專利名稱：高亮度顯示的燈罩及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種高亮度顯示的燈罩及其制作方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，傳統(tǒng)作為照明光源的燈泡10的亮度充足，為防止眩光刺眼及促進(jìn)燈光的柔和，使用半透明的燈罩12讓燈泡10發(fā)出的光線14部分地穿透燈罩12，但是此種光源較耗電且壽命短。
發(fā)光二極管(LED)因?yàn)閴勖L(zhǎng)及省電等優(yōu)點(diǎn)，也被用來作為光源，但由于亮度不足的缺點(diǎn)，在應(yīng)用上仍以裝飾燈為主。如圖2所示，為使LED 20的色光停留在燈罩上，使用半透明的混光罩22，然而，當(dāng)光線24照射在混光罩22上時(shí)，大部分的光被混光罩22擋住，造成亮度降低。為了提高亮度，裝飾燈一直朝向高功率及大流明值的LED發(fā)展，但高功率的LED價(jià)格昂貴也較耗電。再者，LED為面光源可視角有限，如圖3所示，因此在一般照明的應(yīng)用上，點(diǎn)光源才是較佳的光源，如圖4所示，所以LED一直局限在投射燈的發(fā)展與應(yīng)用上。
圖5是一般的車尾燈30，其包括一光源32及一具有菱形立體錐狀刻紋342的燈罩34。圖6是圖5中燈罩34的剖面圖。圖7是圖6中燈罩34的局部放大圖。由于燈罩34為透明材質(zhì)，因此當(dāng)光源32的入射光322照射在燈罩34上的菱形立體錐狀刻紋342將產(chǎn)生漫射光324、反射光326、折射光328及穿透光329，其中僅有漫射光324可以達(dá)到全視角的效果，但亮度不足，而反射光326與穿透光329雖然具有高亮度，但是反射光326的方向朝向光源側(cè)，而穿透光329則因?yàn)槿肷涔馀c菱形立體錐狀刻紋342所成的角度，使得穿透光329僅在一定的視角才可看見。菱形立體錐狀刻紋342的設(shè)計(jì)著重于外部光源的反光設(shè)計(jì)，所以在燈罩內(nèi)的光源的投射上，亮度及均勻度的顯示有所不及。
圖8是常用具有多角度穿透光散射設(shè)計(jì)的透明燈罩36。圖9為圖8中燈罩36的剖面圖。燈罩36朝外的一面上具有許多半圓球362形成密集的凸點(diǎn)，而朝向光源38的一面則為一平面，燈罩36上半圓球362的作用就如凸透鏡一般，當(dāng)光源38的入射光382進(jìn)入半圓球362焦點(diǎn)時(shí)，將形成多角度穿透光386向外散射，然而，當(dāng)入射光382照射在燈罩36時(shí)，大部分的入射光382被反射形成朝向光源38的反射光384，因而減少了亮度。
因此，提供一種高亮度顯示的燈罩，是被廣泛期望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提出一種成本低廉的高亮度顯示的燈罩及其制作方法。
根據(jù)本發(fā)明，一種高亮度顯示的燈罩包括一具有綿密的細(xì)孔的透明基材，每一該細(xì)孔的一側(cè)或兩側(cè)邊緣具有光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)。
本發(fā)明還提供了制造高亮度顯示的燈罩的制作方法，包括在一透明基材上形成綿密的細(xì)孔，以及每一該細(xì)孔的邊緣在熔融時(shí)因內(nèi)聚力及表面抗張力的作用而形成一光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)的步驟。
根據(jù)上述方案，當(dāng)光線照射在該凸環(huán)時(shí)，光線被散射，因而達(dá)到大視角可視的效果。該細(xì)孔藉高溫的針狀物穿刺該透明基材或是以弱激光束或高壓熱風(fēng)熱溶該透明基材而形成，每一該細(xì)孔的邊緣在溶融時(shí)因內(nèi)聚力的作用而形成該凸環(huán)，制作成本低廉。


圖1為傳統(tǒng)光源及燈罩的示意圖。
圖2為現(xiàn)有的LED裝飾燈示意圖。
圖3為面光源的示意圖。
圖4為點(diǎn)光源的示意圖。
圖5為一般的車尾燈示意圖。
圖6為圖5中燈罩34的剖面圖。
圖7為圖6中燈罩34的局部放大圖。
圖8為常用具有多角度穿透光散射設(shè)計(jì)的透明燈罩36的示意圖。
圖9為圖8中燈罩36的剖面圖。
圖10為根據(jù)本發(fā)明的LED裝飾燈示意圖。
