TWM526654U - 具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構 - Google Patents

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TWM526654U TW105204627U TW105204627U TWM526654U TW M526654 U TWM526654 U TW M526654U TW 105204627 U TW105204627 U TW 105204627U TW 105204627 U TW105204627 U TW 105204627U TW M526654 U TWM526654 U TW M526654U
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Description

具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構
本創作係關於一種燈具，特別是有關於一種具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構。
目前，發光二極體(light-emitted diode,LED)燈具的技術朝向快速發展的階段，已經有逐漸取代傳統燈具的態勢。LED燈具與燈管類型的燈具最主要的差異在於，LED燈具所採用的LED光源，係為LED晶粒所發出，其為點光源的效果。由於LED的點光源特性，在LED燈具的設計上，如何將光源反射，以使得此一點光源可發散成為均勻的光線，成為LED燈具的設計重點之一。
傳統的燈具係呈圓形發光照明區域之分布，並且照明區域位於燈具的正下方形成中間偏亮的不均勻狀態，例如隨著燈具與桌面的距離逐漸增加，燈具的照度與距離的平方成反比而形成不均勻的光線分佈，並且不易控制該照明區域的形狀以及區域大小。因此，需要發展一種新式的燈具，以解決上述光線不均勻分布的問題。
本創作之一目的在於提供一種具有蝠翼型配光曲線之投射 光源結構，藉由稜鏡片以及/或是擴散元件，以控制發光二極體光源形成具有蝠翼型配光曲線的均勻出射光線，並且藉由遮光罩使該出射光線形成一預定形狀的照射區域。
為達成上述目的，本創作之一實施例提供一種具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，包括至少一發光二極體光源，設置於一基材上，用以形成一光線；一稜鏡片，具有一第一入光面以及與該第一入光面相對的第一出光面，其中該第一入光面朝向該至少一發光二極體光源，並且該第一入光面的表面分佈複數個稜形結構，該些稜形結構以該第一入光面導引該光線從該第一出光面出射，以形成具有該蝠翼型配光曲線的出射光線；以及一遮光罩，設置於該至少一發光二極體光源以及該稜鏡片的周邊區域，以使該出射光線形成一預定形狀的照射區域。
在一實施例中，該至少一發光二極體光源包括有機發光二極體以及高分子發光二極體中任一種。
在一實施例中，該至少一發光二極體光源係為複數個發光二極體光源。
在一實施例中，該稜鏡片的該第一出光面係為平面結構。
在一實施例中，該稜鏡片的材質係為選自聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酸甲酯(PMMA)、玻璃以及矽(Silicon)材質所組成的族群。
在一實施例中，本創作具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構更包括一擴散元件，鄰接於該稜鏡片，並且該稜鏡片設置於至少一發光二極體光源與該擴散元件之間，用以擴散具有該蝠翼型配光曲線的該出射光 線，以均勻化該出射光線。
在一實施例中，該擴散元件包括第二入光面以及與該第二入光面相對的第二出光面，該第二入光面接收該出射光線並且由該第二出光面出射。
在一實施例中，該第二出光面的表面分佈複數個微透鏡結構。
在一實施例中，該些微透鏡結構係選自微凸透鏡結構、微凹透鏡結構以及組合中任一種。
在一實施例中，該遮光罩的形狀係選自正方形、矩形、橢圓形、多邊形以及不規則形狀中任意一種。
在一實施例中，該矩形的長寬比例係選自於2比1、4比3以及16比9中任一種比例。
本創作之另一實施例提供一種具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，包括至少一發光二極體光源，設置於一基材上，用以形成一光線；一稜鏡片，具有一第一入光面以及與該第一入光面相對的第一出光面，其中該第一入光面朝向該至少一發光二極體光源，並且該第一入光面的表面分佈複數個稜形結構，該些稜形結構以該第一入光面導引該光線從該第一出光面出射，以形成具有該蝠翼型配光曲線的出射光線；一擴散元件，鄰接於該稜鏡片，並且該稜鏡片設置於至少一發光二極體光源與該擴散元件之間，用以擴散具有該蝠翼型配光曲線的該出射光線，以均勻化該出射光線；以及一遮光罩，設置於該至少一發光二極體光源、擴散元件以及該稜鏡片的周邊區域，以使該出射光線形成一預定形狀的照射區域。在一實 施例中，擴散元件例如是擴散片以及擴散板中任意一者。
在一實施例中，該至少一發光二極體光源包括有機發光二極體以及高分子發光二極體中任一種。
在一實施例中，該至少一發光二極體光源係為複數個發光二極體光源。
在一實施例中，該稜鏡片的該第一出光面係為平面結構。
在一實施例中，該稜鏡片的材質係為選自聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酸甲酯(PMMA)、玻璃以及矽(Silicon)材質所組成的族群。
在一實施例中，該擴散元件包括第二入光面以及與該第二入光面相對的第二出光面，該第二入光面接收該出射光線並且由該第二出光面出射。
