CN103411142B - 光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光源装置，包含光源及光调变装置。光源产生初始光线；光调变装置具有光调变反射面供接收初始光线，并反射初始光线成为调变光线。在实际情况中，初始光线于入射区域抵达光调变反射面，光调变反射面上形成有分别针对光调变特性具有相异程度调整的多个光调变反射区。该些光调变反射区以更替轴向可选择地更替进入入射区域，并反射初始光线为调变光线，且更替轴向量平行于光调变反射面。

Description

光源装置

技术领域

本发明涉及一种光源装置，尤其是涉及一种能够改善调光效率并能够调整亮度的光源装置。

背景技术

一般而言，现有多色光灯具包含多个光源及控制器，其中各光源分别具有不同颜色，且控制器控制该些光源的颜色输出。然而，一旦频繁地切换光源的颜色，控制器容易产生过高的功率，且无形中造成电量负担。此外，现行光源多半使用发光二极管（LED），具有省电及低功率等优点。然而，上述灯具无法使用单一颜色的光源来产生不同颜色的照明光线，故需要很多光源以构成灯具，难以降低材料成本。

此外，现有灯具使用调变电路调整光源的亮暗度，其中调变电路包含可变电阻，且灯具调整可变电阻的阻值以改变输出光线的亮度。在实际情况中，灯具产生光线至一投射对象，且投射对象上接收的光线的亮度皆为相同。换言之，可变电阻无法调整光线于投射对象的局部亮度。进一步而论，现有灯具容易造成材料成本高及调光效率差的问题。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明提出一种能够提高调光效率并有效降低成本的光源装置。

于一方面，本发明提供一种能够调变光线的光源装置，可提高调光效率。

于一方面，本发明提供一种具有渐层分布材料的光源装置，可微调光线的调变特性。

本发明的一方面在于提供一种光源装置，包含光源及光调变装置，其中光源产生初始光线。光调变装置具有光调变反射面供接收初始光线，并反射初始光线成为调变光线。在实际情况中，初始光线于入射区域抵达光调变反射面，光调变反射面上形成有分别针对光调变特性具有相异程度调整的多个光调变反射区。该些光调变反射区以更替轴向量可选择地更替进入入射区域，并反射初始光线为调变光线，且更替轴向量平行于光调变反射面。

相较于现有技术，根据本发明的光源装置使用光调变装置针对光调变特性作调整，使得初始光线成为调变光线，达到改变光学特性的目的。需说明的是，光源装置通过光线的反射特性，并借由该些光调变反射区改变光线的颜色、亮度或其它光学特性，进而提高调光效率。

关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1A为本发明的光源装置的实施例示意图；

图1B为本发明的光源装置的实施例示意图；

图2为本发明的光调变装置的实施例分解图；

图3A为本发明的光调变反射区的实施例示意图；

图3B为本发明的光调变反射区的另一实施例示意图；

图4为本发明的光调变装置的另一实施例分解图；

图5为本发明的光调变装置的另一实施例分解图；

图6为本发明的光源装置的另一实施例示意图；

图7为本发明的光源装置的另一实施例示意图；

图8为本发明的光调变反射区的另一实施例示意图；

图9为本发明的光源装置的另一实施例示意图。

附图标记

1、1A、1B、1C：光源装置     10：光源

11：第一方向                20、20A、20B、20C、20D：光调变装置

21：更替轴向、轴向          22：第二方向

25：角柱结构                26：回转转轴

30：出光口                  33：第三方向

40：二次光调变装置          55：旋转方向

100：初始光线               100A、100B：光线

200：调变光线               201、202、203：柱面

210、210A：光调变反射面     210B：二次光调变反射面

211、211A、211B、211C：光调变反射区

211D、211E、211F：光调变反射区

211G：二次光调变反射区

212、212A、212B、212C：光调变反射区

212D、212E、212F：光调变反射区

212G：二次光调变反射区

213、213B、213C、213D：光调变反射区

250：旋转轴                 300：二次调变光线

411、412、413：反射区       411A、412A、413A：光调变反射分区

431、432、433：反射区       431A、432A、433A：光调变反射分区

511：高反射侧               512：低反射侧

2011、2012：侧              2111、2122：浅层侧边

2112、2121：深层侧边

具体实施方式

根据本发明的一具体实施例，提供一种光源装置，用以改善调光效率。

请参照图1A，图1A为本发明的光源装置的实施例示意图。如图1A所示，光源装置1包含光源10及光调变装置20，其中光源10可以是发光二极管光源或其它点光源或线光源。在此实施例中，光源10为白色发光二极管光源，但不以此为限。值得注意的是，光源10产生初始光线100，其中初始光线100平均沿第一方向11进入入射区域。具体而论，入射区域为光源10面对光调变装置20的空间，并无存在能阻挡初始光线100光路的物体。在实际应用中，光源10具有灯罩（未图示），但不以此为限。此外，灯罩围绕光源10背对光调变装置20的周边并反射光线，使得初始光线100沿第一方向11射出。举例而言，灯罩包含金属材料、反射涂层、反射片其它反射材料，并无特定的限制。

