專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，且特別是涉及一種使用發(fā)光二極管光源的照明裝置。
背景技術(shù)：
隨著半導體技術(shù)的進步,發(fā)光二極管(light-emitting diode, LED)所能達到的功率越來越大，且所發(fā)出的光的強度越來越高。此外，發(fā)光二極管更具有省電、使用壽命長、環(huán)保、啟動快速、體積小...等優(yōu)點。因此，發(fā)光二極管也被廣泛地應用于照明設備、交通號志、顯示器、光學鼠標. 等產(chǎn)品，且更有逐漸取代傳統(tǒng)熒光燈管或是白熾燈泡等照明裝置的趨勢。然而，以發(fā)光二極管燈泡而言，目前市場上發(fā)光二極管燈泡尚存在有一些缺點。例如，發(fā)光二極管本身所提供的光線的指向性強，因此發(fā)光二極管燈泡的配光分布(lightdistribution)不甚理想。一般來說，照明裝置的配光分布可以通過照明裝置的照度角(beam angle)來表示。圖1繪示為照明裝置的配光分布的測量方式。請參照圖1，照明裝置L會設置于暗房R內(nèi)，照度計S則是沿著測量軌跡T來測量照明裝置L所發(fā)出的光線。當照明裝置L的主出光方向A(發(fā)光二極管燈泡的出光面的法線方向)限定為0°時，測量軌跡T例如設置于+150°至-150°的范圍中。同時，照度計S需與照明裝置L相隔固定的距離d，例如為I米。簡言之，配光分布的測量方式是使照度計S與照明裝置L相隔固定的距離d之下，在+150°至-150°的范圍中進行掃描以獲得照明裝置L的配光分布曲線。并且，測量的配光分布曲線中，光線強度大于等于1/2峰值強度所對應的角度范圍為即可限定為照度角。圖2繪示為現(xiàn)有發(fā)光二極管燈泡的配光分布曲線的示意圖。請參照圖2，配光分布曲線10是測量現(xiàn)有發(fā)光二極管燈泡所獲得的結(jié)果，其中+60°與-60°之間的光線強度皆大于1/2峰值強度。因 此，由配光分布曲線10可知，現(xiàn)有發(fā)光二極管燈泡的照度角約為120。。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種照明裝置，以解決上述問題。為達上述目的，本發(fā)明提出一種照明裝置，其包括一底座、至少一發(fā)光二極管光源以及一第一擴散元件。底座具有一承載平面。發(fā)光二極管光源配置于底座的承載平面上，且發(fā)光二極管光源的一出光面實質(zhì)上平行于承載平面。第一擴散元件設置于底座的承載平面上。第一擴散元件為中空柱狀以環(huán)繞至少一發(fā)光二極管光源，且第一擴散元件的內(nèi)徑寬度由底座向外逐漸減小，其中第一擴散兀件具有包括多個表面結(jié)構(gòu)的一粗糙表面。本發(fā)明另提出一種照明裝置，包括一底座、至少一發(fā)光二極管光源以及一擴散元件。底座具有一承載平面。發(fā)光二極管光源配置于底座的承載平面上，且發(fā)光二極管光源的一出光面實質(zhì)上平行于底座的承載平面。擴散元件配置于底座的承載平面上，以覆蓋發(fā)光二極管光源。擴散元件包括一第一部分以及一第二部分。第一部分位于發(fā)光二極管光源上方。第二部分連接第一部分與底座之間，其中第一部分與第二部分具有不同的光學特性，以在第一部分與第二部分之間形成一不連續(xù)交界。為讓本發(fā)明的上述特征能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。


