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TWI448648B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI448648B
TWI448648B TW101119347A TW101119347A TWI448648B TW I448648 B TWI448648 B TW I448648B TW 101119347 A TW101119347 A TW 101119347A TW 101119347 A TW101119347 A TW 101119347A TW I448648 B TWI448648 B TW I448648B
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Sheng Ping Chen
Shang Jung Hsieh
Hou Hsiang Su
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Lextar Electronics Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0008—Reflectors for light sources providing for indirect lighting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F21S2/005—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

發光裝置
本發明是有關於一種發光裝置，且特別是有關於一種可提供一均勻的出光亮度的發光裝置。
傳統發光裝置包括框架、光源及導光板，光源及導光板(light guiding plate,LGP)容置於框架內。光源鄰近導光板的側面配置。自光源發射的光線進入導光板的側面後，被引導至從導光板的上表面出光。
然而，由於光源設於導光板的側面，導致距離光源較遠的區域的出光亮度較弱，使發光裝置的整體出光變得不均勻。
本發明係有關於一種發光裝置，可提供一均勻的出光亮度。
根據本發明之一實施例，提出一種發光裝置。發光裝置包括一導光框架及一光源。導光框架具有一凹部，凹部具有一出光開口。導光框架包括一第一導光結構及一第二導光結構。第二導光結構連接於第一導光結構。光源設於凹部之底部且具有一發光面。其中，第一導光結構從光源處往遠離發光面及出光開口的方向延伸，而第二導光結構從第一導光結構處往遠離發光面且接近出光開口之開口邊 緣的方向延伸。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參照第1A及1B圖，第1A圖繪示依照本發明一實施例之發光裝置的外觀圖，而第1B圖繪示第1A圖之發光裝置設有第二擴散板的外觀圖。
如第1A圖所示，發光裝置100包括導光框架110、至少一光源120、散熱鰭片130、第一擴散板140及至少一反射片150及第二擴散板160(第1B圖)。
導光框架110例如是以鈑金藉由彎曲或沖壓工法製成，其具有均勻一致的厚度。另一實施例中，導光框架110也可以是鈑金結構以外的類型，在此設計下，導光框架110之不同部位可具有不同厚度。
導光框架110具有一凹部110r，其含一空間來容置光源120、散熱鰭片130、第一擴散板140及反射片150，且凹部110r具有出光開口110a，其可受第二擴散板160(第1B圖)覆蓋，使得光線更能均勻出光。此外，導光框架110的材質包括具有反射性的材料或貼附一反射膜於其凹部110r的內部表面上，以將入射至其上的光線反射出去。
導光框架110包括二組第一導光結構111及二組第二導光結構112，其中第二導光結構112連接於第一導光結構111。本實施例中，二組第一導光結構111相對散熱鰭片130係對稱，且二組第二導光結構112相對散熱鰭片130係對 稱；另一實施例中，第一導光結構111及/或第二導光結構112相對其它參考基準呈對稱；或者，第一導光結構111及/或第二導光結構112為非對稱結構。
以下係以第2圖進一步說明第一導光結構111及第二導光結構112的細部構造。
請參照第2圖，其繪示第1B圖中沿方向2-2’的剖視圖。第一導光結構111從光源120處沿遠離光源120發光面120a及出光開口110a的方向延伸。第一導光結構111包括第一導光段1111及第二導光段1112，其中第二導光段1112較第一導光段1111遠離光源120之發光面120a，且第二導光段1112與發光面120a間的夾角A11小於第一導光段1111與發光面120a間的夾角A12。藉由上述第一導光結構111的延伸方式，可將入射至第一導光結構111的光線L引導至第二導光結構112。
雖然第一導光結構111之導光段的數量係以二段(第一導光段1111及第二導光段1112)為例說明，然其它實施例中，第一導光結構111之導光段的數量亦可為一段，或超過二段以上。
第一導光結構111之各導光段(第一導光段1111及第二導光段1112)與發光面120a間的夾角介於約75至135度之間，然此角度範圍並非用以限制本發明實施例。
第一導光結構111之最後一導光段(即第二導光段1112)與發光面120a的夾角大於90度；然另一實施例中，最後一導光段與發光面120a的夾角實質上等於90度。
