TW200811393A - Coin-like projection lamp and illuminant unit thereof - Google Patents

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200811393 345-022TWP-5/21 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之銅幣型投射燈及其發光單元，尤指一種具恆 流、大功率及銅幣式薄型化之LED發光單元，搭配投射燈殼 5組合設計’形成小體積、易於複數個串、並聯接配設置之 投射燈’具有改善投射燈體積薄型化與軌道設置限制，以 及LED發光單元工作穩定性、節能性與延長使用壽命。 【先前技術】 已知，目前應用於投射照明之投射燈，都是應用一般之 10 _素燈泡，但有咼耗能及高溫危險等問題，又，隨著發光 一極體（LED)之低耗能特性，以及無論是亮度或應用技術 上之成熟與精進，遂有利用發光二極體（LED)製成之低耗 月匕同冗度之L E D燈泡以替代傳統之鹵素燈泡使用，惟，目 刖市售大部份應用於投射燈之LED燈泡，都仍保有傳統鹵素 15燈/包之外型，當然所配置於燈殼組成之投射燈體積也無法 縮小，且都仍需配合軌道作電性連結定位配置·，另，上述 之LED燈/包’即使具有大功率之發光效能，但其可適用之工 作電壓很窄，換言之，對於電性裝配之電源電壓要求較 回，尤其當外接電源電壓產生不穩定時，lED燈泡即無法保 20持在恆定或穩定的電流狀態中工作，使得LED燈泡之使用壽 -p縮短，富然其節能性也會受到影響。 又’本國專利公報第M269398號之「高傳導散熱結 構」新型專利案，此專利案所訴求之重點乃是在於將複數 個傳統以獨立封裝之LED於-電路板上組成LED陣列，搭配 345-022TWP-6/21 200811393 一電源供應電路設置於一燈具外殼内，另在L e D陣列下方設 有散熱片及風扇，使產品亮度提升至最高點及產品壽命延 長。 上述專利案與習知鹵素燈泡外型之LED投射燈相同，都 5是由複數個獨立封裝之LED於一電路板上組成LED陣列發光 • 早元直接由電源供應器控制產生光源，與習知結構同樣 Φ 存在電源電壓要求高，無法保持在恆定或穩定的電流狀態 中工作，以其使用壽命縮短，節能性不佳等問題，當然在 組成投射燈之體積亦無法獲得改善而縮小，因之，LED投射 10燈欲兼顧使用壽命、節能性及其穩定的工作狀態下，又要 求體積薄型化，顯然有其技術瓶頸待突破。 【發明内容】 一本發明之主要目的，即在於解決上述投射燈及其LED發 光單元之限制與缺失，避免限制與存在，本發明將複數個 15 LED晶#封裝組成為一鋼瞥式薄型化之發光元件，配合怪流 馨㈣器以形成恆流、大功率之發光單元，搭配筒型設計之 技射燈叙，以組成小型化之投射燈，對於投射燈及其led發 光單元而改善投射燈體積以及LED發光單元之電源電壓適 、 用限制、卽能性與使用壽命等問題，以提供使用者更簡 20便，低廉且恆流穩定之實用投射燈。 為達上述目的，本發明之銅幣型投射燈及其發光單 元，包括： 銅幣型發光單元，包含： 一發光元件，由複數個LED晶片利用封裝技術搭配一 200811393 345-022TWP-7/21 透鏡封裝組成； 一恆流控制器，由二個怪流 、七政μ - L 丨’瓜役制包路並聯組成，盥上 述务先几件電性連結提供恆定工作電流； 〃 連接器，用以將上述發光元件、恆$ 電源線電性連結供應工作電源； 二制為與外接 投射燈殼，包含·· 一外殼體，具中空内部； 一刖蓋，與上述外殼體之一端結 一貫穿之透光區； 於其錢面设有 10 一内筒座’設於上述外殼體中空内部，以固設上述發 光70件、恆流控制器及連接器； 、-螺接器，由第-螺件、第二螺件及阻水元件所組 成，另於阻水元件貫穿設有外接電源線，該第一螺件與上 述外殼體之-端螺合，由第二螺件螺合迫緊阻水元件於第 15 一螺件，而使外接電源線延伸於外殼體中空内部。 