TW201307728A - 發光二極體燈具 - Google Patents

Abstract

一種發光二極體燈具，其包括載具、位於載具上的複數發光二極體光源及罩設所述發光二極體光源的燈罩。所述發光二極體光源發出的光線通過所述燈罩射出該發光二極體燈具。所述燈罩與載具為可拆卸式連接，該燈罩上設有與所述發光二極體光源正對的光學部，該光學部包括複數分別與發光二極體光源正對的複數光學透鏡。

Description

發光二極體燈具

本發明涉及一種發光二極體燈具，尤其涉及一種具有可改變光場分佈燈罩的發光二極體燈具。

由於發光二極體(Light Emitting Diode, LED)光源近似一點光源，其在製作成器件時，通常需要進行一次光學設計改變其光場分佈。常見的LED器件的配光曲線呈朗伯分佈（Lambertian），即LED器件的半高全寬角（Full Width at Half Maximum，FWHM）在±60°內，也即所述半高全寬角為120°。在將LED器件製作成照明裝置時，若要變換所述照明裝置的配光曲線，則必須通過二次光學設計如外加光學透鏡等光學元件，使得其配光曲線有別於原來的朗伯分佈。通常根據照明裝置的不同的應用需求，設計不同的光學透鏡，使其產生特定的配光曲線。然而，如果要產生不同的配光曲線，則需要製作不同的光學透鏡分別製成照明裝置，這勢必會增加生產製造的成本。

有鑒於此，有必要提供一種可以變換光源光場分佈的發光二極體燈具。

本發明提供一種發光二極體燈具，其包括載具、位於載具上的複數發光二極體光源及罩設所述發光二極體光源的燈罩。所述發光二極體光源發出的光線通過所述燈罩射出該發光二極體燈具。所述燈罩與載具為可拆卸式連接，該燈罩上設有與所述發光二極體光源正對的光學部，該光學部包括複數分別與發光二極體光源正對的複數光學透鏡。

本發明的發光二極體燈具可根據不同環境的狀況更換具有不同光學部的燈罩，以形成不同的光場分佈，而不需要去重新設計燈具，只要更換具有不同的光學部的燈罩，從而可以適應不同環境的需求，不用為了一光學場形之需求，而重新設計照明裝置，從而節省了照明裝置的製造成本。具有該燈罩的發光二極體燈具可以應用於各種不同的場合，如做路燈、天井燈、隧道燈與投射燈等等。

請參閱圖1與圖2，本發明第一實施例提供的發光二極體燈具10，其包括一個載具11、複數發光二極體光源12及一個燈罩13。

所述載具11整體呈矩形，其用於支撐所述發光二極體光源12。該載具11包括一矩形板狀的載板111、從載板111的周緣向上垂直延伸的一環形側板112及從靠近載板111的周緣的部位向上垂直延伸的一環形折邊113。所述側板112與折邊113相互平行且間隔，共同形成一環形的卡槽114。該載板111包括相對的第一表面1111和第二表面1112，所述發光二極體光源12設置於第一表面1111上，所述第二表面1112向下垂直延伸形成有複數散熱結構115。該載板111於第二表面1112的相對兩側分別形成有複數凹槽（圖未示）。

所述發光二極體光源12呈矩陣狀排列，貼設於所述載板111的第一表面1111上，該發光二極體光源12產生的熱量通過所述載板111的第二表面1112上形成的散熱結構115發散出去。

所述燈罩13設置於所述載具11上安裝有發光二極體光源12的一側。該燈罩13整體呈矩形，其形狀與大小分別與載具11的形狀與大小相對應，包括一矩形板狀的本體131、位於本體131中央的光學部132及從本體的周緣向下垂直延伸的環形折緣133。該本體131的相對兩側分別形成與載板111上的凹槽（圖未示）相對應的凹陷134。該燈罩13罩設所述發光二極體光源12。燈罩13與載具11通過複數扣件14可拆卸式連接。所述燈罩13可防止灰塵等異物進入所述發光二極體燈具10中。

