專利名稱：線性照明裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種照明裝置，尤指一種在柱狀透鏡中的二側(cè)壁為對稱的全 反射面，而柱狀透鏡前端是向外凸設形成一聚光面，以將發(fā)光模塊發(fā)出的光線都 在柱狀透鏡前端方向的范圍內(nèi)投射成一線性光照的線性照明裝置。
背景技術：
一般博物館、藝廊等展覽性場所都通過特殊的燈光投射，將展覽品的特色烘 托出來。然而， 一般的投射燈發(fā)出的光線溫度較高，且?guī)в凶贤饩€，在長時間照 射后容易造成展覽品的受損。另，展覽照明一般不宜采用有色燈光，因有色燈光 的使用會使展覽品原本的色彩發(fā)生變化。因此， 一般的照明設施并無法完全應用 在所述的展場中。目前各式各樣的廣告招牌與燈箱仍是提供一個極具吸引力與有效的廣告媒 介， 一般其內(nèi)部都裝設有許多串連接線式的日光燈具以達夜間照明的目的，然而， 為達所需的照明亮度，必須使用到大量的燈具，非常消耗電力，且絕大多數(shù)的電 能都消耗在熱能上，而造成資源的浪費。傳統(tǒng)的穩(wěn)定器燈需使用啟動器，以點亮日光燈管，如果其中一只燈管損壞時， 則其所串聯(lián)的燈具均無法啟動，且因廣告招牌多設置在較高的樓板位置而不易更 換耗損的日光燈管。再者，日光燈管所發(fā)出的是散射式光源，照明度不高，聚光 能力更是不佳，于是必須在燈箱中密集地設置日光燈以減輕光影的暗帶現(xiàn)象，而 且無法做任何光線的變化以增添廣告的效果。此外，目前回收日光燈管的效益不 彰，而日光燈管中的汞對于環(huán)境的污染，甚至人體的健康都會造成極大的影響。 因此，在考慮更換燈管的頻率與維護費用下，傳統(tǒng)的日光燈管雖然成本便宜，但 使用日光燈管卻會在未來造成許多的隱憂，于是開發(fā)新的照明設備便成為業(yè)界極 有興趣的課題。在光學中的全反射現(xiàn)象可將光線傳輸?shù)綐O遠距離，且在光線反射時不會有光 線的損失。由光的折射定理中可以推導出全反射的原理，即當光線由疏介質(zhì)進入 到密介質(zhì)時，入射角會大于折射角，而光線由密介質(zhì)進入到疏介質(zhì)時，折射角會 大于入射角，折射角隨著入射角增加而增大，且光線折射的部4分隨著折射角增大 而減少；當折射角等于90度，此時所對應的入射角稱為全反射臨界角(critical angle),當入射角比臨界角大時，光線會停止進入另一界面，不再有折射光，全反 射現(xiàn)象便會發(fā)生；因為沒有折射而都是反射，使全部的光線都反射回同一介質(zhì)中， 這種現(xiàn)象稱的為全反射(total reflection)。全反射原理已應用在電信業(yè)以及內(nèi)視鏡上，光纖即是利用此一原理而制成的。 而目前LED已大量應用在具有指示功能的設施中，如能善加結(jié)合LED的優(yōu)點與 全反射原理的應用，開發(fā)出新的照明設施，不但可減少能源的浪費，并可增添多 樣的燈光效果。有鑒于此，為了改善上述的缺點，使廣告燈箱所使用的照明裝置能產(chǎn)生光源 均勻且多樣化的廣告效果，并兼具省電與減少維護成本的目的，發(fā)明人積多年的 經(jīng)驗與不斷的研發(fā)改進，遂有本發(fā)明的產(chǎn)生。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在提供一種線性照明裝置，通過柱狀透鏡在垂直左右二側(cè) 壁的平面中具有等邊梯形的橫剖面，使所述的二側(cè)壁形成對稱的全反射面，以將 全反射后的光線都向柱狀透鏡前端方向垂直投射成一線性光照。本發(fā)明的次要目的在提供一種線性照明裝置，通過于柱狀透鏡前端是向外凸 設形成一聚光面，能使經(jīng)過所述的聚光面的光線向柱狀透鏡前端方向投射時，可 再通過所述的聚光面以聚集光線在一光照范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一目的在提供一種線性照明裝置，通過一LED裝置作為發(fā)光模 塊，能使所述的線性照明裝置達到省電、耐用的目的。