圖11為圖10中燈罩72的局部放大圖。
圖12為以機(jī)械加工方式在塑膠基材上制作細(xì)孔的第一實(shí)施例示意圖。
圖13為以機(jī)械加工方式在塑膠基材上制作細(xì)孔的第二實(shí)施例示意圖。
圖14為以機(jī)械加工方式在塑膠基材上制作細(xì)孔的第三實(shí)施例示意圖。
圖15為以模造成型制作高亮度顯示燈罩的第一實(shí)施例示意圖。
圖16為以模造成型制作高亮度顯示燈罩的第二實(shí)施例示意圖。
圖17為根據(jù)本發(fā)明的廣告看板示意圖。
圖18為另一LED裝飾燈的立體分解圖。
圖19為另一LED裝飾燈結(jié)合后的示意圖。
圖20為再一LED裝飾燈的立體分解圖。
圖21為再一LED裝飾燈結(jié)合后的示意圖。
圖22為本發(fā)明燈罩的另一實(shí)施例示意圖。
主要元件符號(hào)說明10燈泡12燈罩14光線20LED22混光罩 24光線30車尾燈 32光源322 光源32的入射光 324 漫射光326 反射光 328 折射光
329穿透光 34 燈罩342菱形立體錐狀刻紋36 燈罩362燈罩36上半圓球 38 光源382光源38的入射光 384反射光386穿透光 40 透明塑膠板42 針狀的高溫金屬 44 細(xì)孔46 凸環(huán)48 弱激光束產(chǎn)生槍482弱激光束49 熱風(fēng)噴嘴492高壓熱風(fēng)50 透明塑膠板52 滾筒522細(xì)針54 加熱器 56 溫控感測(cè)器60 透明塑膠板 62 模座622細(xì)針64 加熱器66 溫控感測(cè)器 70 LED裝飾燈72 燈罩722細(xì)孔724凸環(huán)7242 凸環(huán)724的光滑曲面7244 細(xì)孔722的孔壁 7246 凸環(huán)724的光滑曲面74 LED光源 76 LED光源的入射光762LED光源的入射光 764LED光源的入射光766反射光 768穿透光80 廣告看板82 透明塑膠板84 細(xì)孔86 背投射燈88 光線90 LED裝飾燈92 防塵蓋 94 燈罩942細(xì)孔96 燈罩962細(xì)孔98 防塵罩
99 LED投射燈100 LED裝飾燈102LED投射燈104 LED光源106燈罩 108 防塵罩110燈罩 112 細(xì)孔114凸環(huán) 116 凸環(huán)114的光滑曲面118燈罩110的一側(cè)平面具體實(shí)施方式
圖10顯示一LED裝飾燈70，其燈罩72是根據(jù)本發(fā)明的高亮度顯示燈罩，基材為高透明度的材質(zhì)，例如塑膠薄板、PVC(聚氯乙烯)、PC(聚碳酸酯)、PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)、PS(聚苯乙烯)及壓克力(丙烯酸類塑料)等，其上具有綿密的細(xì)孔722，每一個(gè)細(xì)孔722的邊緣具有光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)724，當(dāng)LED光源74發(fā)出的入射光76照射到凸環(huán)724時(shí)，入射光76被散射，達(dá)到大視角可視的效果。因?yàn)闊粽?2為高透明度的材質(zhì)，且布滿細(xì)孔722，因此入射光76在進(jìn)入每一細(xì)孔的孔壁時(shí)，所發(fā)生的反射、散射及穿透等光行進(jìn)路線改變的現(xiàn)象，可以大為增加光在燈罩上可顯示的亮度。與傳統(tǒng)混光罩的LED裝飾燈相比，在相同的亮度下，應(yīng)用本發(fā)明燈罩的裝飾燈70的LED光源74的輸出功率能降低30％到50％，進(jìn)而讓成本降低40％到60％。圖11是圖10中燈罩72的局部放大圖，當(dāng)LED光源74發(fā)出的入射光76照射到燈罩72上的凸環(huán)724時(shí)，部分入射光762照射至細(xì)孔722的孔壁7244上而產(chǎn)生反射光766，部分入射光764則照射至凸環(huán)724的內(nèi)側(cè)光滑曲面7242，因透鏡的光學(xué)原理，進(jìn)入凸環(huán)724的入射光764的路徑發(fā)生改變，接著外側(cè)的光滑曲面7246使入射光764形成多角度穿透光768，綜合入射光762及764的反射及穿透光766及768多角度散射的原理，可使LED裝飾燈70的亮度大為改善。其中，細(xì)孔722的孔徑x在0.3mm到6.0mm之間或是等面積的不規(guī)則開孔，細(xì)孔722之間的間距y在0.6mm至9.0mm之間，細(xì)孔722的大小與燈罩72的剖面厚度z成正比，燈罩72的剖面厚度z在0.3mm至6mm之間，細(xì)孔722的形狀可以是圓形、橢圓形、矩形、長(zhǎng)條形及其它不規(guī)則的形狀。
