TW201604490A - 燈管以及其導光管結構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種燈管之導光管結構。導光管結構包括一中空導光主體部以及一用以擴散光線之擴散結構。中空導光主體部包括一內表面以及一外表面，且光源模組所產生之光線從中空導光主體部之內表面射入中空導光主體部。擴散結構配置於中空導光主體部之內表面、外表面及中空導光主體部內部之至少其中之一。

Description

燈管以及其導光管結構

本發明係關於一種燈管以及其導光管結構，尤指一種使用中空導光主體部之側發光式燈管以及其導光管結構。

傳統側發光式燈管係由導光棒以及發光二極體所構成。並且，發光二極體設置於導光棒的兩端點，且其出光面係面對導光棒，使得發光二極體所產生的光線射入導光棒。由於傳統導光棒係製作於白色反射層上，因此射入導光棒之光線會受到白色反射層的反射而朝導光棒的一部分外表面射出，以達到照明的功用。然而，由於白色反射層遮蔽了導光棒的部分外表面，因此限制了側發光式燈管的發光角度。此外，由於傳統導光棒係為實心結構，因此當燈管使用時間過長時，僅靠兩端支撐之導光棒的中間部分因受到重力影響而容易產生彎曲與變形的問題，進而影響光線的照射角度，使得燈管無法使用。並且，由於發光二極體的半發光強度之發光角度一般為60度，因此射入導光棒中的光線容易發散，而不易傳導至導光棒的中間部分，使得鄰近導光棒兩端的出光亮度會大於導光棒中間部分的出光亮度，進而造成燈管的出光亮度不均的問題。

本發明之主要目的之一在於提供一種燈管以及其導光管結構，以提升燈管的發光角度、解決中間部分產生彎曲與變形的問題以及均勻化燈管的出光亮度。

為達上述之目的，本發明提供一種燈管之導光管結構。燈管包括 至少一光源模組，設置於導光管結構之至少一端，並用於產生一光線，且導光管結構包括一中空導光主體部以及一擴散結構。中空導光主體部包括一內表面以及一外表面，且光線從中空導光主體部之內表面射入中空導光主體部。擴散結構配置於中空導光主體部之內表面、外表面及中空導光主體部內部之至少其中之一，用以擴散光線。

為達上述之目的，本發明提供一種燈管，其包括至少一光源模組以及一導光管結構。光源模組用以產生一光線。導光管結構包括一中空導光主體部以及一擴散結構。中空導光主體部包括一內表面以及一外表面，且中空導光主體部之兩端分別具有一開口，其中光線從中空導光主體部之內表面射入中空導光主體部。擴散結構配置於中空導光主體部之內表面上、外表面上及中空導光主體部內之至少其中之一，用以擴散光線。

本發明之燈管使用中空之導光管結構，使得導光管結構的中間部分在長時間的使用下不容易受到重力影像而彎曲或變形，且導光管結構包括擴散結構，以均勻擴散光源模組的光線。

100‧‧‧燈管

102‧‧‧光源模組

102a‧‧‧出光面

104、200、300、400、500、600‧‧‧導光管結構

104a‧‧‧開口

106‧‧‧中空導光主體部

106a‧‧‧內表面

106b‧‧‧外表面

108‧‧‧擴散結構

110‧‧‧第一擴散層

112‧‧‧光源

112a‧‧‧出光面

114‧‧‧聚光結構

118‧‧‧電路板

120‧‧‧拋物面反射鏡

120a‧‧‧頂部開口

120b‧‧‧底部開口

122‧‧‧透鏡

202、302‧‧‧第二擴散層

402、502‧‧‧微結構

602‧‧‧擴散粒子

第1圖為本發明第一實施例之燈管之剖面示意圖。

第2圖為沿著第1圖之剖面線A-A’之剖面示意圖。

第3圖為本發明第一實施例之光源模組之剖面示意圖。

第4圖為本發明第二實施例之導光管結構之剖面示意圖。

第5圖為本發明第三實施例之導光管結構之剖面示意圖。

第6圖為本發明第四實施例之導光管結構之側視示意圖。

第7圖為本發明第五實施例之導光管結構之側視示意圖。

第8圖為本發明第六實施例之導光管結構之剖面示意圖。

為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之數個較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容。

如第1圖所示，本實施例提供一燈管100，其包括至少一光源模組102以及一導光管結構104，其中中空導光主體部之兩端分別具有一開口104a，且光源模組102設置於導光管結構104之至少一端，並用於產生一光線，且光源模組102的出光面102a係面對開口104a，使得光源模組102的光線可射入導光管結構104的內側。導光管結構104包括一中空導光主體部106以及一擴散結構108。中空導光主體部106包括一內表面106a以及一外表面106b。

