專利名稱：光源的聚光裝置及其燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光源的聚光裝置及其燈具，尤其為一種應(yīng)用于探照燈、手電筒、投射燈、照明燈或類似燈具光源前方的聚光裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技生活的腳步來臨，照明燈具往往還是需要較佳的亮度才更能符合大眾的期待，但照明燈具的設(shè)計方向，往往都思考著如何加大光源的功率，但由于增加光源的功率，雖然達(dá)到了亮度的需求，但也需花費較大的能源成本(例如較強(qiáng)的電力、較大功率的 LED及燈泡等光源產(chǎn)生器)，同時亦產(chǎn)生了較多的熱能，同時也減少了燈具的使用壽命，因此對于照明的燈具，還是需要以節(jié)省能源、環(huán)保及節(jié)省成本，才是業(yè)界最應(yīng)努力的方向。一般現(xiàn)有需要準(zhǔn)直照明的燈具，通常僅在一光源產(chǎn)生器(發(fā)光二極管或燈泡)的周圍設(shè)有一反射罩，以期使該光源產(chǎn)生器的光線能打到反射罩，再準(zhǔn)直射出，但由于該反射罩的前方有一大開口，所以光源產(chǎn)生器的一部份光線直接朝該方向漫射出去，因此光線并非皆準(zhǔn)直射出，故減弱了投射燈前方準(zhǔn)直射出范圍的中心亮度，現(xiàn)有投射燈具的缺點；這種缺點尤其在以發(fā)光二極管為光源產(chǎn)生器的設(shè)計上更為明顯，因為發(fā)光二極管為平面式的投射光源，因此對于單一弧度的反射罩，并無法將諸平行投射的光線皆準(zhǔn)直射出，該發(fā)光二極管功率及直徑愈大(即大尺寸LED)，這種缺點就更明顯，使得高功率的發(fā)光二極管應(yīng)用在投射時，其中心的亮度并沒有預(yù)期的理想，這是業(yè)界的瓶頸，一直無法有效的改善。此種專業(yè)的設(shè)計，在現(xiàn)有聚光裝置的先前專利里，查有如美國專利第6896381號專利，揭露了一種以透鏡光學(xué)元件，利用內(nèi)全反射及折射原理，達(dá)到小尺寸光源(例如 LED)聚光的目的；又如美國專利第6986593號專利，揭露了一種以小尺寸光源(例如LED) 前方設(shè)置一透鏡，雖可對于小尺寸的光源達(dá)到效果，但對于較大功率的光源并沒有等比的增加亮度，并且制作大透鏡的成本亦較貴，同時對于光線的收束功能亦未有良好的突破設(shè)計，是現(xiàn)有未臻完善之處，應(yīng)予重新設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，提供一種能將燈具的投射光線匯聚成小角度范圍準(zhǔn)直投射， 以增加投射范圍的中心亮度，并且減少耗能，主要特征是在一反射罩內(nèi)的光源產(chǎn)生器前方至少設(shè)有一反射杯，能使自光源產(chǎn)生器發(fā)出的光線中，部分朝向反射罩開口方向漫射出的光線，能經(jīng)前方反射杯的反射后而準(zhǔn)直射出，有效地降低光的損失，且光線集中的準(zhǔn)直射出，能使照明燈具提高中心亮度(射程亦較遠(yuǎn))，并減少能源的消耗，故以此裝置用的于投射燈、手電筒、照明燈具，不但能增加中心亮度，同時對大功率的燈具又具有減少體積的功能，為本發(fā)明的特色。


圖1是本發(fā)明第一種實施例的分解圖。
圖2是本發(fā)明第一種實施例的立體剖視圖。圖3是本發(fā)明第一種實施例的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明第三種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的第四種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明的第五種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明的第六種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明的第七種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是圖9的使用狀態(tài)示意圖。附圖標(biāo)記說明10-反射罩；11-反射弧面；20-光罩；21-扣緣；30-反射杯； 301-反射杯；31-外反射面；32-內(nèi)反射面；40-覆層；41-覆層；50-燈體；51-光源產(chǎn)生器； 60-連接體；70-反射罩；71-側(cè)邊；710-開口 ；80-反射杯；801-側(cè)邊；802-開口；81-反射杯；h-距離；L-光束；LO-光束；Ll-光束；L2-光束；L3-光束。
