TWI506231B - 照明裝置 - Google Patents

Description

照明裝置

本揭露內容係關於一種照明裝置。

吾人普遍認為，峰值波長在紫外波段之光吸引昆蟲，尤其吸引會飛之昆蟲。日本公開專利公告第2009-224148號描述一種具備LED光源之照明裝置之實施例，該LED光源包括藍色LED元件以產生帶有較少紫外線之光。與螢光燈或其類似物相比，上述照明裝置吸引較少昆蟲。除了由藍色LED元件及黃色螢光體形成之LED光源之外，上述公告之照明裝置亦包括發出紅光之紅色LED元件，該紅光具有長於500 nm的波長。

然而，上述公告並未慮及照明裝置對植物造成之影響。上述公告之照明裝置在夜間啟動時，可產生傷害植物之光。

本發明之目標係提供一種照明裝置，該照明裝置減小昆蟲吸引力且降低對植物之影響。

本發明之一個態樣係一種包括LED光源之照明裝置，該LED光源經設置以發出第一峰值波長介於200至 470 nm之間之範圍且第二峰值波長介於460至700 nm之間之範圍的光。第二峰值波長之發射強度比第一峰值波長之發射強度大，且720 nm或更大波長段之發射強度係第二峰值波長之發射強度的十分之一或更小。

較佳地，LED光源經設置以發出第二峰值波長介於460至580 nm之間之範圍且谷底波長介於第一峰值波長至第二峰值波長之間的光。谷底波長之發射強度係第二峰值波長之發射強度的十分之一或更小。

較佳地，LED光源發出380 nm或更小波長段之發射強度係第一峰值波長之發射強度的二十分之一的光。

較佳地，LED光源發出720 nm或更大波長段之發射強度係第一峰值波長之發射強度的二十分之一的光。

較佳地，LED光源具有經調整以用光照亮植物的方向性，且照明裝置進一步包括更遠光源，該更遠光源具有經調整以用具有燈泡顏色之光照亮除植物外之物體的方向性。

較佳地，LED光源具有經調整以用光照亮植物的方向性，且該照明裝置進一步包括更遠光源，該更遠光源發出谷底波長介於460至540 nm之間之範圍的光，且更遠光源具有經調整以照亮除植物外之物體的方向性。

較佳地，照明裝置進一步包括控制單元，該控制單元在夜間自22點開始啟動LED光源。

較佳地，照明裝置進一步包括人體感測器。LED光源經設置以當人體感測器偵測到人時啟動。

較佳地，照明裝置經設置以自LED光源發光作為照明光。

10‧‧‧照明裝置

11‧‧‧桿

12‧‧‧主體

13‧‧‧外殼

14‧‧‧第一光源

14a‧‧‧發光表面

15‧‧‧第二光源

16‧‧‧藍色LED元件

17‧‧‧黃色螢光體

18‧‧‧濾光器

19‧‧‧鈉玻璃板

20‧‧‧光學多層膜

30‧‧‧評估裝置

31‧‧‧桿

32‧‧‧容納部分

33‧‧‧黏附器

40‧‧‧控制單元

41‧‧‧定時器

42‧‧‧人體感測器

可參考當前之較佳實施例之以下說明以及附圖最佳瞭解本發明及其目標及優勢，附圖中：圖1A及圖1B係展示照明裝置之實施例之示意圖；圖2A係展示光源之示意圖；圖2B係展示濾光器之示意圖；圖3係實施例1之照明裝置之發射光譜圖表；圖4係實施例2之照明裝置之發射光譜圖表；圖5係實施例4之照明裝置之發射光譜圖表；圖6係比較實施例1之照明裝置之發射光譜圖表；圖7A及圖7B係展示評估裝置之示意圖；圖8係展示照明裝置之第一次修改之方塊圖；以及圖9係展示照明裝置之第二次修改之方塊圖。

現將描述根據本發明之一實施例的照明裝置。

如圖1A所示，本實施例之照明裝置10包括第一光源14。第一光源14安置在主體12上，該主體12耦接至桿11之末端。在圖1A及圖1B所示之實施例中，主體12包括容納第一光源14及第二光源15之外殼13。第一光源14及第二光源15具有不同之光譜分佈(發射光譜)。此外，在圖1A及圖1B所示之實施例中，各第一光源14包括藍色LED元件16、黃色螢光體17以及濾光器18。藍 色LED元件16可(例如)為InGaN(氮化銦鎵)藍色LED元件，然而亦可使用其他元件。黃色螢光體17可(例如)為混合作為基質之矽樹脂與作為添加物之螢光成分的構件或層，然而亦可使用其他材料。第一光源14形成LED光源。

