台湾专利TW201321655A 燈具及照明結構

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专利摘要:
本發明揭露一種包含折射且/或反射結構的燈具，其可以高均勻性和高效率地提供或分散光線至特定區域中。該結構用於分散來自一個或多個光源的光線，用於依所需之光線分散照亮目標區域。照明結構可包含於光條或燈具中。可在日光燈之適當處中使用此一燈具，且此一燈具可有助於先前之日光燈應用產品的快速並簡易地改裝。利用一個或多個LED作為光源時，本發明所揭露之技術和系統(包含組件和結構)係特別地有用。
公开号:TW201321655A
申请号:TW101124699
申请日:2012-07-10
公开日:2013-06-01
发明作者:Daniel Craig Hutchens
申请人:Lsi Industries Inc；
IPC主号:F21V7-00

专利说明:
燈具及照明結構
本發明之揭露一般係關於光源的使用。本發明之揭露特別係關於包含反射和折射元件的照明結構，其用於在所需之方向上分散來自一個或多個光源的光線。
習知已設計有不同的策略用以提供光線均勻並有效率地分散至特定區域。例如，零售業應用產品中通常使用的陳列櫃，例如超級市場和便利商店中的冷藏櫃，用以展示商品且通常安置在夾持商品用的傾斜展示架(banks of shelving display)或玻璃陳列櫃中。代表性地，此陳列櫃係受日光燈夾具所照射。僅管白熾光線具有某些優點，但日光燈本身具有固有功率和維護需求以及相關費用。日光燈亦包含有導致重大環境之顧慮和代價的水銀。
習知已使用有部分技術用以在日光燈之適當處安裝光線的替換光源。此技術一般需要在結構支撐上同時進行修改以鄰接至日光燈夾具，例如鑽取通孔。在包含冷藏食品和飲料陳列櫃的應用產品中，此技術可導致冷卻能源不必要的浪費、勞動力過剩以及冷藏物品本身的可能腐敗情況，以及以上每一相關要素的成本。
習知在使用白熾燈或日光燈的各種應用產品中已使用有發光二極體(LEDs)。個別之LED實質上為點光源，而非連續形態的元件，例如可顯示激發光線均勻性以實現各種應用產品的白熾和日光燈。
本發明之揭露係關於包含折射且/或反射結構的照明結構，其可以高均勻性及高效率地提供或分散光線至特定區域。照明結構可包含反射器，係配置為用以反射來自鄰接之光源的光線，定義有一個或多個孔洞的反射器係配置為用以允許來自光源的光線經由該處穿過。該結構用於分散來自一個或多個光源的光線，用以依所需之光線分散照亮目標區域。一起閱讀以下描述和所添附之圖式時，將顯見本發明之揭露的其它觀點、實施例以及細節。
照明結構可包含於光條或燈具中。可在日光燈之適當處中使用此光條或燈具，且此光條或燈具可有助於先前之日光燈應用產品的快速並簡易地改裝。利用一個或多個LED或其相似者作為光源時，本發明所揭露之技術和系統(包含組件和結構)係特別地有用。
根據本發明之揭露的光線分散結構可包含折射元件和反射元件。
一實施例可包含燈具，其具有任一先前提及之反射元件或反射器，係配置為用以在一個或多個所需方向上反射接收自光源的光線之第一部分，且用以在一個或多個所需方向上允許來自光源的光線之第二部分經由該處穿過；以及折射元件，係配置為用以在所需方向上接收並傳送光線之第一部份或第二部分其中之一或兩者。
另一實施例可包含燈具，其包含：光源，用以放射光線；反射器，具有第一側邊和第二側邊，該反射器係配置和放置如下；由該光源放射的該光線之第一部分自該第一側邊穿過該反射器至該第二側邊；以及由該光源放射的該光線之第二部分透過該反射器之該第一側邊進行反射。該燈具可配置為由該光源放射的該光線之第一部分穿過該反射器中所定義的一孔洞。該反射器可選擇性地為一般V形，且該燈具可配置為該光源係與該V形之反射器的頂點鄰接般放置。該反射器一般可選擇性地為V形，且該燈具和由該光源放射的該光線之第一部分係配置為，該光線之第一部分穿過大約在該V形之反射器的頂點所定義的一孔洞。該燈具可配置為，由該光源放射的光線之第三部分不穿過該反射器，且不經由該反射器之該第一側邊進行反射。該燈具可選擇性地包含第二光源，其中由該第二光源放射的光線之第一部分穿過該反射器中所定義的該孔洞。該燈具亦可選擇性地包含具有中央透鏡部的折射器透鏡，係配置為用以接收由該光源放射的該光線之第一部分的至少一部分，且可選擇性地該中央透鏡部之結構係用以折射光線。
