TWI428535B - Condenser lighting device - Google Patents

Description

聚光照明裝置

本發明係有關一種聚光照明裝置，特別是指一種利用隔板或罩體之導光柱來將主光束以外的光予以均勻化或弱化之聚光照明裝置。

由於科技日新月異，人類生活亦因此而更加便利、舒適，而電燈之發明更是我們日常生活不可或缺之一項產品。傳統市面上運用燈絲發光之燈泡，以譬如為鎢絲構成之燈絲予以通電，使其為點光源而由中心向外投射出光線；但是此種燈泡相當耗電且會產生高熱、使用壽命短，因此，近來更發展出以發光二極體(LED)作為照射光源。

目前市面上之發光二極體，乃是將發光二極體晶片貼附於基座中央，外部再以環氧樹脂或矽膠予以封裝，封裝之頂部略呈弧形，以形成一光學凸透鏡，並藉由光學凸透鏡使得晶片所產生的光束得以經由折射而具有一定的發射角度。

雖然發光二極體具有低耗電的特性，且有較長的使用年限，但是單一發光二極體的光源強度提高時，其發光面積便會增加，既有之光學聚焦系統，難以將主光束投射到較小的角度內；若使用多個發光二極體來投射時，則無法使用單一光學系統，來將多個發光二極體投射出較小角度的主光束。

因此，為了因應此一需求，前案如中華民國公告第549557號專利、美國公告第7,011,432號專利，揭示了一種將複數個發光二極體對應配置於具有複數反射鏡面之反光罩，以藉由反光罩的反射鏡面，來分別將發光二極體所發射之光束予以向外反射，而模擬形成由中心向外投射之一中心光源，因而可克服發光二極體投射亮度難以提高的缺失。然而，此種由多個發光二極體模擬而成之中心光源，其所發出之光束並不會完全投射到對應的反射鏡面上，而會有一些光投射到非對應的反射鏡面上，以致在應用聚光杯聚光時，即會在主光束之外形成影響照明品質之雜光副光圈，而不利於此一模擬而成的中心光源在照明裝置上之應用。

鑒於以上的問題，本發明的主要目的在於提供一種聚光照明裝置，利用隔板配置於反射鏡面之間以隔開發光源，而可以在維持主光束的投射角度下，將主光束以外的光明顯降低或均勻化，藉以減少或避免雜光副光圈的問題。

本發明的另一目的在於提供一種聚光照明裝置，藉由在罩體形成複數個平行排列的導光柱，使發光源所投射出來的主光束可以直接透過導光柱投射，而主光束以外的光會照射到導光柱的壁面，從而使主光束以外的光降低或打散。

為達上述目的，本發明所揭露之聚光照明裝置，其聚光杯杯體內部設置有反光罩，以藉由分別對應於複數發光源所發射之光束的反射鏡面，來將發光源所發射之光束朝向杯體反射，而模擬形成可為聚光杯聚光之中心光源，並利用複數隔板分別配置於反射鏡面之間以隔開發光源所發射之光束，藉以避免將光束投射於非對應之反射鏡面上，而將主光束以外的光予以降低或打散；其中當隔板係使用具有吸光特性之材料所製成時，即可有效降低主光束以外的光；而當隔板係使用具有散光特性之材料所製成時，則可有效將主光束以外的光打散、均勻化。

另外，本發明所揭露之另一種聚光照明裝置，是藉由在罩體形成複數個平行排列的導光柱，使發光源所投射出來與導光柱壁面成一預設角度內的主光束可以直接透過導光柱投射，主光束以外的光則照射到導光柱的壁面而予以降低或打散；其中當壁面係為具有吸光特性之材料所製成時，即可有效降低主光束以外的光，而當壁面係為具有散光特性之材料所製成時，則可有效將主光束以外的光打散、均勻化。

