件上且环绕在该第二板件的周围。
18.如权利要求17所述的发光二极管杯灯，其中该第二板件的外侧壁具有一突出部，该压板的内侧壁具有一缺口，该突出部容置于该缺口中。
19.如权利要求17所述的发光二极管杯灯，其中该压板的底面具有凹口，该基板还包括：
电性接垫，配置于该第一板件上，且该电性接垫的位置对应于该凹口的位置；以及
导线，其一端连接于该电性接垫且位于该凹口中。
20.如权利要求16所述的发光二极管杯灯，其中该框件具有容置槽，连通于该贯口，该容置槽容置该卡勾。
21.如权利要求16所述的发光二极管杯灯，其中该固定结构包括二卡勾。
22.如权利要求21所述的发光二极管杯灯，其中该二卡勾的钩体是朝向相反的方向。
23.如权利要求15所述的发光二极管杯灯，其中，该座体是由一金属、塑胶或复合材料所制成。
24.如权利要求15所述的发光二极管杯灯，其中，该固定结构是由一金属、塑胶或复合材料所制成。
25.如权利要求15所述的发光二极管杯灯，还包括：
导热绝缘层，配置于该基板与该座体的该承载件之间。
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