CN102829437B - 光罩及具光罩的灯具 - Google Patents

光罩及具光罩的灯具 Download PDF

Info

Publication number
CN102829437B
CN102829437B CN201110276621.9A CN201110276621A CN102829437B CN 102829437 B CN102829437 B CN 102829437B CN 201110276621 A CN201110276621 A CN 201110276621A CN 102829437 B CN102829437 B CN 102829437B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
incidence surface
light shield
emitting diode
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201110276621.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102829437A (zh
Inventor
梁峻玮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lite On Technology Corp
Original Assignee
Lite On Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lite On Technology Corp filed Critical Lite On Technology Corp
Publication of CN102829437A publication Critical patent/CN102829437A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102829437B publication Critical patent/CN102829437B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/04Refractors for light sources of lens shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/0091Reflectors for light sources using total internal reflection
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0071Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source adapted to illuminate a complete hemisphere or a plane extending 360 degrees around the source
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2121/00Use or application of lighting devices or systems for decorative purposes, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本发明提供一种光罩及具光罩的灯具,该光罩为一体成形且用以传导发光二极管所散发出的光线,光罩包括导光区与出光区。导光区一端形成有入光面用以供光线入射于导光区。导光区外缘形成有延伸面。出光区自导光区另一端延伸所形成,出光区外缘形成有自延伸面延伸的作用面,作用面所围绕的出光区体积,自邻近导光区朝远离导光区的方向逐渐缩小。其中,光罩呈大致对称状且具有中心轴线,经入光面入射于导光区的光线,直射至中心轴线一侧的作用面,且中心轴线一侧的作用面反射光线至中心轴线另一侧的作用面以透射出所述出光区。以此,使用者于观赏时,光罩可呈现全周式发光的视觉观感。