此外，光调变装置20具有光调变反射面210供接收初始光线100，其中光调变反射面210上形成有分别针对光调变特性具有相异程度调整的多个光调变反射区211、212、213。在此实施例中，光调变装置20反射初始光线100成为调变光线200。需说明的是，光调变特性包含改变初始光线100的颜色、亮度、波长或其它光学特性。具体而论，针对光调变特性作相异程度调整指调整光调变特性。

此外，初始光线100于入射区域抵达光调变反射面210，且光调变装置20沿着平行于光调变反射面210的更替轴向21旋转，使得光调变反射面210的该些光调变反射区（211、212或213）以更替轴向21可选择地更替进入入射区域，并反射初始光线100为调变光线200，且更替轴向21平行于光调变反射面210。举例而论，光源10可以为点光源、线光源、面光源或呈现其它形状的光源，其中光源10射出的光线能够投射至选定的光调变反射区，以利光调变。进一步而论，光源10可以是点光源，并以直线方向排列为线形光源。在此实施例中，光源10呈线状分布，且光源10会投影至选定的该些光调变反射区211或212或213更替进入入射区域的方向。换句话说，该些光调变反射区旋转进入入射区域。于一实施例中，光源10的延伸方向垂直于该些光调变反射区旋转方向55的切线方向，使得初始光线100只会投影至单一光调变反射区（211、212或213）。此外，光源10包含灯条、灯管或其它长形发光体，并无特定的限制。需说明的是，在其它实施例中，光源10的延伸方向并未垂直该些光调变反射区旋转方向55的切线方向，可依照光源10的发光角度改变延伸方向，并无特定的限制。

需说明的是，光调变装置20可包含角柱结构、回转带或其它具更替功能的调变模块。在实际情况中，当光调变装置20为角柱结构时，角柱结构较佳借由分段式切换以调整光特性，尤其用于调变不同的颜色。此外，当光调变装置20为回转带时，回转带较佳借由渐层性变化以调整亮度或色温。在此实施例中，光调变装置20为角柱结构，并可绕轴向旋转。请参照图2，图2为本发明的光调变装置的实施例分解图。如图2所示，光调变装置20绕着轴向21旋转，其中轴向21为光调变装置20的更替轴向。此外，该些光调变反射区分别形成于角柱结构25的不同柱面上，其中光调变反射区211形成于柱面201上，光调变反射区212形成于柱面202上，光调变反射区213形成于柱面203上。进一步而论，光调变装置20还具有旋转轴250及马达模块（未图示），其中马达模块连接于旋转轴250并驱动旋转轴250旋转，使得光调变反射区211、212、213能够轮流地更替进入入射区域。

此外，光调变反射面210沿不同于第一方向11的第二方向22反射初始光线100成为调变光线200。如图1A及图1B所示，光源装置1还具有出光口30，且调变光线200于出光口30射出。换言之，出光口30为光源装置1的光穿透面，且调变光线200通过出光口30并投射至外部空间。在实际应用中，出光口30可以是扩散板、滤光板或其它透明板，并无特定的限制。

接下来，本发明针对光调变特性作详细说明。具体而论，光调变特性包含使得调变光线200的颜色与初始光线100的颜色不同，使得调变光线200的亮度与初始光线100的亮度不同，或使得调变光线200的其它光学特性与初始光线100的其光学特性不同。举例而言，在此实施例中，光调变特性为使得调变光线200的颜色与初始光线100的颜色不同。在实际应用中，光调变反射区211、212、213内分布有特定颜色，使得调变光线200反射后的颜色与初始光线100的颜色不同。举例而论，光调变反射区211分布红色，光调变反射区212分布绿色，光调变反射区213分布蓝色。举例而言，该些光调变反射区可以是特定颜色反射片，其中光调变反射区211为红色反射片，光调变反射区212为绿色反射片，且光调变反射区213为蓝色反射片。然而，在其它实施例中，该些光调变反射区可以是色反射层、色反射涂料、色光学元件，并无特定的限制。

