CN101737655A - 具有使来自光源的光扩散的透光性遮罩的照明器具 - Google Patents

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CN101737655A CN200910221489A CN200910221489A CN101737655A CN 101737655 A CN101737655 A CN 101737655A CN 200910221489 A CN200910221489 A CN 200910221489A CN 200910221489 A CN200910221489 A CN 200910221489A CN 101737655 A CN101737655 A CN 101737655A
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渡邉博明
清水恵一
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Abstract

本发明是有关一种照明器具(1)，包括：光源(7)，从顶棚向地板放射光；反射镜(10、41)，设置在所述光源(7)的周围；及遮光角设定机构(10、43)，通过对从所述光源(7)放射的光设定遮光角而规定来自所述光源(7)的光的放射范围。所述光源(7)、所述反射镜(10、41)及所述遮光角设定机构(10、43)由透光性遮罩(4)覆盖着。透光性遮罩(4)具有直线透过率。与所述光源(7)的光轴(01)对应的位置的所述透光性遮罩(4)的直线透过率、和偏离所述光轴(01)的位置的所述透光性遮罩(4)的直线透过率相异。

Description

具有使来自光源的光扩散的透光性遮罩的照明器具
本申请案是基于且主张2008年11月18日申请的先前日本专利申请案第2008-294727号、以及2008年12月1日申请的先前日本专利申请案第2008-306127号的优先权的权益，所述申请案的全文均以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种从顶棚向地板放射光的照明器具。更详细而言，本发明是涉及一种用以抑制仰视照明器具时的不舒适眩光(discomfort glare)并同时充分地确保明亮度的构造。
背景技术
用于室内的整体照明的照明器具正以10W/m2为目标而推行节能化。为了实现照明器具的节能化，必须提升光源本身的发光效率，并且将从光源所放射的光作为照明用的光而高效地射出。
例如，发光二极管(light-emitting diode)与荧光灯(fluorescentlamp)或白炽灯(filament lamp)之类的现有的光源相比，效率高且寿命长。发光二极管的发光效率存在年年上升的倾向，预测将来发光效率会达到200lm/W。随着发光二极管的高输出化，最近提供一种使用发光二极管作为光源的普通照明用的照明器具。当以使用着发光二极管的照明器具从顶棚向地板放射光时，为了确保受光面的照明度，则必须提高发光二极管的亮度。
但是，与荧光灯之类的现有的光源相比，发光二极管是发光部的形状较小的点光源(point source of light)。因此，当人仰视照明器具而目视到所述发光部时，使用着高亮度的发光二极管的照明器具易于给人带来不舒适眩光(discomfort glare)。
日本专利特开2007-214081号公报中所揭示的照明器具中，为了抑制眩光而在发光二极管的下方配置着具有光扩散性的半透明或乳白色的透光性遮罩。
但是，透光性遮罩妨碍光的透过，因此不可否认的是器具效率(luminaire efficiency)降低。详细而言，当使用发光二极管作为光源时，为了将通过透光性遮罩后所看见的发光二极管的亮度抑制到与先前的荧光灯相同的程度，必须使用色调更浓的透光性遮罩。由此，虽然刺目得到缓和，但是照明器具的器具效率降低到20％～40％。进而，住宅的整体照明用的照明器具必须彻底抑制直视照明器具时的眩光。
由此，所述公开专利公报中所揭示的照明器具难以抑制不舒适眩光(discomfort glare)并同时难以充分地获得作为基本照明(baselighting)的明亮度，对于此方面尚有待改善的余地。
发明内容
本发明的目的在于获得一种照明器具，此照明器具可以抑制器具效率的降低而获得足够的明亮度作为基本照明，而且可以抑制不舒适眩光。
