TWM653592U - 透鏡裝置與具有透鏡裝置之照明燈具 - Google Patents

Abstract

一種具有透鏡裝置之照明燈具，包括燈座、透鏡裝置與透光座。該透鏡裝置包括基板與電路板，該基板具有向光面及背光面，並於該向光面設置複數個透鏡部，該些透鏡部分別具有凹孔及根部，該些透鏡部之該根部連接於該向光面的部位形成外輪廓，其中相鄰透鏡部之該外輪廓交集形成有重疊區域；電路板係位於該基板之該向光面的一側，該電路板之一側面設置複數個發光二極體，其中該些發光二極體分別具有出光面，每一出光面對應一該透鏡部的該凹孔，藉由相鄰透鏡部所形成之重疊區域來控制該些發光二極體之光束分布，以抑制光影重疊與提高照度值。

Description

透鏡裝置與具有透鏡裝置之照明燈具

本創作係與照明燈具有關；特別是指一種具有抑制光影重疊之透鏡裝置及其照明燈具。

已知發光二極體照明設備通常會搭配準直透鏡使用，因為準直透鏡能夠將發光二極體所發出的散射光束聚焦於特定方向，從而提高光束之亮度和照明效果。此外，亦可藉由準直透鏡來控制光束之角度與分布，使得光得以均勻分布在特定區域。

習用之照明燈係由多組之一準直透鏡與一發光二極體組成，其通常呈間隔距離陣列分布。該發光二極體所散發之光線會照射於該準直透鏡上並形成一反射光束，而每一組準直透鏡與發光二極體都會形成一反射光束。

然而，當多數個反射光束照射於一物體時，因為每一光束之分布與照射於該物體之角度不同，使得光束照射於該物體時會造成物體的影子有明顯之光影重疊，而光影重疊會導致使用者在觀看時感到不適。

以上為現有照明燈之缺點，本創作之創作人殫精竭慮構思一種透鏡裝置與具有透鏡裝置之照明燈具以改善上述之問題。

有鑑於此，本創作之目的在於提供一種透鏡裝置，藉由透鏡之設置位置能夠有效抑制光影重疊之情形。

本創作之另一目的在於提供一種具有透鏡裝置之照明燈具，除了透過透鏡設置位置來抑制光影重疊之問題，還藉由設置複數個透鏡與複數個發光二極體來提高光線之照度值。

緣以達成上述目的，本創作提供的一種透鏡裝置，包括一基板與一電路板。該基板具有一向光面及一背光面，其中在該向光面設置複數個透鏡部，該些透鏡部分別具有一凹孔及一根部，該根部連接該向光面；該些透鏡部之該根部連接於該向光面的部位形成一外輪廓，其中相鄰透鏡部之該外輪廓交集形成有一重疊區域。電路板係位於該基板之該向光面的一側，該電路板之一側面設置複數個發光二極體，其中該些發光二極體分別具有一出光面，每一出光面對應一該透鏡部的該凹孔。

本創作另提供的一種具有透鏡裝置之照明燈具，包括一燈座、一透鏡裝置與一透光座。該燈座具有一容置空間。該透鏡裝置設置於該燈座之該容置空間中且包括一基板與一電路板，其中該基板具有一向光面及一背光面，該基板於該向光面設置複數個透鏡部，該些透鏡部分別具有一凹孔及一根部，該根部連接該向光面的部位形成一外輪廓，其中相鄰透鏡部之該外輪廓交集形成有一重疊區域；該電路板位於該基板之該向光面的一側，該電路板之一側面設置複數個發光二極體，該些發光二極體分別具有一出光面，每一出光面對應一該透鏡部的該凹孔。該透光座係結合該燈座且面對該透鏡裝置之該基板的背光面，該些發光二極體產生的光自該出光面射入對應的透鏡部後穿過該背光面及該透光座。