每一扣件14包括帶狀的一連接壁141及分別形成於該連接壁141兩端的兩彈性扣壁142。每一彈性扣壁142大致呈V形。該連接壁141的長度與載板111及燈罩13的厚度之和大致相等，每一扣件14一端的彈性扣壁142與載具11上的一凹槽（圖未示）相對應，其另一端的彈性扣壁142與燈罩13上的一凹陷134相對應。

請參閱圖3至圖6，所述光學部132包括複數光學透鏡135。所述光學透鏡135用於調整發光二極體燈具10的發光二極體光源12所產生的光線的光場分佈。較佳地，所述光學透鏡135呈矩陣狀排列，對應設置於每一個發光二極體光源12的上方。所述本體131上還包括透氣孔136，其分別形成於所述光學部132的相對兩端的部分，每一透氣孔136貫穿所述本體131。所述透氣孔136用於排氣及散熱。該燈罩13通過一體成型的方式製成，本實施例中，該燈罩13採用塑膠射出成型方法一體形成，利用超高速瞬間完成充填，並由於剪切稀薄效應降低溶膠黏度，提高溶膠流動性，降低射膠壓，進而達成薄件成型的目的。可以理解的，該燈罩13還可以採用塑膠熱固成型的方法，於加熱同時施加壓力，以形成尺寸精確的光學透鏡135。

每一光學透鏡135包括一入光面1351及一及與入光面1351相對的出光面1352。所述複數光學部135與所述發光二極體光源12對應設置，所述發光二極體光源12射出的光線從入光面1351入射至對應的光學透鏡135內，經折射後從出光面1352射出所述發光二極體燈具10，並形成所需的光學場型。所述光學透鏡135的出光面1352為圓弧狀凸面，所述入光面1351為平面。所述光學透鏡135的入光面1351與折緣133的底端平齊，出光面1352低於折緣133的頂端，該光學透鏡135的厚度大概為所述折緣133的高度的一半。該光學透鏡135於載板111上的正投影大致為橢圓形，其分別沿載板111的長度方向和寬度方向的水準截面均大致呈半球體狀。

該燈具10組裝時，將所述燈罩13放置於所述載具11上，使得所述燈罩13上的環形的折緣133容置於所述載具11上的環形的卡槽114內，將所述扣件14分別卡扣於載具11與燈罩13的相對兩側，其中扣件14的一端的彈性扣壁142卡設於載具11上的凹槽（圖未示）內，另一端的彈性扣壁142卡設於燈罩13上的一對應凹陷134內，從而將所述燈罩13與載具11形成可拆卸式連接。當拆卸該燈具10時，只需分別將扣件14兩端的彈性扣壁142分別從載具11上的凹槽（圖未示）及燈罩13上的凹陷134內拔出，即可取下所述扣件14，從而將燈罩13與載具11分離。

請參閱圖7至圖10，為本發明的第二實施例所提供的燈罩23，其與第一實施例的燈罩13的區別在於：該燈罩23的光學部232不同。具體而言，該光學部232包括複數呈矩陣狀排列的光學透鏡235，每一光學透鏡235包括一入光面2351及一與入光面2351相對的出光面2352，該入光面2351的中央向出光面2352所在方向凹陷形成一曲面，該入光面2351包括位於該凹陷內曲面及環設於該曲面周緣的一環形平面。該曲面位於所述光學透鏡235的中心部位，並分別與發光二極體光源12正對。該光學透鏡235於載板111上的正投影大致呈矩形，其分別沿載板111的長度方向和寬度方向的水準截面均大致為拱形。

請參閱圖11至圖14，為本發明第三實施例所提供的燈罩33，其與第一實施例的燈罩13的區別在於：該燈罩33的光學部332不同。具體而言，該光學部332包括複數呈矩陣狀排列的光學透鏡335，每一光學透鏡335包括一入光面3351及與該入光面3351相對的一出光面3352。該入光面3351包括一平面及從該平面的一端向出光面所在方向延伸的斜面，該出光面3352包括從該入光面3351的平面的另一端向上垂直延伸的豎直面及連接於該豎直面的頂端與斜面於遠離平面的外側之間的圓弧狀凸面。該光學透鏡335於載板111上的正投影大致呈矩形，其沿載板111的長度方向的截面大致呈拱形，而沿載板111的寬度方向的截面大致呈水滴狀。