在本發明-I父佳實施例中，該恒流控制器是由二個怪流 控制電路並聯組成；每一恆流控制電路包含： 一運算放大器； 一基準電壓發生器，由電性連結之第一電阻提供工作偏 20流，以產生一基準電壓至上述運算放大器之負輸入端； 一取樣電阻，提供一取樣電壓輸入至上述運算放大器之 正輪入端； 一開關元件，由上述運算放大器根據基準電壓與取樣電 壓之比較結果’控制其導通程度以控制大功率之銅幣型發 200811393 345-022TWP-8/21 光單元於恆流電源工作。 凊參閱以下有關本發明一較佳實施例之詳細說明及其附 圖，將可進一步瞭解本發明之技術内容、目的功效；及其 有關該實施例之附圖。 5【實施方式】 從有關本發明之技術内容及詳細說明，現配合圖式說 明如下： 睛參閱第1圖所示，係本發明之銅幣型投射燈及其發光 單元之組成結構立體分解示意圖。如圖所示：本發明之銅 10幣型投射燈及其發光單元，包括有··一銅幣型發光單元丄以 及用以裝設銅幣型發光單元丨之投射燈殼2，以構成恆流、 大功率之薄型化LED發光單元，以及組成小體積、易於複數 個串、並聯接配置之投射燈。 上述所提之銅幣型發光單元丨，是由發光元件丨丨、恆流 15控制器1 2及連接器1 3所組成； 該务光元件11，具有一基板ill、以及一大功率led陣 列光元件110，配合透鏡14以其四支腳141插固於基板Π1 之相對應四插孔11 4及以封裝技術而將一大功率l E D陣列光 元件110之每一發光LED單一裸晶片113封裝於上述基板11 2〇之一知面中央上，另於基板11上更設有至少一鎖孔112， 以配合鎖合元件15透過鎖孔112鎖合定位於内筒座23上； 該恆流控制器1 2，透過導線與上述發光元件丨丨及其 LED陣列光元件11 〇電性連結，以控制LED陣列光元件丨工〇 於恆定電流狀態工作，不受外部輸入電源之不穩定之影 200811393 345-022TWP-9/21

該連接器13，透過導線132與上述恆流控制器12電性 連結’並設有複數個連結端子131以連接一對以上外接電 源。 5 所述之投射燈殼2，是由外殼體21、前蓋22、内筒座 23及螺接器24所構成； 該外殼體21，為一具有中空内部之筒型外殼，於其一 端之外部端面設有外螺合部211，較佳是一陽螺紋成型，另 端於中空内部設有内螺合部212，較佳為一細螺紋成型； 10 該前蓋22之蓋端面設有一貫穿之透光區221，透光區 221較佳是由一具透光性之透鏡222構成，該透鏡222係以 防水膠（圖中未示）予以封閉於具一朝下延伸之凸緣223頂 端一朝徑向延伸之凸緣225上，該透鏡222可如強化塑膠 PC，或者一般玻璃、或一般壓克力板之任其一予以製成防 15水性封閉。為使該前蓋2 2與該外殼體2 1間之螺合達到防水 效果’於凸緣223内壁具一内螺紋224頂端之凸緣225下 緣，可搭配一防水圈2 2 6螺合於上述外殼體2 1之外螺合部 211之頂端214上，並於該外殼體2 1之肩部213與該前蓋 2 2之凸緣223之底端間再搭配一防水圈2 20藉該該前蓋22之 20凸緣2 2 3的内螺紋2 2 4與該外殼體2 1之外螺合部2 11之螺合 而達到防水效果； 該内筒座23，具有一設有中空部232之筒體部231，以 及由筒體部2 3 1 —端延伸成型之定位座2 