TWI417476B - Light emitting diode lamp device - Google Patents

Description

發光二極體燈管裝置

本發明是有關於一種燈管裝置，特別是指一種發光二極體燈管裝置。

由於現有的發光二極體在使用時，具有省電且明亮的功效，故普遍的運用於現在的生活照明設備上，例如一種發光二極體燈管裝置。

參閱圖1，該發光二極體燈管裝置1，包括一發光單元11，及一燈管12，該發光單元11包括一穿設於該燈管12內的基板111、多數個電連接且行列排設於該基板111上的發光二極體112，及一電連接地與該等發光二極體112連接的電極座113。

而如上所述的該發光二極體燈管裝置1在整體上，具有一定程度的亮度和強度，但卻有嚴重的眩光問題，也就是讓使用者在使用的時候，容易因為該等發光二極體112所產生的光線刺激了使用者的眼睛，造成使用者有不舒服且暈眩的感受。

參閱圖2，追究其原因在於該等發光二極體112所產生的光線，並非如一般螢光燈管般是均勻地沿著該燈管12周面射出，而是每一發光二極體112在發光時會與其他發光二極體112有重疊的受光區域發生，也就是如圖2中所表示的a、b和c之受光區域，其中，a區域是代表單一發光二極體112所散發出的光線不受相鄰的發光二極體112干擾，且僅 呈現單一發光二極體112的受光區域，b區域是代表每一發光二極體112所散發出的光線受相鄰的發光二極體112干擾，並呈現二發光二極體112光線疊加的現象，c區域是代表該等發光二極體112所散發出的光線受相鄰的發光二極體112干擾，並呈現多數發光二極體112光線疊加的現象，因此，由這些自然現象造成該發光二極體燈管裝置1在邊緣部分有較暗的光，而中央部有較亮的光，呈現亮度不均勻，並使使用者有眩光的感受。

參閱圖3，以我國公告第330422號新型專利案所揭露之"LED燈管之結構"，大致與上述設計相同，而其特徵在於，該燈管12具有多數個相互連接地設於該燈管12表面且呈弧狀的凸塊121。

而這樣的設計，雖然能夠使光線通過該等凸塊121時，利用凸透鏡的原理，使光線通過該等凸塊121時能夠分散出去，藉此降低了眩光的問題，然而，這種方式對光的均勻度則無法有效的提升，依舊存在著在邊緣部分有較暗的光，而中央部有較亮的光，而有勻度不佳的問題。

因此，本發明之目的，即在提供一種發光二極體燈管，能夠在該發光二極體燈管發亮時，提高光的勻度進而降低眩光問題。

於是，本發明之發光二極體燈管裝置，包含一發光單元，及一燈管。

該發光單元包括一基板，多數個電連接地設於該基板 上的發光二極體，及一電連接地設於該基板上且供電後使該等發光二極體發光的電極座。

該燈管是供該發光單元穿設，包括一由該基板區分且背對於該發光二極體的背光段、一由該基板區分且面對於該發光二極體的亮光段，及多數彼此相互連接地設於該亮光段表面上的三角體，且該等三角體之高度相等而底邊則是由該亮光段中央向兩側逐漸增大，而使該等三角體在該亮光段上呈現中央密兩側疏的分佈，該基板是設於該燈管的直徑上，並將該背光段和亮光段等長區分。

本發明之功效在於：利用多數設在該燈管的亮光段表面上且高度相等而底邊分別依序由中央向外側增大的三角體，產生多數不同傾斜角度的折射面，進而將該等發光二極體在中央部形成較多量的光向兩外側部分散，並將該等發光二極體在兩側部形成較少量的光，降低其折射角度，使光線聚集在該亮光段的兩側，如此，達到提升整體的照度和勻度，因而降低眩光問題。

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二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，在以下的說明中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖4，本發明發光二極體燈管裝置之第一較佳實施例，包含一發光單元2，及一燈管3。

該發光單元2包括一基板21，多數個電連接地設於該基板21上的發光二極體22，及一電連接地設於該基板21上且供電後使該等發光二極體22發光的電極座23。

在本實施例中，該發光二極體22的數量是30個，且以每十個排成一列，共排成三行為實施態樣，也可以依據需要再增加或減少設置的數量和排列態樣，只是，再增加該發光二極體22的數量時，需考量到將該燈管3的弧度作對應地調整，並作成本上的控制，而無論是該發光二極體22的數量或該燈管3的弧度，皆為所屬技術之專業人士熟知之技術，且相關的數量和弧度設計並非本實施例的重點，故不再此詳加說明。