本發明之揭露的觀點和實施例提供一種燈具及照明結構。根據本發明之揭露的燈具可用於現有之照明配件和應用產品的新式安裝或改裝，例如使用日光燈者。此照明技術之運用不但可減少能源和保養成本，與現有技術相比也能降低安裝時間和成本。
在實施例中，可使用替代光源取代日光燈。僅管較佳實施例中以LED作為光源，亦可使用或替代地利用其它光源，其均落入本發明之揭露的範疇中。僅為例示之用，可使用之其它光源例如為電漿光源。此外，「LEDs」一詞係指包含有機發光二極體或「OLEDs」的所有形態之發光二極體。
僅管圖式中所描繪之燈具一般可應用於有益於帶狀照明的任一應用產品，但在一例中，其非常適合用於陳列櫃之應用產品，在該處燈具可架設在陳列櫃的各種細長狀結構元件，而可在顧客檢視陳列櫃中商品時隱藏該元件。一實施應用例係為冷藏食品櫃，例如一般超級市場和便利商店可見的冷藏食品櫃。所描繪之燈具的細長狀結構有助於架設至可允許開啟至食品櫃的門之間的豎框，因此該燈具本身提供於食品櫃的應用產品中。此冷藏櫃不但可包含冷凍食品且/或飲料的容器，亦可包含陳列冷凍食品的容器。其它實施例特別適合用於展示非食品商品的陳列櫃，舉例而言，用於陳列貨物商品，例如珠寶、手錶及其相似者。由於燈具的功效，僅管人們檢視陳列櫃中商品時可至少大部分隱藏該組件，但非食物之陳列櫃的運用仍有利於架設在陳列櫃的各種細長狀結構組件，用以照射陳列櫃。以下將討論，本發明之揭露的細長狀反射器，其可應用於其它燈具，例如藉由使用多個反射器，用以引導來自各種矩陣光源的光線。
第1圖係依據本發明之揭露描繪燈具100之一例的部分透視圖。燈具100可包含反射元件(或反射器)104(舉例而言，如所示之V形元件)，其具有定義於其頂點的一個或多個孔洞105。一個或多個孔洞105係配置為用以通過關聯之一個或多個光源108(例如LED)放射的部分光線。當LED架設或形成於支撐在架體114上之印刷電路板112(「PCB」)上時，一個或多個反射器架設結構106(例如彈簧夾)可夾持與所描繪之光源108相關的反射元件104。架體114可為任一合適尺寸、外形和剖面配置。任一合適材料可用於所描述的組件。例如此處圖式中所描述且/或所顯示，所使用之燈具100可選擇性地具有或包含透鏡或折射元件。
例如第2圖中顯示和描述，在實施時，第1圖中描繪之燈具100的一個或多個光源108產生光線，來自每一個別光源108的光線之第一部分穿過關聯孔洞105，而光線之第二部分側向般指向燈具100，當光線自光源108放射出時，部分光線直接通過，而部分光線則在自光源108放射出後藉由反射元件104進行反射。
第2圖係依據本發明之揭露描繪燈具之另一例的剖面圖。燈具200可包含反射器或反射元件202，以及一個或多個合適之光源204(例如LED)。亦可包含透鏡或折射元件206。反射元件202定義有配置為用以允許來自一個或多個光源204的部分光線通過的一個或多個孔洞208。一個或多個反射器架設結構210(例如彈簧夾)夾持與關聯之光源204相關的反射元件202，其中關聯之光源204架設於PCB 212或PCB 212之部分上，且PCB 212位於架體214上。第2圖係描繪架設於燈具200上的任意結構1。
自一個或多個光源放射的光線依據司乃耳定律行進穿過折射元件。為了便於理解，參考數字3所表示之區域中的光線軌跡指出光線穿過所描繪之孔洞208到達透鏡206。參考數字2所表示之兩個區域中的光線軌跡指出光線自一個或多個光源204放射出，且自光源204直接側向般穿過透鏡或者隨後藉由反射元件202進行反射。
透鏡或折射元件206可包含折射部206a，其係配置為用以接受自一個或多個光源204穿過一個或多個孔洞208的部分光線。
反射器架設結構210包含與第1圖中所示之反射器架設結構相同的配置。第1圖和第2圖所描繪之此實施例的反射器架設結構210和106係由連結於一端用以形成反V形的第一和第二接受柱部106a所構成。如圖所示，每一接受柱部106a包含在相對側邊用以接受反射器104和202的接受凹槽106b。架設柱部106e自每一接受柱部106a延伸，用以直立於PCB 112和212上，且用以允許接受凹槽106b夾持反射器104和202，以隔開PCB 112和212。如圖所示，由彈簧柱部106d和106e所形成的彈簧夾係自每一架設柱部106c所延伸出。