為使對本發明的目的、特徵及其功能有進一步的了解，茲配合圖式詳細說明如下：

請參照第1圖所示，係為本發明所提供之第一實施例之聚光照明裝置的立體分解圖。

聚光照明裝置包含有彼此相接合之罩體40、聚光杯30，以及複數隔板20、複數發光源10；其中，罩體40設置於聚光杯30頂部的開口，而聚光杯30具有杯形之杯體，杯體內部設置有由複數反射鏡面32所構成之反光罩31，反光罩31底部為底板11，可供譬如為發光二極體之發光源10以環形或多面體排列方式安裝其上，每一反射鏡面32對應於一發光源10所發射之光束，且每一反射鏡面32與對應的發光源10的光束投射方向具有一適當夾角，使得這些發光源10所發射的光束可藉由反射鏡面32朝向杯體反射，而模擬形成可為聚光杯聚光之一中心光源。其中，反射鏡面32可為平面或弧面，以達到不同的模擬效果。例如，欲模擬之中心光源與反射鏡面32之距離等於發光源10的光束投射至反射鏡面32之距離時，可以使用平面之反射鏡面32；而當模擬之中心光源與反射鏡面32之距離小於發光源10的光束投射至反射鏡面32之距離時，則可以使用具有如拋物面的反射鏡面32。

此外，反光罩31對應發光源10一側之反射鏡面32間更設有複數隔板20，隔板20之大小需足以隔離發光源10所發射的光束投射到非對應反射鏡面32上。請同時參照第2圖與第3圖，詳細繪示了本實施例之隔板20與反射鏡面32、發光源10間的關係；這些隔板20分別接合於相鄰的反射鏡面32之間並隔開發光源10，使得投射於這些隔板20之光會受到隔板20的散射、漫射或吸收後予以均勻化或弱化，並避免發光源10所發射的光束投射到非對應反射鏡面32上而產生主光束以外之雜光。並且，若使用具有吸光特性之材料所製成的隔板20(譬如深色的壓克力或塑膠)，即可以將投射於這些隔板20之光吸 收，而有效降低主光束以外的光；若使用具有散光特性之材料所製成的隔板20(譬如淺色或半透光的壓克力或塑膠)則可以將主光束以外的光予以打散、均勻化。

請參照第4、5圖所示，係分別為本發明所提供之第二實施例之聚光照明裝置的立體組合圖、分解圖。

聚光照明裝置包含有彼此相接合之罩體40、聚光杯30，以及複數發光源10；其中，罩體40設置於聚光杯30頂部的開口，而聚光杯30具有杯形之杯體，杯體內部設置有由複數反射鏡面32所構成之反光罩31，反光罩31底部為底板11，可供譬如為發光二極體之發光源10以環形或多面體排列方式安裝其上，每一反射鏡面32對應於一發光源10所發射之光束，且每一反射鏡面32與對應的發光源10的光束投射方向具有一適當夾角，使得這些發光源10所發射的光束可藉由反射鏡面32朝向杯體反射，而模擬形成可為聚光杯聚光之一中心光源。同前所述地，反射鏡面32亦可為平面或弧面，以達到不同的模擬效果。

請同時參見第6圖，罩體40上內嵌複數平行排列之導光柱41，藉此複數平行排列之導光柱41，使得與導光柱41壁面成一預設角度內之主光束12可直接通過而投射出來，而其餘光束13(即主光束以外的光)則藉由導光柱41之壁面打散或弱化。

就第4、5圖所提供之實施態樣來看，導光柱41內嵌於罩體40上直接開設的複數個平行圓形空心柱陣列中，故其貫穿罩體40而與罩體40一體成型，並配合罩體40係為具有吸光特性之材料(譬如深色材料)，或者是具有散光特性之材料(譬如淺色或半透光材料)所製成，使其壁面具有吸光、或是散光之特性，而可達到吸收、降低、打散或是均勻化主光束以外之光的效果。

請參見第7圖，係本發明所提供之第三實施例之聚光照明裝置的立體分解圖。除了上述實施例外，導光柱41也可以是彼此相鄰黏著固定之複數玻璃柱或壓克力柱42所構成，其可緊密依序排列(見第8A圖)，並將玻璃柱或壓克力柱42利用表面處理方式，使玻璃柱或壓克力柱42壁面具有吸光或散光特性，譬如在玻璃柱或壓克力柱42壁面塗上吸光材料，再將複數玻璃柱或壓克力柱42貼合在一起，則形成具有吸光特性的導光柱41。再者，因玻璃柱或壓克力柱42之截面大多為圓形，因此也可在其間的縫隙上，穿插具有較小尺寸之不同外徑的玻璃柱或壓克力柱42(見第8B圖)，以達到更加緊密的配置，而增加導光柱41的透光效果。當然，除了圓形截面的導光柱41外，請參閱第8C圖，係本發明所提供之第三實施例之聚光照明裝置的六角形導光柱41之局部放大圖，亦可將其設計為六角形導光柱41，將可更加降低彼此之間的空隙。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10．．．發光源

