TWI521175B - 具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈及光譜轉換元件的製造方法 - Google Patents

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Description

具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈及光譜轉換元件的製造方法
本發明提供一種光學元件及其製造方法，特別是指能用以轉換光譜的光學元件及其製造方法。
燈具，廣泛運用於各領域，除了最普遍的照明作用之外，亦被作為各種工具使用，如集魚燈，主要是透過燈具的照明吸引聚集魚群以便於捕魚之用；而傳統用以吸引聚集魚群的燈具多以鎢絲燈泡或鹵素燈具作為發光光源，但上列傳統燈具使用於大功率輸出時會產生極大的熱能且極為耗電；因此又有業者以發光二極體燈具取代傳統燈具以改善耗電之缺失，然而，由於發光二極體的光源是透過藍光發光二極體或紫外光發光二極體搭配不同顏色的螢光粉封裝而成，一般市面上以發光二極體光源作為集魚燈的燈具裝配該發光二集體光源後僅能發出固定波長的光，在有不同光波長需求的情況下就必須備齊多個燈具，除了增加所需的燈具成本之外，更會佔據額外的置放或燈具安裝的空間，也因此影響使用的便利性及普及性而有改善之空間； 有鑑於此，本發明人潛心研究並更深入構思，歷經多次研發試作後，終於發明出一種具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈及光譜轉換元件的製造方法。
本發明提供一種具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈及光譜轉換元件的製造方法，其主要目的是改善一般燈具僅能發出固定波長之光線而無法輕易變換之缺失。
為達前述目的，本發明提供一種具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈，用以設置於一燈具的出光路徑上以轉換出光波長，該燈具上具有一定位單元，該光譜轉換元件包含：一光學體，由可透光的材質所製成，該光學體能定位於該燈具的定位單元上；以及複數螢光粒子，設置於該光學體內，該燈具所發出的光線射入該光學體內並通過各該螢光粒子後改變波長射出。
為達前述相同目的，本發明更提供一種光譜轉換元件之製造方法，包含依序進行：提供光學體基材及螢光粒子步驟，提供複數光學體基材及複數螢光粒子；混和步驟，物理性混和該光學體基材及該螢光粒子；成型步驟，該光學體基材結合螢光粒子固化成型，固化後成為具有螢光粒子的光學體。
本發明透過於光學體內設置螢光粒子，燈具配合裝配光譜轉 換元件，使光線透過螢光粒子改變波長後射出，則只要替換燈具上的光譜轉換元件即能改變出光顏色，並同時改變集魚效果，增進使用的便利性。
《本發明》
100‧‧‧光譜轉換元件
10‧‧‧光學體
20‧‧‧螢光粒子
30‧‧‧透光件
40‧‧‧模具
A‧‧‧燈具
A1‧‧‧定位單元
A11‧‧‧彈性支架
A12‧‧‧半圓弧支架
A13‧‧‧靠抵組件
A14‧‧‧抵片
A15‧‧‧扳轉螺絲
10'‧‧‧光學體基材
(I)‧‧‧提供光學體基材及螢光粒子步驟
(II)‧‧‧混和步驟
(III)‧‧‧成型步驟
第1圖 為本發明光譜轉換元件的結構示意圖。
第2圖 為本發明光譜轉換元件的光學體一側設置透光件的示意圖。
第3圖 為本發明光譜轉換元件的光學體兩側分別設置透光件的示意圖。
第4圖 為本發明光譜轉換元件透過彈性支架定位於燈具上之態樣。
第5圖 為本發明光譜轉換元件透過半圓弧支架及靠抵組件定位於燈具上之態樣。
第6圖 為本發明光譜轉換元件之製造方法的步驟流程圖。
第7圖 為本發明光譜轉換元件之製造方法的示意圖一。
第8圖 為本發明光譜轉換元件之製造方法的示意圖二。
為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：
本發明光譜轉換元件的較佳實施例如第1至5圖所示，用以設置於一燈具A的出光路徑上以轉換出光波長，該燈具A上具有一定位單元A1，而該光譜轉換元件100包含：一光學體10，由可透光的材質所製成，該光學體10可由環氧樹脂(Epoxy)、矽膠、壓克力、玻璃或其他透光材料所製成，該光學體10能 定位於該燈具A的定位單元A1上；以及複數螢光粒子20，設置於該光學體10內，該燈具A所發出的光線射入該光學體10內並通過各該螢光粒子20後改變波長射出，且能射出綠白色光、晝白色光、藍色光或紅色光。特別說明的是，在本較佳實施例中，所述螢光粒子20是以螢光粉(Phosphor)作說明，特別是氮化物螢光粉，當然也可以使用其他種類的螢光粉，螢光粉的選用主要考量光源的原始波長以及目標波長而定，不應以本較佳實施例所揭露的內容為限。
以上為本發明光譜轉換元件100之主要結構特徵及組態，其中，該定位單元A1的形態不限，主要是能作為穩定定位該光譜轉換元件100及該燈具A即可，如第4圖所示之定位單元A1為設置於燈具A上的一C形彈性支架A11，且該彈性支架A11的兩端為自由端，兩端之間則固定於燈具A上，藉此使該彈性支架A11的兩端具有彈性扣合的能力，如此，該光譜轉換元件100即能容置於該彈性支架A11之間並透過該彈性支架A11的兩端扣合定位； 而該定位單元A1亦能為如第5圖所示之半圓弧支架A12及一靠抵組件A13的配合使用，該靠抵組件A13包含一橡膠製成的抵片A14及一扳轉螺絲A15，該光譜轉換元件100容置於該半圓弧支架A12及該靠抵組件A13的抵片A14之間，透過該扳轉螺絲A15鬆懈或緊迫該抵片A14，使該抵片A14成為迫緊或鬆釋該光譜轉換元件100之狀態改變；當然，該定位單元A1的形態並不局限於上揭二例，本領域中常見的螺合、快拆手段均可達成與本案相同之目的及功效。
而使用時，透過該燈具A上的定位單元A1快速地替換該光譜 轉換元件100，透過具有不同顏色的螢光粒子20改變射出光的波長，並顯現出不同顏色的光；如此，本發明運用於集魚燈具使用時，基於各種魚類的棲地環境不同，不同的魚類因而發展出不同的視覺感光，因而不同的魚類會被特定波長的光所吸引，透過改變具有不同顏色的螢光粒子20之光譜轉換元件100即能改變不同的集魚用途，而不同顏色的光作為不同的集魚用途如下表所示：
由上表可知，透過不同顏色的光可作為不同的集魚用途，而本發明只要更換燈具A上的光譜轉換元件100即能快速改變射出光的顏色，快速改變集魚用途，增進使用的便利性；在實際使用時，可以先使用晝白色或各種光色混用的光譜轉換元件100將遠處的魚群吸引到較接近漁船的區域，再改用紅色的光譜轉換元件100使魚群上浮易於補獲，當然搭配的使用的方法可視不同水域與不同漁獲而有所不同，因此漁船上只要設置固定的燈具A，並攜帶含有各種不同螢光粒子20之光譜轉換元件100就能達到多樣化的使用目的。
另外，為提高燈具A整體的出光效率，更能於該光譜轉換元件100的該光學體10一側再設置一透光件30，如第2圖所示，該透光件30由 環氧樹脂或玻璃所製成，如此，當燈具A的光線射出時，光線除了通過該光學體10內的螢光粒子20改變波長射出之外，更能通過該透光件30產生折射，藉此提高燈具A整體的出光效率；當然，亦能在該光學體10的兩側分別設置一個該透光件30而能更為提高出光效率，如第3圖所示。
而上述光譜轉換元件的製造方法則如第6至8圖所示，包含依序進行：提供光學體基材及螢光粒子步驟(I)，提供複數光學體基材10’及複數螢光粒子20，本實施例之該光學體基材10’為粉末或顆粒狀態之環氧樹脂或低溫玻璃素材；混和步驟(II)，物理性混和該光學體基材10’及該螢光粒子20，本實施例是攪拌混和該光學體基材10’及粉末狀態之該螢光粒子20；成型步驟(III)，該光學體基材10’結合螢光粒子20固化成型，固化後成為具有螢光粒子20的光學體10；當該光學體基材10’為環氧樹脂時，在混和步驟時更可添加玻璃纖維作為增強材料，混和完成後更必須先將該光學體基材10’及該螢光粒子20壓錠後置入一預熱至50~100℃的模具40內，接著再加溫至150~200℃，其後硬化溫度為100~200℃，並施以1.96~19.6Mpa的壓力以熱壓手段固化成型，如第7圖所示；而當該光學體基材10’為低溫玻璃(Low Temperature Poly-silicon，LTPS)時，則在混和步驟完成後置入300~1400℃的高溫爐中透過燒結手段以固化成型，如第8圖所示。
以上為本發明光譜轉換元件的製造方法，透過依序進行各步 驟形成該光譜轉換元件100，而該光譜轉換元件100則配合燈具A的定位單元A1而能提供燈具A快速改變出光顏色，且能快速、便利地改變不同集魚需求之目的。
100‧‧‧光譜轉換元件
10‧‧‧光學體
20‧‧‧螢光粒子