Description

光罩及具光罩的灯具
技术领域
本发明涉及一种光罩及灯具,且特别涉及一种适用于发光二极管的光罩及具光罩的灯具。
背景技术
现有灯具所使用的灯源有钨丝灯或日光灯,所述钨丝灯或日光灯得以自身为中心朝外侧产生全周式的发光。并且,灯具常于灯源外侧搭配不同的灯罩,并通过灯罩的图案或颜色搭配以产生各式情境。
然而,由于发光二极管的发光效益越来越高,使发光二极管有逐渐取代上述钨丝灯或日光灯的趋势。但因发光二极管具发光指向性特性,其所发出的光线仅能散射于其所固定位置的上半空间,亦即,发光二极管所产生的发光角度大致为180度,不似传统钨丝灯或日光灯能全周式的中心发光。并且,因发光二极管的指向性特性,令发光二极管于使用时易产生眩光等问题,进而使发光二极管的应用范围受到局限。
发明内容
本发明的目的为提供一种光罩及具光罩的灯具,其可改变发光二极管所发出的光线路径,除可增加发光角度外,亦可形成侧向发光的效果,使光罩的出光区呈现如同钨丝灯般的全周式发光,并且有效地改善发光二极管的眩光问题。
本发明另一目的在于提供一种光罩及具光罩的灯具,不须额外增设外层的透明玻璃罩,即能同时兼顾光源整体设计与美观设计,从而在视觉上形成特殊的效果。
本发明实施例提供一种光罩,其为一体成形且用以传导至少一发光二极管所散发出的光线,该光罩包括:一导光区,其一端形成有一入光面与一侧向入光面,该侧向入光面自该入光面周缘向下延伸环设而形成,该入光面及该侧向入光面包围界定出一置放该至少一发光二极管的容置空间,而该入光面与该侧向入光面大致贴平于该至少一发光二极管的外缘,且该入光面用以供该光线入射于该导光区,该导光区外缘形成有一延伸面;以及一出光区,其自该导光区另一端延伸所形成,该出光区外缘形成有一作用面,该作用面自该延伸面延伸形成,且该作用面所围绕的该出光区体积,自邻近该导光区朝远离该导光区的方向逐渐缩小,且该出光区包含有一顶部区域,该顶部区域位在该作用面自邻近该导光区朝远离该导光区的方向延伸且于曲率产生变化后所包围的该出光区部位;其中,该光罩呈大致对称状且具有一中心轴线,经该入光面入射于该导光区的光线,直射至该中心轴线一侧的作用面,且该中心轴线一侧的作用面反射光线至该中心轴线另一侧的作用面以透射出该出光区。
较佳地,经该入光面入射于该导光区的该光线反射后于该出光区内的中心轴线成像形成有至少一虚拟发光二极管。
较佳地,该入光面为自由曲面、多重曲面、平面或菲涅耳面,该作用面为抛物面、自由曲面或多重曲面。
较佳地,该作用面为非光滑面。
较佳地,该导光区一端形成有一侧向入光面,该侧向入光面自该入光面周缘向下延伸环设而形成,该入光面及该侧向入光面包围界定出一置放所述至少一发光二极管的容置空间,用以供该光线经该侧向入光面入射于该导光区。
较佳地,该侧向入光面为平面、抛物面、自由曲面或多重曲面。
较佳地,该导光区外缘形成有一辅助面,该延伸面两端分别连接该作用面与该辅助面,该辅助面自该延伸面远离该作用面的一端延伸所形成,且该辅助面至该中心轴线的距离,自邻近该延伸面朝远离该延伸面的方向逐渐缩小,该辅助面用以供经该侧向入光面入射于该导光区的光线反射至该作用面。
较佳地,经该侧向入光面入射于该导光区辅助面的该光线反射后于该出光区顶部区域内的中心轴线成像形成有至少一虚拟发光二极管。
较佳地,该辅助面用以供经该侧向入光面入射于该导光区的该光线全反射至该作用面。
较佳地,该导光区一端形成有一侧向入光面,该侧向入光面自该入光面周缘向下延伸环设而形成,该入光面及该侧向入光面包围界定出一置放所述至少一发光二极管的容置空间,而该入光面与该侧向入光面大致贴平于所述至少一发光二极管的外缘。
较佳地,该光罩为实心结构,其材质为玻璃、压克力、聚乙烯及聚丙烯酸甲酯的至少其中之一。
较佳地,该光罩为仿烛火形状。
本发明实施例另提供一种包含上述光罩的灯具,该具光罩的灯具包括:一座体;至少一发光二极管,其装设于该座体;以及一光罩,其装设于该座体且与所述至少一发光二极管呈间隔设置。
较佳地,该座体包含一灯帽以及一散热座,该散热座的一端装设有该灯帽,所述至少一发光二极管装设于该散热座的另一端,并且所述至少一发光二极管电性连接于该灯帽。
综上所述,本发明实施例所提供的光罩与具该光罩的灯具,其通过光罩的独特导光设计,使光罩的出光区呈现如同钨丝灯般的全周式发光效果,进而使具光罩的灯具产生类似传统蜡烛灯泡的视觉感受,以减少发光二极管因本身性质而受到的局限。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,但是此等说明与附图仅用来说明本发明,而非对本发明的权利范围作任何的限制。
附图说明
图1为本发明光罩的立体示意图;
图2为本发明光罩由入光面入射的光线路径的平面示意图;
图3为本发明光罩的部分立体示意图;
图4为本发明光罩经由入光面所产生的虚拟发光二极管的立体示意图;
图5为本发明光罩经由入光面所产生的虚拟焦点位于出光区顶部区域的立体示意图;
图6为本发明第二实施例光罩的立体示意图;
图7为本发明第二实施例光罩由侧向入光面入射的光线路径的平面示意图;
图8为本发明第二实施例光罩经由侧向入光面所产生的虚拟发光二极管的立体示意图;