进一步而论，光调变反射区211、212及213可选择地更替进入入射区域。举例而论，当光调变反射区211进入入射区域，则光调变反射面210的光调变反射区211沿不同于第一方向11的第二方向22反射初始光线100成为调变光线200。由于光源10为白色光源，初始光线100为白色光线，且光调变反射区211（红色反射片）改变白色光线为红色光线。换言之，当光调变反射区212或光调变反射区213进入入射区域，则光调变反射面210可改变白色光线为绿色光线或蓝色光线。

此外，各光调变反射区211、212、213内的光调变特性较佳一致地分布于光调变反射区211、212、213内，并与相邻光调变反射区内的光调变特性具有分段落差。在此实施例中，光调变反射区211的红色与相邻光调变反射区212的绿色具有颜色特性的分段落差，并与另一相邻光调变反射区213的蓝色具有颜色特性的分段落差。换言之，光源装置1可通过各光调变反射区作鲜明的颜色转换，以达到转换颜色的效果。

在此实施例中，各光调变反射区为反射片，光源装置1可依照反射片的反射程度控制调变光线200的光强度。举例而言，初始光线100具有100流明（lumen），则反射片控制调变光线200的光强度为33流明。换言之，反射片可控制调变光线200的光强度为初始光线100光强度的1/3。在其它实施例中，光源装置1可使用具有其它反射强度的反射片，进而控制调变光线的光强度。

值得注意的是，在其它实施例中，光调变反射区包含光激发材料，其中光激发材料包含荧光材料。举例而言，光调变反射区内分布有荧光材料，初始光线激发荧光材料以产生不同颜色的调变光线，其中激发后的颜色包含红色、绿色、蓝色、紫色或其它颜色。在实际情况中，红色荧光材料设置于光调变反射区211，绿色荧光材料设置于光调变反射区212，且蓝色荧光材料设置于光调变反射区213。此外，荧光材料不限应用于白色光源，可因应不同波长范围的光源以激发不同颜色的光线。举例而言，光源包含紫外光光源（波长范围100nm至400nm），且紫外光可分别激发不同的荧光材料产生红色光、绿色或蓝光，并无特定的限制。此外，由于荧光材料激发初始光线成为调变光线，可避免减少光强度，更达到维持调变光线光强度的效果。

需说明的是，在其它实施例中，各光调变反射区内的光调变特性渐层地分布于光调变反射区内，并与相邻光调变反射区内的光调变特性具有渐层连续性地变化，其中光调变特性包含渐层地改变颜色或渐层地改变亮度。举例而言，请参照图3A，图3A为本发明的光调变反射区的实施例示意图。如图3A所示，光调变反射区211A为渐层光调变反射区并具有浅层侧边2111及深层侧边2112。在此实施例中，朝向越接近深层侧边2112的光调变反射区211A投射的初始光线100，则反射的调变光线200的光调变特性变化越明显。相对而论，朝向越接近浅层侧边2111的光调变反射区211A投影的初始光线100，则反射的调变光线200的光调变特性变化越微弱。换言之，由于光调变反射区211A内的光调变特性渐层地分布于光调变反射区211A内，故能够使调变光线200产生渐层的颜色变化。

此外，请参照图3B，图3B为本发明的光调变反射区的实施例示意图。如图3B所示，光调变反射区212A具有深层侧边2121及浅层侧边2122并相接于光调变反射区211A。值得注意的是，光调变反射区212A的浅层侧边2122相接于光调变反射区211A的浅层侧边2111，使得光调变反射区212A与相邻光调变反射区211A内的光调变特性具有渐层连续性地变化。在实际情况中，浅层侧边2111或浅层侧边2122具有较微弱的光调变特性，使得调变光线200于切换光调变反射区211A与光调变反射区212A间具有较柔和的光线变化，给予使用者较佳的视觉感受。

请参照图4，图4为本发明的光调变装置的另一实施例分解图。如图4所示，光调变装置20A的光调变反射面包含光调变反射区211B、212B及213B。在此实施例中，光调变特性为改变调变光线的亮度与初始光线的亮度不同，且该些光调变反射区211B、212B及213B分别具有不同的光反射率，其中光调变反射区211B的光反射率范围为0.1～0.3，光调变反射区212B的光反射率范围为0.3～0.7，光调变反射区213B的光反射率范围为0.7～1。换言之，光调变反射区211B提供较暗的调变光线，而光调变反射区213B提供较明亮的调变光线。

此外，该些光调变反射区内分别具有不同的光反射率。如图4所示，光调变反射区211B包含反射区411、反射区412、反射区413，其中反射区411的反射率为0.1，反射区412的反射率为0.2，反射区413的反射率为0.3；光调变反射区213B包含反射区431、反射区432、反射区433，其中反射区431的反射率为0.8，反射区432的反射率为0.9，反射区433的反射率为1。在实际情况中，光调变装置20A能够调整光线亮度，且于各光调变反射区内进一步提供具亮度层次的调变光线。

