TWI412689B - 燈具 - Google Patents

Description

燈具

本發明是有關於一種燈具，特別是指一種增加出光角度的燈具。

發光二極體(LED)雖然具有低耗電、高效率等優點，但由於受限於其出光角度範圍，將其作為燈具(如燈泡)的光源使用時，燈具的出光角度較容易因此受到限制。

因此，本發明之目的，即在提供可提高出光角度的燈具。

於是，本發明的燈具包含一燈座模組與複數第一發光模組，該燈座模組包括一燈座與一透光燈罩，該燈座具有一頂面、複數相對於該頂面往上凸出的凸部，該等凸部各具有一斜面，該透光燈罩結合於該燈座並且覆蓋該頂面與該等斜面，該等第一發光模組設置於該等凸部的斜面。

本發明之功效在於，藉由燈座的該等凸部的斜面設計以及將第一發光元件設置於其上，而能增加整個燈具的出光角度，且凸部亦有助於對第一發光元件的散熱。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之三個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖3，本發明燈具100的第一較佳實施例包含一燈座模組100a、複數第一發光模組2、一第二發光模組3。

燈座模組100a包括一燈座1、一透光燈罩4。燈座1包括一座體11、複數凸部13。座體11具有一頂面111、一外周面112，且一中心軸103直立通過座體11頂面111，外周面112由頂面111周圍往下延伸並且形成有複數散熱鰭片15。凸部13相對於頂面111往上凸出，本實施例中，凸部13的數目為三個(其數量亦可以是二個、四個或五個且均等分配而環繞於中心軸103)，每兩凸部13之間夾一約120度的徑向角度B(當凸部13數量為二個、四個或五個時，其徑向角度可分別為180度、90度或72度)，每一凸部13具有一斜面130以及一相反於斜面130的背面131，斜面130係面向通過頂面111的中心軸103並且呈往上漸往遠離中心軸103的方向傾斜(例如斜面130往朝向中心軸103的方向與頂面111的夾角為120度，斜面130往遠離中心軸103的方向與燈座1頂面111的延伸線之間的夾角A為60度)，即如圖3所示，斜面130的延伸線C會在頂面111以下與中心軸103交叉且其夾角為30度。斜面130通常可為平板狀而背面131可為弧形設計。

在本實施例中，凸部13的材質可為金屬，其可由座體11向上延伸形成並位於頂面111的周邊上而環繞中心軸103(如圖1所示)。在其他實施例中，凸部13亦可為與燈座1的散熱鰭片15一體成型的往上延伸形成並位於頂面111的周邊上而環繞中心軸103(如圖4所示)。

在本實施例中，每一凸部13的斜面130可設置一第一發光模組2，每一第一發光模組2包括一設置在凸部13的斜面130的第一電路板21以及一設置在第一電路板21的第一發光元件22。在其他實施例中，第一發光模組2亦可由一個以上的第一發光元件所構成。第二發光模組3包括一設置在燈座1的頂面111的第二電路板31以及複數設置在第二電路板31的第二發光元件32，在本實施例中，第一發光元件22與第二發光元件32均為發光二極體(LED)。

在本實施例中，當第二發光元件32的設置數量為三個時，該等第二發光元件32彼此夾約120度角的排列設置在第二電路板31上，且每一第二發光元件32設置的位置是位在相鄰兩凸部13之間的徑向角度B內，即每一個凸部13位於兩相鄰的第二發光元件32之間。換言之，位於凸部13斜面130的第一發光元件22與位於燈座1頂面111的第二發光元件32是呈交錯排列放置，因而使得兩相鄰的第二發光元件32的光軸與位在該兩相鄰的第二發光元件32之間的該一第一發光元件22的光軸相錯開而不相交，且在本實施例中，凸部13與第二發光元件32均呈圍繞中心軸103的方式排列設置，且凸部13圍繞於第二發光元件32外圍而較第二發光元件32遠離中心軸103。因此，藉由此種設計，便能增加側向出光量，加大燈具的出光角度。

其中，位在燈座1頂面111的第二發光元件32與位在凸部13斜面130上的第一發光元件22的總光通量的比例為1:1，即凸部13上的所有第一發光元件22發出的總流明數可等於燈座1頂面111上的第二發光元件32發出的總流明數，可產生最佳的配光曲線。

透光燈罩4結合在燈座1並且覆蓋座體11的頂面111與斜面130，在本實施例中，透光燈罩4概呈底部截除的圓球狀，換言之，透光燈罩4是呈下方開口的不完整球狀，透光燈罩4具有一底緣41，且底緣41往上凹陷形成有複數缺口42，缺口42的數量與燈座11的凸部13數量對應，且缺口42凹陷的輪廓也與凸部13的外形輪廓相互補，且透光燈罩4可內含有擴散粒子以使光線發散擴散，以改善熱點(Hotspot)的現象，且又不會大幅降低效率。