如圖2A所示，濾光器18安置在藍色LED元件16及黃色螢光體17之前面。參閱圖2B，濾光器18可包括疊加於鈉玻璃板19之表面上的光學多層膜20。光學多層膜20具有可控之波長選擇性。亦即，光學多層膜20選擇性地在預定波長段切割或減弱自藍色LED元件16及黃色螢光體17發出之光。光學多層膜20經設置以選擇性地切割或減弱(例如)波長範圍鄰近720 nm之光。

各第二光源15具有與第一光源14相同之結構，但是省略了濾光器18。在圖1A所示之實施例中，第一光源14安置在主體12之基底側處的外殼13內。第二光源15安置在主體12之遠端側處的外殼13內。較佳地，第一光源14及第二光源15經設置以照亮不同區域。舉例而言，第一光源14經較佳設置以具有經調整以主要照亮桿11之基底側之鄰近區域的方向性，且第二光源15經較佳設置以具有經調整以主要照亮桿11之遠端位置而並非基底側之鄰近區域的方向性。在此種狀況下，當照明裝置10用作路燈時，植物(諸如，位於鄰近桿11之第一光源14下方的行道樹)由來自第一光源14之光照亮。位於遠端位置之物體由來自第二光源15之光照亮。較佳地，由來自第一光源14之光 照亮之植物並未由來自第二光源15之光照亮。

本發明之發明者實施試驗以評估第一光源14之昆蟲吸引力及對植物之影響。

實施例1

如圖3所示，實施例1之第一光源14發出第一峰值波長P1為445 nm且第二峰值波長為630 nm之光。在實施例1中，730 nm之光發射強度係第二峰值波長P2之強度的十分之一或更小。第一實施例之第一光源14中之藍色LED元件16及黃色螢光體17係由色溫接近2700 K之Nichia 119(由Nichia(日亞化學)公司製造)形成。實施例1中第一光源14之光學多層膜20經設置以減弱鄰近720 nm之光。

實施例2

除實施例1之外，實施例2中第一光源14之光學多層膜20經設置以減弱介於第一峰值波長P1至第二峰值波長P2之間之範圍的光，以使谷底波長B介於485至500 nm之間。更明確而言，如圖4所示，實施例2之第一光源14發出第一峰值波長P1為445 nm、第二峰值波長P2為630 nm且谷底波長B介於485至500 nm之間之範圍的光，此範圍係第一峰值波長P1至第二峰值波長P2之間的範圍。谷底波長B之發射強度係第二峰值波長P2之發射強度的十分之一或更小。在其他方面，實施例2等同於實施例1。

實施例3

除實施例1之外，實施例3中光學多層膜20經設置以 減弱光以使得660 nm之光發射強度係第二峰值波長P2之強度的十分之一或更小。在其他方面，實施例3等同於實施例1。

實施例4

在實施例4中，光學多層膜20經設置以減弱710 nm或更高波長段之光。代替鈉玻璃板19，光學多層膜20疊加於樹脂基板上，該樹脂基板含有紫外線吸收劑以吸收380 nm或更低波長段之光。如圖5所示，實施例4中第一光源14發出第一峰值波長P1為410 nm且第二峰值波長P2為610 nm的光。在實施例4中，380 nm或更小之發射強度及介於700至800 nm之間的發射強度通常為零。

比較實施例1

比較實施例1中省略光學多層膜20。在其他方面，比較實施例1等同於實施例1。如圖6所示，在比較實施例1中，第一峰值波長P1為455 nm，且第二峰值波長P2為630 nm。455 nm之發射強度為0.4而630 nm之發射強度等於1。

比較實施例2

在比較實施例2中，第一峰值波長P1為455 nm，且第二峰值波長P2為630 nm。比較實施例2與比較實施例1之不同在於455 nm之發射強度為0.27而630 nm之發射強度等於1。

