TWI498507B - 球泡燈結構 - Google Patents

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Description

球泡燈結構
本發明是有關於一種燈具，且特別是有關於一種球泡燈結構。
傳統的燈具以鎢絲燈泡為發光源，但近年來，為了符合環保、省電的需求，以發光二極體(Light emitting diode)為發光源之燈具愈來愈多。然而，發光二極體為高指向性光源，其發散角小於180度。因此，一般的球泡燈若要提高其光線的出光角度，勢必要改善燈具結構的設計，才能符合廣角度的要求。
本發明係有關於一種球泡燈結構，藉由光學膜片來改善發光源的發散角度或出光角度，以符合廣角度的要求。
根據本發明之一方面，提出一種球泡燈結構，包括一發光源、一殼體、一光學膜片以及一燈罩。殼體用以容納發光源。殼體具有一開口部。光學膜片具有一曲面且配置於開口部。燈罩固定於殼體上，其中光學膜片配置於發光源以及燈罩之間。
為了對本發明之上述及其他方面有更多的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本實施例之球泡燈結構，係利用具有光擴散功能及/ 或光反射功能的光學膜片來改變光線的發散角度或出光角度，以達到廣角度的要求。舉例來說，一般以發光二極體做為發光源，其發散角係小於180度，而本實施例中利用光擴散片或光反射片使一部分的光線穿透其中並朝球泡燈的正前方向發散，而其他部分的光線被反射並朝球泡燈的後側方向發散，如此結構可使發光二極體的出光角度由原先的小於180度經擴散及/或反射後變為大於180度，以達到廣角度的要求。
以下係提出各種實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並非用以限縮本發明欲保護之範圍。
第一實施例
請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之球泡燈結構100的示意圖。球泡燈結構100包括一發光源110、一殼體120、一光學膜片130以及一燈罩140。燈罩140可分離地組合在殼體120上，並位於發光源110的正上方。較佳但不限定地，燈罩140與殼體120組合成一可透光之球體，以容納發光源110，且燈罩140與殼體120於開口部122的周圍例如以螺旋鎖附結構(未繪示)相互卡合，使燈罩140能固定在開口部122上方。此外，殼體120於開口部122的周圍還設有一卡合結構150，例如是卡勾或卡槽，以使光學膜片130固定在殼體120上。
在一實施例中，殼體120具有一燈座123，用以固定發光源110，並可將發光源110產生的熱傳導至外部。發光源110例如是發光二極體或其他固態發光半導體元件。
光學膜片130配置在燈罩140與發光源110之間，用以控制出光量及反射量。光學膜片130例如是光擴散片、光反射片或具有光擴散功能及/或光反射功能之光學膜片。在一實施例中，光學膜片130的光穿透率例如大於80%，而低於20%的光線被光學膜片130反射。
在第1圖中，由發光源110正向朝開口部122直射的光線L1其出光角度較小，一部分光線L1穿過光學膜片130之後可到達燈罩140，再穿過燈罩140而往球泡燈100的前方射出，以形成一正向光F。另外，由發光源110傾斜朝開口部122直射的光線L2其出光角度較大，一部分光線L2被光學膜片130反射後可到達殼體120的透光區121，再穿過殼體120而往球泡燈100的後方射出，以形成一背向光B。
在本實施例中，藉由調整正向光F的出光量以及背向光B的出光量，可控制球泡燈100的光形，並調整光線的出光角度由原先的小於180度變為大於180度，以達到廣角度的要求。
第二實施例
請參照第2圖，其繪示依照本發明另一實施例之球泡燈結構101的示意圖。第二實施例與第一實施例相似之處不再贅述，其差異之處在於光學膜片131具有朝燈罩140突出的一曲面C1。此曲面C1可改變背向光B的出光角度。在第2圖中，以虛線表示在第一實施例中往球泡燈100的後方射出的光線L2，以實線表示在第二實施例中往球泡燈101的後方射出的光線L3，可看出經由光學膜片131反射 後的光線L3，其出光角度較大，例如由220度增加至240度或更大，進而改變背向光B的出光角度。另外，正向光F的出光角度也會隨曲面C1之曲率增加或減少而改變。在一實施例中，曲面C1的曲率例如介於5釐米~1000釐米之間。
光學膜片131配置在燈罩140與發光源110之間。在本實施例中，光學膜片131亦可藉由第一實施例之卡合結構150固定在殼體120上。
第三實施例
請參照第3圖，其繪示依照本發明另一實施例之球泡燈結構102的示意圖。第三實施例與第一實施例相似之處不再贅述，其差異之處在於光學膜片132具有朝發光源110突出的一曲面C2。此曲面C2可改變背向光B的出光角度。在第2圖中，以虛線表示在第一實施例中往球泡燈100的後方射出的光線L2，以實線表示在第三實施例中往球泡燈102的後方射出的光線L4，可看出經由光學膜片132反射後的光線L4，其出光角度較小，例如由220度減少至200度或更小，進而改變背向光B的出光角度。另外，正向光F的出光角度也會隨曲面C2之曲率增加或減少而改變。在一實施例中，曲面C2的曲率例如介於5釐米~1000釐米之間。
光學膜片132配置在燈罩140與發光源110之間。在本實施例中，光學膜片132亦可藉由第一實施例之卡合結構150固定在殼體120上。
第四實施例
請參照第4圖，其繪示依照一實施例之光學膜片133的俯視示意圖。光學膜片133具有多個開孔134,134’,134”，用以控制出光量及反射量。如第5A~5D圖所示，開孔134為圓柱形孔，而開孔134’,134”為圓椎孔。以下先以開孔134為範例說明。
