TWM594106U - 燈具及燈具系統 - Google Patents

Abstract

本揭示內容關於一種燈具，包含發光單元、散熱單元、散熱殼體及散熱風扇。發光單元用以接收驅動訊號。散熱單元的第一面係與該發光單元相接觸。散熱殼體上設有多個散熱鰭片，散熱殼體係與散熱單元的第二面相接觸。散熱風扇設於燈具中對應於散熱殼體之位置。

Description

燈具及燈具系統

本揭示內容關於一種燈具，特別是根據驅動訊號投射出光線之裝置。

因應市場的需求，燈具的變化越來越多元，且應用層面也越來越廣。在燈具被驅動而發光時，燈具內的發光元件或驅動電路會產生高溫，因此，燈具需要具有良好的散熱機制，方能確保運作正常，而不會影響發光元件或者驅動電路的使用壽命。

本揭示內容關於一種燈具，包含發光單元、散熱單元、散熱殼體及散熱風扇。發光單元用以接收驅動訊號。散熱單元的第一面係與該發光單元相接觸。散熱殼體上設有多個散熱鰭片，散熱殼體係與散熱單元的第二面相接觸。散熱風扇設於燈具中對應於散熱殼體之位置。

本揭示內容還關於一種燈具系統，包含複數個燈具及控制主機。燈具包含發光單元、散熱單元、散熱咳體及散熱風扇。發光單元用以接收驅動訊號。散熱單元的第一面係與發光單元相接觸。散熱殼體上設有複數個散熱鰭片。散熱殼體與散熱單元的第二面相接觸。散熱風扇設於燈具中對應於散熱殼體之位置。控制主機電性連接於該些燈具，用以控制該些燈具產生之光線的亮度、光色或波長，且用以監測該些燈具的狀態參數訊號。

據此，由於發光單元、散熱單元、散熱殼體及散熱風扇係被整合於同一個裝置中，因此能使燈具的整體結構更為精簡。同時，透過散熱單元、散熱殼體及散熱風扇等三種散熱機制的相互配合，將可在燈具體積縮減的情況下，仍確保散熱效率。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

於本文中，當一元件被稱為「連接」或「耦接」時，可指「電性連接」或「電性耦接」。「連接」或「耦接」亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外，雖然本文中使用「第一」、「第二」、…等用語描述不同元件，該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否則該用語並非特別指稱或暗示次序或順位，亦非用以限定本發明。

請參閱第1～4圖所示，係根據本揭示內容之部分實施例所繪示的燈具100示意圖。其中，第1及2圖為燈具100不同視角的示意圖，第3圖則為燈具100的組裝示意圖。第4圖為燈具的側視圖。在部份實施例中，燈具100係應用為一種集魚燈。燈具100可安裝於船上的支撐架200，以對水面投射光線，吸引魚群，但本揭示內容之應用並不以集魚燈為限。

燈具100包含發光單元110、散熱單元130、散熱殼體140及散熱風扇150。在部份實施例中，發光單元110包含多個發光元件（如第4圖所示之111～112，細節將於後續段落說明）。發光元件111～112可為發光二極體，但並不以此為限，亦可為白熾燈等其他用以投射光線之元件。此外，在部份實施例中，燈具100還包含電路板C及透鏡L，透鏡L可為凸透鏡，用以折射發光元件產生的光線，使光線能集中朝外投射。在其他實施例中，透鏡L亦可為平面透鏡或其他類型的鏡面，用以導引光線的投射角度，以利應用於不同場域及船型應用。

請參閱第1～4圖所示。發光單元110用以接收驅動訊號，且被驅動訊號驅動而投射光線。驅動訊號可為驅動電流或驅動電壓。

在部份實施例中，電路板C上設有發光單元之控制晶片及該些發光元件111～112。電路板C與發光元件111～112可封裝為單一裝置或複數個發光二極體的封裝單體（如：Chip On Board）。在其他部份實施例中，發光元件111～112係以表面貼裝（Surface Mounted Devices）方式設置在電路板C上。如第4圖所示，散熱單元130之第一面130a（如：對應於電路板C的表面）係與發光單元110相接觸。散熱單元130為一種快速導熱模組，在部份實施例中，散熱單元130的構型為片體，其第一面130a用以貼靠在電路板C未設置發光元件111～112的側面上。在其他部份實施例中，散熱單元130包含高導熱模組（Vapor chamber）。高導熱模組內具有封閉的板狀腔體及工作流體，用以快速進行熱傳導及熱擴散，使電路板C產生的熱能可在接觸到散熱單元130之第一面130a後，被傳導到散熱單元130上的其他部位。

