TWI572822B - 燈具 - Google Patents

Description

燈具

本發明是有關於一種燈具，且特別是有關於具有可控制光型之導光元件的燈具。

傳統的燈具主要是由燈泡與反射罩所組成。反射罩主要的功能是用來將燈泡所發出之光導向所需方向並改變燈泡發光時的所產生的光型。然而，透過反射罩來改變光型的變化性不大，其光型通常為聚光的形式，在應用上較受限。

另外一種傳統燈具是透過光源搭配二次光學元件，來達到改變光型的目的。然而，此種架構必須在二次光學元件中央設置凹孔，並且將光源放置在凹孔中來達到調整光型之目的。因此，二次光學元件必須配合不同形式或不同數量的光源來改變整個元件架構的設計，因而導致成本的增加。

因此，亟需一種可改變各種光型之導光元件，以解決上述問題。

因此，本發明之一態樣是在提供一種可控制光型之 導光元件，其利用光的全反射特性來控制光的行進方向，藉此達到調整導光元件所輸出之光型的目的，故此導光元件的應用可符合各種燈光角度照射需求，同時可減少能量損耗。

本發明之另一態樣是在提供一種可控制光型之導光元件，其可透過外形曲線來改變外表面、內表面以及第二端面的曲面形狀，藉此可調整光在導光元件內的行進方向，順利達到控制輸出光型的目的。

本發明之又一態樣是在提供一種可控制光型之導光元件，其可透過貝茲曲線來定義各個外形曲線，因此不但簡化了各曲面的定義規則，並且可以更直覺的方式控制導光元件之整個外形曲線的形狀。

根據本發明之上述目的，提出一種燈具。此燈具包含基座、光源以及導光元件。光源結合在基座上。導光元件在第一位置時，能夠從基座分離，在第二位置時，則是結合於基座。導光元件包含第一端面、第二端面、外表面以及內表面。第一端面具有第一外周緣及第一內周緣。第二端面相對第一端面，且具有第二外周緣及第二內周緣。外表面連接第一外周緣及第二外周緣。內表面連接第一內周緣及第二內周緣。

依據本發明之一實施例，上述之導光元件在第一位置時，能夠相對於基座沿著第一方向移動而從基座分離，或是相對於基座沿著第二方向轉動至第二位置而結合於基座。

依據本發明之另一實施例，上述之第一端面上設有環狀溝槽，且光源係設置於環狀溝槽中。

依據本發明之又一實施例，上述之導光元件具有第一區段以及第二區段。其中，第一區段具有曲率，第二區段不具有曲率。

依據本發明之再一實施例，上述之第二區段較第一區段凸出。

依據本發明之再一實施例，上述之基座具有座體與托座。光源是結合在座體上。托座具有對位區及擋緣，且擋緣與座體形成定位區以作為第二位置，對位區是與定位區連通以作為第一位置。

依據本發明之再一實施例，上述之導光元件更包含結合部，當導光元件在第一位置時，結合部是位於對位區，當導光元件在第二位置時，結合部是位於定位區中。

依據本發明之再一實施例，上述之光源包含電路板以及複數個發光二極體。這些發光二極體係環狀排列於電路板上。

依據本發明之再一實施例，上述之電路板具有第一接合部，托座具有第二接合部，其中第一接合部係位於第二接合部中。

依據本發明之再一實施例，上述之外表面是從第一端面的第一外周緣向外擴張延伸而連接到第二端面的第二外周緣。

依據本發明之再一實施例，上述之內表面是從第一 端面的第一內周緣向內擴張而連接到第二端面的第二內周緣。

依據本發明之再一實施例，上述之內表面與外表面的其中至少之一者，具有至少第一擴張段與至少第二擴張段，第一擴張段是連接至第二擴張段，且兩者的擴張方向是不相同的。

依據本發明之再一實施例，上述之第一端面的面積小於第二端面的面積。

依據本發明之再一實施例，上述之第一內周緣界定出第一開口，第二內周緣界定出第二開口，第一開口與第二開口互相連通，且第一開口的面積大於第二開口的面積。

依據本發明之再一實施例，上述之第一內周緣界定出第一開口，第二內周緣界定出第二開口，第一開口位於第一端面上，第二開口位於第二端面上，且第一開口的直徑係大於第二開口的直徑。

依據本發明之再一實施例，上述之外表面之至少一部分係由至少一第一外形曲線所建構之曲面，內表面之至少一部分係由至少一第二外形曲線所建構之曲面，第一外形曲線與第二外形曲線可為同一曲線或不同曲線。

