TW202215905A - 雷射二極體燈具 - Google Patents

Abstract

一種雷射二極體燈具，包含一電路基板、一電連接該電路基板的控制器、一蓋設於該電路基板且與該電路基板界定出一內空間的燈罩、一設置於該電路基板上且位於該內空間中的雷射二極體、一設置於該內空間中且與該控制器資訊連接的感測器，及一設置於該雷射二極體與該燈罩間的導光件。該雷射二極體用於以一出光方向發出一光線，而該感測器用以偵測一自該燈罩反射回該內空間的反射光而產生一感測訊號，藉此判斷是否有藍光溢漏，使該控制器控制該雷射二極體的開啟與否。該導光件用以導引該光線而在通過該燈罩後形成一呈現特定形狀的照明範圍。

Description

雷射二極體燈具

本發明是有關於一種燈具，特別是指一種雷射二極體燈具。

雷射二極體是一種發光元件，不同於一般的發光二極體(LED)，雷射二極體的內部設置有光學共振腔，藉此利用反覆地產生全反射而激發更多光子，直到能量達一定程度則向外輸出雷射光，相較於一般的發光二極體而言，得以提供更高能量的光線。近年來由於可發出藍光的雷射二極體已相當普及，在需要混成白光為主要需求的照明領域上，為了盡可能提高能量，通常會在三原光(紅綠藍)中選用發出光線之波長較短的藍光雷射二極體為光源，後續再使發出的藍光通過塗佈有紅色、綠色之螢光粉的外罩，即可混成白光提供照明。

然而，隨著人們對視力健康的漸趨重視，也有越來越多的研究資料顯示藍光對於眼睛結構的傷害，若是用於照明的燈具產生藍光溢漏，則會對周遭使用者的眼睛造成不良影響。因此，在使用此類照明燈具時，除了需要針對照明需求提供適當的光形，也勢必需要考量可能產生的藍光溢漏風險，並提供因應的安全機制，以維護使用者的使用安全，並藉此優化產品的品質。

因此，本發明之目的，即在提供一種能在提供適當之照明光形的同時，針對藍光溢漏提供安全因應機制的雷射二極體燈具。

於是，本發明雷射二極體燈具，包含一電路基板、一電連接於該電路基板的控制器、一蓋設於該電路基板且與該電路基板共同圍繞界定出一內空間的燈罩、一設置於該電路基板上且位於該內空間中的雷射二極體、一設置於該內空間中且與該控制器資訊連接的感測器，及一設置於該雷射二極體與該燈罩之間的導光件。

該雷射二極體用於以一遠離該電路基板之出光方向發出一光線，而該燈罩塗佈有多數個螢光粉粒。該感測器用以偵測一自該燈罩反射回該內空間的反射光而產生一感測訊號，藉此使該控制器控制該雷射二極體的開啟與否。

該導光件用以導引該光線而在通過該燈罩後形成一呈現特定形狀的照明範圍。

本發明之功效在於：該雷射二極體發出的光線，能藉由該導光件導引而形成照明時所需的光形，而透過該感測器持續偵測自該燈罩反射回該內空間的反射光線，能藉由該感測訊號判定該導光件或該燈罩的功能是否正常，在可能產生藍光溢漏的情況下，以該控制器關閉該雷射二極體，針對藍光溢漏提供安全因應機制。

參閱圖1，為本發明雷射二極體燈具的一實施例，該實施例包含一電路基板1、一電連接於該電路基板1的控制器2、一蓋設於該電路基板1且與該電路基板1共同圍繞界定出一內空間300的燈罩3、一設置於該電路基板1上且位於該內空間300中的雷射二極體4、一設置於該內空間300中且與該控制器2資訊連接的感測器5、一設置於該雷射二極體4與該燈罩3之間的導光件6、一安裝於該電路基板1上且用以提供一定位訊號的全球定位晶片7，及一與該控制器2資訊連接的速度偵測器8。