具體實施例方式為使貴審查員能清楚了解本發(fā)明的內(nèi)容，僅以下列說明搭配圖式，說明如后。請參看圖1、圖2、圖3所示，為本發(fā)明的第一種實施例，至少包含有下列所述的主要結(jié)構(gòu)一反射罩10，于內(nèi)部形成有拋物線或其他非球面的反射弧面11，以使光束L自該反射罩10的一端射出時，朝另一端射出并使光束L準(zhǔn)直。一反射杯30，設(shè)于該反射罩10的內(nèi)部，并與反射罩10具有同一中心線，該反射杯 30分別形成有可使光束L準(zhǔn)直投射的外反射面31及內(nèi)反射面32，而該反射杯30與反射罩 10的光線射入端面，在該端面的水平線之間留有一段距離h，該距離h以3mm至IOmm為最常使用，但實際上這個距離是可以依需要而調(diào)整，并不需要特別的限定；且由于該距離h的設(shè)置，能提供光束L的經(jīng)過更為順暢無礙。 因此，本案在實施成為一節(jié)能聚光裝置的燈具時，如圖1、圖3所示，在反射罩10與反射杯30的光線射入端組設(shè)有一燈體50，該燈體50上設(shè)有至少一個光源產(chǎn)生器51，該光源產(chǎn)生器51可以是發(fā)光二極管(即LED)，如本發(fā)明圖式所示，但也可以等效取代為燈泡，當(dāng)該光源產(chǎn)生器51發(fā)出的光束L射出時，由于周圍設(shè)有反射罩10的反射弧面11，再加上光源產(chǎn)生器51前方反射杯30的外反射面31及內(nèi)反射面32的設(shè)置，即可使光束L準(zhǔn)直朝另一端射出，有效改善現(xiàn)有有偏出漫射光線的缺點。其中，該反射杯30可以是一種透光體，如圖2、圖3所示，在該反射杯30的外側(cè)及內(nèi)側(cè)分別貼或鍍有可反射光線的覆層40、41，以形成外反射面31及內(nèi)反射面32 ；但在實際的運用變化時，該覆層40或41也可以是涂布于反射杯30的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，以使光束L造成單邊的折射及反射。但該反射杯30也可以是由拋光的金屬制成，以使其外側(cè)及內(nèi)側(cè)本身即具有光滑的外反射面31及內(nèi)反射面32。反射罩10與反射杯30之間在結(jié)合上有多種實施的方式，如圖1、圖2、圖3所示， 主要是設(shè)一可透光的光罩20，該光罩20能以周邊的扣緣21扣合于反射罩10的外端，而光罩20的內(nèi)側(cè)面與反射杯30相接合，而粘合是一種較方便的方式之一；亦可如圖5所示，以嵌迫扣合的方式接合，皆可達(dá)到本發(fā)明所設(shè)計的目的。請參看圖6所示，為另一種反射罩10與反射杯30的結(jié)合方式，反射罩10與反射杯30之間以數(shù)根細(xì)連接體60所連接，例如金屬的焊接，或是特殊的射出成型，或單純的粘合，惟此種為工藝上的結(jié)合技術(shù)，可以現(xiàn)有的技術(shù)手段達(dá)成，屬運用現(xiàn)有技藝方面，即不贅述。請再參看圖4所示，對于較大功率的燈具，即可在本發(fā)明的反射罩10內(nèi)設(shè)置二個 (本發(fā)明以此為例)或多個反射杯30、301，即設(shè)置多個呈一定間距的反射杯30、301，具有同一中心線，且與反射罩10的中心線重疊，則該每一反射杯30、301與反射罩10的空間內(nèi)，皆能使光線一一反射而準(zhǔn)直射出。請參看圖1、圖6所示，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用在燈具時，即形成一具有聚光裝置的高效能燈具，即在本發(fā)明聚光裝置的反射罩10及反射杯30后方，加設(shè)一燈體50，該燈體50至少具有一光源產(chǎn)生器51，且該燈體50的具有光源產(chǎn)生器51的一端組設(shè)于反射罩10的一端，且令光源產(chǎn)生器51與反射杯30之間留有距離，使光線能充分射出并予集中，此種燈具能具有更優(yōu)良的照明光度。請參看圖7所示，本發(fā)明依上揭的特征，可將反射罩70及反射杯80同理換成長方形(或正方形)，并配合具有光源產(chǎn)生器51的燈體50構(gòu)成一探照燈，亦可如圖8所示，增設(shè) (但不限于)一層反射杯81，成為多層式的設(shè)計。請參看圖8所示，本發(fā)明使用在需要特定角度照明的場合(例如車燈時)，可依需要在該方形的反射罩70及反射杯80的同一側(cè)邊71、801予以取消，而形成如圖9所示的開口 710、802，在使用時，如圖10所示，中央光束LO朝前方設(shè)出，而非開口 710、802側(cè)的光束L1、L2即被導(dǎo)向中央前方，而該具有開口 710、802側(cè)的光束L 3可由反射罩70及反射杯 80的開口 710、802側(cè)射出，更為實用。依本發(fā)明人以本發(fā)明的內(nèi)容做實際的測試時，在裝設(shè)有本發(fā)明聚光裝置燈具的中心照明強(qiáng)度約為32. 042W/sr，另于離光源產(chǎn)生器中心: 遠(yuǎn)處測試照度約為4271ux;和未使用本發(fā)明的傳統(tǒng)燈具的中心強(qiáng)度約為27. 