TWM528447U - 閃光燈裝置 - Google Patents

Description

閃光燈裝置

本案是關於一種閃光燈裝置，特別是一種應用菲涅耳透鏡的閃光燈裝置，使閃光燈裝置所呈現的亮度能夠提高且達到所需的強度分佈(均勻度)與色溫表現的要求。

一般來說，菲涅耳透鏡常見被應用於光學裝置，菲涅耳透鏡因其材料用量少，其厚度亦會相應減小，且菲涅耳透鏡上劃分出為多個同心圓紋路，因此可以傳遞更多的光，而提高聚光效果，達到所要求的強度與色溫的表現，並在外觀上給人一種典雅的感覺與光學深層的表現。

然而，在菲涅耳透鏡上常見使用單一規律的同心圓紋路，然此卻非一定為最高光學效率的設計或展現方式，因此在菲涅耳透鏡鏡體有限定的體積下，要如何去作變化改良以找到最有效率的調整光型或光學分佈設計，實為此技術領域所亟需解決之目標。

本新型之主要目的在於提供一種閃光燈裝置，閃光燈裝置包括一光源以及一菲涅耳(Fresnel)透鏡，該菲涅耳透鏡包括至少一第一菲涅耳透光區域以及至少一第二菲涅耳透光區域，第一菲涅耳透光區域以及至少一第二菲涅耳透光區域有特別設計的環紋，藉由設計安排多種菲涅耳透光區域參差交錯，使得閃光燈裝置能夠高效率將光線集中優化利用。

本案之一較佳實施概念，在於提供一種閃光燈裝置，包括一光源、一菲涅耳透鏡以及一殼體。該光源包括至少一光發射器。該菲涅耳透鏡設置於該至少一光發射器所發出之光線的行進路經上，該菲涅耳透鏡具有至少一第一菲涅耳透光區域、至少一第二菲涅耳透光區域以及至少一光學中心，至少一該第一菲涅耳透光區域以及至少一該第二菲涅耳透光區域共同圍繞該至少一光學中心，其中，該第一菲涅耳透光區域具有複數第一弧紋，該第二菲涅耳透光區域具有複數第二弧紋，該些第一弧紋以及該些第二弧紋係以該至少一光學中心為一對應中心。該殼體承載該光源，並與該光源具有固定相對組態或固定距離。其中，該些第一弧紋具有一第一弧紋寬距，該些第二弧紋具有一第二弧紋寬距，該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距不同，且該第二菲涅耳透光區域的至少兩個該第二弧紋具有相同或等效相同之的一曲率半徑。

於一較佳實施例中，該光發射器係一發光二極體 (Light Emitting Diode；LED)、一雷射二極體(Laser Diode；LD)、一有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode；OLED)或一熱源其中之一者。

於一較佳實施例中，該殼體係延伸自一外部設備的一結構，且該外部設備配備有該閃光燈裝置，其中，該殼體容置且包覆該光源以及該菲涅耳透鏡。

於一較佳實施例中，該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距各自為一定值，且相鄰的該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距係呈雙數倍、或雙數倍以上的整數倍數或等效之有理數的關係。

於一較佳實施例中，該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距各自為一定值，且相鄰的該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距係呈一無理數倍、或雙數倍於某一無理數以上的整數倍數關係。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡係由一塑膠材料射出形成；抑或，該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係由一塑膠材料射出形成。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡係為一紫外光固化材料直接形成；抑或是，該菲涅耳透鏡與外界之一殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為由一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟形成。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡係為一熱固化材料直接形成或間接多步驟形成；抑或是，該菲涅耳透鏡與外界之一殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為由一熱固化材料直接形成或間接多步驟形成。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡係為一紫外光固化材料形成於一基板，其中該基板的材料係選自塑膠、玻璃或矽中之一者。

於一較佳實施例中，該光發射器所發出之光線對準該菲涅耳透鏡的該光學中心；抑或，該光發射器所發出之光線對準該菲涅耳透鏡的一中央區域，該中央區域可偏離該菲涅耳透鏡的光學中心，保持在該菲涅耳透鏡尺寸的十分之一內。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡包括兩第一菲涅耳透光區域、兩第二菲涅耳透光區域以及兩光學中心，其中，任一該光學中心被該第一菲涅耳透光區域以及該第二菲涅耳透光區域所共同圍繞。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡包括兩第一菲涅耳透光區域、第二菲涅耳透光區域、四第三菲涅耳透光區域以及兩光學中心，其中，任一該光學中心被該第一菲涅耳透光區域、該第二菲涅耳透光區域以及兩該第三菲涅耳透光區域所共同圍繞，且兩該第三菲涅耳透光區域被該第一菲涅耳透光區域以及該第二菲涅耳透光區域所夾置。

