TWI443278B - 發光二極體燈具 - Google Patents

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Description

發光二極體燈具
本發明是有關於一種發光二極體燈具，且特別是有關於一種具有導光元件之發光二極體燈具。
隨著照明技術的發展，一種更為節能環保的光源，即發光二極體(light emitting diode)燈泡，已被開發出來。發光二極體燈泡中的發光二極體藉由在P-N接面中重組電子與電洞來發光。相較於白熾燈泡或螢光燈，發光二極體燈泡具有低消耗功率(power consumption)及長壽命的優點。
然而，在習知的發光二極體燈泡中，多將發光二極體設置於散熱底座上，使得發光二極體燈泡所發出大部分的光線集中在正視方向上，進而讓使用者產生直視眩光的問題。相較於傳統的白熾燈燈泡，習知的發光二極體燈泡有明顯使用上的缺點。
有鑑於此，本發明提供一種發光二極體燈具，其可改善習知發光二極體燈具之眩光問題。
本發明提供一種發光二極體燈具，包括燈罩、基座、多個發光元件以及導光元件。基座與燈罩連接且與燈罩共同定義出容納空間。基座具有多個支架往該燈罩方向延伸。發光元件位於容納空間內且配置於支架之內壁上。導 光元件位於容納空間內且被這些支架圍繞。導光元件將自發光元件所發出的光線導向燈罩。
基於上述，本發明之發光二極體燈具藉由導光元件可將位於支架內壁上的發光元件所發出之光線均勻地分配至燈罩的各部位，從而避免眩光的問題。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
 第一實施例
圖1為本發明第一實施例之發光二極體燈具的剖面示意圖。圖2為沿著圖1之剖面A所繪示之發光二極體燈具的剖面示意圖。請同時參照圖1及圖2，本實施例之發光二極體燈具100包括燈罩110、基座120、多個發光元件130(繪於圖2)以及導光元件140。
基座120與燈罩110連接，且與燈罩110共同定義出容納空間R。更進一步地說，本實施例之燈罩110包括上罩部112，以及連接上罩部112與基座120之下罩部114。本實施例之多個發光元件130可位於燈罩110的同一剖面A上(繪於圖2)，其中上罩部112與下罩部114分設於發光元件130所構成之剖面A的兩側(繪於圖1)。
舉例而言，本實施例之燈罩110例如為球殼，而發光元件130位於此球殼之球心所在之剖面A上。上罩部112與下罩部114例如為被剖面A所區隔之上半部球殼與下半 部球殼。但本發明不限於此，燈罩110(包括上罩部112與下罩部114)的形狀以及上罩部112與下罩部114的位置定義方式可視發光元件130的出光角度、出光範圍、導光元件140的相對位置或該發光二極體燈具的使用環境等實際需求做適當的調整。在本實施例中，上罩部112之材質以及下罩部114之材質可為透光材質，且上罩部112與下罩部114之表面可做霧化處理，使光線L經過上罩部112或下罩部114後可均勻地往各方向傳遞，進而使得發光二極體燈具100具有均勻的照度。
圖3為沿著圖2之剖面B所繪示之發光二極體燈具的剖面示意圖。本實施例之發光二極體燈具100可進一步包括環設於導光元件140旁的多個支架150，每一支架150自基座120往燈罩110延伸(繪於圖3，圖式1、2、3請對應修正，支架150係貼附於燈罩110內壁上)，其中每一發光元件130位於一支架150上。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，支架150與燈罩110亦可分設於這些發光元件130的兩側。詳言之，燈罩110可為上罩部112之結構型態，亦即半殼狀，並由這些支架150支撐於上，如此一來，相鄰二支架150間亦能透光。其中，支架150除了可與基座120分開設置之外，亦可一體成型製作。
值得一提的是，支架150除了可供發光元件130定位外，更具有幫助發光元件130散熱之功效，進而可使發光二極體燈具100的發光效率佳。此外，發光元件130(例如發光二極體)的配置可相對於導光元件140之軸心X(繪於 圖3)呈旋轉對稱或軸對稱，藉此可使本實施例之發光二極體燈具100的均勻性佳。另一方面，由於本實施例之發光元件130是配置於支架150內壁上，故發光元件130所發出之光線L是經由導光元件140引導後才自燈罩110出射，因此光線不易集中在正視方向上，藉此可改善習知發光二極體燈具之直視眩光的問題。
如圖1及圖3所示，本實施例之發光二極體燈具100可進一步包括驅動器160。驅動器160與發光元件130電性連接，用以供給發光元件130電源與相關訊號以使其發光。詳言之，本實施例之驅動器160可透過傳輸線(未繪示)與發光元件130電性連接，其中傳輸線可貼附於支架150的內表面上，藉由支架150來遮蔽傳輸線。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，亦可將傳輸線直接製作於支架150的骨幹中。
請參照圖1與圖3，本實施例之導光元件140位於容納空間R內且與基座120連接。本實施例之導光元件140將自發光元件130發出的光線L導向燈罩110。換言之，發光二極體燈具100藉由導光元件140可將位於支架150內壁之發光元件130所發出的光線L均勻地導向燈罩110各處，進而改善習知發光二極體燈具中下半部無法發光的問題。進一步地說，導光元件140可透過使光線L反射、折射或穿透的方式將光線L導向燈罩110。
