TWI426207B - Wide angle lighting scattering device - Google Patents

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TWI426207B
TWI426207B TW99146052A TW99146052A TWI426207B TW I426207 B TWI426207 B TW I426207B TW 99146052 A TW99146052 A TW 99146052A TW 99146052 A TW99146052 A TW 99146052A TW I426207 B TWI426207 B TW I426207B
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Chi Feng Chen
Mau Shiun Yeh
Pei Chih Liu
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Chung Shan Inst Of Science
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Description

廣角照明散射裝置
本發明係為一種廣角照明散射裝置，特別是將傳統中具有小角度光源散射形成為大角度光源的廣角照明散射裝置。
習知技術中，照明裝置乃利用燈泡做為發光的來源，其優點係具有大角度的發光角度且用以提供無方向性的光漫射，使得傳統燈泡具有大範圍的照明面積。然而，隨著節能與環保意識的提高，照明逐漸改採用發光二極體做為光源的來源，雖然發光二極體係為一種有效節能的照明裝置，但發光二極體的發光角度係相較傳統的燈泡發光角度係十分地狹窄。
為解決上述之問題，傳統技術中係採用發光二極體矩陣或以反射的方式用以解決上述之缺失，但仍然具有高能量損耗、高熱能產生或不易組裝等缺失。
故有需要有一種發明除可保有使用發光二極體之節能的優點外，亦可達到與傳統相同之大角度光源的照明。
本發明之一目的，係提供一種廣角照明散射裝置，其透過罩體與底座之結構以改變其光源行進的路徑，用以達成產生大角度光源的目的。
本發明之另一目的係根據上述之廣角照明散射裝置，其藉由設置於底座上之契型槽與罩體結合，用以達成加工容易與解決球型燈無法使用射出成型加工的目的。
本發明之另一目的係根據上述之廣角照明散射裝置，其藉由調整斜面與下端面以及錐體與下端面之間的夾角，用以達成決定大角度光源的目的。
本發明之又一目的係根據上述之廣角照明散射裝置，其藉由不規則表面之反射折射層，用以達成光源具有更大角度的出光角的目的。
為達到上述之目的，本發明係提供一種廣角照明散射裝置，係提供發光單元所產生之小角度光源散射形成大角度光源。其中，該廣角照明散射裝置係包含底座與罩體，該底座係具有上端面、下端面與反射折射層，該下端面朝該上端面延伸形成錐體，而該下端面係與該發光單元結合，且該反射折射層係環繞設置於該錐體之內緣；以及，該罩體係具有柔光表面，該單體係設置於該底座之該上端面，並與該錐體形成容置空間，而該小角度光源或經該罩體反射之一反射光源係分別地藉由該容置空間自該發光單元發射至該柔光表面或自該罩體反射至該底座。
與習知技術相較，本發明係提供一種廣角照明散射裝置，其可用以產生大角度光源，使得該光源係與傳統中照明光源所需之大角度相當，例如傳統日光燈管所產生之大角度光源，且本發明特別是將傳統發光二極體所產生之小角度光源散射成大角度光源，使得用以達到可提供大角度光源之發光二極體。此外，本發明係可直接地與該傳統發光二極體結合，係可藉由二次光學的方式，在無須改變傳統發光二極體之結構下，進一步可有效地、輕易地、方便地與快速地達到產生大角度光源的功效與目的。
為充分瞭解本發明的目的、特徵及功效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：參考第1圖，係本發明實施例之廣角照明散射裝置之結構示意圖。於第1圖中，該廣角照明散射裝置10係提供發光單元2所產生之小角度光源SAL散射形成大角度光源LAL。其中，該廣角照明散射裝置10係包含底座12與單體14，而該發光單元2係為單一發光二極體或複數發光二極體。
該底座12係具有上端面122、下端面124與反射折射層126，該下端面124係朝該上端面122延伸用以形成錐體128，而該下端面124係與該發光單元2結合，且該反射折射層126係環繞設置於該錐體128之內緣，而該上端面122係可為透明狀的材質。其中，該上端面122之面積係大於該下端面124之面積，亦即該錐體128於應用時，係將面積較小的下端面124套設於該發光單元2，而該發光單元2所產生之小角度光源SAL係自相較該下端面124之面積較大的該上端面122出光。再者，該反射折射層126係自該下端面124朝向該上端面122形成具有斜率的斜面SP，且於另一實施例中，該反射折射層126與該錐體128之間係具有第二折射率n2 ，用以提供該小角度光源SAL進行反射與折射，藉以改變其光路徑。
該罩體14係具有柔光表面142，例如柔光表面142係可為霧面。再者，該罩體14係設置於該底座12之該上端面122，並與該錐體128形成容置空間144，而該小角度光源SAL係可藉由該容置空間144自該發光單元2發射至該柔光表面142，亦或者經該罩體14反射之反射光源FL係可自該罩體14反射至該底座12或者該反射折射層126。其中，該容置空間144係具有一第一折射率n1 。
再者，該斜面SP與該下端面124係具有第一夾角Θ1 ，以及該錐體128與該下端面124係具有第二夾角Θ2 ，其可藉由調整該第一夾角Θ1 與該第二夾角Θ2 係用以決定該大角度光源LAL。換言之，產生小角度光源SAL之發光單元2，係可藉由與該廣角照明散射裝置10的結合，將該小角度光源SAL透過具有柔光表面142之該罩體14，再配合該反射折射層126用以形成該大角度光源LAL。
第2圖為本實施例之光線追跡圖，其中發光單元2使用CREE公司XP-E型發光二極體，產生約±60度小角度光源SAL，第一夾角Θ1 為37度，第二夾角Θ2 為70度。第3圖為照度分布圖，顯示經廣角照明散射裝置10可產生約±120度之大角度光源LAL。
參考第4圖，係本發明另一實施例之廣角照明散射裝置之結構示意圖。於第4圖中，該廣角照明散射裝置10’係同樣包含底座12與罩體14，而不同的是，於此該上端面122更包括契型槽130，係環繞設置於該上端面122之周緣，並用以對應該罩體14，用以提供該罩體14透過該契形槽130結合至該底座12，用以形成該廣角照明散射裝置10’。此外，可再透過UV膠、AV膠等進行膠合，用以固設該底座12與該罩體14。換言之，藉由分離的罩體14與底座12，係可使得加工容易，進而改善此類球型燈無法使用射出成型加工的問題。
參考第5圖，係本發明又一實施例之廣角照明散射裝置之結構示意圖。於第5圖中，該廣角照明散射裝置10”係同樣地包含底座12與罩體14，而與前述實施例中該反射折射層126係為光滑平面不同的是，於此反射折射層126係為不規則表面，其使得該廣角照明散射裝置10”可用以達成光源具有更大角度的出光角。
與習知技術相較，本發明係提供一種廣角照明散射裝置，其可用以產生大角度光源，使得該光源係與傳統中照明光源所需之大角度相當，例如傳統日光燈管所產生之大角度光源，且本發明特別是將傳統發光二極體所產生之小角度光源散射成大角度光源，使得用以達到可提供大角度光源之發光二極體。此外，本發明係可直接地與該傳統發光二極體結合，係可藉由二次光學的方式，在無須改變傳統發光二極體之結構下，進一步可有效地、輕易地、方便地與快速地達到產生大角度光源的功效與目的。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明的範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效的變化與置換，均應設為涵蓋於本發明的範疇內。因此，本發明的保護範圍當以下文的申請專利範圍所界定者為準。
2‧‧‧發光單元
10、10’、10”‧‧‧廣角照明散射裝置
12‧‧‧底座
122‧‧‧上端面
124‧‧‧下端面
126‧‧‧反射折射層
128‧‧‧錐體
130‧‧‧契型槽
14‧‧‧罩體
142‧‧‧柔光表面
144‧‧‧容置空間
LAL‧‧‧大角度光源
SAL‧‧‧小角度光源
SP‧‧‧斜面
FL‧‧‧反射光源
n1 ‧‧‧第一折射率
n2 ‧‧‧第二折射率
第1圖係本發明實施例之廣角照明散射裝置之結構示意圖；第2圖係本發明實施例之廣角照明散射裝置之光線追跡圖；第3圖係本發明實施例之廣角照明散射裝置之發光強度角度分布圖；第4圖係本發明另一實施例之廣角照明散射裝置之結構示意圖；以及第5圖係本發明又一實施例之廣角照明散射裝置之結構示意圖。
2．．．發光單元
10．．．廣角照明散射裝置
12．．．底座
122．．．上端面
124．．．下端面
126．．．反射折射層
128．．．錐體
14．．．罩體
142．．．柔光表面
144．．．容置空間
LAL．．．大角度光源
SAL．．．小角度光源
SP．．．斜面
FL．．．反射光源
n1 ．．．第一折射率
n2 ．．．第二折射率

