CN1796866A - 光源反射式照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光源反射式照明装置，其主要包含：一环形导光罩，至少一光源及一反射罩；该环形导光罩具一顶开口及底开口，其顶开口上设有前述反射罩，环形导光罩的内侧壁面上设置多个光导向结构；前述光源嵌入环形导光罩内侧壁面，其照射方向相对各光导向结构；一反射罩，位于该环形导光罩之上并构成环形导光罩的顶盖，该光导向结构系导引光源所产生的部分光线通过环形导光罩的底开口而射出，并引导其余部分的光线到达反射罩，该反射罩反射光线而使光线呈均匀分布状态并通过环形导光罩的底开口而射出，从而克服了现有技术的缺陷，可有效提高光源使用率，并避免光源直接射出的强烈光线造成眩光，以提供使用者一柔和且具备适当强度的照明。

Description

光源反射式照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置，尤指一种可发出反射式均匀光源的照明装置，该照明装置可避免光线分布不均及眩光等问题。

背景技术

照明装置已成为现代人不可缺少的必备用具，一般建筑内及公共设施中皆装配各式各样的照明装置，以供人们在阴暗处或光线微弱处视物。

一般照明装置的设计方向在于如何有效率的导引光源的照射方向，并且提供人们在视觉上的舒适感。

为达到高效率照射(减少光线的阻挡)的目的，照明装置大多具有一反射罩，以便将投射于反射罩上的光线导向照射处，以减少光线照射在非预定照明处所引起的光线损失，然而，高效率照射常造成眩光(受光者眼睛所接收的影像模糊化，并且造成受光者的眼睛疲劳、酸痛，甚至头痛等不良后果)。

为造成视觉的舒适感，则必须减少刺眼眩光的照射，因此照明装置具有一光屏蔽以减少直接眩光的刺眼光线，旧式照明装置一般系用半透明塑料罩或是格栅(Louver)来减少直射眩光，但半透明塑料罩不仅吸收光线，并扩散光线，进而降低了光源照射的效率并无法有效减少眩光。

由上述得知，高效率照射与视觉舒适效果两者经常冲突，故如何有效地达到这两个目的，成为照明装置设计的重要课题。

请参照图10，其为美国第6,250,774号专利案所揭露的一种照明装置，该照明装置具有一外壳80，外壳80内设置有多个照明单元81，各照明单元81分别包含有一光学系统821(包含圆锥反射罩等元件)及一设置在光学系统821中的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)822；该照明装置藉由位于不同角度的照明单元81来提供较均匀的光照射，然而，由于各照明单元81内的光学系统821包含多个反射罩及透镜等元件，故结构复杂，组装困难，使得该照明装置成本高，另外，由于光学系统821的圆锥反射罩限制了发光二极管822光源的光线出射角度，各照明单元81所照射的范围内仍具有光线不足的死角，因此该种照明装置整体所提供的照射仍不均匀。

请参照图11，为美国第6,234,645号专利案所揭露的一种白光LED照明系统，该照明系统具有一灯罩90及至少三个发光二极管91，各发光二极管91发出具有预设波长的可见光，该灯罩90内壁则涂布一层萤光粉，以对发光二极管91的光线造成漫射效果，来达到均匀光线的目的；然而，该灯罩90仅被动地将投射其上的光线产生漫射，并非主动地将光线导向到适当方向，故其光线的使用率仍偏低，故该照明系统在调整光亮度部分及提升光源使用率的方面并无显著功效。

故本发明人根据公知照明装置所发出的光线照度不足或不均等缺点，改进其不足与缺失，进而发明出一种光源反射式照明装置。

发明内容

本发明的主要目的，是提供一种光源反射式照明装置，其利用简单的结构使光源发出的光线以反射方式导向到一特定方向，并且使光线均匀分布，以提高光照射率及视觉舒适感。

为达上述目的，本发明提供一种光源反射式照明装置，其主要包含：一环形导光罩，其底部上形成一底开口，且环形导光罩的内侧壁面上设置多个光导向结构；至少一光源，嵌入环形导光罩内侧壁面上，该光源的照射方向相对光导向结构；及一反射罩，位于该环形导光罩之上并构成环形导光罩的顶盖，其中该光导向结构导引光源所产生的部分光线通过环形导光罩的底开口而出射，并引导其余部分的光线到达反射罩，该反射罩反射光线而使光线呈均匀分布状态并通过环形导光罩的底开口而出射。

