TWI416030B - 水晶燈燈源 - Google Patents

Description

水晶燈燈源

本發明關於一種水晶燈燈源。

如圖1所示，習知水晶燈100的光源102四周分佈多個分別具有複數折射壁面的多面體104，這些多面體雖然是一種色散元件，但因光源102發出的光線I是往各個方向發散的光束，且僅利用不同傾斜角度的壁面折射光線I的光折射效果有限，故無法產生炫麗多彩的視覺效果。另外，如圖2所示，水晶燈200的壁面外形可構成一條細線202以提高光折射效果，但此一設計所提供的光折射效果仍有限。再者，台灣專利公告第M255922號揭露一種在光纖表面形成多點微結構以提高折射效果的設計，於此一併列入參考。

請參考圖3A、圖3B及圖3C，圖3A顯示一高Ra值球泡燈(Ra值代表演色性指數)，圖3B顯示一具有多顆高指向性光源的燈泡，且圖3C顯示一具細線光源(例如鎢絲)的傳統燈泡。由本案附件的照片可明顯看出，具多顆高指向性光源(圖3B)及細線光源(圖3C)的燈泡的光折射效果較佳，較能產生炫麗多彩的視覺效果，而高Ra值球泡燈(圖3A)的光折射效果較差。因水晶多面體可視為一稜鏡色散元件，稜鏡色散值取決於稜鏡的性質、稜鏡的形狀、入射光波長及入射光方向等。高指向性多點光源及細線光源因光線行進較具方向性且光源於空間中具有較離散的分佈，故能提供較佳的色散效果。

本發明提供一種具有細線光源的水晶燈燈源，該水晶燈燈源可使水晶燈具產生炫麗多彩的視覺效果。

依本發明一實施例之設計，一種水晶燈燈源包含一導光柱、一發光元件及一線形聚光結構。導光柱具有相對的一頂面及一底面，及連接於頂面與底面間的一側面。發光元件設置於鄰近底面位置處，且發光元件發出之光線經由底面進入導光柱。線形聚光結構環繞形成於導光柱的側面，線形聚光結構反射或折射發光元件發出之光線以提供環繞導光柱的一細線光源，且經由線形聚光結構偏折的光線通過至少一水晶多面體。

藉由上述實施例的設計，因環繞於導光柱側面的細線光源具有較高的出光方向性且分佈於空間中的不同區域，故可大幅提高水晶燈燈源的分光效果，當線形聚光結構發出的光線通過水晶多面體後可使水晶燈具產生炫麗多彩的視覺效果。另一方面，線形聚光結構可將發光元件的垂直入光轉為由導光柱側面出光，故可同時提供側向出光的效果。

依本發明另一實施例之設計，一種水晶燈燈源包含一封裝基板、至少一發光晶片、一螢光體、一封裝體及一透明柱狀體。發光晶片設置於封裝基板上且適於發出一短波長光，螢光體設置於短波長光的傳遞路徑上以將短波長光轉換為白光。封裝體設置於封裝基板上且覆蓋並密封發光晶片及螢光體。透明柱狀體設置於封裝體上，透明柱狀體之一側面形成有一線形聚光結構，線形聚光結構反射或折射發光元件之光線以提供一細線光源，且經由線形聚光結構偏折的光線通過一水晶多面體。

藉由上述實施例之設計，因具有線形聚光結構的透明柱狀體於發光晶片封裝過程中同時形成，故可減少工序並簡化製程。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。為讓本發明之上述和其他目的、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。

