TWI418740B - 反射架及應用其之燈具結構 - Google Patents

Description

反射架及應用其之燈具結構

本發明是有關於一種反射架及應用其之燈具結構，且特別是有關於一種可增加出光角度之反射架及應用其之燈具結構。

發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)主要是透過電能轉化為光能的方式發光。發光二極體的主要的組成材料是半導體，其中含有帶正電的電洞比率較高的稱為P型半導體，含有帶負電的電子比率較高的稱為N型半導體。P型半導體與N型半導體相接處形成PN接面。在發光二極體的正極及負極兩端施加電壓時，電子將與電洞結合。電子與電洞結合後便以光的形式發出。

由於發光二極體具有壽命長、溫度低、能源利用率高等優點，近年來發光二極體已廣泛應用於各式燈具結構上。傳統光源已逐漸被發光二極體所取代。

由於發光二極體射出之光線具有指向性，只能做為正向發光的燈具來使用，因此光線的出光角度和發散方向均無法調整，難以符合設計的需求。為了讓發光二極體的應用層面更加廣泛，業界也致力於研究如何使燈具結構具有側面發光之功能。

本發明係有關於一種反射架及應用其之燈具結構，用以增加光線之出光角度，使得光線的出光角度可達180度或大於180度，相對於習知發光二極體的出光角度僅為120度而言，明顯改善，以使燈具結構具有側向發光之功能。

根據本發明之一方面，提出一種反射架，用以反射一光線。反射架包括一錐形體、一反射片以及多數個支撐臂。錐形體位於反射架之中央位置，以形成一具有第一反射面之反射結構。反射片位於反射架之底部，以形成一第二反射面。第二反射面與第一反射面之間具有一反射區，以改變光線之出射角度。多數個支撐臂連接於錐形體與反射片之間，以支撐錐形體。

根據本發明之另一方面，提出一種燈具結構，其包括一散熱基板、一封裝單元、一燈罩以及一反射架。封裝單元配置於散熱基板上，以發射一光線。燈罩覆蓋於封裝單元及散熱基板之上，以形成一空腔。反射架配置於空腔中。反射架包括一錐形體、一反射片以及多數個支撐臂。錐形體位於反射架之中央位置，以形成一具有第一反射面的反射結構。反射片位於反射架之底部，以形成一第二反射面。第二反射面與第一反射面之間具有一反射區，以改變光線之出射角度。多數個支撐臂連接於錐形體與反射片之間，以支撐錐形體。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

本實施例之反射架及應用其之燈具結構，係藉由位於反射架之中央位置的一錐形體以及位於反射架之底部的一反射片來形成第一反射面以及第二反射面，以使光線可經由第一反射面之反射而改變出光角度，或經由第一反射面及第二反射面之反射而改變出光角度。因此，本實施例之反射架可增加光線之出光角度，以使燈具結構具有側向發光之功能。

以下係提出至少一實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並非用以限縮本發明所欲保護之範圍。

請參照第1圖，其繪示依照一實施例之反射架14的立體示意圖。反射架14包括一錐形體141、一反射片142以及多數個支撐臂143。錐形體141位於反射架14之中央位置，以形成一具有第一反射面141a之反射結構。反射片142位於反射架14之底部，以形成一第二反射面142a。第二反射面142a與第一反射面141a之間具有一反射區A。多數個支撐臂143連接於錐形體141與反射片142之間，以支撐錐形體141。

以下介紹應用反射架14之燈具結構10。請參考第2A及2B圖，其分別繪示依照一實施例之燈具結構的分解示意圖以及組裝剖面圖。燈具結構10包括一散熱基板11、一封裝單元12、一燈罩13以及一反射架14。封裝單元12配置於散熱基板11上，以發射一光線。燈罩13覆蓋於封裝單元12及散熱基板11之上，以形成一空腔C。反射架14配置於空腔C中。反射架14包括一錐形體141、一反射片142以及多數個支撐臂143。錐形體141位於反射架14之中央位置，以形成一具有第一反射面141a之反射結構。反射片142位於反射架14之底部，以形成一第二反射面142a。第二反射面142a與第一反射面141a之間具有一反射區A，以改變光線之出射角度。多數個支撐臂143連接於錐形體141與反射片142之間，以支撐錐形體141。

在一實施例中，錐形體141、反射片142以及此些支撐臂143例如以一高反射材料一體成型。高反射材料的反射率可高達90%以上，可減少光反射時之損耗，增強反射效果。此外，錐形體141以及反射片142之表面亦可塗佈一高反射材料或多層光學薄膜，以分別形成第一反射面141a以及第二反射面142a，同樣能達到減少光反射時之損耗及增強反射效果。