图9为本发明第二实施例的使用状态示意图
图10为本发明第二实施例侧向入光面为平面,且光罩由侧向入光面入射的光线路径的平面示意图;
图11为本发明第三实施例的光线路径的平面示意图;
图12为本发明第四实施例具光罩的灯具的立体示意图;及
图13为本发明第四实施例具光罩的灯具于实际使用时的立体示意图。
其中,附图标记说明如下:
1 光罩
11 导光区
111 入光面
112 延伸面
113 侧向入光面
114 辅助面
115 容置空间
12 出光区
121 作用面
122 顶部区域
13 中心轴线
2 发光二极管
3 座体
31 灯帽
32 散热座
L1、L1’、L2、L2’、L3、L3’、L4、L4’光线
a1、a2 圆形截面
F1、F2、F3、F4 虚拟焦点
V1、V1’、V2 虚拟发光二极管
具体实施方式
〔第一实施例〕
请参阅图1至图5,其为本发明的第一实施例,其中,图1、3、和4为本实施例的立体示意图,图2和5为本实施例的主要光线路径示意图。
如图1所示,本实施例为一种光罩1,其用以传导发光二极管2所散发出的光线,所述发光二极管2于本实施例中以一个为例,但于实际应用时,其亦可为多个发光二极管2所组成的发光二极管阵列。
所述光罩1包括导光区11以及出光区12,导光区11与出光区12为环设一体成形且具有相同的一中心轴线13。再者,导光区11与出光区12分别为对称于中心轴线13的构造,且上述发光二极管2位于中心轴线13上。
此外,于本实施例中,光罩1以对称中心轴线13为例,但于实际应用时,光罩1不需呈现完全对称,其可依设计者需求形成大致对称于中心轴线13的构造。于本实施例中,光罩1为仿烛火形状。
再者,光罩1为实心结构,其材质可为玻璃、压克力、聚乙烯及聚丙烯酸甲酯的任意组合。
请参阅图2至图4所示,所述导光区11一端形成有入光面111与侧向入光面113,并且导光区11外缘形成有延伸面112。所述入光面111位于光罩1底部中间的中心轴线13上且与发光二极管2呈间隔设置,以此,入光面111及侧向入光面113用以供上述发光二极管2所发出的光线入射于导光区11。
其中,入光面111于本实施例中以曲面为例,但于实际应用时,亦可依设计者需求形成自由曲面、多重曲面、平面、菲涅耳(Fresnel)面或其它适合的形状。
所述侧向入光面113自入光面111周缘向下延伸环设所形成。而入光面111与侧向入光面113包围界定出容置空间115,所述容置空间115用以置放上述发光二极管2。
其中,上述侧向入光面113于本实施例中以曲面为例,但于实际应用时,亦可依设计者需求形成平面、抛物面、自由曲面、多重曲面或其它适合的形状。
所述出光区12自导光区11另一端延伸所形成(亦即,导光区11远离入光面111的一端)。出光区12外缘形成有作用面121,所述作用面121自延伸面112远离入光面111的一端平滑地延伸所形成,且作用面121所围绕的出光区12体积自邻近导光区11朝远离导光区11的方向逐渐缩小。亦即,作用面121至中心轴线13的距离自邻近导光区11朝远离导光区11的方向逐渐缩小。在本实施例中,该作用面121兼具反射及出光特性,其所产生的反射作用亦可进一步地限定为全反射作用。
而上述作用面121为曲面,亦即,作用面121可为抛物面、自由曲面、多重曲面或其它适合的形状。其中,垂直于中心轴线13的出光区12截面大致呈圆形,但本发明并不以此为限。此外,作用面121亦可为非光滑面,例如实施表面雾化或凹凸状设计等表面处理,以利于光线均匀分散,进而令光罩1出光区12的表面发光呈现较为柔和的视觉感受。
再者,本实施例光罩1具有的主要光线传导路径,可令入射于光罩1的光线大部分从出光区12透射而出,以使光罩1呈现如同钨丝灯般的全周式发光效果,并有效改善发光二极管2所易产生的眩光问题。为使容易理解本实施例光罩1的主要光线传导路径,图2和图3将以线条状光线表示部分对称光线路径为例,但并不以上述光线路径为限。
如图2所示,发光二极管2所发出的光线L1将经导光区11的入光面111,以使光线L1产生折射进入导光区11,而后直射至中心轴线13一侧的作用面121。其后,经中心轴线13一侧的作用面121反射光线L1至中心轴线13另一侧的作用面121以透射出所述出光区12。
更详细的说,如图3所示,当光线L1直射至中心轴线13一侧的作用面121时,光线L1与出光区12作用面121的两者交点位于圆形截面a1的周缘。当中心轴线13一侧的作用面121反射光线L1时,光线L1将先经过中心轴线13,其后,才直射至中心轴线13另一侧的作用面121,此时,光线L1与出光区12作用面121的两者交点位于圆形截面a2的周缘。所述圆形截面a2的面积小于圆形截面a1的面积。
其中,除了光线L1经过上述圆形截面a1周缘与圆形截面a2周缘并透射出所述出光区12之外,与光线L1源自相同发光处的光线L1’,其亦经过上述圆形截面a1周缘与圆形截面a2周缘以透射出所述出光区12。由此,射出于出光区12外的光线L1、L1’的延伸线将于出光区12内的中心轴线13相交以形成有虚拟焦点F1。
