专利名称：发光二极管光源箱及应用该发光二极管光源箱的照明组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管光源箱及应用该发光二极管光源箱的照明组件，且特别是涉及一种可调整输出光线的发光二极管光源箱及应用该发光二极管光源箱的照明组件。
背景技术：
发光二极管光源箱中的光线发出后通常利用透镜聚焦的方式使光线集中起来后再输出光源箱，而此传输方式在气体介质中。然而，光线在气体介质中传输容易因为气体分子影响的关系使得光线散射，进而使光线的能量耗损并影响输出的品质。再者，传统发光二极管光源箱中的光线，由于其设计方式无法依据使用者的需求来调整光线强弱或是颜色。 如此一来，需要使用不同的光线强度与颜色时，就需要同时准备多个发光二极管光源箱。因此构想出一个减少能量损耗以及能在多种不同光线需求的状况下使用的发光二极管光源箱，实为业界努力的方向。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种发光二极管光源箱及应用其的照明组件，其利用发光二极管模块的设计，使得输出的光线可调整。根据本发明的一方面，提供一种发光二极管(Light Emitting Diode,LED)光源箱包括一箱体、一第一发光二极管模块以及一导光体。箱体具有一第一孔洞。第一发光二极管模块设置于箱体内，导光体设置于该箱体内位于第一发光二极管模块之前且与第一孔洞相对设置。第一发光二极管模块发出的第一光线进入导光体内行进后再行经第一孔洞。根据本发明的另一方面，提出一种照明组件包括一发光二极管光源箱及一光传导体。发光二极管光源箱包括一箱体、一第一发光二极管模块以及一导光体。箱体具有一第一孔洞。第一发光二极管模块设置于箱体内，导光体设置于该箱体内位于第一发光二极管模块之前且与第一孔洞相对设置。第一发光二极管模块发出的第一光线进入导光体内行进后再行经第一孔洞。而光传导体设置于箱体外且光传导体的一端对应于第一孔洞设置，使第一光线行经导光体后可进入光传体导内继续行进。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下
图IA为本发明的第一实施例中发光二极管光源箱的示意图；图IB为图IA中的局部示意图；图2为本发明的第二实施例中发光二极管光源箱的示意图；图3为本发明的第三实施例中发光二极管光源箱的示意图；图4为应用本发明的实施例的照明组件的示意图。
主要元件符号说明
10:照明组件
100、200,300 发光—二极
110箱体
111、151 孔洞
121、122,321 发光—二极
121，、122，、321，、w光线
123角平分线
130导光体
131混光区
131，、132’、132a’、132b’
132入光区
132a前段区
132b连接区
133、134,433 端
140滤光元件
150套筒
160散热部
161风扇
162散热元件
170回授模块
171感测器
172反馈模块
180控制模块
290反射体
400光传导体
L:长度
Μ:中点
α 1、α 2、α 3 光形全角
θ 1、θ 2 夹角
边
具体实施例方式<第一实施例>以下说明请参照图1A、图1B，图IA绘示本发明的第一实施例中发光二极管光源箱的示意图，图IB为图IA的局部示意图。发光二极管(LightEmitting Diode, LED)光源箱 100包括一箱体110、一发光二极管模块121以及一导光体130。箱体110具有一孔洞111。 发光二极管模块121设置于箱体110内，导光体130设置于箱体110内位于发光二极管模块121之前且与孔洞111相对设置。发光二极管模块121发出的光线121’进入导光体130 内行进后再行经孔洞111。
在本实施例中，发光二极管模块121可为白光二极管或是红绿蓝(RGB) 二极管。 发光二极管模块121可发出一扇形的光形，此扇形光形具有一角度，定义为光形全角α 1， 光形全角α 大于一特定角度，特定角度例如是100度。此光形由许多光线组成，其中之一为光线121’，为了方便本实施例的说明，以下以光线121’做为光线在导光体130内行进的示意代表。如图IA所示，光线121’在导光体130内行进时，碰到导光体130边缘后进行全反射。如此一来，相比较于在气体介质中传输光线，实施例利用全反射的方式在导光体130 内传输，可使得光线121’的能量耗损大幅降低。其中，导光体130为透明导光体，其可由例如是聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚碳酸脂(polycarbonate， PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneter印hthalate，PET)或玻璃所制成。