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實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖4為依本發明一實施例的水晶燈燈源示意圖，如圖4所示，水晶燈燈源10包含一導光柱12、一基座14及一發光元件16。導光柱12具有相對的一頂面12a及一底面12b，及連接於頂面12a與底面12b間的一側面12c。一線形聚光結構18環繞形成於側面12c上。於本實施例中，線形聚光結構18可為環繞側面12c連續形成的一V形稜鏡結構，且導光柱12的頂面12a可形成一朝導光柱12內部凹入的凹槽結構22。凹槽結構22的外形並不限定，舉例而言，凹槽結構22可為一角錐體、圓錐體或角柱體均可而具有一V字型或弧形的截面外形。導光柱12可設置於基座14上，且例如發光二極體的發光元件16設置於基座14上面向導光柱12的一側並鄰近導光柱底面12b，發光元件16發出的光線經由導光柱底面12b進入導光柱12內。如圖4所示，光線L1會在導光柱12內部全反射，再被頂面12a的凹槽結構22反射，之後經由線形聚光結構18反射或折射後離開導光柱12，光線L2直接由線形聚光結構18反射或折射後離開導光柱12，光線L3直接入射至凹槽結構22並被凹槽結構22反射，經反射後的光線遭遇線形聚光結構18並被線形聚光結構18反射或折射後離開導光柱12。因此，發光元件16往不同方向發出的光線均能由線形聚光結構18出光。綜上可知，線形聚光結構18可產生聚光效應，形成環繞於導光柱側面12c的細線光源。藉由上述實施例的設計，因環繞於導光柱側面12c的細線光源具有較高的出光方向性且分佈於空間中的的不同區域，故可大幅提高水晶燈燈源10的色散效果，當線形聚光結構18發出的光線通過水晶多面體後可使水晶燈具產生炫麗多彩的視覺效果。另一方面，線形聚光結構18可將發光元件16的垂直入光轉為由導光柱側面12c出光，故可同時提供側向出光的效果。

圖5A顯示一具有V形稜鏡結構的線形聚光結構18a，且對應於圖5A結構的光發散角及出光型態顯示於圖5B。圖6A顯示一具有屋簷狀稜鏡結構的線形聚光結構18b，且對應於圖6A結構的光發散角及出光型態顯示於圖6B。本發明各個實施例的線形聚光結構18的外形並不限定，僅需能提供尖端聚光效果即可，故可如圖5B及圖6B可知，藉由改變線形聚光結構18a、18b的外形可調整水晶燈燈源10的出光型態。另外，於一實施例中，線形聚光結構18a、18b的光發散角可為±60度左右。

於一實施例中，當凹槽結構22與聚光結構18均為V型結構時，V型凹槽結構22的尺寸或截面需大於V型聚光結構18的尺寸或截面，且V型凹槽結構22的頂角範圍可為90度至130度。另外，凹槽結構22的表面可塗佈反射層以進一步提高光反射率。藉由調整凹槽結構22及聚光結構18的分佈、大小或斜面傾角等參數，可最佳化螺旋細線光源的出光特性及色散效果。

圖7為依本發明另一實施例的水晶燈燈源示意圖。於本實施例中，可將形成有聚光結構的柱狀體直接封裝於發光晶片上。如圖7所示，水晶燈燈源30包含一封裝基板32、至少一發光晶片34、一螢光體36、一封裝體38及一透明柱狀體42。發光晶片34設置於封裝基板32上且適於發出一短波長光，且螢光體36設置於短波長光的傳遞路徑上以將短波長光轉換為白光。舉例而言，發光晶片34例如為藍光或紫外光發光二極體晶片，且螢光體36例如可為黃色螢光粉。封裝體38設置於封裝基板32上且覆蓋並密封發光晶片34及螢光體36。透明柱狀體42形成於封裝體38上，透明柱狀體42的一側面形成有一線形聚光結構48，線形聚光結構48反射或折射發光晶片34發出的光線，以產生一細線光源。經由線形聚光結構48偏折後的光線通過一水晶多面體，同樣可使水晶燈具產生炫麗多彩的視覺效果。藉由上述實施例之設計，具有線形聚光結構的透明柱狀體42與封裝體38可為相同材質所製成，且可於發光晶片34封裝過程中同時形成，故可減少工序並簡化製程。另外，透明柱狀體42與封裝體38的材質例如可為矽膠、壓克力、橡膠、塑膠、環氧樹脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、及聚丙烯的至少其中之一。再者，發光晶片34例如可利用金屬導線或覆晶接合方式電連接封裝基板32上的電路46。再者，透明柱狀體42的一頂面同樣可形成一凹槽結構52。

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。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