本發(fā)明的又一目的在提供一種線性照明裝置，通過利用塑料材料制造出一體 成型的柱狀透鏡，不需電鍍?nèi)魏谓饘賹?，容易回收再使用，能達到降低成本與環(huán) 保的訴求。為達上述的目的，本發(fā)明的線性照明裝置，包括至少一發(fā)光模塊以及一柱狀 透鏡，其中，所述的發(fā)光模塊是裝設在所述的柱狀透鏡之內(nèi)部后端，所述的柱狀 透鏡具有前后兩端，且所述的柱狀透鏡在垂直左右二側(cè)壁的平面中具有等邊梯形 的橫剖面，使其二側(cè)壁形成對稱的全反射面，以將全反射后的光線都向柱狀透鏡 前端方向垂直投射成一線性光照，而柱狀透鏡前端是向外凸設形成一聚光面，使
經(jīng)過所述的聚光面的光線向柱狀透鏡前端方向投射時，可通過所述的聚光面以聚 集光線在一光照范圍內(nèi)。


圖1為本發(fā)明線性照明裝置的實施例在使用時的剖面圖；圖2為本發(fā)明線性照明裝置的實施例的立體外觀圖；圖3為本發(fā)明線性照明裝置的實施例另一角度的立體外觀圖；圖4為本發(fā)明線性照明裝置的截面方向與長軸方向的光形分布圖；圖5為本發(fā)明線性照明裝置實際使用時的仿真圖。附圖標記說明1-線性照明裝置；11-柱狀透鏡；111-側(cè)壁；112-聚光面； 12-發(fā)光模塊；13-孔洞；a-截面方向的光形分布；b -長軸方向的光形分布圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的說明。 請參閱圖1 -圖3，其為本發(fā)明線性照明裝置1的一實施例，包括一發(fā)光模塊 12與一柱狀透4竟11。所述的發(fā)光模塊12是裝設在所述的柱狀透鏡11內(nèi)部后端之中央位置，所述 的柱狀透鏡11具有前后兩端，且所述的柱狀透鏡11在垂直左右二側(cè)壁111、 111， 的平面中具有等邊梯形的橫剖面，使其二側(cè)壁111、 1U，互相對稱，而所述的柱狀 透鏡11前端之中央位置向外凸設有一聚光面112，且所述的聚光面112是呈圓弧 曲線狀。實施時，所述的發(fā)光模塊12為一具有復數(shù)個LED (發(fā)光二極管)的LED裝 置，使所述的LED配置在上述聚光面112的中心位置上。所述的LED裝置還包 括一電子控制板(圖中未示)，所述的電子控制板是連接電源，以接受LED發(fā)光 所需的電壓與電流；由于LED燈泡的體積小、發(fā)熱量低，當嵌置在柱狀透鏡ll 內(nèi)部后端的孔洞時，可通過所述的電子控制板的驅(qū)動以產(chǎn)生多種變化的燈光效果。所述的柱狀透鏡11為一由透明的塑料材質(zhì)，例如壓克力(Polymethyl Methacrylate，聚曱基丙烯酸曱酯)，制成的封閉實心體。為使柱狀透鏡11的二 側(cè)壁lll、 lll'形成對稱的全反射面，所述的柱狀透鏡11在垂直左右二側(cè)壁111、 lll'的平面中具有等邊梯形的橫剖面，當由發(fā)光模塊發(fā)出的光線由較高折射率的
柱狀透鏡11 (折射率為1.48)要進入較低折射率的空氣(折射率接近1 )時，外 斜的二側(cè)壁111、 lll，會使光線的入射角準確地大于或等于全反射臨界角(即光線的入射角都大于或等于42.5度)，將所有自側(cè)壁iii、 nr反射的光線向柱狀透 鏡11前端方向垂直投射成一線性光照。另，柱狀透鏡11前端向外凸設的聚光面112,可使發(fā)光模塊12發(fā)出的光線 在向柱狀透鏡11前端進行時，通過所述的聚光面112以聚集光線，并投射在一光 照范圍內(nèi)。因此，請再參閱圖4與圖5，其中圖4為本發(fā)明柱狀透鏡11的截面方向與長 軸方向的光形分布圖，而圖5為實際使用時的模擬圖。通過上述方式制成的柱狀 透鏡ll,經(jīng)過實驗后可清楚看出，發(fā)光模塊12發(fā)出的光線在向柱狀透鏡11前端 進行時，通過所述的聚光面112以聚集光線，并投射在一光照范圍內(nèi)，并呈一線 性的光照范圍。所述的柱狀透鏡ii可依實際應用而制造出適當?shù)某叽?