TWI476351B - 光源模組及使用此光源模組之照明裝置 - Google Patents

Description

光源模組及使用此光源模組之照明裝置

本發明是有關於一種光源模組及使用此光源模組之照明裝置，且特別是有關於一種具有導光件的光源模組及使用此光源模組之照明裝置。

習知之光源模組及照明裝置常使用鎢絲燈或螢光燈作為光源，然而鎢絲燈或螢光燈具有耗能、低亮度及質量重等缺陷，使得習知之光源模組及照明裝置不符合現代科技之發展趨勢及環保需求。

發光二極體(Light-Emitting Diode；LED)係一常見之光源，其具有高亮度及省電等優點。因此LED可望取代習知光源模組及照明裝置之光源，改善習知光源模組及照明裝置之缺陷。但LED具有高發光指向性，其發光角度僅涵蓋LED之兩側由光軸(即0度)至90度之範圍。

然而，根據能源之星(energy star)對於發光光場分佈之規範，於光源模組之兩側由光軸(即0度)至135度之範圍中，光源模組之光強度須均勻分佈；於135度至180度之範圍中，光源模組之光強度須大於總光強度的5%。故，當LED欲應用於光源模組時，受到LED發光角度之限制，導致光源模組無法符合上述之規範。

目前常見之設計有兩種方式：第一種是利用光罩反射LED發出之光線，以改變光的路徑。但此種光源模組之發光光場分佈較差，不易滿足能源之星的規範。

第二種方法是墊高LED之位置，藉由調整LED設置之空間角度來滿足能源之星的規範。但此種方法易累積LED運轉產生之熱能，進而減少LED之使用壽命，且降低LED之發光效能。

有鑑於此，亟須提供一種光源模組及使用此光源模組之照明裝置，以改進習知光源模組及照明裝置之缺陷。

因此，本發明之一態樣是在提供一種光源模組及使用此光源模組之照明裝置，其係利用導光件之導光部來引導光源發出之光，且藉由導光件之發光部的造型設計，來調整光源模組及照明裝置之發光角度及發光光場分佈，以滿足能源之星的規範。

本發明之另一態樣是在提供一種光源模組及使用此光源模組之照明裝置，其係將光源設置於基座上。藉由光源直接與基座接觸，而可快速散逸光源運轉產生之熱能，進而可延長光源之使用壽命。

本發明之又一態樣是在提供一種光源模組及使用此光源模組之照明裝置，其可利用光激發材料來調整光源模組之光色，因此可滿足各種光源模組及照明裝置之色光需求。

根據本發明之上述態樣，提出一種光源模組。在一實施例中，此光源模組包含基座、導光件與至少一光源。導光件設置於基座上。導光件包含發光部與至少一導光部。導光部與發光部相連。光源係設置於基座上，其中導光部適用以將光源發射之入射光導引至發光部，而使入射光從 發光部射出。

依據本發明一實施例，此光源模組更包含散熱板與印刷電路板。散熱板係設於基座與光源之間。印刷電路板係設於散熱板上，其中光源係設於印刷電路板上，且電性連接印刷電路板。

依據本發明另一實施例，印刷電路板係印刷於散熱板上。

依據本發明又一實施例，此光源模組更包含反射片。反射片係設於基座上，且圍繞光源與導光部的接合處。

依據本發明再一實施例，基座之材料係導熱材料。

依據本發明再一實施例，導光件係一體成型之結構。

依據本發明再一實施例，導光件係非一體成型之結構，且此導光件係由發光部與導光部組裝而成。

依據本發明再一實施例，導光部包含入光面與出光面，其中出光面與入光面分別位於導光部之相對二側，且發光部接合於出光面。

依據本發明再一實施例，導光部係圓台體，設有一孔洞，孔洞貫穿此圓台體，且圓台體之內側面與孔洞之外側面係鏡面。

依據本發明再一實施例，導光部係圓台體，設有一孔洞，孔洞貫穿此圓台體，且圓台體之內側面的表面與孔洞之外側面的表面具有複數個微結構。

依據本發明再一實施例，發光部係球體、橢圓體或多面體。

依據本發明再一實施例，此光源模組更包含複數個發 光材料，設於發光部上，其中此些發光材料包含至少一光激發材料。

依據本發明再一實施例，發光部之表面具有複數個微結構，且此些微結構具有至少一結構形狀。

依據本發明再一實施例，光源包含複數個光源，且此些光源具有至少一發光波長。

根據本發明之上述態樣，提供一種照明裝置。在一實施例中，此照明裝置包含光源模組與透光光罩。光源模組包含基座、導光件與至少一光源。導光件設置於基座上，且導光件包含發光部與至少一導光部，其中導光部與發光部相連。光源設置於基座上。上述之導光部適用以將光源發射之入射光導引至發光部，而使入射光從發光部射出。透光光罩則設置於基座上，且覆蓋光源模組。