開孔134的區域為透光區，可讓光線穿過光學膜片133而形成一正向光，未開孔的區域135為反射區，可將光線反射而形成一背向光B。開孔134的數量愈多或開孔134的開口面積愈大，正向光F的出光量愈大，反射量則愈小。因此，可藉由控制光學膜片133中開孔區域134的面積與未開孔的區域135的面積的比值，來得到不同的出光量及反射量。在一實施例中，開孔區域134的面積與未開孔的區域135的面積的比值例如介於0.7~0.3之間。
開孔134的位置及疏密程度可任意調配，開孔134的開口面積亦可視情況需要而改變，較佳地，開口134的孔徑例如介於0.2~2釐米之間。此外，光學膜片133的厚度例如介於0.2~5釐米之間。
本實施例之光學膜片133可應用在第一實施例之球泡燈結構100中、第二實施例之球泡燈結構101中或第三實施例之球泡燈結構102中。也就是說，本實施例之光學膜片133可為一平面結構或具有朝燈罩140突出的一曲面C1，或是具有朝發光源110突出的一曲面C2。
請參照第5A~5D圖，其分別繪示第4圖之光學膜片133沿著I-I剖面線的部分剖面示意圖。在第5A圖中，開孔134為圓柱形孔，開孔134的內壁與開孔法線方向上的 中心線P大致上平行，此時，二入射光線L5經開孔134內壁反射後出射，此二入射光線L5之間的夾角θ 1與出射光線L5’之間的夾角θ 1大致上相同。在第5B圖中，開孔134’為開口面積上寬下窄的圓錐孔，開孔134’的內壁與開孔法線方向上的中心線P之間具有一角度α，此時，二入射光線L6經開孔134’內壁反射後出射，此二入射光線L6之間的夾角θ 1比出射光線L6’之間的夾角θ 2來得大，即θ 1大於θ 2。因此，可藉由改變角度α的角度來控制光線的出光方向。另外，在第5C圖中，開孔134”為開口面積上窄下寬的圓錐孔，與第5B圖的開孔134’為反向配置，此時，二入射光線L7經開孔134”內壁反射後出射，此二入射光線L7之間的夾角θ 1比出射光線L7’之間的夾角θ 3來得小，即θ 1小於θ 3。因此，可藉由改變角度β的角度來控制光線的出光方向。再者，在第5D圖中，此二開孔134’、134”分別為反向配置的兩個圓錐孔，由第5B及5C圖的說明可知，其中於開孔134’中二入射光線L8之間的夾角θ 1比出射光線L8’之間的夾角θ 2來得大，即θ 1大於θ 2，而於另一開孔134”中二入射光線L9之間的夾角θ 1比出射光線L9”之間的夾角θ 3來得小，即θ 1小於θ 3。因此，可視情況需要改變開孔134’、134”的配置方向來控制光線的出光方向。
在一實施例中，上述之圓錐孔的角度α、β例如介於3~45度之間。另外，當圓錐孔的較大開口面積朝下，例如第5C圖所示之開孔134”，部分光線被開孔內壁反射至開孔134’’下方時，可藉由改變角度β來控制光線L2的反 射方向，進而改變背向光B的出光角度。
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。
100~102‧‧‧球泡燈結構
110‧‧‧發光源
120‧‧‧殼體
121‧‧‧透光區
122‧‧‧開口部
123‧‧‧燈座
130~133‧‧‧光學膜片
134、134’、134”‧‧‧開孔或開孔區域
135‧‧‧未開孔的區域
140‧‧‧燈罩
150‧‧‧卡合結構
L1~L4‧‧‧光線
F‧‧‧正向光
B‧‧‧背向光
C1、C2‧‧‧曲面
L5~L9‧‧‧入射光線
L5’~L9’‧‧‧出射光線
θ 1~θ 3‧‧‧夾角
P‧‧‧中心線
α、β‧‧‧角度
第1圖繪示依照本發明一實施例之球泡燈結構的示意圖。
第2圖繪示依照本發明另一實施例之球泡燈結構的示意圖。
第3圖繪示依照本發明另一實施例之球泡燈結構的示意圖。
第4圖繪示依照一實施例之光學膜片的俯視示意圖。
第5A~5D圖分別繪示第4圖之光學膜片沿著I-I剖面線的部分剖面示意圖。
101‧‧‧球泡燈結構
110‧‧‧發光源
120‧‧‧殼體
131‧‧‧光學膜片
140‧‧‧燈罩
L1、L2、L3‧‧‧光線
F‧‧‧正向光
B‧‧‧背向光
C1‧‧‧曲面

Claims (10)

  1. 一種球泡燈結構，包括：一發光源；一殼體，用以容納該發光源，該殼體具有一開口部；一光學膜片，具有一曲面且配置於該開口部；以及一燈罩，固定於該殼體上，其中該光學膜片配置於該發光源以及該燈罩之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之球泡燈結構，其中該曲面的曲率介於5釐米~1000釐米之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之球泡燈結構，其中該光學膜片為一光擴散片或一光反射片。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之球泡燈結構，其中該曲面係朝該發光源方向突出。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之球泡燈結構，其中該曲面係朝該燈罩方向突出。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之球泡燈結構，其中該光學膜片具有複數個開孔。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之球泡燈結構，其中該些開孔之內壁相對於該些開孔的中心線具有一角度，該角度介於3~45度之間。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之球泡燈結構，其中該些開孔的開口面積與該光學膜片未開孔區域的面積的比值介於0.7~0.3。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之球泡燈結構，其中 開孔的孔徑介於0.2~2釐米之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之球泡燈結構，其中該殼體於該開口部的周圍設有一卡合結構，用以固定該光學膜片。
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