TW201617552A - 發光裝置 - Google Patents

Abstract

一種發光裝置，包含一個反射罩、一個主要發光區，及二個補償發光區。該反射罩包括一具有一第一反射面的罩體部，及二分別具有一第二反射面且設置於該罩體部的兩相反端的罩緣部；該主要發光區對應該罩體部之第一反射面設置，並定義一條與該罩體部之延伸方向平行的第一延伸線，該主要發光區包括多個位於該第一延伸線上且彼此呈間隔設置的第一發光元件；該等補償發光區分別對應該等第二反射面設置，並定義至少一條與該第一延伸線相交的第二延伸線，該每一個補償發光區包括多個位於該第二延伸線上且彼此呈間隔設置的第二發光元件。

Description

發光裝置

本發明是有關於一種發光裝置，特別是指一種具有高發光均勻性的發光裝置。

發光元件，例如發光二極體(Light emitting diode，LED)或雷射二極體(Laser diode，LD)，都是一種能將電能轉換為光能的半導體元件，具有省電、體積小、反應速度快、使用壽命長等優點，且其所能應用的範圍亦相當廣泛，例如可用於顯像、印刷等產業，作為照射感光材料的光源。

參閱圖1與圖2，一種現有的發光裝置，包含一具有一開口的反射罩11、一形成於該反射罩11的內表面的支撐件12，及多個分別設置於該支撐件12的表面的發光元件13。該反射罩11為一橢圓反射鏡(Elliptical reflector)，定義一與該反射罩11的延伸方向平行且通過該反射罩11每一截面之焦點的焦點線L，而該等發光元件13則呈線型且等間距的設置於該焦點線L上，由該等發光元件13發出的光行進至該反射罩11並將其反射至該開口，從而聚焦形成一線光源。

然而，現有的發光裝置由於該等發光元件13是呈線型且等間距排列於該焦點線L上，該每一發光元件13與其相鄰的發光元件13所發出的光會相互疊加，但位於兩端之該等發光元件13因可相互疊加的該等發光元件13數量較少，因此，由該等發光元件13所構成的線光源便有兩端光強度較弱的問題，也就是說，現有的發光裝置所產生的光源存在有發光不均勻的缺點。因此，若以現有的發光裝置作為例如感光材料的硬化光源時，便容易會因該發光裝置發光不均勻的問題，使得位於該發光裝置邊緣的感光材料的受光性較低，而有硬化不完全的問題。

基於上述發光裝置的發展與應用，如何提供一種能有效地改善發光均勻性的發光裝置，係為本發明研究改良的重要目標。

因此，本發明之目的，即在提供一種具有高發光均勻性的發光裝置。

於是，本發明發光裝置，包含一個反射罩、一個主要發光區，及二個補償發光區。

該反射罩包括一具有一第一反射面的罩體部，及二分別具有一第二反射面且設置於該罩體部的兩相反端的罩緣部，而該第一反射面與該等第二反射面分別呈一曲面。

該主要發光區對應該罩體部之該第一反射面設 置，並定義一條與該罩體部之延伸方向平行的第一延伸線，該主要發光區包括多個位於該第一延伸線上且彼此呈間隔設置的第一發光元件。

該等補償發光區分別對應該等罩緣部之該等第二反射面設置，並定義至少一條與該第一延伸線相交的第二延伸線，該每一個補償發光區包括多個位於該第二延伸線上且彼此呈間隔設置的第二發光元件。

本發明之功效在於，提供該補償發光區的設置，透過該等第一、二發光元件呈二維的分佈態樣，可有效地改善現有的發光裝置由兩端發出的光強度較弱的問題，而有效地提升發光均勻性。

2‧‧‧反射罩

21‧‧‧罩體部

211‧‧‧第一反射面

22‧‧‧罩緣部

221‧‧‧第二反射面

23‧‧‧側罩

3‧‧‧主要發光區

31‧‧‧第一發光元件

32‧‧‧第一封裝罩

4‧‧‧補償發光區

41‧‧‧第二發光元件

42‧‧‧第二封裝罩

5‧‧‧支撐單元

51‧‧‧第一支撐件

52‧‧‧第二支撐件

L1‧‧‧第一延伸線

L2‧‧‧第二延伸線

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體示意圖，說明現有的發光裝置；圖2是一俯視示意圖，說明現有的發光裝置之發光元件的分佈態樣；圖3是一立體示意圖，說明本發明發光裝置的第一實施例；圖4是一俯視示意圖，說明本發明該第一實施例之多個第一發光元件及多個第二發光元件的分佈態樣；圖5是一立體示意圖，說明本發明發光裝置的第二實施例； 圖6是一剖視示意圖，說明本發明該第二實施例的結構態樣；及圖7是一立體示意圖，說明本發明發光裝置的第三實施例。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。有關本發明之技術內容、特點與功效，在以下的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖3與圖4，本發明發光裝置之第一實施例包含一反射罩2、一主要發光區3、二補償發光區4，及一支撐單元5。