Claims (10)

  1. 一種廣角照明散射裝置，係提供一發光單元所產生之一小角度光源散射形成一大角度光源，其包含：一底座，係具有一上端面、一下端面與一反射折射層，該下端面朝該上端面延伸形成一錐體，而該下端面係與該發光單元結合，且該反射折射層係環繞設置於該錐體之內緣，該反射折射層與該錐體之間具有一第二折射率；以及一罩體，係具有一柔光表面，該罩體係設置於該底座之該上端面，並與該錐體形成一容置空間，而該小角度光源或經該罩體反射之一反射光源係分別地藉由該容置空間自該發光單元發射至該柔光表面或自該罩體反射至該底座，該容置空間具有一第一折射率；其中藉由調整該反射析射層與該下端面之間的夾角及該錐體與該下端面之間的夾角，而改變來自於該小角度光源或經該罩體反射之一反射光源的光路徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之廣角照明散射裝置，其中該上端面更包括一契型槽，用以使該罩體係藉由該契型槽結合至該底座。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之廣角照明散射裝置，其中該上端面之面積係大於該下端面之面積。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之廣角照明散射裝置，其中該反射折射層係自該下端面朝向該上端面形成具有斜率的斜面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之廣角照明散射裝置，其中該斜面與該下端面係具有一第一夾角。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之廣角照明散射裝置，其中該錐體與該下端面係具有一第二夾角。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之廣角照明散射裝置，其中調整該第一夾角與該第二夾角係用以決定該大角度光源。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之廣角照明散射裝置，其中該反射折射層係為一不規則表面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之廣角照明散射裝置，其中該柔光表面係為霧面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之廣角照明散射裝置，其中該上端面係為透明狀。
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