Claims (7)

  1. 一種具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈，包含：一燈具，具有一定位單元；一光譜轉換元件，透過該定位單元可拆換地定位設置於該燈具的出光路徑上以轉換出光波長，且該光譜轉換元件包含一光學體及複數螢光粒子，其中：該光學體由可透光的材質所製成，該光學體定位於該燈具的定位單元上；以及該些螢光粒子設置於該光學體內，該燈具所發出的光線射入該光學體內並通過各該螢光粒子後改變波長射出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈，其中，該定位單元具有快拆手段。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈，其中，該定位單元為設置於該燈具上的一C形彈性支架，該彈性支架的兩端為自由端具有彈性扣合的能力，兩端之間固定於燈具上，該光譜轉換元件容置於該彈性支架之間並透過該彈性支架的兩端扣合定位。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的，其中，該定位單元為半圓弧支架及一靠抵組件的配合使用，該靠抵組件包含一橡膠製成的抵片及一扳轉螺絲，該光譜轉換元件容置於該半圓弧支架及該靠抵組件的抵片之間，而該扳轉螺絲鬆懈或緊迫該抵片以迫緊或鬆釋該光譜轉換元件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈，其中，該光學體的一側更設置一個使光線藉由折射提高出光效率的透 光件。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈，其中，該光學體的兩側分別設置一個使光線藉由折射提高出光效率的透光件。
  7. 一種光譜轉換元件之製造方法，包含依序進行：提供光學體基材及螢光粒子步驟，提供複數光學體基材及複數螢光粒子；混和步驟，物理性混和該光學體基材及該螢光粒子並同時添加混合玻璃纖維，其中，該光學體基材為環氧樹脂；成型步驟，該光學體基材結合螢光粒子及玻璃纖維壓錠後再透過熱壓手段以固化成型，固化後成為具有螢光粒子的光學體。
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