CN2668997Y

CN2668997Y - 照明装置及其混光组件

Info

Publication number: CN2668997Y
Application number: CNU2003201243741U
Authority: CN
Inventors: 孙盈哲; 汪秋芬; 李宗宪; 马仕信; 黄柏诚; 黄之新; 孙庆成
Original assignee: 孙盈哲; 汪秋芬
Current assignee: Shenzhen Jieguang New Energy Technology Co., Ltd.
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2013-12-10

Abstract

一种照明装置，主要是由发光组件以及混光组件所组成。发光组件配置在混光组件的内部或一端处，以使发光组件所发出的光线可由混光组件内部的粗化面将光线散射，以充分将光线均匀混合而提高光能量的均匀度。而且还可以在光出射截面附近以及混光组件周围配置聚光组件，使光线由混光组件的光出射截面出射后，再由聚光组件将其集中往同一方向照射。此照明装置除了可将不同种的色光均匀混光之外，也可以均匀混合单一色光以提高其光能量的均匀度。

Description

照明装置及其混光组件

技术领域

本实用新型是有关于一种照明装置(illuminating device)，且特别是有关于一种具有均匀混光效果的照明装置及其混光组件。

背景技术

由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有较长的使用寿命以及较低的耗电特性，因此发光二极管的应用正趋于普遍化，例如大型显示的电子看板、红绿灯及方向灯等。目前的发光二极管产业正朝着高亮度、低光损的目标迈进，以使发光二极管足以取代传统的照明措施。此外，未来发光二极管将逐渐应用于高亮度的发光二极管投影光源，如可应用于数字影像投影装置(Digital Light Processing projector，DLPprojector)、液晶投影装置(Liquid Crystal Display projector，LCD projector)与其它新型的彩色高亮度光学投射装置上。

图1显示为公知发光二极管照明装置的配置示意图。请参照图1，公知的发光二极管照明装置100主要是由一红光发光二极管芯片102、一绿光发光二极管芯片104、一蓝光发光二极芯片106、一电路板110、一基座120以及一灯罩130所构成。其中，红光发光二极管芯片102、绿光发光二极管芯片104以及蓝光发光二极芯片106配置于电路板110上，并与电路板110电性连接，且电路板110配置于基座120上。灯罩130例如是一中空球体，配置于基座120上，并将电路板110罩附。此照明装置100是由红光发光二极管芯片102、绿光发光二极管芯片104以及蓝光发光二极芯片106所发出的红光、绿光及蓝光相互混合后，使得经由灯罩130出射的光线为特定颜色光的型态。

值得注意的是，上述所揭露的照明装置仅以一灯罩将红光发光二极管芯片、绿光发光二极管芯片以及蓝光发光二极芯片罩附，会造成接近红光发光二极管芯片处会呈现红光，接近绿光发光二极管芯片处会呈现绿光，而接近蓝光发光二极管芯片处则会呈现蓝光，如此将造成照明装置产生混色不均匀的现象。此外，公知照明装置产生的光线在经由灯罩出射后随即发散，造成光能量无法集中，亦无法将光线汇集至单一方向，故不具投射的功能。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种照明装置，可达成均匀混光的效果，并提高整体的光利用率，降低光能量的损失。

本实用新型的再一目的是提供一种混光组件，可将光线均匀混光，进而提高光能量的均匀度。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种照明装置，包括发光组件以及混光组件(light mixing-element)。其中，混光组件具有至少一光出射截面(light emitting cross-section)，且混光组件内部具有至少一粗化面。发光组件系配置在混光组件的一端，以使发光组件所发出的光线可由混光组件内部的粗化面散射光线，而达成均匀混光的效果。

依照本实用新型的实施例所述，发光组件包括一种或多数种色光的发光组件。

依照本实用新型的实施例所述，混光组件由一中空管状体以及多个块状体所构成，其中块状体填装在中空管状体的内部，而此些块状体的材质可以相同也可以不同。

而且，在本实用新型的较佳实施例中，混光组件内部的粗化面例如是位于此些块状体上。在此，粗化面可以是完全粗化的表面或是部分粗化的表面。

此外，混光组件的形状可以是圆柱体、圆锥体、曲面柱体或是不规则面柱体。且混光组件的光出射截面以外的区域上还可以配置有一反射膜。

另外，依照本实用新型的实施例所述，光出射截面的周围或前方及混光组件的周围还可以配置有聚光组件，用以将光自出射截面出射的光线集中朝一主要方向投射。而聚光组件可以是由反射罩或聚光透镜至少其中一种所构成。