本案之另一較佳實施概念，在於提供一種菲涅耳透 鏡，包括至少一第一菲涅耳透光區域、至少一第二菲涅耳透光區域至少一光學中心。至少一該第一菲涅耳透光區域以及至少一該第二菲涅耳透光區域共同圍繞該至少一光學中心。其中，該第一菲涅耳透光區域具有複數第一弧紋，該第二菲涅耳透光區域具有複數第二弧紋，該些第一弧紋以及該些第二弧紋係以該至少一光學中心為一對應中心；其中，該些第一弧紋具有一第一弧紋寬距，該些第二弧紋具有一第二弧紋寬距，該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距不同，且該第二菲涅耳透光區域的至少兩個該第二弧紋具有相同或等效相同的一曲率半徑。

於一較佳實施例中，該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距各自為一定值，且相鄰的該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距係呈雙數倍、或雙數倍以上的整數倍數或等效之有理數的關係。

於一較佳實施例中，該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距各自為一定值，且相鄰的該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距係呈一無理數倍、或雙數倍於某一無理數以上的整數倍數關係。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡係由一塑膠材料射出形成；抑或是，該菲涅耳透鏡與外界之一殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為由一塑膠材料射出形成。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡係為一紫外光固 化材料直接形成或間接多步驟形成；抑或是，該菲涅耳透鏡與外界之一殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為由一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟形成。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡係為一熱固化材料直接形成或間接多步驟形成；抑或是，該菲涅耳透鏡與外界之一殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為由一熱固化材料直接形成或間接多步驟形成。

於一較佳實施例中，該菲涅耳透鏡係為一紫外光固化材料形成於一基板，其中該基板的材料係選自塑膠、玻璃或矽中之一者。

1‧‧‧光源

11‧‧‧光發射器

2‧‧‧菲涅耳透鏡

21‧‧‧第一菲涅耳透光區域

21a‧‧‧第一弧紋

22‧‧‧第二菲涅耳透光區域

22a‧‧‧第二弧紋

21’‧‧‧第一菲涅耳透光區域

22’‧‧‧第二菲涅耳透光區域

22a’‧‧‧第二弧紋

3‧‧‧殼體

4‧‧‧菲涅耳透鏡

41‧‧‧第一菲涅耳透光區域

42‧‧‧第二菲涅耳透光區域

43‧‧‧第三菲涅耳透光區域

A‧‧‧虛線方框

B‧‧‧虛線方框

d1‧‧‧第一弧紋寬距

d2‧‧‧第二弧紋寬距

O‧‧‧中央區域

P‧‧‧光學中心

P’‧‧‧光學中心

Q‧‧‧光學中心

Q’‧‧‧光學中心

圖1係為本案閃光燈裝置的側視圖。

圖2係為本案第一實施例的閃光燈裝置的前視圖。

圖3係為本案第一實施例的閃光燈裝置的第一菲涅耳透光區域以及第二菲涅耳透光區域的放大視圖。

圖4係為本案第二實施例的閃光燈裝置的前視圖。

圖1係為本案閃光燈裝置的側視圖。本案閃光燈裝置 包括一光源1、一菲涅耳(Fresnel)透鏡2以及一殼體3，光源1係朝菲涅耳透鏡2發射出光線，使得通過菲涅耳透鏡2的光線能夠良好地被匯集收聚，進而提高光線使用率。

光源1包括至少一光發射器11，至於光發射器11的選擇可以係一發光二極體(Light Emitting Diode；LED)、一雷射二極體(Laser Diode；LD)、一有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode；OLED)或一熱源其中之一者，皆可作為發射光線的裝置。

詳細來說，本案的菲涅耳透鏡2不同於傳統的菲涅耳透鏡，因有其特別的結構設計，故聚光或光型調整的效果得以提升。詳細請參閱圖2所示，圖2係為本案第一實施例的閃光燈裝置的前視圖。本案菲涅耳透鏡2具有至少一第一菲涅耳透光區域21、至少一第二菲涅耳透光區域22以及至少一光學中心P。以本實施例來看，本案的菲涅耳透鏡2係由兩個虛線方框A、B內的內容所合併組成，為方便說明與瞭解起見，先僅以一個虛線方框A來做說明。