3 3所組成，以套設 於上述外殼體21之中空内部，其中該筒體部231於其至少 200811393 345-022TWP-10/21 一端面設有至少一螺孔235，搭配中空部232以提供上述銅 幣型發光單元1之發光元件1〗與恆流控制器丨2固設並與之 電性連結，該定位座233則配合一固定銷234以固設銅幣型 發光單元1之連接器13 ; 5 "亥螺接器2 4，是由第一螺件2 4 1、第二螺件2 4 2及阻水 元件243所組成，該第一螺件241内呈中空，於其二端之外 部周面，分別設為具有細螺紋之第一螺合部244，以及設有 粗螺紋之第二螺合部245，於該第一螺合部244底緣與第一 螺件241之間設一環形溝248，該環形溝248内又設一阻水 10兀件249，另在第二螺合部245下方設有一裂槽246 ;該第 二螺件242内壁設有粗螺紋，以對應第一螺件241之第二螺 合部245螺合，搭配裂槽246以迫緊上述之阻水元件243 ; 忒阻水元件2 4 3貫穿設有至少一穿孔2 4 7，以穿設外接電源 線2 5 1形成防水性延伸於外殼體2 1之中空内部，與上述銅 15幣型發光單元1之連接器13電性連結，以供應銅幣型發光單 元1工作電源。 由上述說明可知，本發明之銅幣型投射燈由上方阻水元 件22 0、226、第一螺件241之阻水元件249及下方的第二 螺合部245之阻水元件243的層層設置阻水元件，使本發明 20之銅幣型投射燈不論使用於室内、室外、地板内皆具防水 功能。 請參閱第2至4圖所示，係本發明之銅幣型投射燈及其 發光單兀之LED陣列光元件結構之組成電路、打線及組成示 意圖。如圖所示：本實施例中封裝於上述基板niiLED# 10 345-022TWP-11/21 200811393 列光元件11 0，是將四個大功率發光二極體（LED ) 11 3以 裸晶封裝方式，配合打線技術形成各裸晶間之串、並聯電 性連結，如弟2、3圖所示，以形成一大功率，積體薄形化 之LED陣列光元件11〇，如第3圖所示。 5 請參閱第5圖所示，係本發明之銅幣型投射燈及其發光 單元之恒流控制為組成電路及與發光元件電路連結之示意 圖。如圖所示：本實施例中該恆流控制器12是由二個相同 電路結構之恆流控制電路1 2 1、1 2 2並聯組成，以連結至上 述發光元件11，上述之每一恒流控制電路1 2 1或1 2 2是包 10含· 一運算放大器1 2 3、1 2 3 ’ ； 一基準電壓發生器1 2 4、 124’ ，由電性連結之第一電阻125、125，提供工作偏 流’以產生一基準電壓至上述運算放大器1 2 3、1 2 3，之負 輸入端；一取樣電阻126、126，，提供一取樣電壓輸入至 上述運算放大器1 2 3、1 2 3 ’之正輸入端；以及一開關元件 15 127-127 ，較佳為一三極管，由上述運算放大器123、 123’根據輸入之基準電壓與取樣電壓之比較結果，控制開 關元件127、127，之導通程度，以控制大功率之銅幣型發 光單元1於恆定電流電源環境工作。 請參閱第6、7、8圖所示，係本發明之銅幣型投射燈及 2〇其發光單元之各種不同應用接線示意圖。如圖所示：本實 施例之銅幣型投射燈及其發光單元根據上述結構组成後，' 在多數個銅幣型投射燈之連結應用上，可以並聯方式並接 複數個銅幣型投射燈之外接電源25與電源連接器13之一連 接導線251並接使用，如第6圖所示，，在其他應用 345-022TWP-12/21 200811393 上，也可以串聯方式連結複數個銅幣型投射燈之外接電源 25與電源連接器13之連接導線25ι，如第7圖所示，另，亦 可由外接電源2 5透過複數個連接導線2 5〖獨立的分別連結 每一銅幣型投射燈，而輸入電源產生光源投射，如第8圖所 5 示0 上述之發光元件11係以複數個大功率發光二極體 (LED) 113以裸晶封裝方式，配合打線技術形成一LED陣 列光tl件110，並應用封裝技術配合透鏡i 4封裝於上述基 板1 1 一上端面，以恆流控制器丨2控制輸入電流之恆定，以 10形成具有恆流、大功率、工作電壓寬及高節能性之銅幣型 發光單元1，並延長其使用壽命。 