TWI418745B - 發光二極體杯燈 - Google Patents

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發光二極體杯燈
本發明是有關於一種杯燈，且特別是有關於一種發光二極體(Light Emitting Diode,LED)杯燈。
在環保意識日益抬頭的今日，LED燈已逐漸受到重視與並廣泛使用。LED燈具有發光效率高，且可直接發出有色可見光之優點。此外，LED燈更具有耗電量少，使用壽命長之特色。
於某些LED燈的應用場合中，產生光束較為集中且強度較強的光線是必要的。例如，當將LED燈應用於珠寶展示時，即需要具有此種特性之LED燈，以使珠寶更顯得光彩奪目。因此，如何產生上述之具有光束較為集中且強度更強的LED燈，實乃業界所致力的課題之一。
本發明係有關於一種發光二極體(Light Emitting Diode,LED)杯燈，具有光束較為集中且強度提高之優點。
根據本發明之第一方面，提出一種LED杯燈，包括一座體、一LED光源及一導光裝置。LED光源配置於座體上。導光裝置則配置於LED光源上方。導光裝置具有一導光區，導光區係面對LED光源。LED光源射出之光線由導光區導引後，再由導光裝置之其他部份導引，以使LED光源射出之光線向LED杯燈外部射去。
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：
 第一實施例
請參照第1圖，其繪示乃依照本發明一第一實施例之一種LED杯燈之示意圖。LED杯燈100包括一座體102、一LED光源104及一導光裝置106。LED光源104配置於座體102上。導光裝置106配置於LED光源104上方。導光裝置106具有一導光區108，導光區108係面對LED光源104。LED光源104射出之光線由導光區108導引後，再由導光裝置106之其他部份導引，以使LED光源104射出之光線向LED杯燈100外部射去。
於本實施例中，導光裝置106包括一透鏡106a及一導光元件106b。導光元件106b係鄰近透鏡106a配置。導光元件106b係面對LED光源104。導光元件106b所在之區域係定義出導光區108。
如此，LED光源104射出之光線(例如是光線112與114)由導光元件106b反射後射向透鏡106a，再由透鏡106a導引，以使LED光源104射出之光線向LED杯燈100外部射去。
透鏡106a例如具有一凹槽116。凹槽116具有一底面110。導光元件106b係配置於底面110。
請同時參照第2圖及第3圖，第2圖為第1圖之透鏡106a與座體102之立體圖，而第3圖則為第1圖之LED杯燈100之部份立體圖。於本實施例中，底面110係一向下突出之凹面，亦可為平面或凸面，而配置於底面110下方之導光元件106b亦為向下突出之凹面結構，亦可為平面或凸面。
如此一來，由第1圖可知，由LED光源104射出之部份光線，例如是光線112與114，由導光元件106b反射後，會射向透鏡106a的側壁120，而於側壁120例如產生全反射，而改變行進方向以射向LED杯燈100之外部。由第1圖可以看出，光線112與144將有往中心線122靠近之傾向，而使得光線可以往中心線122集中以增加中心線122上之光束的強度。
請參照第4圖，其繪示一種不具導光元件之LED杯燈400之示意圖。由第4圖可以看出，若不使用導光元件的話，從LED光源404發出之光線將會有發散的情形。舉例來說，從LED光源404發出之光線412與414射向透鏡406a之底面410之後，會穿過底面410，並射向透鏡406a之上表面418，並直接射向透鏡406a之外部。由第4圖可以看出，光線412與414係以遠離中心線422的方向前進，而使得光線可以往中心線422集中的量降低，而使得中心線422上之光束的強度減少。
請參照第5圖與第6圖，其中第5圖為第1圖之LED杯燈100之角度與發光強度之關係曲線之一例，而第6圖則為第4圖之LED杯燈400之角度與發光強度之關係曲線之一例。第5圖與第6圖之橫軸為偏離中心線之立體角的角度，而縱軸為發光強度，單位為燭光(Candela，簡寫cd)。由第5圖可以看出，第1圖之第一實施例的LED杯燈100的光束角度(Beam Angle)為22度(光束角度即半輝度視角，半輝度視角等於1/2中心光強位置的角度，再乘以二)，而光束之最大強度為1050燭光。而由第6圖可以看出，第4圖之LED杯燈400的光束角度為26度，而光束之最大強度為630燭光。由第5圖與第6圖可以看出，與第4圖之LED杯燈400相較，使用導光元件106b之第一實施例的LED杯燈100確實可以達到讓光束更為集中，且具有較大的光束強度的功效。
第二實施例
請參照第7圖，其繪示乃依照本發明一第二實施例之一種LED杯燈之示意圖。與第一實施例不同的是，導光元件106b係由導光膜706b所取代。
LED杯燈700包括一座體702、一LED光源704及一導光裝置706。LED光源704配置於座體702上。導光裝置706配置於LED光源704上方。導光裝置706具有一導光區708，不透光區708係面對LED光源704。LED光源704射出之光線由導光區708導引後，再由導光裝置706之其他部份導引，以使LED光源704射出之光線向LED杯燈700外部射去。
於本實施例中，導光裝置706包括一透鏡706a及一導光膜706b。導光膜706b係鄰近透鏡706a配置。導光膜706b係面對LED光源704。導光膜706b所在之區域係定義出導光區708。導光膜706b例如係以塗佈(Coating)的方式形成於透鏡704上。導光膜706b之材質例如為可以讓光線反射之材質，例如為金屬。LED光源704射出之光線由導光膜706b反射後射向透鏡706a，再由透鏡706a導引，以使LED光源704射出之光線向LED杯燈700外部射去。
舉例來說，LED光源704射出之光線係由導光膜706b反射後射向透鏡706a之側面720，並經由側面720全反射後射向LED杯燈700之外部。
同樣地，透鏡704例如具有一凹槽716，亦可為平面或凸面，凹槽716具有一底面710。導光膜706b係配置於底面710。底面710例如係一向下突出之凹面，亦可為平面或凸面。
本實施例同樣的能達到與第一實施例相同之可讓光束更為集中，且具有較大的光束強度的優點。
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。
100、400、700‧‧‧LED杯燈
102、702‧‧‧座體
104、404、704‧‧‧LED光源
106、706‧‧‧導光裝置
106a、406a、706a‧‧‧透鏡
106b‧‧‧導光元件
108、708‧‧‧導光區
110、410、710‧‧‧底面
112、114、412、414‧‧‧光線
116、416、716‧‧‧凹槽
120、720‧‧‧側壁
122、422‧‧‧中心線
706b‧‧‧導光膜
第1圖繪示乃依照本發明一第一實施例之一種LED杯燈之示意圖。
第2圖為第1圖之透鏡與座體之立體圖。
第3圖則為第1圖之LED杯燈之部份立體圖。
第4圖繪示一種不具導光元件之LED杯燈之示意圖。
第5圖為第1圖之LED杯燈之角度與發光強度之關係曲線之一例。
第6圖則為第4圖之LED杯燈之角度與發光強度之關係曲線之一例。
第7圖繪示乃依照本發明一第二實施例之一種LED杯燈之示意圖。
100．．．LED杯燈
102．．．座體
104．．．LED光源
106．．．導光裝置
106a．．．透鏡
106b．．．導光元件
108．．．導光區
110．．．底面
112、114．．．光線
116．．．凹槽
120．．．側壁
122．．．中心線