请参照图5，图5为本发明的光调变装置的另一实施例分解图。如图5所示，光调变装置20B的光调变反射面包含光调变反射区211C、212C及213C。需说明的是，光调变反射区211C、212C及213C分别改变初始光线100的颜色为红色光线、绿色光线及蓝色光线。换言之，光调变特性为使得调变光线200的颜色与初始光线100的颜色不同。此外，各光调变反射区包含多个光调变反射分区，分别针对次光调变特性具有相异程度调整，其中次光调变特性不同于光调变特性。在此实施例中，次光调变特性为使得调变光线200的亮度与初始光线100的亮度不同。

如图5所示，光调变反射区211C包含该些光调变反射分区411A、412A及413A；光调变反射区213C包含该些光调变反射分区431A、432A及433A。值得注意的是，光调变反射分区411A、431A的反射率为0.25；光调变反射分区412A、432A的反射率为0.5；光调变反射分区413A、433A的反射率为0.75。换言的，光调变装置20B可通过旋转该些光调变反射区以改变初始光线100的颜色，更可于各光调变反射区进一步提供不同亮度的调变光线200，以达到同时调整颜色及亮度的效果。

请参照图6，图6为本发明的光源装置的另一实施例示意图。如图6所示，光源装置1A包含光源10及光调变装置20C，其中光调变装置20C的柱面的不同位置相应于光源10的位置具有不同的弧度。举例而言，柱面201的一侧2011的弧度比另一侧2012的弧度小。在此实施例中，初始光线100被柱面201反射偏向柱面201的一侧2011成为调变光线200，柱面201位于另一侧2012的部分具有较大的内凹弧度。在实际情况中，光调变反射区211D的侧2012具有集中光线的效果，使得射至侧2012的初始光线100更能平均以第二方向22反射于柱面201。进一步而论，侧2012将距离出光口30较远的调变光线200角度集中于第二方向22行进。如图6所示，由于光源10较类似点光源，故初始光线100以辐射状的发散光路行进。值得注意的是，光调变反射区211D的侧2012可集中光线100A以沿着第二方向22反射，使得反射后的光线100A能与反射后的光线100B同样沿着第二方向22行进。在此实施例中，相对于图4的实施例，图6中的该些柱面201、202及203设计为曲面，故柱面的面结构可以是平面、曲面、角面或其它面结构，并不以此为限。

请参照图7，图7为本发明的光源装置的另一实施例示意图。如图7所示，光源装置1B包含光源10及光调变装置20D，其中光调变装置20D为回转带，光调变反射面210A形成于回转带的带面上。在此实施例中，光调变反射面具有光调变反射区211E及光调变反射区212E，其中光调变反射区211E与212E具有不同的反射率，使得调变光线200具有不同的光强度。

在实际情况中，光调变装置20D旋转回转转轴26以使光调变反射区211E及光调变反射区212E更替进入入射区域。本实施例可应用于多段切换式调变光装置，且可缩小体积，适用于迷你产品的应用领域。在实际应用中，使用者可选择性使光调变反射区211E或光调变反射区212E进入入射区域，也可使部分光调变反射区211E及部分光调变反射区212E进入入射区域，并无特定的限制。

请参照图8，图8为本发明的光调变反射区的另一实施例示意图。需说明的是，光调变反射区211F可设置于图7的光调变装置20D，但不以此为限。如图8所示，光调变反射区211F为渐次反射层并具有高反射侧511及低反射侧512，其中高反射侧511具有高反射率，低反射侧512具有低反射率。

在此实施例中，朝向越接近高反射侧511的光调变反射区211F投射的初始光线100，则反射的调变光线200的亮度越高。相对地，朝向越接近低反射侧512的光调变反射区211F投影的初始光线100，则反射的调变光线200的亮度越低。换言的，由于光调变反射区211F内的光调变特性（改变亮度）渐层地分布于光调变反射区211F内，故能够使调变光线200产生渐层性亮度变化。

请参照图9，图9为本发明的光源装置的另一实施例示意图。如图9所示，光源装置1C包含光源10、光调变装置20C及二次光调变装置40。在实际应用中，光调变装置20C及二次光调变装置40的结构包含角形结构、回转带或其它可更替的结构。在此实施例中，光调变装置20C为角形结构，二次光调变装置40为回转带。值得注意的是，光调变装置20C为本发明图6中的光调变装置20C，且二次光调变装置40与图7的光调变装置20D相同。在实际应用中，图9所示的实施例通过角形结构提供分段式切换光调变特性的光线，并使用回转带产生渐层式的光调变特性变化。