同理,发光二极管2所发出的光线L2、L2’于中心轴线13上形成有虚拟焦点F2(如图2所示)。从使用者的视觉上,将认为上述虚拟焦点F1、F2为发光点。并且,于本实施例中,除了上述光线L1、L1’与光线L2、L2’之外,发光二极管2所发出的其余光线(图未示)经过入光面111后,可于中心轴线13上形成多个虚拟焦点,以呈现虚拟灯丝(virtual filament)的视觉效果。但并不以上述为限,本发明可搭配使用者的需求或针对不同的情境环境下,产生数量、位置不同的虚拟发光点。
举例而言,以上述虚拟焦点F1、F2的形成位置来说,由于光线L1、L1’、L2、L2’自发光二极管2发出时,光线L1、L1’离中心轴线13的距离小于光线L2、L2’离中心轴线13的距离,且通过入光面111的曲率设计,使得光线L1、L1’、L2、L2’经由入光面111入射于光罩1后,光线L1、L1’与中心轴线13的夹角小于光线L2、L2’与中心轴线13的夹角。其后,通过作用面121的曲率变化设计,使得光线L1、L1’、L2、L2’经作用面121反射后,其所形成的虚拟焦点F1离发光二极管2的距离大于虚拟焦点F2离发光二极管2的距离。
再者,上述光线L1、L1’皆源自发光二极管2的相同发光处,而于发光二极管2的其余部位所散发的光线(图未示)可于上述虚拟焦点F1周缘形成其它虚拟焦点(多重虚拟焦点),以使光罩1于上述虚拟焦点F1处成像形成一个虚拟发光二极管V1(如图4所示)。同理,光罩1于上述虚拟焦点F2处成像形成另一个虚拟发光二极管V1’(如图4所示)。
以此,使用者将光罩1设置于发光二极管2上方时,光罩1将呈现一种以虚拟发光二极管V1、V1’为中心朝外侧产生全周式发光的视觉观感。亦即,光罩1将呈现如同钨丝灯般的全周式发光效果。
此外,于上述作用面121所产生的反射作用为全反射作用,以使光罩1呈现最佳的导光与发光效果,使光线可较为均匀地在正向与侧向发出。
再者,可通过入光面111与出光区12的作用面121的曲率变化设计,使虚拟焦点或虚拟发光二极管位于中心轴线13上的任意位置。
另,如图5所示的光罩1,其将入光面111的曲率增加,当光线经其入光面111与出光区12作用面121的导引,可形成有虚拟焦点,其相较于上述虚拟焦点F1、F2更远离所述发光二极管2,使成像形成于光罩1内的虚拟发光二极管(图未示)位于出光区12的顶部区域122。
其中,出光区12的顶部区域122于本实施例中是指,作用面121自邻近导光区11朝远离导光区11的方向延伸时,作用面121曲率产生变化以后,所围绕的出光区12部位。
此外,上述虽以形成两个虚拟发光二极管V1、V1’为例,但于实际应用时,并不以此为限。亦即,设计者可通过入光面111与出光区12作用面121的变化设计,使光罩1的出光区12内形成有一个或多个虚拟发光二极管(图略)。
〔第二实施例〕
请参阅图6至图10所示,其为本发明的第二实施例,本实施与第一实施例类似,两者主要差异在于,本实施例的光罩1导光区11外缘形成有辅助面114,以使本实施例除了具有第一实施例所述的主要光线传导路径外,亦包含另一种光线传导路径。
更详细的说,请参阅图7所示,导光区11外缘形成有延伸面112与辅助面114,上述延伸面112所围绕的导光区11体积自邻近发光二极管2朝远离发光二极管2的方向逐渐缩小。亦即,延伸面112至中心轴线13的距离自邻近发光二极管2朝远离发光二极管2的方向逐渐缩小。
所述辅助面114自延伸面112远离作用面121的一端延伸所形成,且辅助面114至中心轴线13的距离自邻近延伸面112朝远离延伸面112的方向逐渐缩小。并且,该辅助面114所产生的反射作用亦可进一步地限定为全反射作用。
其中,上述辅助面114于本实施例中以曲面为例,但于实际应用时,亦可依设计者需求形成平面、抛物面、自由曲面、多重曲面或其它适合的形状。
以此,光罩1的整体外形大致呈烛火状,使光罩1除了用以变化发光二极管2所发出的光线路径外,还能同时兼具造型美观的效果。
再者,为使容易理解光罩1的另一种光线传导路径,图7将以线条状光线表示部分对称光线路径为例,但并不以上述光线路径为限。
发光二极管2所发出的光线L3将经导光区11的侧向入光面113,以使光线L3产生折射进入导光区11,而后直射至导光区11的辅助面114,经辅助面114反射光线L3至中心轴线13一侧的作用面121以透射出所述出光区12。
并且,发光二极管2所发出的光线L4亦可经导光区11的侧向入光面113,以使光线L4产生折射进入导光区11,而后直射至导光区11的辅助面114,经辅助面114反射光线L4至中心轴线13一侧的作用面121。其后,经中心轴线13一侧的作用面121反射光线L4至中心轴线13另一侧的作用面121以透射出所述出光区12。
如同第一实施例光线L1、L1’所产生的虚拟焦点F1,发光二极管2所发出的光线L3、L3’与光线L4、L4’,于出光区12顶部区域122的中心轴线13上亦分别形成有虚拟焦点F3、F4。并且,于本实施例中,除了上述光线L3、L3’与光线L4、L4’之外,发光二极管2所发出的其余光线(图未示)经过侧向入光面113后,可于出光区12顶部区域122的中心轴线13上形成多个虚拟焦点,以呈现虚拟灯丝的视觉效果。但并不以上述为限,本发明可搭配使用者的需求或针对不同的情境环境下,产生数量、位置不同的虚拟发光点。
