CN104344242A - 水晶灯灯源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水晶灯灯源，包含一导光柱、一发光元件以及一凹槽结构。导光柱具有相对的一顶面及一底面，及连接于顶面与底面间的一侧面，且侧面为朝导光柱内部凹入的一曲面。发光元件设置于邻近底面位置处，且发光元件发出的光线经由底面进入导光柱。凹槽结构形成于顶面且朝导光柱内部凹入。通过本发明实施例的水晶灯灯源，可有效地将发光元件的入光偏折为从侧面出光，提供广角度侧向出光的效果。另外，环绕于导光柱侧面的细线光源具有较高的出光方向性且分布于空间中的不同区域，故可大幅提高水晶灯灯源的色散效果，当线形聚光结构发出的光线通过水晶多面体后可使水晶灯具产生炫丽多彩的视觉效果。

Description

水晶灯灯源

技术领域

本发明关于一种水晶灯灯源。

背景技术

如图1所示，现有水晶灯100的光源102四周分布多个分别具有多个折射壁面的多面体104，这些多面体虽然是一种色散元件，但因光源102发出的光线I是往各个方向发散的光束，且仅利用不同倾斜角度的壁面折射光线I的光折射效果有限，故无法产生炫丽多彩的视觉效果。另外，如图2所示，水晶灯200的壁面外形可构成一条细线202以提高光折射效果，但此一设计所提供的光折射效果仍有限。再者，中国台湾专利公告第M255922号揭露一种在光纤表面形成多点微结构以提高折射效果的设计，于此一并列入参考。

请参考图3A、图3B及图3C，图3A显示一高Ra值球泡灯(Ra值代表演色性指数)，图3B显示一具有多颗高指向性光源的灯泡，且图3C显示一具细线光源(例如钨丝)的传统灯泡。一般而言，具多颗高指向性光源(图3B)及细线光源(图3C)的灯泡的光折射效果较佳，较能产生炫丽多彩的视觉效果，而高Ra值球泡灯(图3A)的光折射效果较差。因水晶多面体可视为一棱镜色散元件，棱镜色散值取决于棱镜的性质、棱镜的形状、入射光波长及入射光方向等。高指向性多点光源及细线光源因光线行进较具方向性且光源于空间中具有较离散的分布，故能提供较佳的色散效果。

发明内容

本发明提供一种可使水晶灯具产生炫丽多彩的视觉效果的水晶灯灯源。

依本发明一实施例的设计，一种水晶灯灯源包含一导光柱、一发光元件以及一凹槽结构。导光柱具有相对的一顶面及一底面，及连接于顶面与底面间的一侧面，且侧面为朝导光柱内部凹入的一曲面。发光元件设置于邻近底面位置处，且发光元件发出的光线经由底面进入导光柱。凹槽结构形成于顶面且朝导光柱内部凹入。

于一实施例中，导光柱具有由两端朝中间渐缩的外形。

于一实施例中，水晶灯灯源更包含一线形聚光结构，线形聚光结构环绕形成于导光柱的侧面，线形聚光结构反射或折射发光元件发出的光线以提供环绕导光柱的一细线光源，且经由线形聚光结构偏折的光线通过至少一水晶多面体。

于一实施例中，线形聚光结构可为一V形棱镜结构，且导光柱曲面的曲率半径可为10mm-200mm。

于一实施例中，凹槽结构可具有V字型的截面外形，V字型凹槽结构的一顶角范围可为90度至120度，且凹槽结构的表面可涂布有一反射层。

本发明另一实施例提供一种水晶灯灯源，包含一封装基板、至少一发光芯片、一荧光体、一封装体、一柱状体以及一凹槽结构。发光芯片，设置于封装基板上且适于发出一短波长光。荧光体设置于短波长光的传递路径上，以将短波长光转换为白光。封装体设置于封装基板上且覆盖并密封发光芯片及荧光体。柱状体设置于封装体上，柱状体具有相对的一顶面及一底面，及连接于顶面与底面间的一侧面，且侧面为朝导光柱内部凹入的一曲面。凹槽结构形成于柱状体的顶面且朝柱状体的内部凹入。

通过上述各个实施例的设计，因为导光柱侧面形成为朝导光柱内部凹入的一曲面，且顶面形成有一朝导光柱内部凹入的凹槽结构，如此可有效地将发光元件的入光偏折为从侧面出光，故可提供广角度侧向出光的效果。再者，环绕于导光柱侧面的细线光源具有较高的出光方向性且分布于空间中的的不同区域，故可大幅提高水晶灯灯源的色散效果，当线形聚光结构发出的光线通过水晶多面体后可使水晶灯具产生炫丽多彩的视觉效果。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为一现有水晶灯多面体壁面的示意图。