本發(fā)明的燈罩制成方式包括模造成型及機(jī)械加工等。圖12是以機(jī)械加工方式在塑膠基材上制作細(xì)孔的第一實(shí)施例，其利用針狀的高溫金屬42穿刺透明塑膠板40，在形成細(xì)孔44時(shí)，其邊緣因受熱而溶化成半液狀的流體，在冷卻凝固的過程中，因半液狀流體的表面抗張力及內(nèi)聚力的作用而形成光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)46。凸環(huán)46在光線的照射下，反射一環(huán)狀光圈，如同葉尖懸垂的水珠在太陽光底下映像出耀眼光點(diǎn)一般。圖13是以機(jī)械加工方式在塑膠基材上制作細(xì)孔的第二實(shí)施例，其以弱激光束產(chǎn)生槍48產(chǎn)生弱激光束482熱溶透明塑膠板40形成細(xì)孔44。圖14是以機(jī)械加工方式在塑膠基材上制作細(xì)孔的第三實(shí)施例，其以熱風(fēng)噴嘴49產(chǎn)生高壓熱風(fēng)492熱溶塑膠板40形成細(xì)孔44。在圖13及圖14的實(shí)施例中，在形成細(xì)孔44時(shí)，其邊緣同樣因受熱而溶化成半液狀的流體，在冷卻凝固的過程中，半液狀流體由表面抗張力及內(nèi)聚力的作用而形成光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)46。
圖15是以模造成型制作高亮度顯示燈罩的第一實(shí)施例，其利用具有許多細(xì)針522且為高導(dǎo)熱材質(zhì)的滾筒52以連續(xù)滾轉(zhuǎn)方式加工透明塑膠板50，在滾筒52的內(nèi)部包含加熱器54以加熱溫度，以及溫控感測(cè)器56控制加熱的溫度。
圖16為以模造成型制作高亮度顯示燈罩的第二實(shí)施例，其利用高導(dǎo)熱材質(zhì)的模座62上的許多細(xì)針622以連續(xù)模壓方式加工透明塑膠板60，在模座62的內(nèi)部包含加熱器64以加熱溫度，以及溫控感測(cè)器66控制加熱的溫度。由于本發(fā)明的制作方法簡(jiǎn)單且塑膠板材的價(jià)格便宜，因此成本相當(dāng)?shù)土?br> 圖17為廣告看板80的實(shí)施例，透明塑膠板82為根據(jù)本發(fā)明的亮度顯示裝置，其上具有綿密的細(xì)孔84布成符號(hào)、文字或圖案，當(dāng)背投射燈86照射透明塑膠板82時(shí)，光線88被細(xì)孔84邊緣的凸環(huán)散射而展現(xiàn)高亮彩的圖案，達(dá)到宣傳的效果。背投射燈86可以是傳統(tǒng)光源或LED燈。
圖18及圖19顯示應(yīng)用本發(fā)明燈罩的LED裝飾燈90的另一實(shí)施例，其中圖18是LED裝飾燈90的立體分解圖，圖19是為L(zhǎng)ED裝飾燈90結(jié)合后的示意圖。高亮度顯示的燈罩96具有綿密的細(xì)孔962，每一細(xì)孔962的邊緣都形成光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)，當(dāng)LED投射燈99的光線照射在這些細(xì)孔962時(shí)，將被折射、散射或反射至各方向，在燈罩96的內(nèi)部放入一倒錐狀的燈罩94，其上同樣具有綿密細(xì)孔942，而每一細(xì)孔942的邊緣也都有光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)，燈罩94用來補(bǔ)強(qiáng)側(cè)面光的亮度，在燈罩94及96的共同作用下，讓LED裝飾燈90達(dá)到高亮彩多角度可視的效果，燈罩96的外側(cè)套上一透明的防塵罩98，而其上方也放上透明的防塵蓋92，以防止灰塵沾附在燈罩94及96上，影響光線的折射、散射及反射。