請參考第1圖，反射片142例如具有一容納槽142b。錐形體141位於容納槽142b之上方，且錐形體141之尖端P朝向容納槽142b。此外，請參考第2B圖，容納槽142b用以容納封裝單元12，並顯露發光元件121於錐形體141之下方。發光元件121可為發光二極體，其所產生的光線可經由錐形體141之反射而改變出光角度。此外，燈具結構10更可包括一固定環15，配置於燈罩13的底部。燈罩13的底部設有多數個卡合件133(例如卡勾)，而固定環15的頂部設有多個卡槽151，卡合件133與卡槽151相互卡合，以使燈罩13與固定環15組合為一體。

在一實施例中，燈具結構10更包括一底板16以及多數個固定件17(例如螺絲)。各個固定件17分別穿過反射片142之貫孔142c而固定在底板16上，以使反射架14、封裝單元12、散熱基板11以及底座16組合為一體。

請參考第1、2A及2B圖，在一實施例中，錐形體141例如是中空的杯體或實心的物體。錐形體141之外表面為第一反射面141a。第一反射面141a由錐形體141的尖端P向外延伸而成為一錐形面，以使光線L1可經由第一反射面141a之反射而改變出光角度，如第2B圖所示。此外，反射片142之上表面例如為第二反射面142a。第二反射面142a可為一平面，但不以為限。當光線L2經由第一反射面141a向外反射之後，部分光線L2還可經由第二反射面142a之反射而改變出光角度，如第2B圖所示。此外，本實施例還可經由改變第一反射面141a之斜率來調整光線之出光角度和發散方向，以符合設計之需求。

請參考第3A及3B圖，其分別繪示依照一實施例之錐形體141的斜率變化與出光角度的示意圖。錐形體141之第一反射面141a例如具有單一斜率(參見第3A圖)或複合式斜率(參見第3B圖)。當第一反射面141a之斜率保持不變時，則為單一斜率，此時，相同發光角度之二光線L3、L4經由第一反射面141a之反射後，將朝相同的發散方向射出。當第一反射面141a之斜率呈漸增或漸減之變化時，則為複合式斜率，此時，相同發光角度之二光線L5、L6經由第一反射面141a之反射後，將朝不同的發散方向射出。因此，本實施例可藉由改變第一反射面141a之斜率來調整光線之出光角度和發散方向。

接著，請參考第2B圖，在一實施例中，燈罩13之剖面例如為厚度不等之拱形結構。燈罩13之頂部具有一增亮部131，而燈罩13之底部具有一增厚部132。燈罩13之厚度可由燈罩13之頂部往燈罩13之底部依序增加，以形成上薄下寬的透光罩體。增亮部131包括多數個刻痕131a，此些刻痕131a的間距可由燈罩13之頂部往燈罩13之底部依序增加。舉例來說，當光線L1射向厚度較厚的增厚部132時，光線L1經由增厚部132的二次折射之後，不僅能由側向出光，還可朝燈罩13的後側方出光，進而增加光線L1的出光角度。在一實施例中，光線L1的出光角度可達180度，相對於習知發光二極體的出光角度僅為120度而言，明顯改善。當光線L1朝燈罩13的後側方出光時，光線L1的出光角度更可大於180度，使得燈具結構10的應用層面更加廣泛。

同樣，請參考第2B圖，當光線L2射向厚度較薄的增亮部131時，光線L2經由至少一刻痕131a的散射之後，部分光線L2將朝燈罩13的上方射出，以增加燈罩13上方的光通量。因此，本實施例之燈具結構10可藉由增厚部132及增亮部131來調整出光之光型及出光的角度，進而達到大角度出光的效果。

接著，請參考第4圖，其繪示依照一實施例之錐形體141的剖面示意圖。當錐形體141為中空的杯體時，錐形體141的尖端更可具有一光出口141b。光出口141b位於發光元件121的上方，以使光線L7經由光出口141b朝燈罩13的上方射出。因此，本實施例可經由增設光出口141b來增加燈罩13上方的光通量。

本發明上述實施例所揭露之反射架及應用其之燈具結構，係藉由位於反射架之中央位置的一錐形體以及位於反射架之底部的一反射片來形成第一反射面以及第二反射面，以使光線可經由第一反射面之反射而改變出光角度，或經由第一反射面及第二反射面之反射而改變出光角度。因此，反射架可增加光線之出光角度，以使燈具結構具有側向發光之功能。此外，燈罩採用不等厚的設計，可使光線經由增厚部的二次折射而往燈罩的後側方出光。另外，部分光線將經由增亮部之刻痕的散射而朝燈罩的上方射出，以增加燈罩上方的光通量。因此，本實施例之燈具結構可藉由增厚部及增亮部來調整出光之光型及出光的角度，進而達到大角度出光的效果。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10．．．燈具結構