本实用新型还提出一种照明装置，包括发光组件以及混光组件(lightmixing-element)。其中，混光组件是由一中空管状体以及多个块状体所构成，且具有至少一光出射截面(light emitting cross-section)。而混光组件的内部则具有至少一粗化面。

块状体填装在中空管状体的内部，且混光组件内部的粗化面位于此些块状体上。在此，粗化面可以是完全粗化的表面或是部分粗化的表面。

发光组件配置在此些块状体之间，以使发光组件所发出的光线可由混光组件内部的粗化面散射光线，而达成均匀混光的效果。

依照本实用新型的实施例所述，发光组件包括一种或多数种色光的发光组件。而块状体的材质可以相同也可以不同。

本实用新型还提出一种混光组件，包括一中空管状体以及多个块状体，且具有至少一光出射截面(light emitting cross-section)。而混光组件的内部则具有至少一粗化面。其中，块状体填装在中空管状体的内部。而且，混光组件内部的粗化面位于此些块状体上。在此，粗化面可以是完全粗化的表面或是部分粗化的表面。

依照本实用新型的实施例所述，此些块状体的材质可以相同也可以不同。

此外，依照本实用新型的实施例所述，混光组件的形状可以是圆柱体、圆锥体、曲面柱体或是不规则面柱体。且混光组件的光出射截面以外的区域上还可以配置有一反射膜。

本实用新型利用混光组件内部的粗化面散射混光组件中的光线，以将不同种的色光或单一色光均匀混光。而且，本实用新型可将混光组件的光出射截面以外的区域皆设计为反射面，因此混光组件内的光线并不会由光出射截面以外的区域出射。并且能由反射面所产生的反射效果，使光线在混光组件中均匀混光。所以，本实用新型的混光组件不但可以达成均匀混光的目的，更可以提高光的利用率，并降低光能量的损失。

此外，由于本实用新型的照明装置可于混光组件的光出射截面的周围或前方配置聚光组件，因此由光出射截面出射的光线皆可由此聚光组件而集中往同一方向出射。所以，本实用新型的发光二极管照明装置除了可提供一均匀混光的光线外，更能够提高整体照明装置的输出亮度。

附图说明

为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下，其中：

图1显示为公知照明装置的配置示意图。

图2显示为本实用新型一较佳实施例的一种照明装置的配置示意图。

图3A至图3C分别显示为本实用新型的较佳实施例中，混光组件内部的块状体的剖面图。

图4显示为本实用新型的另一较佳实施例的照明装置的配置示意图。

图5显示为本实用新型的又一较佳实施例的照明装置的配置示意图。

图6A至图6F显示为本实用新型的较佳实施例的混光组件的立体图。

具体实施方式

图2显示为本实用新型一较佳实施例的一种发光二极管照明装置的配置示意图。请参照图2，发光二极管照明装置包括发光组件202以及混光组件204。其中，发光组件202例如是发光二极管芯片，且其例如是配置在电路板200上，并与电路板200电性连接。而本实施例中的发光组件202例如是红光发光二极管芯片202a、蓝光发光二极管芯片202b以及绿光发光二极管芯片202c。当然，发光组件202也可以是由具有相同色光的发光组件所构成。熟悉此项技术的人士可因应其需求，针对发光组件202的色光作出适当的选择。

此外，在本实施例中还将聚光组件206配置于光出射截面210的周边上，使得经由光出射截面210出射的光线可以聚集往同一方向发出，以提高此发光二极管照明装置的光利用率。而聚光组件206例如是一反射罩(reflector)。

然而，本实用新型的聚光组件206的型式并非限定于本实施例所述的反射罩，其还可以是一聚焦透镜(未绘示)或是其它等效的光学组件，以使光线由光出射截面210集中出射。

本实施例中的混光组件204例如是由一中空管柱体208以及多个块状体212所构成。其中，每一块状体212的材质可以相同也可以不相同。而发光组件202例如是配置于中空管柱体208的一端。且混光组件204内部至少具有一粗化面，如图2中标示为A之处。其它与标号A所示之处相同的亦为粗化面，为了使图标较为简洁以利于说明，本处将不再逐一标示。