依據本發明之再一實施例，上述之第二端面係由第三外形曲線所建構之曲面，其中第三外形曲線係由第二外周緣與第二內周緣連線所形成。

100‧‧‧導光元件

110‧‧‧貫穿孔

110a‧‧‧第一開口

110b‧‧‧第二開口

112‧‧‧第一端面

112a‧‧‧第一外周緣

112b‧‧‧第一內周緣

114‧‧‧第二端面

114a‧‧‧第二外周緣

114b‧‧‧第二內周緣

116‧‧‧外表面

118‧‧‧內表面

200‧‧‧導光元件

212‧‧‧第一端面

214‧‧‧第二端面

300‧‧‧導光元件

312‧‧‧第一端面

314‧‧‧第二端面

400‧‧‧導光元件

412‧‧‧第一端面

414‧‧‧第二端面

416‧‧‧外表面

416a‧‧‧第一擴張段

416b‧‧‧第二擴張段

418‧‧‧內表面

418a‧‧‧第一擴張段

418b‧‧‧第二擴張段

500‧‧‧導光元件

512‧‧‧第一端面

514‧‧‧第二端面

514a‧‧‧外周緣

514b‧‧‧內周緣

516‧‧‧外表面

518‧‧‧內表面

600‧‧‧導光元件

600a‧‧‧導光元件

600b‧‧‧導光元件

612‧‧‧第一端面

614‧‧‧第二端面

616‧‧‧外表面

618‧‧‧內表面

700‧‧‧導光元件

712‧‧‧第一端面

714‧‧‧第二端面

716‧‧‧外表面

718‧‧‧內表面

800‧‧‧導光元件

812‧‧‧第一端面

814‧‧‧第二端面

816‧‧‧外表面

818‧‧‧內表面

900‧‧‧導光元件

901a‧‧‧第一開口

901b‧‧‧第二開口

910‧‧‧第一端面

910a‧‧‧第一外周緣

910b‧‧‧第一內周緣

911‧‧‧環狀溝槽

920‧‧‧第二端面

920a‧‧‧第二外周緣

920b‧‧‧第二內周緣

930‧‧‧外表面

930a‧‧‧第一擴張段

930b‧‧‧第二擴張段

940‧‧‧內表面

940a‧‧‧第一擴張段

940b‧‧‧第二擴張段

950‧‧‧結合部

960‧‧‧燈具

961‧‧‧基座

961a‧‧‧座體

961b‧‧‧托座

963‧‧‧光源

963a‧‧‧電路板

963b‧‧‧發光二極體

963c‧‧‧第一接合部

965a‧‧‧第二接合部

965b‧‧‧對位區

965c‧‧‧擋緣

965d‧‧‧定位區

B1‧‧‧第一外形曲線

B2‧‧‧第二外形曲線

B3‧‧‧第三外形曲線

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

P₀‧‧‧第一起始點

P₁‧‧‧第一控制點

P₂‧‧‧第一終止點

P₀’‧‧‧第二起始點

P₁’‧‧‧第二控制點

P₂’‧‧‧第二終止點

P₃‧‧‧第三起始點

P₄‧‧‧第三控制點

P₅‧‧‧第三終止點

S1‧‧‧第一區段

S2‧‧‧第二區段

α₁‧‧‧夾角

α₂‧‧‧夾角

α₁’‧‧‧夾角

α₂’‧‧‧夾角

θ₁‧‧‧折射角

θ₂‧‧‧入射角

θ₁’‧‧‧折射角

θ₂’‧‧‧入射角

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1A圖係繪示依照本發明第一實施方式的一種可控制光型之導光元件之立體圖。