在一實施例中，該第二出光面的表面分佈複數個微透鏡結構。
在一實施例中，該些微透鏡結構係選自微凸透鏡結構、微凹透鏡結構以及組合中任一種。
在一實施例中，該遮光罩的形狀係選自正方形、矩形、橢圓形、多邊形以及不規則形狀中任意一種。
100‧‧‧發光二極體光源
102‧‧‧稜鏡片
104‧‧‧遮光罩
108‧‧‧光線
110‧‧‧第一入光面
112‧‧‧第一出光面
114‧‧‧稜形結構
116‧‧‧蝠翼型配光曲線
118‧‧‧出射光線
122‧‧‧照射區域
124‧‧‧擴散元件
126‧‧‧第二入光面
128‧‧‧第二出光面
130‧‧‧微凸透鏡結構
AN‧‧‧發光角度
C1~C6‧‧‧配光曲線
IN‧‧‧光強度
X‧‧‧縱軸
Y‧‧‧橫軸
第1圖係繪示依據本創作第一實施例中具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構之立體示意圖。
第2圖係繪示依據本創作第一實施例中第1圖的配光曲線之波形圖。
第3圖係繪示依據本創作第一實施例的照度圖。
第4圖係繪示依據本創作第二實施例中具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構之立體示意圖。
第5圖係繪示依據本創作第二實施例中第4圖的配光曲線之波形圖。
第6圖係繪示依據本創作第三實施例中具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構之立體示意圖。
第7圖係繪示依據本創作第四實施例中具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構之立體示意圖。
第8圖係繪示依據本創作第四實施例中第7圖的配光曲線之波形圖。
參考第1圖以及第2圖，第1圖係繪示依據本創作第一實施例中具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構之立體示意圖，第2圖係繪示依據本創作第一實施例中第1圖的配光曲線之波形圖。所述具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構包括至少一發光二極體光源100、稜鏡片102以及遮光罩104。至少一發光二極體光源100設置於一基材(未圖示)上，用以形成一光線108。至少一發光二極體光源包括有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)以及高分子發光二極體(polymer light emitting diode,PLED)之任意一種。本創作的至少一發光二極體光源100之數量為一個或是多個發光二極體光源100，第1圖係以一個發光二極體光源100為例。在本創作的第一實施例的另一範例中，所述具有蝠翼型配光曲線之投 射光源結構僅包括至少一發光二極體光源100以及稜鏡片102，以節省該投射光源結構設置該遮光罩104的設置成本。
如第1圖所示，該稜鏡片102具有第一入光面110以及與該第一入光面110相對的第一出光面112，其中該第一入光面110朝向該至少一發光二極體光源100，並且該第一入光面110的表面分佈複數個稜形結構114，該些稜形結構114以該第一入光面110導引該光線108從該第一出光面112出射，以形成具有該蝠翼型配光曲線116的出射光線118。本創作的稜鏡片102係利用稜形結構114的第一入光面110將光線108折射形成左、右兩側發光，以形成該蝠翼型配光曲線116。該稜鏡片102的該第一出光面112係為平面結構。在一實施例中，該稜鏡片102的材質係為選自聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酸甲酯(PMMA)、玻璃以及矽(Silicon)材質所組成的族群。在一實施例中，該稜鏡片102的第一入光面110以及第一出光面112係為透明表面。
如第1圖所示，遮光罩104設置於該至少一發光二極體光源100以及該稜鏡片102的周邊區域，以使該出射光線118形成一預定形狀的照射區域122。換言之，遮光罩104環繞該發光二極體光源100以及該稜鏡片102的週圍。該遮光罩104的形狀係選自正方形、矩形、橢圓形、多邊形以及不規則形狀中任意一種。該矩形的長寬比例係選自於2比1、4比3以及16比9三者中任一種比例，但亦可為不同的尺寸比例值。
如第2圖所示的配光曲線C1所示，對稱蝠翼型配光曲線C1在0度-180度(C0-C180)的配光曲線C1，其發光角度AN在0度至75度之間具有較廣的照明範圍(光強度(IN))，例如是矩形照明區域122。換言 之，配光曲線C1形成蝠翼型配光曲線光形，使光線集中在稜鏡片102的左下方以及右下方的位置，形成矩形照明區域122，配光曲線C2係為90度-270度(C90-C270)的配光曲線。本創作的蝠翼型配光曲線可使出射光線118在遮光罩104的照射區域122之內形成均勻的照度分布，如第3圖所示之均勻的照度圖，其中X、Y分別為照明區域122的橫軸與縱軸尺寸大小。
參考第4圖以及第5圖，第4圖係繪示依據本創作第二實施例中具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構之立體示意圖。第5圖係繪示依據本創作第二實施例中第4圖的配光曲線之波形圖。第二實施例的具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構類似於第一實施例的具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其差異在於第二實施例還設置一擴散元件124，鄰接於該稜鏡片102，並且該稜鏡片102設置於至少一發光二極體光源100與該擴散元件124之間，用以擴散具有該蝠翼型配光曲線的該出射光線118，以均勻化該出射光線118。該擴散元件124包括第二入光面126以及與該第二入光面126相對的第二出光面128，該第二入光面126接收該出射光線118並且由該第二出光面128出射。在一實施例中，擴散元件124例如是擴散片以及擴散板中任意一者。