該電極座23具有二與該基板21呈電連接且嵌合於該燈管3兩端部的導接件231，每一導接件231具有一嵌合於對應燈管3端部的卡合部232、二電連接地穿設於該卡合部232且與該基板21電連接的電極233。將該等電極233與燈座(圖未示)電連接地插合，使該燈座對該等電極233供電，進而使該等發光二極體22受電後正向發光。

搭配圖5，該燈管3是供該發光單元2穿設，包括一由該基板21區分且背對於該等發光二極體22的背光段31、一由該基板21區分且面對於該等發光二極體22的亮光段32，及多數彼此相互連接地設於該亮光段32內側面上的三角體33，且該等三角體33之底邊是由該亮光段32中央向兩側逐漸增大，而使該等三角體33在該亮光段32上呈現中央密兩側疏的分佈，其中，該等三角體33也可以是彼此 相互連接地設於該亮光段32外側面上，而此乃為熟知此項技術人士能簡單變換之技術，故不在此詳加贅述。

由於該等發光二極體22在發光過程中是正向朝外發光，而當光線射至該基板21上時，受限於基板21的不透光性，而使光線進行至該基板21的表面會被反射出去，而使光線朝該亮光段32行進，形成在該背光段31有不足影響的微量光線。

在本實施例中，該基板21是設於該燈管3的直徑上，並將該背光段31和亮光段32等長區分，一方面可節省成本開銷，不需要在該背光段31上作改變，另一方面也可以減少該燈管3在加工上的繁瑣，進而使該發光二極體22的光能有效的射出。

參閱圖5和圖6，該等發光二極體22是等距離的設置於該基板21上，而該等發光二極體22經通電後所形成的受光區域也如圖2所示般具有疊加現象，使得光射出後，在該亮光段32中央部形成較亮的受光區域，然後其亮度依序向兩側遞減，且在該亮光段32兩側部形成較暗區域。因此，在本實施例中，該等三角體33是搭配該受光區域的分佈狀況進行設置。

在本實施例中，圖5是顯示該燈管3的徑向截面態樣，靠近該亮光段32中央的三角體33是對應於較亮的受光區域，故接受較多量的光源，因此，在此部份的三角體33之截面呈現高度不變，但面積較小，且底邊較小的態樣，藉以將該等三角體33的兩側之傾斜度拉大，增加光的折射 角度，將光線大幅度的擴散至兩側。而相對地，在靠近該亮光段32兩側的三角體33是對應於較暗的受光區域，故接受較少量的光源，因此，在此部份的三角體33之截面則呈現相同高度，但面積較大，且底邊較大的態樣，藉以將該等三角體33的兩側之傾斜度縮小，減少光的折射角度，將光線聚集在該亮光段32的兩側，如此使得光經折射後呈現均勻分佈的態樣，進而提高該發光二極體22的勻度，同樣地，減少了在該亮光段32的中央部給予人直視時刺眼的感受，進而降低了眩光的問題產生。

在本實施例中，該等發光二極體22是以等腰三角形的態樣呈現，藉此設計是為了降低加工生產的過程中所衍生出來的繁複加工方式，然而，也可以依照實際需要調整該等三角體33的高度與寬度，但須注意的是，設於該亮光段32的該等三角體33是以等高不等面積的等腰三角形態樣呈現。

如上所述，藉由多數設於該燈管3的亮光段32內側面上且分別依序由中央向外側增大的三角體33，使得該等發光二極體22在發光後，能在該亮光段32中央形成有較多光線的區域中，將光線均勻的向兩側折射後，朝該燈管3外射出；而在該亮光段32兩側形成有較少光線的區域中，則減少光線的折射角度，使光線聚集在該亮光段32的兩側，如此，提高該發光二極體燈管裝置整體的勻度和亮度，進而改善了人直視該發光二極體燈管裝置時的刺眼感受，因而降低了眩光問題。

參閱圖5和圖7，本發明發光二極體燈管裝置之第二較佳實施例，大致上是與該第一較佳實施例相同，相同之處在於該發光二極體燈管裝置包含一發光單元2，及一燈管3，其中不相同之處在於：該燈管3的每一三角體33的截面是呈直角三角形。