第1B圖係繪示沿著第1A圖之A-A剖面線剖切的剖面圖。

第2A圖係繪示依照本發明第二實施方式的一種可控制光型之導光元件之立體圖。

第2B圖係繪示沿著第2A圖之B-B剖面線剖切的剖面圖。

第2C圖係繪示依照本發明第二實施方式的第一外形曲線示意圖。

第2D圖係繪示依照本發明第二實施方式的導光元件所產生的配光曲線圖。

第3A圖係繪示依照本發明第三實施方式的一種可控制光型之導光元件之立體圖。

第3B圖係繪示沿著第3A圖之C-C剖面線剖切的剖面圖。

第3C圖係繪示依照本發明第三實施方式的第一外形曲線示意圖。

第3D圖係繪示依照本發明第三實施方式的導光元件所產生的配光曲線圖。

第4A圖係繪示依照本發明第四實施方式的一種可控 制光型之導光元件之立體圖。

第4B圖係繪示沿著第4A圖之D-D剖面線剖切的剖面圖。

第4C圖係繪示依照本發明第四實施方式的第一外形曲線示意圖。

第4D圖係繪示依照本發明第四實施方式的導光元件所產生的配光曲線圖。

第5A圖係繪示依照本發明第五實施方式的一種可控制光型之導光元件之立體圖。

第5B圖係繪示沿著第5A圖之E-E剖面線剖切的剖面圖。

第5C圖係繪示依照本發明第五實施方式的第一外形曲線示意圖。

第5D圖係繪示依照本發明第五實施方式的導光元件所產生的配光曲線圖。

第6A圖係繪示依照本發明第六實施方式的一種可控制光型之導光元件之第一實施例立體圖。

第6B圖係繪示依照本發明第六實施方式之第一實施例的導光元件所產生的配光曲線圖。

第7A圖係繪示依照本發明第六實施方式的一種可控制光型之導光元件之第二實施例立體圖。

第7B圖係繪示依照本發明第六實施方式之第二實施例的導光元件所產生的配光曲線圖。

第8A圖係繪示依照本發明第六實施方式的一種可控 制光型之導光元件之第三實施例立體圖。

第8B圖係繪示依照本發明第六實施方式之第三實施例的導光元件所產生的配光曲線圖。

第9A圖係繪示依照本發明第六實施方式的一種可控制光型之導光元件之第四實施例立體圖。

第9B圖係繪示依照本發明第六實施方式之第四實施例的導光元件所產生的配光曲線圖。

第10A圖係繪示依照本發明第六實施方式的一種可控制光型之導光元件之第五實施例立體圖。

第10B圖係繪示依照本發明第六實施方式之第五實施例的導光元件所產生的配光曲線圖。

第11A圖係繪示依照本發明第七實施方式的一種導光元件之立體圖。

第11B圖係繪示依照本發明第七實施方式的一種導光元件之剖面示意圖。

第12A圖係繪示依照本發明一實施方式的一種燈具之分解示意圖。

第12B圖係繪示依照本發明一實施方式的一種導光元件卡合於托座上之剖面示意圖。

第12C圖係繪示依照本發明一實施方式的一種燈具之剖面示意圖。

請參照第1A圖及第1B圖，其係分別繪示依照本發明第一實施方式的一種可控制光型之導光元件之立體圖、以及沿著第1A圖之A-A剖面線剖切的剖面圖。在本實施方式中，導光元件100適用以導引光線在導光元件100中進行全反射，以使光線產生不同之光束角。在此所指之光線係來自於一光源，例如發光二極體。導光元件100為一環狀錐台而具有貫穿孔110。導光元件100包含第一端面112、第二端面114、外表面116以及內表面118。其中，第一端面112與第二端面114可分別為入光面以及出光面，外表面116與內表面118可為反射面。貫穿孔110在第一端面112中形成第一開口110a，且第一端面112具有第一外周緣112a及第一內周緣112b。第二端面114相對第一端面112。其中，貫穿孔110在第二端面114中形成第二開口110b，且第二端面114具有第二外周緣114a及第二內周緣114b。也就是說，第一開口110a與第二開口110b互相連通，而第一內周緣112b界定出第一開口110a，第二內周緣114b界定出第二開口110b。如第1A圖及第1B圖所示，第一開口110a的面積大於第二開口110b的面積，且第一端面112的面積小於第二端面114的面積。

外表面116連接第一外周緣112a及第二外周緣114a，且外表面116係由第一外形曲線B1所建構之曲面。如第1A圖及第1B圖所示，外表面116是從第一端面112的第一外周緣112a向外擴張延伸而連接到第二端面114的 第二外周緣114a。其中，第一外形曲線B1係由第一外周緣112a上之第一起始點P₀與第二外周緣114a上第一終止點P₂連線所形成。欲陳明者，本實施方式中之第一外形曲線B1，是定義在通過導光元件100之中心並且垂直第一端面112的任何剖切面與外表面116交集所形成的曲線。內表面118，連接第一內周緣112b及第二內周緣114b，且內表面118係由第二外形曲線B2所建構之曲面。其中，第二外形曲線B2係由第一內周緣112b上之第二起始點P₀’與第二內周緣114b上第二終止點P₂’連線所形成。同樣地，本實施方式中之第二外形曲線B2，是定義在通過導光元件100之中心並且垂直第一端面112的任何剖切面與內表面118交集所形成的曲線。

在一實施例中，第一外形曲線B1係由貝茲曲線函數所定義出。貝茲曲線主要是利用3個以上的點位置先行定義座標後，再根據不同的權重所繪製出的不同曲線。其中，貝茲曲線函數為：

