CN103574321A - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露一种发光装置，包含光源与色温调整板。光源用以发出具波长λ1的光线。色温调整板包含透光板、第一波长转换层与第二波长转换层。透光板可转动地设置于光源上方，且具有相反两侧的第一表面与第二表面。第一波长转换层位于第一表面上，且第一波长转换层经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ2的光线。第二波长转换层位于第二表面上，且第二波长转换层经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ3的光线。
Description
技术领域
本发明是有关一种发光装置，且特别是有关一种可调色温的发光装置。
背景技术
在日常生活中，照明设备为不可或缺的重要工具。现有的照明设备多半以灯泡或灯管作为光源。在这些灯管或灯泡中，较为常见者有日光灯管、白炽灯泡与卤素灯泡，由于在发光时需消耗大量的电能，因此近年来应用发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）为光源的照明设备已越来越受欢迎。此外，发光二极管不仅具有寿命长、耗电量低、体积小、耐震与用途广泛等优点，且不易如传统灯泡般容易破碎，对于使用者来说较为安全。
虽然发光二极管已经被应用于日常照明设备，但已知的LED照明设备通常仅能提供一种色温的光线。举例来说，若LED照明设备使用冷白光发光二极管作为光源，则此LED照明设备就只能产生冷白光。若LED照明设备使用暖白光的发光二极管作为光源，则此LED照明设备就只能产生暖白光。使用者除非更换发光二极管的种类，否则无法改变发LED照明设备的色温。
近年来，市面上有部分LED照明设备包含多个不同色温的发光二极管与可各别控制发光二极管的控制器。这样的LED照明设备虽然可通过控制器让使用者控制光线的色温，但由于制作过程较为复杂，且材料的成本较高，因此售价较为昂贵。
发明内容
本发明的一技术方案为一种发光装置。
根据本发明一实施方式，一种发光装置包含光源与色温调整板。光源用以发出具波长λ1的光线。色温调整板包含透光板、第一波长转换层与第二波长转换层。透光板可转动地设置于光源上方，且具有相反两侧的第一表面与第二表面。第一波长转换层位于第一表面上，且第一波长转换层经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ2的光线。第二波长转换层位于第二表面上，且第二波长转换层经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ3的光线。其中，通过转动透光板来改变第一波长转换层与第二波长转换层被具波长λ1的光线所激发的顺序，而使具波长λ1、λ2、λ3的光线混合形成不同色温的光线。
在本发明一实施方式中，其中上述第一波长转换层包含绿色荧光粉、绿色染料、绿色色素或其混合物，且第二波长转换层包含红色荧光粉、红色染料、红色色素或其混合物。
在本发明一实施方式中，其中上述光源包含蓝光二极管。
本发明的一技术方案为一种发光装置。
根据本发明一实施方式，一种发光装置包含光源与色温调整板。光源用以发出具波长λ1的光线。色温调整板包含透光板、第一波长转换层、第二波长转换层与第三波长转换层。透光板可转动地设置于光源上方，且具有相反两侧的一第一表面与一第二表面。第一波长转换层位于第一表面上，且第一波长转换层经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ2的光线。第二波长转换层位于第二表面上，且第二波长转换层经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ3的光线。第三波长转换层位于第一或第二表面上，或者介于第一、第二表面之间，且第三波长转换层经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ4的光线。其中，通过转动透光板来改变第一波长转换层、第二波长转换层与第三波长转换层被具波长λ1的光线所激发的顺序，使具波长λ2、λ3、λ4的光线混合形成不同色温的光线。
在本发明一实施方式中，其中上述发光装置还包含壳体。壳体具有底板与围绕于底板的侧壁。底板与侧壁形成一容置空间用以容置光源与色温调整板。
