TWI401393B - 燈具 - Google Patents

Description

燈具

本發明是有關於一種燈具，且特別是有關於一種具有圖案顯示功能的燈具。

發光二極體(Light Emitting Diode,簡稱LED)是一種半導體元件，利用電子在導電帶(conduction band)與價電帶(valance band)的能階跳躍來釋放能量以產生光子。發光二極體由P型與N型的半導體材料組成，它能產生在紫外線、可見光以及紅外線區域內的自幅射光。

由於LED具有省電、壽命長、亮度高等諸多優點，近來在環保與節能省碳的趨勢下，LED的應用愈來愈廣泛，例如交通號誌、路燈、手電筒與液晶顯示的背光模組、燈具等。

本發明提供一種燈具，其內設置有圖案光源，可以將影像圖案投影在其燈具的透光燈罩上。使用者可以經由觸碰燈具的殼體(如散熱鰭片)來開啟或是切換不同的圖案，或者可以經由旋轉燈具的透光燈罩來調整亮度，相當方便。

本發明提出一種燈具，包括一本體與一驅動電路。本體具有一透光燈罩與一殼體與複數個照明光源與至少一圖案光源，每個圖案光源對應於不同的影像圖案，用以將所對應的影像圖案投影在上述透光燈罩上。驅動電路設置於該殼體中並耦接至上述圖案光源與上述照明光源，用以選擇性開啟上述圖案光源之一以切換投影在上述透光燈罩上之影像圖案。

本發明另提出一種燈具，包括一本體與一觸控電路。本體具有一透光燈罩、一殼體、複數個照明光源與一圖案光源，圖案光源對應於一影像圖案，用以將所對應的影像圖案投影在透光燈罩上。觸控電路設置於本體中並電性連接至殼體以接收一觸控信號以決定開啟或關閉影像圖案。

綜合上述，本發明所提出的燈具，利用投影的方式在透光燈罩上形成影像圖案，並且讓使用者可以用觸控方式自行切換圖案。另外，使用者也可以經由旋轉透光燈罩來調整燈泡亮度。因此，本發明之燈具可大幅提高燈具的附加價值。

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

在下文中，將藉由圖式說明本發明之實施例來詳細描述本發明，而圖式中的相同參考數字可用以表示類似的元件。

圖1為本發明燈具的功能方塊圖。燈具100包括電源管理電路110、驅動電路120、觸控電路130、調光裝置140、照明光源150、圖案光源160、調光機構192、燈殼透光燈罩194與殼體196。倘若燈具100為發光二極體燈泡，殼體196通常包括接頭197與散熱鰭片198。若以燈具100的外觀而言，其本體包括透光燈罩194與殼體196，其餘上述元件則設置在燈具100之中。驅動電路120耦接於電源管理電路110與觸控電路130與調光裝置140與照明光源150與圖案光源160。

殼體196中的散熱鰭片198電性連接至觸控電路130，作為導體使用以感測人手的觸摸。亦可使用殼體196上其他金屬部分做為觸控導體，譬如接頭197，但本發明並不受限。燈殼透光燈罩194係可轉動地連接於殼體196上，調光機構192耦接於調光裝置140與燈殼透光燈罩194，燈殼透光燈罩194的轉動會帶動調光機構192與調光裝置140，進而使驅動電路120調整燈具100的亮度。電源管理電路110用以將所接收的一交流電源ACIN轉換為一直流電源並提供給驅動電路120使用。

在本實施例中，照明光源150與圖案光源160係為由發光二極體(LED)所構成，燈具100中可具有多個照明光源150與多個圖案光源160，其依照設計需求而定，本發明並不受限。