如第5圖所示的配光曲線C3所示，對稱蝠翼型配光曲線C3在0度-180度(C0-C180)的配光曲線C3，其發光角度AN在o度至60度之間具有較廣的照明範圍(光強度(IN))。換言之，配光曲線C3形成蝠翼型配光曲線光形，使光線集中在稜鏡片102的左下方以及右下方的位置，配光曲線C4係為90度-270度(C90-C270)的配光曲線。本創作的蝠翼型配光曲線可使出射光線118在遮光罩104之內形成均勻的照度分布。如第5 圖所示，蝠翼型配光曲線光形C3更為圓滑、集中且均勻分布。
第6圖係繪示依據本創作第三實施例中具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構之立體示意圖。第三實施例的具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構類似於第二實施例的具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其差異在於第三實施例省略遮光罩104。在第三實施例中，所述具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構僅包括至少一發光二極體光源100、稜鏡片102以及擴散元件124，以節省該投射光源結構設置該遮光罩104的設置成本。
參考第7圖以及第8圖，第7圖係繪示依據本創作第四實施例中具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構之立體示意圖。第8圖係繪示依據本創作第四實施例中第7圖的配光曲線之波形圖。第四實施例的具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構類似於第二實施例的具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其差異在於第四實施例的擴散元件124的第二出光面128的表面分佈複數個微透鏡結構130。該些微透鏡結構係選自微凸透鏡結構130、微凹透鏡結構以及組合中任一種，如第7圖所示，微透鏡結構係為微凸透鏡結構130，用以使蝠翼型配光曲線更為圓滑。在一實施例中，該擴散元件124的材質係為選自聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酸甲酯(PMMA)、玻璃以及矽(Silicon)材質所組成的族群。在一實施例中，該擴散元件124的第二入光面126以及與該第二入光面126相對的第二出光面128係為透明表面或是不透明表面。在本創作的第四實施例的另一範例中，所述具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構僅包括至少一發光二極體光源100、稜鏡片102以及具有複數個微透鏡結構130的擴散元件124，以節省該投射光源結構設置該遮光罩104的設置成本。
如第8圖所示的配光曲線C5所示，對稱蝠翼型配光曲線C5在0度-180度(C0-C180)的配光曲線C5，其發光角度AN在0度至60度之間具有較廣的照明範圍(光強度(IN))。換言之，配光曲線C5形成蝠翼型配光曲線光形，使光線集中在稜鏡片102的左下方以及右下方的位置，配光曲線C6係為90度-270度(C90-C270)的配光曲線。本創作的蝠翼型配光曲線可使出射光線118在遮光罩104之內形成均勻的照度分布。如第8圖所示，蝠翼型配光曲線光形C5更為圓滑、集中且呈現均勻分布。
綜上所述，本創作之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，藉由稜鏡片以及/或是擴散元件，以控制發光二極體光源形成具有蝠翼型配光曲線的均勻出射光線，並且藉由遮光罩使該出射光線形成一預定形狀的照射區域。本創作的燈具透過對稱蝠翼光形，例是應用於檯燈之燈具，將光投射在面上呈現出不同形狀的照明區域，可使投射面整體達到均勻性，輝度與照度一致性，可提升燈具的使用品質。
雖然本創作已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，本創作所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧發光二極體光源
102‧‧‧稜鏡片
104‧‧‧遮光罩
108‧‧‧光線
110‧‧‧第一入光面
112‧‧‧第一出光面
114‧‧‧稜形結構
118‧‧‧出射光線
122‧‧‧照射區域

Claims (25)