依據本發明一實施例，透光光罩係球體、圓柱體或長方體。

依據本發明另一實施例，透光光罩固定於基座之方式係採用鎖附、卡固或黏合。

本發明之光源模組及使用此光源模組之照明裝置係利用導光件之導光部來引導光源發出之光，且利用導光件之發光部的造型設計，調整光源模組及照明裝置之發光角度及發光光場分佈，因此可滿足能源之星的規範。

再者，本發明之光源模組及使用此光源模組之照明裝置將光源設置於基座上，使得光源直接與基座接觸。因此可快速散逸光源運轉產生之熱能，進而可延長光源之使用壽命。

以下詳細討論本發明之裝置結構。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。惟所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

請參考第1圖，照明裝置10包含光源模組10a與透光光罩140。光源模組10a包含基座110、一或多個光源120與導光件130。基座110之材料可選用導熱材料。光源120則係設置於基座110上。因此，光源120運轉產生之熱能可經由基座110而快速散逸，進而可延長光源120之使用壽命，且可避免光源120運轉產生之熱能影響光源120之發光效能。光源120可為發光二極體、雷射二極體、其他合適之點光源或上述點光源之組合。

導光件130係設置於基座110上，且可為一體成型之結構。導光件130包含發光部131與一或多個導光部132，其中導光部132與發光部131相連。

導光件130之發光部131可為球體、橢圓體、多面體或其他可達到發光場型需求之造型。在一實施例中，發光部131之表面可具有複數個微結構，且此些微結構具有一或多種結構形狀。

導光件130之導光部132係圓台體，且設有孔洞133，其中孔洞133貫穿此圓台體。導光部132具有環狀入光面132a，且導光部132之內側面132b與孔洞133之外側面133a可為鏡面。在一實施例中，導光部132之內側面132b 的表面與孔洞133之外側面133a的表面可具有複數個微結構。在一實施例中，光源模組10a可選擇性地包含反射片160。反射片160係設置於基座110上，且圍繞光源120與導光部132的接合處。因此，反射片160可確保光源120發出之光由導光部132之環狀入光面132a進入導光部132中，且可避免光源120發出之光由光源模組10a之側邊射出。

透光光罩140則係固定於基座110上，且覆蓋光源模組10a，以避免光源模組10a之導光件130、光源120與反射片160受到外力碰撞，造成光源模組10a損壞。透光光罩140可為球體、圓柱體、長方體、或其他可滿足照明裝置之需求的形狀。在一實施例中，透光光罩140固定於基座110之方式可採用鎖附、卡固、黏合或其他可達到固定目的之方式。

在另一實施例中，導光件之導光部的結構設計可對應光源之數目及光源設置之位置進行調整，以確保光源發出之入射光可經由導光部之入光面進入導光部中。請參考第2圖，其係繪示依照本發明之另一實施例之一種光源模組的導光件之剖視圖。在此實施例中，光源120發出之光121由入光面135a進入導光件130a之導光部135中。光121於導光部135中進行全反射，然後由導光部135之出光面135b離開導光部135，且進入發光部134中。接著，射入發光部134之光121由發光部134之表面射出。

因此，導光件130a之導光部135可將光源120朝入光面135a發射之入射光121導引至導光件130a之發光部134 中。然後，藉由發光部134之造型設計，使得由發光部134射出之光121形成的發光光場分佈可滿足能源之星的規範。

在一實施例中，光源模組可選擇性地包含發光材料，以滿足照明裝置之色光需求。發光材料則係設置於導光件之發光部上。在另一實施例中，發光材料更可包含一或多種光激發材料，以滿足光源模組之色光需求。

請參考第3圖，導光件130b之結構大致上與導光件130a之結構相同，兩者之差異在於導光件130b之發光部134的表面設有發光材料150。其中，發光材料150係以塗佈之方式形成於發光部134之表面上。在此實施例中，光源120發出之光121由入光面135a進入導光件130b之導光部135中。光121於導光部135中進行全反射，然後由導光部135之出光面135b離開導光部135，且進入導光件130b之發光部134中，並由發光部134射出。接著，由發光部134出射之光121照射至發光材料150上，其中部分之光121被發光材料150吸收，因而使得發光材料150由基態被激發至激發態。當發光材料150由激發態回復至基態時，發光材料150即發出激發光125。其他未被發光材料150吸收之光121則被發光材料150反射而成為反射光123。如此一來，藉由導光件130b之裝置結構，光源模組10a之發光光色即為激發光125與反射光123混合之光色。