該反射罩2包括一具有一第一反射面211的罩體部21，及二分別具有一第二反射面221且彼此間隔設置於該罩體部21的兩相反端的罩緣部22。其中，該第一反射面211與該等第二反射面221分別呈一曲面。

該主要發光區3對應該罩體部21之該第一反射面211設置，並定義一條與該罩體部21之延伸方向平行的第一延伸線L1(參閱圖4)，該主要發光區3包括多個位於該第一延伸線L1上且彼此呈間隔設置的第一發光元件31。

於此，要說明的是，於該第一實施例中，該第一延伸線L1是與該第一反射面211之截面焦點共線，也就是說，該等第一發光元件31是位於該第一反射面211之截 面焦點上，以利後續的光學利用，但不以此為限。而該等第一發光元件31可以是等間距或不等間距的設置，且該等第一發光元件31的設置間距也可以是自中心向兩側(即靠近該等罩緣部22)漸減，亦即該等第一發光元件31的排列會隨著靠近該等罩緣部22而漸密，如此一來，便可利用間距的調控而彌補該等第一發光元件31於兩側照度較低的缺點，於該第一實施例中，則是以該等第一發光元件31為等間距的設置為例來做說明。

該等補償發光區4分別對應該等罩緣部22之該等第二反射面221設置，並定義至少一條與該第一延伸線L1相交的第二延伸線L2(參閱圖4)，也就是說，該第一延伸線L1與該第二延伸線L2是呈二維排列，且較佳地，該第一延伸線L1與該第二延伸線L2相互垂直。該每一補償發光區4包括多個位於該第二延伸線L2上且彼此呈間隔設置的第二發光元件41。

要說明的是，於該第一實施例中，是以二條第二延伸線L2為例來做說明，但亦可視情況而有二條以上的第二延伸線L2，以提升該發光裝置兩側的光源亮度，但不以此為限。此外，該等第二發光元件41也可以是等間距或不等間距的設置，例如，也可令該等第二發光元件41的間距於鄰近該第一延伸線L1的間距較小，而讓遠離該第一延伸線L1的間距較大。較佳地，該等第二發光元件41是以該第一延伸線L1為對稱中心等間距的設置，且該等第二發 光元件41的間距小於該等第一發光元件31的間距，如此一來，也可進一步利用間距均勻的調控而讓兩側的補償光源更加集中。

此外，還要說明的是，該每一第二發光元件41的發光面積可大於或等於該每一第一發光元件31的發光面積，且較佳地，該每一第二發光元件41的發光面積為該每一第一發光元件31的發光面積的二倍以上，因此，也可進一步利用發光面積的大小而讓兩側的補償光源更加集中。於該第一實施例中，是以該每一第二發光元件41與該每一第一發光元件31的發光面積相同為例來做說明。

而該等第一、二發光元件31、41可為現有的發光二極體或雷射二極體，可依實際需求選擇其所發出的色光，由於該等第一、二發光元件31、41的材料選用與細部結構係屬發光元件技術領域之習知技術，且非為本發明之主要技術特徵，因此不再多加贅述。

該支撐單元5包括一與該罩體部21連接並沿著該第一延伸線L1設置的第一支撐件51，及二分別與該等罩緣部22連接並沿著該等第二延伸線L2設置的第二支撐件52，該等第一、二發光元件31、41分別設置於該第一、二支撐件51、52上。此外，要說明的是，該支撐單元5主要的目的是用以讓該主要發光區3及該等補償發光區4的該等第一、二發光元件31、41可以位於該第一、二延伸線L1、L2上，因此，該支撐單元5的形狀不限，也就是說，該第 一、二支撐件51、52的整體形狀可如圖4所示呈長條型，也可依成本考量而製作呈I字形，以節省該支撐單元5的材料使用量，於該第一實施例中，是以該第一、二支撐件51、52的整體形狀呈長條型為例來做說明。

此外，還要說明的是，於該第一實施例中，該罩體部21與該等罩緣部22為一體成形，以使該第一反射面211與該等第二反射面221為一連續曲面，且該連續曲面可為一拋物面或一橢圓面，而該等第一、二發光元件31、41發出的光於接觸該連續曲面並進行反射後，向外發出的光形態便會隨著該連續曲面的形狀不同而有所不同。詳細的說，若該連續曲面為拋物面，則該等第一、二發光元件31、41發出的光於接觸該連續曲面並進行反射後，向外發出的光為一平行光，從而可形成一面光源；若該連續曲面為橢圓面，則該等第一、二發光元件31、41發出的光於接觸該連續曲面並進行反射後，向外發出的光為一聚焦光，便可形成一線光源。於該第一實施例中，是以該連續曲面為橢圓面，且該等第一、二發光元件31、41發出的光經由該連續曲面反射後，其所形成的光為線光源為例來做說明。