Claims (14)

  1. 一種發光二極體(Light Emitting Diode,LED)杯燈，包括：一座體；一LED光源，配置於該座體上；以及一導光裝置，配置於該LED光源上方，該導光裝置具有一導光區，該導光區係面對該LED光源，該LED光源射出之光線由該導光區導引後，再由該導光裝置之其他部份導引，以使該LED光源射出之光線向LED杯燈外部射去，其中該LED杯燈於1/2中心光強位置的光束角度經使用該導光裝置被減小而達到光束集中且具有較大的光束強度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之LED杯燈，其中，該導光裝置包括：一透鏡；以及一導光元件，係鄰近該透鏡配置，該導光元件係面對該LED光源，該導光元件所在之區域係定義出該導光區。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之LED杯燈，其中，該LED光源射出之光線由該導光元件反射後射向該透鏡，再由該透鏡導引，以使該LED光源射出之光線向LED杯燈外部射去。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之LED杯燈，其中，該透鏡具有一凹槽，該凹槽具有一底面，該導光元件係配置於該底面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之LED杯燈，其中， 該底面係一向下突出之凹面。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之LED杯燈，其中，該底面係一平面。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之LED杯燈，其中，該底面係一凸面。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之LED杯燈，其中，該導光裝置包括：一透鏡；以及一導光膜，係鄰近該透鏡配置，該導光膜係面對該LED光源，該導光膜所在之區域係定義出該導光區。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之LED杯燈，其中，該導光膜係以塗佈(Coating)的方式形成於該透鏡上。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之LED杯燈，其中，該LED光源射出之光線由該導光膜反射後射向該透鏡，再由該透鏡導引，以使該LED光源射出之光線向LED杯燈外部射去。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之LED杯燈，其中，該透鏡具有一凹槽，該凹槽具有一底面，該導光膜係配置於底面。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之LED杯燈，其中，該底面係一向下突出之凹面。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之LED杯燈，其中，該底面係一平面。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之LED杯燈，其中，該底面係一凸面。
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