此外，图 IA中的光线121’仅绘示在导光体130内的行进路径用以使附图简洁清楚，非用以限制光线 121，只能在导光体130内行进。以下进一步说明导光体130在本实施例中的设计。请参照图1B，导光体130包括一混光区131以及一入光区132。混光区131位于远离发光二极管模块121的一侧。入光区132邻接混光区131并位于靠近发光二极管模块121的一侧。入光区132的一侧边132’ 与邻接的混光区131的一侧边131’呈一夹角Θ1，夹角θ 1介于150度到165度之间，此夹角θ 1在另一实施例中也可介于0度到180度之间。而入光区132包括一前段区13 以及一连接区132b。前段区13 位于靠近发光二极管模块121的一侧。连接区13 连接混光区131及前段区13加。入光区132的侧边 132，包括前段区13 的一侧边13加，以及连接区132b的一侧边132b，。前段区13 的侧边132a，邻接于连接区132b的侧边132b，，且前段区13 的侧边132a，与连接区132b 的侧边132b’呈一夹角θ 2，此夹角θ 2介于150度到165度之间，此夹角θ 2在另一实施例中也可介于0度到180度之间。在本实施例中，如图IA所示，发光二极管光源箱100还包括发光二极管模块122， 设置于箱体110内。发光二极管模块122可为白光二极管或是红绿蓝(RGB) 二极管，其数量可以是一或多个，例如实施例的两个发光二极管模块122对称地设置于发光二极管模块 121的两侧。发光二极管模块122可发出一扇形的光形，此扇形光形具有一角度，定义为光形全角^2(图1幻，光形全角α 2例如是小于80度。此处，发光二极管模块122相对于发光二极管模块121而言，发光二极管模块122的光形全角α 2小于发光二极管模块121的光形全角α 。换句话说，发光二极管模块122属于光束集中型，而发光二极管模块121属于光束广角型。此外，发光二极管模块122所需消耗的功率小于发光二极管模块121，使得发光二极管模块122产生的热能少于发光二极管模块121。发光二极管模块122可发出一扇形的光形由许多光线组成，其中之一为光线122’，为了方便本实施例的说明，以下以光线 122’做为光线进入导光体前及在导光体130内行进的示意代表。光线122’由入光区132 的侧边132’进入到导光体130后，进入到混光区131以与光线121’形成一混光，混光行经孔洞111。更详细的说，发光二极管模块122所发出的光线122’由连接区132b的侧边132b’ 进入到导光体130中。其中，连接区132b的侧边132b’具有一长度L，在本实施例中，连接区132b所有的侧边132b’的长度皆相同，侧边132b’的长度L具有一中点M，发光二极管模块122所发出的光线122’，其光形全角α 2的角平分线123通过侧边132b’的中点Μ。更详细的说，如图IA及图IB所示，设置发光二极管模块122时，其角平分线123需通过导光体130上与发光二极管模块122相对应的连接区132b的侧边132b’的中点M,以使最大的光通量从侧边132b’进入导光体130中。此外，图IA中的光线122’仅绘示光线122’射出后及在导光体130内的行进路径，用以使附图简洁清楚，非用以限制光线122’只能在导光体130内行进。另外，连接区132b所有的侧边132b’的长度并不限缩在必须完全相同，也可视一应用的状况，依据设计者的构想做出不同侧边长度的设计。以下说明设置发光二极管模块122的功效。虽然发光二极管光源箱100中的发光二极管模块121为主要的发光元件，但在本实施例中，可通过发光二极管模块122的设置和调整其发光强度及颜色，使发光二极管光源箱100输出的光线富有更多变化。举例来说，在光源强度方面，如果输出光线亮度太低，则可调高发光二极管模块122的发光强度，使输出的光线达到预设的亮度，反之亦然。另外，也可调整发光二极管模块122的颜色，使其射出的光线122’在混光区131内与发光二极管模块121发出的光线121’混合，以得到预设的平均演色评价指数(Ra)。此外，发光二极管模块122的数量非限定如图IA中所示的两个。 在一应用例中，根据设计的状况，可搭配一个至多个的发光二极管模块122，更可以不同的发光强度及发光颜色的发光二极管模块122做搭配。在本实施例中，发光二极管光源箱100还包括一套筒150，套筒150具有一孔洞 151用以放置发光二极管模块121，且孔洞151位于套筒150底部的中心位置上。套筒150 套住导光体130具有发光二极管模块121的一端134以避免光线121’从此端134逸散出去。举例来说，假使发光二极管模块121所射出的光线121’的光形全角α 太大例如是大于100度时，或是因外力碰撞使得发光二极管模块121偏移预定的位置，使得部分光线121’ 以较小的入射角射向导光体130的边缘，此较小的入射角无法使光线121’到达导光体130 的边缘后做全反射，因而射出导光体130外部变成杂光，此杂光会造成最后输出的光线规格与预设不符，套筒150的设计即可防止此类的情事发生。