10．．．水晶燈燈源

12．．．導光柱

12a．．．導光柱頂面

12b．．．導光柱底面

12c．．．導光柱側面

14．．．基座

16．．．發光元件

18、18a、18b．．．線形聚光結構

22．．．凹槽結構

30．．．水晶燈燈源

32．．．封裝基板

34．．．發光晶片

36．．．螢光體

38．．．封裝體

42．．．透明柱狀體

46．．．電路

48．．．線形聚光結構

52．．．凹槽結構

102．．．光源

104．．．多面體

200．．．水晶燈

202．．．細線

I、L1、L2、L3．．．光線

圖1為一習知水晶燈多面體壁面的示意圖。

圖2為另一習知水晶燈多面體壁面的示意圖。

圖3A、圖3B及圖3C分別顯示不同的習知水晶燈燈源。

圖4為依本發明一實施例的水晶燈燈源示意圖。

圖5A顯示一具有V形稜鏡結構的線形聚光結構，且圖5B顯示對應圖5A結構的光發散角及出光型態。

圖6A顯示一具有屋簷狀稜鏡結構的線形聚光結構，且圖6B顯示對應圖6A結構的光發散角及出光型態。

圖7為依本發明另一實施例的水晶燈燈源示意圖。

10．．．水晶燈燈源

12．．．導光柱

12a．．．導光柱頂面

12b．．．導光柱底面

12c．．．導光柱側面

14．．．基座

16．．．發光元件

18．．．線形聚光結構

22．．．凹槽結構

L1、L2、L3．．．光線

Claims (15)

1. 一種水晶燈燈源，包含：一導光柱，其為實心，具有相對的一頂面及一底面，及連接於該頂面與該底面間的一側面；一發光元件，設置於鄰近該底面位置處，且該發光元件發出之光線經由該底面進入該導光柱；以及一線形聚光結構，環繞形成於該導光柱的該側面，該線形聚光結構反射或折射該發光元件發出之該光線以提供環繞該導光柱的一細線光源，且經由該線形聚光結構偏折的該光線通過至少一水晶多面體。
2. 如請求項1所述之水晶燈燈源，更包含：一基座，其中該導光柱及該發光元件設置於該基座上。
3. 如請求項1所述之水晶燈燈源，其中該導光柱的該頂面形成至少一朝該導光柱內部凹入的一凹槽結構。
4. 如請求項3所述之水晶燈燈源，其中該凹槽結構具有V字型的截面外形。
5. 如請求項4所述之水晶燈燈源，其中該V字型的凹槽結構的一頂角範圍為90度至130度。
6. 如請求項3所述之水晶燈燈源，其中該凹槽結構的表面塗佈有一反射層。
7. 如請求項1所述之水晶燈燈源，其中該線形聚光結構為一V形稜鏡結構或一屋簷狀稜鏡結構。
8. 一種水晶燈燈源，包含：一封裝基板；至少一發光晶片，設置於該封裝基板上且適於發出一短波長光；一螢光體，設置於該短波長光的傳遞路徑上以將該短波長光轉換為白光；一封裝體，設置於該封裝基板上且覆蓋並密封該發光晶片及該螢光體；以及一透明柱狀體，其為實心，設置於該封裝體上，該透明柱狀體之一側面環繞形成有一線形聚光結構，該線形聚光結構反射或折射該發光元件之光線以提供一細線光源，且經由該線形聚光結構偏折的該光線通過至少一水晶多面體。
9. 如請求項8所述之水晶燈燈源，其中該封裝體包含矽膠、壓克力、橡膠、塑膠、環氧樹脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及聚丙烯的至少其中之一。
10. 如請求項8所述之水晶燈燈源，其中該透明柱狀體包含矽膠、壓克力、橡膠、塑膠、環氧樹脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及聚丙烯的至少其中之一。
11. 如請求項8所述之水晶燈燈源，其中該封裝體與該 透明柱狀體的材質相同且於該發光晶片的一封裝過程中同時形成。
12. 如請求項8所述之水晶燈燈源，其中該發光晶片係利用金屬導線或覆晶接合電連接該封裝基板上的電路。
13. 如請求項8所述之水晶燈燈源，其中該發光晶片為藍光發光二極體晶片或紫外光發光二極體晶片，且該螢光體包含黃色螢光粉。
14. 如請求項8所述之水晶燈燈源，其中該透明柱狀體的一頂面形成至少一朝該透明柱狀體內部凹入的一凹槽結構。
15. 如請求項8所述之水晶燈燈源，其中該線形聚光結構為一V形稜鏡結構或一屋簷狀稜鏡結構。