图2为另一现有水晶灯多面体壁面的示意图。

图3A、图3B及图3C分别显示不同的现有水晶灯灯源。

图4为本发明一实施例的水晶灯灯源示意图。

图5A为显示一侧面未内凹的导光柱的出光能量分布图。

图5B为依本发明实施例显示一侧面内凹的导光柱的出光能量分布图。

图6为本发明另一实施例的水晶灯灯源示意图。

图7为本发明另一实施例的水晶灯灯源示意图。

附图标号说明：

10、30、40   水晶灯灯源

12   导光柱

12a   导光柱顶面

12b   导光柱底面

12c   导光柱侧面

14   基座

16   发光元件

18、48   聚光结构

22、52   凹槽结构

32   封装基板

34   发光芯片

36   荧光体

38   封装体

42   柱状体

42a   柱状体顶面

42b   柱状体底面

42c   柱状体侧面

46   电路

102   光源

104   多面体

200   水晶灯

202   细线

I、L1-L4   光线

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图4为本发明一实施例的水晶灯灯源示意图，如图4所示，水晶灯灯源10包含一导光柱12、一基座14及一发光元件16。导光柱12具有相对的一顶面12a及一底面12b，及连接于顶面12a与底面12b间的一侧面12c。侧面12c为朝导光柱12的内部凹入的一曲面，于本实施例中，侧面12c朝向导光柱12的中心轴凹入，使导光柱12的中间部分的内径小于导光柱12的两端的内径，亦即导光柱12具有由两端朝中间渐缩的外形，且侧面12c的曲率半径范围例如可为10mm-200mm。导光柱12的顶面12a可形成一朝导光柱12内部凹入的凹槽结构22。凹槽结构22的外形并不限定，举例而言，凹槽结构22可为一角锥体、圆锥体或角柱体均可而具有一V字型或弧形的截面外形。导光柱12可设置于基座14上，且例如发光二极管的发光元件16设置于基座14上并邻近导光柱12的底面12b，发光元件16发出的光线经由导光柱底面12b进入导光柱12内。举例而言，如图4所示，光线L1被导光柱12的侧面12c反射后离开导光柱12，光线L2被导光柱12的侧面12c反射再被凹槽结构22反射后离开导光柱12，光线L3直接入射至凹槽结构22并被凹槽结构22反射后离开导光柱12。通过本实施例的设计，因为导光柱12的侧面12c形成为朝导光柱12内部凹入的一曲面，且顶面12a形成一朝导光柱12内部凹入的凹槽结构22，如此可有效地将发光元件16的入光偏折为从侧面12c出光，故可提供广角度侧向出光的效果。图5A为显示一侧面未内凹的导光柱的出光能量分布图，图5B为依本发明实施例显示一侧面内凹的导光柱的出光能量分布图。比较图5A及图5B的不同出光型态可知，于相同的入光条件下，本发明实施例于大角度偏折方向的光能量较强(曲线图两侧区域)且光型较宽，亦即可提供较佳的侧向出光效果。

图6为本发明另一实施例的水晶灯灯源示意图。如图6所示，于水晶灯灯源30中，一线形聚光结构18环绕形成于侧面12c上。于本实施例中，线形聚光结构18例如可为环绕侧面12c连续形成的一V形棱镜结构。于水晶灯灯源30中，光线L1被导光柱12的侧面12c反射后离开导光柱12，光线L2被导光柱12的侧面12c反射再被凹槽结构22反射后离开导光柱12，光线L3直接入射至凹槽结构22并被凹槽结构22反射后离开导光柱12，且光线L4由线形聚光结构18反射或折射后离开导光柱12。通过本实施例的设计，发光元件16往不同方向发出的光线亦能由线形聚光结构18反射或折射后出光，因此，线形聚光结构18可产生聚光效应，形成环绕于导光柱侧面12c的细线光源，因环绕于导光柱侧面12c的细线光源具有较高的出光方向性且分布于空间中的的不同区域，故可大幅提高水晶灯灯源30的色散效果，当线形聚光结构18发出的光线通过水晶多面体后可使水晶灯具产生炫丽多彩的视觉效果。线形聚光结构18的外形并不限定，仅需能提供尖端聚光效果即可，通过改变线形聚光结构18的外形可调整水晶灯灯源30的出光型态。另外，于一实施例中，线形聚光结构18的光发散角可为±60度左右。

于一实施例中，V型凹槽结构22的顶角范围可为90度至120度，且当凹槽结构22与聚光结构18均为V型结构时，V型凹槽结构22的尺寸或截面可大于V型聚光结构18的尺寸或截面。另外，凹槽结构22的表面可涂布反射层以进一步提高光反射率。通过调整凹槽结构22及聚光结构18的分布、大小或斜面倾角等参数，可最佳化水晶灯光源的出光特性及色散效果。