如图IA所示，从发光二极管模块121射出的光线如果偏离角度过大，例如光线w，则光线w射出导光体130外部后，便会被套筒150阻挡以防止光线w变成杂光。在一应用的设计上，如选用适当大小的光形全角的发光二极管模块121时，便可省略套筒150的使用(详细说明如第三实施例所述)。在本实施例中，发光二极管模块121属于功率较高的发光模块，因此发光二极管光源箱100还包括一散热部160设置于发光二极管模块121上。散热部160包括一风扇161 及一散热元件162。如图IA所示，散热元件162依附在发光二极管模块121上，使发光二极管模块121上产生的热能传导到散热元件162，再通过风扇161产生的空气对流将散热元件 162上的热能移除以达到降温的效果。且发光二极管模块122的功率相较于发光二极管模块121较低，因此在本实施例中无设置散热部于发光二极管模块122上。但在一应用例中， 如果发光二极管模块122选择一较大功率或其他应用设计下，也可在发光二极管模块122 上设置散热部。在本实施例中，发光二极管光源箱100还包括一滤光元件140，滤光元件140位于导光体130的一端133，该端133靠近箱体110的孔洞111。滤光元件140设置在孔洞111 上，使光线要射出发光二极管光源箱100前，先经过预设的滤光元件140，以得到预设之光的性质。发光二极管光源箱100还包括一回授模块170及一控制模块180，且回授模块170电连接控制模块180，回授模块170用以侦测经过导光体130的光线121’、或光线121’及光线122’混合的混光，以产生一信号。控制模块180接收信号，并根据信号选择性地控制发光二极管模块121或发光二极管模块122的发光状态。在本实施例中，回授模块170包括侦测器171及反馈模块172。侦测器171设置在导光体130靠近箱体110的孔洞111的一端133，用以感测经过该端133的光线121’或光线121’及光线122’混合的混光并产生一信号。反馈模块172电连接侦测器171，用以接受信号。控制模块180电连接反馈模块 172,并从反馈模块172接收信号后选择性地控制发光二极管模块122。在一应用例中，反馈模块172接收信号后也可选择性地控制发光二极管模块121，亦或同时选择性地控制发光二极管模块121及发光二极管模块122。<第二实施例>以下说明请参照图2，图2绘示本发明的第二实施例中发光二极管光源箱的示意图。本实施例与第一实施例不同之处在于发光二极管光源箱200还包括一反射体四0，使发光二极管模块122发出的光线122’先透过反射体四0的反射后进入导光体130。其中， 发光二极管模块122的角平分线123延伸至反射体290后反射的线段延伸通过侧边132b’ 的中点Μ。反射体290可为镜子或高反射率的材质。其余部分皆与第一实施例相同，因此不予赘述。此外，图2中仅绘示光线122’在导光体130中的行进路径用以使附图简洁清楚及方便说明，非用以限制发光二极管光源箱200中的光线仅有光线122’以及光线仅在导光体 130中行进。其余元件部分皆与第一实施例相同，因此不予赘述。<第三实施例>以下说明请参照图3，图3绘示本发明的第三实施例中发光二极管光源箱的示意图。本实施例与第一实施例不同之处在于第一实施例中的光束广角型的发光二极管模块 121置换为光束集中型的发光二极管模块321，以及省略第一实施例中的套筒150。如图3 所示，发光二极管模块321可发出一扇形的光形，此扇形光形具有一角度，定义为光形全角 α 3，光形全角α 3实质上例如是小于80度。此光形由许多光线组成，其中之一为光线321’， 为了方便本实施例的说明，以下以光线321’做为发光二极管模块321发出光线在导光体 130内行进的示意代表。第三实施例省略第一实施例中的套筒150。因为本实施例中的发光二极管模块 321相较于第一实施例中的发光二极管模块121，属于光线较为集中的发光二极管模块，因此发光二极管模块321发出的光线321’在传送到导光体130的边缘时入射角较大，所以光线321’都以全反射的方式行进，不会有光线321’逸散到导光体130的外部变成杂光。因此，如第三实施例的设计，使用光形全角α 3较小的发光二极管模块321，使光线321’不逸散到导光体130外，即可省略第一实施例中套筒150的使用，不但不影响发光二极管光源箱的发光效果，又可降低成本。其余元件部分皆与第一实施例相同，因此不予赘述。<应用例>在一应用例上，发光二极管光源箱可应用于照明组件。以下请参照图4，图4绘示应用本发明的实施例的照明组件的示意图。照明组件10包括一发光二极管光源箱300及一光传导体400。而光传导体400设置于箱体110外且光传导体400的一端433对应于孔洞 111设置，使光线321’及光线122’行经导光体130后可进入光传体导400内继续行进。