CN116661218A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

一种照明装置，包括发光元件阵列以及多个匀光元件。发光元件阵列包括分立的多个发光区域。多个匀光元件分别对应多个发光区域，且每一匀光元件包括入光面以及出光面，其中自多个发光区域发出的多个光束分别通过对应的入光面进入对应的匀光元件。多个光束分别通过对应的出光面射出对应的匀光元件后，分别形成为多个照明光束，且多个照明光束以阵列形式进行照明。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及光学装置，尤其涉及一种照明装置。

背景技术

随着可携式电子装置的普及，作为零组件之一的闪光灯的规格需求也更加提高。对于可携式电子装置的闪光灯，如何根据使用环境提供最优化的出光效果，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种照明装置，提供阵列化的照明区域，照明效果可调，且同时兼顾照明光的均匀性以及发光元件的散热效率。

根据本发明一实施例，提供一种照明装置，包括发光元件阵列以及多个匀光元件。发光元件阵列包括分立的多个发光区域。多个匀光元件分别对应多个发光区域，且每一匀光元件包括入光面以及出光面，其中自多个发光区域发出的多个光束分别通过对应的入光面进入对应的匀光元件。多个光束分别通过对应的出光面射出对应的匀光元件后，分别形成为多个照明光束，且多个照明光束以阵列形式进行照明。

基于上述，本发明实施例利用多个发光元件以及对应的多个匀光元件产生阵列化的照明区域，不同照明区域的相对照明强度及色温等特性可调，达到照明效果可调的功能，同时使照明光的均匀性佳，且发光元件的散热效率高。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A示出了根据本发明实施例的发光元件阵列示意图；

图1B以及图1C是根据本发明实施例的照明装置示意图；

图2A是根据本发明实施例的照明装置的局部立体图；

图2B是图2A的照明装置的局部平面图；

图3示出了根据本发明实施例的照明装置示意图；

图4A是根据比较例的照明系统的照明示意图；

图4B是根据本发明实施例的照明系统的照明示意图。

附图标号说明：

10、20、30：照明装置；

100、300：发光元件阵列；

101、102、103、301：发光区域；

11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、31、32、33、34：发光元件；

200、400、700：匀光结构；

201、202、203、401、701、702、703：匀光元件；

201I、202I、203I：入光面；

201O、202O、203O：出光面；

201L、202L、203L、701L、702L、703L：照明光束；

500：透镜阵列；

501：透镜；

600：菲涅耳透镜；

SB：基板；

h：高度。

具体实施方式

参照图1A至图1C，图1A示出了根据本发明实施例的发光元件阵列示意图，图1B以及图1C是根据本发明实施例的照明装置示意图。

照明装置10包括发光元件阵列100以及匀光结构200。匀光结构200包括多个匀光元件201、202、203。发光元件阵列100包括分立的多个发光区域101、102、103，其中发光区域101包括发光元件11、12、13、14、15、16，发光区域102包括发光元件21、22、23、24，发光区域103包括发光元件31、32、33、34，且上述发光元件11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、31、32、33、34皆配置于基板SB上。

为了理解的方便，在图1B中未示出基板SB。匀光结构200以及基板SB分别位于发光元件阵列100的相对侧。发光元件阵列100中的每一个发光元件11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、31、32、33、34的发光强度通过基板SB被独立控制。

匀光结构200位于发光元件阵列100中的每一个发光元件11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、31、32、33、34的出光方向上。匀光元件201对应发光区域101，匀光元件202对应发光区域102，匀光元件203对应发光区域103。具体而言，匀光元件201包括入光面201I以及出光面201O，自发光区域101发出的光束通过入光面201I进入匀光元件201后，通过出光面201O射出匀光元件201，并形成为照明光束201L。匀光元件202包括入光面202I以及出光面202O，自发光区域102发出的光束通过入光面202I进入匀光元件202后，通过出光面202O射出匀光元件202，并形成为照明光束202L。匀光元件203包括入光面203I以及出光面203O，自发光区域103发出的光束通过入光面203I进入匀光元件203后，通过出光面203O射出匀光元件203，并形成为照明光束203L。照明光束201L、202L、203L以阵列形式进行照明，如图1C所示。