11．．．底板

12．．．光束

13．．．光束

20．．．隔板

30．．．聚光杯

31．．．反光罩

32．．．反射鏡面

40．．．罩體

41．．．導光柱

42．．．玻璃柱或壓克力柱

第1圖係本發明所提供之第一實施例之聚光照明裝置的立體分解圖

第2圖係本發明所提供之第一實施例之聚光照明裝置的隔板與發光源之局部放大圖；

第3圖係本發明所提供之第一實施例之聚光照明裝置的俯視透視圖。

第4圖係本發明所提供之第二實施例之聚光照明裝置的立體組合圖；

第5圖係本發明所提供之第二實施例之聚光照明裝置的立體分解圖；

第6圖係本發明所提供之第二實施例之聚光照明裝置的剖面圖；

第7圖係本發明所提供之第三實施例之聚光照明裝置的立體分解圖；

第8A圖係本發明所提供之第三實施例之聚光照明裝置的導光柱之局部放大圖；

第8B圖係本發明所提供之第三實施例之聚光照明裝置的不同尺寸導光柱之局部放大圖；及

第8C圖係本發明所提供之第三實施例之聚光照明裝置的六角形導光柱之局部放大圖。

10．．．發光源

11．．．底板

20．．．隔板

30．．．聚光杯

31．．．反光罩

32．．．反射鏡面

40．．．罩體

Claims (19)

1. 一種聚光照明裝置，其包含：複數發光源，每一發光源可發射出一光束；一聚光杯，係為頂部具有一開口之一杯體所構成，該杯體內部並設置有一反光罩，該反光罩係由分別對應於該些發光源所發射之該光束的複數反射鏡面所構成，用以分別將該些發光源所發射之該光束朝向該杯體反射，而模擬形成可為該聚光杯聚光之一中心光源；及複數隔板，分別配置於該些反射鏡面之間，用以隔開該些發光源所發射之該光束，以避免將該光束投射於非對應之該反射鏡面上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之聚光照明裝置，其中該些發光源係以環形排列方式配置於該聚光杯上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之聚光照明裝置，其中該些發光源係以多面體排列方式配置於該聚光杯上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之聚光照明裝置，其中該些隔板係為具有吸光特性之材料所製成，用以吸收投射於該些隔板上之該光束。
5. 如申請專利範圍第1項所述之聚光照明裝置，其中該些隔板係為具有散光特性之材料所製成，用以打散、均勻化投射於該些隔板上之該光束。
6. 如申請專利範圍第1項所述之聚光照明裝置，其中該些發光源係為發光二極體。
7. 如申請專利範圍第1項所述之聚光照明裝置，其中該些反射鏡面係為平面或弧面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之聚光照明裝置，更包含一罩體，設置於該聚光杯頂部的該開口。
9. 一種聚光照明裝置，其包含：複數發光源，每一發光源可發射出一光束；一聚光杯，係為頂部具有一開口之一杯體所構成，該杯體內部並設 置有一反光罩，該反光罩係由分別對應於該些發光源所發射之該光束的複數反射鏡面所構成，用以分別將該些發光源所發射之該光束朝向該杯體反射，而模擬形成可為該聚光杯聚光之一中心光源；及一罩體，設置於該聚光杯之頂部的該開口，並內嵌複數平行排列之導光柱，使得與該些導光柱之壁面成一預設角度內之該光束係可直接通過而投射出來，而與該些導光柱之壁面成該預設角度外的光束，則藉由該些導光柱之壁面而打散或弱化。
10. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些發光源係以環形排列方式配置於該聚光杯上。
11. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些發光源係以多面體排列方式配置於該聚光杯上。
12. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些導光柱係為貫穿該罩體之空心柱。
13. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些導光柱外之該罩體係為具有吸光特性之材料所製成。
14. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些導光柱外之該罩體係為具有散光特性之材料所製成。
15. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些導光柱係為玻璃柱或壓克力柱。
16. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些導光柱之橫截面係為圓形或六角形。
17. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些導光柱之橫截面尺寸不相同。
18. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些發光源係為發光二極體。
19. 如申請專利範圍第9項所述之聚光照明裝置，其中該些反射鏡面係為平面或弧面。