第二導光結構112從第一導光結構111處往遠離發光 面120a且接近出光開口110a之開口邊緣110e的方向延伸。舉例來說，第二導光結構112與發光面120a的夾角A2小於第一導光結構111之最後一導光段(即第二導光段1112)與發光面120a的夾角A11。第二導光結構112往遠離發光面120a且接近出光開口110a之開口邊緣110e的方向延伸，藉由上述第二導光結構112的延伸方式，可將入射至第二導光結構112的光線L引導至出光開口110a的邊緣出光區域LA1出光，使從出光開口110a出光的光線更為均勻。進一步地說，傳統發光裝置之出光開口的邊緣出光亮度通常較弱，然由於本實施例中由於第一導光結構111及第二導光結構112的設計，使從出光開口110a出光的光線較均勻。
雖然第二導光結構112之導光段的數量係以一段為例說明，然其它實施例中，第二導光結構112之導光段的數量亦可等於或大於二段。
光源120例如是長條型光源模組(lightbar)，其包含呈線狀分佈的數個發光二極體或其它合適光源。
光源120設於凹部110r之底部且具有發光面120a。本實施例中，光源120係以側向出光的方式設於散熱鰭片130之其中一側面上，如第2圖所示之一實施例，光源120係長條型光源模組，其中二光源120分別位於散熱鰭片130之相對二側面上。詳細而言，光源120之發光面120a朝向第一導光結構111及/或第二導光結構112，使光源120成為側向出光光源。
如第2圖中局部A’的放大圖所示，從光源120出光之 光線L的光軸與水平方向的夾角A3可介於0至45度之間，然此數值並非用以限制本發明實施例，其它實施例中，夾角A3亦可大於45度。此處的水平方向例如是第二擴散板160的延伸方向；或者是發光裝置100安裝定位後的水平方向。此外，光線L之光軸可垂直於發光面120a，然亦可與發光面120a夾一非90度角。
如第2圖所示，散熱鰭片130位於導光框架110的凹部110r內。散熱鰭片130之一端固設凹部110r的內表面上，而散熱鰭片130之相對另一端連接第一擴散板140。散熱鰭片130係一長條形散熱鰭片，然此非用以限制本發明實施例；其它實施例中，散熱鰭片130可包含數個分離配置的子散熱鰭片及/或散熱塊。另一實施例中，亦可省略散熱鰭片130。
散熱鰭片130可由導熱性佳的金屬製成，例如是由鋁或銅製成。本實施例中，散熱鰭片130與導光框架110分別製作完成後再結合一起；然另一實施例中，散熱鰭片130與導光框架110可以是一體成形結構。
第一擴散板140可設於散熱鰭片130之下表面及/或光源120的下表面上，使光源120位於第一擴散板140與導光框架110之間。從光源120出光的光線L入射至第一擴散板140後，係從第一擴散板140擴散地出光。另一實施例中，亦可省略第一擴散板140。
第一擴散板140例如是平板，然另一實施例中，第一擴散板140可為一彎曲板，其彎曲方向可朝向導光框架110之凹部110r的底部或朝向出光開口110a。
反射片150設於第一擴散板140上，且位於導光框架110與第一擴散板140之間。當從光源120出光的光線L入射至反射片150後，可反射至第一導光結構111或第二導光結構112。詳細來說，若出光區域LA2的亮度相對周圍區域來說過亮的話，則可在第一擴散板140之適當位置配置反射片150，使原本射向出光區域LA2的光線被反射至第一導光結構111或第二導光結構112，以減少出光區域LA2的出光亮度，進而使從出光開口110a出光的光線較均勻。另一實施例中，亦可省略反射片150。
第二擴散板160覆蓋出光開口110a。自光源120出光的光線L由導光框架110引導至第二擴散板160後，從第二擴散板160擴散地出光，以獲得一均勻的出光亮度。此外，從光源120出光的光線L有些入射至第一擴散板140後再擴散地出光至第二擴散板160。此外，第二擴散板160與光源120的距離至少15釐米(mm)，此距離值不致使散熱鰭片130在視覺上形成明顯暗帶或使形成的暗帶在視覺上係可接受。另一實施例中，亦可省略第二擴散板160。
請參照第3圖，其繪示依照本發明另一實施例之發光裝置的剖視圖。發光裝置200包括導光框架210、至少一光源120、散熱鰭片130、第一擴散板140、至少一反射片150及第二擴散板160。
導光框架210包括相連接之第一導光結構211及第二導光結構212。
第一導光結構211包括複數個導光段，其中第n+1導光段較第n導光段遠離光源120之發光面120a，且第n+1 導光段與發光面間的夾角小於第n導光段與發光面間的夾角，此處的n為任意正整數。舉例來說，第一導光結構211包括第一導光段2111、第二導光段2112及第三導光段2113。若以第一導光段2111(第n導光段)與第二導光段2112(第n+1導光段)的關係來說，第二導光段2112與發光面120a的夾角A12小於第一導光段2111與發光面120a間的夾角A11；若以第二導光段2112(第n導光段)與第三導光段2113(第n+1導光段)的關係來說，第三導光段2113與發光面120a的夾角A13小於第二導光段2112與發光面120a間的夾角A12。此外，本實施例中，最後一段導光段(第三導光段2113)與發光面120a的夾角A13實質上係90度，然另一實施例中夾角A13亦可大於90度。