  1. 一種具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，包括：至少一發光二極體光源，設置於一基材上，用以形成一光線；以及一稜鏡片，具有一第一入光面以及與該第一入光面相對的第一出光面，其中該第一入光面朝向該至少一發光二極體光源，並且該第一入光面的表面分佈複數個稜形結構，該些稜形結構以該第一入光面導引該光線從該第一出光面出射，以形成具有該蝠翼型配光曲線的出射光線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該至少一發光二極體光源包括有機發光二極體以及高分子發光二極體中任一種。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該至少一發光二極體光源係為複數個發光二極體光源。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該稜鏡片的該第一出光面係為平面結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該稜鏡片的材質係為選自聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酸甲酯(PMMA)、玻璃以及矽(Silicon)材質所組成的族群。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，更包括一擴散元件，鄰接於該稜鏡片，並且該稜鏡片設置於至少一發光二極體光源與該擴散元件之間，用以擴散具有該蝠翼型配光曲線的該出射光線，以均勻化該出射光線。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該擴散元件包括第二入光面以及與該第二入光面相對的第二出光面，該第二入光面接收該出射光線並且由該第二出光面出射。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該擴散元件係為擴散片以及擴散板中任意一者。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該第二出光面的表面分佈複數個微透鏡結構。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該些微透鏡結構係選自微凸透鏡結構、微凹透鏡結構以及組合中任一種。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，更包括一遮光罩，設置於該至少一發光二極體光源以及該稜鏡片的周邊區域，以使該出射光線形成一預定形狀的照射區域。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該遮光罩的形狀係選自正方形、矩形、橢圓形、多邊形以及不規則形狀中任意一種。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該矩形的長寬比例係選自於2比1、4比3以及16比9中任一種比例。
  14. 一種具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，包括：至少一發光二極體光源，設置於一基材上，用以形成一光線；一稜鏡片，具有一第一入光面以及與該第一入光面相對的第一出光 面，其中該第一入光面朝向該至少一發光二極體光源，並且該第一入光面的表面分佈複數個稜形結構，該些稜形結構以該第一入光面導引該光線從該第一出光面出射，以形成具有該蝠翼型配光曲線的出射光線；以及一擴散元件，鄰接於該稜鏡片，並且該稜鏡片設置於至少一發光二極體光源與該擴散元件之間，用以擴散具有該蝠翼型配光曲線的該出射光線，以均勻化該出射光線。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該至少一發光二極體光源包括有機發光二極體以及高分子發光二極體中任一種。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該至少一發光二極體光源係為複數個發光二極體光源。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該稜鏡片的該第一出光面係為平面結構。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該稜鏡片的材質係為選自聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酸甲酯(PMMA)、玻璃以及矽(Silicon)材質所組成的族群。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該擴散元件包括第二入光面以及與該第二入光面相對的第二出光面，該第二入光面接收該出射光線並且由該第二出光面出射。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該擴散元件係為擴散片以及擴散板中任意一者。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該第二出光面的表面分佈複數個微透鏡結構。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該些微透鏡結構係選自微凸透鏡結構、微凹透鏡結構以及組合中任一種。
  23. 如申請專利範圍第14項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，更包括一遮光罩，設置於該至少一發光二極體光源以及該稜鏡片的周邊區域，以使該出射光線形成一預定形狀的照射區域。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該遮光罩的形狀係選自正方形、矩形、橢圓形、多邊形以及不規則形狀中任意一種。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之具有蝠翼型配光曲線之投射光源結構，其中該矩形的長寬比例係選自於2比1、4比3以及16比9中任一種比例。
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