本創作之效果在於，該些透鏡部之該根部會相互交疊，而該些發光二極體所散發的光線會經過該些透鏡部折射，形成一個集中的光束，當該光束照射於一物體上時，能使該物體之陰影周緣的更加清晰，避免產生光影重疊之現象，從而提高物體照明之清晰度與品質。此外，該些透鏡部之該根部相互交疊之設置，亦能有效控制該些光束之方向及分布，以提高光線整體之照度值。

為能更清楚地說明本創作，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1至圖3所示，為本創作一較佳實施例之具有透鏡裝置之照明燈具100，其包含一燈座10、一透鏡裝置20與一透光座30。

該燈座10具有一容置空間S，該燈座10包括一座體12、一頭座14與一底座16，該頭座14設於該座體12之其中一側邊，而該底座16位於該座體12之另一側邊且相對於該頭座14。其中該頭座14具有一插頭142，該插頭142係電源連接以提供電力傳輸。在本實施例中，該燈座10之材質為鋁合金材質，但在其他實施例中不排除其為其他材質。

該透鏡裝置20設置於該燈座10之容置空間S中，透鏡裝置20包括一電路板22與一基板24，該電路板22先放置於該容置空間S，並於該電路板22之一側面設置複數個發光二極體220；該基板24具有一向光面24A及一背光面24B，該基板24於該向光面24A設置複數個透鏡部240；其中，該基板24疊設在該電路板22上方，即該電路板22位於該基板24之該向光面24A的一側，且該些發光二極體220相對該些透鏡部240之位置對應設置，藉此，該些發光二極體220所產生之光會通過該些透鏡部240進入該透光座30。

該透光座30係面對該透鏡裝置20之該基板24的背光面24B，該透光座30包括一透光板32、一外框34與一上蓋板36，其中，該透光板32覆蓋於該基板24之該背光面24B；該外框34之內側具有一溝槽342，使該透光板32固定於該外框34之該溝槽342內；該上蓋板36壓制該外框34，使得該外框34被固定於該燈座10與該上蓋板36之間，並利用複數個鎖固件362穿過該上蓋板36直接固定於與該燈座10之該座體12上。其中該透光板32與該上蓋板36為可透光之材質製成，使該些發光二極體220所產生之光能穿過該透鏡裝置20與該透光座30向外照射。

請參圖4至圖5，係針對該透鏡裝置20做更進一步之詳細說明。該透鏡裝置20之該些透鏡部240在本實施例中係與該基板24為一體成形的結構，每一透鏡部240具有一凹孔242及一根部244，該根部244連接該向光面24A，該些透鏡部240之該根部244連接於該向光面24A的部位形成一外輪廓P，其中相鄰透鏡部240之該外輪廓P交集形成有一重疊區域。該些透鏡部240當中的一部份係沿著一第一軸線L1排列而成，於此定義位於該第一軸線L1上的相鄰透鏡部240之外輪廓P交集形成的重疊區域為一第一交集區A1；該些透鏡部240當中的另一部份係沿著一第二軸線L2排列而成，於此定義位於該第二軸線L2上的相鄰透鏡部240之外輪廓P交集形成的重疊區域為一第二交集區A2，其中該第一軸線L1與該第二軸線L2相交形成一夾角θ。在本實施例中，該第一軸線L1與該第二軸線L2為垂直設置，且該些透鏡部240以橫向排列成兩排，即其中一排的透鏡部240沿著該第一軸線L1排列，另一排的透鏡部240則是沿著平行該第一軸線L1的方向排列，基於前述可知，該些透鏡部240在該第二軸線L2或平行該第二軸線L2上的數量是兩個。必須說明的是，所述透鏡部的排列方式不以前述兩排為限，得視需求而為增減，且，所述透鏡部的排列方向在該夾角θ為非九十度角時，是分別沿著該第一軸線L1與該第二軸線L2的實際延伸方向而排列設置。