为了达成所述目的，本发明的第一形态(first aspect)的照明器具包括：光源，从顶棚向地板放射光；反射镜，设置在所述光源的周围以获得所需的光分布(distribution of light)；遮光角设定机构，通过对从所述光源放射的光设定遮光角而规定来自所述光源的光的放射范围；以及透光性遮罩，覆盖所述光源、所述反射镜及所述遮光角设定机构。透光性遮罩具有直线透过率，且与所述光源的光轴(optical axis)对应的位置的所述透光性遮罩的直线透过率、和偏离所述光轴的位置的所述透光性遮罩的直线透过率相异。
在本发明的第一形态中，可以使用发光二极管作为光源。反射镜只要是以光源为中心而配置在此光源的周围即可。反射镜可以与照明器具的器具主体一体地形成，也可以作为与器具主体不同的构成要素。进而，反射镜较理想的是形成为从光源的侧方或背后向光的照射方向扩展开的形状。
根据本发明的第一形态1，由于主要是进行适合于办公室(office)等的整体照明，因此遮光角设定机构较理想的是在例如相对于水平面而为45°或45°以上的范围内设定所需的遮光角。
在本发明的第一形态中，透光性遮罩以与光源相对向的方式配置在光源的下方。透光性遮罩可以为透明，也可以具有光扩散性。当透光性遮罩具有光扩散性时，优选将透光性遮罩的直线透过率设定得比较高，以便可透视照明器具的内部。
在本发明的第一形态中，所谓直线透过率不同是指透光性遮罩具有至少两种直线透过率。除此以外，直线透过率在沿着与来自光源的光的放射方向正交的方向的面上，对应于自光源起算的距离而不同。
作为用以使直线透过率不同的机构，可揭示例如具有光扩散性或反射性的粒子、或者含有所述粒子的涂料。粒子及涂料可以蒸镀或涂布在透光性遮罩的外表面或内表面。进而，也可以对透光性遮罩本身赋予如直线透过率不同的那样的光扩散性，而不使用粒子或涂料。
在本发明的第二形态(second aspect)中，与光源的光轴对应的位置的透光性遮罩的直线透过率，低于偏离光源的位置的透光性遮罩的直线透过率。在第二形态中，所谓与光源的光轴对应的位置是指光源的正下方。根据第二形态，可以抑制人从光轴的正下方仰视照明器具时的不舒适眩光。
在本发明的第三形态(third aspect)中，与光源的光轴对应的位置的透光性遮罩的直线透过率，高于偏离光源的位置的透光性遮罩的直线透过率。根据第三形态，可以抑制人在偏离光轴的正下方的位置仰视照明器具时的不舒适眩光。
在本发明的第四形态(fourth aspect)中，透光性遮罩的直线透过率在与光源的光轴对应的位置和偏离光轴的位置之间连续性地变化。根据第四形态，可以抑制透光性遮罩的亮度中产生亮斑。
在本发明的第五形态(fifth aspect)中，遮光角设定机构在透光性遮罩上规定从光源所放射的光直接入射的直射区域、与包围直射区域的周边区域。进而，在所述直射区域设置着使从光源入射到直射区域的光的至少一部分朝向反射镜反射的反射机构。根据第五形态，由来自光源的直射光进行直射区域内的照明。由反射机构所反射的光在反射镜上再次被反射后朝向透光性遮罩，并作为主要对周边区域进行照明的光而供给。
在本发明的第六形态(sixth aspect)中，反射机构具有随着远离光源的光轴而使朝向反射镜反射的光减少的反射特性。根据第六形态，越远离光轴，透过透光性遮罩的光的比例越大。其结果，直射区域内的亮度分布变得均匀化。
在本发明的第七形态(seventh aspect)中，反射镜使由透光性遮罩的反射机构所反射的光朝向透光性遮罩的周边区域反射。根据第七形态，由反射机构所反射的光透过周边区域而放射到照明器具外。因此，可以将由反射机构所反射的光作为照明用的光而射出，从而可以抑制器具效率的降低。
在本发明的第八形态(eight aspect)中，遮光角设定机构包含设置在反射镜中的反射筒。反射筒具有在反射镜的中央形成开口的第1开口端部、及位于第1开口端部的相反侧的第2开口端部。光源配置在所述第2开口端部并从所述第1开口端部向透光性遮罩放射光，并且由所述反射筒的所述第1开口端部来设定遮光角。根据第八形态，反射筒的内表面成为光反射面。光反射面可以是镜面及扩散反射面中的任一者。进而，反射筒的剖面形状并不限于圆形，也可以是方形。
