TWI322867B - Improved lamp fixture - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ^明係有關於-種具有防眩光功能之檯燈，尤指一 ==二(Fresnd)微結構與擴散結構所構成之控 W結構控制光線分佈及方向，同時又不減損出光效率’ 错此達到防止眩光產生且可增加發光均勻性之檯燈。 【先前技術】 常見的眩光有三種··直接眩光、對比眩光與反射眩光； 直接眩光是眼睛直視光源時感㈣刺眼眩光，如直視太陽 或夜間對方來車車燈，_時的直接眩以卩直視燈管時的 刺眼眩光；t室内兩種不同光源（如天花板之主燈與桌上閱 讀使用之檯燈）明暗比過大時，產生對比眩而反射 眩光是光源投射物件後反射至眼睛的二次光線，一般稱為 反光，此種眩光最為常見，對舒適度影響也最大，因其發 生在入射角（由光源投射到閱讀物件的入射角度）與反射 角（反射到眼的反射角）相等的角度，因此在正常閱讀角 度下並無法避免。 反射眩光會使影像模糊化，閱讀吃力，容易造成眼睛 疲勞，降低閱έ賣效率，甚至造成眼睛酸痛，頭痛的問題， 根據研究報告指出，平均每五位上班族就有四位受到眼睛 不適的困擾，而且大多數都有頭痛、疲倦、經常流淚的症 狀’而根據統計’在學習壓力大的學童中，有55. 9%的受 訪者表示在使用檯燈時’經常有眼睛酸痛、揉眼睛及流淚 1322867 等困擾。 " 針對如何改善反射眩光所引起的不舒適感，目前市面 ' 上習見的防眩光結構可概分為三種類型：防眩光片、防眩 反射罩與截光器。 其中，該防眩光片方式，其係於光源之出光方向設置 有一反射式濾光片，利用該反射式濾光片使垂直光通過， 而其他平行眩光則透過反射轉換為垂直光，藉此降低反射 眩光，該反射式濾光片通常會再搭配一光傳輸光學膜，藉 験 由該光傳輸光學膜使光線擴散均勻，由於使用者無法直^ 看到燈管，故可降低直接眩光；惟該反射式濾光片會導致 . 部份光線於反射過程中耗弱，因而降低燈具出光效率以及 _ 整體亮度。 其次，該防眩反射罩方式，其係於光源外部設置一反 射罩，光源所發出的光線透過該反射罩，可將光源發光角 度控制於垂直照射桌面，由於反射光不直接朝向眼睛，因 此可降低反射眩光；一般另會再搭配柔光片將直射光轉換 ί 為漫射光，令使用者無法直接看到燈管以降低直接眩光； 惟採用防眩反射罩會縮小發光範圍，且增加設計與製造的 困難，且採用柔光片則會降低燈具整體的出光效率。 再者，該截光器方式，其係於光源外部設置戴光結構 -控制光線照射方向，不僅可阻絕眩光，另可將光源調整為 有效光，提高光輸出效率；惟採用截光器會縮小發光範圍 與降低燈具整體的出光效率。 據此可知，習知防眩光結構雖可改善眩光，然卻共同 存在有縮小發光範圍與降低整體出光效率等問題。 1322867 再針對已知專利而言’例如圖一所示美國發明專利早 期公開第 20060232976 號「 LIGHTING DEVICE WITH INTEGRATION SHEET」’其係揭露一種積分式膜板照明裝 置，包括一光源部21以及至少一膜板部22，該光源部21 係由發光體211及反射罩212組成，該膜板部22係設置於 該光源部21出射端，該膜板部22更包括有複數個光分散 區22卜222、223，該光分散區22卜222、223之表面具 有可改變屈光度之若干個微結構陣列，藉由控制該複數個 微結構之分佈以改善光源部21造成之高斯分佈，而將無效 之光線聚集在待照射區域9之範圍内，並將光源21中心較 強的區域分散到待照射區域9,以達到提升光效率及亮度 分佈均勻之功效。 再如圖二所示美國發明專利早期公開第20060139933 號「REFLCTOR WITH NEGATIVE FOCAL LENGTH」，其係揭露 一種負焦型反射式燈具之結構，於燈罩20上方正焦面鏡之 部份’設計一單一負焦距鏡面區51，並於其二側設置有一 側壁區52 ’如此可導引燈源53所發出之上照光線，自該 單一負焦距鏡面區51至側壁區52之反射，以產生複數個 出射光線54，可使光線的出射角度變大，達到減少眩光產 生之目的，且可縮小燈具之高度。 