散熱殼體140係與散熱單元130的第二面130b相接觸，使得發光單元110上產生的熱能可透過散熱單元130傳遞到散熱殼體140，且透過散熱單元130及散熱殼體140進行散熱。散熱殼體140上設有複數個散熱鰭片141。在部份實施例中，如第4圖所示，散熱殼體140係鍛造成型（或鋁擠、鑄造成型）之座體，其第一側面具有凹槽，用以嵌設發光單元110。如第4圖所示，在部份實施例中，散熱殼體140還包含一個透鏡壓框140a。在透鏡L裝設於散熱殼體140後，透鏡壓框140a再組裝至散熱殼體140上，以固定透鏡L。透鏡L包圍發光單元110，使發光單元110產生的光線皆經過透鏡L的折射，方投射到燈具100之外。此外，由於透鏡L係透過透鏡壓框140a活動地裝設在散熱殼體140上，因此，使用者可替換不同類型的透鏡。

承上，在部份實施例中，散熱殼體140之構型為柱狀體，散熱鰭片141係沿著散熱殼體140的圓周向設置，且呈放射狀朝外延伸。散熱鰭片141之間具有多道對流間隙，以透過熱傳導及熱對流作用，將散熱殼體140上之熱能傳遞至空氣中。

如第4圖所示，散熱風扇150設於燈具100中對應於散熱殼體140之位置。意即，散熱風扇150被驅動時，產生的氣流能吹進散熱鰭片141間的對流間隙中，以提昇散熱殼體140的散熱效果。在部份實施例中，散熱風扇150固定於散熱殼體140的第二側面（如：頂部），且與發光單元110分別位於散熱殼體140的兩個對應側面，但本揭示內容並不以此為限。

據此，由於本揭示內容係將「發光單元110、散熱單元130、散熱殼體140及散熱風扇150」整合於同一裝置中，故能讓燈具100具有最精簡的體積，便於設置在任何位置，大幅提昇使用與安裝的彈性。此外，透過散熱單元130、散熱殼體140、散熱風扇150三種不同且相互搭配的散熱機制，將能確保燈具100的散熱效果，使燈具100運作於最佳的工作狀態。

在部份實施例中，燈具100還包含驅動單元160、控制單元170及支架180。驅動單元160電性連接於發光單元110，且用以接收控制訊號。控制訊號可為對應於亮度的指令（如：亮度0～100％），驅動單元160將控制訊號轉換為驅動訊號（如：電壓或電流），使控制單元170可據以驅動發光單元110。

控制單元170（如：控制主機）電性連接於驅動單元160，且儲存有複數筆調整訊號。每一筆調整訊號包含不同光源的光色色溫數據（如：4000K、5000K）或波長數據（如：570nm、600nm）。控制單元170可依據不同需求（如：吸引不同的魚類），根據其中一筆調整訊號來產生控制訊號，進而調整燈具100投射之光線的亮度、光色或波長。

驅動單元160及控制單元170可為中央處理器(central processing unit, CPU)、系統單晶片(System on Chip, SoC)、應用處理器、數位訊號處理器(digital signal processor)或特定功能的處理晶片或控制器。在部份實施例中，驅動單元160為發光單元110的驅動電路，控制單元170則為電腦主機。