其中，P _i 代表貝茲曲線函數中第i點的座標。在第一起始點P₀與第一終止點P₂之間具有至少一個第一控制點P₁。其中，此至少一第一控制點P₁主要是用來決定第一外形曲線B1的弧度。另外，當第一控制點之總點數為1時，定義第一起始點P₀之位置座標P₀=(X₀,Y₀)，至少一第一控 制點P₁之位置座標P₁=(X₁,Y₁)，第一終止點P₂之位置座標P₂=(X₂,Y₂)。在貝茲曲線函數中，數值n為至少一第一控制點P₁之總點數+1所得到的值。舉例而言，當此至少一第一控制點有二個時，數值n即為3。此外，W ₁為第一控制點P₁之權重，其可調節曲線使其趨近於隨意形狀。如第1B圖所示，第一起始點P₀與第一控制點P₁的連線定義權重W ₁=1，第一起始點P₀與第一終止點P₂的連線定義權重W ₁=0。當權重W ₁越接近1，則第一外形曲線B1將會偏向第一起始點P₀與第一控制點P₁的連線。當權重W ₁越接近0，則第一外形曲線B1將會偏向第一起始點P₀與第一終止點P₂的連線。貝茲曲線函數的t為預設點至第一起始點P₀的長度與總長的比值。前述之總長為第一起始點P₀至第一終止點P₂所形成曲線的總長度。由此可知，t可以表示在第一外形曲線B1上位於第一起始點P₀與第一終止點P₂之間的任一點的位置對應值。

在定義完第一起始點P₀、第一控制點P₁及第一終止點P₂後，本發明之實施方式進一步界定第一外形曲線B1之限制如下：X₀≦X₁≦X₂

90°≧α₁≧α₂

0≦α₁=θ₁+θ₂-90°

θ₂≧90°-θ₁

0≦W _i ≦1

請繼續參閱第1B圖，α₁為第一起始點P₀與第一控制點P₁連線與水平線之夾角，α₂為第一起始點P₀與第一終止點P₂連線與水平線之夾角。θ₁為光線由外界進入導光元件100中之折射角，θ₂為光線進入導光元件100後射向外表面116之入射角，n _material為導光元件100材料之折射率。藉此，調整第一外形曲線B1之各參數值可改變整個外表面116的形狀。

請再次參閱第1A圖及第1B圖，在一實施例中，第二外形曲線B2可與第一外形曲線B1相同，均係由上述之貝茲曲線函數所定義出。

其中，在第二起始點P₀’與第二終止點P₂’之間具有至少一個第二控制點P₁’。其中，此至少一第二控制點P₁’主要是用來決定第二外形曲線B2的弧度。另外，當第二控制點之總點數為1時，定義第二起始點P₀’之位置座標P₀’=(X₀’,Y₀’)，至少一第二控制點P₁’之位置座標P₁’=(X₁’,Y₁’)，第二終止點P₂’之位置座標P₂’=(X₂’,Y₂’)。在此貝茲曲線函數中，數值n為至少一第二控制點P₁’之總點數+1所得到的值。另外，W ₁為第二控制點P₁’之權重，其可調節曲線使其趨近於隨意形狀。如第1B圖所示，第二起始點P₀’與第二控制點P₁’的連線定義權重W ₁=1，第二起始點P₀’與第二終止點P₂’的連線定義權重W ₁=0。當權重W ₁越接近1，則第二外形曲線B2將會偏向第二起始點P₀’與第二控制點P₁’的連線。當權重W ₁越接近0，則第二外形曲 線B2將會偏向第二起始點P₀’與第二終止點P₂’的連線。貝茲曲線函數的t為預設點至第二起始點P₀’的長度與總長的比值。前述之總長為第二起始點P₀’至第二終止點P₂’所形成曲線的總長度。由此可知，t可以表示在第二外形曲線B2上位於第二起始點P₀’與第二終止點P₂’之間的任一點的位置對應值。

在定義完第二起始點P₀’、第二控制點P₁’及第二終止點P₂’後，本發明之實施方式進一步界定第二外形曲線B2之限制如下：X₀’≦X₁’≦X₂’

90°≧α₁’≧α₂’

0≦α₁’=θ₁’+θ₂’-90°

θ₂’≧90°-θ₁’

0≦W _i ≦1

請同時搭配第1B圖所示，α₁’為第二起始點P₀’與第二控制點P₁’連線與水平線之夾角，α₂’為第二起始點P₀’與第二終止點P₂’連線與水平線之夾角。θ₁’為光線由外界進入導光元件100中之折射角，θ₂’為光線進入導光元件100後射向內表面118之入射角，n _material為導光元件100材料之折射率。藉此，調整第二外形曲線B2之各參數值可改變整個內表面118的形狀。

由上述可知，第二外形曲線B2與第一外形曲線B1 同樣是以貝茲曲線函數所定義，且限制範圍亦相同。故在一實施例中，第二外形曲線B2與第一外形曲線B1可為同一曲線，使外表面116與內表面118呈對稱。然，在另一實施例中，第二外形曲線B2與第一外形曲線B1可透過不同的參數設定，來形成不同的曲線，使外表面116與內表面118呈現不對稱。除此之外，導光元件的外表面116是從第一端面112的該第一外周緣112a向外擴張延伸而連接到第二端面的第二外周緣114a，內表面118是從第一端面112的該第一內周緣112b向內擴張而連接到第二端面114的第二內周緣114b。藉此設計，光線由第一端面112進入至導光元件100中，在導光元件100中經反射後，由第二端面114發射出去。

