TW201425804A - 抗眩光燈源 - Google Patents

Abstract

一種抗眩光燈源，包括一線性光源、至少一套筒以及一調光元件。線性光源適於提供一光線。至少一套筒包覆線性光源的至少一端。調光元件配置於套筒與線性光源之間，其中調光元件包括多個稜鏡部，這些稜鏡部沿著線性光源的延伸方向排列並覆蓋部分線性光源，以使光線在線性光源的延伸方向上的分佈收斂。

Description

抗眩光燈源

本發明是有關於一種燈源，且特別是有關於一種抗眩光燈源。

自從愛迪生發明燈泡以來，人們便不停的致力於開發各種光源以符合各式各樣的需求，而發光二極體(light emitting diode，LED)的發明實現了體積小且發光效率高的光源，因此目前已被應用在各式各樣的照明裝置上。然而，發光二極體的體積相對小於傳統的燈泡與螢光日光燈管，並且一般而言發光二極體的光發散角度亦小於傳統的燈泡與螢光日光燈管的光發散角度。因此，發光二極體通常在應用上常搭配其他光學元件以改變發光二極體的光型。其中，利用發光二極體所製作的日光燈管由於發光二極體配置於導光棒的兩側，因而容易讓使用者在小的仰角角度就觀看到發光二極體日光燈管的側向漏光(亦即所謂的眩光)而導致不適感甚至影響視力。一般而言，刺眼眩光在30秒至60秒內，即會對眼睛視力的健康產生明顯傷害。因此，如何發展兼顧省電與低眩光的發光二極體日光燈管，是當前亟待解決的問題之一。

本發明提供一種抗眩光燈源，適於提供低眩光的光 源。

本發明提出一種抗眩光燈源，包括一線性光源、至少一套筒以及一調光元件。線性光源適於提供一光線。套筒包覆線性光源的至少一端。調光元件配置於套筒與線性光源之間，其中調光元件包括多個稜鏡部，這些稜鏡部沿著線性光源的延伸方向排列並覆蓋部分線性光源，以使光線在線性光源的延伸方向上的分佈收斂。

在本發明之一實施例中，上述之線性光源包括一導光棒以及至少一光源，光源配置於於導光棒的至少一端，並位於套筒內。

在本發明之一實施例中，上述之套筒之內壁為一粗糙表面，且內壁的粗糙度(Ra)介於0.1毫米至100毫米之間。

在本發明之一實施例中，上述之各稜鏡部為條狀稜鏡部，且各條狀稜鏡部的延伸方向不平行於線性光源的延伸方向。

在本發明之一實施例中，上述之各條狀稜鏡部為一弧狀結構，以覆蓋線性光源的側邊。

在本發明之一實施例中，上述之各條狀稜鏡部為一環狀結構，以覆蓋並環繞線性光源的側邊。

在本發明之一實施例中，上述之調光元件在線性光源的延伸方向上的尺寸介於5毫米至15毫米。

在本發明之一實施例中，上述之套筒之內壁平行於線性光源的延伸方向，且各稜鏡部的一頂角介於120度至160度之間。

在本發明之一實施例中，上述之套筒之內壁不平行於 線性光源的延伸方向，套筒之內壁與線性光源的最短距離係由套筒所包覆的線性光源的端往線性光源的另一端遞增，且各稜鏡部的一頂角介於90度至120度之間。

在本發明之一實施例中，上述之套筒之內壁平行於線性光源的延伸方向，且各條狀稜鏡部的一頂角介於120度至160度之間。

在本發明之一實施例中，上述之套筒之內壁不平行於線性光源的延伸方向，套筒之內壁與線性光源的最短距離係由套筒所包覆的線性光源的端往線性光源的另一端遞增，且各條狀稜鏡部的一頂角介於90度至150度之間。