举例而言,以上述虚拟焦点F3、F4的形成位置来说,通过侧向入光面113的曲率设计,使得光线L3、L3’、L4、L4’经侧向入光面113入射于光罩1并由辅助面114反射后,光线L3、L3’与中心轴线13的夹角大于光线L4、L4’与中心轴线13的夹角,进而令其所形成的虚拟焦点F3离发光二极管2的距离大于虚拟焦点F4离发光二极管2的距离。
再者,所述光线L3、L3’皆源自发光二极管2的相同发光处,而于发光二极管2的其余部位所散发的光线(图未示)可于上述虚拟焦点F3周缘形成其它虚拟焦点(多重虚拟焦点),以使光罩1于上述虚拟焦点F3处成像形成一个虚拟发光二极管V2(如图8所示)。
同理,光罩1于上述虚拟焦点F4处成像形成另一个虚拟发光二极管V2’(如图8所示)。值得注意的是,有可能V2、V2’成像于出光区12顶部区域122的位置极为接近,而形成多重虚拟成像,所以使用者于视觉上可能只感觉到一重叠的虚拟发光二极管。
以此,当使用者将光罩1设置于发光二极管2上方时,光罩1的出光区12顶部区域122将呈现一种以虚拟发光二极管V2、V2’为中心朝外侧产生全周式发光的视觉观感。亦即,光罩1将呈现如同钨丝灯般的全周式发光效果。
再者,图8用以说明虚拟发光二极管V2、V2’,而非本实施例光罩1于使用时的成像效果。本实施例的光罩1于使用时,其将同时呈现四个虚拟发光二极管V1、V1’、V2、V2’(如图9所示),但于实际应用时,并不以上述数量为限。
此外,本实施例可通过侧向入光面113的曲率变化设计,使虚拟焦点位于出光区12顶部区域122的中心轴线13上的任意位置。
另,如图10所示的光罩1,其侧向入光面113为平面,当光线经侧向入光面113以入射于光罩1后,其光线路径不同于上述光线L3、L3’、L4、L4’的路径,并可于出光区12顶部区域122的中心轴线13上形成有虚拟焦点,且可使成像形成于光罩1内的虚拟发光二极管(图未示)位于出光区12的顶部区域122。其中,这些虚拟焦点的位置相较于虚拟焦点F3、F4,将呈现微幅的移动。
本实施例所述的辅助面114所产生的反射作用为全反射作用,以使光罩1呈现最佳的导光与发光效果,使光线可较为均匀地在正向与侧向发出。
〔第三实施例〕
请参阅图11所示,其为本发明的第三实施例,本实施例与第二实施例类似,两者主要差异在于,本实施例的光罩1的入光面111与侧向入光面113所包围界定出的容置空间115大致与发光二极管2的尺寸相同。
更详细的说,入光面111大致贴平(亦即可完全贴平或留有间隙)于发光二极管2的发光面,侧向入光面113大致贴平于发光二极管2的侧缘。而有关于本实施例的光线传导路径,将以图11所示的线条状光线表示部分光线路径为例,但并不以上述光线路径为限。
发光二极管2所发出的光线将经导光区11的入光面111,以使光线射入导光区11中,而入射于导光区11的光线大致可区分为两种传导路径。
其中,第一种传导路径为光线直射至中心轴线13一侧的作用面121,其后,经中心轴线13一侧的作用面121反射光线至中心轴线13另一侧的作用面121以透射出所述出光区12。
第二种传导路径为光线直射至导光区11的辅助面114,经辅助面114反射光线至中心轴线13一侧的作用面121。其后,经中心轴线13一侧的作用面121反射光线至中心轴线13另一侧的作用面121以透射出所述出光区12。
再者,上述经入光面111入射于导光区11的两种光线的传导路径,其可于出光区12的中心轴线13上形成多个虚拟焦点,以呈现虚拟灯丝的视觉效果。而上述虚拟焦点的位置可通过作用面121与辅助面114的曲率变化设计而调整。
〔第四实施例〕
请参阅图12和图13,其为具有上述任一实施例光罩的灯具,该具光罩的灯具包含座体3、装设于座体3的发光二极管2及装设于座体3且与发光二极管2呈间隔设置的光罩1。
其中,上述座体3具有灯帽31以及散热座32,所述散热座32的一端装设有灯帽31。而发光二极管2装设于散热座32的另一端,并且发光二极管2电性连接于上述灯帽31。
此处所述的光罩1即为上述任一实施例揭露的光罩1,其装设于散热座32上,且发光二极管2位于光罩1的容置空间115中。
以此,当灯帽31通电时,将导通发光二极管2使其发光,如图13所示,而发光二极管2所发出的光线经由光罩1的传导,将使光罩1呈现一种以虚拟发光二极管V1、V1’、V2、V2’为中心朝外侧产生全周式发光的视觉观感,进而使具光罩的灯具产生类似传统蜡烛灯泡的发光效果。
〔实施例的功效〕
根据本发明实施例,上述的光罩1与具光罩的灯具通过形成虚拟焦点,以呈现虚拟灯丝的视觉效果,并且可进一步成像形成虚拟发光二极管。
以此,使用者于观赏时,光罩1将呈现一种以虚拟发光二极管为中心朝外侧产生全周式发光的视觉观感,进而使具光罩的灯具产生类似传统蜡烛灯泡的发光效果,以减少发光二极管因本身性质(如:指向性)而受到的局限。
再者,所述光罩1的外形大致呈烛火状,令具光罩的灯具不需额外设置装饰罩,即可达到视觉美观的效果,进而节省具光罩的灯具的生产成本与组装工时。
以上所述仅为本发明的实施例,其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (13)