請參照第2A圖至第2D圖，其係分別繪示依照本發明第二實施方式的一種可控制光型之導光元件之立體圖、沿著第2A圖之B-B剖面線剖切的剖面圖、導光元件之第一外形曲線示意圖、以及導光元件所產生的配光曲線圖。

在第二實施方式中，導光元件200之第一外形曲線B1是以第一起始點P₀=(0,0)、第一控制點P₁=(21.3,13)、第一終止點P₂=(36,8.5)及W ₁=0.45為參數條件所形成之曲線(如第2C圖所示)。其中，第二外形曲線B2與第一外形曲線B1為對稱。第2B圖顯示光線由第一端面212進入至導光元件200中，在導光元件200中經反射後，由第二端面214發射出去。在此實施方式中，經過導光元件200之導引後，出射光所形成之光束角約為82度。

請參照第3A圖至第3D圖，其係繪示依照本發明第三實施方式的一種可控制光型之導光元件之立體圖、沿著第3A圖之C-C剖面線剖切的剖面圖、導光元件之第一外形曲線示意圖、以及導光元件所產生的配光曲線圖。

在第三實施方式中，導光元件300之第一外形曲線B1是以第一起始點P₀=(0,0)、第一控制點P₁=(7.6,4.6)、第一終止點P₂=(36,8.5)及W ₁=0.45為參數條件所形成之曲線(如第3C圖所示)。其中，第二外形曲線B2與第一外形曲線B1為對稱。第3B圖顯示光線由第一端面312進入至導光元件300中，在導光元件300中經反射後，由第二端面314發射出去。在此實施方式中，經過導光元件300之導引後，出射光所形成之光束角約為24度。

請參照第4A圖至第4D圖，其係分別係繪示依照本發明第四實施方式的一種可控制光型之導光元件之立體圖、沿著第4A圖之D-D剖面線剖切的剖面圖、導光元件之第一外形曲線示意圖、以及導光元件所產生的配光曲線圖。

在第四實施方式中，導光元件400之內表面418與外表面416的其中至少之一者具有至少一第一擴張段與至少一第二擴張段，第一擴張段是連接至至少一第二擴張段，且兩者的擴張方向是不相同的。在本實施例中，內表面418具有第一擴張段418a與第二擴張段418b。外表面416同樣具有第一擴張段416a與第二擴張段416b。在本實施方式中，如圖4B所示，內表面418是從第一端面412向 內擴張，然後再向外擴張至第二端面414，外表面416則是從第一端面412向外擴張，然後再向內擴張至第二端面414，藉此形成第一擴張段418a及416a與第二擴張段418b及416b。導光元件400之第一外形曲線B1是以第一起始點P₀=(0,0)、第一控制點P₁=(24.6,17.2)、第一終止點P₂=(36,8.5)及W ₁=0.45為參數條件所形成之曲線(如第4C圖所示)。其中，第二外形曲線B2與第一外形曲線B1為對稱。第4B圖顯示光線由第一端面412進入至導光元件400中，在導光元件400中經反射後，由第二端面414發射出去。在此實施方式中，經過導光元件400之導引後，出射光所形成之光束角約為93度。

請參照第5A圖至第5D圖，其係分別繪示依照本發明第五實施方式的一種可控制光型之導光元件之立體圖、沿著第5A圖之E-E剖面線剖切的剖面圖、導光元件之第一外形曲線示意圖、以及導光元件所產生的配光曲線圖。

在第五實施方式中，導光元件500之與導光元件100類似，導光元件500包含第一端面512、第二端面514、外表面516以及內表面518。其中，外表面516以及內表面518與導光元件100的外表面116及內表面118相同，同樣是以第一外形曲線B1及第二外形曲線B2所建構而成，故在此不贅述。在本實施方式中，第二端面514具有外周緣514a及內周緣514b，且第二端面514係由第三外形曲線B3所建構之曲面。其中，第三外形曲線B3係由外周緣514a上之第三起始點P₃與內周緣514b上之第三終止點P₅連線 所形成。

欲陳明者，本實施方式中之第三外形曲線B3，是定義在通過導光元件500之中心並且垂直第一端面512的任何剖切面與第二端面514交集所形成的曲線。在一實施例中，第三外形曲線B3可與第一外形曲線B1相同，均係由上述之貝茲曲線函數所定義出。