藉由上述技术手段，光导向结构及反射罩相配合而将光线均匀的导引到一适当的出射方向，可有效提高光源使用率，并避免光源直接射出的强烈光线造成眩光，以提供使用者一柔和且具备适当强度的照明。

附图说明

图1为本发明第一实施例的正面剖视图。

图2为本发明第二实施例的正面剖视图。

图3为本发明第三实施例的正面剖视图。

图4为本发明的放大剖视图。

图5为本发明第四实施例的正面剖视图。

图6为本发明第五实施例的正面剖视图。

图7为本发明第六实施例的正面剖视图。

图8为本发明一实施例的仰视平面图。

图9为本发明另一实施例的仰视平面图。

图10为公知照明装置的正面剖视图。

图11为公知照明系统的正面视图。

附图标号说明：

(10)环形导光罩            (10a)环形导光罩

(11)光导向结构            (20)光源

(30)反射罩                (30a)反射罩

(30b)反射罩               (301)圆形纹路

(31)光导向结构            (40)金属反光层

(80)外壳                  (81)照明单元

(821)光学系统             (822)发光二极管

(90)导光罩                (91)发光二极管

具体实施方式

请参照图1，其中为本发明光源反射式照明装置的第一实施例，包含一环形导光罩10，至少一光源20及一反射罩30；其中：

该环形导光罩10顶部及底部分别形成一顶开口与底开口，且其侧壁的垂直剖面呈一圆弧形，该环形导光罩10内侧壁面上形成有数道呈环形的光导向结构11，本实施例中，光导向结构11的垂直剖面呈多个沿一弧线排列的锯齿。

该光源20嵌入环形导光罩10的内侧壁面，且光源20的照射方向相对光导向结构11，光源20可为一灯泡或是一发光二极管(Light EmittingDiode，LED)，由于LED的体积小而轻巧，为较佳的光源；另外，当光源20为多个时，光源20呈环状排列而均等分布在环形导光罩10内侧壁面之内。

该反射罩30位于环形导光罩10的顶开口上而构成环形导光罩10的顶盖反射罩30，其可一体成形在环形导光罩10上，亦可与环形导光罩10分别制造后相互结合，本实施例中，反射罩30为一凹面朝向环形导光罩10底开口的凹面镜、抛物面镜或球面镜。

当本发明光源反射式照明装置运作时，该光导向结构11反射光源20所产生的光线，导引部分光线通过环形导光罩10的底开口而射出，并导引其余的光线到达反射罩30，该反射罩30的反射光线呈均匀分布状态并通过环形导光罩10的底开口而射出。

请参照图2，本发明第二实施例大致与第一实施例相同，惟不同处在于以一菲涅尔透镜(Fresnel Lens)作为反射罩30a，其中菲涅尔透镜朝向环形导光罩11底开口的一面上形成有多个以同心圆方式排列的圆形纹路301，由于该圆形纹路301为菲涅尔透镜的特有结构，且为该领域已知技术，故不另赘述其详细特征及形成方法；菲涅尔透镜大致上成一平板状，其体积远小于第一实施例中的凹面镜等呈现圆弧外观的反射罩30，故以轻薄的菲涅尔透镜作为反射罩30a，除了可同样达到原有凹面镜的光学功能，更可大幅减少照明装置整体的体积及重量。

请参照图3，为本发明第三实施例，其大致与第一实施例相同，惟不同处是以一平面镜作为反射罩30b，其对光线的均匀分布效果与前述各实施例中的凹面镜、抛物面镜、球面镜及菲涅尔透镜相比较为不足，但仍具有如菲涅尔透镜般体积小而轻便的优点。