其中，沿著第一軸線L1排列的透鏡部240所重疊之每一個第一交集區A1的面積A占一該透鏡部240之該外輪廓P所涵蓋的面積C之比值A/C介於0.1到0.5。所述一該透鏡部240之該外輪廓P面積C係指一該透鏡部240在沒有與其他透鏡部240重疊之情況下原始之外輪廓P面積，例如本實施例的外輪廓P為完整的圓形。在本實施例中，每一該透鏡部240之半徑r以5.4毫米為例，即可以得知該外輪廓P面積C為29.16 平方毫米，依據比值A/C介於0.1到0.5可知，該第一交集區A1之面積會介於9.16到45.8平方毫米。在一較佳情況下，該第一交集區A1之面積A介於13.94到42.5平方毫米時，都能達到更好的防止光影重疊之目的，其中又以該第一交集區A1之面積A為32.22平方毫米時為最佳。

該些透鏡部240沿第二軸線L2排列所重疊之該第二交集區A2，其面積B占一該透鏡部240之該外輪廓P面積C之比值B/C介於0.02到0.1。前述透鏡部240之該外輪廓P的定義同上所述，於此不再贅述。在本實施例中，每一該透鏡部240的外輪廓P為完整的圓形，且半徑以5.4毫米為例，以此為基礎可得知該外輪廓P面積C為29.16 平方毫米，根據比值B/C介於0.02到0.1的限定範圍可知，該第二交集區A2之面積會介於1.83到9.16平方毫米。在一較佳情況下，該第二交集區A2之面積B介於2.19到8.52平方毫米時，都能達到更好的避免光影重疊之目的，其中又以該第二交集區A2之面積B為2.19平方毫米時為最佳。

再參圖5至圖8，須說明的是，在透鏡部240之外輪廓P為完整的圓形時，上述第一交集區A1與第二交集區A2所求得的面積與相鄰透鏡部240的中心距離有關，更進一步地說，該些透鏡部240沿第一軸線L1上之相鄰透鏡部240的中心部位相距有一第一間距ra，所述透鏡部240的中心部位為該凹孔242的中心，其中，該第一間距ra與每一透鏡部240之該外輪廓P的半徑r之比值ra/r介於0.8到1.5。在本實施例中，每一透鏡部240之該外輪廓P的半徑r以5.4毫米為例，又依據該第一間距ra與每一透鏡部240之該外輪廓P的半徑r之比值ra/r介於0.8到1.5，該第一間距ra介於4.32到8.1毫米。在一較佳情況下，該第一間距ra介於4.7到8毫米時，都能達到較佳地防止光影重疊之目的，其中又以該第一間距ra為5.79毫米時為最佳。

該些透鏡部240沿第二軸線L2上之相鄰透鏡部240的中心部位相距有一第二間距rb，所述透鏡部240的中心部位為該凹孔242的中心，其中，該第二間距rb與每一透鏡部240之該外輪廓P的半徑r之比值rb/r介於1.5到1.9。在本實施例中，每一透鏡部240之該外輪廓P的半徑r以5.4毫米為例，再根據該第二間距rb與每一透鏡部240之該外輪廓P的半徑r之比值rb/r介於1.5到1.9，該第二間距rb介於8.1到10.26毫米。在一較佳情況下，該第二間距rb介於8.8到10毫米時，都能達到較佳地避免光影重疊之目的，其中又以第二間距rb為10毫米時為最佳。

該透鏡裝置20之該些發光二極體220分別具有一出光面222，每一出光面222對應一該透鏡部240的該凹孔242，該些發光二極體220產生的光自該出光面222射入對應的透鏡部240經折射後穿過該背光面24B及該透光座30。藉由該些透鏡部240之該根部244相互交疊所形成之該第一交集區A1、第二交集區A2、第一間距ra與第二間距rb，當該些發光二極體220所散發的光線經過該些透鏡部240折射而形成一個集中之光束LB，該光束LB照射於一物體上時，能使物體的陰影不會形成光影重疊之現象，進而提高物體照明之清晰度與品質。除此之外，其亦能透過該些透鏡部240之該根部244交疊之範圍來控制該些光束LB之分布，以提高光線整體之照度值。