其中，在第三起始點P₃與第三終止點P₅之間具有至少一個第三控制點P₄。其中，第三控制點P₄主要是用來決定第三外形曲線B3的弧度。另外，當第三控制點之總點數為1時，定義第三起始點P₃之位置座標P₃=(X₃,Y₃)，第三控制點P₄之位置座標P₄=(X₄,Y₄)，第三終止點P₅之位置座標P₅=(X₅,Y₅)。在貝茲曲線函數中，數值n、權重W _i 、位置對應值t及P _i 之定義與前述第一實施方式之定義相同，在此不贅述。在定義完第三起始點P₃、第三控制點P₄及第三終止點P₅後，本發明之實施方式進一步界定第三外形曲線B3之限制：X₃=X₅，Y₃≧Y₄≧Y₅，及0≦W _i ≦1。

請再次參照第5A圖至第5D圖，在第五實施方式中，第一外形曲線B1及第二外形曲線B2是與第三實施方式的相同定義所形成。第三外形曲線B3是以第三起始點P₃=(0,21)、第三控制點P₄=(10.6,10.6)、第三終止點P₅=(0,0)及W ₄=0.45為參數條件所形成之曲線(如第5C圖所示)。第5B圖顯示光線由第一端面512進入至導光元件500中，在導光元件500中經反射後，由第二端面514發射出去。在此實施方式中，經過導光元件500之導引後，出射光所形 成之光束角約為13度。藉此，由上述第一實施方式到第五實施方式可知，透過調整第三外形曲線B3之各參數值可改變整個第二端面514的曲面形狀。

請參照第6A圖及第6B圖，其係分別繪示依照本發明第六實施方式的一種可控制光型之導光元件之第一實施例立體圖及其所產生的配光曲線圖。在此實施例中，導光元件600同樣具有第一端面612、第二端面614、外表面616及內表面618。其中，外表面616係由六個第一反射曲面所形成，這些第一反射曲面同樣係以第一外形曲線B1所建構。同樣地，內表面618係由六個第二反射曲面所形成，這些第二反射曲面同樣係以第二外形曲線B2所建構。

請參照第7A圖及第7B圖，其係分別繪示依照本發明第六實施方式的一種可控制光型之導光元件之第二實施例立體圖及其所產生的配光曲線圖。在此實施例中，導光元件700同樣具有第一端面712、第二端面714、外表面716及內表面718。其中，外表面716係由八個第一反射曲面所形成，這些第一反射曲面同樣係以第一外形曲線B1所建構。同樣地，內表面718係由八個第二反射曲面所形成，這些第二反射曲面同樣係以第二外形曲線B2所建構。

請參照第8A圖及第8B圖其係係分別繪示依照本發明第六實施方式的一種可控制光型之導光元件之第三實施例立體圖及其所產生的配光曲線圖。在此實施例中，導光元件800同樣具有第一端面812、第二端面814、外表面816及內表面818。其中，外表面816係由十二個第一反射 曲面所形成，這些第一反射曲面同樣係以第一外形曲線B1所建構。同樣地，內表面818係由十二個第二反射曲面所形成，這些第二反射曲面同樣係以第二外形曲線B2所建構。

由上述可知，導光元件600、700、800可變化成各種不同的形狀，同樣可改變進入導光元件600、700、800中之光線之光束角。欲陳明者，在第六實施方式中的之第一反射曲面及第二反射曲面之數量不一定要相對應，亦可為不相同。此外，第一外形曲線B1與第二外形曲線B2亦可為同一曲線或不同曲線。以下將以導光元件600之其他變形作為第六實施方式的其他實施例說明。

請參照第9A圖及第9B圖，其係分別繪示依照本發明第六實施方式的一種可控制光型之導光元件之第四實施例立體圖及其所產生的配光曲線圖。在本實施例中，導光元件600a之第一外形曲線B1是以第一起始點P₀=(0,0)、第一控制點P₁=(10.3,6.2)、第一終止點P₂=(36,8.5)及W ₁=0.45為參數條件所形成之曲線。其中，第二外形曲線B2與第一外形曲線B1為對稱。經導光元件600a導引後，出射光所形成之光束角約為47度。

請參照第10A圖及第10B圖，其係分別繪示依照本發明第六實施方式的一種可控制光型之導光元件之第五實施例立體圖及其所產生的配光曲線圖。在本實施例中，導光元件600b之第一外形曲線B1是以第一起始點P₀=(0,0)、第一控制點P₁=(32.8,22.9)、第一終止點P₂=(36,8.5) 及W ₁=0.45為參數條件所形成之曲線。第二外形曲線B2是以第二起始點P₀’=(0,0)、第二控制點P₁’=(10,15)、第二終止點P₂’=(36,8.5)及W ₁=0為參數條件所形成之曲線。經導光元件600b導引後，出射光所形成之光束角約為63度。