當透光燈罩4結合在燈座1時，該等凸部13恰可分別嵌合於該等缺口42的位置，因而使得座體11的頂面111與凸部13的斜面130均被覆蓋在透光燈罩4內，而凸部13的背面131則外露。

此外，較佳者，當透光燈罩4結合在燈座1時，透光燈罩4的最大直徑的高度位置可以是落在座體11的頂面111至透光燈罩4最高點的1/2至1/3的範圍內，且當透光燈罩4結合在燈座1時，透光燈罩4的最大直徑的高度位置恰可落在該等第一發光元件22出光角度正負30度的範圍內，以使燈具100的出光角度達到最大。

經實際測試，透過在凸部13的斜面130設置第一發光模組2，相較於以往只有在燈座頂面設置發光模組，其視角約可由120度增加至155度，而發光元件的溫度則可由78度下降至72.8度，因此，不論是增加出光角度或對LED的散熱，確實具有其具體功效。為增加光線反射，提升燈具100效率，燈座1頂面111也可以再增設反射板(圖未示)。

如上所述，除了設置在座體11頂面111的第二發光元件32是往上照射，本發明更在凸部13的斜面130上設置第一發光模組2，藉由該等側向往斜上方照射的第一發光元件22，增加整個燈具100的出光角度，且由於該等第一發光元件22與第二發光元件32的設置位置都是相錯開的，可避免光線互相干涉的問題，再者，藉由使凸部13的背面131外露於透光燈罩4，也可有利於設置在斜面130上的第一發光模組2之散熱。

參閱圖4、圖5，為本發明燈具101的第二較佳實施例，大部分元件與第一較佳實施例相似，因此不在贅述。其與第一較佳實施例不同的地方在於，凸部13’是從燈座1’的散熱鰭片15向上直接延伸形成，每一凸部13’位於斜面130與背面131之間更凹陷形成有一嵌槽132，而透光燈罩4’的底緣41’則沒有形成如第一較佳實施例所述的缺口42(見圖1)，透光燈罩4’是藉由其底緣41’多處分別嵌入該等凸部13’的嵌槽132內而結合在燈座1’，因而使凸部13’的斜面130以及座體11的頂面111位於透光燈罩4’的覆蓋範圍內，凸部13’背面131則同樣外露於透光燈罩4’而有助於散熱。

此外，在本實施例中，每一第一發光模組2’包括兩個上下排列在凸部13’斜面130上的第一發光元件22，而在燈座1’頂面111則未設置任何發光模組而只有一第二電路板5，使得該等第一發光模組2’是透過第二電路板5電性連接(也可以無需設置任何電路板而僅有反射片)。

在此實施態樣中，每一凸部13’斜面130上的兩個第一發光元件22至燈座1’頂面111的垂直高度距離可分別為6毫米與13毫米，光學效率可達80%以上，換言之，在燈座1’頂面111可不需要設置第二發光模組3。此外，燈座1’頂面111也可再增設反射板(圖未示)。

經實際測試，每一發光模組2’包括兩個第一發光元件22，相較於以往只有在燈座頂面設置發光模組的做法，其視角約可由120度增加至180度，而LED晶片溫度則可由78度下降至73度，因此，確實具有其具體功效。在其他實施例中，圖4與圖5所示的燈座1’態樣也可以配合圖1至圖3的第一發光模組2與第二發光模組3的設置方式，亦即，設置在凸部13’斜面130的第一發光模組2也可以只包括一個第一發光元件22，而燈座1’頂面111同樣設置包括複數第二發光元件32的第二發光模組3，而其產生的功效與第一較佳實施例所述類似。

參閱圖6，為本發明燈具102的第三較佳實施例，其大部分元件與第二較佳實施例相似，故不再說明。在第三較佳實施例中，透光燈罩4”與第二較佳實施例的透光燈罩4’相似，其不同者在於透光燈罩4”接合於燈座1”時是將凸部13整個包覆於內。換言之，凸部13的背面131也位於透光燈罩4”的覆蓋範圍內而並未外露於透光燈罩4”之外，並且凸部13的背面131是間隔於透光燈罩4”的內壁面40，使得透光燈罩4”內壁面40與凸部13背面131並未接觸而形成一空隙104，同樣具有增加出光角度的效果。

較佳者，在第三較佳實施例中，透光燈罩4”結合在燈座1”的態樣可以是座體11頂面111凹陷形成有一圍繞凸部13的凹槽113，藉由透光燈罩4”的底緣41嵌入凹槽113內而結合在燈座1”，或者，透光燈罩4”也可以是透過其他方式結合固定在燈座1”，關於本段所述透光燈罩4”與燈座1”的結合方式也可以應用在第一較佳實施例的透光燈罩4與燈座1之間。

如上述各實施例，透過將第一發光模組2、2’設置於凸部13、13’的斜面130，可有效擴大散熱面積，分散熱源，降低溫度，且利用此方式讓光線行進時接觸到較少介面，而使菲涅爾損失(fresnel loss)較低，使光學效率達到80%以上。