另外，如圖3所示，在該基板24之該背光面24B具有一透光區DT與一周圍區DS，該透光區DT的範圍至少涵蓋該些透鏡部240之所有根部244連接該向光面24A的面積，而該透光區228以外之部分則形成該周圍區DS。其中至少於該背光面24B之該透光區DT設有複數個凸粒，該些凸粒之曲率半徑為2毫米，且各該凸粒之長寬分別為1毫米。藉此，讓該些發光二極體220經過該些透鏡部240所投射出之光束LB被均勻地發散，使得投射出之光束LB更柔和，當此光束LB照射於該物體時，能讓該物體之光影更加柔化自然。在本實施例中，該些凸粒至少設置於該透光區DT上，但在其他實施例中，該些凸粒亦可設置於該周圍區DS或是整個該背光面24B上。

值得一提，使用者可以選擇再於該基板24之該背光面24B進行表面粗糙處理，所述表面粗糙處理在一實施例中係指使用粒徑為100目的砂粒，運用高壓氣流將砂粒噴射至該基板24之該背光面24B使之形成粗糙表面，且該粗糙表面之中心線平均粗糙度Ra大於或等於0.2。值得一提的是，前述表面粗糙處理所選用的砂粒的粒徑以100目為例，然視需求得為調整所選粒徑大小。藉此，當該些發光二極體220之光經過該些透鏡部240穿過該基板24時，該粗糙表面226能均勻地散射射入光線，從而減少反射與散射之現象，以有效消除光之黃圈。

值得說明，使用者可以於該基板24之該背光面24B單獨設置該粗糙表面，也可於該背光面24B之至少該透光區DT單獨設置該些凸粒，又或者可於該透光區DT或於該透光區DT與該DS周圍區設有該些凸粒後再利用玻璃噴砂之方式使該背光面24B形成該粗糙表面，亦可以不設置該些凸粒與該粗糙表面，意即該些凸粒與該粗糙表面視使用者之需求選擇設置或不設置。

以上所述僅為本創作較佳可行實施例而已，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

100:具有透鏡裝置之照明燈具 10:燈座 12:座體 14:頭座 142:插頭 16:底座 20:透鏡裝置 22:電路板 220:發光二極體 222:出光面 24:基板 24A:向光面 24B:背光面 240:透鏡部 242:凹孔 244:根部 30:透光座 32:透光板 34:外框 342:溝槽 36:上蓋板 362:鎖固件 S:容置空間 P:外輪廓 θ:角度 DT:透光區 DS:周圍區 A1:第一交集區 A2:第二交集區 ra:第一間距 rb:第二間距 L1:第一軸線 L2:第二軸線 LB:光束

圖1為本創作一較佳實施例具有透鏡裝置之照明燈具之立體圖。 圖2為本創作上述較佳實施例具有透鏡裝置之照明燈具之分解圖。 圖3為本創作上述較佳實施例之透鏡裝置之俯視圖。 圖4為本創作上述較佳實施例之透鏡裝置當中的基板與電路板的平面示意圖。 圖5為圖4當中標示A部分之局部放大圖。 圖6為圖3之6-6方向剖視圖。 圖7為圖6當中標示B部分之局部放大圖。 圖8為圖3之8-8方向剖視圖。

100:具有透鏡裝置之照明燈具

12:座體

14:頭座

142:插頭

16:底座

20:透鏡裝置

22:電路板

220:發光二極體

24:基板

24A:向光面

240:透鏡部

30:透光座

32:透光板

34:外框

342:溝槽

36:上蓋板

362:鎖固件

S:容置空間

Claims (16)