虛線方框A中包括有一個第一菲涅耳透光區域21以及一個第二菲涅耳透光區域22。其中，第一菲涅耳透光區域21具有複數第一弧紋21a，第二菲涅耳透光區域22具有複數第二弧紋22a，第一菲涅耳透光區域21的第一弧紋21a以及第二菲涅耳透光區域22的第二弧紋22a皆以局部(local)光學中心P為一對應中心並對應而呈相對之彎弧狀。

為能更清楚瞭解，請合併參閱圖3，圖3為本實施例的第一菲涅耳透光區域21以及第二菲涅耳透光區域22的放大視 圖。從圖3中可明顯看出，第一弧紋21a具有一第一弧紋寬距d1，第二弧紋22a具有一第二弧紋寬距d2，第一弧紋寬距d2以及第二弧紋寬距d2各自為一定值，且第一弧紋寬距d1以及第二弧紋寬距d2不同。於本實施例中，第一弧紋寬距d1的寬度是第二弧紋寬距d2的兩倍寬。此外，本案相鄰的第一弧紋寬距d1以及第二弧紋寬距d2之間的關係可以呈雙數倍以上的整數倍數或等效之有理數的關係；抑或者是，相鄰的第一弧紋寬距d1以及第二弧紋寬距d2係呈無理數倍、或雙數倍於某一無理數以上的整數倍數關係。換句話說，本案藉由把具有不同弧紋寬距的弧紋混搭，將能提升聚合光線與光型修整的效果。

接者，請繼續參考圖2，以兩個虛線方框A、B一起作說明。於第一實施例中，菲涅耳透鏡2包括兩第一菲涅耳透光區域21、21’、兩第二菲涅耳透光區域22、22’以及兩光學中心P、P’，其中，光學中心P被第一菲涅耳透光區域21以及第二菲涅耳透光區域22所共同圍繞，光學中心P’被第一菲涅耳透光區域21’以及第二菲涅耳透光區域22’所共同圍繞。但因兩光學中心P、P’相鄰近的關係，使得相交處之兩第二菲涅耳透光區域22、22’會部份相接而切齊，此外，第二菲涅耳透光區域22、22’最外圍的第二弧紋22a、22a’會不完整而被切分成兩截。因此，形成了第二菲涅耳透光區域22、22’的至少兩個第二弧紋22a、22a’具有相同或等效相同之的一曲率半徑的形態。除此之外，也以切齊處為基準線，使虛線方框A、B成鏡像對稱設置。

進一步而言，光源1所發出之光線係對準菲涅耳透鏡2的光學中心P、P’；抑或，光源1所發出之光線對準菲涅耳透鏡2的一中央區域O，中央區域O可偏離於菲涅耳透鏡2的光學中心P、P’，偏離範圍保持在菲涅耳透鏡2尺寸的十分之一內，藉此以得到最佳的聚合光線效果。

在其它方面，製造菲涅耳透鏡2的方式可以係由一塑膠材料射出形成。抑或是，菲涅耳透鏡2係為一紫外光固化材料形成於一基板(圖未示)，而該基板的材料係選自塑膠、玻璃或矽中之一者，亦屬可行。抑或是，菲涅耳透鏡2係為一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟形成，亦屬可行。抑或是，菲涅耳透鏡2係為一熱固化材料直接形成或間接多步驟形成，亦屬可行。其中，菲涅耳透鏡2以及殼體3係為在製造過程中個別形成，抑或是菲涅耳透鏡2以及殼體3全部或至少一部在製造過程中係為一體形成，皆為可行之設置。

至於本案的殼體3可以係一獨立殼體，以承載光源1，並與光源1具有固定相對組態或固定距離，使本案閃光燈裝置的外表呈一模組化外形，以便於被應用安裝。或者是，本案的殼體3可以係延伸自一外部電子設備(圖未示)，若以手機為例，殼體3可以係延伸自手機的一中框，而菲涅耳透鏡2/光源1則與該中框組立而容置於該中框，同時，會與光源1/菲涅耳透鏡2對準，使得光源1發射出之光線，能準確行經菲涅耳透鏡2。