光传体导400可例如为光纤。此应用例的照明组件10中的发光二极管光源箱300，也可以上述第一实施例中的发光二极管光源箱100或第二实施例中的发光二极管光源箱200替代。本发明上述实施例所揭露的发光二极管光源箱及应用其的照明组件，相比较于以往光线在气体介质中传送造成光线能量的逸散，本发明以光传导体做为光线的传送媒介， 使光线于非气体的介质中以全反射的方式传送，避免光线能量的损耗，维持光线的强度。此外，除了发光二极管模块121作为主要的发光元件外，利用导光体预定的侧边设计搭配上发光二极管模块122的设置位置，使发光二极管模块122发出的光线可经由导光体的侧边进入到导光体内部。如此一来，调整发光二极管模块122的发光强度或颜色，即可使发光二极管模块121发出的光线及发光二极管模块122发出的光线在混光区中混合以形成混光。 因此发光二极管模块122扮演光线混合的辅助角色，使得使用者可随其需求调整出所需的光线颜色和强度，用于应用在不同的场合。综上所述，虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种发光二极管(Light Emitting Diode, LED)光源箱，包括箱体，其具有第一孔洞；第一发光二极管(Light Emitting Diode, LED)模块，设置于该箱体内，发出一第一光线；以及导光体，设置于该箱体内和位于该第一发光二极管模块之前，且相对于该第一孔洞。
2.如权利要求1所述的发光二极管光源箱，其中该导光体包括混光区，位于远离该第一发光二极管模块的一侧；以及入光区，邻接该混光区并位于靠近该第一发光二极管模块的一侧，该入光区的一侧边与邻接的该混光区的一侧边呈一第一特定夹角，该第一特定夹角介于0到180度之间。
3.如权利要求2所述的发光二极管光源箱，还包括第二发光二极管模块，设置于该箱体内，该第二发光二极管模块发出一第二光线，该第二光线由该入光区的该侧边进入到该导光体，使该第二光线进入到该混光区以与该第一光线形成一混光，该混光行经该第一孔洞。
4.如权利要求3所述的发光二极管光源箱，其中该入光区包括前段区，位于靠近该第一发光二极管模块的一侧；以及连接区，连接该混光区及该前段区，该入光区的该侧边包括该前段区的一侧边以及该连接区的一侧边，该前段区的该侧边邻接于该连接区的该侧边，且该前段区的该侧边与该连接区的该侧边呈一第二特定夹角，该第二特定夹角介于0到180度之间。
5.如权利要求4所述的发光二极管光源箱，其中该连接区的该侧边具有一长度，该长度具有一中点，该第二光线的光形全角的角平分线通过该中点，且该第二特定夹角实质上介于150度到165度之间。
6.如权利要求3所述的发光二极管光源箱，还包括反射体，使该第二光线透过该反射体的反射后进入该导光体，且该第二光线的光形全角小于80度。
7.如权利要求3所述的发光二极管光源箱，还包括回授模块及控制模块，且该回授模块电连接该控制模块，该回授模块用以侦测经过该导光体的该混光以产生一信号，该控制模块接收该信号，并根据该信号选择性地控制该第一发光二极管模块或该第二发光二极管模块的发光状态。
8.如权利要求2所述的发光二极管光源箱，其中该第一特定夹角实质上介于150度到 165度之间。
9.如权利要求1所述的发光二极管光源箱，还包括套筒，该套筒具有第二孔洞用以放置该第一发光二极管模块，且该套筒套住该导光体的一端以避免该第一光线从该端逸散出去，且该第一光线的光形全角大于100度。
10.如权利要求1所述的发光二极管光源箱，还包括散热部，该散热部设置于该第一发光二极管模块上。
11.如权利要求1所述的发光二极管光源箱，还包括滤光元件，该滤光元件位于该导光体的一端，该端靠近该第一孔洞。
12.—种照明组件，包括发光二极管光源箱，包括箱体，具有第一孔洞；第一发光二极管(Light Emitting Diode, LED)模块，设置于该箱体内，发出一第一光线；及导光体，设置于该箱体内和位于该第一发光二极管模块之前，且相对于该第一孔洞；以及光传导体，设置于该箱体外且该光传导体的一端对应于该第一孔洞设置，使该第一光线行经该导光体后可进入该光传体导内继续行进。
全文摘要
本发明公开一种发光二极管光源箱及应用其的照明组件。发光二极管(Light Emitting Diode，LED)光源箱包括一箱体、一第一发光二极管模块以及一导光体。箱体具有一第一孔洞。第一发光二极管模块设置于箱体内，导光体设置于该箱体内位于第一发光二极管模块之前且与第一孔洞相对设置。第一发光二极管模块发出的第一光线进入导光体内行进后再行经第一孔洞。
文档编号F21V13/00GK102537694SQ20101060247
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者叶志庭, 黄国瑞 申请人:联胜(中国)科技有限公司, 胜华科技股份有限公司