11．．．散熱基板

12．．．封裝單元

13．．．燈罩

14．．．反射架

15．．．固定環

16．．．底板

17．．．固定件

121．．．發光元件

131．．．增亮部

131a．．．刻痕

132．．．增厚部

133．．．卡合件

141．．．錐形體

142．．．反射片

143．．．支撐臂

141a．．．第一反射面

141b．．．光出口

142a．．．第二反射面

142b．．．容納槽

142c．．．貫孔

A．．．反射區

C．．．空腔

L1～L7．．．光線

P．．．尖端

第1圖繪示依照一實施例之反射架的立體示意圖。

第2A及2B圖分別繪示依照一實施例之燈具結構的分解示意圖以及組裝剖面圖。

第3A及3B圖分別繪示依照一實施例之錐形體的斜率變化與出光角度的示意圖。

第4圖繪示依照一實施例之錐形體的剖面示意圖。

11‧‧‧散熱基板

12‧‧‧封裝單元

13‧‧‧燈罩

14‧‧‧反射架

15‧‧‧固定環

121‧‧‧發光元件

131‧‧‧增亮部

132‧‧‧增厚部

131a‧‧‧刻痕

141‧‧‧錐形體

142‧‧‧反射片

143‧‧‧支撐臂

141a‧‧‧第一反射面

142a‧‧‧第二反射面

A‧‧‧反射區

C‧‧‧空腔

L1‧‧‧光線

P‧‧‧尖端

Claims (20)

1. 一種反射架，用以反射一光線，該反射架包括：一錐形體，位於該反射架之中心位置，以形成一具有第一反射面的反射結構；一反射片，位於該反射架之底部，以形成一第二反射面，該第二反射面與該第一反射面之間具有一反射區，以改變該光線之出射角度；以及複數個支撐臂，從該錐形體之該第一反射面連接至位於該反射架底部之該反射片，以支撐該錐形體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之反射架，其中該第一反射面為一錐形面，該錐形面具有單一斜率或複合式斜率。
3. 如申請專利範圍第1項所述之反射架，其中該第二反射面為一平面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之反射架，其中該反射片具有一容納槽，該錐形體位於該容納槽之上方，且該錐形體之尖端朝向該容納槽。
5. 如申請專利範圍第1項所述之反射架，其中該錐形體為中空杯體，該錐形體之尖端具有一光出口。
6. 如申請專利範圍第1項所述之反射架，其中該改變後之光線出射角度大於120度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之反射架，其中該改變後之光線出射角度大於180度。
8. 一種燈具結構，包括：一散熱基板；一封裝單元，配置於該散熱基板上，以發射一光線；一燈罩，覆蓋於該封裝單元及該散熱基板之上，以形成一空腔；以及一反射架，配置於該空腔中，該反射架包括：一錐形體，位於該反射架之中心位置，以形成一具有第一反射面的反射結構；一反射片，位於該反射架之底部，以形成一第二反射面，該第二反射面與該第一反射面之間具有一反射區，以改變該光線之出射角度；及複數個支撐臂，從該錐形體之該第一反射面連接至位於該反射架底部之該反射片，以支撐該錐形體。
9. 如申請專利範圍第8項所述之燈具結構，其中該燈罩之頂部具有一增亮部，該燈罩之底部具有一增厚部，該燈罩之厚度由該燈罩之頂部往該燈罩之底部依序增加。
10. 如申請專利範圍第9項所述之燈具結構，其中該增亮部包括複數個刻痕，該些刻痕的間距由該燈罩之頂部往該燈罩之底部依序增加。
11. 如申請專利範圍第8項所述之燈具結構，其中該第一反射面為一錐形面，該錐形面具有單一斜率或複合式斜率。
12. 如申請專利範圍第8項所述之燈具結構，其中該第二反射面為一平面。
13. 如申請專利範圍第8項所述之燈具結構，其中該反射片具有一容納槽，該錐形體位於該容納槽之上方，且該錐形體之尖端朝向該容納槽。
14. 如申請專利範圍第8項所述之燈具結構，其中該錐形體為中空杯體，該錐形體之尖端具有一光出口。
15. 如申請專利範圍第8項所述之燈具結構，更包括一固定環，配置於該燈罩的底部。
16. 如申請專利範圍第8項所述之燈具結構，更包括一底板以及複數個固定件，各該固定件分別穿過該反射片之一貫孔而固定在該底板上。
17. 如申請專利範圍第8項所述之燈具結構，其中該改變後之光線出射角度大於120度。
18. 如申請專利範圍第17項所述之燈具結構，其中該改變後之光線出射角度大於180度。
19. 如申請專利範圍第8項所述之燈具結構，更包括一發光元件，配置於該封裝單元的上方。
20. 如申請專利範圍第19項所述之燈具結構，其中該發光元件為發光二極體及其模組。