652ff/sr及照度為3291ux相比；本發(fā)明確實聚光效果優(yōu)良，并可有效提升照度。故在實施本發(fā)明時，將具有如下的優(yōu)點1.本發(fā)明光源聚光裝置，設(shè)于照明燈具的前方，由光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光束，經(jīng)過一個或多個反射杯的反射，配合原有的反射罩來導(dǎo)正原本斜向漫射的光束，能將光束集中于小角度的范圍內(nèi)準(zhǔn)直射出，這種在不更動燈具的功率的下即可提升投射范圍內(nèi)的中心亮度，照明更為清晰，又不產(chǎn)生余熱，亦可節(jié)省電力能源，降低成本，具有產(chǎn)業(yè)界的利用價值。2.本發(fā)明的設(shè)計，能在較小的燈具體積尺寸下，即達(dá)到所有光線準(zhǔn)直的目的，較現(xiàn)有以較大體積光學(xué)元件的曲率更能縮減尺寸，使燈具更為輕、薄、短、小，為本發(fā)明的另一優(yōu)點ο以上所示僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，對本發(fā)明而言僅是說明性的，而非限制性的。 在本專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域具通常知識人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效的變更，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光源的聚光裝置，其特征在于，至少包含有一反射罩，于內(nèi)部形成有拋物線或其他非球面的反射弧面，以使光束自該反射罩的一端射出時，朝另一端射出并使光束準(zhǔn)直；至少一反射杯，設(shè)于該反射罩的內(nèi)部，并與反射罩具有同一中心線，該反射杯分別形成有可使光束準(zhǔn)直投射的外反射面及內(nèi)反射面，而該反射杯與反射罩的光線射入端面，在該端面的水平線之間留有一段距離。
2.如權(quán)利要求1所述的光源的聚光裝置，其特征在于，該反射杯為透光體，且在該透光反射杯的外側(cè)或內(nèi)側(cè)至少設(shè)有一可反射光線的覆層，以構(gòu)成反射面。
3.如權(quán)利要求1所述的光源的聚光裝置，其特征在于，該反射杯為透光體，且在該透光反射杯的外側(cè)及內(nèi)側(cè)均設(shè)有一可反射光線的覆層而構(gòu)成反射面。
4.如權(quán)利要求1所述的光源的聚光裝置，其特征在于，該反射杯是金屬材質(zhì)，且其外側(cè)及內(nèi)側(cè)為光滑的外反射面及內(nèi)反射面。
5.如權(quán)利要求1所述的光源的聚光裝置，其特征在于，該反射罩與反射杯為長方形或正方形的其中之一。
6.如權(quán)利要求5所述的光源的聚光裝置，其特征在于，該長方形或正方形的反射罩與反射杯在同一側(cè)邊形成有開口。
7.如權(quán)利要求1所述的光源的聚光裝置，其特征在于，該反射罩與反射杯之間由數(shù)根細(xì)連接體所連接。
8.如權(quán)利要求1所述的光源的聚光裝置，其特征在于，反射罩內(nèi)所設(shè)置的反射杯為二個，且每一反射杯，具有同一中心線，且與反射罩的中心線重疊。
9.一種具有聚光裝置的燈具，其特征在于，至少包含有一反射罩，于內(nèi)部形成有拋物線或其他非球面的反射弧面，以使光束自該反射罩的一端射出時，朝另一端射出并使光束準(zhǔn)直；至少一反射杯，設(shè)于該反射罩的內(nèi)部，并與反射罩具有同一中心線，該反射杯分別形成有可使光束準(zhǔn)直投射的外反射面及內(nèi)反射面，而該反射杯與反射罩的光線射入端面；一燈體，至少具有一光源產(chǎn)生器，該燈體的具有光源產(chǎn)生器的一端組設(shè)于反射罩的一端，且光源產(chǎn)生器與反射杯之間留有距離。
10.如權(quán)利要求9所述的具有聚光裝置的燈具，其特征在于，反射罩的外端套設(shè)有一可透光的光罩，該光罩于周邊具有扣緣，且光罩的內(nèi)側(cè)與反射杯相接合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光源的聚光裝置及其燈具，為一種能將燈具的投射光線匯成小角度范圍準(zhǔn)直投射，以增加準(zhǔn)直方向投射面積范圍內(nèi)的中心亮度，主要特征是在一反射罩內(nèi)的光源產(chǎn)生器前方至少設(shè)有一反射杯，能將自光源產(chǎn)生器射出的光線經(jīng)反射罩與反射杯間的連續(xù)反射后而準(zhǔn)直射出，以此裝置用的于投射燈、手電筒、照明燈具，不但能增加中心亮度，同時對大功率的燈具又具有減少體積的功能。
文檔編號F21V7/06GK102410496SQ20101028735
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者劉克迅 申請人:劉克迅