TWI422776B - 發光裝置 - Google Patents

Description

發光裝置

本發明係有關於一種發光裝置，尤指一種具有泛光效果的發光裝置。

隨著鎢絲燈泡逐漸被淘汰與禁用，LED(發光二極體)產業在環保節能議題發酵之下，其市場持續蓬勃發展，尤其應用在照明產業更被視為明日之星。

發光二極體係藉由晶片產生「電致發光」之節能照明科技，但發光二極體乃為一種指向性光源，故發光二極體之發光特性會形成如同聚光燈一般的點光源照明效果，而照明區域之外便會形成暗區，故與傳統照明燈具(如日光燈、白熾燈泡或省電燈泡)之「全光源」照明效果極為不同；而在傳統作法上，可於發光二極體的光軸前方設置光學元件，藉以調整其照明範圍，但目前僅能達到縮小暗區之範圍，依舊無法解決亮暗區域的問題。緣此，發光二極體所製成之燈具較常運用在局部照明之特定用途上，諸如商業投影、聚光、指示等方面，而仍無法應用於辦公或家庭用照明之用途。

再一方面，由於發光二極體的應用與日遽增，UL/CUL等多國安規亦針對發光二極體的產品如：LED燈具、LED燈泡及LED電源供應器等三種基本產品分類，制訂安規標準，以做為業者欲進行產品安規檢測的基本指南；而在上述標準中，照光角度的規格亦明確地規範於其中。

因此，如何有效的提高發光二極體產品的照光角度，以符合使用上的需求及安規的規範要求，實為研發的重要目標。

本案發明人有鑑於上述習用的技術於實際施用時的缺失，且積累個人從事相關產業開發實務上多年之經驗，精心研究，終於提出一種設計合理且有效改善上述問題之結構。

本發明之主要目的，在於提供一種發光裝置，其可利用光源排列與其擺放角度之設計，使指向性的發光光源達成泛光照明的目的。

本發明之另一目的，在於提供一種發光裝置，其所發出之光線可達到安規所要求的規格。

為了達到上述目的，本發明係提供一種發光裝置，係包括：一基座，其具有一結合面；一設於該結合面上之透光殼體，該透光殼體形成一容置空間；一設於該結合面上之固定座，且該固定座係容設於該容置空間中，其中該固定座具有一個與該結合面接合之底面及多個連接於該底面之第一安裝側面；一發光單元，其包括三個以上的第一發光元件，且所述的第一發光元件係選擇性地設於不同的該些第一安裝側面上；其中，所述的第一發光元件之光軸與該結合面之法線方向之間的第一夾角係至少大於30度。

本發明更提供一種發光裝置，係包括：一基座，其具有一結合面；一設於該結合面上之透光殼體，該透光殼體形成一容置空間；一設於該結合面上之固定座，且該固定座係容設於該容置空間中，其中該固定座具有一個與該結合面接合之底面、四個第一安裝側面及四個第二安裝側面；一發光單元，其包括設於每一個該第一安裝側面上的第一發光元件及設於每一個該第二安裝側面上的第二發光元件；其中，所述的第一發光元件之光軸與該結合面之法線方向之間的第一夾角係至少大於30度。

在具體實施例中，固定座上設有安裝側面(即第一安裝側面及第二安裝側面)，故可將發光單元之發光元件安裝於其上，並調整發光元件的位置及發光位置與法線方向間的夾角，藉以使發光裝置發出均勻的泛光效果。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