該雷射二極體4用於以一遠離該電路基板1之出光方向D發出一光線，在本實施例中，是以該雷射二極體4發出之該光線為藍光的情況來說明，而該燈罩3塗佈有多數個螢光粉粒，配合該雷射二極體4所發出的藍光，該等螢光粉粒較佳為紅色與綠色，藉此混成照明效果較佳的白光。另外，在實務上亦有使用黃色螢光粉粒或者橘色與綠色之螢光粉層，能藉此呈現略為偏黃、偏橘的非純白照明光色，只要能配合發出特定顏色之該雷射二極體4而混成為適當顏色的照明光即可；或者，也可外加其他顏色之該燈罩3，使得所發出的光線與該燈罩3之顏色相互混合，以呈現特定顏色的色光，並不以上述可能性為限。

該感測器5用以偵測一自該燈罩3反射回該內空間300的反射光而產生一感測訊號，藉此使該控制器2控制該雷射二極體4的開啟與否。具體而言，該感測器5可針對藍光之能量(特定範圍波長)進行感測，並據此發出代表反射回該內空間300而未向外傳遞之藍光能量的該感測訊號。

同時參閱圖1與圖2，該導光件6用以導引該光線而在通過該燈罩3後形成一呈現特定形狀的照明範圍，定義一垂直於該出光方向D的第一輔助線L1，及一垂直於該出光方向D及該第一輔助線L1的第二輔助線L2。該導光件6包括一位於該出光方向D上的中央部61，及二自該中央部61沿該第一輔助線L1分別往相反兩側延伸，且用以使該光線的照明範圍往橫向擴展的擴展部62。其中，該中央部61具有一與該出光方向D同向凸設的弧面611，及二沿該第二輔助線L2分別連接於該弧面611相反兩側，且各自以遠離該弧面611之方向呈鋸齒狀彎折而延伸的第一鋸齒段612。而每一個擴展部62具有二個往遠離該出光方向D而呈弧面狀且彼此間隔的擴光面621，及二沿該第二輔助線L2分別銜接於該擴光面621相反兩側，且各自以遠離該擴光面621之方向呈鋸齒狀彎折而延伸的第二鋸齒段622。

同時參閱圖1至圖3，由於本實施例是使用該雷射二極體4為光源，因此發出的該光線若未經過該導光件6，則會是沿著該出光方向D而集中傳遞的光形。當該光線通過該中央部61，概呈外凸圓弧面的該弧面611將會先使該光線因折射而呈現徑向的擴展，接著，沿平行該第一輔助線L1之方向而擴展的光，會繼續受到位於兩側之該等擴展部62的導引，經由該等擴展部62的該等擴光面621，更進一步地沿平行該第一輔助線L1的方向而向外繼續擴展。另外，該等第一鋸齒段612與該等第二鋸齒段622則能在平行該第二輔助線L2的方向上，使得光線適度向內匯聚。因此，該雷射二極體4所發出的該光線透過該導光件6的折射導引，將會在經過該燈罩3而混成白光後，形成如圖4所呈現之橫向擴展的光形，藉此也產生所需的光照範圍。

重新參閱圖1，該雷射二極體4所發出的光線，除了有一部分會傳遞至該內空間300外，也就是經由該燈罩3而向外照射，也有一部分會因該燈罩3朝向該內空間300之一側造成的反射而反射回該內空間300中。該感測器5是設置於該內空間300中而持續偵測因反射或散射現象而傳回該內空間300的光能，相較於正常情況下，該感測器5所感測到的藍光訊號若有大幅減少的現象，除了有可能是該雷射二極體4的發光效能衰減到一定的程度以外，在該雷射二極體4的使用壽命中，則有可能是該燈罩3轉換該光線的效能故障，因而造成藍光大幅往該燈罩3以外洩漏。此時，與該感測器5訊號連接的該控制器2則會依據該感測訊號，判斷偵測到的藍光光能是否小於預先設定的臨界值，並在該感測訊號小於該臨界值時關閉該雷射二極體4，以避免藍光向外洩漏而對周遭使用者造成不良影響。