本發明中的照明光源150與圖案光源160可以利用各種類型的LED來實現，例如直流LED(DC LED)、交流LED(AC LED)、有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等。以交流LED為例，當照明光源150與圖案光源160為交流LED時，驅動電路120可直接耦接至交流電源ACIN，然後直接以交流電源ACIN來驅動照明光源150與圖案光源160。不同類型的LED可配合不同的驅動電路來進行驅動，在經由上述實施例之說明後，本技術領域具有通常知識者應可推知其他實施方式，在此不加累述。

圖2A和2B顯示本發明之不同實施例之燈具結構示意圖。為方便說明，在以下描述中，所有燈具結構均是以燈泡為例說明，但本發明並不限制僅應用於燈泡，亦可應用於其他類型之燈具，如燈管(tube)、崁燈(down light)、杯燈(par light)等。

參照圖2A，燈泡200的本體205包括透光燈罩194、殼體196與複數個照明光源150與複數個圖案光源161~164。照明光源150主要用於照明，而每個圖案光源161~164則對應於不同的影像圖案。圖案光源161~164可以將所對應的影像圖案投影在透光燈罩194上。

驅動電路120耦接於照明光源150與圖案光源161~164，用以選擇性開啟圖案光源161~164之一或多個以切換投影在透光燈罩194上之影像圖案。在本實施例中，驅動電路120為一多通道驅動控制電路，可用以分別驅動多個照明光源150與多個圖案光源161~164以達到個別控制與調光的效果。上述多通道驅動控制電路具有多個獨立的輸出電流，可用來驅動多個LED，並且可以個別調整輸出電流的大小以分別調整每個LED的亮度。

值得注意的是，照明光源150通常是發出白光的LED，而圖案光源161~164通常是有色光源，例如是由RGB三個顏色的LED所組成的光源或是由單一顏色的LED構成，所以圖案光源161~164才能投射出彩色圖案。本發明並不限定照明光源150與圖案光源161~164的元件種類或顏色，只要可以區別出影像圖案即可。

在上述說明中，燈泡200具有多個圖案光源161~164，然而在另一實施例中，燈泡200中可以僅設置一個圖案光源161。請參照圖2B，燈泡201的本體205包括殼體196、透光燈罩194、複數個照明光源150與圖案光源161，其中照明光源150與圖案光源161設置於本體205之中。燈泡201具有如圖1所示的觸控電路130以可以用來控制圖案光源161的關閉與開啟。所以使用者可以經由觸碰燈泡200的散熱鰭片198來決定是否開啟圖案光源161以在透光燈罩194上投影出影像圖案。此外，值得注意的是，觸控電路130也可以被設定來控制照明光源150的關閉與開啟，本實施例並不受限。此外，上述切換影像圖案、開啟與關閉影像圖案等功能可以利用循環的方式來啟動，使用者不僅可以經由觸碰燈泡殼體來切換投影的影像圖案，也可以開啟或關閉影像圖案。在經由上述說明後，本技術領域具有通常知識者應可輕易推知其實施方式，在此不再累述。

請參照圖3，其為根據本發明圖案光源161的結構示意圖。圖案光源161主要包括多個發光二極體晶粒310(各發出R、G、B光)與封裝體320，封裝體320用以包覆發光二極體晶粒310，且封裝體320上具有對應於圖案光源161的影像圖案325，例如笑臉符號。影像圖案325係直接形成在封裝體320的頂部，圖案光源161發光時會將影像圖案325放大並投影在透光燈罩194上。另外，除了將影像圖案325直接成型在圖案光源161的封裝體320方式外，還有許多其他可能實施態樣而可以將影像圖案投射在透光燈罩194上，以下列舉數種實施例來說明，但本發明並不受限於以下實施態樣。