架體214可具有任一所需外形。舉例而言，架體214較佳地包含一個或多個臂部形成通道(214a和214b)，其具有部分圓形的剖面配置以接受扣件，例如螺釘、定位栓、插腳或其相似者，用以協助燈具200的裝配或架設。架體214較佳地亦包含一個或多個臂部(214c至214e)，其係配置為用以接收且/或接觸一個或多個燈具200的各別部分。舉例而言，在第2圖所描繪的實施例中，水平臂部214e自架體214的其餘部分向外延伸。臂部214c自水平臂部214e向上延伸且向內彎曲，用以定義出架設結構通道214f。每一架設結構通道214f接收反射器架設結構106和210的彈簧柱部106d和106e，用以將反射器架設結構210牢固至架體214。在一實施例中，彈簧柱部106d和106e被撓曲，用以配適形成於架設結構通道214f中的彈簧夾。由架設結構106和210每一側邊上的彈簧柱部106d和106e所形成的彈簧夾牢固於其各別之架設結構通道214f中，且將架設結構106和210牢固至架體114和214適當處。此外，以下將更詳細地描述，臂部214d自臂部214e向下延伸，用以定義出透鏡架設通道214g，以接收透鏡206之一部分，進而有助於透鏡206牢固至架體214。在一實施例中，架體214由押出成型所構成，用以提供架體214的全部必需剛性。架體214可由任一合適材料所構成。例如，包含但並不限於，鋁合金、鉻鋼、塑膠及其相似者。
第3A圖係依據本發明之揭露描繪燈具300A之一實施例的剖面圖。燈具300A可包含折射器或折射元件302。折射器302可具有包含可變厚度的中央透鏡部303，其係配置為用以分散或折射光線。中央透鏡部303具有厚度斷面和內表面303a，用以分散來自光源308(例如LED)的光線成為所需的分佈型態。折射器302亦可指用於折射之工具或折射器具。燈具300A亦可包含反射元件或反射器304。折射元件302和反射元件304可一起或個別地作為光線分散工具。
繼續參照第3A圖之描述，架設結構306可夾持與架設其上之架體314和光源308相關的反射器304。架體314可為任一合適外形，且可為任一合適材料所製成。在實施例中，架體314可為適於配適在現有日光燈夾具的底面積中，且選擇性地使用相同的架設通孔或如同現有日光燈夾具的配備，以有助於本發明之揭露的照明夾具與現有日光燈夾具作簡易替換。可具有一個或多個照明元件或光源308(如第3A圖中所示之一者)。一個或多個光源308可定位於支撐構件(例如PCB 312)上或與支撐構件鄰接。在部分應用例中，一個或多個光源可被封閉於保護模組或架設元件中，或者佈置於保護模組或架設元件上。如果一個或多個光源被封閉於模組中，則該模組可具有透明或或半透明適當區段，用以允許來自光源的光線穿過。
進一步參照第3A圖，反射器304可具有用於讓來自光源308通過至折射器302的一個或多個孔洞305。在第1圖、第2圖、第3A圖、第4圖、第5圖和第7圖所描繪的實施例中，反射器104(第1圖中)係配置為V形，其在所需之夾角α上伸展有第一和第二臂部304a。在實施例中，夾角α可為100度角，當然亦適於使用其它角度。在所描繪的實施例中，第一和第二臂部為筆直狀，但可替代為彎曲狀、階梯狀或其它已知有助於所需之光線分散的反射器配置。亦考量有各種表面加工處理用以提供所需之反射效用。
每一孔洞305可依需求而配置(例如尺寸且/或外形)。舉例而言，單一孔洞305可為具有PCB 312之長度，或大體上為PCB 312之長度的尺寸(沿著反射器304之頂點測量)，以便在每一光源處沿著PCB 312之長度於反射器304頂點提供開口。在其它實施例中，多個(複數個)孔洞305可佈置為所需之配置，例如依線性常數或可變線性密度(舉例而言，每一英呎一個、每一光源一個、每兩個光源一個等)。每一個別孔洞305可具有依需求選擇的外形(例如其周長)。舉例而言，孔洞可為具任一怪異角度外形的橢圓形、圓形、矩形、不規則(任一外形)區塊、三角形等。