請參閱圖15至圖18，為本發明第四實施例所提供的燈罩43，其與第一實施例的燈罩13的區別在於：該燈罩43的光學部432不同。具體而言，該光學部432包括複數呈矩陣狀排列的光學透鏡435，每一光學透鏡435包括一入光面4351及一與該入光面4351相對的出光面4352，其中，該入光面4351包括一平面及從靠近該平面的一端向出光面4352所在方向凹陷的曲面，該平面的大部分位於該曲面的一側，該出光面4352包括從該入光面4351的平面的另一端向上垂直延伸的豎直面及連接於該豎直面的頂端與斜面於遠離平面的外側之間的圓弧狀凸面。該光學透鏡435於載板111上的正投影大致呈矩形，其沿載板111的長度方向的截面大致呈拱形。所述弧面的曲率大致與出光面4352的曲率相同。

請參閱圖19至圖22，為本發明第五實施例所提供的燈罩53，其與第一實施例的燈罩13的區別在於：該燈罩53的光學部532不同。具體而言，該光學部532包括複數第一光學透鏡535及與第一光學透鏡535間隔設置的複數第二光學透鏡537。其中第一光學透鏡535的形狀與第二實施例中的光學透鏡235相同，第二光學透鏡537與第一實施例中的光學透鏡135相同。

本發明上述實施例中，由於燈罩13、23、33、43、53與載具11之間為可拆卸式連接，且燈罩13、23、33、43、53上形成不同的光學部132、232、332、432、532，因此，根據不同環境的狀況可更換具有不同光學部132、232、332、432、532的燈罩13、23、33、43、53，從而可根據不同環境的狀況形成不同的光場分佈，而不需要去重新設計燈具，只要更換具有不同的光學部132、232、332、432、532的燈罩13、23、33、43、53，便可以適應不同環境的需求，從而節省了照明裝置的製造成本。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10．．．發光二極體燈具