应当说明的是，本发明实施例的匀光元件201、202、203并不限于以直线的方式排列，在其他实施例中，照明装置包括多个匀光元件，其数量为多个，且不限于三个，以阵列形式排列。

在本实施例中，发光元件11、12、13、14、15、16与入光面201I之间不具有其他元件，发光元件21、22、23、24与入光面202I之间不具有其他元件，发光元件31、32、33、34与入光面203I之间不具有其他元件，且上述各发光元件与对应的入光面接近，收光角大。在一些实施例中，发光元件11、12、13、14、15、16与入光面201I直接接触，发光元件21、22、23、24与入光面202I直接接触，发光元件31、32、33、34与入光面203I直接接触，进一步提高收光角。

应当注意的是，本实施例的各匀光元件201、202、203在光束的行进方向上的高度h大于各入光面201I、202I、203I的宽度，使得光在各匀光元件201、202、203内得以被充分均匀化后射出各匀光元件201、202、203，且匀光元件201、202、203可以具备光导功能。

还应当注意的是，本实施例的各匀光元件201、202、203具备如图1B以及图1C所示的梯形柱形状，各匀光元件201、202、203的出光面201O、202O、203O的面积大于对应的入光面201I、202I、203I的面积。例如，出光面201O的长度与入光面201I的长度的比值大于1，且出光面201O的宽度与入光面201I的宽度的比值大于1；出光面202O的长度与入光面202I的长度的比值大于1，且出光面202O的宽度与入光面202I的宽度的比值大于1；出光面203O的长度与入光面203I的长度的比值大于1，且出光面203O的宽度与入光面203I的宽度的比值大于1。在这样的情况下，各入光面201I、202I、203I可以在空间上相间隔，据此，与各入光面201I、202I、203I对应的各发光区域101、102、103亦可以在空间上相间隔，提高各发光区域101、102、103内的多个发光元件11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、31、32、33、34的散热效率，避免照明装置10发生过热问题。

在本发明的一些实施例中，照明装置10是可携式电子装置的闪光灯，发光元件阵列100中的每一个发光元件11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、31、32、33、34是以次毫米发光二极管来实现，每个次毫米发光二极管11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、31、32、33、34可以发出色温不同的白光，且发光强度被独立控制，匀光结构200包括玻璃或是塑胶，可以塑胶射出成型方法制造，制造方便且成本低。匀光结构200的多个匀光元件201、202、203可以分立设置或一体成型设置。在一些实施例中，照明装置10还可以包括配置于匀光结构200出光侧的一或多个透镜元件(未示出)，以优化自出光面201O、202O、203O射出的照明光束201L、202L、203L。

在一些实施例中，照明装置10可以是手电筒，发光元件阵列100中的每一个发光元件11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、31、32、33、34是以发光二极管来实现，匀光结构200包括塑胶，可以塑胶射出成型方法制造，制造方便、质量轻且成本低。

为了充分说明本发明的各种实施态样，将在下文描述本发明的其他实施例。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

参照图2A以及图2B，图2A是根据本发明实施例的照明装置的局部立体图，图2B是图2A的照明装置的局部平面图。

照明装置20包括发光元件阵列300以及匀光结构400。匀光结构400包括多个匀光元件401。发光元件阵列300包括分立的多个发光区域301，每一发光区域301包括至少一个发光元件(未示出)，不同的发光区域301中的发光元件的数量可以相同或不同。

相较于照明装置10在各发光元件与对应的入光面之间没有配置其他元件的状况，照明装置20还包括透镜阵列500，透镜阵列500包括多个透镜501，且配置于发光元件阵列300以及匀光结构400之间，每个透镜501用于使一个发光区域301发出的光通过，以进一步入射匀光结构400。

照明装置20还可以包括菲涅耳透镜600，配置于匀光结构400的出光侧，利用菲涅耳透镜600焦距短、体积小以及轻薄的特性，增加照明装置20的照明范围。

相较于照明装置10中各匀光元件201、202、203具备梯形柱形状的状况，本实施例的各匀光元件401具备如图2A以及图2B所示的长柱体形状，各匀光元件401的出光面面积等于入光面面积。在这样的配置下，可以较紧密配置各匀光元件401，缩小照明装置20的体积。