第二導光結構212係階梯式導光結構。詳細來說，第二導光結構212包括複數個導光段，其中第m+1導光段較第m導光段遠離光源120之發光面120a。第m+1導光段與發光面120a間的夾角同時大於或同時小於第m導光段與發光面120a間的夾角及第m+2導光段與發光面120a間的夾角，也就是說，第二導光結構之其中一導光段與發光面120a間的夾角同時大於或同時小於鄰接之二個導光段與發光面120a間的夾角。舉例來說，第二導光結構212包括第一導光段2121、第二導光段2122及第三導光段2123、第四導光段2124及第五導光段2125，以其中第一導光段2121(第m導光段)、第二導光段2122(第m+1導光段)及第三導光段2123(第m+2導光段)來說，第二導光段2122與發光面120a間的夾角A22大於第一導光段2121(第 m導光段)與發光面120a間的夾角A21，且大於第三導光段2123(第m+2導光段)與發光面120a間的夾角A23。此外，本實施例並不限制m的數值，其可以是任意正整數。
請參照第4圖，其繪示依照本發明另一實施例之發光裝置的剖視圖。發光裝置300包括至少二組上述發光裝置100，該些發光裝置100係以彼此的導光框架110相連接。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300‧‧‧發光裝置
110、210‧‧‧導光框架
110r‧‧‧凹部
110e‧‧‧開口邊緣
110a‧‧‧出光開口
111、211‧‧‧第一導光結構
1111、2111、2121‧‧‧第一導光段
1112、2112、2122‧‧‧第二導光段
112、212‧‧‧第二導光結構
120‧‧‧光源
120a‧‧‧發光面
130‧‧‧散熱鰭片
140‧‧‧第一擴散板
150‧‧‧反射片
160‧‧‧第二擴散板
2113、2123‧‧‧第三導光段
2114‧‧‧第四導光段
2115‧‧‧第五導光段
A11、A12、A13、A2、A21、A22、A23、A3‧‧‧夾角
L‧‧‧光線
LA2‧‧‧出光區域
LA1‧‧‧邊緣出光區域
第1A圖繪示依照本發明一實施例之發光裝置的外觀圖。
第1B圖繪示第1A圖之發光裝置設有第二擴散板的外觀圖。
第2圖繪示第1B圖中沿方向2-2’的剖視圖。
第3圖繪示依照本發明另一實施例之發光裝置的剖視圖。
第4圖繪示依照本發明另一實施例之發光裝置的剖視圖。
100‧‧‧發光裝置
110‧‧‧導光框架
110a‧‧‧出光開口
110e‧‧‧開口邊緣
110r‧‧‧凹部
111‧‧‧第一導光結構
1111‧‧‧第一導光段
1112‧‧‧第二導光段
112‧‧‧第二導光結構
120‧‧‧光源
130‧‧‧散熱鰭片
140‧‧‧第一擴散板
150‧‧‧反射片
160‧‧‧第二擴散板

Claims (10)

  1. 一種發光裝置，包括：一導光框架，具有一凹部，該凹部具有一出光開口且包括：一第一導光結構；及一第二導光結構，連接於該第一導光結構；以及一光源，設於該凹部之底部，且該光源具有一發光面；其中，該第一導光結構從該光源處往遠離該發光面及該出光開口的方向延伸，而該第二導光結構從該第一導光結構處往遠離該發光面且接近該出光開口之開口邊緣的方向延伸，且該第一導光結構包括複數個導光段，該第n+1導光段較第n導光段遠離該光源之該發光面，且該第n+1導光段與該發光面間的夾角小於該第n導光段與該發光面間的夾角，其中n為正整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中最後一該導光段與該發光面的夾角實質上係90度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第二導光結構係一階梯式導光結構。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第二導光結構包括複數個導光段，第m+1導光段較第m導光段遠離該發光面，且第m+1導光段與該發光面間的夾角同時大於或同時小於第m導光段與該發光面間的夾角及第m+2導光段與該發光面間的夾角，其中m為正整數。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括： 一第一擴散板，該光源設於該第一擴散板與該導光框架之間，使該光源出光的光線入射至該第一擴散板後，從該第一擴散板擴散地出光至該出光開口。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，更包括：一反射片，設於該第一擴散板上，且位於該導光框架與該第一擴散板之間。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，更包括：一散熱鰭片，該散熱鰭片之一端固設於該凹部之底部的內表面上，該散熱鰭片之另一端連接該第一擴散板，且該光源設於該散熱鰭片之其中一側面上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括：一第二擴散板，覆蓋該出光開口。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中由該光源出光之光線的光軸與一水平方向的夾角介於0至45度之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該發光面朝向該第一導光結構或該第二導光結構。
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