圖1為照明裝置的配光分布的測量方式；圖2為現(xiàn)有發(fā)光二極管燈泡的配光分布曲線的示意圖；圖3A為本發(fā)明第一實施例的照明裝置的上視示意圖；圖3B為圖3A的照明裝置沿剖線Ι-Γ的剖面示意圖；圖4A為本發(fā)明一實施例中擴散元件的示意圖；圖4B與圖4C分別為本發(fā)明一實施例中擴散元件的兩種表面結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5為本發(fā)明第二實施例的照明裝置的剖面示意圖；圖6為本發(fā)明第三實施例的照明裝置的剖面示意圖。主要元件符號說明10:配光分布曲線100、200、300、L:照明裝置110、210、310:底座112、212、312:承載平面120,220,320:光二極管光源122、222、322:出光面130,230:擴散元件130L、234L:線性軌跡132:粗糙表面140、240、340:反射層232、332:第一部分234、334:第二部分236、336:交界330A:第一擴散元件330B:第二擴散元件A:主出光方向1-1’:剖線P:間距R:暗房S:照度計SS、SS1、SS2:表面結(jié)構(gòu)T:測量軌跡W1:內(nèi)徑寬度Wo:外徑寬度

X、Y:長度
α、β:角度
具體實施例方式圖3Α繪示為本發(fā)明第一實施例的照明裝置的上視示意圖，圖3Β繪示為圖3Α的照明裝置沿剖線Ι-Γ的剖面示意圖。請參照圖3Α與圖3Β，照明裝置100包括一底座110、至少一發(fā)光二極管光源120、一擴散兀件130以及一反射層140。發(fā)光二極管光源120、擴散兀件130以及反射層140在本實施例中都是設置于底座110上,且位于底座110的同一側(cè)。底座110例如具有一承載平面112，反射層140配置于承載平面112上,并平行于承載平面112。在本實施例中，發(fā)光二極管光源120為多個，并設置于承載平面112上，且各發(fā)光二極管光源120的出光面122也實質(zhì)上平行于承載平面112。另外，擴散元件130例如為中空柱狀的結(jié)構(gòu)物以環(huán)繞于發(fā)光二極管光源120。發(fā)光二極管光源120的數(shù)量在本實施例中是以多個為例，但在其他實施例中發(fā)光二極管光源120的數(shù)量可以是一個。并且，發(fā)光二極管光源120在本實施例雖以環(huán)形排列為例，然而在其他實施例中可以呈現(xiàn)行列排列、三角排列等設置于擴散元件130圍設的范圍內(nèi)。擴散元件130例如是一錐形的中空柱狀結(jié)構(gòu)物，其內(nèi)徑寬度Wi由底座110向外逐漸減小。同時，擴散元件130的外徑寬度Wo也是由底座110向外逐漸減小。此時，擴散元件130有助于導引發(fā)光二極管光源120所發(fā)出的光線而成為錐狀的發(fā)光體。具體而言，圖3Β繪示為照明裝置100沿剖線1-1’的垂直于出光面122的剖面結(jié)構(gòu)。此時，擴散元件130垂直于承載平面112的剖面結(jié)構(gòu)例如限定出一線性軌跡130L，且線性軌跡130L與承載面112的夾角α實質(zhì)上可以為30°至70°。另外，由圖3Β所繪示的剖面結(jié)構(gòu)來看，擴散元件130垂直于承載平面112的剖面結(jié)構(gòu)的斜面長度X可以為20mm至70mm。不過，在其他實施例中，擴散元件130的尺寸及形狀可以隨不同設計需求而有所調(diào)整，因此不以上述尺寸設計為限。圖4A繪示為本發(fā)明一實施例中擴散元件的示意圖。請參照圖4A，本實施例的擴散元件130具有包括多個表面結(jié)構(gòu)·SS的一粗糙表面132。粗糙表面132的設置可以提供光線擴散作用。請同時參照圖4A與圖3B，本實施例的擴散元件130是利用本身表面上的立體結(jié)構(gòu)設計來達成光線的擴散作用。所以，擴散元件130可以利用注塑成型或是相關(guān)的模具制作工藝來制作以具有粗糙表面132。此外，在本實施例中，擴散元件130可以不需摻雜有擴散粒子或是涂布有擴散涂層。但在其他實施例中，擴散粒子與擴散涂層可以進一步地設置于擴散元件130上。詳細來說，圖4B與圖4C分別為本發(fā)明一實施例中擴散元件的兩種表面結(jié)構(gòu)的示意圖。