請參閱圖4，圖4係為本案第二實施例的閃光燈裝置 的前視圖。第二實施例相似於第一實施例，第二實施例的閃光燈裝置包括一光源、一菲涅耳透鏡以及一殼體，第二實施例異於第一實施例的地方在於，第二實施例的菲涅耳透鏡比第一實施例的菲涅耳透鏡包括更多種不同的菲涅耳透光區域。第二實施例的菲涅耳透鏡4包括兩第一菲涅耳透光區域41、41’、兩第二菲涅耳透光區域42、42’、四第三菲涅耳透光區域43、43’以及兩光學中心Q、Q’。其中，光學中心Q被第一菲涅耳透光區域41、第二菲涅耳透光區域42以及兩第三菲涅耳透光區域43所共同圍繞，且兩第三菲涅耳透光區域43被第一菲涅耳透光區域41以及第二菲涅耳透光區域42所夾置，且第一菲涅耳透光區域41與第三菲涅耳透光區域43的弧紋的出光表面曲度相異。相似地，光學中心Q’被第一菲涅耳透光區域41’、第二菲涅耳透光區域42’以及兩第三菲涅耳透光區域43’所共同圍繞，且兩第三菲涅耳透光區域43’被第一菲涅耳透光區域41’以及第二菲涅耳透光區域42’所夾置，且第一菲涅耳透光區域41’與第三菲涅耳透光區域43’的弧紋的出光表面曲度相異。

相同於前一實施例，因兩光學中心Q、Q’相鄰近的關係，使得相交處之兩第二菲涅耳透光區域42、42’會部份相接而切齊，使得第二菲涅耳透光區域42、42’外圍部份的第二弧紋會被切分成兩截。因此，形成了第二菲涅耳透光區域的至少兩個該第二弧紋具有相同或等效相同之的一曲率半徑的形態。藉此設置，亦能得到聚合光線效果的提昇。

綜上所述，本案之閃光燈裝置藉由使用改良的菲涅耳透鏡，其包括不同的菲涅耳透光區域，並藉由將不同弧紋搭配形成於不同的菲涅耳透光區域上，，使得在與傳統的菲涅耳透鏡相較之下，本案之閃光燈裝置將有著更好的光線匯集(聚光)與光學場型調整的效果。

上述實施例僅為例示性說明本新型之原理及其功效，以及闡釋本新型之技術特徵，而非用於限制本新型之保護範疇。任何熟悉本技術者之人士均可在不違背本新型之技術原理及精神的情況下，可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本新型所主張之範圍。因此，本新型之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所列。

2‧‧‧菲涅耳透鏡

21‧‧‧第一菲涅耳透光區域

21a‧‧‧第一弧紋

21’‧‧‧第一菲涅耳透光區域

22‧‧‧第二菲涅耳透光區域

22a‧‧‧第二弧紋

22’‧‧‧第二菲涅耳透光區域

22a’‧‧‧第二弧紋

3‧‧‧殼體

A‧‧‧虛線方框

B‧‧‧虛線方框

O‧‧‧中央區域

P‧‧‧光學中心

P’‧‧‧光學中心

Claims (19)