再如美國發明專利早期公開第20050129357號「LIGHT GUIDE APPARATUS FOR ENHANCNG LIGHT SOURCE UTILIZATION EFFICIENCY」，其係揭露一種提升光源利用率之導光裝置 3 0，係放置於光源31 —側，其包括有一導光板3 2、一設 置在導光板32表面且與光源31相對應之光耦合結構301， 1322867 以及-設置在導光板32上’可與光轉合結構3〇1同側，亦 可於另一側之出光結構302，利用光耦合結構3〇1將光源 31之光引入導光板32，配合出光結構3〇2均勻將光引出， 以有效利用光源31背射之光線。 上述各習知專利所運用之技術手段雖有不同，然其共 同目的均在於提升光效率及㈣出光，據此可知，如^能 夠達成提升光效率及均勻出錢為相㈣術領域人士持續 追求改良之目標。 ' 【發明内容】 有鑑於習知技術之缺失，本發明之目的在於提出一種 ^有防眩光功能之檯燈，其具有類菲_ (F_d)微結 構，控光結構元件構成之控光微結構，透過該控光微結構 3 分佈’ _又不減損出光效率，藉此達到防眩且 光線兩均勻度的要求。 為達到上述目的’本發明提出—種具有防眩光功能之 檯燈，其包含： 檯燈主體； ^源’係設置於該檯燈主體，用以提供光線； =構控光元件，係設置於該檯燈主體，包括： 聚束^非/圼爾（FreSnel)微結構，係用以將光線擴散或 雄，件’係用以控制光線投射方向或均勻化光 構排^]。雜光結構（件之微結構練用對稱或不對稱結

1322867 較佳的是，___ 置於同一平面。 控先結構元件係設 較佳的是’該類菲涅 則或不規則陣列。 構與遠控光結構元件係規 :交佳的是’該類菲淫爾 構元件之兩側。 了柄叹置於該控光結 較佳的是’該類菲_ 置於不同平面。 、邊搜九結構π件係設 較佳的是，該類菲涅 則或不規則陣列。 ㈣H亥控光結構元件係規 較佳的是，該類菲淫爾微結構 體之至少其中一面； 、。置於一扁平板狀主 該控光結構元件係設置— 中一面。 扁千板狀主體之至少其 置於爾微結構與該控光結構元件係設 = :該扁平板狀主體之其中-面設有類菲淫爾 W，* 口構，忒扁平板狀主體相對另— θ 面设有控光結構元件。 較佐的疋，該扁平板狀主體之至少其t一面同時#右 類菲浬爾微結構及控光結構元件。 °人 較佳的是，其更包括一罩體，該罩體包含： 至少-反射面，係用以反射該光源所發出之光線；以 及 至少一出光口，係用以設置該微結構控光元件，且可 提供光線由該出光口射出該罩體。 1322867 較佳的是，該光源所發出之光線係投射於該反射面產 生反射光，該反射光再投射於該微結構控光元件。 較佳的是，該光源係設置於該罩體内。 較佳的是，該反射面上設置有反光層，該反光層係為 反射型之擴散膜片或由鋁、無電解鎳等金屬材質電鑛形成。 較佳的是，該檯燈主體包括： 燈座；

燈桿，係設置於該燈座上，用以設置該光源及該微結 構控光元件；以及 控制開關，係設置於該燈座上，該控制開關係連接電 源供應裝置。 車父佳的疋，遠光源係為至少一白熾燈泡、螢光燈管、 發光二極體其中之一或其組合。 較佳的是’光源所發出之光線係直接投射於該微結構 控光元件。 較佳的是，該類菲沒爾出咖⑴微結構係由複數 具有反射特性之微結構㈣構成，光線射投射於該微結 構面後產生反射光。 較佳的是，該類菲埋爾（Fre刪）微結構係由複數 具有折射特性之餘構面所構成，树係可 構面後產生折射光。 較佳的是’該控光結構元件係為微結構折射面 微粒、擴散氣孔等其中之一或其組合。 ^政 較佳的是，該控光結構元件係採用對稱衫對稱結構 排列。 1322867 為使貴審查委員對於本發明之結構目的和功效有更 進一步之了解與認同，茲配合圖示詳細說明如后。 【實施方式】 以下將參照隨附之圖式來描述本發明為達成目的所使 用的技術手段與功效，而以下圖式所列舉之實施例僅為辅 助說明，以利貴審查委員瞭解，但本案之技術手段並不限 $ 於所列舉圖式。 清參閱圖四所示，本發明提供之具有防眩光功能之檯 燈之一較佳實施例，其係包含光源丨、微結構控光元件2、 一罩體3以及一檯燈主體4’該檯燈主體4係由一燈桿4卜 垃座42以及至少一控制開關43搆成，該燈桿41及控制 . 