在本发明的第九形态(ninth aspect)中，反射镜具有比反射筒的第1开口端部而更向透光性遮罩突出的外周缘部。反射镜的外周缘部对从所述第1开口端部所放射的光设定遮光角，并且此遮光角小于由所述反射筒的所述第1开口端部所设定的遮光角。根据第九形态，可以抑制人在离开光轴的正下方的位置仰视照明器具时的不舒适眩光。
根据本发明的第十形态(tenth aspect)的照明器具，包括：光源，从顶棚向地板放射光；透光性遮罩，设置在所述光源的下方并面向所述光源；遮光角设定机构，通过对从所述光源所放射的光设定遮光角，而在所述透光性遮罩上规定从所述光源所放射的光直接入射的直射区域；第1反射机构，设置在所述透光性遮罩的所述直射区域中，使从所述光源入射到所述直射区域的光的至少一部分反射；以及第2反射机构，使由所述第1反射机构所反射的光朝向所述透光性遮罩的所述直射区域的周围反射。
本发明的第十形态的照明器具可以作为吸顶形器具、顶棚嵌入形器具或发光顶棚(luminous ceiling)而加以应用。进而，也可以通过将具有第十形态的构成的多个照明器具并排配置在顶棚上，而由多个照明器具构成一个照明系统(system)。与此同时，也可以准备使多个照明器具相互组合而单元(unit)化的多个照明模块(module)，并将这些照明模块并排配置在顶棚上。
在第十形态中，可以使用高亮度的发光二极管作为光源。照明器具的尺寸(size)例如在使用着4W的发光二极管时可设定为约100mm2，在使用着1W的发光二极管时可设定为约50mm2。根据第十形态，光源具备多个发光二极管。发光二极管被分散地配置着，并且从顶棚向地板放射光。发光二极管的元件本身可以放射白色光，当元件放射蓝色光或者紫外光时，也可以构成为利用萤光体对蓝色光或者紫外光进行波长转换后放射白色光。进而，也可以形成如下的构成：将发出相异色的多个发光二极管以满足光的三原色的关系或补色(complementary color)关系的方式加以组合后放射白色光。
在第十形态中，透光性遮罩以与光源相对向的方式配置在光源的下方。透光性遮罩可以针对每一个光源而独立，也可以针对使多个光源组合而单元化的一个照明模块的各个而独立。进而，透光性遮罩也可以形成为由多个照明模块共用的构成。透光性遮罩可为透明，也可以具有光扩散性。当透光性遮罩具有光扩散性时，较理想的是将透光性遮罩的直线透过率设定得比较高以便可透视照明器具的内部。
在第十形态中，由于主要是进行适合于办公室(office)等的整体照明，遮光角设定机构较理想的是在例如相对于水平面而为45°或45°以上的范围内设定所需的遮光角。遮光角设定机构对光分布进行控制，以使接收来自透光性遮罩的直射区域的光的受光面的照明度最适合于例如办公室中的作业。即，直射区域存在于由从90°减去遮光角而获得的值所表示的截止角(cutoff angle)的范围内。当例如遮光角为45°时，截止角成为45°。截止角的范围内的照明主要是由从光源所直接放射的光来进行。如果截止角为45°，则以光分布角为45°或45°以下所分布的光主要有助于办公室的照明。
第1反射机构使朝向透光性遮罩的直射区域的来自光源的光的至少一部分反射。通过第1反射机构的存在，可以使透光性遮罩的直射区域的亮度降低到所需的值为止。由此，当人从正下方仰视透光性遮罩时，无法直视光源，从而可减少不舒适眩光。作为第1反射机构，可以适当地选择使用如下所述的已知的机构。
(i)遍及大致整个直射区域而积层半透过性反射膜。通过半透过性反射膜的存在，入射到半透过性反射膜的来自光源的光的一部分透过半透过性反射膜及透光性遮罩的直射区域而残余的光由半透过性反射膜反射。
(ii)在直射区域积层具有多个点(dot)状图案的反射膜。点状图案相互隔开间隔而分散着，且在相邻接的图案之间存在间隙。因此，如果来自光源的光入射到图案上，则此光不透过反射膜而被反射。如果来自光源的光入射到图案之间的间隙中，则光透过反射膜及透光性遮罩的直射区域。
(iii)在直射区域积层具有多个点状图案的半透过性反射膜。
(iv)将半透过性反射膜或具有多个点状图案的反射膜积层在透光性遮罩中的面向光源的内表面、透光性遮罩中的露出在照明器具外的外表面或透光性遮罩的内部。
半透过性反射膜及具有多个点状图案的反射膜可由例如以金属蒸镀膜及金属氧化物的微粒为主体的印刷膜等的物质来形成。进而，也可以通过例如将白色树脂印刷在透光性遮罩的内表面或外表面来形成点状图案。