請同時參考第2圖，中空導光主體部106係為透明管狀結構。擴散結構108包括一第一擴散層110，例如：擴散膜或擴散片，設置於中空導光主體部106之內表面106a上，並覆蓋中空導光主體部106，使得第一擴散層110亦為管狀結構。藉此，從導光管結構104之開口104a射入之光線會先經過第一擴散層110內的中空孔洞而射入第一擴散層110，且光線會透過第一擴散層110均勻化，接著才進入中空導光主體部106。最後，被均勻化的光線可透過中空導光主體部106的導引，而由中空導光主體部106的外表面106b被射出。由此可知，由於本實施例的導光管結構104並未具有反射層，因此本實施例的光線可從中空導光主體部106的所有外表面106b射出，進而提升了燈管100的出光角度。並且，本實施例的導光管結構104係為中空結構，因此相較於實心結構而言，本實施例的導光管結構104的重量相對較輕，所以在長時間的使用下，導光管結構104的兩端較容易支撐其中間部分的重量，使得導光管結構104的中間部分不容易受到重力影像而彎曲或變形。藉此，本實施例之導光管結構104可解決容易產生彎曲與變形的問題，且其使用壽命亦可被提升。舉例來說，中空導光主體部106的材料可包括聚酸甲酯(PMMA)或其他透明基材，但不限於此。並且，中空導光主體部106的長度 可為2或4英呎(ft)，且其外徑可為5/8英吋(inch)或1英吋，也就是說，燈管100可為代號為T5或T8之類型，但本發明並不以此為限。

如第1圖與第3圖所示，於本實施例中，燈管100包括兩組光源模組102，分別設置於導光管結構104之二開口104a，但本發明並不限於此。於其他實施例中，燈管100亦可僅有單一光源模組102，設置於導光管結構104之其中一開口104a。此外，各光源模組102包括一光源112、一電路板118以及一聚光結構114，且聚光結構114設置於光源112的之一出光面112a上。舉例來說，光源112設置於電路板118上。光源112可為發光二極體、有機發光二極體或其他可產生光線之光源，但不以此為限。聚光結構114可包括一拋物面反射鏡120以及一透鏡122。光源112設置鄰近於拋物面反射鏡120的底部開口120b，且透鏡122設置於拋物面反射鏡120的頂部開口120a，而位於光源112的正上方。頂部開口120a大於底部開口120b，使得拋物面反射鏡120可用於聚焦光源112所射出具有較大發光角度之光線，且透鏡122可用以聚焦光源112所射出具有較小發光角度之光線，使得光源模組102所射出的光線的散射角度小於光源112所射出光線的散射角度，且光源模組102所產生的光線可被聚焦。舉例來說，光源模組102可具有一半發光強度之發光角度，介於2.5度與30度之間，且較佳介於2.5度與5度之間，其中半發光強度之發光角度係指從垂直於光源模組102之出光面102a之法線方向與光源模組102所產生光線強度為最大發光強度的一半的出光方向之間的角度。透過聚光結構114縮小光源112之發光角度，光源模組102所射出的部分光線可從導光管結構兩端的開口104a傳導至導光管結構104的中間部分，以提升導光管結構104的中間部分的出光亮度至約略與鄰近導光管結構104兩端的出光亮度相同，進而可均勻化燈管100於長度方向上的出光亮度。以燈管100為T8類型為例，當導光管結構104之長度為1英尺時，光源模組102之發光角度係小於15度，且較佳介於8至12度之間；當導光管結構104之長度為2英尺時，光源模組102之發光角度係小於10度，且較佳介於2至 6度之間；當導光管結構104之長度為4英尺時，光源模組102之發光角度係小於5度，且較佳介於1至3度之間。但本發明不限於此。

本發明之導光管結構並不以上述實施例為限。下文將繼續揭示本發明之其它實施例或變化形，然為了簡化說明並突顯各實施例或變化形之間的差異，下文中使用相同標號標注相同元件，並不再對重覆部分作贅述。

請參考第4圖，其係本發明第二實施例之導光管結構200。與第一實施例不同的地方在於，擴散結構108另包括一第二擴散層202，設置於中空導光主體部106之外表面106b上。也就是說，本實施例光源模組所射出的光線不僅會受到第一擴散層110均勻化，還會受到第二擴散層202均勻化。藉此，本實施例的燈管200所產生的光線均勻性可被提升。

請參考第5圖，其係本發明第三實施例之導光管結構300。與第一實施例不同的地方在於，導光管結構300並未於中空導光主體部106之內表面設置第一擴散層，且擴散結構108之第二擴散層302設置於中空導光主體部106之外表面106b上，使得光源模組所射出的光線係先進入中空導光主體部106，然後才受到第二擴散層302均勻化。