1.一种光罩,其特征在于,该光罩为一体成形且用以传导至少一发光二极管所散发出的光线,该光罩包括:
一导光区,其一端形成有一入光面与一侧向入光面,该侧向入光面自该入光面周缘向下延伸环设而形成,该入光面及该侧向入光面包围界定出一置放该至少一发光二极管的容置空间,而该入光面与该侧向入光面大致贴平于该至少一发光二极管的外缘,且该入光面用以供该光线入射于该导光区,该导光区外缘形成有一延伸面;以及
一出光区,其自该导光区另一端延伸所形成,该出光区外缘形成有一作用面,该作用面自该延伸面延伸形成,且该作用面所围绕的该出光区体积,自邻近该导光区朝远离该导光区的方向逐渐缩小,且该出光区包含有一顶部区域,该顶部区域位在该作用面自邻近该导光区朝远离该导光区的方向延伸且于曲率产生变化后所包围的该出光区部位;
其中,该光罩呈对称状且具有一中心轴线,经该入光面入射于该导光区的光线,直射至该中心轴线一侧的该作用面,且该中心轴线一侧的该作用面反射光线至该中心轴线另一侧的该作用面以透射出该出光区。
2.如权利要求1所述的光罩,其特征在于,经该入光面入射于该导光区的该光线反射后于该出光区内的中心轴线成像形成有至少一虚拟发光二极管。
3.如权利要求1所述的光罩,其特征在于,该入光面为自由曲面、多重曲面、平面或菲涅耳面,该作用面为抛物面、自由曲面或多重曲面。
4.如权利要求3所述的光罩,其特征在于,该作用面为非光滑面。
5.如权利要求3所述的光罩,其特征在于,该导光区一端形成有一侧向入光面,该侧向入光面自该入光面周缘向下延伸环设而形成,该入光面及该侧向入光面包围界定出一置放所述至少一发光二极管的容置空间,用以供该光线经该侧向入光面入射于该导光区。
6.如权利要求5所述的光罩,其特征在于,该侧向入光面为平面、抛物面、自由曲面或多重曲面。
7.如权利要求5所述的光罩,其特征在于,该导光区外缘形成有一辅助面,该延伸面两端分别连接该作用面与该辅助面,该辅助面自该延伸面远离该作用面的一端延伸所形成,且该辅助面至该中心轴线的距离,自邻近该延伸面朝远离该延伸面的方向逐渐缩小,该辅助面用以供经该侧向入光面入射于该导光区的光线反射至该作用面。
8.如权利要求7所述的光罩,其特征在于,经该侧向入光面入射于该导光区辅助面的该光线反射后于该出光区顶部区域内的中心轴线成像形成有至少一虚拟发光二极管。
9.如权利要求8所述的光罩,其特征在于,该辅助面用以供经该侧向入光面入射于该导光区的该光线全反射至该作用面。
10.如权利要求1所述的光罩,其特征在于,该光罩为实心结构,其材质为玻璃、压克力、聚乙烯及聚丙烯酸甲酯的至少其中之一。
11.如权利要求1所述的光罩,其特征在于,该光罩为仿烛火形状。
12.一种具光罩的灯具,其特征在于,该具光罩的灯具包含如权利要求1至11中任一项所述光罩,该具光罩的灯具包括:
一座体;
至少一发光二极管,其装设于该座体;以及
该光罩,其装设于该座体且与所述至少一发光二极管呈间隔设置。
13.如权利要求12所述的具光罩的灯具,其特征在于,该座体包含一灯帽以及一散热座,该散热座的一端装设有该灯帽,所述至少一发光二极管装设于该散热座的另一端,并且所述至少一发光二极管电性连接于该灯帽。
CN201110276621.9A 2011-06-15 2011-09-19 光罩及具光罩的灯具 Expired - Fee Related CN102829437B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161497090P 2011-06-15 2011-06-15
US61/497,090 2011-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102829437A CN102829437A (zh) 2012-12-19
CN102829437B true CN102829437B (zh) 2015-04-01