1. 一種閃光燈裝置，包括：一光源，包括至少一光發射器；一菲涅耳(Fresnel)透鏡，設置於該至少一光發射器所發出之光線的行進路經上，該菲涅耳透鏡具有至少一第一菲涅耳透光區域、至少一第二菲涅耳透光區域以及至少一光學中心，至少一該第一菲涅耳透光區域以及至少一該第二菲涅耳透光區域共同圍繞該至少一光學中心，其中，該第一菲涅耳透光區域具有複數第一弧紋，該第二菲涅耳透光區域具有複數第二弧紋，該些第一弧紋以及該些第二弧紋係以該至少一光學中心為一對應中心；一殼體，承載該菲涅耳透鏡，並與該光源具有固定相對組態或固定距離；其中，該些第一弧紋具有一第一弧紋寬距，該些第二弧紋具有一第二弧紋寬距，該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距不同，且該第二菲涅耳透光區域的至少兩個該第二弧紋具有相同或等效相同之的一曲率半徑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該光發射器係一發光二極體(Light Emitting Diode；LED)、一雷射二極體(Laser Diode；LD)、一有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode；OLED)或一熱源其中之一者。
3. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該殼體係延伸自一外部設備的一結構，且該外部設備配備有該閃光燈裝置，其中，該殼體容置且包覆該光源以及該菲涅耳透鏡。
4. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距各自為一定值，且相鄰的該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距係呈雙數倍、或雙數倍以上的整數倍數或等效之有理數的關係。
5. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距各自為一定值，且相鄰的該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距係呈無理數倍、或雙數倍於某一無理數以上的整數倍數關係。
6. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該菲涅耳透鏡係由一塑膠材料射出形成；抑或，該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係由一塑膠材料射出形成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該菲涅耳透鏡係為一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟形成；抑或，該菲 涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係由一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟形成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該菲涅耳透鏡係為一熱固化材料直接形成或間接多步驟形成；抑或，該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係由一熱固化材料直接形成或間接多步驟形成。
9. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該菲涅耳透鏡係為一紫外光固化材料形成於一基板，其中該基板的材料係選自塑膠、玻璃或矽中之一者。
10. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該光發射器所發出之光線對準該菲涅耳透鏡的該光學中心；抑或，該光發射器所發出之光線對準該菲涅耳透鏡的一中央區域，該中央區域可偏離該菲涅耳透鏡的光學中心，偏離範圍保持在該菲涅耳透鏡尺寸的十分之一。
11. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該菲涅耳透鏡包括兩第一菲涅耳透光區域、兩第二菲涅耳透光區域以及兩光學 中心，其中，任一該光學中心被該第一菲涅耳透光區域以及該第二菲涅耳透光區域所共同圍繞。
12. 如申請專利範圍第1項所述之閃光燈裝置，其中該菲涅耳透鏡包括兩第一菲涅耳透光區域、第二菲涅耳透光區域、四第三菲涅耳透光區域以及兩光學中心，其中，任一該光學中心被該第一菲涅耳透光區域、該第二菲涅耳透光區域以及兩該第三菲涅耳透光區域所共同圍繞，且兩該第三菲涅耳透光區域被該第一菲涅耳透光區域以及該第二菲涅耳透光區域所夾置。
13. 一種菲涅耳(Fresnel)透鏡，包括：至少一第一菲涅耳透光區域以及至少一第二菲涅耳透光區域；以及至少一光學中心，至少一該第一菲涅耳透光區域以及至少一該第二菲涅耳透光區域共同圍繞該至少一光學中心；其中，該第一菲涅耳透光區域具有複數第一弧紋，該第二菲涅耳透光區域具有複數第二弧紋，該些第一弧紋以及該些第二弧紋係以該至少一光學中心為一對應中心；其中，該些第一弧紋具有一第一弧紋寬距，該些第二弧紋具有一第二弧紋寬距，該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距不同，且該第二菲涅耳透光區域的至少兩個該第二弧紋具有相同或等效相同的一曲率半徑。
14. 如申請專利範圍第13項所述之菲涅耳透鏡，其中該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距各自為一定值，且相鄰的該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距係呈雙數倍、或雙數倍以上的整數倍數或等效之有理數的關係。
15. 如申請專利範圍第13項所述之菲涅耳透鏡，其中該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距各自為一定值，且相鄰的該第一弧紋寬距以及該第二弧紋寬距係呈一無理數倍、或雙數倍於某一無理數以上的整數倍數關係。
16. 如申請專利範圍第13項所述之菲涅耳透鏡，其中該菲涅耳透鏡係由一塑膠材料射出形成；抑或是，該菲涅耳透鏡與外界之一殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為由一塑膠材料射出形成。
17. 如申請專利範圍第13項所述之菲涅耳透鏡，其中該菲涅耳透鏡係為一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟形成；抑或是，該菲涅耳透鏡與外界之一殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為由一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟形成。
18. 如申請專利範圍第13項所述之菲涅耳透鏡，其中該菲涅耳透鏡係為一熱固化材料直接形成或間接多步驟形成；抑或是，該菲涅耳透鏡與外界之一殼體之至少一部係為一體形成，且該菲涅耳透鏡與以及該殼體之至少一部係為由一熱固化材料直接形成或間接多步驟形成。
19. 如申請專利範圍第13項所述之菲涅耳透鏡，其中該菲涅耳透鏡係為一紫外光固化材料形成於一基板，其中該基板的材料係選自塑膠、玻璃或矽中之一者。