TWI509846B - 可調變色溫的燈具 - Google Patents

Description

可調變色溫的燈具

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可調變色溫的發光二極體燈具。

隨著生活水準的提升，現代人對於照明品質的多樣性要求越來越高。可調變色溫的發光二極體燈具可以供不同色溫的出射光以滿足現代人對於照明品質多樣性的要求。目前可調變色溫的發光二極體燈具大多利用多顆發光二極體所產生混光或激發不同色溫螢光粉後所產生的混光，其產生的常見缺點為產生出射光的色溫不夠準確或多顆發光二極體的效能無法完全發揮。有鑑於此，需要一種改良的可調變色溫燈具以解決上述的問題。

因此，本發明之一目的是在提供一種可調變色溫的燈具。

根據上述本發明之目的，提供一種可調變色溫的燈具，其包含基板、發光二極體、可轉動的色溫調變結構以及驅動裝置。發光二極體設置於基板上。可轉動的色溫調變結構非對稱地設置於發光二極體上方，其中色溫調變結構具有一含第一波長轉換物質之第一色溫區以及一含第二波長轉換物質之第二色溫區。驅動裝置驅動色溫調變結構旋轉，使得第一、第二色溫區被旋轉至發光二極體之出光 面上方時，可分別產生第一、第二色溫之出射光。

依據本發明另一實施例，色溫調變結構為一圓盤。

依據本發明另一實施例，第一、第二色溫區是以圓盤中心為參考點互相對稱。

依據本發明另一實施例，第一色溫區是暖白色溫區，而該第二色溫區是冷白色溫區。

依據本發明另一實施例，第一色溫區之色溫為3000K，而該第二色溫區之色溫為6000K。

依據本發明另一實施例，色溫調變結構還包括一含有第三波長轉換物質的第三色溫區。

依據本發明另一實施例，第三色溫區位於第一、第二色溫區之間。

依據本發明另一實施例，第一色溫區之色溫範圍是2700K至3500K，第二色溫區之色溫範圍是5600K至7000K，而第三色溫區之色溫範圍是4000K至5000K。

依據本發明另一實施例，驅動裝置為一馬達。

依據本發明另一實施例，發光二極體為藍光發光二極體或紫外光發光二極體。

依據本發明另一實施例，可調變色溫的燈具還包括一反光片，設置於色溫調變結構上，在第一、第二或第三色溫區被旋轉至發光二極體之出光面上方時，用以遮蔽其餘的色溫區。

依據本發明另一實施例，可調變色溫的燈具還包括一燈罩，設置於色溫調變結構與反光片上方。

根據上述本發明之目的，提供另一種可調變色溫的燈具，其包含基板、發光二極體、可轉動的色溫調變結構以及驅動裝置。發光二極體設置於基板上。可轉動的色溫調變結構非對稱地設置於發光二極體上方，其中色溫調變結構具有N個色溫區，其中N為大於或等於2的自然數，且各色溫區均含有不同組成的波長轉換物質。驅動裝置驅動色溫調變結構旋轉，使得各色溫區被旋轉至發光二極體之出光面上方時，可分別產生一對應色溫之出射光。

依據本發明另一實施例，色溫調變結構為為一圓盤。

依據本發明另一實施例，各色溫區為一均分色溫調變結構之扇型區域。

依據本發明另一實施例，可調變色溫的燈具還包括一反光片，設置於色溫調變結構上，在各色溫區被旋轉至發光二極體之出光面上方時，用以遮蔽其餘的色溫區。

依據本發明另一實施例，反光片的面積為色溫調變結構面積的(N-1)/N。

依據本發明另一實施例，驅動裝置為一馬達。

依據本發明另一實施例，發光二極體為藍光發光二極體或紫外光發光二極體。

依據本發明另一實施例，可調變色溫的燈具還包括一燈罩，設置於色溫調變結構與反光片上方。

由上述可知，應用本發明之可調變色溫的燈具，可於有燈罩或無燈罩的設計下，均能產生準確的色溫之出射光，同時輸出最大效能的出射光。

請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例的一種可調變色溫的燈具的剖面示意圖。可調變色溫的燈具100包含驅動裝置102、基板104、發光二極體106、色溫調變結構107、反光片108以及燈罩110。發光二極體106設置於基板104上。可轉動的色溫調變結構107非對稱地設置於發光二極體106上方，亦即發光二極體106並無正對色溫調變結構107之中心位置的下方。色溫調變結構107具有複數色溫區，當複數色溫區其中之一被旋轉至發光二極體106之出光面上方時，可產生對應的色溫之出射光。在本實施例中，發光二極體106可以是藍光發光二極體或紫外光發光二極體等具有較短波長出射光的發光二極體。