在本發明之一實施例中，其中套筒之內壁的側邊與線性光源的延伸方向的夾角介於5度至10度之間。

在本發明之一實施例中，上述之各條狀稜鏡部的一頂角介於90度至160度之間。

在本發明之一實施例中，更包括一反射層，配置於部分線性光源的側邊上。

在本發明之一實施例中，這些條狀稜鏡部彼此平行。

在本發明之一實施例中，各條狀稜鏡部的延伸方向實質上垂直於線性光源的延伸方向。

基於上述，本發明之實施例中的抗眩光燈源利用配置於套筒與線性光源之間的調光元件的條狀稜鏡部覆蓋部分線性光源，可使光線在線性光源的延伸方向上的分佈收斂，進而可降低使用者在小仰角便可觀測到的眩光，有利於提升出光品質。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A是本發明之一實施例中的抗眩光燈源的立體示意圖，而圖1B是依照圖1A實施例中的抗眩光燈源的爆炸圖。請參照圖1A與圖1B，本實施例之抗眩光燈源100包括一線性光源110、至少一套筒120以及一調光元件130。線性光源110適於提供一光線B。在本實施例中，線性光源110例如可包括一導光棒111以及至少一光源115，光源115可配置於於導光棒111的至少一端，並位於套筒120內。套筒120可包覆線性光源110的至少一端，在本實施例中，光源115與套筒120例如係配置於導光棒111之一端，然本發明不以此為限。在其他實施例中，光源115與套筒120亦可同時配置於導光棒111的兩端。調光元件130配置於套筒120與線性光源110之間。值得注意的是，圖1A中的調光元件130例如完全被不透光的套筒120所覆蓋而不易被直接觀看到，然而，在其他實施例中，調光元件130亦可部份超出套筒120的覆蓋範圍而能夠被直接觀看到，本發明不以此為限。舉例而言，調光元件在線性光源110的延伸方向D1上的尺寸介於5毫米至15毫米。在本實施例中，光源115例如為發光二極體，而導光棒111可利用擠出成形之方式製作而成，然本發明不以此為限。

圖1C是依照圖1A實施例中的抗眩光燈源的縱向剖面 圖。請參照圖1B與圖1C，調光元件130可包括多個彼此平行之條狀稜鏡部PM，這些條狀稜鏡部PM沿著線性光源110的延伸方向D1排列並覆蓋部分線性光源110，且各條狀稜鏡部PM的延伸方向實質上垂直於線性光源110的延伸方向D1，以使光線B在線性光源110的延伸方向D1上的分佈收斂。舉例而言，請參照圖1C，在本實施例中，當由光源115發出的光線B由導光棒111內部朝向導光棒111外傳遞時，條狀稜鏡部PM可將原本以較大入射角α₁入射套筒120的光線B1的傳遞方向改變為以較小入射角α₂入射套筒120的光線B2的傳遞方向。藉此，可避免位於抗眩光燈源100下方的使用者UR在小仰角β的情況下就觀看到抗眩光燈源100所傳遞出來的光線B(炫光)。換言之，抗眩光燈源100的調光元件130可使線性光源110的分佈在延伸方向D1上獲得一定程度的收斂。從圖1C可知，與光線B1相較，光線B2較不容易被造成使用者UR在小仰角β的情況下就觀看到眩光。

圖1D是依照圖1A實施例中的抗眩光燈源的一種變化，請參照圖1B與圖1D，詳細而言，在本實施例中，如圖1B中所繪示，各條狀稜鏡部PM為一環狀結構，以覆蓋並環繞線性光源110的側邊。並且，抗眩光燈源100可更包括一反射層R，配置於部分線性光源110的側邊上。舉例而言，在本實施例中，反射層R可配置於導光棒111的上半側，如圖1A與圖1B所繪示，藉此，反射層R可將於導光棒111內傳遞並欲由導光棒111上半側出光的光 線B反射而朝向導光棒111的下半側出光，換言之，反射層R可提升抗眩光燈源100在特定方向的亮度。舉例而言，反射層R可利用聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)反射材料、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)白反射材料或是金屬鍍膜之類具良好反射率的材料塗佈於導光棒111上，然本發明不以此為限。再請參考圖1D，與圖1B所繪示的條狀稜鏡部PM相似，然而圖1D所繪示的條狀稜鏡部PM’為一弧狀結構，以覆蓋線性光源110的側邊而非環繞線性光源110。舉例而言，在圖1D所繪示的抗眩光燈源100中，由於光線B會被反射層R反射，因此條狀稜鏡部PM’僅需配置於反射層R未覆蓋的區域，藉此可節省條狀稜鏡部PM’的重量與材料使用量。其中，條狀稜鏡部PM(以及PM’)的材質可為透明材質並且可具有與導光棒111相同或相近的折射率。可使導光棒111進一步輕量化。值得注意的是，圖1A至圖1D中發光元件115、導光棒111、反射層R以及條狀稜鏡部PM與PM’的大小與比例僅用於舉例說明本實施例，本發明不以此為限。