請參閱第4及5圖所示，在部份實施例中，發光單元110還包含第一發光元件組111及第二發光元件組112。各發光元件組111、112中分別包含至少一個或多個發光元件（如：發光二極體），且不同發光元件組111、112所產生的光色及亮度互不相同。控制單元170根據應用需求之調整訊號，分別產生第一發光驅動訊號及第二發光驅動訊號。第一發光元件組111用以接收驅動單元160傳來的第一發光驅動訊號，使其產生的光線對應於第一發光亮度。第二發光元件組112用以接收驅動單元160傳來的第二發光驅動訊號，使其產生的光線對應於第二發光亮度，進而使組成的光線具有特定的光色、色溫、波長或亮度。

舉例而言，第一發光元件組111用以產生暖色系的光線（如：對應於2700K色溫，或對應於波長620nm），第二發光元件組112則用以產生冷色系的光線（如：對應於6500K色溫，或對應於波長470nm）。若燈具100被設定為要投射「色溫為4000K」的光線，控制單元170可根據「4000K」的對應的調整訊號，透過查表或計算，確認第一發光元件組111、第二發光元件組112的混光比例。例如：第一發光元件組111須產生60％的強度（即，前述之第一發光亮度）、第二發光元件組112須產生40％的強度（即，前述之第二發光亮度）。計算出混光比例後，控制單元170再據以產生第一發光驅動訊號及第二發光驅動訊號。據此，第一發光元件組111、第二發光元件組112將被驅動在不同的發光亮度下，並混合出對應色溫或光色(波長)的光線。

另，在其他實施例中，控制單元170亦可以「電子電路控制」的方式來切換光線。參閱第5圖所示，第一發光元件組111用以投射第一光源（如：紅光）、第二發光元件組112用以投射第二光源（如：藍光）。在控制單元170第一次接收到啟動指令時（如：使用者按下啟動鈕），係致能第一發光元件組111、但禁能第二發光元件組112，使燈具100產生之光線為「紅光」。而在控制單元170第二次接收到啟動指令時，係禁能第一發光元件組111、但致能第二發光元件組112，使燈具100產生之光線為「藍光」。在控制單元170第三次接收到啟動指令時，則同時致能第一發光元件組111及第二發光元件組112，使燈具100產生之光線為「紅光與藍光的混合光色」。

復請參閱第1～3圖所示，係本揭示內容之部份實施例中的燈具100安裝示意圖。在部份實施例中，燈具100係以懸吊方式鎖固於支撐架200上（如第1及2圖所示），但在其他實施例中，燈具100亦可以直立方式安裝，意即，支撐架200作為底座，燈具100則朝上方或前方的任意角度投射光線。

在部份實施例中，支架180係由金屬材料製成的板狀結構，且包含安裝部181及樞接部182。安裝部181的第一面（如：頂部）係鎖固於支撐架200上。安裝部181的第二面（如：底部）係供鎖固驅動單元160。如第3圖所示，在本實施例中，支架180包含二樞接部182，樞接部182的第一端係分別連接於安裝部181的兩端。樞接部182的第二端則分別樞接於散熱殼體140上的兩對應端。

如第3圖所示，安裝部181與樞接部182係形成U字型的結構，而圍繞出容置空間180a。驅動單元160即可定位於容置空間中，使得燈具100能被設計成較小的體積。此外，當發光單元110朝遠離安裝部181的方向投射出光線時，風扇150及部份之散熱殼體140將會被定位於容置空間180a中。

在部份實施例中，支架180還包含至少一個鎖固部183（在第1～3圖繪示的結構中，係包含兩個鎖固部183）。鎖固部183用以與支撐架200上的鎖附元件210相配合，使燈具100更為牢固地固定在支撐架200上。如第1及3圖所示，鎖固部183之構型亦為板狀，且其軸線Y與安裝部181之軸線X相垂直。意即，鎖固部183的中間部位可重疊地貼靠在安裝部181上，並透過螺絲鎖固為一體。鎖固部183未與安裝部181相重疊之部份（即，鎖固部183鄰近兩端的部位）設有至少一個鎖孔183a。如第1及3圖所示，鎖孔183a之位置位於支撐架200的兩端，以能對應於鎖附元件210的鎖孔。在部份實施例中，鎖附元件210為一個Ω型的板體，能貼靠在支撐架200的三個側面。當螺絲220穿過鎖附元件210上之鎖孔210a和鎖固部183之鎖孔183a，並加以鎖固後，支架180即可與支撐架200緊密地相互固定。