在本发明一实施方式中，其中上述发光装置还包含转轴穿过透光板，且转轴的二端部分别可转动地固定于侧壁上。
在本发明一实施方式中，其中上述转轴的两端部突出于侧壁的外部。
在本发明一实施方式中，其中上述发光装置还包含二第一磁铁与二第二磁铁。第一磁铁位于转轴上且紧邻于侧壁。第二磁铁位于壳体的侧壁上且分别紧邻于第一磁铁，使转轴通过二第一磁铁与二第二磁铁选择性地定位于侧壁上。
在本发明一实施方式中，其中上述发光装置还包含握把与握把固定座。握把位于壳体外部，且连接转轴的其中一端部。握把固定座位于侧壁的外表面上且紧邻于握把。握把固定座具有二凹槽用以选择性地耦合于握把。
在本发明一实施方式中，其中上述发光装置还包含透光罩位于壳体上以覆盖容置空间。
在本发明一实施方式中，其中上述第一波长转换层包含绿色荧光粉、绿色染料、绿色色素或其混合物，第二波长转换层包含红色荧光粉、红色染料、红色色素或其混合物，且第三波长转换层包含蓝色荧光粉、蓝色染料、蓝色色素或其混合物。
在本发明一实施方式中，其中上述光源包含紫外光二极管。
在本发明上述实施方式中，由于色温调整板的透光板可转动地设置于光源上方，且第一波长转换层与第二波长转换层分别位于透光板的相反两表面，因此光源所发出具波长λ1的光线可通过转动透光板选择性地先通过第一波长转换层，再通过第二波长转换层；或者先通过第二波长转换层，再通过第一波长转换层。也就是说，可通过转动透光板来改变第一波长转换层与第二波长转换层被具波长λ1的光线所激发的顺序，使具波长λ1、λ2、λ3的光线混合形成不同色温的光线。
此发光装置通过色温调整板来调整色温，仅需设置单一色温的发光二极管便可通过转动透光板来控制光线的色温。由于发光装置的制作过程简单，且材料的成本较低，因此可节省成本。
附图说明
图1绘示根据本发明一实施方式的发光装置的立体图；
图2绘示图1的发光装置沿剖面线2-2’的剖面图；
图3绘示图1的发光装置移除透光罩时的上视图；
图4绘示图2的发光装置工作时的光线强度与波长的关系图；
图5绘示图2的发光装置被转动180度后的剖面图；
图6绘示图5的发光装置工作时的光线强度与波长的关系图；
图7绘示根据本发明一实施方式的转轴固定于侧壁时的前视图；
图8绘示根据本发明一实施方式的转轴固定于侧壁时的前视图；
图9绘示图8的转轴固定于侧壁时的上视图；
图10绘示根据本发明一实施方式的发光装置的剖面图；
图11绘示根据本发明一实施方式的发光装置的剖面图；
图12绘示根据本发明一实施方式的发光装置的剖面图。
【主要元件符号说明】
100：发光装置 110：光源
120：色温调整板 121：第一表面
122：透光板 123：第二表面
124：第一波长转换层 126：第二波长转换层
128：第三波长转换层 130：壳体
132：底板 134：侧壁
136：容置空间 140：转轴
141：端部 142：第一磁铁
143：端部 144：第二磁铁
146：握把 148：握把固定座
149：凹槽 150：透光罩
2-2’：剖面线
具体实施方式
以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
图1绘示根据本发明一实施方式的发光装置100的立体图。图2绘示图1的发光装置100沿剖面线2-2’的剖面图。同时参阅图1与图2，发光装置100包含光源110与色温调整板120。其中，光源110可发出具波长λ1的光线。色温调整板120包含透光板122、第一波长转换层124与第二波长转换层126。透光板122可转动地设置于光源110上方，且具有相反两侧的第一表面121与第二表面123。第一波长转换层124位于第一表面121上，第二波长转换层126位于第二表面123上。
此外，发光装置100还可包含壳体130与转轴140。壳体130具有底板132与围绕于底板132的侧壁134。底板132与侧壁134可形成一容置空间136来容置光源110与色温调整板120。转轴140的二端部141、143突出于侧壁134的外部，且转轴140的二端部141、143分别可转动地固定于壳体130的侧壁134上。在本实施方式中，转轴140穿过透光板122，使透光板122可随转轴140转动而同步转动。
再者，发光装置100还可包含位于壳体130上的透光罩150，透光罩150可允许光线通过，并覆盖容置空间136而具有保护光源110与色温调整板120的功能与阻隔灰尘的功能。