11．．．載具

111．．．載板

1111．．．第一表面

1112．．．第二表面

112．．．側板

113．．．折邊

114．．．卡槽

115．．．散熱結構

12．．．發光二極體光源

13，23，33，43，53．．．燈罩

131．．．本體

132，232，332，432，532．．．光學部

133．．．折緣

134．．．凹陷

135，235，335，435．．．光學透鏡

535．．．第一光學透鏡

537．．．第二光學透鏡

1351，2351，3351，4351．．．入光面

1352，2352，3352，4352．．．出光面

136．．．透氣孔

14．．．扣件

141．．．連接壁

142．．．彈性扣壁

圖1是本發明第一實施例的發光二極體燈具的分解圖。

圖2是本發明第一實施例的發光二極體燈具的組合圖。

圖3是本發明第一實施例的燈罩的俯視圖。

圖4是本發明第一實施例的燈罩的IV-IV方向的剖視圖。

圖5是本發明第一實施例的燈罩的V-V方向的剖視圖。

圖6是本發明第一實施例的燈罩的仰視圖。

圖7是本發明第二實施例的燈罩的俯視圖。

圖8是本發明第二實施例的燈罩的VIII-VIII方向的剖視圖。

圖9是本發明第二實施例的燈罩的IX-IX方向的剖視圖。

圖10是本發明第二實施例的燈罩的仰視圖。

圖11是本發明第三實施例的燈罩的俯視圖。

圖12是本發明第三實施例的燈罩的XII-XII方向的剖視圖。

圖13是本發明第三實施例的燈罩的XIII-XIII方向的剖視圖。

圖14是本發明第三實施例的燈罩的仰視圖。

圖15是本發明第四實施例的燈罩的俯視圖。

圖16是本發明第四實施例的燈罩的XVI-XVI方向的剖視圖。

圖17是本發明第四實施例的燈罩的XVII-XVII方向的剖視圖。

圖18是本發明第四實施例的燈罩的仰視圖。

圖19是本發明第五實施例的燈罩的俯視圖。

圖20是本發明第五實施例的燈罩的XX-XX方向的剖視圖。

圖21是本發明第五實施例的燈罩的XXI-XXI方向的剖視圖。

圖22是本發明第五實施例的燈罩的仰視圖。

10．．．發光二極體燈具

11．．．載具

111．．．載板

1111．．．第一表面

1112．．．第二表面

112．．．側板

113．．．折邊

114．．．卡槽

115．．．散熱結構

12．．．發光二極體光源

13．．．燈罩

132．．．光學部

135．．．光學透鏡

14．．．扣件

141．．．連接壁

142．．．彈性扣壁

Claims (11)

1. 一種發光二極體燈具，其包括載具、位於載具上的複數發光二極體光源及罩設所述發光二極體光源的燈罩，所述發光二極體光源發出的光線通過所述燈罩射出該發光二極體燈具，其改進在於：所述燈罩與載具為可拆卸式連接，該燈罩上設有與所述發光二極體光源正對的光學部，該光學部包括複數分別與發光二極體光源正對的複數光學透鏡。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈具，其中：該燈具還包括有複數扣件，每一扣件包括一連接壁及位於本體兩端的彈性扣壁，所述燈罩與載具上分別形成有相對應的凹陷和凹槽，所述扣件的彈性扣壁分別卡設於所述凹槽和凹陷內，將所述燈罩與載具可拆卸式連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈具，其中：該燈罩包括一本體及從本體的周緣向下垂直延伸的環形折緣，該光學部設於本體的中央，該載具上設有可供該環形折緣卡設的環形卡槽。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈具，其中：所述光學透鏡呈矩陣狀排列，且對應設置於每一個發光二極體光源的上方，每一光學透鏡包括一入光面及一及與入光面相對的出光面，所述發光二極體光源射出的光線從入光面入射至對應的光學透鏡內，經折射後從出光面射出。
5. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體燈具，其中：所述光學透鏡的出光面為圓弧狀凸面，所述入光面為平面，該光學透鏡於載板上的正投影為橢圓形，其分別沿載具的長度方向和寬度方向的水準截面均呈半球體狀。
6. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體燈具，其中：所述入光面的中央向出光面所在方向凹陷形成一曲面，該入光面包括位於該凹陷內的曲面及環設於該曲面周緣的一環形平面，該光學透鏡於載具上的正投影呈矩形，其分別沿載具的長度方向和寬度方向的水準截面均為拱形。
7. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體燈具，其中：所述入光面包括一平面及從該平面的一端向出光面所在方向延伸的斜面，該出光面包括從該入光面的平面的另一端向上垂直延伸的豎直面及連接於該豎直面的頂端與斜面於遠離平面的外側之間的圓弧狀凸面，該光學透鏡於載具上的正投影呈矩形，其沿載板的長度方向的截面呈拱形，而沿載板的寬度方向的截面呈水滴狀。
8. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體燈具，其中：所述入光面包括一平面及從平面的一端向出光面所在方向凹陷的弧面，該出光面包括從該入光面的平面的另一端向上垂直延伸的豎直面及連接於該豎直面的頂端與斜面於遠離平面的外側之間的圓弧狀凸面，該弧面的曲率大致與出光面的曲率相同。
9. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體燈具，其中：所述光學部包括複數第一光學透鏡及與第一光學透鏡間隔設置的複數第二光學透鏡。
10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一项所述的發光二極體燈具，其中：所述燈罩上形成有透氣孔，該透氣孔分別形成於所述光學部的相對兩端的部分，每一透氣孔貫穿所述燈罩。
11. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一项所述的發光二極體燈具，其中：所述燈罩由塑膠射出成型或塑膠熱固成型的方法一體成型。