[发明专利]可控制光束角的导光元件及灯具

说明书

技术领域

本发明是有关于一种导光元件，且特别是有关于一种可控制光束角的导光元件。 

背景技术

传统的灯具主要是由灯泡与反射灯杯所组成。反射灯杯主要的功能是用来反射光并改变灯泡所发出的光场。为使反射灯杯达到反射的效果，通常会在反射灯杯表面镀上一层高反射的金属膜。然而，透过镀膜的方式来改变光型的变化性不大，且成本较高，在应用上较受限。 

另外一种传统灯具是透过光源搭配二次光学元件，来达到改变光型的目的。然而，此种架构必须在二次光学元件中央设置凹孔，并且将光源放置在凹孔中来达到调整光型的目的。因此，二次光学元件必须配合不同形式或不同数量的光源来改变整个元件架构的设计，因而导致成本的增加。 

因此，亟需一种可改变光束角的导光元件，以解决上述问题。 

发明内容

因此，本发明的一态样是在提供一种可控制光束角的导光元件，其利用光的全反射特性来控制光的行进方向，藉此达到调整导光元件所输出的光束角的目的。故此导光元件的应用可符合各种灯光角度照射需求，同时可减少能量损耗。 

本发明的另一态样是在提供一种可控制光束角的导光元件，其可透过改变第一反射面及第二反射面延伸线的夹角角度以及导光元件的长度，来调 整光在导光元件内的行进方向，顺利达到控制输出光束角的目的。 

根据本发明的上述目的，提出一种可控制光束角的导光元件，适用以导引光线。其中光线可在导光元件中进行全反射，以产生预设光束角。导光元件为环状锥台并具有一长度及一全反射角，且导光元件包含入光面、出光面、第一反射面及第二反射面。入光面具有第一外周缘及第一内周缘。第一外周缘与第一内周缘之间具有一间距。出光面相对入光面，且出光面的面积大于入光面。其中出光面具有第二外周缘及第二内周缘。第一反射面连接第一外周缘及第二外周缘。第二反射面连接第一内周缘及第二内周缘。其中第一反射面与第二反射面的延伸线形成一夹角。其中，夹角＜全反射角，且长度＞预设距离/tan(全反射角)。 

依据本发明一实施例，上述的预设距离为间距的一半。 

依据本发明一实施例，上述的导光元件为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)导光元件，全反射角为42.16度。 

依据本发明另一实施例，上述的导光元件为聚碳酸树脂(PC)导光元件，全反射角为38.97度。 

依据本发明又一实施例，上述的出光面为粗糙面、雾面或具有网点的表面。 

依据本发明再一实施例，上述的出光面为斜面或弧面。 

依据本发明再一实施例，上述的第一反射面平行于导光元件的中心线，第二反射面则相对于中心线呈倾斜。 

依据本发明再一实施例，上述的第二反射面平行于导光元件的中心 线，第一反射面则相对于中心线呈倾斜。 

依据本发明再一实施例，上述的第一反射面及第二反射面均相对于导光元件的中心线呈倾斜。 

根据本发明的上述目的，另提出一种灯具包含导光元件及光源。导光元件为环状锥台并具有一长度及一全反射角，且导光元件包含入光面、出光面、第一反射面及第二反射面。入光面具有第一外周缘及第一内周缘。第一外周缘与第一内周缘之间具有一间距。出光面相对入光面，且出光面的面积大于入光面。其中出光面具有第二外周缘及第二内周缘。第一反射面连接第一外周缘及第二外周缘。第二反射面连接第一内周缘及第二内周缘。其中第一反射面与第二反射面的延伸线形成一夹角。光源所产生的光线是由入光面进入导光元件中，并且由出光面射出，产生预设光束角。其中，光源与第一外周缘之间的水平距离为预设距离。其中，夹角＜全反射角，且长度＞预设距离/tan(全反射角)。光源所产生的光线是由入光面进入导光元件中，并且由出光面射出，产生预设光束角。 

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下： 

图1A是绘示依照本发明第一实施方式的一种可控制光束角的导光元件的立体图。 

图1B是绘示依照本发明第一实施方式的一种可控制光束角的导光元件的剖面图。 

图2是绘示依照本发明第二实施方式的一种可控制光束角的导光元件的剖面图。 

图3是绘示依照本发明第叁实施方式的一种可控制光束角的导光元件的剖面图。 

图3A是绘示依照本发明第叁实施方式的一种聚甲基丙烯酸甲酯的导光元件的光场强度分布图。 

图3B是绘示依照本发明第叁实施方式的一种聚碳酸树脂的导光元件的光场强度分布图。