請再參照圖1C，詳細而言，在本實施例中，各條狀稜鏡部PM的一頂角θ可介於90度至160度之間。更詳細而言，頂角θ的改變會使得光線B的出光路徑改變，然而，由於條狀稜鏡部PM被不透光的套筒120遮蔽，因此若是如光線B2的出光傳遞路徑以較小入射角α₂入射套筒120時，光線B2易被套筒120的內壁N反彈數次後吸收，因而降低抗眩光燈源100的整體出光效率。因此，為了維持 抗眩光燈源100的整體出光效率，套筒120的至少部份內壁N可被粗糙化，舉例而言，在本實施例中，套筒120在對應於受到較小入射角之光線入射之內壁N為一粗糙表面，且內壁N的粗糙度(Ra)可介於0.1毫米至100毫米之間。藉此，套筒120的內壁N可散射光線B以使得部份的光線B再次進入線性光源110的導光棒111中傳遞，同時套筒120亦可遮蔽其他不需要的雜散光及自調光元件出光的光線，進而有助於維持出光效率及消彌正向眩目感，此外，套筒120亦可具有保護與固定抗眩光燈源內的元件之功效。

此外，圖2A繪示出圖1A實施例中的抗眩光燈源的光路徑示意圖，圖2B繪示出圖1A實施例中的抗眩光燈源的一種變化的光路徑示意圖，請參照圖1C、圖2A以及圖2B，進一步而言，在本實施例中，套筒120之內壁N可平行於線性光源110的延伸方向D1，並且各條狀稜鏡部PM的頂角θ可介於120度至160度之間，以改變光線B2的出光路徑，藉以減輕側向眩目的問題。然而，由於上述頂角θ相較於90度至120度為大，因此，光線B2的入射角α₂也相對較大，如此可避免光線B2被過度收斂而導致易被套筒120的內壁N反彈數次後吸收，藉此可使得光線B2以適當大小的入射角α₂傳遞至套筒120的內壁N上，如圖1C與圖2A所繪示，並且光線B2經由內壁N的反射而再次進入線性光源110的導光棒111中傳遞，亦有助於維持出光效率。

更進一步而言，在本實施例中，套筒120’之內壁N亦可不平行於線性光源110的延伸方向D1，而可如圖2B所繪示，套筒120’之內壁N與線性光源110的最短距離R係由套筒120’所包覆的線性光源110的一端往線性光源110的另一端遞增。而套筒120’之內壁N的側邊與線性光源110的延伸方向D1的夾角ψ可介於5度至10度之間，換言之，亦可直接透過改變套筒120的內壁N的側邊與線性光源的延伸方向D之夾角ψ，以直接改變光線B2’傳遞至套筒120’的入射角度。此時，各條狀稜鏡部PM的一頂角θ’可介於90度至120度之間。藉此，亦可使得光線B2’以相較圖1C中的光線B1以較小的入射角α₂’傳遞至套筒120的內壁N上，並且藉由傾斜設置之套筒120’內壁N的反射而再次進入線性光源110的導光棒111中傳遞，以減輕側向眩目的問題，並且有助於維持出光效率。

需特別說明的是，在其他未繪示的實施例中，條狀稜鏡部的延伸方向並不一定要實質上垂直於線性光源的延伸方向，意即，條狀稜鏡部的延伸方向亦可與線性光源的延伸方向夾設一個大於0度的角度(亦即不平行)，該角度又以大於45度為較佳，如此仍可使部分光線在線性光源的延伸方向上獲得收斂。此外，條狀稜鏡部並非一定要彼此平行，意即，該些條狀稜鏡部可以有不同的延伸方向；且，條狀稜鏡部並不限於圖式所繪示之直線狀，其亦可為彎曲狀或其他不規則形狀。再者，該些條狀稜鏡部還可進一步隨著距離光源的遠近而變化，例如：條狀稜鏡部的尺寸、 頂角、延伸方向、形狀、密度、間隙等，可隨著距離光源的遠近而變化。

另值得一提的是，在其他未繪示的實施例中，條狀稜鏡部亦能夠以多個獨立的稜鏡部來取代，例如：多個獨立的三角稜鏡，或是圓錐稜鏡等。由於獨立的稜鏡部具有眾多稜鏡面，甚至是全周面的圓錐形稜鏡面，因此，仍是可使線性光源的分佈在其延伸方向上獲得一定程度的收斂。綜上所述，本發明之實施例中的抗眩光燈源利用獨立的稜鏡部或條狀稜鏡部折射從導光棒側邊出光的光線，可避免使用者觀察到眩光。同時，亦可藉由套筒保護並遮蔽稜鏡部，可避免使用者直接觀察到稜鏡部的漏光，以維持出光的均勻度，並可降低使用者在小仰角便可觀測到的眩光，維持出光品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧抗眩光燈源