在本实施方式中，光源110可以包含蓝光二极管，位于底板132上，可发出具波长λ1的光线。透光板122由转轴140与侧壁134支撑，使色温调整板120可悬空于容置空间136。当色温调整板120随转轴140转动时，不会接触透光罩150、壳体130与光源110。此外，第一波长转换层124可以包含绿色荧光粉、绿色染料、绿色色素或其混合物，且第二波长转换层126可以包含红色荧光粉、红色染料、红色色素或其混合物。第一波长转换层124与第二波长转换层126可利用硅胶黏合于透光板122上。
具体而言，当光源110发出具波长λ1的光线时(例如蓝光)，第一波长转换层124经具波长λ1的光线激发后，可发射出具波长λ2的光线(例如绿光)。此外，第二波长转换层126经具波长λ1的光线激发后，可发射出具波长λ3的光线(例如红光)。在本实施方式中，具波长λ1的光线先通过第一波长转换层124再通过第二波长转换层126，因此具波长λ2的光线较具波长λ3的光线多，使具波长λ1、λ2、λ3的光线混合后可形成偏冷的色温，例如4500至6000K的冷白光。
图3绘示图1的发光装置100移除透光罩150(见图2)时的上视图。同时参阅图2与图3，当第一波长转换层124为绿色荧光粉且第二波长转换层126为红色荧光粉时，由于绿色荧光粉之间具有间隙，且红色荧光粉之间也具有间隙。
图4绘示图2的发光装置100工作时的光线强度与波长的关系图。同时参阅图2与图4，当第一波长转换层124为绿色荧光粉且第二波长转换层126为红色荧光粉时，第一波长转换层124先被具波长λ1的光线所激发，之后第二波长转换层126才被具波长λ1的光线所激发，因此可得到发光装置100偏冷白光的光线强度与波长关系图。
应了解到，已经在上述实施方式中叙述过的元件与元件连接关系将不再重复赘述。在以下叙述中，将叙述图2的色温调整板120被转动180度后的状态，合先叙明。
图5绘示图2的发光装置100被转动180度后的剖面图。色温调整板120的透光板122可随转轴140转动而同步转动。在图5中，当光源110发出具波长λ1的光线时(例如蓝光)，第二波长转换层126经具波长λ1的光线激发后，可发射出具波长λ3的光线(例如红光)，第一波长转换层124经具波长λ1的光线激发后，可发射出具波长λ2的光线(例如绿光)。光源110发出具波长λ1的光线会先通过第二波长转换层126再通过第一波长转换层124，因此具波长λ3的光线较具波长λ2的光线多，使具波长λ1、λ2、λ3的光线混合后可形成偏暖的色温，例如2700至4500K的暖白光。
图6绘示图5的发光装置100工作时的光线强度与波长的关系图。同时参阅图5与图6，当第一波长转换层124为绿色荧光粉且第二波长转换层126为红色荧光粉时，第二波长转换层126先被具波长λ1的光线所激发，之后第一波长转换层124才被具波长λ1的光线所激发，因此可得到发光装置100偏暖白光的光线强度与波长关系图。
由于色温调整板120的透光板122可转动地设置于光源110上方，且第一波长转换层124与第二波长转换层126分别位于透光板122的相反两表面，因此光源110所发出具波长λ1的光线可通过转动透光板122选择性地先通过第一波长转换层124，再通过第二波长转换层126；或者先通过第二波长转换层126，再通过第一波长转换层124。也就是说，可通过转动透光板122来改变第一波长转换层124与第二波长转换层126被具波长λ1的光线所激发的顺序，使具波长λ1、λ2、λ3的光线混合形成不同色温的光线。
此发光装置100通过色温调整板120来调整色温，仅需设置单一色温的光源110(例如蓝光发光二极管)便可通过转动透光板122来控制发光装置100所发出光线的色温。由于发光装置100的制作过程简单，且材料的成本较低，因此可节省成本。
图7绘示根据本发明一实施方式的转轴140固定于侧壁134时的前视图。同时参阅图1与图7，发光装置100可包含二第一磁铁142与二第二磁铁144。第一磁铁142位于转轴140上且紧邻于侧壁134。第二磁铁144位于壳体130的侧壁134上且分别紧邻于第一磁铁142。转轴140可通过二第一磁铁142与二第二磁铁144选择性地定位于侧壁134上。如此一来，色温调整板120也可随转轴140定位于容置空间136中。