對實施例1至4以及比較實施例1及2實施評估試驗。圖7A所示之評估裝置30用於實施評估試驗。參閱圖7A， 評估裝置30包括容納於大體盒狀之容納部分32內的第一光源14，該容納部分32耦接至桿31之上端。第一光源14包括自容納部分32之一側可見的發光表面14a。如圖7B所示，黏附器33安置在容納部分32中之第一發光源14之發光表面14a的上下。黏附劑經塗覆至各黏附器33之表面，該黏附器表面之尺寸為200 mm×500 mm。

評估裝置30安置在10 m×10 m之房間內，且經啟動以自第一光源14發光，同時在房間釋放三種昆蟲(蒼蠅、菜蛾及其類似物)，每種400只，時間為1小時。然後，計算黏附器33黏住昆蟲之數目。在以下表1中，昆蟲吸引力之項目將比較實施例2所黏住昆蟲之數目用作標準或參考值(100)，以便指示各實施例及比較例所黏住昆蟲之數目。

類似評估裝置30用於在溫室中用光照亮植物(菊花根)。觀察植物之情況。在表1中，在顯示為對植物之影響的項目下，圓形表明對植物沒有影響，三角形表明對植物有輕微影響，以及叉號表明對植物有很大影響。

在由藍色LED元件16及黃色螢光體17形成之比較實施例1及2中，昆蟲吸引力為100或更大，且對植物有很大影響。

在實施例1至4中，第一光源14發出第一峰值波長P1介於200至470nm之間之範圍且第二峰值波長P2介於460至700nm之間之範圍的光。第二峰值波長P2之發射強度高於第一峰值波長P1之發射強度。720nm或更大波長段之發射強度係第二峰值波長P2之發射強度的十分之一或更小。結果，如表1所示，與比較實施例1及2相比，昆蟲吸引力有所減小。此外，對植物之影響有所降低。

當380nm或更小波長段及波長範圍介於700至800nm之間之發射強度係如實施例4中第一峰值波長P1之發射強度的二十分之一或更小時，昆蟲吸引力進一步減小，且對植物之影響進一步降低。

本實施例有下述之優勢。

(1)照明裝置10包括第一光源14，其發出第一峰值波長P1之範圍介於200至470nm之間且第二峰值波長P2之範圍介於460至700nm之間的光。第二峰值波長P2之發射強度高於第一峰值波長P1之發射強度。720nm或更大波長段之發射強度係第二峰值波長P2之發射強度的十 分之一或更小。結果，照明裝置10將昆蟲吸引力減小至90或更小且降低對植物之影響。

(2)第一光源14發出380nm或更小波長段之發射強度係第一峰值波長P1之發射強度的二十分之一或更小的光。此外，第一光源14經形成以使得700nm或更大波長段之發射強度為零。結果，照明裝置10將昆蟲吸引力減小至90或更小且進一步降低對植物之影響。

(3)照明裝置10包括第一光源14及第二光源15，該等光源之峰值波長介於200至470nm之間之範圍且谷底波長介於460至540nm之間之範圍。第一光源14具有經調整以發出朝向植物之光的方向性。第二光源15具有經調整以發出朝向除植物外之物體之光的方向性。因此，第二光源15改良在昏暗視覺情況下物體之可見性，且第一光源14降低對植物之影響。

上述實施例可做如下修改。

在上述實施例中，照明裝置10包括第一光源14及第二光源15，兩者安置在主體12之外殼13內。然而，可省略第二光源15。在此種狀況下，第一光源14形成LED光源。

在上述實施例中，第二光源15係藉由自第一光源14去除濾光器18形成。實情為，第二光源15可由不同於第一光源14之藍色LED元件16及黃色螢光體17的LED元件及螢光體形成。

舉例而言，第二光源15可包括發出具有燈泡之色溫之 光的LED元件。包括此類第二光源15之照明裝置10改良不包括植物之被照亮區域之外觀(現色性)。

如圖8所示，照明裝置10可包括控制單元40，該控制單元40根據定時器41所管理之時間控制第一光源14之啟動及止動。舉例而言，當控制單元40僅在夜間啟動第一光源14時，照明裝置10之耗電量可有所降低。同樣地，控制單元40可根據時間控制第二光源15之啟動及止動。較佳地，當周圍環境變暗且昆蟲趨向於聚集在照明裝置上時，啟動第一光源14，例如22點以後。