要特別說明的是，本實施例額外安裝了該全球定位晶片7及該速度偵測器8。該全球定位晶片7主要因應目前智慧型設備的普及化，得以透過具有全球定位系統(GPS)的設備連線而獲得該定位訊號，以本實施例安裝在車輛上為例，即可因應道路救援、戶外求救等等的類似情況，特別是在本實施例所發出之光線強度足夠的情況下，能配合全球定位系統的定位資訊，在接近發出求救之地點時以所發出的光線當作求救訊號，以在較難直接以定位資訊精準得知位置時，另提供視覺上的輔助信號，因應各種不同的救援或求救需求。而該速度偵測器8能偵測本實施例移動的速度，同樣以將本實施例安裝於車輛上為例，即可產生配合速度切換是否使用本實施例照明的功能。

綜上所述，本發明雷射二極體燈具的實施例，能利用該導光件6將該雷射二極體4發出之較為集中的該光線擴展為較適合照明的特定光形，而該感測器5則能透過持續偵測該內空間300中的光能，在可能產生藍光洩漏時即時利用該控制器2來關閉該雷射二極體4，藉此提供安全因應機制，防止周遭因藍光洩漏而產生不良影響。因此，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，凡是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。

1:電路基板 2:控制器 3:燈罩 300:內空間 4:雷射二極體 5:感測器 6:導光件 61:中央部 611:弧面 612:第一鋸齒段 62:擴展部 621:擴光面 622:第二鋸齒段 7:全球定位晶片 8:速度偵測器 D:出光方向 L1:第一輔助線 L2:第二輔助線

本發明之其它的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一剖視圖，說明本發明雷射二極體燈具的一實施例； 圖2是一俯視圖，說明該實施例的一導光件； 圖3是一側視圖，以與圖1不同的角度說明該導光件的一中央部及二個擴展部；及 圖4是一光照能量分布圖，說明該實施例之一雷射二極體所發出的光線通過該導光件後形成的光形。

1:電路基板

2:控制器

3:燈罩

300:內空間

4:雷射二極體

5:感測器

6:導光件

61:中央部

611:弧面

62:擴展部

621:擴光面

7:全球定位晶片

8:速度偵測器

D:出光方向

Claims (6)

1. 一種雷射二極體燈具，包含： 一電路基板； 一控制器，電連接於該電路基板； 一燈罩，蓋設於該電路基板且與該電路基板共同圍繞界定出一內空間，並塗佈有多數個螢光粉粒； 一雷射二極體，設置於該電路基板上且位於該內空間中，並用於以一遠離該電路基板之出光方向發出一光線； 一感測器，設置於該內空間中且與該控制器資訊連接，並用以偵測一自該燈罩反射回該內空間的反射光而產生一感測訊號，藉此使該控制器控制該雷射二極體的開啟與否；及 一導光件，設置於該雷射二極體與該燈罩之間，並用以導引該光線在通過該燈罩後形成一呈現特定形狀的照明範圍。
2. 如請求項1所述的雷射二極體燈具，定義一垂直於該出光方向的第一輔助線，其中，該導光件包括一位於該出光方向上的中央部，及二自該中央部沿該第一輔助線分別往相反兩側延伸，且用以使該光線的照明範圍往橫向擴展的擴展部。
3. 如請求項2所述的雷射二極體燈具，定義一垂直於該出光方向及該第一輔助線的第二輔助線，其中，該導光件的該中央部具有一與該出光方向同向凸設的弧面，及二沿該第二輔助線分別連接於該弧面相反兩側，且各自以遠離該弧面之方向呈鋸齒狀彎折而延伸的第一鋸齒段。
4. 如請求項2所述的雷射二極體燈具，定義一垂直於該出光方向及該第一輔助線的第二輔助線，其中，該導光件的每一個擴展部具有至少一往遠離該出光方向而呈弧面狀的擴光面，及二沿該第二輔助線分別銜接於該擴光面相反兩側，且各自以遠離該擴光面之方向呈鋸齒狀彎折而延伸的第二鋸齒段。
5. 如請求項1所述的雷射二極體燈具，還包含一安裝於該電路基板上且用以提供一定位訊號的全球定位晶片。
6. 如請求項1所述的雷射二極體燈具，還包含一與該控制器資訊連接的速度偵測器。

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