在實施例中，折射器302之中央透鏡部303可放於適當處用以藉由孔洞305接收來自光源308的光線。燈具300A可配置為穿過孔洞305的所有光線將穿過中央透鏡部303。替代地，燈具300A可配置為僅有穿過孔洞305的一部分光線將穿過中央透鏡部303。然而在進一步之替代實施例中，燈具可包含不具備中央透鏡部303的折射器302，在此例中，讓來自光源308的光線穿過折射器302大體上所有部分具有相同厚度。如圖所示，折射器302可具有一個或多個側表面307，其具有可變厚度以指向光線經由該處穿過，或具有固定厚度主要用以作為保護燈具300A的元件之用。如圖所示，折射器302可選擇性地具有向內指向構件318。在一未描繪的實施例中，可配置選擇性的向內指向構件318，如第3A圖中所描繪般，當折射器302連接至架體314時，以便將PCB 312鉗夾至架體314。為了有助於以這種方式對PCB 312進行鉗夾，選擇性的向內指向構件318之配置不僅必須考慮架體314的配置，也必須考慮PCB 312的配置。然而在另一未描繪的替代實施例中，可配置選擇性的向內指向構件318，以便鉗夾於架設結構306頂端，以提供架設結構306額外的安定性並藉由架設結構306夾持住反射器304。
如果存在有中央透鏡部303時，折射器302可包含位於中央透鏡部303的中央表面315。在一些實施例中，雖然中央表面315可包含一個或多個彎曲或其它外形，但其可為相對上或大體上平坦的外形。中央表面315可具有所需寬度(如圖上顯示的a)，也可為用於燈具300A和其應用產品的任一合適長度。舉例而言，中央表面315的長度可為3英尺、6英尺、9英尺等。在一些實施例中，中央表面315在其內部或外部上可具有擴散表面316，其可有助於光線之強度和分散的均勻性。擴散表面316可依需求橫跨中央表面315整體或中央表面315部分，舉例而言，如第3A圖中寬度「b」所示。在實施例中，擴散表面316可為或可包含厚度大約8密爾(0.008英吋)且覆蓋中央表面315之所需寬度的丙烯酸擴散層，例如0.7英吋。在一實施例中，擴散表面316可由共擠成形之折射器302所提供，用以在擴散表面316處包含有擴散材料層(未描繪)。在一例中，擴散層的厚度為8密爾，且於中央表面315之折射器302最外層表面處由市售之丙烯酸(商標名稱Acrylite® 8Ndf23)所構成。在一替代實施例中，可藉由將擴散材料薄膜塗佈至中央表面315外面的方式來提供有擴散表面316。舉例而言，將透明膠帶或其它膠帶的長度施用至中央表面315之外表面。在實施例中，如圖所示，燈具300A可以貫穿平面之中線Z呈各別對稱。
在實施時，光源308可產生光線，其可自光源308以三維之分佈型態進行發散，舉例而言，球面度2 π之半球體的立體角，或其它錐體所夾的立體角等。構成此一分散的部分光線可直接行進穿出折射元件302，舉例而言，如代表之光線軌跡R1所示穿過側表面307。來自光源308的部分光線可藉由反射元件304進行反射，隨後藉由代表之光線軌跡R2所示穿過折射元件302。僅管如此，來自光源308的另一部分光線可穿過孔洞305，隨後穿過折射元件302，舉例而言，如代表之光線軌跡R3所示穿過輪廓部303。光線軌跡R1~R3僅為代表性繪示，亦可產生有其它光學路徑，例如依據司乃耳定律之包含全反射者。
折射器302可由任一合適之透明、大體上透明，且/或半透明的材料所製成，例如玻璃、聚碳酸酯，或如市售之丙烯酸(商標名稱Optix ® CA-1000E)，或合適之功能相當者。用於折射器302的材料可具有任一合適之透明度。在實施例中，材料可為約85%的透射度，或更高的數值，例如90%或更高者為較佳。擴散表面316或中央表面315及示例材料因此如上所詳述。反射器304可使用任一合適之反射材料。例如包含，但並不限於，鏡面鋁、鉻鋼、含鋁或鋁塗層之塑膠、外塗塑料及其相似者。在實施例中，所使用之鏡面鋁板的反射度約為95%，當然，反射元件可使用或施用其它反射度的數值(例如70%、85%、90%或約略數值)。Alanod Miro-4400 GP係被認為是合適者。如果反射器304包含金屬，反射器可藉由用以形成孔洞305的一個或多個衝壓作業，以及用以形成所需V形的一個或多個折彎作業所構成。需進一步注意的是，反射器304之外形不需為絕對V形。可考慮絕對V形的各種變化和偏向改變，例如自頂點延伸的彎曲支柱。
在一實施例中，光源308可包含適於光線分散和強度需求之應用產品的一個或多個LED。光源308可為歐司朗光電半導體股份有限公司(Osram Opto Semiconductor)所市售之Model Oslon LUW CP7P-LXLY-7P7E所製成的LED。其它合適之光源308可包含，但並不限於Cree XPEWHT-01-0000-00EC、Philips LumiLEDS Rebel LXML-PWN1-0100，或合適之功能相當者。在實施例中，孔洞之長度(例如第3A圖之平面內或外)可約為0.5英吋。在實施例中，光線自孔洞305放射的角度近似範圍可為45度角，或增減5度角。