同％ ’上述之銅幣型發光單元1配合筒形設計之投射燈 又2配置，以組成巧小體積（約2 5 _直徑X 8 〇 _長度）之投 射燈，易於複數個串、並聯接配置之投射燈，以因應各種 15不同場合之使用者需求與應用。 上述僅為本新型之較佳實施例而已，並非用來限定本新 型實施範圍。即凡依本新型申請專利範圍所做的均等變化 與修飾，皆為本新型專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 2〇 第1圖為本發明一實施例之組成結構立體分解示意圖。 第2圖為本發明一實施例之L E D陣列光元件電路結構示 意圖。 第3圖為本發明一實施例之LEJ)陣列光元件結構之打 型態示意圖 12 200811393 345-022TWP-13/21 第4圖為本發明一實施例之LED陣列光元件結構組成後 外觀示意圖。 第5圖為本發明一實施例之恆流控制器組成電路圖。 第6圖為本發明將複數個銅幣型投射燈之一應用實施例 5 接線示意圖。 第7圖為本發明將複數個銅幣型投射燈之又一應用實施 例接線示意圖。 第8圖為本發明將複數個銅幣型投射燈之另一應用實施 例接線示意圖。 10【主要元件符號說明】 銅幣型發光單元1 ;投射燈殼2 ;電源連接器3 ;發光元件11 ; 恆流控制器1 2 ;連接器1 3 ;透鏡1 4 ;鎖合元件1 5 ;外殼體2 1 ; 前蓋22 ;内筒座23 ;螺接器24;外接電源線25 ; LED陣列光元 件110;基板111;鎖孔112;發光二極體（LED) 113;插孔 15 1 1 4 ;連結端子1 3 1 ;恆流控制電路1 2 1、1 2 2 ;運算放大器 123、123’ ；基準電壓發生器124、124’ ；第一電阻125、 1 2 5 ’ ；取樣電阻1 2 6、1 2 6 ’、；開關元件1 2 7、1 2 7 ’ ；外螺 合部211 ;内螺合部212 ;防水圈220、226、249 ;透光區 221 ;透鏡222;凸緣223、224、225;筒體部231 ;中空部 20 232 ;定位座233 ;固定銷234 ;螺孔235 ;第一螺件241 ;第二 螺件242 ;阻水元件243 ;第一螺合部244 ;第二螺合部245 ; 裂槽246;穿孔247;環形溝248;連接導線251。 η

Claims (1)

1. 200811393 345-022TWP-14/21 申5月專利範圍： 種鋼幣型投射燈，包括： 銅幣型發光單元，包含·· 工 透鏡==件’由複數個⑽晶片利用封裝技術搭配 作電=流控制器，與上述發光元件電性連結提供怪定 :連接器，用以將上述發光元件、恆流控制器與外接 電源線電性連結供應工作電源； 10 投射燈殼，包含： 一外殼體，具中空内部； :前蓋’與上述外殼體之—端結合，於其蓋端面設有 一貫穿之透光區； 15 一内筒座，設於上述外殼體中空内部，以固設上述發 光元件、恆流控制器及連接器； 螺接器，與上述外殼體之一端螺合，以形成防水性 定位外接電源線延伸於外殼體中空内部。 2如申明專利範圍第1項所述之銅幣型投射燈，其 中，該毛光元件具有一基板、以及一大功率LED陣列光元件 配合透鏡及封裝技術封裝於上述基板一端面，另於基板上 更没有至少一鎖孔，以配合鎖合元件鎖合定位於上述内筒 座。 