請參考第6圖，其係本發明第四實施例之導光管結構400。與第一實施例不同的地方在於，擴散結構108包括複數個微結構402，設置於中空導光主體部106之內表面106a上。舉例來說，各微結構402可為網點，且網點的排列方式可為規則形狀或不規則形狀，但本發明的微結構並不以此為限。於其他實施例中，擴散結構亦可另包括上述第一至第三實施例之第一擴散層與第二擴散層，以結合微結構與第一擴散層以及/或第二擴散層。藉此，可更有效地均勻化燈管之光線。

請參考第7圖，其係本發明第五實施例之導光管結構500。與第四實施例不同的地方在於，微結構502係設置於中空導光主體部106之外表面106b上。於其他實施例中，擴散結構亦可另包括上述第一至第四實施例之第一擴散層、第二擴散層以及/或設置於中空導光主體部之內表面上之微結 構，以結合設置於中空導光主體部之外表面上之微結構與第一擴散層、第二擴散層以及設置於中空導光主體部之內表面上之微結構之其中至少一者。藉此，可更有效地均勻化燈管之光線。

請參考第8圖，其係本發明第六實施例之導光管結構600。與第一實施例不同的地方在於，擴散結構108包括複數個擴散粒子602，設置於中空導光主體部106內。於其他實施例中，擴散結構亦可另包括上述第一至第五實施例之第一擴散層、第二擴散層以及設置於中空導光主體部之內表面與外表面上之微結構之其中至少一者，以更有效地均勻化燈管之光線。

綜上所述，本發明之燈管使用中空之導光管結構，使得導光管結構的中間部分在長時間的使用下不容易受到重力影像而彎曲或變形，且導光管結構包括擴散結構，以均勻擴散光源模組的光線。並且，光源模組使用聚光結構，以聚焦光源所射出的光線，使光線的發光角度縮小。藉此，燈管於導光管結構的中間部分的出光亮度可約略與鄰近導光管結構兩端的出光亮度相同，進而可均勻化燈管於長度方向上的出光亮度。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧燈管

102‧‧‧光源模組

102a‧‧‧出光面

104‧‧‧導光管結構

104a‧‧‧開口

106‧‧‧中空導光主體部

106a‧‧‧內表面

106b‧‧‧外表面

108‧‧‧擴散結構

110‧‧‧第一擴散層

Claims (15)

1. 一種燈管之導光管結構，該燈管包括至少一光源模組，設置於該導光管結構之至少一端，且該導光管結構包括：一中空導光主體部，包括一內表面以及一外表面，其中該光線從該中空導光主體部之該內表面射入該中空導光主體部；以及一擴散結構，配置於該中空導光主體部之該內表面、該外表面及該中空導光主體部內部之至少其中之一，用以擴散該光線。
2. 如請求項1所述之導光管結構，其中該擴散結構包括一第一擴散層，設置於該中空導光主體部之該內表面上。
3. 如請求項1或2所述之導光管結構，其中該擴散結構包括一第二擴散層，設置於該中空導光主體部之該外表面上。
4. 如請求項1所述之導光管結構，其中該擴散結構包括複數個微結構，設置於該中空導光主體部之該內表面或該外表面之至少其中之一上。
5. 如請求項1所述之導光管結構，其中該擴散結構包括複數個擴散粒子，設置於該中空導光主體部內。
6. 一種燈管，包括：至少一光源模組，用以產生一光線；以及一導光管結構，包括：一中空導光主體部，包括一內表面以及一外表面，且該中空導光主體部之兩端分別具有一開口，其中該光線從該中空導光主體部之該內表面射入該中空導光主體部；以及 一擴散結構，配置於該中空導光主體部之該內表面、該外表面及該中空導光主體部內部之至少其中之一，用以擴散該光線。
7. 如請求項6所述之燈管，其中該光源模組包括一光源以及一聚光結構，該光源模組設置於該導光管結構之該等開口之至少其中之一，且該聚光結構設置於該光源的之一出光面上。
8. 如請求項7所述之燈管，其中該光源模組更包含一電路板，且該光源設置於該電路板上。
9. 如請求項7所述之燈管，其中該聚光結構包括一拋物面反射鏡以及一透鏡，該光源設置於該拋物面反射鏡之底部開口，且該透鏡設置於該拋物面反射鏡之頂部開口並位於該光源之正上方。
10. 如請求項6所述之燈管，其中該燈管包括兩組光源模組，且該兩組光源模組分別設置於該導光管結構之該等開口。
11. 如請求項6所述之燈管，其中該光源模組具有一半發光強度之發光角度，介於2.5度與30度之間。
12. 如請求項6所述之燈管，其中該擴散結構包括一第一擴散層，設置於該中空導光主體部之該內表面上。
13. 如請求項6或12所述之燈管，其中該擴散結構包括一第二擴散層，設置於該中空導光主體部之該外表面上。
14. 如請求項6所述之燈管，其中該擴散結構包括複數個微結構，設置於該 中空導光主體部之該內表面或該外表面上。
15. 如請求項6所述之燈管，其中該擴散結構包括複數個擴散粒子，設置於該中空導光主體部內。