，惟其二?cè)壁ni、iir 必須為對稱的全反射面，以達到最佳全反射效果，將自側(cè)壁iii、 iir上全反射后 的光線都向柱狀透鏡ii前端方向垂直投射成一線性光照。而當使用本發(fā)明在一封閉的空間時(例如廣告燈箱)，也可在所述的LED裝置后方裝設一散熱裝置以延 長LED的壽命。因此，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點本發(fā)明通過LED作為發(fā)光模塊的來源，耗電量低且壽命長，可取代傳統(tǒng)需要啟動器的日光燈管，以作為廣告招牌或燈箱的照明裝置，能大幅減少維護成本并 達環(huán)保節(jié)能的潮流。本發(fā)明將柱狀透鏡二側(cè)壁設計為光線的全反射面，并在柱狀透鏡前端凸設一 聚光面，可將光線均勻聚集在柱狀透鏡前端的范圍內(nèi)，以增進光源亮度與線性照 射的效果，為廣告招牌與燈箱增添多樣的燈光效果。本發(fā)明無需電鍍?nèi)魏谓饘倌ぜ纯蛇_到集中光線的效果，且其柱狀透鏡耐沖擊、 不易破碎，可充分回收再利用而達環(huán)保的目的。本發(fā)明容易依需求制作成各種尺寸，也可應用在各種需要特殊照明設計的展 覽空間。綜上所述，依上文所揭示之內(nèi)容，本發(fā)明確可達到發(fā)明的預期目的，提供一 種不僅能有效均勻集中光線，兼具降低維護成本并可廣泛應用在各種商業(yè)照明場
所的線性照明裝置，極具產(chǎn)業(yè)上利用的價值，依法提出發(fā)明專利申請。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限 制性的。本專業(yè)技術人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其 進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種線性照明裝置，其特征在于其包括至少一發(fā)光模塊；一柱狀透鏡，具有前后兩端，所述發(fā)光模塊是裝設在所述的柱狀透鏡的內(nèi)部后端，且柱狀透鏡在垂直左右二側(cè)壁的平面中具有等邊梯形的橫剖面，其二側(cè)壁形成對稱的全反射面，以將全反射后的光線都向柱狀透鏡前端方向垂直投射成一線性光照，而柱狀透鏡前端是向外凸設形成一聚光面，經(jīng)過所述的聚光面的光線向柱狀透鏡前端方向投射，通過所述的聚光面以聚集光線在一光照范圍內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性照明裝置，其特征在于所述的發(fā)光模塊為一 LED裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性照明裝置，其特征在于所述的柱狀透鏡為一 封閉實心體，而所述的發(fā)光模塊是嵌設在柱狀透鏡內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性照明裝置，其特征在于所述的柱狀透鏡是由 塑料材質(zhì)制成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性照明裝置，其特征在于所述的柱狀透鏡是由 透明材質(zhì)制成。
全文摘要
本發(fā)明為一種線性照明裝置，包括至少一發(fā)光模塊以及一柱狀透鏡，其中所述的柱狀透鏡具有前后兩端，所述的發(fā)光模塊是裝設在所述的柱狀透鏡之內(nèi)部后端，而柱狀透鏡在垂直左右二側(cè)壁的平面中具有等邊梯形的橫剖面，使其二側(cè)壁形成對稱的全反射面，以將全反射后的光線都向柱狀透鏡前端方向垂直投射成一線性光照，且柱狀透鏡前端是向外凸設形成一聚光面，使經(jīng)過所述的聚光面的光線向柱狀透鏡前端方向投射時，可通過所述的聚光面以聚集光線在一光照范圍內(nèi)。
文檔編號F21S2/00GK101210657SQ20061017032
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者吳姵萱, 連金鐘 申請人:宏塑工業(yè)股份有限公司