圖4為本發明燈具將影像圖案投射在透光燈罩194上的一實施態樣。燈泡400的本體405中的圖案卡片410設置在圖案光源461~464的上方，且圖案卡片410具有位置與圖案光源461~464對應的複數個影像圖案471~474。當圖案光源461發光時，其對應的影像圖案471就會投影在透光燈罩194上。因此，使用者可以透過點亮不同的圖案光源461~464而直接將不同的影像圖案471~474投射出去。此外，本實施例的燈泡400可具有如圖1所示的觸控電路130，所以使用者可以透過觸摸殼體196(如：碰觸散熱鰭片198)來使驅動電路120切換不同的圖案光源以將不同的影像圖案投射在透光燈罩194上。在圖案卡片410外，燈泡400中亦設置有至少一照明光源462，以提供一般照明。另外，在其他可能實施例中，圖案卡片410可以僅具有一個圖案光源(圖未示)，因此圖案卡片410則具有一個影像圖案(圖未示)。

除了上述利用觸控以切換不同的圖案光源以外，在其他可能實施例中，使用者也可以利用抽換圖案卡片410的方式以投影出不同的影像圖案。請參照圖5，燈泡500的本體505主要包括殼體196與透光燈罩194，其中殼體196上具有一圖案插槽520。使用者可以透過圖案插槽520來抽換不同圖案卡片410以將不同的影像圖案投射於透光燈罩194上。圖案卡片410上具有多個影像圖案，而插入的圖案卡片410會位於圖案光源461的上方，如圖4所示。使用者可以插入具有其他圖案的圖案卡片以將不同影像圖案投影在透光燈罩194上。再者，本實施例之圖案光源數量可以與圖案卡片410上的影像圖案數量相同，如圖4所示。然後，利用觸控方式控制不同的圖案光源發亮以將不同影像圖案投射在透光燈罩194上。或者，在其他可能實施例中，圖案卡片410上僅有一個影像圖案，此時，僅需要一個圖案光源(圖未示)。

圖6A和圖6B為本發明的切換影像圖案的不同實施態樣。除了上述利用抽換或觸控來切換影像圖案之外，本案還可利用機構旋轉具有影像圖案的轉盤610以切換位於圖案光源661上方的影像圖案來切換所投影出的影像圖案。

請參照圖6A，燈泡600的本體605主要包括殼體196與透光燈罩194，其中殼體196中具有一轉盤610與一轉動件620。轉動件620經由一轉軸630連接至轉盤610。轉盤610上具有多個不同的影像圖案，這些影像圖案可以旋轉至圖案光源661的上方以進行投影，如同圖4的圖案卡片410。轉盤610設置在殼體196內並位於圖案光源661的上方，發光的圖案光源661會將對應的影像圖案投影在透光燈罩194上。轉動件620會部份裸露於殼體196之外，讓使用者可以旋動轉動件620，轉動件620會經由轉軸163帶動轉盤610以調整影像圖案的位置。然後，再配合如圖1所示的觸控電路130來開啟圖案光源661，如此就可以切換投影在透光燈罩194上的影像圖案。在轉盤610外，燈泡600中會設置至少一照明光源656以用於一般照明。

值得注意的是，在本實施例中，燈泡600中僅需設置一組圖案光源661(包括RGB三個LED或是單色LED)即可達到切換影像圖案的效果。當轉盤610旋轉而使某一影像圖案對應到圖案光源661時，即會產生對應的影像而投射在透光燈罩194上。圖6A僅為本發明之實施例示意圖，在經由上述說明後，本技術領域具有通常知識者應可輕易推知其他實施方式，在此不再累述。

在本發明另一實施例中，圖3所示的圖案光源161可以與圖6A中的轉盤610結合，直接將多個具有不同影像圖案的圖案光源設置於轉盤上。此外，請參照圖6B，其為本發明另一實施例的燈泡結構示意圖。圖6B與圖6A主要差別在於圖6B中是將具有影像圖案的圖案光源671、672直接設置在轉盤611上。使用者可經由燈泡601上的轉動件620來轉動轉盤611以切換投影的影像圖案。因轉盤611上具有多個不同影像圖案的圖案光源(如671、672)，因此當轉盤611轉動時，其上的圖案光源671、672會隨之轉動，並經由圖1所示的觸控電路130和驅動電路120來啟動不同圖案光源671、672以呈現出不同的圖案。圖6B的其餘結構與圖6A相同，在經由上述說明後，本技術領域具有通常知識者應可輕易推知其實施方式，在此不加累述。