請參閱第3及6圖所示，在部份實施例中，散熱殼體140設有複數個固定孔142及樞接孔143，用以使散熱殼體140固定至支架180。樞接部182上對應於該些固定孔142之位置設有溝槽182a。溝槽182a係與該些固定孔142相連通。溝槽182a的構型為弧形。散熱殼體140係樞接於支架180上，當散熱殼體140被轉動到特定角度時，可透過螺絲，穿過溝槽182a而鎖固至固定孔142；同時，透過螺絲穿過樞接部182，再深入至樞接孔143並旋緊，使得散熱殼體140被固定在支架180上的該特定角度。據此，將可避免燈具100因外力震動而導致散熱殼體140及發光單元110的角度產生偏移。

在部份實施例中，散熱風扇150電性連接於驅動單元160，用以接收控制單元170傳來的驅動電力。此外，散熱風扇150還用以回傳控制參數訊號至驅動單元。控制參數訊號對應於散熱風扇150之電壓值，用以判斷驅動馬達是否正常工作。驅動單元能透過檢測散熱風扇150所提供的控制參數訊號，確認散熱風扇150是否正確運作，若回傳的控制參數訊號為低電位或異常電位，則即可確認散熱風扇150發生了故障。此時，驅動單元160能禁能發光單元110，避免發光單元110因過熱而損壞。

在其他部份實施例中，驅動單元160內尚設有熱感應裝置，用以檢測驅動單元160的溫度（如：內部電路的溫度或周遭的溫度）。當驅動單元160判斷熱感應裝置檢測到的溫度過高時，亦可禁能發光單元110，避免因過熱而損壞。

請參閱第7圖所示，在部份實施例中，多個燈具100可搭配形成燈具系統300。意即，燈具系統300包含多個燈具100及控制主機310。燈具100之結構與前述實施例相同，故在此不另複述。在該實施例中，驅動單元160、控制單元170係整合於控制主機310中。一個控制單元170及一個驅動單元160皆連接該些燈具100的多個發光單元110，使控制主機310能同時控制、監控多個發光單元110的運作。例如：控制主機310用以控制該些燈具100產生之光線的亮度、光色或波長，且用以監測該些燈具100的狀態參數訊號。狀態參數訊號可為第1～6圖之實施例所述的控制參數訊號（如：散熱風扇或發光單元之電流），亦可為發光單元的溫度值。

據此，請搭配參閱第4及6圖，由於驅動單元160及控制單元170無須裝設於散熱殼體140內或支架180上，而是裝設於遠端之控制主機310中，以同時與多個發光單元110連接，故燈具100的體積將能極為精簡，且可設置於任意位置、以不同角度投射光線。在其他部份實施例中，控制單元170可根據因應不同需求(如:吸引不同的魚類)的調整訊號，分別產生不同的控制訊號至不同的燈具100，使每個燈具100投射的光線之強度、光色互不相同，燈具系統300也可以使複數個燈具100藉由控制單元170產生相同光亮度及光色。

前述各實施例中的各項元件、方法步驟或技術特徵，係可相互結合，而不以本揭示內容中的文字描述順序或圖式呈現順序為限。

雖然本發明內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明內容之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本發明內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:燈具 110:發光單元 111:第一發光元件組 112:第二發光元件組 C:電路板 130:散熱單元 130a:第一面 130b:第二面 140:散熱殼體 140a:透鏡壓框 141:散熱鰭片 142:固定孔 143:樞接孔 150:散熱風扇 160:驅動單元 170:控制單元 180:支架 180a:容置空間 181:安裝部 182:樞接部 182a:溝槽 183:鎖固部 183a:鎖孔 200:支撐架 210:鎖附元件 210a:鎖孔 220:螺絲 300:燈具系統 310:控制主機 X:軸線 Y:軸線 L:透鏡