根据第十形态，由第2反射机构所反射的光入射到透光性遮罩中的直射区域的周围。入射到直射区域的周围的光的大部分不产生反射而透过透光性遮罩。即，可以将朝向直射区域的周围的光作为照明用的光而有效地射出，从而可以抑制器具效率的降低。
第2反射机构具有使由第1反射机构所反射的光向下方反射的功能。因此，第2反射机构优选形成为适合于以使均匀度变高的方式高效地对光进行反射的构成。例如当采用反射面作为第2光反射机构时，只要使反射面为镜面并且为如抛物面那样的旋转二次曲面即可。当使反射面为旋转二次曲面时，可以将旋转二次曲面的轴相对于铅垂线而大致平行地配置着，或者随着向光源的方向前进而向远离铅垂线的方向成锐角而倾斜配置着。由此，放射到直射区域的周围的光量增多，从而可以提高直射区域的周围的照明的均匀度。
在本发明的第十一形态(eleventh aspect)中，遮光角设定机构包含反射筒。反射筒具有朝向透光性遮罩的直射区域形成开口的第1开口端部、及位于第1开口端部的相反侧的第2开口端部。光源配置在所述第2开口端部并从所述第1开口端部向透光性遮罩放射光，并且由所述反射筒的所述第1开口端部来设定遮光角。根据第十一形态，反射筒的内表面成为光反射面。光反射面可以是镜面及扩散反射面中的任一者。进而，反射筒的剖面形状并不限于圆形，也可以是方形。
在本发明的第十二形态(twelfth aspect)中，第2反射机构对从反射筒的第1开口端部所放射的光设定遮光角，此遮光角小于由所述反射筒的所述第1开口端部所设定的遮光角。根据第十二形态，如果将例如由第1开口端部所设定的遮光角设定为45°，则可以将由第2反射机构所设定的遮光角设定为30°。由此，可以抑制人在离开光源的光轴的位置仰视照明器具时的不舒适眩光。
在本发明的第十三形态(thirteenth aspect)中，第1反射机构具有随着远离光源的光轴而使朝向第2反射机构反射的光减少的反射特性。根据第十三形态，越远离光轴，透过透光性遮罩的光的比例越大。由此，直射区域内的亮度分布变得均匀化。
根据本发明的照明器具，可以减少不舒适眩光，同时可以抑制器具效率的降低而获得足够的明亮度作为基本照明。
本发明的另外目的及优势将以下列描述来阐述，且一部分从描述中将显而易见，或者可通过实施本发明来得知。本发明的目的及优势将通过下文所特定指出的工具及组合来实现及获得。
附图说明
并入且构成本说明书的一部分的随附各图说明本发明的目前优选的实施例，以及连同用以说明本发明的原理的上文所给定的普遍描述及下文所给定的优选的实施例的详细描述。
图1是本发明的第1实施形态的照明器具的立体图。
图2是本发明的第1实施形态的照明器具的主视图。
图3是本发明的第1实施形态的照明器具的剖面图。
图4是表示本发明的第1实施形态中、具有多个反射层的透光性遮罩与多个发光二极管的位置关系的照明器具的剖面图。
图5是表示本发明的第1实施形态的照明器具的光分布的特性图。
图6是本发明的第2实施形态的照明器具的剖面图。
图7是本发明的第3实施形态的照明器具的剖面图。
图8是表示本发明的第3实施形态中、人仰视照明器具时的视线与截止角的关系的图。
图9是本发明的第4实施形态的照明器具的剖面图。
图10是本发明的第5实施形态的照明器具的剖面图。
图11是本发明的第5实施形态的照明器具的平面图。
图12是表示本发明的第5实施形态中、通过透光性遮罩的光与由半透过性反射膜反射的光的剖面图。
1：照明器具              2：器具主体
2a：边框                 2b：顶板
3：反射板组件            4：透光性遮罩
4a：内表面               5：螺丝
6：电路板                6a：安装面
7：发光二极管            10、41：反射镜
11：开口部               12：棱线
13、42、45：光反射面     15、46：直射区域
16、21、31：反射层       22、32：第1区域
23、33：第2区域          43：反射筒
44a：第1开口端部         44b：第2开口端部
47：周边区域             50：半透过性反射膜
51：图案                 A：线段
B：交点                  D：办公桌
M：作业者                O1：光轴
α：遮光角              α1：第1遮光角
α2：第2遮光角          β：截止角