由圖4B可知，表面結(jié)構(gòu)SSl可以是多個圓弧形結(jié)構(gòu)，而使擴散元件130的外觀呈現(xiàn)為多個半徑不同的環(huán)堆疊而成的結(jié)構(gòu)。另外，由圖4C可知，表面結(jié)構(gòu)SS2可以是多個具有尖角的棱鏡型結(jié)構(gòu)，而使擴散元件的外觀呈現(xiàn)為階梯狀的結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明的表面結(jié)構(gòu)SS并不限定圖4B與圖4C所繪示的環(huán)狀分布的態(tài)樣，在其他的實施例中，表面結(jié)構(gòu)SS可以是點狀、區(qū)塊狀或是不規(guī)則狀的分布。此外，表面結(jié)構(gòu)SS的間距P可以為25μπι至1mm，但本發(fā)明不以此為限。在一實施例中，表面結(jié)構(gòu)SS的設計可使擴散元件130具有不同的光學特性，例如光穿透率、霧度與光擴散率等。以下表一表示為具體范例I的照明裝置100中，擴散元件130具有圖4B所繪示的多個圓弧形表面結(jié)構(gòu)SSl時，其光學特性與對應的照明裝置100的照度角與出光效率。下表二表示為具體范例2的照明裝置100中，擴散元件130具有圖4C所繪示的尖角的棱鏡型表面結(jié)構(gòu)SS2時，其光學特性與對應的照明裝置100的照度角與出光效率。表一

權(quán)利要求
1.一種照明裝置，包括: 底座，具有承載平面； 至少一發(fā)光二極管光源，配置于該底座的該承載平面上，且該發(fā)光二極管光源的一出光面實質(zhì)上平行于該底座的該承載平面；以及 第一擴散元件，設置于該底座的該承載平面上，該第一擴散元件為中空柱狀以環(huán)繞該至少一發(fā)光二極管光源，且該第一擴散元件的內(nèi)徑寬度由該底座向外逐漸減小，其中該第一擴散兀件具有包括多個表面結(jié)構(gòu)的一粗糙表面。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中該多個表面結(jié)構(gòu)的間距為25μπι至1mm。
3.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中該第一擴散元件垂直于該承載平面的一剖面結(jié)構(gòu)限定出一線性軌跡，且該線性軌跡與該承載平面的夾角實質(zhì)上為30°至70°。
4.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中該第一擴散元件垂直于該承載平面的一剖面結(jié)構(gòu)的長度為20mm至70mm。
5.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，還包括第二擴散元件，配置于該底座上，以覆蓋該至少一發(fā)光二極管光源與該第一擴散元件，其中該第二擴散元件包括: 第一部分，位于該至少一發(fā)光二極管光源上方；以及 第二部分，連接該第一部分與該底座之間，其中該第一部分與該第二部分具有不同的一光學特性，以在該第一部分與該第二部分之間形成一不連續(xù)交界。
6.如權(quán)利要求5所述的照明裝置，其中該第一部分與該第二部分具有不同的該光學特性符合下述條件至少其一: 該第一部分與該第二部分的光穿透率差異至少為4% ； 該第一部分與該第二部分的霧度差異至少為5% ;以及 該第一部分與該第二部分的光擴散率差異至少為5%。
7.如權(quán)利要求5所述的照明裝置，其中該第二擴散元件符合下述條件至少其一: 該第一部分與該第二部分具有不同的厚度； 該第一部分與該第二部分分別摻雜有不同濃度的擴散粒子； 該第一部分與該第二部分各自具有粗糙度不同的粗糙表面； 該第一部分與該第二部分的表面各自涂布有不同材質(zhì)的涂層；以及 該第一部分與該第二部分的表面各自涂布有不同厚度的涂層。