本發明之發明者實施試驗以評估控制第一光源14之啟動時間時的昆蟲吸引力及對植物之影響。在實施例5中，定時器41在22點啟動第一光源14且在早晨止動第一光源14。如以下表2所示，昆蟲吸引力減小至55，且對植物之影響極小。

在圖9所示之實施例中，照明裝置10包括控制單元40，該控制單元根據人體感測器42之偵測結果啟動及止動第一光源14。舉例而言，當人體感測器42偵測到人時，控制單元40啟動第一光源14。此結構僅當人靠近照明裝置10時允許啟動第一光源14。此舉降低耗電量。同樣地，控制單元40可根據人體感測器42之偵測結果控制第二光 源15之啟動及止動。

本發明之發明者實施試驗以評估包括人體感測器42之照明裝置的昆蟲吸引力及對植物之影響。在實施例6中，每當人體感測器42偵測到人時第一光源14啟動五分鐘。此種情況重複三次。昆蟲吸引力為30，且對植物影響亦極小。

在一實施例中，兩種光學多層膜可疊加於基板(諸如，鈉玻璃板或樹脂基板)之相反表面。

熟習此項技術者應瞭解，本發明可以很多其他具體形式實施而不背離本發明之精神或範疇。因此，該等實施例及實施例應視為說明性的而非限制性的，且本發明不局限於本文所給出之詳情，而可在附加申請專利範圍之範疇及等效物內做出修改。

10‧‧‧照明裝置

11‧‧‧桿

12‧‧‧主體

13‧‧‧外殼

14‧‧‧第一光源

15‧‧‧第二光源

Claims (10)

1. 一種照明裝置，包括一LED光源，該LED光源經配置以發出一第一峰值波長介於200至470nm之間之一範圍且一第二峰值波長範圍介於460至700nm之間之一範圍的光，其中該第二峰值波長之一發射強度比該第一峰值波長之一發射強度大，且一720nm或更大波長段之一發射強度係該第二峰值波長之一發射強度的十分之一或更小；該LED光源具有一經調整以用光照亮一植物的方向性。
2. 如請求項1所記載之照明裝置，其中該LED光源經配置以發出該第二峰值波長介於460至580nm之間之一範圍且一谷底波長介於該第一峰值波長至該第二峰值波長之間的光，其中該谷底波長之一發射強度係該第二峰值波長之該發射強度的十分之一或更小。
3. 如請求項1所記載之照明裝置，其中該LED光源發出一380nm或更小波長段之一發射強度係該第一峰值波長之該發射強度之二十分之一的光。
4. 如請求項1所記載之照明裝置，其中該LED光源發出一720nm或更大波長段之一發射強度係該第一峰值波長之該發射強度的二十分之一的光。
5. 如請求項1所記載之照明裝置，其中該照明裝置包括一更遠光源，該更遠光源具有一經調整以用具有一燈泡顏色之光照亮一除該植物外之物體的方向性。
6. 如請求項1所記載之照明裝置，其中該照明裝置包括一更遠光源，該更遠光源發出一谷底波長介於460至540nm之間之一範圍的光，且該更遠光源發出具有經調整以照亮一除該植物外之物體之方向性的光。
7. 如請求項1所記載之照明裝置，其進一步包括一控制單元，該控制單元在夜間自22點開始啟動該LED光源。
8. 如請求項1所記載之照明裝置，其進一步包括一人體感測器，其中該LED光源經設置以當該人體感測器偵測到一人時啟動。
9. 一種照明裝置，該照明裝置包括：一LED光元件；一螢光體，其覆蓋該LED光元件；以及一濾光器，其經設置以選擇性地減弱來自該LED光元件及該螢光體之光，以使該照明裝置發出一第一峰值波長介於200至470nm之間之一範圍且一第二峰值波長介於460至700nm之間之一範圍的照明光，其中該第二峰值波長之一發射強度比該第一峰值波長之一發射強度大，並且一720nm或更大波長段之一發射強度係該第二峰值波長之該發射強度的十分之一或更小；該照明裝置具有一經調整以用光照亮一植物的方向性。
10. 如請求項9所記載之照明裝置，其中該LED光元件包括一藍色LED光元件，且該濾光器包括一疊加於一鈉玻璃板或一樹脂基板上的光學多層膜，該光學多層膜具有一 可控之波長選擇性。