色溫調變結構107係藉驅動裝置102驅動而旋轉。驅動裝置102與色溫調變結構107之間以一轉軸103連接。轉軸103穿過基板104但不與基板104連接，因此基板104並不被驅動裝置102驅動而旋轉。換言之，色溫調變結構107藉驅動裝置102驅動而相對於基板104旋轉。在本實施例中，驅動裝置102可以是一馬達。

在本實施例中，燈具100還具有一燈罩110設置於可轉動的色溫調變結構107上方。為了使燈具100產生準確的色溫之出射光，設置一反光片108於可轉動的色溫調變結構107上。當某一色溫區被旋轉至發光二極體106之出光面上方時，反光片108用以遮蔽其餘的色溫區，使燈罩110的反射光(例如圖中光線112遇燈罩110產生的反射光)不會射入其餘的色溫區而激發不同色溫的出射光。此外， 反光片108將被燈罩的反射光重新反射回出光的方向，使燈具100的整體發光效能最大化。在本實施例中，反光片108係以連接件108a連接於基板104上，因此反光片108相對於基板104不轉動。反光片108也可以固定於燈罩110或其他燈具100內不旋轉的結構。

請同時參照第1-4圖，第2、3圖分別繪示第1圖中燈具的色溫調變結構的兩種運作狀態的上視圖，第4圖係繪示第1圖中燈具的色溫調變結構的上視圖。在本實施例中，色溫調變結構107為一圓盤，且具有一含第一波長轉換物質之第一色溫區107a以及一含第二波長轉換物質之第二色溫區107b(請參照第4圖)。第一色溫區107a與第二色溫區107b是以色溫調變結構107的中心(即圓盤的中心)為參考點互相對稱。第一色溫區107a之色溫範圍為2700K~3500K(屬於暖白色溫區)，第二色溫區107b之色溫範圍為5600K~7000K(屬於冷白色溫區)。在本實施例之第1圖中，係以第一色溫區107a為3000K，而第二色溫區107b為6000K為例作說明。因此，當第一色溫區107a被旋轉至發光二極體106之出光面上方時，燈具100即產生色溫為3000K的出射光。此時反光片108遮蔽第二色溫區107b(參照第2圖)，因此被燈罩110所反射的光不會激發第二色溫區107b產生出射光，進而產生準確色溫為3000K之出射光。當第二色溫區107b被旋轉至發光二極體106之出光面上方時，燈具100即產生色溫為6000K的出射光。此時反光片108遮蔽第一色溫區107a(參照第3圖)，因此被燈罩110所反射的光不會激發第一色溫區107a產生出 射光，進而產生準確色溫為6000K之出射光。

更詳細地說，例如第一色溫區107a所含有的第一波長轉換物質是紅色螢光粉混合綠色螢光粉，其中紅色螢光粉的比例較綠色螢光粉高。因此，當第一波長轉換物質受藍光發光二極體激發時，最後混合出的是暖白色光。

第二色溫區107b所含有的第二波長轉換物質是紅色螢光粉混合綠色螢光粉，其中綠色螢光粉的比例較紅色螢光粉高。因此，當第二波長轉換物質受藍光發光二極體激發時，最後混合出的是冷白色光。

請參照第5圖，其繪示依照本發明另一實施例的一種色溫調變結構的上視圖。第5圖之色溫調變結構107’不同於第4圖之色溫調變結構107在於色溫區的數量，色溫調變結構107’具有三個色溫區而色溫調變結構107具有二個色溫區。色溫調變結構107’具有一含第一波長轉換物質之第一色溫區107a’、一含第二波長轉換物質之第二色溫區107b’以及一含第三波長轉換物質之第三色溫區107c’(請參照第5圖)。第三色溫區107c’位於第一色溫區107a’與第二色溫區107b’之間，且第三色溫區107c’之色溫範圍為4000K~5000K。在本實施例中，以第一色溫區107a’之色溫為3000K，該第二色溫區107b’之色溫為6000K，而該第三色溫區107c’之色溫為4000K作為說明。

同樣地，第一色溫區107a’、第二色溫區107b’、第三色溫區107c’會根據所需的色溫，含有不同比例的紅色螢光粉與綠色螢光粉，以受藍光發光二極體激發後，產生所需的色光。

請參照第6圖，其繪示依照本發明又一實施例的一種色溫調變結構運作狀態的上視圖。色溫調變結構107”具有四個色溫區，當四個色溫區其中之色溫區107a”被旋轉至發光二極體106’之出光面上方時，反光片108’會遮蔽其餘的色溫區。在本實施例中，色溫調變結構107”為一圓盤，且每一色溫區為一均分色溫調變結構107”之扇型區域。因此，若色溫調變結構具有N個色溫區(N為大於或等於2的自然數)，反光片的面積為色溫調變結構面積的(N-1)/N。以第6圖為例，色溫調變結構107”具有四個色溫區，則反光片108’的面積為色溫調變結構107”面積的3/4，即(4-1)/4。

