TWI576532B - No diffuser full reflection of the three primary colors mixed flashlight - Google Patents

Description

無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒

本發明涉及一種手電筒，尤指一種無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒。

腸病毒多病發於兒童，腸病毒感染初期，多會在病患身上產生咽喉炎或是手足口病等症狀，因此一般小兒科醫師在辨識是否為腸病毒時，大多係以口腔內的發炎狀況進行確診，口腔在進行檢測時，大多以傳統螢光燈管作為檢測光源，醫師以螢光燈管來觀察病患的口腔，經照光後可以清楚地辨識出口腔內病變的位置，但螢光燈管的光源頻譜較寬、演色性較佳，但是對比度較差，雖可還原病患口腔內部的真實色彩，卻無法增加視覺上的辨識能力，因此，為增加檢測時的對比度，係利用紅、綠、藍三原色的發光二極體進行混光以作為檢測的光源，由於發光二極體的發光頻譜較窄，雖然演色性較差，但是對比度較佳，使用者可以有效對比出口腔內的正常部位與發炎部位的色差。

現有利用紅、綠、藍三原色的發光二極體的手電筒係利用導光管與擴散片組合而成的擴散裝置進行光線的導入與混色，導光管可傳導反射光與蓄光，擴散片係可加強混光的效果，雖然該擴散裝置可輔助光源的混色，但光線在通過該擴散裝置後，發光效率便會減少，因此，如何盡量在不影響發光效率的情況下達到良好的混光效果，便成為極待解決的問題。

為解決現有利用紅、綠、藍三原色的發光二極體的手電筒的發光效率較差的問題，本發明提出一種可解決現有技術問題的無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒。

本發明提出的一種無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其包括有：一本體，其呈長筒中空狀，且包括一縱向、一第二反射鏡固定面、一開口以及三燈源槽，該第二反射鏡固定面係位於該本體內壁的底部，該開口係貫穿該本體的一端且位於該本體遠離該第二反射鏡固定面的一端，各該燈源槽係等間隔地凹設在該本體的內壁；三發光二極體，其分別設置在各該燈源槽內，各該發光二極體分別為一紅光發光二極體、一綠光發光二極體以及一藍光發光二極體，各該發光二極體係以一工作角度分別設置於各該燈源槽內；三第一反射鏡，其係分別設置於各該燈源槽內，各該第一反射鏡係為拋物鏡面，曲率半徑為40公釐，開口大小為16公釐，各該第一反射鏡的開口朝向該第二反射鏡固定面，各該第一反射鏡的中心與相對應的發光二極體之間的間距為20公釐，各該第一反射鏡的凹面係朝向各該發光二極體，各該第一反射鏡的設置角度係為以各該第一反射鏡的中心為支點、相對該本體的縱向旋轉19度，其中，各該發光二極體的工作角度係為各該發光二極體先相對該本體的縱向旋轉30度、再以相對應的該第一反射鏡的中心縱向旋轉19度；以及三第二反射鏡，其係設置於該第二反射鏡固定面，各該第二反射鏡係為球面鏡，其曲率半徑為105公釐，各該第二反射鏡的中心與該第二反射鏡固定面的中心之間的間距為15.3公釐，各該第二反射鏡的中心與相對應的該第一反射鏡的中心的距離約為63.5公釐，各該第二反射鏡係朝向各相對應的該第一反射鏡、相對該本體的軸向旋轉8.17度。

所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中各該第一反射鏡為鋁製成，該紅光發光二極體、該綠光發光二極體與該藍光發光二極體對應的各該第一反射鏡之反射率分別為0.9071、0.9136與0.9204。

所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中各該第二反射鏡係以鋁製成，反射率皆為0.9204。

所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中各該發光二極體的發光角度為30度。

所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中該本體內壁係以鋁製成。

所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中該本體的縱向長度為230公釐，該開口的直徑為96公釐，各該燈源槽的底面與該第二反射鏡固定面的間距為40公釐。

所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中每一燈源槽包括一斜面以及一底面，該斜面係與該本體的內壁之間呈30度的夾角，該底面係連接於該斜面的底端且平行於該第二反射鏡固定面，各該燈源槽的最大高度為22公釐，各該燈源槽的寬度約占該本體內壁周長的360分之20。

藉由上述的技術手段，本發明可達到的功效增進有：本發明省略設置擴散裝置，僅藉由各該第一反射鏡與各該第二反射鏡的設置，進行各該發光二極體的光線反射、匯集而混合出所需的光線，各該第一反射鏡與各該第二反射鏡的設置位置、旋轉角度等參數經測驗顯示，可確實達到所需的混光效果，由於不需經過擴散裝置等進行混光，故發光效率較不會受到影響，而使該無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒可具有較佳的發光效率。