1. 一種透鏡裝置，包括： 一基板，該基板具有一向光面及一背光面，其中在該向光面設置複數個透鏡部，該些透鏡部分別具有一凹孔及一根部，該根部連接該向光面；該些透鏡部之該根部連接於該向光面的部位形成一外輪廓，其中相鄰透鏡部之該外輪廓交集形成有一重疊區域； 一電路板，係位於該基板之該向光面的一側，該電路板之一側面設置複數個發光二極體，其中該些發光二極體分別具有一出光面，每一出光面對應一該透鏡部的該凹孔。
2. 如請求項1所述之透鏡裝置，其中該些透鏡部之至少一部份的透鏡部係沿著一第一軸線排列而成，位於該第一軸線上的相鄰透鏡部之外輪廓交集形成的重疊區域定義為一第一交集區。
3. 如請求項2所述之透鏡裝置，其中該些透鏡部之至少一部份的透鏡部係沿著一第二軸線排列而成，位於該第二軸線上的相鄰透鏡部之外輪廓交集形成的重疊區域定義為一第二交集區，其中該第一軸線與該第二軸線相交形成一夾角。
4. 如請求項2所述之透鏡裝置，其中該第一交集區之面積A占一該透鏡部之該外輪廓面積C之比值A/C介於0.1到0.5。
5. 如請求項4所述之透鏡裝置，其中該第一交集區之面積A介於13.94到42.5平方毫米。
6. 如請求項3所述之透鏡裝置，其中該第二交集區之面積B占一該透鏡部之該外輪廓面積C之比值B/C介於0.02到0.1。
7. 如請求項6所述之透鏡裝置，其中該第二交集區之面積B介於2.19到8.52平方毫米。
8. 如請求項2所述之透鏡裝置，其中位於該第一軸線上之相鄰透鏡部的中心部位相距有一第一間距ra，所述透鏡部的中心部位為該凹孔的中心，其中，該第一間距ra與每一透鏡部之該外輪廓的半徑r之比值ra/r介於0.8到1.5。
9. 如請求項8所述之透鏡裝置，其中該第一間距ra介於4.7到8毫米。
10. 如請求項3所述之透鏡裝置，其中位於該第二軸線上之相鄰透鏡部之中心部位相距有一第二間距rb，所述透鏡部的中心部位為該凹孔的中心，其中，該第二間距rb與每一透鏡部之該外輪廓的半徑r之比值rb/r介於1.5到1.9。
11. 如請求項10所述之透鏡裝置，其中該第二間距rb介於8.8到10毫米。
12. 如請求項1所述之透鏡裝置，其中該基板之該背光面具有一粗糙表面，該粗糙表面之中心線平均粗糙度Ra大於或等於0.2。
13. 如請求項1所述之透鏡裝置，其中該基板之該背光面具有一透光區，該透光區的範圍至少涵蓋該些透鏡部之所有根部連接該向光面的面積。
14. 如請求項13所述之透鏡裝置，其中該背光面之該透光區包含複數個凸粒。
15. 一種具有透鏡裝置之照明燈具，包括： 一燈座，具有一容置空間； 一透鏡裝置，設置於該燈座之該容置空間中且包括一基板與一電路板，其中該基板具有一向光面及一背光面，該基板於該向光面設置複數個透鏡部，該些透鏡部分別具有一凹孔及一根部，該根部連接該向光面的部位形成一外輪廓，其中相鄰透鏡部之該外輪廓交集形成有一重疊區域；該電路板位於該基板之該向光面的一側，該電路板之一側面設置複數個發光二極體，該些發光二極體分別具有一出光面，每一出光面對應一該透鏡部的該凹孔； 一透光座，係結合該燈座且面對該透鏡裝置之該基板的背光面，該些發光二極體產生的光自該出光面射入對應的透鏡部後穿過該背光面及該透光座。
16. 如請求項15所述具有透鏡裝置之照明燈具，其中該透光座包括一透光板、一外框與一上蓋板，該透光板覆蓋於該基板之該背光面；該外框之內側具有一溝槽，該透光板固定於該外框之該溝槽內；該上蓋板壓制該外框並固定於與該燈座上。

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