在再一實施例中，請參考第4圖，導光件130c之結構大致上與導光件130a之結構相同，兩者之差異在於導光件130c之發光部134具有發光材料150。其中，發光材料150 係摻混於導光件130c之發光部134的原料中，然後再藉由射出成型、押出加工、壓縮成型或其他成型方式形成導光件130c之發光部134，使得發光材料150可均勻散佈於導光件130c之發光部134中。

在此實施例中，光源120發出之光121由入光面135a進入導光件130c之導光部135中。光121於導光部135中進行全反射，然後由導光部135之出光面135b離開導光部135，且進入導光件130c之發光部134中。接著，由導光部135出射之光121照射至發光部134之發光材料150上，其中部分之光121被發光材料150吸收，因而使得發光材料150由基態被激發至激發態。當發光材料150由激發態回復至基態時，發光材料150即發出激發光125。其他未被發光材料150吸收之光121則被發光材料150反射而成為反射光123。如此一來，藉由導光件130c之裝置結構，光源模組之發光光色即為激發光125與反射光123混合之光色。

在一實施例中，可藉由使用不同之發光材料150來調整光源模組10a之發光光色與發光強度，以滿足各種照明裝置之色光與亮度需求。在一實施例中，為了滿足上述發光材料150之吸收波長範圍與光源模組10a之發光光色及發光強度，光源模組10a可包含複數個光源120。而且，此些光源120可具有一或多種發光波長。

在一實施例中，導光件可為非一體成型之結構，且導光件係由發光部與導光部組裝而成。請參考第5圖。導光件130d之導光部137係圓台體，且設有孔洞138，其中孔 洞138貫穿此圓台體。導光部137具有環狀入光面137a與環狀出光面137b，且環狀入光面137a與環狀出光面137b係位於導光部137之相對二側。導光件130d之發光部136係球體，且發光部136接合於環狀出光面137b。此外，導光部137之內側面137c與孔洞138之外側面138a係為鏡面。在另一實施例中，導光部137之內側面137c的表面與孔洞138之外側面138a的表面可具有微結構。

環狀入光面137a可增加光源120發出之光進入導光部137之面積，而可提升光源120發出之光由環狀入光面137a進入導光部137之光強度，進而可提升光源模組10a之發光強度。如此一來，可藉由調整光源120的排列方式來降低光源120之使用數量。

在一實施例中，光源模組可選擇性地包含散熱板與印刷電路板，以散逸光源運轉產生之熱能。請參考第6圖，其係繪示依照本發明之另一實施例之一種光源模組的基座之剖視圖。光源模組可選擇性地包含散熱板112與印刷電路板114。散熱板112係設置於基座110a與光源120之間，且印刷電路板114係設置於散熱板112上。在另一實施例中，印刷電路板114係印刷在散熱板112上。光源120則係設置於印刷電路板114上，且電性連接印刷電路板114。如此一來，光源120運轉產生之熱能可經由印刷電路板114與散熱板112而散逸，進而可延長光源120之使用壽命。

由本發明上述實施例可知，本發明之光源模組及使用此光源模組之照明裝置的優點在於可利用導光件之導光部來引導光源發出之光，且可藉由導光件之發光部的造型設 計來調整光源模組之發光角度及發光光場分佈，進而使本發明之光源模組及照明裝置可滿足能源之星的規範。

本發明亦將光源設置於基座上。藉由光源直接與基座接觸，而可快速散逸光源運轉產生之熱能，進而可延長光源之使用壽命，且可提升光源之發光效能。

再者，本發明之光源模組及使用此光源模組之照明裝置可利用光激發材料來調整光源模組之光色，使本發明之光源模組可滿足各種應用需求。並且，利用LED等半導體發光元件來作為本發明之光源，使本發明之光源模組具有高亮度、省電及質輕等優點，以符合現代科技發展趨勢及環保需求，並可改進習知光源模組及照明裝置之缺陷。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，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。