10‧‧‧本體

11‧‧‧第二反射鏡固定面

12‧‧‧開口

13‧‧‧燈源槽

131‧‧‧斜面

132‧‧‧底面

20‧‧‧發光二極體

30‧‧‧第一反射鏡

40‧‧‧第二反射鏡

L‧‧‧縱向

D1至D5‧‧‧內徑

圖1為本發明較佳實施例之立體外觀圖。

圖2為本發明較佳實施例之立體剖面圖。

圖3為本發明較佳實施例之剖面側視圖。

圖4為本發明較佳實施例之剖面上視圖。

圖5為本發明較佳實施例之使用狀態示意圖。

圖6為本發明較佳實施例之使用狀態示意圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明提出的一種無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，本發明係利用發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)作為光線來源，發光二極體具有窄頻頻譜的優點，可有效地增加被照射物的色彩對比度。

請參閱圖1至圖4及圖6所示，該無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒包括有一本體10、三個發光二極體20、三個第一反射鏡30以及三個第二反射鏡40。

該本體10呈長筒中空狀，該本體10內壁係以鋁製成，鋁具有高反射率(Reflectivity)，可在光線反射的過程中減少不必要的能量損失，該本體10包括一縱向L、一第二反射鏡固定面11、一開口12以及三燈源槽13，該第二反射鏡固定面11係位於該本體10內壁的底部，該開口12係貫穿該本體10的一端且位於該本體10遠離該第二反射鏡固定面11的一端，各燈源槽13係等間隔地凹設在該本體10的內壁，本發明經測試得知，該本體10的尺寸係設計為；該本體10的縱向長度為230公釐(millimeter，mm)，該本體10的內徑D1至D5由該第二反射鏡固定面11往該開口12的方向依序為75公釐、80公釐、96公釐、105公釐、118公釐，該開口12的直徑為96公釐，各燈源槽13係凹設在該本體10的內壁，每一燈源槽13包括一斜面131以及一底面132，該斜面131係與該本體10的內壁之間呈30度的夾角，該底面132係連接於該斜面131的底端且平行於該第二反射鏡固定面11，使各燈源槽13係截面略呈三角狀地凹設在該本體10的壁面，且各燈源槽13的底 面與該第二反射鏡固定面11的間距為40公釐，各燈源槽13的最大高度為22公釐，各燈源槽13的寬度約占該本體10內壁周長的360分之20，亦即各燈源槽13的寬度約為14公釐。

各發光二極體20係分別設置在各燈源槽13內，各發光二極體20分別為一紅光發光二極體、一綠光發光二極體以及一藍光發光二極體，各發光二極體20的發光角度為30度，具有高度的指向性，本發明經測試顯示，各發光二極體20係設置於各燈源槽13內靠近該本體10的內壁處，各發光二極體20係以一工作角度分別設置於各燈源槽13內，使各發光二極體20的發光方向係朝該本體10的軸線方向照射。

請參閱圖3至圖6所示，各第一反射鏡30係分別設置於各燈源槽13內，各第一反射鏡30係以鋁製成，鋁具有高反射率，可在光線反射的過程中減少不必要的能量損失，各發光二極體20發出的光線係分別反射於各第一反射鏡30，本發明經測試顯示，該紅光發光二極體、該綠光發光二極體與該藍光發光二極體對應的各第一反射鏡30之反射率分別為0.9071、0.9136與0.9204，各第一反射鏡30係設計為拋物鏡面，可使各發光二極體20發出的光可經由各第一反射鏡30反射後形成平行光，並反射至各第二反射鏡40，且各第一反射鏡30的曲率半徑皆為40公釐(millimeter，mm)，開口大小皆為16公釐，且各第一反射鏡30的中心與相對應的發光二極體20之間的間距為20公釐，各第一反射鏡30係先垂直於該本體10的縱向設置，且各第一反射鏡30的開口朝向該第二反射鏡固定面11，各第一反射鏡30的凹面係朝向各發光二極體20，各第一反射鏡30的設置角度係為以各第一反射鏡30的中心為支點、相對該本體10的縱向旋轉19度，其中，各發光二極體20的工作角度係為各發光二極體20先相對該本體10的縱向旋轉30度、再以相對應的第一反射鏡30的中心為支點、相對該本體10的縱向旋轉19度，因此，可使各發光二極體20發出的光線可在各第一反射鏡30反射後分別照射至 各第二反射鏡40，因此，各第一反射鏡30可使各發光二極體20的光準確的反射至各第二反射鏡40，以減少不必要的能量損失。