发光组件202所发出的光线可经由粗化面A将其散射，使得混光组件204内的每一种色光能够均匀混光而呈现另一种不同于此些色光的颜色的光线。在本实施例中，红光发光二极管芯片202a、蓝光发光二极管芯片202b以及绿光发光二极管芯片202c所发出的光线经混光组件204均匀混光后，将呈现一白光，并由光出射截面210出射。

本实施例中，混光组件204的光出射截面210以外的其它表面例如是具有高反射的特性，此特性仅需由在此些表面上镀上或贴上高反射薄膜(未显示)即可达成。如此一来，进入混光组件204内的光线便可由上述具有高反射特性的表面反射，以进一步提高光利用率以及混光效果。

特别的是，本实施例的块状体212例如是具有经过粗化处理的表面。发光组件202所发出的光线行进的方向会被此些粗化面改变，并以不同角度散射，故光线在经由粗化面散射后将可达到均匀混光的效果。以下将以图标对此些粗化面作较详细的说明。

图3A至图3C分别显示为本实用新型的较佳实施例中，组成混光组件的块状体剖面图。请参照图3A，块状体212可以是具有一平滑面以及一完全粗化面。另外，如图3B所示，块状体212也可以是具有二完全粗化面。其更可以如图3C所示，块状体212的二截面分别为一完全粗化的表面以及部份粗化的表面。当然，其它由上述的型态变化组合而成的块状体，例如是具有一部份粗化的表面以及一平坦表面的块状体等等，皆属本实用新型的精神与范围内。

而形成粗化面的方法可以是直接对块状体212的接合面作粗化处理，例如是以机械刀具或是一般的微影蚀刻制程在接合面上形成图案(pattern)。此外，也可以在块状体212的截面上黏附多个透明小颗粒(未显示)，其同样可粗化块状体212的截面，以充分将光线散射。

值得注意的是，本实用新型的照明装置中的发光组件还可以配置于其它位置，以下将配合附图对其加以说明。

图4与图5分别显示为本实用新型的另一较佳实施例的照明装置的配置示意图。请参照图4，本实用新型的照明装置中，发光组件202例如是部分嵌进混光组件204内的。而图4所显示的照明装置除了发光组件所配置的位置不同于图2所显示的配置位置外，其它组件的结构、形成方法及其功能皆同于图2的说明，此处将不再赘述。

请参照图5，发光组件202配置在混光组件204内部的块状体212之间。此种配置方法可使混光组件204的两端皆为光出射截面210，而混光组件204除了光出射截面210外的表面上，例如是贴附有反射膜(未显示)，以使此照明装置往二方向出射光线。当然，本实用新型的混光组件204上的的反射膜亦可以为套件型态，套设于混光组件204的光出射截面210以外的表面上。

此外，本实施例还将二聚光组件206分别配置在二光出射截面210的周边上，用以集中出射的光线。

而每一块状体212皆具有粗化面，用以将发光组件202所发出的光线在混光组件204中均匀混合。块状体212的粗化面的型态及形成方法皆如图3A至图3C的说明，此处将不再赘述。

另外，本实用新型的照明装置的混光组件还可以是其它形状的混光组件。图6A至图6F显示为本实用新型的较佳实施例的混光组件的立体图。请同时参照图6A至图6F，本实用新型的混光组件除了图2所显示的圆柱体外，还可以是图6A所显示的三角柱体的混光组件504a、图6B所为显示的长方体的混光组件504b、图6C所显示的圆锥体的混光组件504c或是图6D所显示的曲线柱体的混光组件504d。除此之外，混光组件甚至可以是图6E所显示的箭形体的混光组件504e或是图6F所显示的不规则的混光组件504f。

值得注意的是，图6A至图6F所显示的混光组件亦是由一中空管状体508与多个具有粗化面的块状体212所构成，此些块状体212即如图3A至图3C的说明，此处将不再赘述。此外，还可在图6A至图6F所显示的混光组件的光出射截面510之外的表面上配置反射膜(未显示)，以使光线可于混光组件中均匀混光，并避免光能量的损失。