開關43係設置於該燈座42上，該燈座42可擺設於桌面等 平台5上，該燈桿41頂部係用以設置該光源丨、微結構控 光元件2及罩體3，該控制開關43係設置於該燈座42上， φ 可連接電源供應裝置或藉由電路配合轉軸、馬達等機構， 用以控制檯燈作動，此習知技術不予詳述。 該罩體3包括至少一出光口 31，該光源i係設置於該 罩體3之底層34，該微結構控光元件2係設置於該出光口 31，该光源1可採用白熾燈泡、螢光燈管或發光二極體其 中之一或其組合，該光源1所發出之光線L1投射至該微結 構控光70件2，再形成折射光L2及擴散光L3由該出光口 31射出，關於該折射光[2及擴散光L3之形成原理將詳述 於後；該罩體3之内側壁32形成反射面，部份該光源i所 發出之光線L1可投射至該内側壁32產生反射光（圖中未示 567 Γ口夕ί射至該微結構控光元件2形成擴散光L3由該出 m出，藉此提高該罩體3内之光利用率，為提高反 ’可於該内側壁32設置反光層33，該反光層33可 :射虫之擴散膜片或由銘、無電解錄等金屬材質 成。 關明之具有防眩光功能之檯燈之該微結構 :先牛2 ’其係由類菲淫爾（hesnel)微結構21及押 成’該類菲權結構21係用以將 2 t i 控光結構元件22係用以控制光線投射 方^均勾化光線，請參閱圖五及圖六所示該微結構控光 牛之一較佳實施例，該微結構控光元件2更包括-盘 =板狀主體23、24，該類菲_微結構21係設置於該半 二:板狀主體23之其中-面’該控光結構元件22 係=置於该矩形之扁平板狀主體24之其中一面，該類菲沒 爾微結構21係對稱設置於該控光結構元件&之兩側，且 該類菲淫爾微結構21與該控光結構元件22係設置於同一 平面。 請參閱圖七所示該類菲關微結構21之斷面結構示 ，，即圖五之A—A視圖）’關於該類_微結構& 1 =複數微結構面211所構成，由於與傳統菲㈣透鏡i 類似’故稱之為類菲淫爾微結構，如相關技術領域人 W知’傳統菲違爾透鏡係於—平板透鏡上製作複數同 心圓環刻痕，而每-環刻痕之切面形狀則近似一個透鏡之 ^於其主要在於提供光聚束或擴束作用，根據傳統菲涅 …兄之特性’如圖七所示本發明該類菲③賴結構2卜 折構面211所構成’且該微結構面211具有 射光ί ?令r光線li投射於該微結構面2u後’可產生折 行進路绩隹/微結構面211，且可控制該折射光L2之光 計μ士槿Γι車月向中央部位或外擴至四周；由於該類菲涅 光結構元件22 ^ ，該對稱設置於該控 所示)可轉類菲權結構21(如圖五及圖六 如a &_、仏使形成集中内縮或外擴之折射光L2， 該可增加亮度或分散強光。而垂直投射於 22 ;用形成：句22之光線則可藉由該控光結構元件 = = 至數百微㈣ ===構:二 民國新粒、擴散氣孔之構造類似如中華 =3::2?38及_3、 同而散射，造粒或擴散氣孔時’會因為折射率不 散微粒或擴散氣二效果。藉由微結構折射面、擴 分佈不均，如g光線方向亚勾化光線，可避免光線 弧面微結=結構元件22係由複數陣列之長型 板狀主體2 4内可力入二控先結構疋件2 2所設置之該扁平 理，前述該類_ = …化光線，同 23亦可加入擴散微粒之該扁平板狀主體 元件2整體可Λ λ -、才； 奐σ之，3亥微結構控光 σ S政微粒或擴散氣孔，藉以提高光線勻 化效果。 、，必須說明的是，該微結構控光元件2之結構及組成方 式亚不限於前述態樣’其特點係在於透過該類菲違爾微結 構21與該控統構元件22之組合改變光線行進路徑，使 達到防眩光與發_特㈣，以下將列舉數種其他較佳 實施例說明之，請參關Μ圖十五所示本發明之微結構 控光元件之不同較佳實施例之結構示意圖。 請參閱圖八所示，該微結構控光元件2a顯示，該微結 元件2a更包括—扁平板狀主體25,該類菲淫爾微 七構21係對稱設置於該控光結構元件22之兩側，且該類 非〉圼爾微結構21與該控光結構元件22係設置於同一、 板狀主體25上’且設置於該爲平板狀主冑25之同一面上， =實^與圖四所示該微結構控光元件2之不同點僅在 示該類菲遺爾微結構21與該控光結構元件22 係^又置於分離之扁平板狀主體23、24上。 2a上1^ΓΤ，其係將圖八所示該微結構控光元件 «又置/、一層，依此類推，亦可設置三層或三層以上， 同樣地’圖四所補微結構控光元件2亦可設置多層。 ，參關十所示，該微結構控光元件 =元㈣更包括一扁平板狀主體25,则二 光T元件22係規則穿插設置於同一扁平 ^ — 且°又置於该扁平板狀主體25之同一面上。 睛參閱圖十一所示，該微έ士盖 結構控光元件2 c更包括—扁；板狀工=:2 C顯示’該微 元件22係對稱設置於該 5 ’忒控先結構 月非/土爾微結構21之兩側，該類 1322867 =::構21與該控光結構元件2 板狀主體25上，且設置於該扁平板狀主體烈之 =地’圖十及圖十-所示該微結構控光 了如圖九所示設置多層，且圖四、 態樣該微結構控光元件2、2a、2 ；^圖十一所示不同 層。 仆2c可相互搭配設置多 請參閱圖十二所示，該微結構控 結構控光元件2d更包括一扁平= = 沒爾微結構21與該控光結構元# 22係設置於菲 :狀主體23、24上’且該類菲沒爾微結構21、：:二： 構兀件22位於不同平面，此外， :、工、、- 21與該控光結構元件22 補㈣爾微結構 體C圖中去-山、/具有高低不同平面之主 咳…士構不件2?，：樣叮達到使該類菲涅爾微結構21與 垓&先总構兀件22位於不同平面上之目的。 -構示’該微結構控光元件2e顯示，該微 、，，。構控先讀更包括—扁平板狀 ^ 涅爾微結構21與該控光处槿开杜忒類非 狀主體23、24上，上構置於不同扁平板 光結構元件22下方爾微結構21係設置於該控 ^ 丌即该類非涅爾微結構21盥該抻亦 、，口構疋件22係位於不同平面，同理，可將該 工 22設置於該類菲涅爾微結構21下方。 …。冓兀件 3關切所示，該微結構控光元件2f 元件2f更包括_扁平板狀主體烈 微結構Μ與該控光結構元件22係設置 與雜綠構元件22係 :別，置於5亥扁平板狀主體25之底面與頂面，同理 =類圼爾微結構21與該控光結構元件22設置之位置互 =閱圖十五所示’該微結構控光元件&顯示，該微 、、Ό構控光兀件2g更包括一扁平板狀主體25， ' 91 句卞攸狀王篮扎，戎類菲涅爾 ’1、'口秦”该控光結構元件22係設置於同一扁平板狀丰 體25上’且該類菲淫爾微結構21與該控光結構元件22係 分別穿插設置於該扁平板狀主體25之兩面。 ’、 同樣地，圖十二至圖十五所示該微結構控光元件^ =如圖九所示設置多層，且不同祕之該微結構控光元件 Zd〜2g可相互搭配設置多層。 請參閱圖十六所示，其係顯示由具有反射特性之微結 構面211A所構成之類菲淫爾微結構m，當光線li投射 於該微結構面211A後，可產生反射光L4。 ，請參閱圖十七所示’其顯示將具有反射特性之類菲違 爾微結構21A配合控光結構元件22應用於燈具之結構示意 圖，同樣地*，其具有一罩體3,該罩體3包括至少一出光 31 罩體3之内側壁32形成反射面，於該内側壁32 3又置有反光層33，為配合該類菲涅爾微結構21A之具有反 射特性之微結構面21 ία，因此將該類菲涅爾微結構21A設 置於戎罩體3之底層34，提供光線之光源丨則設置於該罩 體3之内側壁32’此外，可採用具有指向特性之光源，例 如發光二極體，經由角度調整，使該光源丨之光線u可有 效地投射至該微結構面21u，控制反射光L4集中投射至

Claims (1)

1322867 ψ [c (案號第〇%11240丨號專利案之說明書修正） 十、申請專利範圍： 1. 一種具有防眩光功能之檯燈，其包含： 檯燈主體； 光源，係設置於該檯燈主體之上方，用以提供光線；及 微結構控光元件，係設置於該檯燈主體之上方，包括： 至少一板狀主體； 類菲涅爾（Fresnel)微結構，設置於該至少一板狀主 體之至少其中一面，係用以將光線擴散或聚束；及 控光結構元件，設置於該至少一板狀主體之至少其中 一面，係用以控制光線方向或均勻化光線。 . 2.如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯燈， 其中該類菲涅爾微結構與該控光結構元件係設置於該板 狀主體之同一面。 3. 如申請專利範圍第2項所述之具有防眩光功能之檯燈， 其中該類菲涅爾微結構與該控光結構元件係規則或不規 則陣列。 4. 如申請專利範圍第2項所述之具有防眩光功能之檯燈， 其中該類菲涅爾微結構係對稱設置於該控光結構元件之 兩側。 5. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯燈， 其中該類菲退爾微結構與該控光結構元件係設置於該板 狀主體之不同面。 6. 如申請專利範圍第5項所述之具有防眩光功能之檯燈， 其中該類菲涅爾微結構與該控光結構元件係規則或不規 20 1322867 (案號第〇%丨丨24〇1號專利案之說明書修正） (ψ\ ；： Γ] α I rr土 τ*， £ 一二』 則陣列。 7. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯燈， 其中該板狀主體為一扁平板狀主體。 8. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯燈， 其中該板狀主體之至少其中一面同時設有類菲涅爾微結 構及控光結構元件。 9. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯燈， 其更包括一罩體，設置於該檯燈主體上，該罩體包含： 至少一反射面，係用以反射該光源所發出之光線；以及 至少一出光口，係用以設置該微結構控光元件，且可提 供光線由該出光口射出該罩體。 10. 如申請專利範圍第9項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該光源所發出之光線係投射於該反射面產生反 射光，該反射光再投射於該微結構控光元件。 11. 如申請專利範圍第9項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該光源係設置於該罩體内。 12. 如申請專利範圍第9項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該反射面上設置有反光層，該反光層係為反射 型之擴散膜片或由铭、無電解鎳等金屬材質電鑛形成。 13. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該檯燈主體更包括： 燈座； 燈桿，係設置於該燈座上，用以設置該光源及該微結構 控光元件；以及 21 1322867 _ (案號第〇9611240丨號專利案之說明書修正）^^【〇·^ 控制開關，用以控制該檯燈作動。 ' 14. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該光源係為至少一白熾燈泡、螢光燈管、發光 二極體其中之一或其組合。 15. 申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該光源所發出之光線係直接投射於該微結構控 光元件。 16. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯 燈.，其中該類菲淫爾（Fresnel)微結構係由複數具有反 射特性之微結構面所構成，光線係可投射於該微結構面 . 後產生反射光。 17. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該類菲淫爾（Fresnel )微結構係由複數具有折 射特性之微結構面所構成，光線係可投射於該微結構面 後產生折射光。 18. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該控光結構元件係為微結構折射面、擴散微粒、 擴散氣孔、擴散氣泡等其中之一或其組合。 19. 如申請專利範圍第18項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該微結構折射面之尺寸特性範圍為數微米至數 百微米。 20. 如申請專利範圍第18項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該微結構折射面之剖面為圓孤、鑛齒及其他不 規則之形狀或其組合。 22 1322867 (案號第09611240丨號專利案之說明書修正） ’T·» % ’ 21. 如申請專利範圍第1項所述之具有防眩光功能之檯 燈，其中該控光結構元件之微結構係採用對稱或不對稱 結構排列。 23