本發明發光裝置利用於該等補償發光區4中排列方向與該等第一發光元件31垂直的第二發光元件41，因此，可藉由該等補償發光區4發出的光與該主要發光區3側邊的光進行混光後，而得到一整體亮度均勻的光源，以改善現有的發光裝置兩端發出的光強度較弱的問題，進而 可有效地提升該發光裝置整體的發光均勻性。

參閱圖5與圖6，本發明發光裝置之第二實施例與該第一實施例大致相同，不同之處在於該第二實施例的該主要發光區3還包括多個分別罩設該等第一發光元件31且截面呈半圓形的第一封裝罩32；該等補償發光區4還包括多個分別罩設該等第二發光元件41且截面呈半橢圓形的第二封裝罩42。

據此，該第二實施例利用該等呈半圓形的第一封裝罩32達到分光的效果，可使該主要發光區3所發出的光呈現均勻的分佈，而該等呈半橢圓形的第二封裝罩42則有聚光的效果，而可提升該等補償發光區4的發光亮度，該主要發光區3與該等補償發光區4所發出的光通過該等第一、二封裝罩32、42並進行混光後，從而可使該發光裝置達到高發光均勻性的目的。

參閱圖7，本發明發光裝置之第三實施例與該第一實施例大致相同，不同之處在於該第三實施例的該反射罩2還包括二分別連接於該等罩緣部22的側罩23，該等側罩23為一曲面且與該罩體部21及該等罩緣部22共同界定出一出光開口，且較佳地，該等側罩23是呈拋物面。該第三實施例藉由該等側罩23的設置，可使該等補償發光區4之該等第二發光元件41所發出的光經由該等側罩23進行反射而使光線產生疊加，進而能有效地將光線集中以提升該發光裝置兩端的亮度。

綜上所述，本發明利用該等第一、二發光元件31、41呈二維的分佈態樣，藉由該等對應設置於該等罩緣部22的第二發光元件41進行光線的疊加而可有效地提升該發光裝置兩端的亮度，以改善現有的發光裝置發光不均勻的問題；再者，本發明還利用該第一、二封裝罩32、42的設置，以利該第等一、二發光元件31、41進一步達到分光與聚光的效果，進而提升發光裝置整體發光均勻性，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧反射罩

21‧‧‧罩體部

211‧‧‧第一反射面

22‧‧‧罩緣部

221‧‧‧第二反射面

3‧‧‧主要發光區

31‧‧‧第一發光元件

4‧‧‧補償發光區

41‧‧‧第二發光元件

5‧‧‧支撐單元

Claims (13)

1. 一種發光裝置，包含：一個反射罩，包括一具有一第一反射面的罩體部，及二分別具有一第二反射面且設置於該罩體部的兩相反端的罩緣部，而該第一反射面與該等第二反射面分別呈一曲面；一個主要發光區，對應該罩體部之該第一反射面設置，並定義一條與該罩體部之延伸方向平行的第一延伸線，該主要發光區包括多個位於該第一延伸線上且彼此呈間隔設置的第一發光元件；及二個補償發光區，分別對應該等罩緣部之該等第二反射面設置，並定義至少一條與該第一延伸線相交的第二延伸線，該每一個補償發光區包括多個位於該第二延伸線上且彼此呈間隔設置的第二發光元件。
2. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該第一延伸線與該第一反射面之截面焦點共線。
3. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該第一延伸線與該第二延伸線相互垂直。
4. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該等第一發光元件是等間距的設置。
5. 如請求項4所述的發光裝置，其中，該等第二發光元件是以該第一延伸線為對稱中心且等間距的設置。
6. 如請求項5所述的發光裝置，其中，該等第二發光元件 的設置間距小於該等第一發光元件的設置間距。
7. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該等第一發光元件的設置間距自中心向兩側漸減。
8. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該每一第二發光元件的發光面積大於或等於該每一第一發光元件的發光面積。
9. 如請求項1所述的發光裝置，還包含一支撐單元，該支撐單元包括一與該罩體部連接並沿著該第一延伸線設置的第一支撐件，及二分別與該等罩緣部連接並沿著該第二延伸線設置的第二支撐件，該等第一、二發光元件分別設置於該第一、二支撐件上。
10. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該罩體部與該等罩緣部為一體成形，而該第一反射面與該等第二反射面為一連續曲面。
11. 如請求項10所述的發光裝置，其中，該連續曲面為一拋物面或一橢圓面。
12. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該主要發光區還包括多個分別罩設該等第一發光元件且截面呈半圓形的第一封裝罩，該等補償發光區還包括多個分別罩設該等第二發光元件且截面呈半橢圓形的第二封裝罩。
13. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該反射罩還包括二分別連接於該等罩緣部的側罩，該等側罩為一曲面且與該罩體部及該等罩緣部共同界定出一出光開口。