請參照第7圖，其繪示依照本發明再一實施例的一種色溫調變結構運作狀態的上視圖。在本實施例中，色溫調變結構具有兩種色溫區，但每一色溫區具有兩個彼此對稱的扇型區域(即以色溫調變結構的中心(圓盤的中心)為參考點互相對稱的扇型區域)。基板上也設置有兩發光二極體(106a；106b)分別位於兩個彼此對稱的扇型區域下方。當兩種色溫區其中之一種色溫區(例如色溫區107a”)被旋轉至兩發光二極體(106a；106b)之出光面上方時，燈具產生對應色溫之出射光(例如色溫3000K之出射光)，反光片108”會遮蔽其餘的色溫區(即另一對彼此對稱的扇型區域)，因此被燈罩所反射的光不會激發其餘的色溫區產生出射光。

請參照第8圖，其繪示依照本發明另一實施例的一種可調變色溫的燈具的剖面示意圖。燈具200與燈具100之 主要差異為燈罩的有無，燈具200不具有燈罩。可調變色溫的燈具200包含驅動裝置202、基板204、發光二極體(206a；206b)以及色溫調變結構207。發光二極體(206a；206b)設置於基板204上。可轉動的色溫調變結構207設置於發光二極體(206a；206b)上方。色溫調變結構207具有複數色溫區，當複數色溫區其中之一被旋轉至發光二極體(206a；206b)之出光面上方時，可產生對應的色溫之出射光。在本實施例中，發光二極體(206a；206b)可以是藍光發光二極體或紫外光發光二極體等具有較短波長出射光的發光二極體。燈具200在除去燈罩後亦能產生準確的色溫之出射光，同時輸出最大效能的出射光。

色溫調變結構207係藉驅動裝置202驅動而旋轉。驅動裝置202與色溫調變結構207之間以一轉軸203連接。轉軸203穿過基板204但不與基板204連接，因此基板204並不被驅動裝置202驅動而旋轉。換言之，色溫調變結構207藉驅動裝置202驅動而相對於基板204旋轉。在本實施例中，驅動裝置202可以是一馬達。

請同時參照第8-10圖，第9、10圖係分別繪示第8圖中燈具的色溫調變結構的兩種運作狀態的上視圖。由於燈具200不具有燈罩，因此不需設置反光片以阻擋燈罩產生的反射光，也不會產生非預期色溫的出射光。在本實施例中，色溫調變結構207為一圓盤，且具有一含第一波長轉換物質之第一色溫區207a以及一含第二波長轉換物質之第二色溫區207b。第一色溫區207a與第二色溫區207b各具有一對彼此對稱的扇型區域(即以色溫調變結構的中心 (即圓盤的中心)為參考點互相對稱的扇型區域)。第一色溫區207a之色溫範圍為2700K~3500K(屬於暖白色溫區)，第二色溫區207b之色溫範圍為5600K~7000K(屬於冷白色溫區)。在本實施例之第9-10圖中，係以第一色溫區207a為3000K，而第二色溫區207b為6000K為例作說明。因此，當第一色溫區207a被旋轉至發光二極體(206a；206b)之出光面上方時，燈具200即產生色溫為3000K的出射光。當第二色溫區207b被旋轉至發光二極體(206a；206b)之出光面上方時，燈具200即產生色溫為6000K的出射光。雖然此實施例使用兩發光二極體為示例，但使用單顆發光二極體或三顆以上發光二極體於燈具中亦是可行的。

由上述本發明實施方式可知，應用本發明之可調變色溫的燈具，可於有燈罩或無燈罩的設計下，均能產生準確的色溫之出射光，同時輸出最大效能的出射光。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，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‧‧‧燈具