在實施例中，燈具300A在平面圖中可具有矩形的外形，且配置為用於將先前所包含之日光燈改裝至照明產品中。當然，燈具300A在平面圖中可具有其它外形，例如圓形、橢圓形、正方形等。
為了用於照射所需區域，本發明之揭露的燈具可由任一合適之架設設備、結構、扣件或其相似者來架設至一結構或表面。
第3B圖係描繪燈具300B之一部分的透視圖，與第3A圖之燈具300A類似，具有用於架設燈具至一結構的架設托架301，例如下層豎框、支撐結構或其相似者。架設托架301可由任一合適材料所形成，例如板金屬、塑膠或其相似者。端蓋301可包含一個或多個通孔或孔洞。舉例而言，孔洞330和332可為用以容納電弦(power chord)。在進一步例示中，在端蓋中形成的一個或多個孔洞具有扣件，例如334和336所示的螺釘。端蓋303可用以覆蓋架設托架301。
在實施時，在一些應用例中，來自燈具300B的電纜/電弦可經過架設托架301中的通孔(例如332)穿出背部，且穿過形成於下層結構(例如燈具300B所架設的冷卻器豎框)中的通孔。燈具300B的其它端(圖中未顯示)可選擇性地包含通孔，例如，用於將夾具內部開孔的通氣孔。冷卻器豎框可作為電纜和相關電源供應器之可能架設位置的通道。燈具300B可附接(例如螺釘)至適當處，例如冷卻器豎框上、冷卻器豎框頂端和底端。端蓋303(例如模壓塑膠蓋)可卡扣住架設托架301以隱藏螺釘、電纜等。燈具300B和端蓋303之背部可完全與下層結構齊平(flush)，例如冷卻器豎框。如此一來，可隱藏或最小化所有潛在縫隙，例如用於NSF認證。
第4圖係描繪燈具400之進一步例示的剖面圖，顯示依需求選擇或指定可變之設計參數，例如特殊安裝作業或應用作業。如圖所示，燈具400可包含具有中央透鏡部403的折射器402，其中中央透鏡部403具有曲面403a。燈具400亦可包含反射器404。反射器404可具有一個或多個側向反射表面404a。反射器404可具有一個或多個孔洞405，其中孔洞405係配置為用以允許光線通過反射元件404。孔洞405可為通孔，例如鑽孔或壓印穿過反射元件404，或可為透明或半透明之代替反射的反射元件之部分，例如未塗佈反射漆的部分。反射器404可藉由支撐構件(第4圖中未描繪)所夾持。如圖所示，一個或多個光源408係配置為與孔洞405鄰接，例如佈置於支撐表面或PCB 412上。如圖所示，折射器402亦可具有一個或多個側表面407。在部分應用例中，側表面407可具有所需之曲率半徑「R」。舉例而言，側表面407可具有與一個或多個光源408之光學中心相關的曲率半徑。R可具有任一合適數值(例如0.5英吋、0.590英吋、1.0英吋等)。
關於燈具400，如圖所示，顯示有依所需之各種應用例而選擇的數個設計參數(c~j)。所顯示之設計參數包含如下：(c)中央表面415處的折射元件402頂端與光學中心408之間的距離或高度；(d)中央透鏡部403之曲面403a最低部分與光學中心408之間的距離或高度；(e)光源408之光學中心與孔洞405處反射器404之尖端最接近部分之間的距離或高度；(f)中央表面415的厚度；(g)反射器404之面404a與水平參考平面之間的角度；(h)光源408之光學中心與光源殼體之末端或頂端部分之間的距離或高度，例如LED封裝體；(i)自孔洞放射之光線的角度範圍(立體角或二維角)；(j)由中央透鏡部403之曲面403a橫跨凹溝或圓所形成的距離或直徑；以及(k)側向反射表面404a的距離或長度。
第5圖係顯示第4圖A區之細節裁切圖，而第6圖係顯示第4圖B區之細節裁切圖。第5圖顯示下列設計參數：(1)光源508之光學中心與孔洞505之間的高度(於遠離光源508的末端側邊上)；(m)孔洞505的寬度(於遠離光源508的末端側邊上)；(n)孔洞505的一半距離或半徑(於遠離光源508的末端側邊上)；(o)側向反射表面504a之間的內圓角曲率半徑；以及(p)側向反射表面504a的厚度。