如图9所示，初始光线100以第一方向11射至光调变装置20C的光调变反射区211D，使得光调变反射区211D反射初始光线100成为调变光线200。在此实施例中，光调变反射区211D为红光反射区并改变调变光线200的颜色与初始光线100的颜色不同。此外，调变光线200以第二方向22射至二次光调变装置20D，其中二次光调变装置20D具有二次光调变反射面210B接收调变光线200，并反射调变光线200成为二次调变光线300。值得注意的是，调变光线200于二次入射区域抵达二次光调变反射面211G，其中二次入射区域为二次光调变装置40面对光调变装置20C的无障碍空间。

此外，二次光调变反射面210B上形成有分别针对二次光调变特性具有相异程度调整的多个二次光调变反射区211G、212G，该些二次光调变反射区211G、212G可选择地更替进入二次入射区域，并反射调变光线200为二次调变光线300。如图9所示，二次光调变反射区211G进入二次入射区域并反射调变光线200为二次调变光线300。需说明的是，二次光调变特性与光调变特性不同，光调变特性改变颜色，而二次光调变特性改变二次调变光线300的亮度与调变光线200的亮度不同。换言之，光源装置1C使用光调变装置20C改变初始光线的颜色变化，并使用二次光调变装置40调整光线的亮度变化。具体而论，光源装置1C可同时具有改变颜色及亮度的效果，并可选择性的提供多种颜色及亮度的二次调变光线300。

在其它实施例中，光源装置可设定光调变装置为改变亮度，并设定二次光调变装置为改变颜色。在实际情况中，先调整亮度，后调整颜色，最后输出的二次调变光线的纯净度较高。

相较于现有技术，根据本发明的光源装置使用光调变装置针对光调变特性作调整，使得初始光线成为调变光线，达到改变光学特性的目的。需说明的是，光源装置通过光线的反射特性，并借由该些光调变反射区改变光线的颜色、亮度或其它光学特性，进而提高调光效率。

借由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求书的范畴内。

Claims (13)

1.一种光源装置，其特征在于，包含：

一光源，产生一初始光线；以及

一光调变装置，具有一光调变反射面供接收该初始光线，并反射该初始光线成为一调变光线；

其中，该初始光线于一入射区域抵达该光调变反射面，该光调变反射面上形成有多个光调变反射区，该些光调变反射区分别针对一光调变特性具有相异程度调整，该些光调变反射区以一更替轴向可选择地更替进入该入射区域，并反射该初始光线为该调变光线，且该更替轴向平行于该光调变反射面，该光调变装置包含一角柱结构，并可绕轴向旋转；该些光调变反射区分别形成于该角柱结构的不同柱面上。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该初始光线沿一第一方向进入该入射区域，该光调变反射面沿不同于该第一方向的一第二方向反射该初始光线成为该调变光线。

3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该光调变特性包含使得该调变光线的颜色与该初始光线的颜色不同。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，该光调变反射区内分布有一特定颜色，使得该调变光线反射后的颜色与该初始光线的颜色不同。

5.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，该光调变反射区内分布有一荧光材料，该初始光线激发该荧光材料产生不同颜色的该调变光线。

6.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该光调变特性包含使得该调变光线的亮度与该初始光线的亮度不同。

7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，该些光调变反射区内分别具有不同的光反射率。

8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，各该光调变反射区内的光调变特性一致地分布于该光调变反射区内，并与相邻光调变反射区内的光调变特性具有分段落差。

9.根据权利要求8所述的光源装置，其特征在于，各该光调变反射区内的光调变特性渐层地分布于该光调变反射区内，并与相邻光调变反射区内的光调变特性具有渐层连续性地变化。

10.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该柱面的不同位置相应于该光源的位置具有不同的弧度。

11.根据权利要求10所述的光源装置，其特征在于，该初始光线被该柱面反射偏向该柱面的一侧成为该调变光线，该柱面位于另一侧的部分具有较大的内凹弧度。

12.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，该光调变反射区包含多个光调变反射分区，分别针对一次光调变特性具有相异程度调整，该次光调变特性不同于该光调变特性。

13.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，进一步包含一二次光调变装置，具有一二次光调变反射面接收该调变光线，并反射该调变光线成为一二次调变光线；

其中，该调变光线于一二次入射区域抵达该二次光调变反射面，该二次光调变反射面上形成有分别针对一二次光调变特性具有相异程度调整的多个二次光调变反射区，该些二次光调变反射区可选择地更替进入该二次入射区域，并反射该调变光线为该二次调变光线。