同时参照图1A以及图3，其示出了根据本发明实施例的照明装置示意图。照明装置30包括发光元件阵列100、菲涅耳透镜600以及匀光结构700。匀光结构700包括多个匀光元件701、702、703。与前述的各实施例不同的是，该些匀光元件701、702、703可以全反射型聚光杯来实现。

发光元件阵列100发出的光分别通过对应的匀光元件701、702、703的入光面进入对应的匀光元件701、702、703，在各匀光元件701、702、703内充分均匀化后射出各匀光元件701、702、703，形成为照明光束701L、702L、703L，并利用菲涅耳透镜600增加照明范围。

参照图4A以及图4B，图4A是根据比较例的照明系统的相对照明强度示意图，图4B是根据本发明实施例的照明系统的相对照明强度示意图，其中，比较例的照明系统配置有单一个出光面面积为42mil×40mil的毫米级发光二极管，此毫米级发光二极管被用作为发光元件。

相对的，图4B所示的本发明实施例则以多个次毫米发光二极管作为图2A所示实施例的多个发光元件，其中多个次毫米发光二极管的出光面总面积为42mil×40mil。对应的匀光结构可以是上述实施例的匀光结构200、400或700。

当比较图4A以及图4B可以发现，本发明实施例利用分立且发光强度可独立控制的多个发光元件，取代单一个发光元件，并搭配对应的多个匀光元件，产生相互不完全重叠的阵列形式照明光，使得照明区域被”阵列化”，不同照明区域的相对照明强度可以配置为相同或不同，而不限于图4A所示的单一个照明区域。具体如图4B所示，中心照明区域的照明强度较高，非中心照明区域的照明强度为中心照明区域的照明强度的50％。但本发明不以此为限，各照明区域的相对照明强度可以根据需求弹性调整。

综合上述，本发明实施例利用多个发光元件以及对应的多个匀光元件产生阵列化的照明区域，不同照明区域的相对照明强度及色温等特性可调，达到照明效果可调的功能，同时利用各匀光元件的匀光特性使照明光的均匀性佳，且发光元件的散热效率高。

Claims (17)

1.一种照明装置，其特征在于，包括:

发光元件阵列，包括分立的多个发光区域；以及

多个匀光元件，分别对应所述多个发光区域，且每一所述匀光元件包括入光面以及出光面，其中自所述多个发光区域发出的多个光束分别通过对应的所述入光面进入对应的所述匀光元件，

其中所述多个光束分别通过对应的所述出光面射出对应的所述匀光元件后，分别形成为多个照明光束，且所述多个照明光束以阵列形式进行照明。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述多个照明光束彼此不完全重叠。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述多个发光区域发出的所述多个光束为白光。

4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，每一所述匀光元件在所述多个光束的行进方向上的高度大于所述入光面的宽度。

5.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，每一所述发光区域包括以阵列形式排列的多个次毫米发光二极管，以产生所述多个光束，且每一所述次毫米发光二极管的发光强度被独立控制。

6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述多个次毫米发光二极管的色温不相同。

7.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述多个发光区域的所述多个次毫米发光二极管的数量不同。

8.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，每一所述发光区域包括以阵列形式排列的多个发光元件，以产生所述多个光束，所述多个发光元件与对应的所述入光面之间不具有其他元件。

9.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，每一所述发光区域包括以阵列形式排列的多个发光元件，以产生所述多个光束，所述多个发光元件与对应的所述入光面直接接触。

10.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述多个匀光元件一体成型配置。

11.根据权利要求10所述的照明装置，其特征在于，所述多个匀光元件以塑胶射出成型方法制造。

12.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，每一所述匀光元件的所述出光面的面积大于所述入光面的面积。

13.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，每一所述匀光元件的所述出光面的面积等于所述入光面的面积。

14.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还包括透镜阵列，所述透镜阵列包括多个透镜，所述多个透镜分别对应所述多个发光区域，且所述透镜阵列配置于所述发光元件阵列以及所述多个匀光元件之间。

15.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还包括透镜阵列，配置于所述多个匀光元件的出光侧。

16.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还包括菲涅耳透镜，配置于所述多个匀光元件的出光侧。

17.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述多个匀光元件是全反射型聚光杯。