Family

ID=47332664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110276621.9A Expired - Fee Related CN102829437B (zh) 2011-06-15 2011-09-19 光罩及具光罩的灯具

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8764260B2 (zh)
CN (1) CN102829437B (zh)
TW (1) TWI439638B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104075232A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 中央大学 拟真烛光灯装置
US9133988B2 (en) * 2013-05-07 2015-09-15 Osram Sylvania Inc. LED-based lamp including shaped light guide
CN103363355A (zh) * 2013-07-08 2013-10-23 华南理工大学 一种双通道散热的led灯具
WO2015019683A1 (ja) * 2013-08-09 2015-02-12 株式会社 東芝 照明装置および広配光レンズ
JP2015179579A (ja) 2014-03-18 2015-10-08 株式会社東芝 導光体および照明装置
CN106662295B (zh) 2014-07-21 2020-07-14 昕诺飞控股有限公司 具有虚拟光源的照明装置
JP6334056B2 (ja) 2014-08-18 2018-05-30 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ リモート波長変換要素を有する照明デバイス
CN106549088B (zh) * 2015-09-17 2018-11-16 光宝光电(常州)有限公司 发光二极管显示装置
DE102015222495A1 (de) * 2015-11-13 2017-05-18 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Vorsatzoptik und Vorsatzoptikanordnung mit mehreren Vorsatzoptiken