10‧‧‧照明裝置

10a‧‧‧光源模組

110/110a‧‧‧基座

112‧‧‧散熱板

114‧‧‧印刷電路板

120‧‧‧光源

121/123/125‧‧‧光

130/130a/130b/130c/130d‧‧‧導光件

131‧‧‧發光部

132‧‧‧導光部

132a/132b‧‧‧面

133‧‧‧孔洞

133a‧‧‧面

134‧‧‧發光部

135‧‧‧導光部

135a/135b‧‧‧面

136‧‧‧發光部

137‧‧‧導光部

137a/137b/137c‧‧‧面

138‧‧‧孔洞

138a‧‧‧面

140‧‧‧透光光罩

150‧‧‧發光材料

160‧‧‧反射片

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明之一實施例之一種照明裝置的爆炸圖。

第2圖係繪示依照本發明之另一實施例之一種光源模組的導光件之剖視圖。

第3圖係繪示依照本發明之又一實施例之一種光源模 組的導光件之剖視圖。

第4圖係繪示依照本發明之再一實施例之一種光源模組的導光件之剖視圖。

第5圖係繪示依照本發明之再一實施例之一種光源模組的導光件之爆炸圖。

第6圖係繪示依照本發明之另一實施例之一種光源模組的基座之剖視圖。

10‧‧‧照明裝置

10a‧‧‧光源模組

110‧‧‧基座

120‧‧‧光源

130‧‧‧導光件

131‧‧‧發光部

132‧‧‧導光部

132a/132b‧‧‧面

133‧‧‧孔洞

133a‧‧‧面

140‧‧‧透光光罩

160‧‧‧反射片

Claims (19)

1. 一種光源模組，包含：一基座；一導光件，設於該基座上，其中該導光件包含：一發光部；以及至少一導光部，與該發光部相連，且設有一孔洞貫穿每一該至少一導光部；以及至少一光源，設置於該基座上，其中該至少一導光部適用以將該至少一光源發射之一入射光導引至該發光部，而使該入射光從該發光部射出。
2. 如請求項1所述之光源模組，更包含：一散熱板，設於該基座與該至少一光源之間；以及一印刷電路板，設於該散熱板上，其中該至少一光源係設於該印刷電路板上，且電性連接該印刷電路板。
3. 如請求項2所述之光源模組，其中該印刷電路板係印刷於該散熱板上。
4. 如請求項1所述之光源模組，更包含：一反射片，設於該基座上，且圍繞該至少一光源與該至少一導光部之一接合處。
5. 如請求項1所述之光源模組，其中該基座之材料係 一導熱材料。
6. 如請求項1所述之光源模組，其中該導光件係一體成型之結構。
7. 如請求項1所述之光源模組，其中該導光件係非一體成型之結構，且該導光件係由該發光部與該至少一導光部組裝而成。
8. 如請求項7所述之光源模組，其中該導光部包含：一入光面；以及一出光面，其中該入光面與該出光面分別係位於該至少一導光部之相對二側，且該發光部接合於該出光面。
9. 如請求項7所述之光源模組，其中該至少一導光部係一圓台體，且該圓台體之一內側面與該孔洞之一外側面係鏡面。
10. 如請求項7所述之光源模組，其中該至少一導光部係一圓台體，且該圓台體之一內側面之一表面與該孔洞之一外側面之一表面具有複數個微結構。
11. 如請求項1所述之光源模組，其中該發光部係球體、橢圓體或多面體。
12. 如請求項1所述之光源模組，更包含：複數個發光材料，設於該發光部上，其中該些發光材料包含至少一光激發材料。
13. 如請求項1所述之光源模組，其中該發光部之一表面具有複數個微結構，且該些微結構具有至少一結構形狀。
14. 如請求項1所述之光源模組，其中該至少一光源包含複數個光源，且該些光源具有至少一發光波長。
15. 一種照明裝置，包含：一光源模組，其中該光源模組包含：一基座；一導光件，設於該基座上，其中該導光件包含：一發光部；以及至少一導光部，與該發光部相連，且設有一孔洞貫穿每一該至少一導光部；以及至少一光源，設置於該基座上，其中該至少一導光部適用以將該至少一光源發射之一入射光導引至該發光部，而使該入射光從該發光部射出；以及一透光光罩，固定於該基座上，且覆蓋該光源模組。
16. 如請求項15所述之照明裝置，其中該透光光罩係球體、圓柱體或長方體。
17. 如請求項15所述之照明裝置，其中該透光光罩固定於該基座之一方式係採用鎖附、卡固或黏合。
18. 一種光源模組，包含：一基座；一導光件，設於該基座上，其中該導光件包含：一發光部，具有複數個發光材料，且該些發光材料設於該發光部上；以及至少一導光部，與該發光部相連；以及至少一光源，設置於該基座上，其中該至少一導光部適用以將該至少一光源發射之一入射光導引至該發光部，而使該入射光從該發光部射出。
19. 一種照明裝置，包含：一光源模組，其中該光源模組包含：一基座；一導光件，設於該基座上，其中該導光件包含：一發光部，具有複數個發光材料，且該些發光材料設於該發光部上；以及至少一導光部，與該發光部相連；以及至少一光源，設置於該基座上，其中該至少一導光部適用以將該至少一光源發射之一入射光導引至該發光部，而使該入射光從該發光部射出；以及 一透光光罩，固定於該基座上，且覆蓋該光源模組。