此外，值得注意的是，虽然第一实施例中的发光二极管芯片以红、绿、蓝三原色为例，熟悉该项技术者应可推知，本实用新型并不限于以此三原色混合为某特定色光，亦可以两种不同色彩以上的发光组件混合成任何特定的颜色，或是将多颗同色发光组件的光混成强度集中的光。

综上所述，本实用新型利用混光组件内部的粗化面使入射混光组件中的光线可任意散射，以将光线均匀混光。除此之外，本实用新型还利用混光组件的反射面来提高混光均匀度，并降低光能量的损失。而且，由于本实用新型的照明装置还可以于混光组件的光出射截面的周边或前方配置一聚光组件，因此由光出射截面出射的光线皆可由此聚光组件而集中往同一方向出射。所以，本实用新型的照明装置除了可提供一均匀混光后所呈现的特定色光外，更能够提高整体照明装置的输出亮度。

虽然本实用新型已以较佳实施例描述如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺人士，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视申请专利范围所界定的为准。

Claims

1、一种照明装置，其特征在于，包括：

一混光组件，具有至少一光出射截面，且该混光组件内部具有至少一粗化面；以及

多数个发光组件，配置于该混光组件的一端。

2、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，其中该些发光组件包括多数种色光的发光组件。

3、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，其中该混光组件包括：

一中空管状体；以及

多数个块状体，填装于该中空管状体的内部。

4、如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，其中该粗化面位于该中空管状体的内壁。

5、如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，其中该粗化面位于该些块状体其中之一上。

6、如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，其中该粗化面为完全粗化的表面以及部分粗化的表面其中之一。

7、如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，其中该些块状体的材质相同。

8、如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，其中该些块状体的材质不相同。

9、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，其中该混光组件包括圆柱体、圆锥体、曲面柱体以及不规则面柱体其中之一。

10、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还包括一反射膜，配置于该混光组件的该光出射截面以外的区域上。

11、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还包括一聚光组件，配置于该混光组件的该光出射截面以及该混光组件至少其中之一的周围。

12、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，其中该聚光组件包括一反射罩及一聚光透镜至少其中之一。

13、一种照明装置，其特征在于，包括：

一混光组件，具有至少一光出射截面，且该混光组件内部具有至少一粗化面，该混光组件包括：

一中空管体；

多数个块状体，填装于该中空管状体的内部；以及

多数个发光组件，配置于该些块状体间。

14、如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，其中该些发光组件包括多数种色光的发光组件。

15、如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，其中该粗化面位于该中空管状体的内壁。

16、如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，其中该粗化面为完全粗化的表面以及部分粗化的表面其中之一。

17、如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，其中该些块状体的材质相同。

18、如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，其中该些块状体的材质不相同。

19、如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，其中该混光组件包括圆柱体、圆锥体、曲面柱体以及不规则面柱体其中之一。

20、如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，还包括一反射膜，配置于该混光组件的该光出射截面以外的区域上。

21、如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，还包括一聚光组件，配置于该混光组件的该光出射截面以及该混光组件至少其中之一的周围。

22、如权利要求21所述的照明装置，其特征在于，其中该聚光组件包括一反射罩及一聚光透镜至少其中之一。

23、一种混光组件，其特征在于，该混光组件的内部具有至少一粗化面，包括：

一中空管体；以及

多数个块状体，填装于该中空管状体的内部，

且该混光组件具有至少一光出射截面。

24、如权利要求23所述的混光组件，其特征在于，其中该粗化面位于该中空管状体的内壁。

25、如权利要求23所述的混光组件，其特征在于，其中该些块状体的材质相同。

26、如权利要求23所述的混光组件，其特征在于，其中该些块状体的材质不相同。

27、如权利要求23所述的混光组件，其特征在于，其中该粗化面为完全粗化的表面以及部分粗化的表面其中之一。

28、如权利要求23所述的混光组件，其特征在于，包括圆柱体、圆锥体、曲面柱体以及不规则面柱体其中之一。

29、如权利要求23所述的混光组件，其特征在于，还包括一反射膜，配置于该混光组件的该光出射截面以外的区域上。