102‧‧‧驅動裝置

103‧‧‧轉軸

104‧‧‧基板

106‧‧‧發光二極體

106’‧‧‧發光二極體

106a‧‧‧發光二極體

106b‧‧‧發光二極體

107‧‧‧色溫調變結構

107’‧‧‧色溫調變結構

107”‧‧‧色溫調變結構

107a‧‧‧第一色溫區

107a’‧‧‧第一色溫區

107a”‧‧‧第一色溫區

107b‧‧‧第二色溫區

107b’‧‧‧第二色溫區

107c’‧‧‧第三色溫區

108‧‧‧反光片

108a‧‧‧連接件

108’‧‧‧反光片

108”‧‧‧反光片

110‧‧‧燈罩

112‧‧‧光線

200‧‧‧燈具

202‧‧‧驅動裝置

203‧‧‧轉軸

204‧‧‧基板

206a‧‧‧發光二極體

206b‧‧‧發光二極體

207‧‧‧色溫調變結構

207a‧‧‧第一色溫區

207b‧‧‧第二色溫區

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明一實施例的一種可調變色溫的燈具的剖面示意圖。

第2、3圖係分別繪示第1圖中燈具的色溫調變結構的兩種運作狀態的上視圖。

第4圖係繪示第1圖中燈具的色溫調變結構的上視圖。

第5圖係繪示依照本發明另一實施例的一種色溫調變結構的上視圖。

第6圖係繪示依照本發明又一實施例的一種色溫調變結構運作狀態的上視圖。

第7圖係繪示依照本發明再一實施例的一種色溫調變結構運作狀態的上視圖。

第8圖係繪示依照本發明另一實施例的一種可調變色溫的燈具的剖面示意圖。

第9、10圖係分別繪示第8圖中燈具的色溫調變結構的兩種運作狀態的上視圖。

200‧‧‧燈具

202‧‧‧驅動裝置

203‧‧‧轉軸

204‧‧‧基板

206a‧‧‧發光二極體

206b‧‧‧發光二極體

207‧‧‧色溫調變結構

Claims (18)

1. 一種可調變色溫的燈具，包含：一基板；一發光二極體，設置於該基板上；一可轉動的色溫調變結構，非對稱地設置於該發光二極體上方，其中該色溫調變結構具有一含第一波長轉換物質之第一色溫區以及一含第二波長轉換物質之第二色溫區，其中該第一色溫區是暖白色溫區，而該第二色溫區是冷白色溫區；以及一驅動裝置，驅動該色溫調變結構旋轉，使得該第一、第二色溫區被旋轉至該發光二極體之出光面上方時，可分別產生第一、第二色溫之出射光。
2. 如請求項1所述之可調變色溫的燈具，其中該色溫調變結構為一圓盤。
3. 如請求項2所述之可調變色溫的燈具，其中該第一、第二色溫區是以該圓盤中心為參考點互相對稱。
4. 如請求項1所述之可調變色溫的燈具，其中該第一色溫區之色溫為3000K，而該第二色溫區之色溫為6000K。
5. 如請求項3所述之可調變色溫的燈具，其中該色溫調變結構還包括一含有第三波長轉換物質的第三色溫區。
6. 如請求項5所述之可調變色溫的燈具，其中該第三色溫區位於該第一、第二色溫區之間。
7. 如請求項6所述之可調變色溫的燈具，其中該第一色溫區之色溫範圍是2700K至3500K，該第二色溫區之色溫範圍是5600K至7000K，而該第三色溫區之色溫範圍是4000K至5000K。
8. 如請求項1~7中任一項所述之可調變色溫的燈具，其中該驅動裝置為一馬達。
9. 如請求項8所述之可調變色溫的燈具，其中該發光二極體為藍光發光二極體或紫外光發光二極體。
10. 如請求項9所述之可調變色溫的燈具，還包括一反光片，設置於該色溫調變結構上，在該第一、第二或第三色溫區被旋轉至發光二極體之出光面上方時，用以遮蔽其餘的色溫區。
11. 如請求項10所述之可調變色溫的燈具，還包括 一燈罩，設置於該色溫調變結構與該反光片上方。
12. 一種可調變色溫的燈具，包含：一基板；一發光二極體，設置於該基板上；一可轉動的色溫調變結構，非對稱地設置於該發光二極體上方，其中該色溫調變結構具有N個色溫區，其中N為大於或等於2的自然數，且各該等色溫區均含有不同組成的波長轉換物質；一驅動裝置，驅動該色溫調變結構旋轉，使得各該等色溫區被旋轉至該發光二極體之出光面上方時，可分別產生一對應色溫之出射光；以及一反光片，設置於該色溫調變結構上，在各該等色溫區被旋轉至該發光二極體之出光面上方時，用以遮蔽其餘的色溫區。
13. 如請求項12所述之可調變色溫的燈具，其中該色溫調變結構為一圓盤。
14. 如請求項13所述之可調變色溫的燈具，其中各該等色溫區為一均分該色溫調變結構之扇型區域。
15. 如請求項12所述之可調變色溫的燈具，其中該反光片的面積為該色溫調變結構面積的(N-1)/N。
16. 如請求項12~15項中任一項所述之可調變色溫的燈具，其中該驅動裝置為一馬達。
17. 如請求項16所述之可調變色溫的燈具，其中該發光二極體為藍光發光二極體或紫外光發光二極體。
18. 如請求項17所述之可調變色溫的燈具，還包括一燈罩，設置於該色溫調變結構與該反光片上方。