在本發明中，前述之導光元件可具有不同的設計。請參照第11A圖及第11B圖，第11A圖及第11B圖係分別繪示依照本發明第七實施方式的一種導光元件之立體圖以及剖面示意圖。本實施方式之導光元件900包含一第一端面910、一第二端面920、一外表面930以及一內表面940。其中，第一端面910具有第一外周緣910a以及第一內周緣910b。第二端面920相對於第一端面910，且第二端面920具有第二外周緣920a以及第二內周緣920b。在本實施方式中，導光元件900的第二端面920可為出光面，導光元件900的第一端面910則是向內凹陷形成環狀溝槽911，此環狀溝槽911主要可用來容設燈具中的光源，因此，環狀溝槽911的內表面即是入光面，此一形態不同於前述第一實施方式(如第1A圖及第1B所示)，第一端面112的全部表面皆作為入光面，因此，有關入光面的形態並不侷限於本發明所記載之實施方式。

如第11A圖及第11B圖所示，外表面930連接第一外周緣910a與第二外周緣920a，且內表面940連接第一內周緣910b與第二內周緣920b。因此，內表面940a緊鄰第一內周緣910a的地方可定義為第一開口901a，且此第一開口901a係位於第一端面910上。同樣地，內表面940a 緊鄰第二內周緣920b的地方可定義為第二開口901b，且此第二開口901b係位於第二端面920上。其中，第一開口901a與第二開口901b互相連通，且第一開口901a的面積大於第二開口901b的面積。也就是說，第一端面910的面積係小於第二端面920的面積。在一實施例中，第一開口901a的直徑係大於第二開口901b的直徑。

請再次參照第11A圖及第11B圖，導光元件900具有第一區段S1以及第二區段S2。第一區段S1具有曲率。也就是說，導光元件900的內表面930及/或外表面940位於第一區段S1的部分可為環狀曲面。在一實施例中，此環狀曲面亦可由前述實施例所述之外型曲線所定義。此外，第二區段S2不具有曲率。也就是說，導光元件900的內表面930與外表面940位於第二區段S2的部分均為環狀平面。如第11A圖及第11B圖所示，第二區段S2較第一區段S1凸出，藉此可使外表面930位於第二區段S2的直徑大於外表面930位於第一區段S1的直徑。

另請參照第12A圖至第12B圖，其中，第12A圖係繪示依照本發明一實施方式的一種燈具之分解示意圖，第12B圖係繪示依照本發明一實施方式的一種導光元件卡合於托座上之剖面示意圖，以及第12C圖係繪示依照本發明一實施方式的一種燈具之剖面示意圖。本實施方式之燈具960包含基座961、光源963以及前述之導光900元件。光源963結合在基座961上。導光元件900係可拆卸地結合於基座961。其中，當導光元件900在第一位置時，能夠 從基座961分離。當導光元件900在第二位置時，則是結合於基座961。

在一實施例中，基座961包含座體961a以及托座961b設置在座體961a上，並可同時將光源963固定座體961a上。在一例子中，托座961b可透過螺絲鎖設於座體961a上。如第12A圖所示，光源963包含電路板963a以及複數個設置在電路板963a上的發光二極體963b。其中，電路板963a具有一第一接合部963c。托座961b的底部具有對應電路板963a之第一接合部963c的第二接合部965a。藉此，當托座961b將光源963固定在座體961a上時，電路板963a之第一接合部963c係位於托座961b的第二接合部965a中，且可第二接合部965a可限位電路板963a的第一接合部963c。

請再次參照第12A圖至第12B圖，托座961b具有對位區965b以及鄰設於對位區965b的擋緣965c。其中，對位區965b可定義為第一位置。如第12B圖所示，當托座961b固定在座體961a上時，擋緣965c與座體961a之間可形成一定位區965d。其中，定位區965d係連通對位區965b，且定位區965d可定義為第二位置。此外，導光元件900包含有鄰設於第一端面910的結合部950。

藉此，在將導光元件900組裝置座體961a時，可先沿著第一方向D1移動導光元件900至第一位置，也就是使導光元件900的結合部950對應置入托座961b的對位區965b中。接著再沿著第二方向D2旋轉導光元件900，以使 導光元件900旋轉至第二位置，也就是使導光元件900的結合部950移動至定位區965d中並與托座961b的對位區965b形成錯位，進而可使導光元件900卡設在托座961b上。此時，托座961b的擋緣965c可限位導光元件900的結合部950，進而達到固定導光元件900之目的。進一步而言，當導光元件900位於第一位置時，結合部950是位於對位區965b中，而當導光元件900位於第二位置時，結合部950則是位於定位區965d中。如第12C圖所示，當導光元件900卡合於托座961b上時，發光二極體963c係位於導光元件900的環狀溝槽911中，進而可將光線從導光元件900的環狀溝槽911內表面射入導光元件900中。