舉例而言，本實施例之導光元件140的外表面140a實質上可為光反射面，例如：鏡面、白色反射面。本實施 例之導光元件140包括上導光部142以及下導光部144。上導光部142將自發光元件130所發出的光線L導向燈罩110之上罩部112。下導光部144連接上導光部142與基座120，且將自發光元件130所發出的光線L導向燈罩110之下罩部114。透過本實施例之上導光部142以及下導光部144的設計使得光線L除了可從燈罩110之上罩部112出射外，更可從燈罩110之下罩部114出射，使燈罩110全面透光，進而改善習知發光二極體燈具中下半部無法發光的問題。
圖4為本實施例之導光元件的立體示意圖。圖5為本發明另一實施例之導光元件的立體示意圖。請同時參照圖1及圖4，本實施例之上導光部142實質上可為圓錐，而下導光部144實質上可為圓柱(繪於圖4)。具體而言，本實施例之導光元件140可對參考平面C為鏡向對稱(繪於圖1)，且上導光部142之斜面142a與參考平面C所夾之銳角θ可介於5度到85度。然而，本發明之導光元件並不限於上述，銳角θ或導光元件140之外形皆可視其與發光元件130的相對位置、發光元件130的數量、位置、出光角度與出光範圍等實際需求做適當之調整。舉例而言，如圖5所示，導光元件140A的上導光部142A實質上亦可為角錐，而下導光部144A實質上亦可為多角柱。
值得一提的是，在本實施例中，發光元件130與導光元件140之相對高度可調整。透過調整發光元件130與導光元件140之相對高度可控制整發光元件130所發出之光 線由上罩部112(或下罩部114)出射之比例。詳言之，請參照圖1，本實施例之燈罩110可具有螺紋S1，而基座120之外壁上具有螺紋S2。燈罩110透過螺紋S1及螺紋S2之配合可改變燈罩110與導光元件140之相對高度。換言之，當使用者欲提高由上罩部112(或下罩部114)射出之光線的比例時，使用者可一手握住基座120，另一手旋轉燈罩110，進而使發光元件140所出射的光線大部分朝向上導光部142，藉以提升發光二極體燈具100上部的亮度。因此藉由調整燈罩110與導光元件140之相對高度可達到調整發光二極體燈具100上下部亮度分布之目的。
此外，本實施例之基座120上可具有導引槽(未繪示)。導引槽可環設於導光元件140的周面。連接發光元件130與驅動器160之傳輸線(未繪示)可透過導引槽穿過基座120而使發光元件130與驅動器160連接。當使用者透過螺紋S1及螺紋S2之配合而改變發光元件130與導光元件140的相對高度時，傳輸線可透過導引槽之引導跟著燈罩110一起移動而不會產生糾結或損壞。另外，基座120上可進一步地配置限位部(未繪示)，以讓使用者不致於過度地將旋轉燈罩110相對於基座120旋轉，進而避免連接發光元件130與驅動器160之傳輸線(未繪示)於旋轉過程中受損。
第二實施例
圖6為本發明第二實施例之發光二極體燈具的剖面示 意圖。圖7為圖6之上導光部的立體示意圖。請同時參照圖6及圖7，本實施例之發光二極體燈具100B與圖1之發光二極體燈具100類似，因此與圖1相同的元件以相同的符號表示。兩者相異之處僅在於上導光部之外形，以下就兩者相異之處做說明，相同之處就不再重述。
本實施例之發光二極體燈具100B與第一實施例之發光二極體燈具100不同之處在於導光元件。本實施例之導光元件140B亦包括上導光部142B以及下導光部144。上導光部142B將自發光元件所發出的光線L導向燈罩110之上罩部112。下導光部144連接上導光部142B與基座120，且將自發光元件所發出的光線L導向燈罩110之下罩部114。在本實施例中，下導光部144可與第一實施例之下導光部相同(皆為圓柱)，而本實施例之上導光部142B則可與第一實施例之上導光部不同。本實施例之上導光部142B實質上可為圓球。
值得一提的是，本實施例之上導光部142B除了可將自發光元件130所發出的光線L導向燈罩110之上罩部112外，還可將自發光元件130所發出的光線L導向燈罩110之下罩部114，而使本實施例之發光二極體燈具100B之均勻性更佳。本實施例之發光二極體燈具100B與第一實施例之發光二極體燈具100具有類似之功效及優點，於此便不再重述。
第三實施例
圖8為本實施例之發光二極體燈具之剖面示意圖。請參照圖8，本實施例之發光二極體燈具100C與圖1之發光二極體燈具100類似，因此與圖1相同的元件以相同的符號表示。兩者相異之處僅在於導光元件，以下就兩者相異之處做說明，相同之處就不再重述。
本實施例之發光二極體燈具100C與第一實施例之發光二極體燈具100不同之處在於導光元件。與第一實施例不同的是，本實施例之導光元件140C的材質為可透光材質且可進一步具有多個光學微結構146。在本實施例中，導光元件140C之材質可為聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、壓克力(acrylic)或其他透光材料。在本實施例中，導光元件140C可透過使光線L反射、折射或穿透的方式將光線L導向燈罩110。舉例而言，發光元件130所發出的光線L傳遞至位於上導光部142C之光學微結構146時，光線L會被光學微結構146散射而傳往上罩部112出射。另外，發光元件130所發出的光線L可穿過透光之下導光部144C，進而由下罩部114出射。本實施例之發光二極體燈具100C與第一實施例之發光二極體燈具100具有類似之功效及優點，於此便不再重述。