在本實施例中，是依照該第一較佳實施例作改變，並依據Fresnel Lens原理，將光投射時所產生的斜角入射光，偏折至垂直的接受面的方向上，以避免光線在接收面的不同位置具有不同的入射角度，而導致中心亮，邊緣暗的現象發生。

於是，在本實施例中，該等發光二極體22的徑向截面是呈一直角三角形的態樣，其中三角形的底邊與內側邊界定出該直角。當該等發光二極體22經通電發光後，光線從該等發光二極體22正向朝外射出後，當光行進的路線是與該等三角體33的垂直邊平行時，光線在不經折射的情況下，正向射出該燈管3之外，而當光行進的路線與該等三角形的垂直邊呈非平行，且為一斜角入射光時，光經過該等三角體33的垂直邊在多次折射後，正向射出該燈管3之外，如此，不但提高了該發光二極體燈管裝置的勻度，也同時提高了整體的亮度，進而避免掉眩光的問題。

歸納上述，本發明之發光二極體燈管裝置，利用多數設於該燈管3的亮光段32表面上的三角體33，且該等三角體33是依序由該亮光段32的中央向兩側逐漸增大，使得該等發光二極體22在發光後，藉由該等三角體33形成的 不同角度之傾斜面，在該亮光段32中央形成有較多光線的區域中，將光線均勻的向兩側折射後，朝燈管3外射出，而在該亮光段32兩側形成有較少光線的區域中，則減少光線的折射角度，使光線聚集在該亮光段32的兩側，如此，提高該發光二極體燈管裝置整體的勻度和亮度，進而改善了人直視該發光二極體燈管裝置時的刺眼感受，因而降低了眩光問題，故確實能達到本發明之目的。

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。

2‧‧‧發光單元

21‧‧‧基板

22‧‧‧發光二極體

23‧‧‧電極座

231‧‧‧導接件

232‧‧‧卡合部

233‧‧‧電極

3‧‧‧燈管

31‧‧‧背光段

32‧‧‧亮光段

33‧‧‧三角體

圖1是立體圖，說明現有的發光二極體燈管裝置的構造。

圖2是一示意圖，說明發光二極體的受光區域；圖3是一剖面圖，說明我國第M330422號新型專利案的"LED燈管之結構"的截面態樣；圖4是一立體圖，說明本發明發光二極體燈管裝置之第一較佳實施例的構造；圖5是一剖面圖，說明該第一較佳實施例的細部態樣；圖6是一示意圖，是搭配圖5說明該較佳實施例的該燈管經橫向拉伸後的態樣；及圖7是一示意圖，說明本發明發光二極體燈管裝置之 第二較佳實施例的該燈管經橫向拉伸後的態樣。

2‧‧‧發光單元

21‧‧‧基板

22‧‧‧發光二極體

23‧‧‧電極座

231‧‧‧導接件

232‧‧‧卡合部

233‧‧‧電極

3‧‧‧燈管

31‧‧‧背光段

32‧‧‧亮光段

33‧‧‧三角體

Claims (4)

1. 一種發光二極體燈管裝置，包含：一發光單元，包括一基板，多數個電連接地設於該基板上的發光二極體，及一電連接地設於該基板上且供電後使該等發光二極體發光的電極座；及一燈管，供該發光單元穿設，包括一由該基板區分且背對於該發光二極體的背光段、一由該基板區分且面對於該等發光二極體的亮光段，及多數彼此相互連接地設置於該亮光段表面上的三角體，且該等三角體之高度相等而底邊則是由該亮光段中央向兩側逐漸增大，而使該等三角體在該亮光段上呈現中央密兩側疏的分佈，而該基板是設於該燈管的直徑上，並將該背光段和亮光段等長區分。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈管裝置，其中，該燈管上的每一三角體是設於該燈管的內周面上，且截面是呈等腰三角形。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈管裝置，其中，該燈管上的每一三角體的截面是呈直角三角形。
4. 依據申請專利範圍第2或3項所述之發光二極體燈管裝置，其中，該發光單元的電極座具有二與該基板呈電連接且嵌合於該燈管兩端部的導接件，每一導接件具有一嵌合於對應燈管端部的卡合部，及二穿設於該卡合部上且與該基板電連接的電極。