本發明提出一種發光裝置，其可將具有指向性的發光光源藉由排列態樣與角度的設計達成符合安規標準之泛光照明之發光裝置。

請參考第一圖、第一A圖及第一B圖，其係顯示本發明第一實施例之發光裝置1；其中本發明之發光裝置1係至少包括基座10、透光殼體11、固定座12及發光單元13。

在本具體實施例中，基座10上設有一結合面101，而該透光殼體11與固定座12係設於該結合面101上；具體而言，該透光殼體11係為一罩體結構，其蓋設於該結合面101上，以形成一容置空間110，而固定座12則固接於該結合面10，並容設於該容置空間110中；該固定座12具有一底面121及多個連接於該底面121之第一安裝側面122，該底面121係接合於該基座10之結合面101。在本具體實施例中，該固定座12係為一錐形的座體，其主要由一三邊形的底面121與三個第一安裝側面122所構成，該固定座12之底面121係以燒結、黏合、或機構固定的方式組接於該基座10之結合面101，而上述三個第一安裝側面122係用以安裝發光單元13；再者，該固定座12更可提供發光單元13之散熱效果。

發光單元13可包括三個以上的第一發光元件131，該些第一發光元件131係設於不同的第一安裝側面122上；如第一圖所示，本實施例之發光單元13具有三個第一發光元件131，該三個第一發光元件131係分別固設於上述三個第一安裝側面122上。

另一方面，所述的第一發光元件131之光軸L與該結合面101之法線方向N(或稱鉛直線)之間的第一夾角θ1係至少大於30度(如第一B圖)。值得注意的是，每一第一發光元件131之光軸L與該結合面101之法線方向N之間的第一夾角θ1可相同或不同，僅需符合上述的角度限制即可。

因此，本發明可藉由所述的第一發光元件131在不同的第一安裝側面122的位置，搭配第一發光元件131之光軸與該結合面101之法線方向N之角度限制，達成泛光型態的發光態樣，尤更可符合安規之要求，例如在135度(°)至180度之區間具有至少5%的總流明值，或是光源的發光強度(luminous intensity(candelas))分佈於0度、45度和90度之垂直平面呈現垂直對稱分佈等等，後文之實施例會針對上述安規規範進行測試。

另一方面，請參考第一B圖，每一第一發光元件131與該結合面101之間的最小距離D係大於5公釐，該最小距離D較佳係大於8公釐，換言之，第一發光元件131與該結合面101之間沿著該結合面101之法線方向N所形成的距離長度係大於5公釐，較佳係大於8公釐。

請參考第二圖，其顯示本發明之第二實施例，其與第一實施例不同之處在於，本實施例之發光單元13具有四個第一發光元件131，該四個第一發光元件131係固設於固定座12之四個第一安裝側面122上，換言之，上述每一個第一安裝側面122上均設有第一發光元件131。同於第一實施例，本發明可藉由所述的第一發光元件131固設在不同的第一安裝側面122，搭配第一發光元件131與該結合面101之法線方向N之角度限制，達成泛光型態的發光態樣，並可符合安規之要求。

請參考第三圖，其顯示本發明之第三實施例，其與第二實施例不同之處在於，該固定座12更包括一對應於該底面121之頂面123，亦即固定座12的上下分別為頂面123與底面121，而四個第一安裝側面122則分別連接於頂面123與底面121，且發光單元13所具有之四個第一發光元件131均分別固設於固定座12之四個第一安裝側面122上，頂面123上並無設置有所述的第一發光元件131；同於上述實施例，本實施例可藉由所述的第一發光元件131固設在不同的第一安裝側面122，搭配第一發光元件131與該結合面101之法線方向N之角度限制，達成泛光型態的發光態樣，並可符合安規之要求。

請參考第四圖，其顯示本發明之第四實施例，其與第三實施例不同之處在於，該固定座12更包括多個連接於該底面121與該些第一安裝側面122之間的第二安裝側面124，因此，第四實施例之固定座12呈現出長柱狀的結構，發光單元13所具有之四個第一發光元件131均分別固設於固定座12之四個第一安裝側面122上，頂面123與第二安裝側面124上並無設置有所述的第一發光元件131；同於上述實施例，本實施例可藉由所述的第一發光元件131固設在不同的第一安裝側面122，搭配第一發光元件131與該結合面101之法線方向N之角度限制，達成泛光型態的發光態樣，並可符合安規之要求。