第6圖顯示具有曲面403a的中央透鏡部403，其以中心線作對稱狀。在各種應用例中，曲面403a可夾有任一合適的角度「q」。在實施例中，曲面403a之斷面可為橢圓形斷面，例如，約近似y=0.706x ^0.664的曲線；當然可使用其它曲線且/或斷面。可使用兩個平面朝向頂點形成夾角而成為曲面403a之斷面，舉例而言，藉由平滑曲線或內圓角達成第6圖中的頂點601。當然，曲面403a可使用任一其它所需的斷面，例如鋸齒圖案、正弦曲線等。
在一實施例中，如第4圖至第6圖中所示的燈具400可具有下列設計參數(c~p)的數值：
第7圖係依據本發明之揭露描繪燈具700之另一實施例的剖面圖。第8圖係第7圖A區之細節裁切圖，而第9圖係第7圖B區之細節裁切圖。在實施時，燈具700可類似第4圖之燈具400般分散光線。
如圖所示，燈具700可折射器702和反射器704。折射器702可包含具有斷面表面703a的中央透鏡部703。反射器704可包含一個或多個側向反射表面704a。可依所需的光線分散狀態選擇側向反射表面704a之間的夾角。舉例而言，該夾角約可為100度、約90度、約95度、約110度、80度、約105度等。如顯示般，燈具700亦可包含具有一個或多個次要反射表面706a的框架元件706。如圖所示，框架元件706亦可具有基台706b。反射元件704可包含一個或多個孔洞707。孔洞707可配置為與一個或多個光源708鄰接，且通過或接收來自一個或多個光源708的光線。光源708可置於支撐表面712上的適當處，例如PCB。
繼續參照第7圖，折射器702可包含具有斷面表面703a的中央透鏡部703。斷面表面703a可具有任一所需之表面斷面。在實施例中，斷面表面703a的輪廓或外形可有助於燈具700之光線外部在所需區域或地區中產生均勻或大略均勻之分散光線強度。例如包含但不限於，在剖面圖中具有鋸齒或曲線斷面的同心圓或橢圓形或橢圓。折射元件702亦可包含在剖面中具有可變厚度的外形部705。如第7圖所示，外形部705可藉由折射元件702而有助於反射元件704的接收狀態。
如第7圖進一步所示，折射器702可成形為用以提供依所需尺寸或範圍而定的可視角度「r」。舉例而言，在實施例中，折射器702可於外形部705處或接近外形部705處具有一彎曲，例如5°或大約5°的可視角度r，其可有助於隱藏(遮掩)或防止使用者於燈具700之區域或地區之外直接可視光源708。
在實施例中，燈具700在平面圖中具有矩形之外形，且可配置為用於將先前所包含之日光燈改裝至照明產品中。當然，燈具700可在平面圖中具有其它外形，例如圓形、橢圓形、正方形等。
在一實施例中，側表面104a為0．517英吋長，可視角度為7度，基台706b為1.136英吋寬，次要反射表面706a具有1.250英吋的曲率半徑，且整體架體寬度為2.821英吋，其至架體頂部的高度為0.490英吋，而燈具整體高度為0.635英吋。
在另一實施例中，如第7圖至第9圖所示之燈具700可具有下列設計參數(r~bb)：
此實施例之LED可為任一種類、顏色(例如，依所需之照明配置需求而放射任一顏色或白光，或白光及混合顏色)以及照明亮度或強度，較佳地位於可見光譜中。顏色選擇係依所需之照明配置需求而進行。依據本發明之揭露，LED可包含產生所需顏色或顏色陣列的任一半導體配置和材料或組合物(合金)。LED可具有內建光學折射或置於其上的LED，或無光學折射，且可替代地或亦可具有周圍反射器，例如，對朝外之LED光線重新指向較低角度及中間角度。在一合適之實施例中，LED為白光LED，其每一LED係包含結合至含有一個或多個螢光體之塗層的氮化鎵(GaN)基放射光線的半導體裝置。GaN基半導體裝置可放射藍色且/或紫外線範圍的光線，並激發螢光體塗層以產生波長較長的光線。此結合之光線輸出約近似白光輸出。舉例而言，GaN基半導體裝置產生的藍光可與黃色螢光體結合以產生白光。替代地，產生紫外線光的GaN基半導體裝置可與以一定比例之紅、綠和藍色螢光體以及產生白光(或另一所需顏色)的配置結合。然而在另一合適之實施例中，使用有色LED，例如放射紅光或綠光的磷化物基(phosphide-based)半導體裝置，在此例中LED之配件產生有相應顏色的光線。然而在另一合適之實施例中，LED光板可包含以選定模式分散於印刷電路板上的紅光、綠光和藍光LED，以使用紅綠藍三原色(RGB)之組成配置來產生選定顏色之光線。在稍後的實施例中，LED光板可配置為以選定之光學強度藉由紅光、綠光和藍光LED之選擇操作來放射可選澤的顏色。亦可考慮LED的顏色與不同種類的叢集以獲得混合其輸出的優點。