3、如申請專利範圍第！項所述之銅幣型投射燈，其 中，该恆流控制器，係由二個恆流控制電路並聯組成；前 14 20 200811393 345-022TWP-15/21 述之每一恆流控制電路是包含： 一運算放大器； -基準電壓發生n，由電性連結之第—電阻提供工作偏 流，以產生一基準電壓至上述運算放大器之負輸入端； 5 一取樣電阻，提供一取樣電壓輸入至上述運算放大器之 正輸入端；及， 一開關元件，由上述運算放大器根據基準電壓與取樣 電壓之比較結果，控制其導通程度以控制大功率之銅幣型 發光單元於恆流電源工作。 10 4、如申請專利範圍第1項所述之銅幣型投射燈，其 中，該連接蒸，透過導線與上述恆流控制器電性連結，並 設有複數個連結端子以連接外接電源。 5、如申請專利範圍第i項所述之銅幣型投射燈，其 中，该岫蓋更包括：於其蓋端面設有一貫穿之透光區。 15 6、如申請專利範圍第1項所述之銅幣型投射燈，其 中，該前蓋更包括：於其蓋端面設有一貫穿之透光區，並 設有一具透光性之透鏡。 7、 如申請專利範圍第1項所述之鋼幣型投射燈，其 中，该内筒座更包括：一具中空部之筒體部以及由筒體部 20 2 3 1 —端延伸成型之定位座所組成，該筒體部至少一端面設 有至少一螺孔以鎖固上述發光元件與固設恆流控制器，該 定位座則配合一固定銷以固設上述連接器。 8、 如申請專利範圍第1項所述之銅幣型投射燈，其 中’該該螺接器是由第一螺件、第二螺件及阻水元件所組 15 200811393 345-022TWP-16/21 成； —該第一螺件内呈中空，於其二端 第-螺合部以及第二螺合部，另_彳周面分別設有 裂槽； 弟一螺合部下方設有一 該第二螺件，與上述第一螺件之 迫緊結合上述阻水㈣及其裂槽束合¥—螺合部螺合，以 該阻水元件，設有至少一貫穿之穿孔 源線形成防水性延伸於外殼體之中空 器電性連結。 P 10 9、一種鋼幣型發光單元，包括： 舍光元件，由複數個L FI)曰y w m 1 透鏡封裝組成；複數個_曰曰片利用封裝技術搭配 …恆流控制器’與上述發光元件電性連結提供恆定 W %流，及， 15 以穿設外接電 與上述之連接 工 、接器用以將上述發光元件、悝流控制器與夕卜接 電源線電性連結供應工作電源。 1〇如申清專利範圍第9項所述之銅幣型發光單元，其 中忒；光元件具有一基板、以及一大功率LED陣列光元件 配合透鏡及封裝技術封裝於上述基板一端面，另於基板上 更没有至少一鎖孔，以配合鎖合元件鎖合定位於上述内筒 座。 11 '如申I青專利範圍第9項所述之銅幣型發光單元，其 中’該LED陣列光元件是將複數個大功率發光二極體 (L E D )以裸晶封裝方式，配合打線技術形成各裸晶間之 16 20 200811393 345-022TWP-17721 串、並聯電性連結，以形成一大功率，積體化之L E D陣列光 元件。 12、如申請專利範圍第9項所述之銅幣型發光單元，其 中，該恆流控制器，係由二個恆流控制電路並聯組成；前 5 述之每一恆流控制電路是包含： 一運算放大器；

   一基準電壓發生器，由電性連結之第一電阻提供工作偏 流，以產生一基準電壓至上述運算放大器之負輸入端； 一取樣電阻，提供一取樣電壓輸入至上述運算放大器之 10 正輸入端；及， ^開關元件，由上述運算放大器根據基準電壓與取樣 電壓之比較結果，控制其導通程度以控制大功率之銅幣型 發光單元於恆流電源工作。 如申明專利範圍第9項所述之銅幣型發光單元，其

   15 接器’透過導線與上述恆流控制器電性連結，並 5 又有複數個連結端子以連接外接電源。 17