請參考第五圖與第五A圖，其顯示本發明之第五實施例，其與第四實施例不同之處在於，該發光單元13更包括多個第二發光元件132，該些第二發光元件132係選擇性地設於不同的該些第二安裝側面124上，以對應該些第一發光元件131。另一方面，安裝於第二安裝側面124上之第二發光元件132的光軸L與該結合面101之法線方向N之間形成一第二夾角θ2，而該第二夾角θ2係大於第一發光元件131之光軸L與該結合面101之法線方向N之間所形成的第一夾角θ1；由圖觀之，在本實施例中，第二夾角θ2約為90度，而第一夾角θ1係為大於30度之銳角，故第二夾角θ2大於第一夾角θ1。另外，第五B圖則顯示一第六實施例，其與第五實施例不同之處在於，第二夾角θ2大於90度，換言之，該固定座12的截面積係沿著遠離該結合面101的方向形成由小而大、再由大至小的態樣。再一方面，第五C圖則顯示第七實施例，其與第五A圖不同之處在於，基座10之結合面101的側緣形成一切角部，該切角部的表面與結合面101界定出一第三夾角θ3，切角部係可用於擴大發光裝置的泛光效果，以提高整體光源的均勻性。

再者，為達較佳的泛光照射態樣，每一第一發光元件131與其所對應之第二發光元件132係沿著該結合面101之法線方向N排列，換言之，每一第一發光元件131係位於其所對應之第二發光元件132之上方。

在本具體實施例中，該固定座12具有一個與該結合面101接合之底面121、四個第一安裝側面122及四個第二安裝側面124；而該發光單元13則包括設於每一個該第一安裝側面122上的第一發光元件131及設於每一個該第二安裝側面124上的第二發光元件132，換言之，發光單元13共包括有四個第一發光元件131及四個第二發光元件132，且該固定座12之頂面123上並未設有任何的發光元件。

再者，每一第二發光元件132的位置會實質地位於其所對應之第一發光元件131的下方；而同於前述之實施例，該第二夾角θ2係大於第一夾角θ1，且第一發光元件131、第二發光元件132與該結合面101之間的最小距離D均大於5公釐，該最小距離D較佳係大於8公釐(如第一B圖所示)。

如第六圖所示，其係顯示本發明之第五實施例之發光裝置之發光特性的測試圖，其中第一夾角θ1為60度，第二夾角θ2為90度，而透光殼體11係為接近朗伯散射(Lambertian scattering)材料，由圖可知，本發明之發光裝置可滿足光源於135度至180度之區間具有至少5%之總流明值(本具體實施例的總流明值約為10%)；另外，第七圖顯示本發明之第七實施例之發光裝置之發光特性的測試圖，其中第一夾角θ1為60度，第二夾角θ2為130度，第三夾角θ3為60度，而透光殼體11係為接近高斯散射(Gaussian scattering)材料，同樣地，由圖可知，本具體實施例亦可滿足光源於135度至180度之區間具有至少5%之總流明值(本具體實施例的總流明值約為10%)。上述光源之發光強度(luminous intensity(candelas))分佈於0度、45度和90度之垂直平面均呈現垂直對稱分佈，以及光源於0度到135度(垂直軸對稱)之發光強度均呈平滑分佈，且在0度到135度中的任何角度之發光強度與0度到135度中的發光強度之平均值均相差不超過20%之安規要求。

值得說明的是，本發明之具體實施例並不限定第一發光元件131與第二發光元件132的種類，例如發光二極體、二極體模組或陣列等等，本發明之優點如下：

1、本發明可解決指向性的發光光源無法達到廣泛角度之光照的問題。換言之，本發明可利用固定座之結構使指向性的發光光源達成泛光照明的目的。

2、另外，本發明之發光裝置更可滿足安規之規定，故極具有商業價值。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效技術變化，均包含於本發明之範圍內。