图8绘示根据本发明一实施方式的转轴140固定于侧壁134时的前视图。图9绘示图8的转轴140固定于侧壁134时的上视图。同时参阅图8与图9，发光装置100(见图1)还可包含握把146与握把固定座148。握把146位于壳体130外部，且连接转轴140的其中一端部141。握把固定座148位于侧壁134的外表面上且紧邻于握把146。握把固定座148具有二凹槽149用以选择性地耦合于握把146。转轴140可通过握把146与握把固定座148选择性地定位于侧壁134上。如此一来，色温调整板120(见图1)也可随转轴140定位于容置空间136(见图1)中。
图10绘示根据本发明一实施方式的发光装置100的剖面图。发光装置100包含光源110与色温调整板120。与上述实施方式不同的地方在于光源110为杯状的发光二极管，光源110仍可发出具波长λ1的光线。
图11绘示根据本发明一实施方式的发光装置100的剖面图。发光装置100包含光源110与二色温调整板120。此二色温调整板120可分别通过各自的转轴140转动。举例来说，左侧的色温调整板120的第一波长转换层124在下且第二波长转换层126在上，而右侧的色温调整板120可以与左侧的色温调整板120相差180度，也就是第一波长转换层124在上且第二波长转换层126在下。发光装置100可通过二转轴140分别带动二色温调整板120转动，使发光装置100的色温更具变化性，让使用者可依照实际需求来调整。
应了解到，已经在上述实施方式中叙述过的元件与元件连接关系将不再重复赘述。在以下叙述中，仅叙述不同型式的色温调整板120，合先叙明。
图12绘示根据本发明一实施方式的发光装置100的剖面图。发光装置100包含光源110与色温调整板120。与上述实施方式不同的地方在于色温调整板120除了包含透光板122、第一波长转换层124与第二波长转换层126外，还包含第三波长转换层128。在本实施方式中，光源110可以包含紫外光二极管。第一波长转换层124包含绿色荧光粉、绿色染料、绿色色素或其混合物。第二波长转换层126包含红色荧光粉、红色染料、红色色素或其混合物。第三波长转换层128包含蓝色荧光粉、蓝色染料、蓝色色素或其混合物。
第一波长转换层124位于第一表面121上，且第一波长转换层124经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ2的光线。第二波长转换层126位于第二表面123上，且第二波长转换层126经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ3的光线。第三波长转换层128位于第一表面121或第二表面123上，或者介于第一表面121、第二表面123之间。在本实施方式中，第三波长转换层128分别位于第一表面121与第二表面123上。第三波长转换层128经具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ4的光线。如此一来，仍可通过转动透光板122来改变第一波长转换层124、第二波长转换层126与第三波长转换层128被具波长λ1的光线所激发的顺序，使具波长λ2、λ3、λ4的光线混合形成不同色温的光线。
本发明上述实施方式与先前技术相较，具有以下优点：
(1)发光装置可通过转动透光板来改变第一波长转换层与第二波长转换层被具波长λ1的光线所激发的顺序，使具波长λ2与具波长λ3的光线混合形成不同色温的光线。
(2)发光装置通过色温调整板来调整色温，仅需设置单一色温的发光二极管便可通过转动透光板来控制光线的色温。由于发光装置的制作过程简单，且材料的成本较低，因此可节省成本。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (18)
1.一种发光装置，其特征在于，包含：
一光源，用以发出一具波长λ1的光线；以及
一色温调整板，包含：
一透光板，可转动地设置于该光源上方，且具有相反两侧的一第一表面与一第二表面；
一第一波长转换层，位于该第一表面上，且该第一波长转换层经该具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ2的光线；以及
一第二波长转换层，位于该第二表面上，且该第二波长转换层经该具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ3的光线，
其中，通过转动该透光板来改变该第一波长转换层与该第二波长转换层被该具波长λ1的光线所激发的顺序，而使所述具波长λ1、λ2、λ3的光线混合形成不同色温的光线。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还包含：