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101206271A (zh) * 2006-12-19 2008-06-25 香港应用科技研究院有限公司 全反射侧发射耦合装置
CN201259104Y (zh) * 2008-07-09 2009-06-17 萧青峯 发光二极管的灯具结构改良
CN102374494A (zh) * 2010-08-16 2012-03-14 华信精密股份有限公司 导光体

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2078839A1 (en) * 1991-09-25 1993-03-26 Marc Hoffman Double refraction and total reflection solid nonimaging lens
JP3187280B2 (ja) * 1995-05-23 2001-07-11 シャープ株式会社 面照明装置
JPH11185514A (ja) * 1997-12-19 1999-07-09 Bridgestone Corp 照明装置
US6819505B1 (en) * 2003-09-08 2004-11-16 William James Cassarly Internally reflective ellipsoidal collector with projection lens
JP2004047351A (ja) * 2002-07-15 2004-02-12 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具
US7329029B2 (en) * 2003-05-13 2008-02-12 Light Prescriptions Innovators, Llc Optical device for LED-based lamp
US7021797B2 (en) * 2003-05-13 2006-04-04 Light Prescriptions Innovators, Llc Optical device for repositioning and redistributing an LED's light
US6819506B1 (en) * 2003-09-30 2004-11-16 Infinity Trading Co. Ltd. Optical lens system for projecting light in a lambertion pattern from a high power led light source
US7168839B2 (en) * 2004-09-20 2007-01-30 Visteon Global Technologies, Inc. LED bulb
US7275849B2 (en) * 2005-02-25 2007-10-02 Visteon Global Technologies, Inc. LED replacement bulb
CN101238590B (zh) * 2005-07-29 2012-02-08 Ccs株式会社 光学单元及光照射装置
US7980727B2 (en) * 2008-10-07 2011-07-19 Reflexite Corporation Monolithic tiring condensing arrays and methods thereof
TW201030281A (en) 2009-02-13 2010-08-16 Ama Precision Inc Light-emitting apparatus and light-guiding member thereof
TW201209346A (en) 2010-08-16 2012-03-01 Ama Precision Inc Light guide

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101206271A (zh) * 2006-12-19 2008-06-25 香港应用科技研究院有限公司 全反射侧发射耦合装置
CN201259104Y (zh) * 2008-07-09 2009-06-17 萧青峯 发光二极管的灯具结构改良
CN102374494A (zh) * 2010-08-16 2012-03-14 华信精密股份有限公司 导光体

Also Published As

Publication number Publication date
TWI439638B (zh) 2014-06-01
US8764260B2 (en) 2014-07-01
CN102829437A (zh) 2012-12-19
TW201250166A (en) 2012-12-16
US20120320580A1 (en) 2012-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102829437B (zh) 光罩及具光罩的灯具
CN102272514B (zh) 具有led、光导和反射体的光源
JP5551714B2 (ja) Led、光ガイド及びリフレクタを備える光源
US9562670B2 (en) Illumination system, luminaire, collimator, and display device
CN103582833B (zh) 照明器
CN202118798U (zh) 一种新型防眩光led灯罩
JPWO2013035788A1 (ja) 照明装置および照明スタンド
US20130083541A1 (en) Optical lens, light-emitting diode optical component and light-emitting diode illumination lamp
CN103748402A (zh) 烛光的led灯泡
CN102537720A (zh) 水晶灯灯源
US7217010B2 (en) Reflector with negative focal length
US20130250575A1 (en) LED Retrofit Lighting Fixture
WO2015047078A1 (en) Indirect illumination system
CN105683800B (zh) 具有改善的光混合和颜色混合性质的准直器
CN105745489B (zh) 照明单元
CN106062465A (zh) 光源装置以及照明装置
JP3197828U (ja) 均一照度を有する灯具
JP2011233308A (ja) 照明装置
CN203686641U (zh) 灯具及其光罩
CN105953175A (zh) 投光灯透镜、具有该投光灯透镜的发光模块和投光灯
CN201521882U (zh) 折射光源角度的自行车车灯
WO2023180152A1 (en) A lightbulb
CN103216740A (zh) 管状发光二极管照明总成
CN104344242A (zh) 水晶灯灯源
CN110715260A (zh) 一种车灯用光路传导组件及车灯

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150401

Termination date: 20180919