請參照圖7，其為根據本發明之另一種投射影像圖案之方式。此實施方式是由多個導光板710~740堆疊形成，這些導光板710~740彼此具有空隙，圖案光源761~764則分別設置於導光板710~740的側邊以將光線打入導光板710~740。每個導光板710~740上具有不同的影像圖案。當圖案光源761~764其中之一發光時，光線即會射入相應的導光板710~740中之側邊，接著對應的影像圖案即會被投射在透光燈罩194上。

當僅導光板710側邊的圖案光源761被點亮而發光時，由於有各導光板間710~740有空隙，光線會在導光板710內會因空隙的存在而於導光板710底面進行全反射而不會進入導光板720，直至光線遇到導光板710上的影像圖案才可穿透，故僅呈現導光板710的圖案；當僅導光板720側邊的圖案光源762被點亮而發光時，光線亦會在導光板720內因該空隙的存在而於導光板720中進行全反射，直至光線遇到導光板720上的影像圖案才可穿透導光板720和導光板710，而僅呈現導光板720上的影像圖案，因此，導光板710~740上的影像圖案不會互相干涉。

另外，根據圖1描述，燈具100具有機械式調光的功能，透光燈罩194是可轉動地連接於殼體196上，使用者可以經由轉動殼體196來調整燈泡亮度與開啟與關閉燈泡100。驅動電路120會根據透光燈罩194的轉動位置調整照明光源150的亮度。當透光燈罩194由起始位置開始轉動時，驅動電路120會點亮照明光源150，然後隨著透光燈罩194的轉動位置調整照明光源150的亮度，在透光燈罩194轉動到一底限位置時，驅動電路120會關閉照明光源150。

請同時參照圖8，為具有調光裝置140與調光機構192之燈泡800的結構示意圖。調光裝置140耦接於調光機構192與驅動電路120，而調光機構192更耦接於透光燈罩194。調光裝置140與調光機構192可隨著透光燈罩194的轉動位置產生調整信號，驅動電路120會根據此調整信號調整燈泡亮度。

調光裝置140具有一可變電阻891，可變電阻891設置於印刷電路板892上。調光裝置140可將可變電阻891的電阻值轉換為電壓信號或電流信號給驅動電路120，讓驅動電路120據以調整燈泡800中的照明光源的亮度。調光機構192主要包括透鏡齒輪881與傳動齒輪882與傳動軸883，其中透鏡齒輪881設置於殼體196中並連接於透光燈罩194的下緣。傳動齒輪882設置於殼體196中並與透鏡齒輪881相互齒合。傳動軸883則連接於傳動齒輪882與可變電阻891以調整可變電阻891。透鏡齒輪881例如呈圓弧狀，可以隨著透光燈罩194轉動而帶動傳動齒輪882旋轉。透過傳動軸883，傳動齒輪882的轉動可以調整可變電阻891的電阻值。

再者，為避免使用者過度轉動而使調光機構192和調光裝置140損壞，可在透鏡齒輪881的兩端配置分別兩檔止部(未繪示)，用來限制透鏡齒輪881的轉動角度。當透鏡齒輪881被轉動到檔止部時(即前述之底限位置)即會停止。或是，在殼體196中設置圓弧狀導軌(未繪示)，而透光燈罩194設計有滑動部(未繪示)，可沿著圓弧狀導軌滑動，當透光燈罩194的滑動部碰觸到圓弧狀導軌末端時(即前述之底限位置)即會停止。