每一PCB，例如第2圖之212，可包含內建驅動器用以運轉光源，例如具有所需電流的LED。舉例而言，可使用適於LED的電流。舉例而言，代表性之電流範圍可包含但不限於，約250毫安培至800毫安培；一實施例之電流約為350毫安培，而另一電流為600毫安培。電路板可具有母線(bus)，例如，自一端到達其它端的24V直流母線。母線當然可使用其它電壓。光條板上可佈置任一合適數量的合適LED。在一說明示例中，本發明之揭露的燈具可以每英尺兩個、最小值80流明的方式使用兩個飛利浦照明公司(Philips Lumileds Lighting Company)市售的Rebel LED(商標名稱LUXEON® Rebel LED)。其它合適之LED或替代光源以及輸出數值均落入本發明之揭露的範疇中。
在實施例中，透鏡或折射元件可由聚碳酸酯或丙烯酸押出成型所製成。可依需求來選擇此一聚碳酸酯或其它塑膠，並具備所需之透明度程度(因此可為不透明)，進而可具有所需顏色。
在其它實施例中，至少一支撐構件的結構可包含在支撐構件中形成的電路板支撐面，其係配置並安置為用以在所需方位上支撐電路板(以及附接的光源)，例如當相關之配件置於改裝的應用產品中時。在部分應用例而中，亦可架設光學的遮斷屏蔽(visual cutoff shield)。
所以，根據本發明之揭露的照明配件和燈具可以所需方式分散來自一個或多個光源的光線。根據本發明之揭露的照明技術實施例可用於改裝先前使用日光燈構成的現有照明配件和應用產品。根據本發明之揭露的此照明光線不但可減少能源、保養和安裝成本，與現有技術相比也能降低安裝時間。如先前所描述，本發明之揭露的實施例可使用LED作為光源。
僅管此處已針對特定實施例進行描述，該發明所屬技術領域中具有通常知識者應了解的是，本發明之揭露的方法、系統以及裝置可體現於其它特殊形式中而不背離其精神。舉例而言，僅管此處已描述改裝應用冷藏陳列櫃之內容的觀點和實施例，但本發明之揭露並不限於；舉例而言，本發明之揭露的實施例一般可用於任一分散光線的應用產品。
所以，此處所描述的實施例以及所主張的添附之申請專利範圍係被認為是關於本發明之揭露的說明，而非限制。
100、200、300A、300B‧‧‧燈具
104、202、304‧‧‧反射元件(反射器)
105、208、305、330‧‧‧孔洞(通孔)
106‧‧‧反射器架設結構
106a‧‧‧接受柱部
106b‧‧‧接受凹槽
106c‧‧‧架設柱部
106d、106e‧‧‧彈簧柱部
108、204、308‧‧‧光源
112‧‧‧印刷電路板
114、214、314‧‧‧架體
206‧‧‧折射元件(透鏡)
206a‧‧‧折射部
210‧‧‧反射器架設結構
212、312、412‧‧‧PCB
214a、214b‧‧‧臂部形成通道
214c、214d、214e‧‧‧臂部
214f‧‧‧架設結構通道
214g‧‧‧透鏡架設通道
301‧‧‧架設托架(端蓋)
302、402、702‧‧‧折射元件(折射器)
303、403、703‧‧‧中央透鏡部
303a‧‧‧內表面
304a‧‧‧第一和第二臂部
306‧‧‧架設結構
307‧‧‧側表面
315‧‧‧中央表面
316‧‧‧擴散表面
318‧‧‧向內指向構件
332、405、505、707‧‧‧孔洞(通孔)
334、336‧‧‧螺釘
400、700‧‧‧燈具
403a‧‧‧曲面
404、704‧‧‧反射元件(反射器)
404a、504a、704a‧‧‧側向反射表面(反射器之面)
407‧‧‧側表面
408、508、708‧‧‧光源
415‧‧‧中央表面
601‧‧‧頂點
703a‧‧‧斷面表面
705‧‧‧外形部
706‧‧‧框架元件
706a‧‧‧次要反射表面
706b‧‧‧基台
712‧‧‧支撐表面
R‧‧‧曲率半徑
R1、R2、R3‧‧‧光線軌跡
α‧‧‧夾角
一起閱讀以下描述和所添附之圖式時，可完全理解本發明之揭露觀點和實施例，其本質上係作為說明之用，而非限制。圖式並不必然依比例所繪示，而是強調其中所揭露之原理。在圖式中：第1圖係依據本發明之揭露描繪燈具之一例的部分透視圖。
第2圖係依據本發明之揭露描繪包含光線軌跡的燈具之另一例剖面圖。