第1圖為根據本揭示內容之部分實施例所繪示的燈具之示意圖。 第2圖為根據本揭示內容之部分實施例所繪示的燈具之示意圖。 第3圖為根據本揭示內容之部分實施例所繪示的燈具之組裝示意圖。 第4圖為根據本揭示內容之部分實施例所繪示的燈具之一側視圖。 第5圖為根據本揭示內容之部分實施例的燈具之發光元件示意圖。 第6圖為根據本揭示內容之部分實施例所繪示的燈具之另一側視圖。 第7圖為根據本揭示內容之部分實施例所繪示的燈具之另一示意圖。

100:燈具

110:發光單元

111:第一發光元件組

112:第二發光元件組

C:電路板

130:散熱單元

130a:第一面

130b:第二面

140:散熱殼體

140a:透鏡壓框

141:散熱鰭片

150:散熱風扇

160:驅動單元

170:控制單元

180:支架

180a:容置空間

181:安裝部

182:樞接部

183:鎖固部

L:透鏡

Claims (12)

1. 一種燈具，包含： 一發光單元，用以接收一驅動訊號； 一散熱單元，該散熱單元的一第一面係與該發光單元相接觸； 一散熱殼體，其上設有複數個散熱鰭片，其中該散熱殼體係與該散熱單元的一第二面相接觸；以及 一散熱風扇，設於該燈具中對應於該散熱殼體之位置。
2. 如請求項1所述之燈具，其中該散熱單元包含一高導熱模組。
3. 如請求項1所述之燈具，還包含： 一驅動單元，電性連接於該發光單元，其中該驅動單元用以接收一控制訊號，並將該控制訊號轉換為該驅動訊號。
4. 如請求項1所述之燈具，其中該散熱風扇還用以傳送一控制參數訊號至一驅動單元，該控制參數訊號對應於該散熱風扇之一電壓值。
5. 如請求項3所述之燈具，其中該驅動單元包含一熱感應裝置，該熱感應裝置用以檢測該驅動單元之溫度。
6. 如請求項3所述之燈具，還包含： 一控制單元，電性連接於該驅動單元，其中該控制單元儲存有複數筆調整訊號，該控制單元用以根據該些調整訊號中之其中一者，產生該控制訊號，以透過該驅動單元改變該發光單元產生的光線的亮度、光色或波長。
7. 如請求項3所述之燈具，其中該發光單元還包含： 一第一發光元件組，用以接收該驅動單元傳來的一第一發光驅動訊號，且該第一發光元件組產生的光線係對應於第一發光亮度；以及 一第二發光元件組，用以接收該驅動單元傳來的一第二發光驅動訊號，且該第二發光元件組產生的光線係對應於第二發光亮度。
8. 如請求項1所述之燈具，還包含： 一支架，包含： 一安裝部；以及 二樞接部，該些樞接部的一第一端係連接於該安裝部，該些樞接部的一第二端則分別樞接於該散熱殼體。
9. 如請求項8所述之燈具，其中該安裝部與該些樞接部之間係形成有一容置空間，當該發光單元朝遠離該安裝部的方向投射出光線時，該散熱風扇係定位於該容置空間中。
10. 如請求項8所述之燈具，還包含： 一鎖固部，設置於該安裝部上，且該鎖固部之軸線係與該安裝部之軸線相垂直，其中該鎖固部未與該安裝部相重疊之部份設有一鎖孔。
11. 如請求項8所述之燈具，其中該散熱殼體設有複數個固定孔及一樞接孔，用以使該散熱殼體固定至該支架；該些樞接部上對應於該些固定孔之位置設有一溝槽，該溝槽係與該些固定孔相連通。
12. 一種燈具系統，包含： 複數個燈具，分別包含： 一發光單元，用以接收一驅動訊號； 一散熱單元，該散熱單元的一第一面係與該發光單元相接觸； 一散熱殼體，其上設有複數個散熱鰭片，其中該散熱殼體係與該散熱單元的一第二面相接觸；以及 一散熱風扇，設於該燈具中對應於該散熱殼體之位置；以及 一控制主機，電性連接於該些燈具，用以控制該些燈具產生之光線的亮度、光色或波長，且用以監測該些燈具的一狀態參數訊號。

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