綜上所述，本發明一實施例之發光元件是設置在圍繞導光元件的支架上，故發光元件所發出之光線可均勻化而不易集中在正視方向。因此，習知發光二極體燈具之直視眩光的問題可獲得改善。此外，本發明一實施例之發光二極體燈具藉由導光元件可將發光元件所發出之光線分配至 燈罩的上罩部與下罩部，從而改善了習知發光二極體燈具之下半部無法發光的問題。
另外，在本發明一實施例之發光二極體燈具中，發光元件與導光元件之相對高度是可調整的。使用者可藉由調整發光元件與導光元件改變光線由上罩部(或下罩部)射出之比例，進而獲得所欲之照明效果。
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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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、100B、100C‧‧‧發光二極體燈具
110‧‧‧燈罩
112‧‧‧上罩部
114‧‧‧下罩部
120‧‧‧基座
130‧‧‧發光元件
140、140A、140B、140C‧‧‧導光元件
140a‧‧‧導光元件之外表面
142、142A、142B、142C‧‧‧上導光部
142a‧‧‧斜面
144、144A、144C‧‧‧下導光部
146‧‧‧光學微結構
150‧‧‧支架
160‧‧‧驅動器
A、B‧‧‧剖面
C‧‧‧參考平面
L‧‧‧光線
R‧‧‧容置空間
S1、S2‧‧‧螺紋
X‧‧‧導光元件之軸心
圖1為本發明第一實施例之發光二極體燈具的剖面示意圖。
圖2為沿著圖1之剖面A所繪示之發光二極體燈具的剖面示意圖。
圖3為沿著圖2之剖面B所繪示之發光二極體燈具的剖面示意圖。
圖4為本發明第一實施例之導光元件的立體示意圖。
圖5為本發明另一實施例之導光元件的立體示意圖。
圖6為本發明第二實施例之發光二極體燈具的剖面示意圖。
圖7為圖6之上導光部的立體示意圖。
圖8為本發明第三實施例之發光二極體燈具的剖面示 意圖。
100‧‧‧發光二極體燈具
110‧‧‧燈罩
112‧‧‧上罩部
120‧‧‧基座
130‧‧‧發光元件
140‧‧‧導光元件
140a‧‧‧導光元件之外表面
142‧‧‧上導光部
144‧‧‧下導光部
150‧‧‧支架
160‧‧‧驅動器
L‧‧‧光線
R‧‧‧容置空間
X‧‧‧導光元件之軸心

Claims (11)

  1. 一種發光二極體燈具，包括：一燈罩；一基座，與該燈罩連接且與該燈罩共同定義出一容納空間，該基座並具有多個支架往該燈罩方向延伸；多個發光元件，位於該容納空間內且分別配置於該些支架之內壁上；以及一導光元件，位於該容納空間內且被該些支架圍繞，該導光元件將自該些發光元件所發出的光線導向該燈罩。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該燈罩與該些支架分設於該些發光元件的兩側。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該燈罩包括一上罩部以及連接該上罩部與該基座之一下罩部，該些發光元件位於該燈罩的同一剖面上，其中該上罩部與該下罩部分設於該些發光元件所構成之該剖面的兩側。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體燈具，其中該上罩部之材質以及該下罩部之材質為透光材質。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體燈具，其中該導光元件包括：上導光部，將自該些發光元件所發出的光線導向該燈罩之該上罩部；以及下導光部，連接該上導光部與該基座，且將自該些發光元件所發出的光線導向該燈罩之該下罩部。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈具，其中該上導光部實質上為一圓錐或一圓球，而該下導光部實質上為一圓柱。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體燈具，其中該導光元件對一參考平面為鏡向對稱，該圓錐之斜面與該參考平面所夾之銳角介於5度到85度。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈具，其中該上導光部實質上為一角錐，而該下導光部實質上為一多角柱。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該導光元件之外表面實質上為光反射面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該導光元件之材質為透光材質且具有多個光學微結構。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該發光元件與該導光元件之相對高度可調整。
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