第3A圖係依據本發明之揭露描繪燈具之一實施例的剖面圖。
第3B圖係依據本發明之揭露描繪燈具之一實施例端部的透視圖。
第4圖係描繪顯示可變設計參數之燈具一例的剖面圖。
第5圖係顯示第4圖A區之細節裁切圖。
第6圖係顯示第4圖B區之細節裁切圖。
第7圖係依據本發明之揭露描繪燈具之另一例的剖面圖。
第8圖係顯示第7圖A區之細節裁切圖。
第9圖係顯示第7圖B區之細節裁切圖。
圖式中所描繪之實施例僅為說明之用。圖式中所顯示之實施例的各種變化，包含此處所敘述之實施例，但未描繪於圖式中者，其展望及實務均落入本發明之揭露的範疇中。
100‧‧‧燈具
104‧‧‧反射元件(反射器)
105‧‧‧孔洞(通孔)
106‧‧‧反射器架設結構
106a‧‧‧接受柱部
106b‧‧‧接受凹槽
106c‧‧‧架設柱部
106d、106e‧‧‧彈簧柱部
108‧‧‧光源
112‧‧‧印刷電路板
114‧‧‧架體

权利要求:
Claims (24)
[1] 一種燈具，其包含：一反射元件，係定義有一個或多個孔洞，係配置為用以在一第一方向上通過接收自一個或多個光源並穿過該一個或多個孔洞的光線之一第一部分，且用以在一第二方向上反射接收自該一個或多個光源的光線之一第二部分；以及一折射元件，係配置為用以接收並傳送該光線之該第一部分和第二部分。
[2] 如申請專利範圍第1項之燈具，其中該一個或多個孔洞包含配置為用以傳送該光線之該第一部分至該折射元件的複數個孔洞。
[3] 如申請專利範圍第1項之燈具，其中該反射元件具有一V形剖面。
[4] 如申請專利範圍第3項之燈具，其中該V形剖面之夾角約為100度。
[5] 如申請專利範圍第1項之燈具，其中該折射元件包含配置為用以接收該光線之該第一部分的一輪廓部。
[6] 如申請專利範圍第5項之燈具，其中該輪廓部具有一V形剖面。
[7] 如申請專利範圍第5項之燈具，其中該輪廓部具有一拋物線剖面。
[8] 如申請專利範圍第6項之燈具，其中該V形剖面之該夾角約為112度。
[9] 如申請專利範圍第7項之燈具，其中該拋物線剖面之該夾角約為112度。
[10] 如申請專利範圍第1項之燈具，其中該折射元件包含一側表面。
[11] 如申請專利範圍第1項之燈具，其中該折射元件包含一對相對之側表面。
[12] 如申請專利範圍第1項之燈具，更包含配置為用以夾持該一個或多個光源的架體。
[13] 如申請專利範圍第1項之燈具，更包含一光源。
[14] 如申請專利範圍第13項之燈具，更包含複數個光源。
[15] 如申請專利範圍第13項之燈具，其中光源為一LED。
[16] 一種燈具，其包含：一光源，用以放射光線；一反射器，具有第一側邊和第二側邊，該反射器係配置和放置如下；其中由該光源放射的該光線之一第一部分自該第一側邊穿過該反射器至該第二側邊；以及由該光源放射的該光線之一第二部分透過該反射器之該第一側邊進行反射。
[17] 如申請專利範圍第16項之燈具，其中由該光源放射的該光線之該第一部分穿過該反射器中所定義的一孔洞。
[18] 如申請專利範圍第16項之燈具，其中該反射器一般為V形，且該燈具係配置為該光源係與該V形之反射器的頂點鄰接般放置。
[19] 如申請專利範圍第16項之燈具，其中該反射器一般為V形，且由該光源放射的該光線之該第一部分穿過大約在該V形之反射器之頂點所定義的一孔洞。
[20] 如申請專利範圍第16項之燈具，其中該光源為一LED。
[21] 如申請專利範圍第16項之燈具，其中由該光源放射的光線之一第三部分不穿過該反射器，且不經由該反射器之該第一側邊進行反射。
[22] 如申請專利範圍第17項之燈具，更包含一第二光源，其中由該第二光源放射的光線之一第一部分穿過該反射器中所定義的該孔洞。
[23] 如申請專利範圍第16項之燈具，更包含具有一中央透鏡部的一折射器透鏡，係配置為用以接收由該光源放射的該光線之該第一部分的至少一部分。
[24] 如申請專利範圍第23項之燈具，其中該中央透鏡部之結構係用以折射光線。

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法律状态:

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

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