8.如權(quán)利要求5所述的照明裝置，其中該第一部分為中空半球狀，而該第二部分為中空柱狀，且該第二部分的內(nèi)徑寬度由該底座向外逐漸增加。
9.如權(quán)利要求8所述的照明裝置，其中該第二部分垂直于該承載平面的一剖面結(jié)構(gòu)限定出一線性軌跡，該線性軌跡與該承載平面的夾角實質(zhì)上為45°至90°。
10.如權(quán)利要求8所述的照明裝置，其中該第一部分的球半徑為20mm至40mm，且該第二部分垂直于該承載平面的一剖面結(jié)構(gòu)的長度為20mm至40mm。
11.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中該多個表面結(jié)構(gòu)包括多個棱鏡型結(jié)構(gòu)或多個圓弧形結(jié)構(gòu)。
12.一種 照明裝置，包括: 底座，具有承載平面； 至少一發(fā)光二極管光源，配置于該底座的該承載平面上，且該發(fā)光二極管光源的一出光面實質(zhì)上平行于該底座的該承載平面；以及 擴散元件，配置于該底座的該承載平面上，以覆蓋該至少一發(fā)光二極管光源，其中該擴散元件包括: 第一部分，位于該至少一發(fā)光二極管光源上方；以及 第二部分，連接該第一部分與該底座之間，其中該第一部分與該第二部分具有不同的一光學特性，以在該第一部分與該第二部分之間形成一不連續(xù)交界。
13.如權(quán)利要求12所述的照明裝置，其中該第一部分與該第二部分具有不同的該光學特性符合下述條件至少其一: 該第一部分與該第二部分的光穿透率差異至少為4% ； 該第一部分與該第 二部分的霧度差異至少為5% ;以及 該第一部分與該第二部分的光擴散率差異至少為5%。
14.如權(quán)利要求12所述的照明裝置，其中該第二擴散元件符合下述條件至少其一: 該第一部分與該第二部分具有不同的厚度； 該第一部分與該第二部分分別摻雜有不同濃度的擴散粒子； 該第一部分與該第二部分各自具有粗糙度不同的粗糙表面； 該第一部分與該第二部分的表面各自涂布有不同材質(zhì)的涂層；以及 該第一部分與該第二部分的表面各自涂布有不同厚度的涂層。
15.如權(quán)利要求12所述的照明裝置，其中該第一部分為中空半球狀，而該第二部分為中空柱狀，且該第二部分的內(nèi)徑寬度由該底座向外逐漸增加。
16.如權(quán)利要求15所述的照明裝置，其中該第二部分垂直于該承載平面的一剖面結(jié)構(gòu)限定出一線性軌跡，該線性軌跡與該承載平面的夾角實質(zhì)上為45°至90°。
17.如權(quán)利要求15所述的照明裝置，其中該第一部分的球半徑為20mm至40mm，且該第二部分垂直于該承載平面的一剖面結(jié)構(gòu)的長度為20mm至40mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種照明裝置，其包括一底座、至少一發(fā)光二極管光源以及一第一擴散元件。底座具有一承載平面。發(fā)光二極管光源配置于底座的承載平面上，且發(fā)光二極管光源的一出光面實質(zhì)上平行于承載平面。第一擴散元件設置于底座的承載平面上。第一擴散元件為中空柱狀以環(huán)繞至少一發(fā)光二極管光源，且第一擴散元件的內(nèi)徑寬度由底座向外逐漸減小，其中第一擴散元件具有包括多個表面結(jié)構(gòu)的一粗糙表面。
文檔編號F21Y101/02GK103244844SQ20121010698
公開日2013年8月14日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者林正軒, 李巡宇, 陳品誠, 溫俊祥 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院