由上述本發明實施方式可知，本發明之優點是透過第一外形曲線、第二外形曲線以及第三外形曲線來改變外表面、內表面以及第二端面的曲面形狀，利用光的全反射特性以控制光的行進方向，來調整導光元件所輸出之光型，以符合各種燈光角度照射需求，同時可減少能量損耗。此外，本發明係透過貝茲曲線來定義各個外形曲線，不但簡化了各曲面的定義規則，並且可以更直覺的方式控制整個外形曲線的形狀。

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。

900‧‧‧導光元件

901a‧‧‧第一開口

901b‧‧‧第二開口

910‧‧‧第一端面

910a‧‧‧第一外周緣

910b‧‧‧第一內周緣

920‧‧‧第二端面

920a‧‧‧第二外周緣

920b‧‧‧第二內周緣

930‧‧‧外表面

940‧‧‧內表面

950‧‧‧結合部

Claims (17)

1. 一種燈具，包含：一基座；一光源，結合在該基座上；一導光元件，在一第一位置時，能夠從該基座分離，在一第二位置時，則是結合於該基座，其中該導光元件包含：一第一端面，具有一第一外周緣及一第一內周緣；一第二端面，相對該第一端面，且具有一第二外周緣及一第二內周緣；一外表面，連接該第一外周緣及該第二外周緣；以及一內表面，連接該第一內周緣及該第二內周緣；其中該導光元件係從該第一位置沿著一方向轉動至該第二位置而結合於該基座。
2. 如請求項1所述之燈具，其中該導光元件在該第一位置時，能夠相對於該基座沿著一另一方向移動而從該基座分離。
3. 如請求項1所述之燈具，其中該第一端面上設有一環狀溝槽，且該光源係設置於該環狀溝槽中。
4. 如請求項1所述之燈具，其中該導光元件具有一第一區段以及一第二區段，其中該第一區段具有曲率，該第二區段不具有曲率。
5. 如請求項4所述之燈具，其中該第二區段較該第一區段凸出。
6. 如請求項1所述之燈具，其中該基座具有一座體與一托座，該光源是結合在該座體上，該托座具有一對位區及一擋緣，且該擋緣與該座體形成一定位區以作為該第二位置，該對位區是與該定位區連通以作為該第一位置。
7. 如請求項6所述之燈具，其中該導光元件更包含一結合部，當該導光元件在該第一位置時，該結合部是位於該對位區，當該導光元件在該第二位置時，該結合部是位於該定位區中。
8. 如請求項6所述之燈具，其中該光源包含一電路板以及複數個發光二極體，且該些發光二極體係環狀排列於該電路板上。
9. 如請求項8所述之燈具，其中該電路板具有一第一接合部，該托座具有一第二接合部，其中該第一接合部係位於該第二接合部中。
10. 如請求項1至請求項9中之任一項所述之燈具，其中，該外表面是從該第一端面的該第一外周緣向外擴張延伸而連接到該第二端面的該第二外周緣。
11. 如請求項1至請求項9中之任一項所述之燈具，其中，該內表面是從該第一端面的該第一內周緣向內擴張而連接到該第二端面的該第二內周緣。
12. 如請求項1至請求項9中之任一項所述之燈具，其中，該內表面與該外表面的其中至少之一者，具有至少一第一擴張段與至少一第二擴張段，該至少一第一擴張段是連接至該至少一第二擴張段，且兩者的擴張方向是不相同的。
13. 如請求項1至請求項9中之任一項所述之燈具，其中，該第一端面的面積小於該第二端面的面積。
14. 如請求項1至請求項9中之任一項所述之燈具，其中，該第一內周緣界定出一第一開口，該第二內周緣界定出一第二開口，該第一開口與該第二開口互相連通，且該第一開口的面積大於該第二開口的面積。
15. 如請求項1至請求項9中之任一項所述之燈具，其中，該第一內周緣界定出一第一開口，該第二內周緣界定出一第二開口，該第一開口位於該第一端面上，該第二開口位於該第二端面上，且該第一開口的直徑係大於該第二開口的直徑。
16. 如請求項1至請求項9中之任一項所述之燈具，其 中，該外表面之至少一部分係由至少一第一外形曲線所建構之曲面，該內表面之至少一部分係由至少一第二外形曲線所建構之曲面，該至少一第一外形曲線與該至少一第二外形曲線可為同一曲線或不同曲線。
17. 如請求項1至請求項9中之任一項所述之燈具，其中，該第二端面係由一第三外形曲線所建構之曲面，其中該第三外形曲線係由該第二外周緣與該第二內周緣連線所形成。