图7为本发明另一实施例的水晶灯灯源示意图。于本实施例中，可将形成有内凹侧面的柱状体直接封装于发光芯片上。如图7所示，水晶灯灯源40包含一封装基板32、至少一发光芯片34、一荧光体36、一封装体38及一柱状体42。发光芯片34设置于封装基板32上且适于发出一短波长光，且荧光体36设置于短波长光的传递路径上以将短波长光转换为白光。举例而言，发光芯片34例如为蓝光或紫外光发光二极管芯片，且荧光体36例如可为黄色荧光粉。封装体38设置于封装基板32上且覆盖并密封发光芯片34及荧光体36。柱状体42形成于封装体38上且具有相对的一顶面42a及一底面42b，及连接于该顶面与该底面间的一侧面42c。于本实施例中，柱状体42的一侧面42c形成有一线形聚光结构48且侧面42c朝柱状体42的内部凹入，线形聚光结构48反射或折射发光芯片34发出的光线，以产生一细线光源。经由线形聚光结构48偏折后的光线通过一水晶多面体，同样可使水晶灯具产生炫丽多彩的视觉效果。通过上述实施例的设计，柱状体42与封装体38可为相同材质所制成，且可于发光芯片34封装过程中同时形成，故可减少工序并简化工艺。另外，柱状体42与封装体38的材质例如可为硅胶、压克力、橡胶、塑胶、环氧树脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、及聚丙烯的至少其中之一。再者，发光芯片34例如可利用金属导线或覆晶接合方式电连接封装基板32上的电路46。再者，柱状体42的一顶面42a同样可形成一凹槽结构52。

通过上述各个实施例，本发明可有效地将发光元件的入光偏折为从侧面出光，提供广角度侧向出光的效果。另外，环绕于导光柱侧面的细线光源具有较高的出光方向性且分布于空间中的的不同区域，故可大幅提高水晶灯灯源的色散效果，当线形聚光结构发出的光线通过水晶多面体后可使水晶灯具产生炫丽多彩的视觉效果。

以上所述的具体实施例，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。

Claims (15)

1.一种水晶灯灯源，其特征在于，包含：

一导光柱，具有相对的一顶面及一底面，及连接于所述顶面与所述底面间的一侧面，其中所述侧面为一曲面，且所述曲面朝所述导光柱的内部凹入；

一发光元件，设置于邻近所述底面位置处，且所述发光元件发出的光线经由所述底面进入所述导光柱；以及

一凹槽结构，形成于所述顶面且朝所述导光柱内部凹入。

2.根据权利要求1所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述导光柱具有由两端朝中间渐缩的外形。

3.根据权利要求1所述的水晶灯灯源，其特征在于，更包含：

一线形聚光结构，环绕形成于所述导光柱的所述侧面，所述线形聚光结构反射或折射所述发光元件发出的所述光线以提供环绕所述导光柱的一细线光源，且经由所述线形聚光结构偏折的所述光线通过至少一水晶多面体。

4.根据权利要求3所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述线形聚光结构为一V形棱镜结构。

5.根据权利要求1或3所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述曲面的曲率半径为10mm-200mm。

6.根据权利要求1或3所述的水晶灯灯源，其特征在于，更包含：

一基座，其中所述导光柱及所述发光元件设置于所述基座上。

7.根据权利要求1或3所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述凹槽结构具有V字型的截面外形，且所述V字型的凹槽结构的一顶角范围为90度至120度。

8.根据权利要求1或3所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述凹槽结构的表面涂布有一反射层。

9.一种水晶灯灯源，其特征在于，包含：

一封装基板；

至少一发光芯片，设置于所述封装基板上且适于发出一短波长光；

一荧光体，设置于所述短波长光的传递路径上以将所述短波长光转换为白光；

一封装体，设置于所述封装基板上且覆盖并密封所述发光芯片及所述荧光体；

一柱状体，设置于所述封装体上，所述柱状体具有相对的一顶面及一底面，及连接于所述顶面与所述底面间的一侧面，其中所述侧面为一曲面，且所述曲面朝所述柱状体的内部凹入；以及

一凹槽结构，形成于所述柱状体的所述顶面且朝所述柱状体的内部凹入。

10.根据权利要求9所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述柱状体具有由两端朝中间渐缩的外形。

11.根据权利要求9所述的水晶灯灯源，其特征在于，更包含：

一线形聚光结构，环绕形成于所述柱状体的所述侧面，所述线形聚光结构反射或折射所述发光芯片发出的所述光线以提供环绕所述柱状体的一细线光源，且经由所述线形聚光结构偏折的所述光线通过至少一水晶多面体。

12.根据权利要求9或11所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述封装体包含硅胶、压克力、橡胶、塑胶、环氧树脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及聚丙烯的至少其中之一，且所述柱状体包含硅胶、压克力、橡胶、塑胶、环氧树脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及聚丙烯的至少其中之一。

13.根据权利要求9或11所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述封装体与所述柱状体的材质相同且于所述发光芯片的一封装过程中同时形成。

14.根据权利要求9或11所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述发光芯片是利用金属导线或覆晶接合电连接所述封装基板上的电路。

15.根据权利要求9或11所述的水晶灯灯源，其特征在于，所述发光芯片为蓝光发光二极管芯片或紫外光发光二极管芯片，且所述荧光体包含黄色荧光粉。