驅動電路120會根據可變電阻891的電阻值調整照明光源150的亮度。也就是說，藉由調光裝置140與調光機構192，使用者可以藉由轉動透光燈罩194來調整行動燈泡100的亮度。值得注意的是，調光裝置140與調光機構192並不受限於圖8所示，舉例 來說，調光裝置140中的可變電阻891可利用排阻實現，調光機構192則可以利用彈片實現，讓彈片隨著透光燈罩194的轉動而接觸到排阻的不同接腳以調整其電阻值。在經由上述實施例之說明後，本技術領域具有通常知識者應可推知其他實施方式，在此不加累述。

另外，值得注意的是，在本發明另一實施例中，驅動電路120可以依照需求設計使用交流電源或直流電源，或者兩者皆可使用。當驅動電路120僅可使用直流電源時，則驅動電路120不需耦接於交流電源ACIN。當驅動電路120可使用交流電源ACIN時，驅動電路120可以直接耦接於交流電源ACIN並將交流電源ACIN轉換為直流電源以驅動直流LED或直接以交流電源ACIN來驅動交流LED。在經由上述實施例之說明後，本技術領域具有通常知識者應可推知其實施方式，在此不加累述。

此外，值得注意的是，上述元件之間的耦接關係包括直接或間接或兩者並行的電性連接，只要可以達到所需的電信號傳遞功能即可，本發明並不受限。上述實施例中的技術手段可以合併或單獨使用，本發明並不受限。

綜上所述，本發明在燈具中設置圖案光源以將影像圖案投影在燈具的透光燈罩上並且配合機構設計與觸控電路，讓使用者可以調整燈具亮度以及經由觸控方式開啟或切換影像圖案以提供直接調整亮度和由燈具顯示訊息之使用便利性。

雖然本發明之較佳實施例已揭露如上，然本發明並不受限於上述實施例，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明所揭露之範圍內，當可作些許之更動與調整，因此本發明之保護範圍應當以後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．燈具

110．．．電源管理電路

120．．．驅動電路

130．．．觸控電路

140．．．調光裝置

150、462、656．．．照明光源

160、161~164、461、661、671、672、761~764．．．圖案光源

192．．．調光機構

194．．．透光燈罩

196殼體

197．．．接頭

198．．．散熱鰭片

200、201、400、500、600、601．．．LED燈泡

205、405、505、605．．．本體

310．．．發光二極體晶粒

320．．．封裝體

325．．．影像圖案

410．．．圖案卡片

461~464．．．影像圖案

471~474．．．圖案光源

520．．．圖案插槽

610、611．．．轉盤

620．．．轉動件

630．．．轉軸

710~740．．．導光板

881．．．透鏡齒輪

882．．．傳動齒輪

883．．．傳動軸

891．．．可變電阻

892．．．印刷電路板

ACIN．．．交流電源

圖1為本發明燈具的功能方塊圖。

圖2A和圖2B分別為根據本發明不同實施例的燈具結構示意圖，其中圖2A之圖案光源有多個而圖2B的圖案光源僅為一個。

圖3為本發明一實施例之圖案光源的結構示意圖。

圖4為本發明之另一實施例的的燈具結構示意圖。

圖5為圖4之圖案卡片抽換示意圖。

圖6A和圖6B分別為本發明之切換影像圖案之不同實施例之示意圖。

圖7為根據本發明之投射影像圖案之示意圖。

圖8為根據本發明燈具的調光裝置與調光機構示意圖。

100．．．燈具

110．．．電源管理電路

120．．．驅動電路

130．．．觸控電路

140．．．調光裝置

150．．．照明光源

160．．．圖案光源

192．．．調光機構

194．．．透光燈罩

196．．．殼體

197．．．接頭

198．．．散熱鰭片

ACIN．．．交流電源

Claims (14)