各第二反射鏡40係設置於該第二反射鏡固定面11，各第二反射鏡40係以鋁製成，鋁具有高反射率，可在光線反射的過程中減少不必要的能量損失，本發明經測驗顯示，各第二反射鏡40係設計為球面鏡，其曲率半徑為105公釐，反射率皆為0.9204，可使反射後的光線具有較佳的照度均勻度，且可使光線反射後的照射範圍增加，各第二反射鏡40的中心與該第二反射鏡固定面11的中心之間的間距為15.3公釐，各第二反射鏡40的中心與相對應的第一反射鏡30的中心的距離約為63.5公釐，各第二反射鏡40係朝向各相對應的第一反射鏡30、相對該本體10的軸向旋轉8.17度，使各發光二極體20的光經各第二反射鏡40反射後，可照射於與該第二反射鏡固定面11間距為330公釐的工作面。

各第一反射鏡30與各第二反射鏡40的設置目的，係在於可提升光的使用效率以及導引光的方向，使光線可集中在該工作面上，並使光照射範圍內的照度可均勻，且可達到理想的混色均勻度。使用時，各發光二極體20發出的光先照射於相對應的各第一反射鏡30，再透過各第一反射鏡30進行反射，反射後照射至相對應的第二反射鏡40，再透過各第二反射鏡40進行反射，紅、綠、藍三色光便可匯集成白光並投射到離該第二反射鏡固定面11間距為330公釐的工作面，該工作面距離該本體10的開口12的距離A約10公分，藉由該無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒提供的白光，可使被照射物的色彩對比度提高，尤其是可用於口腔照明、博物館照明或是潛水用照明。

10‧‧‧本體

12‧‧‧開口

Claims (7)

1. 一種無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其包括有：一本體，其呈長筒中空狀，且包括一縱向、一第二反射鏡固定面、一開口以及三燈源槽，該第二反射鏡固定面係位於該本體內壁的底部，該開口係貫穿該本體的一端且位於該本體遠離該第二反射鏡固定面的一端，各該燈源槽係等間隔地凹設在該本體的內壁；三發光二極體，其分別設置在各該燈源槽內，各該發光二極體分別為一紅光發光二極體、一綠光發光二極體以及一藍光發光二極體，各該發光二極體係以一工作角度分別設置於各該燈源槽內；三第一反射鏡，其係分別設置於各該燈源槽內，各該第一反射鏡係為拋物鏡面，曲率半徑為40公釐，開口大小為16公釐，各該第一反射鏡的開口朝向該第二反射鏡固定面，各該第一反射鏡的中心與相對應的發光二極體之間的間距為20公釐，各該第一反射鏡的凹面係朝向各該發光二極體，各該第一反射鏡的設置角度係為以各該第一反射鏡的中心為支點、相對該本體的縱向旋轉19度，其中，各該發光二極體的工作角度係為各該發光二極體先相對該本體的縱向旋轉30度、再以相對應的該第一反射鏡的中心縱向旋轉19度；以及三第二反射鏡，其係設置於該第二反射鏡固定面，各該第二反射鏡係為球面鏡，其曲率半徑為105公釐，各該第二反射鏡的中心與該第二反射鏡固定面的中心之間的間距為15.3公釐，各該第二反射鏡的中心與相對應的該第一反射鏡的中心的距離約為63.5公釐，各該第二反射鏡係朝向各相對應的該第一反射鏡、相對該本體的軸向旋轉8.17度。
2. 如請求項1所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中各該第一反射鏡為鋁製成，該紅光發光二極體、該綠光發光二極體與該藍光發光二極體對應的各該第一反射鏡之反射率分別為0.9071、0.9136與0.9204。
3. 如請求項1或2所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中各該第二反射鏡係以鋁製成，反射率皆為0.9204。
4. 如請求項3所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中各該發光二極體的發光角度為30度。
5. 如請求項4所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中該本體內壁係以鋁製成。
6. 如請求項5所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中該本體的縱向長度為230公釐，該開口的直徑為96公釐，各該燈源槽的底面與該第二反射鏡固定面的間距為40公釐。
7. 如請求項6所述之無需擴散裝置全反射式之三原色混光手電筒，其中每一燈源槽包括一斜面以及一底面，該斜面係與該本體的內壁之間呈30度的夾角，該底面係連接於該斜面的底端且平行於該第二反射鏡固定面，各該燈源槽的最大高度為22公釐，各該燈源槽的寬度約占該本體內壁周長的360分之20。