一壳体，具有一底板与一围绕于该底板的侧壁，其中该底板与该侧壁形成一容置空间用以容置该光源与该色温调整板。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，还包含：
一转轴，穿过该透光板，且该转轴的二端部分别可转动地固定于该侧壁上。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，该转轴的该二端部突出于该侧壁的外部。
5.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，还包含：
二第一磁铁，位于该转轴上且紧邻于该侧壁；以及
二第二磁铁，位于该壳体的该侧壁上且分别紧邻于该二第一磁铁，使该转轴通过该二第一磁铁与该二第二磁铁选择性地定位于该侧壁上。
6.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，还包含：
一握把，位于该壳体外部，且连接该转轴的其中一该端部；
一握把固定座，位于该侧壁的外表面上且紧邻于该握把，该握把固定座具有二凹槽用以选择性地耦合于该握把。
7.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，还包含：
一透光罩，位于该壳体上以覆盖该容置空间。
8.根据权利要求1~7中任一项权利要求所述的发光装置，其特征在于，该第一波长转换层包含绿色荧光粉、绿色染料、绿色色素或其混合物，且该第二波长转换层包含红色荧光粉、红色染料、红色色素或其混合物。
9.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，该光源包含蓝光二极管。
10.一种发光装置，其特征在于，包含：
一光源，用以发出一具波长λ1的光线；以及
一色温调整板，包含：
一透光板，可转动地设置于该光源上方，且具有相反两侧的一第一表面与一第二表面；
一第一波长转换层，位于该第一表面上，且该第一波长转换层经该具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ2的光线；
一第二波长转换层，位于该第二表面上，且该第二波长转换层经该具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ3的光线；以及
一第三波长转换层，位于该第一或第二表面上，或者介于该第一、第二表面之间，且该第三波长转换层经该具波长λ1的光线激发后，发射出具波长λ4的光线，
其中，通过转动该透光板来改变该第一波长转换层、该第二波长转换层与该第三波长转换层被该具波长λ1的光线所激发的顺序，使所述具波长λ2、λ3、λ4的光线混合形成不同色温的光线。
11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，还包含：
一壳体，具有一底板与一围绕于该底板的侧壁，其中该底板与该侧壁形成一容置空间用以容置该光源与该色温调整板。
12.根据权利要求11所述的发光装置，其特征在于，还包含：
一转轴，穿过该透光板，且该转轴的二端部分别可转动地固定于该侧壁上。
13.根据权利要求12所述的发光装置，其特征在于，该转轴的该二端部突出于该侧壁的外部。
14.根据权利要求12所述的发光装置，其特征在于，还包含：
二第一磁铁，位于该转轴上且紧邻于该侧壁；以及
二第二磁铁，位于该壳体的该侧壁上且分别紧邻于该二第一磁铁，使该转轴通过该二第一磁铁与该二第二磁铁选择性地定位于该侧壁上。
15.根据权利要求13所述的发光装置，其特征在于，还包含：
一握把，位于该壳体外部，且连接该转轴的其中一该端部；
一握把固定座，位于该侧壁的外表面上且紧邻于该握把，该握把固定座具有二凹槽用以选择性地耦合于该握把。
16.根据权利要求11所述的发光装置，其特征在于，还包含：
一透光罩，位于该壳体上以覆盖该容置空间。
17.根据权利要求10~16中任一项权利要求所述的发光装置，其特征在于，该第一波长转换层包含绿色荧光粉、绿色染料、绿色色素或其混合物，该第二波长转换层包含红色荧光粉、红色染料、红色色素或其混合物，且该第三波长转换层包含蓝色荧光粉、蓝色染料、蓝色色素或其混合物。
18.根据权利要求17所述的发光装置，其特征在于，该光源包含紫外光二极管。
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