110‧‧‧線性光源

111‧‧‧導光棒

115‧‧‧光源

120、120’‧‧‧套筒

130‧‧‧調光元件

B、B1、B2、B2’‧‧‧光線

D1‧‧‧延伸方向

N‧‧‧內壁

PM、PM’‧‧‧條狀稜鏡部

R‧‧‧反射層

UR‧‧‧使用者

α₁、α₂、α₂’‧‧‧入射角

β‧‧‧仰角

θ、θ’‧‧‧頂角

ψ‧‧‧夾角

圖1A是本發明之一實施例中的抗眩光燈源的立體示意圖。

圖1B是依照圖1A實施例中的抗眩光燈源的爆炸圖。

圖1C是依照圖1A實施例中的抗眩光燈源的縱向剖面圖。

圖1D是依照圖1A實施例中的抗眩光燈源的一種變化。

圖2A繪示出圖1A實施例中的抗眩光燈源的光路徑示意圖。

圖2B繪示出圖1A實施例中的抗眩光燈源的一種變化的光路徑示意圖。

100‧‧‧抗眩光燈源

110‧‧‧線性光源

111‧‧‧導光棒

115‧‧‧光源

120‧‧‧套筒

130‧‧‧調光元件

D1‧‧‧延伸方向

PM‧‧‧條狀稜鏡部

R‧‧‧反射層

Claims (16)

1. 一種抗眩光燈源，包括：一線性光源，適於提供一光線；至少一套筒，包覆該線性光源的至少一端；一調光元件，配置於該套筒與該線性光源之間，其中該調光元件包括多個稜鏡部，該些稜鏡部沿著該線性光源的延伸方向排列並覆蓋部分該線性光源，以使該光線在該線性光源的延伸方向上的分佈收斂。
2. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中該線性光源包括：一導光棒；以及至少一光源，配置於該導光棒的至少一端，並位於該套筒內。
3. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中該套筒之內壁為一粗糙表面，且該內壁的粗糙度介於0.1毫米至100毫米之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中各該稜鏡部為條狀稜鏡部，且各該條狀稜鏡部的延伸方向不平行於該線性光源的延伸方向。
5. 如申請專利範圍第4項所述之抗眩光燈源，其中各該條狀稜鏡部為一弧狀結構，以覆蓋該線性光源的側邊。
6. 如申請專利範圍第4項所述之抗眩光燈源，其中各該條狀稜鏡部為一環狀結構，以覆蓋並環繞該線性光源的側邊。
7. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中該調光元件在該線性光源的延伸方向上的尺寸介於5毫米至15毫米。
8. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中該套筒之內壁平行於該線性光源的延伸方向，且各該稜鏡部的一頂角介於120度至160度之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中該套筒之內壁不平行於該線性光源的延伸方向，該套筒之內壁與該線性光源的最短距離係由該套筒所包覆的該線性光源的該端往該線性光源的另一端遞增，且各該稜鏡部的一頂角介於90度至120度之間。
10. 如申請專利範圍第4項所述之抗眩光燈源，其中該套筒之內壁平行於該線性光源的延伸方向，且各該條狀稜鏡部的一頂角介於120度至160度之間。
11. 如申請專利範圍第4項所述之抗眩光燈源，其中該套筒之內壁不平行於該線性光源的延伸方向，該套筒之內壁與該線性光源的最短距離係由該套筒所包覆的該線性光源的該端往該線性光源的另一端遞增，且各該條狀稜鏡部的一頂角介於90度至120度之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之抗眩光燈源，其中該套筒之內壁的側邊與該線性光源的延伸方向的夾角介於5度至10度之間。
13. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，其中各該稜鏡部的一頂角介於90度至160度之間。
14. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩光燈源，更包括一反射層，配置於部分該線性光源的側邊上。
15. 如申請專利範圍第4項所述之抗眩光燈源，其中該些條狀稜鏡部彼此平行。
16. 如申請專利範圍第4項所述之抗眩光燈源，其中各該條狀稜鏡部的延伸方向實質上垂直於該線性光源的延伸方向。