圖20及圖21顯示應(yīng)用本發(fā)明燈罩的LED裝飾燈100的再一實(shí)施例，其中圖20為L(zhǎng)ED裝飾燈100的立體分解圖，圖21為L(zhǎng)ED裝飾燈100結(jié)合后的示意圖。參照?qǐng)D20及21，LED投射燈102具有一LED光源104，圓錐狀的高亮度顯示燈罩106具有綿密細(xì)孔1062，每一細(xì)孔1062的邊緣都具有光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)，當(dāng)LED光源104所發(fā)出的光線照射至細(xì)孔1062的孔壁及邊緣的光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)時(shí)，將被折射、散射或反射至各方向，因此，LED裝飾燈100可達(dá)到如點(diǎn)光源一般高亮彩多角度可視的效果，在燈罩106外側(cè)套上一透明的防塵罩108，以防止灰塵沾附在燈罩106上，影響光線的折射、散射及反射。
在前述的實(shí)施例中，例如圖11所示，每一細(xì)孔722邊緣的環(huán)狀凸環(huán)724的兩側(cè)均具有一光滑曲面7242及7246，但在其它實(shí)施例中，可以僅有一側(cè)具有光滑曲面，如圖22所示，在燈罩110上包含多個(gè)綿密細(xì)孔112，其邊緣具有環(huán)狀凸環(huán)114，每一該環(huán)狀凸環(huán)114的一面的細(xì)孔邊緣具有一光滑曲面116，而另一面的細(xì)孔邊緣則為一平面118。
權(quán)利要求
1.一種高亮度顯示的燈罩，包括一透明基材，其特征是透明基材上具有綿密的細(xì)孔，每一該細(xì)孔的一側(cè)或兩側(cè)邊緣具有一光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的高亮度顯示的燈罩，其特征是該凸環(huán)由該透明基材從溶融狀態(tài)冷卻而形成。
3.如權(quán)利要求1所述的高亮度顯示的燈罩，其特征是該細(xì)孔由高溫針狀物穿刺該透明基材形成。
4.如權(quán)利要求1所述的高亮度顯示的燈罩，其特征是每一該細(xì)孔的孔徑及該透明基材的板厚為0.3mm到6.0mm。
5.如權(quán)利要求1所述的高亮度顯示的燈罩，其特征是所述復(fù)數(shù)個(gè)細(xì)孔之間的間距為0.6mm到9.0mm。
6.如權(quán)利要求1所述的高亮度顯示的燈罩，其特征是該細(xì)孔的形狀包括圓形、橢圓形、矩形、長(zhǎng)條形或其它不規(guī)則的形狀。
7.一種高亮度顯示的燈罩的制作方法，其特征是包括在一透明基材上形成綿密的細(xì)孔，以及每一該細(xì)孔的邊緣在熔融時(shí)因內(nèi)聚力及表面抗張力的作用而形成一光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)的步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的高亮度顯示的燈罩的制作方法，其特征是該形成細(xì)孔的步驟包括以高溫針狀物穿刺該透明基材。
9.如權(quán)利要求7所述的高亮度顯示的燈罩的制作方法，其特征是每一該細(xì)孔的孔徑及該透明基材的板厚為0.3mm到6.0mm。
10.如權(quán)利要求7所述的高亮度顯示的燈罩的制作方法，其特征是所述復(fù)數(shù)個(gè)細(xì)孔之間的間距為0.6mm到9.0mm。
11.如權(quán)利要求7所述的高亮度顯示的燈罩的制作方法，其特征是該細(xì)孔的形狀包括圓形、橢圓形、矩形、長(zhǎng)條形或其它不規(guī)則的形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高亮度顯示的燈罩，包括一透明基材，其上有綿密的細(xì)孔，每一細(xì)孔的一側(cè)或兩側(cè)邊緣具有光滑曲面環(huán)狀凸環(huán)。當(dāng)光線照射在該凸環(huán)時(shí)，光線被散射，因而達(dá)到大視角可視的效果。本發(fā)明制作該高亮度顯示的燈罩的方法包括以高溫針狀物穿刺該透明基材或是以弱激光束或高壓熱風(fēng)熱溶該透明基材的步驟。本發(fā)明的制作方法具有成本低廉的效果。
文檔編號(hào)F21V3/00GK1971130SQ20051012602
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者江昆淵 申請(qǐng)人:江昆淵