请参照图4，为了可提高光导向结构11及反射罩30、30a、30b的反射率，可在光导向结构11的表面及反射罩30、30a、30b的内侧上电镀一金属反光层40。

请参照图5，本发明第四实施例大致与第一实施例相同，惟不同处是以简化第一实施例中具有圆弧形垂直剖面的环形导光罩10，计算圆弧形剖面的斜率，并根据该斜率简化环形导光罩10而得到一具有斜直的垂直剖面的环形导光罩10a，该环形导光罩10a由一侧观之呈现梯形，故分布于其上的光导向结构11的垂直剖面图呈现多个沿一斜直线排列的锯齿，且较圆弧形导光罩10容易加工制造。

请参照图6，本发明第五实施例大致与第一实施例相同，惟不同处在于将第一实施例中具有垂直方向剖面为锯齿状的各个光导向结构11加以修改，而成为具有圆弧剖面的光导向结构11a。

请参照图7，本发明第六实施例大致与第一实施例相同，惟不同处在于反射罩30的凹面上设置多个具有锯齿剖面或是圆弧剖面的环形光导向结构31，藉此，可进一步增加出射光线的均匀程度。

请参照图8及图9，前述的环形导光罩10、10a水平方向的剖面除了呈现正圆形之外，亦可为四边形、多角形(如五角形或八角形等等)或椭圆形，并非仅局限在单一的剖面形状；另外，环形导光罩10、10a内的光导向结构11、11a亦可同时结合多种剖面形状；另外，各相邻光导向结构11、11a的间距可为等距或其它可变距离，其中反射罩可以一体形成或分别独立组装形成。

藉由上述技术手段，环形导光罩10、10a的光导向结构11、11a及反射罩30、30a、30b相配合而将光线均匀的导引到一适当的出射方向，可有效提高光源使用率，并避免光源直接射出的强烈光线造成眩光，以提供使用者一柔和且具备适当强度的照明。

虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖之范畴。

Claims (10)

1.一种光源反射式照明装置，其特征在于，包含：

一环形导光罩，其底部上形成一底开口，环形导光罩的内侧壁面上设置多个光导向结构；

至少一光源，嵌入环形导光罩内侧壁面上，且该光源的照射方向相对于光导向结构；及

一反射罩，位于该环形导光罩之上并构成环形导光罩的顶盖，其中：

该光导向结构导引光源所产生的部分光线通过环形导光罩的底开口而出射，并引导其余的光线到达反射罩，该反射罩反射光线而使光线呈均匀分布状态并通过环形导光罩的底开口而射出。

2.如权利要求1所述的光源反射式照明装置，其特征在于，所述光源为发光二极管与灯泡中之一者。

3.如权利要求1所述的光源反射式照明装置，其特征在于，所述反射罩为凹面镜、球面镜与抛物面镜中之一者凹面朝向环形导光罩底开口的凹面镜。

4.如权利要求1所述的光源反射式照明装置，其特征在于，所述反射罩为菲涅尔透镜与平面镜中之一者。

5.如权利要求1所述的光源反射式照明装置，其特征在于，所述环形导光罩为圆弧形垂直剖面与斜直形垂直剖面两者中之一。

6.如权利要求1所述的光源反射式照明装置，其特征在于，所述光导向结构呈环形分布在环形导光罩内侧壁面上，且光导向结构的垂直剖面呈多个沿一剖线排列的锯齿与圆弧两者中之一。

7.如权利要求1所述的光源反射式照明装置，其特征在于，所述环形导光罩的水平方向剖面是呈正圆形、椭圆形、四边形与多角形中之一者。

8.如权利要求1所述的光源反射式照明装置，其特征在于，所述环形导光罩区分为多个相连或不相连而呈环状排列的侧壁区段，其中数个侧壁区段内侧壁面的各光导向结构分别具有一锯齿剖面，剩余侧壁区段内侧壁面的各光导向结构分别具有一圆弧剖面。

9.如权利要求3所述的光源反射式照明装置，其特征在于，所述反射罩的凹面上设置多个具有锯齿与圆弧中之一垂直剖面的环形光导向结构。

10.如权利要求1所述的光源反射式照明装置，其特征在于，所述光导向结构的表面及反射罩的内侧上设置一金属反光层。

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