補充說明的是，當凸部13、13’的斜面130傾斜角度不同時，也可獲得不同的出光角度大小，因此，透過變化各個凸部13、13’的斜面傾斜角度、第一、第二發光模組2、2’、3的擺放位置以及與透光燈罩4、4’、4”之間的搭配，得到各種不同的出光角度，而使得照明應用範圍更為多元。

綜上所述，本發明燈具101、102、103藉由該等凸部13、13’的斜面130設計以及將第一發光模組2、2’設置於其上，而確實能增加整個燈具101、102、103的出光角度，故確實能達成本發明之目的，此外，在部分實施例中，藉由使凸部13、13’的背面131外露，也有助於凸部13、13’的散熱。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，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發明說明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。

100．．．燈具

100a．．．燈座模組

101、102．．．燈具

103．．．中心軸

104．．．空隙

1、1’、1”．．．燈座

11．．．座體

111．．．頂面

112．．．外周面

113．．．凹槽

13．．．凸部

13’．．．凸部

130．．．斜面

131．．．背面

15．．．散熱鰭片

2、2’．．．第一發光模組

21．．．第一電路板

22．．．第一發光元件

3．．．第二發光模組

31．．．第二電路板

32．．．第二發光元件

4．．．透光燈罩

4’、4”．．．透光燈罩

40．．．內壁面

41．．．底緣

41’、41”．．．底緣

42．．．缺口

5．．．第二電路板

A．．．斜面與頂面夾角

B．．．徑向角度

C．．．斜面延伸線

圖1是本發明燈具的第一較佳實施例的立體分解圖；

圖2是該第一較佳實施例的該燈座的俯視圖；

圖3是該第一較佳實施例的一透光燈罩結合在該燈座的剖視圖；

圖4是本發明燈具的第二較佳實施例的立體分解圖；

圖5是該第二較佳實施例的燈座的剖視圖；以及

圖6是本發明燈具的第三較佳實施例該透光燈罩結合在該燈座的剖視圖。

100．．．燈具

100a．．．燈座模組

103．．．中心軸

1．．．燈座

11．．．座體

111．．．頂面

112．．．外周面

13．．．凸部

131．．．背面

15．．．散熱鰭片

2．．．第一發光模組

21．．．第一電路板

22．．．第一發光元件

3．．．第二發光模組

31．．．第二電路板

32．．．第二發光元件

4．．．透光燈罩

41．．．底緣

42．．．缺口

Claims (13)

1. 一種燈具，包含：一燈座模組，包括一燈座，具有一頂面、複數相對於該頂面往上凸出且圍繞中心軸設置的凸部，該等凸部各具有一斜面；以及一透光燈罩，結合於該燈座並且覆蓋該頂面與該等凸部的斜面；複數第一發光模組，設置於該等凸部的斜面；以及一第二發光模組，設置於該燈座頂面；其中，該複數個凸部圍繞於該第二發光模組外圍，且較該第二發光模組遠離中心軸。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之燈具，其中，每一第一發光模組包括一第一發光元件，該第二發光模組包括至少一第二發光元件。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之燈具，其中，該等凸部中，每兩相鄰的凸部之間夾一徑向角度，該第二發光模組包括複數第二發光元件，每一第二發光元件位於每兩相鄰的凸部之間的該徑向角度內。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之燈具，其中，每一第一發光模組包括複數第一發光元件，該等第一發光元件上下排列設置於該斜面。
5. 依據申請專利範圍第2項或第4項所述之燈具，其中，每一該第一發光元件與該第二發光元件為發光二極體。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之燈具，其中，該等凸部的斜面面向一直立通過該燈座頂面的中心軸。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之燈具，其中，每一凸部的斜面呈往上漸遠離一直立通過該燈座頂面之中心軸的方向傾斜。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之燈具，其中，每一凸部更具有一相反於該斜面的背面，當該透光燈罩結合於該燈座，該等凸部的背面外露。
9. 依據申請專利範圍第8項所述之燈具，其中，每一凸部更凹陷形成有一介於該斜面與該背面之間的嵌槽，該透光燈罩嵌入該等凸部之嵌槽。
10. 依據申請專利範圍第8項所述之燈具，其中，該透光燈罩具有一底緣以及複數由該底緣凹陷的缺口，當該透光燈罩結合於該燈座，該等凸部分別嵌合於該等缺口。
11. 依據申請專利範圍第1項所述之燈具，其中，每一凸部更具有一相反於該斜面的背面，當該透光燈罩結合於該燈座，該透光燈罩包覆該等凸部，且該等凸部背面間隔於該透光燈罩內壁面。
12. 依據申請專利範圍第1項至第4項、第6項至第11項其中任一項所述之燈具，其中，當該透光燈罩結合於該燈座的頂面，該透光燈罩最大直徑位於該燈座的頂面至該透光燈罩最高點的1/2至1/3的範圍內。
13. 依據申請專利範圍第12項所述之燈具，其中，當該透光燈罩結合於該燈座，該透光燈罩最大直徑之高度位於該 等第一發光元件出光角度正負30度的範圍內。