1. 一種燈具，包括：一本體，具有一透光燈罩、一殼體、複數個照明光源與複數個圖案光源，該些圖案光源分別對應於不同的影像圖案，用以將所對應的影像圖案投影在該透光燈罩上；以及一驅動電路，設置於該殼體中並耦接至該些圖案光源與該些照明光源，用以選擇性開啟該些圖案光源之一以切換投影在該透光燈罩上之影像圖案。
2. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中各該圖案光源包括：至少一發光二極體晶粒；以及一封裝體，用以包覆上述發光二極體晶粒，且該封裝體上具有對應於各該圖案光源的影像圖案。
3. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，更包括：一轉盤，具有該些影像圖案，該些影像圖案的位置對應於該些圖案光源，其中該轉盤設置在該殼體內並位於該些圖案光源的上方；以及一轉動件，經由一轉軸連接於該轉盤，用以帶動該轉盤旋轉以切換該些影像圖案的位置而投影出相應的影像圖案，其中該轉動件部份裸露於該殼體外。
4. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，更包括：一轉盤，用以設置該些圖案光源，其中對應於該些圖案光源的影像圖案係形成於各該圖案光源的一封裝體上；以及一轉動件，經由一轉軸連接於該轉盤，用以帶動該轉盤旋轉以切換該些圖案光源的位置而投影出相應的影像圖案，其中該轉動件部份裸露於該殼體外。
5. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，更包括複數個相互堆疊的導光板，該些導光板分別具有對應於各該圖案光源的影像圖案，該些圖案光源分別設置於相對應之該些導光板之一側。
6. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，更包括：一觸控電路，設置於該本體之中並電性連接至該殼體以接收一觸控信號，其中該驅動電路耦接於該觸控電路並根據該觸控信號選擇性開啟該些圖案光源之一以切換投影在該透光燈罩上之影像圖案，其中該觸控電路電性連接至該殼體的一散熱鰭片以接收該觸控信號。
7. 如申請專利範圍第1項所述的燈具，其中該透光燈罩係可轉動地連接於該殼體上，該驅動電路根據該透光燈罩的一轉動位置調整該些照明光源的亮度。
8. 如申請專利範圍第7項所述之燈具，更包括：一調光裝置，耦接於該驅動電路，該調光裝置具有至少一可變電阻；以及一調光機構，設置於該殼體中並耦接於該調光裝置與該透光燈罩，該調光機構依據該透光燈罩的該轉動位置調整該可變電阻；其中，該驅動電路根據該可變電阻的電阻值調整該些照明光源的亮度。
9. 如申請專利範圍第8項所述之燈具，其中該調光機構包括：一透鏡齒輪，設置於該殼體中並連接於該透光燈罩；一傳動齒輪，設置於該殼體中並與該透鏡齒輪相互齒合；以及一傳動軸，連接於該傳動齒輪與該可變電阻；其中，該透光燈罩經由該透鏡齒輪傳動該傳動齒輪以調整該可變電阻。
10. 如申請專利範圍第7項所述之燈具，其中該驅動電路在該透光燈罩旋轉到一底限位置時關閉該些照明光源。
11. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中該驅動電路為一多通道驅動控制電路，用以分別驅動該些照明光源與該些圖案光源，且該些照明光源與該些圖案光源為發光二極體。
12. 一種燈具，包括：一本體，具有一透光燈罩、一殼體、複數個照明光源與一圖案光源，該圖案光源用以將相對應的影像圖案投影在該透光燈罩上；以及一觸控電路，設置於該本體中並電性連接至該殼體以接收一觸控信號以決定開啟或關閉該圖案光源。
13. 如申請專利範圍第12項所述之燈具，其中該觸控電路電性連接至該殼體的一散熱鰭片以接收該觸控信號。
14. 如申請專利範圍第12項所述之燈具，更包括：一轉盤，具有複數個不同的影像圖案，其中該轉盤設置在該殼體內並位於該圖案光源的上方；以及一轉動件，經由一轉軸連接於該轉盤，用以帶動該轉盤旋轉以切換對應於該圖案光源的影像圖案。