1．．．發光裝置

10．．．基座

101．．．結合面

11．．．透光殼體

110．．．容置空間

12．．．固定座

121．．．底面

122．．．第一安裝側面

123．．．頂面

124．．．第二安裝側面

13．．．發光單元

131．．．第一發光元件

132．．．第二發光元件

N．．．法線方向

L．．．光軸

D．．．最小距離

θ1．．．第一夾角

θ2．．．第二夾角

θ3．．．第三夾角

第一圖係為本發明第一實施例之發光裝置的立體示意圖。

第一A圖係為本發明第一實施例之固定座與第一發光元件的示意圖。

第一B圖係為本發明第一實施例之發光裝置的側視圖。

第二圖係為本發明第二實施例之發光裝置的立體示意圖。

第三圖係顯示本發明第三實施例之發光裝置的側視圖。

第四圖係為本發明第四實施例之固定座與第一發光元件的示意圖。

第五圖係為本發明第五實施例之發光裝置的立體示意圖。

第五A圖係為本發明第五實施例之發光裝置的側視圖。

第五B圖係為本發明第六實施例之發光裝置的立體示意圖。

第五C圖係為本發明第七實施例之發光裝置的側視圖。

第六圖係為本發明第五實施例之發光裝置之發光特性的測試圖。

第七圖係為本發明第七實施例之發光裝置之發光特性的測試圖

10．．．基座

101．．．結合面

11．．．透光殼體

110．．．容置空間

12．．．固定座

121．．．底面

122．．．第一安裝側面

123．．．頂面

124．．．第二安裝側面

131．．．第一發光元件

132．．．第二發光元件

N．．．法線方向

L．．．光軸

θ1．．．第一夾角

θ2．．．第二夾角

Claims (7)

1. 一種發光裝置，係包括：一基座，其具有一結合面，且該基座之該結合面的側緣形成一切角部，該切角部為光滑平整面；一設於該結合面上之透光殼體，該透光殼體形成一容置空間；一設於該結合面上之固定座，且該固定座係容設於該容置空間中，其中該固定座具有一個與該結合面接合之底面及多個連接於該底面之第一安裝側面，及多個連接於該底面與該些第一安裝側面之間的第二安裝側面；；一發光單元，其包括三個以上的第一發光元件及多個第二發光元件，且所述的第一發光元件係分別設於不同的該些第一安裝側面上，而該些第二發光元件係選擇性地設於不同的該些第二安裝側面上，以對應該些第一發光元件；其中，所述的第一發光元件之光軸與該結合面之法線方向之間的一第一夾角係至少大於30度，所述的第二發光元件之光軸與該結合面之法線方向之間的一第二夾角係大於該第一夾角，該切角部的表面與結合面界定出一第三夾角，且該第三夾角等於60度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該固定座更包括一對應於該底面之頂面，而該頂面上不設置有所述的第一發光元件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該固定座更包括多個連接於該底面與該些第一安裝側面之間的第二安裝側面，且該些第二安裝側面上不設置有所述的第一發光元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述的第一發光元件之其中之一與其所對應之第二發光元件係沿著該結合面之法線方向排列，使所述的第一發光元件之其中之一位於其所對應之第二發光元件之上方。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述的第一發光元件與該結合面之間的最小距離係大於5公釐。
6. 一種發光裝置，係包括：一基座，其具有一結合面，且該基座之該結合面的側緣形成一切角部，該切角部為光滑平整面；一設於該結合面上之透光殼體，該透光殼體形成一容置空間；一設於該結合面上之固定座，且該固定座係容設於該容置空間中，其中該固定座具有一個與該結合面接合之底面、四個第一安裝側面及四個第二安裝側面；一發光單元，其包括設於每一個該第一安裝側面上的第一發光元件及設於每一個該第二安裝側面上的第二發光元件；其中，所述的第一發光元件之光軸與該結合面之法線 方向之間的第一夾角係至少大於30度，所述的第二發光元件之光軸與該結合面之法線方向之間的一第二夾角係大於該第一夾角，該切角部的表面與結合面界定出一第三夾角，且該第三夾角等於60度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中所述的第一發光元件之其中之一與其所對應之第二發光元件係沿著該結合面之法線方向排列，使所述的第一發光元件之其中之一位於其所對應之第二發光元件之上方。