θ1、θ2、θ3：角度
具体实施方式
以下，根据图1至图5来说明本发明的第1实施形态。
图1及图2揭示例如用于室内的整体照明的吸顶形的照明器具1。照明器具1具备：器具主体2、反射板组件(assembly)3及透光性遮罩4。如图1至图3所示，器具主体2直接安装在顶棚上。器具主体2为平坦的长方体，并且从下方仰视时的形状为正方形。器具主体2具有四方的边框(frame)2a与覆盖此边框2a的上端的顶板2b。顶板2b经由多个螺丝(screw)5(仅图示一个)而固定于边框2a上。
四方的电路板6收纳在器具主体2中。电路板6经由螺丝5而安装在器具主体2上，并以与顶棚平行的方式而水平地配置着。电路板6的下表面为平坦的安装面6a。多个发光二极管7安装在电路板6的安装面6a上。发光二极管7为光源的一例，且成矩阵(matrix)状地排列在安装面6a上。
根据本实施形态，各发光二极管7具有发出例如460nm波长的蓝色光的半导体发光元件、以及对半导体发光元件进行铸模(mold)的密封构件。密封构件由作为透光性材料的一例的透明硅氧树脂(silicone resin)形成。例如，将黄色的萤光体粒子混入到密封构件中。半导体发光元件所发出的蓝色光入射到透明的密封构件中。入射到密封构件中的蓝色光的一部分被黄色的萤光体粒子吸收。残余的蓝色光透过密封构件而不触碰萤光体粒子。吸收蓝色光的萤光体粒子通过波长转换而发出黄色光。其结果，黄色光与蓝色光混合而成为白色光，此白色光从发光二极管7放射。进而，发光二极管7具有沿着光的放射方向的光轴O1。光轴O1通过发光二极管7的中心并且在铅直方向上延伸。
反射板组件3由器具主体2的边框2a支撑着。反射板组件3具有与发光二极管7对应的多个反射镜10。反射镜10在电路板6的下方有规则地排列着。各反射镜10具有朝向电路板6成凹陷的形状。在各反射镜10的中央部形成着使发光二极管7露出的开口部11。
如图1及图2所示，各反射镜10包含由四条棱线12所划分的四个光反射面13。四个光反射面13配置成包围一个发光二极管7，并且随着接近发光二极管7而向上倾斜。因此，各反射镜10的光反射面13成为从发光二极管7的背后向光的放射方向扩展开的形状。因此，反射镜10以如下方式构成：使发光二极管7所发出的光向下反射而获得所需的光分布。
如图3及图4所示，各反射镜10的光反射面13的外周缘部比发光二极管7更向下方突出。光反射面13的外周缘部设定如下的遮光角α，此遮光角α在人从偏离光轴O1的位置仰视发光二极管7时，以无法直视发光二极管7的方式遮挡发光二极管7。因此，各反射镜10的光反射面13的外周缘部兼具作为遮光角设定机构的功能。
所述透光性遮罩4由例如以透明的硅氧树脂为基材的透光性材料构成。透光性遮罩4为四方的板，并嵌入至器具主体2的边框2a的内侧。透光性遮罩4从器具主体2的下方覆盖反射板组件3及多个发光二极管7。
如图4所示，依照由所述光反射面13的外周缘部来设定遮光角α，而在所述透光性遮罩4上规定从发光二极管7所放射的光直接入射的直射区域15。直射区域15是由90°减去遮光角α而获得的截止角β所规定的区域，且位于发光二极管7的正下方。发光二极管7的光轴O1在直射区域15的中央与直射区域15正交。
透光性遮罩4具有面向反射板组件3及发光二极管7的内表面4a。在透光性遮罩4的内表面4a积层着多个反射层16。反射层16以面向发光二极管7的方式而位于所述直射区域15的中央部。因此，反射层16以与发光二极管7对应的方式相互隔开间隔而有规则地排列着。
反射层16是反射机构的一例，可通过例如将白色的涂料涂布在透光性遮罩4的内表面4a、或者将具有光扩散性及反射性的物质蒸镀(vapordeposition)在透光性遮罩4的内表面4a而形成。反射层16的透光率低于透光性遮罩4，光扩散度高于透光性遮罩4。因此，在透光性遮罩4中的积层着反射层16的部分与偏离反射层16的位置上，透光性遮罩4的直线透过率相异。换言之，透光性遮罩4具有两种直线透过率。本实施形态的透光性遮罩4的、与发光二极管7的光轴O1对应的位置的直线透过率，低于偏离光轴O1的位置的直线透过率。
在第1实施形态的照明器具1中，当点亮发光二极管7时，进行如下的整体照明。发光二极管7所发出的白色光从顶棚的方向朝地板放射。从发光二极管7起沿着光轴O1放射的光到达反射层16。到达反射层16的光的一部分由反射层16反射后朝向反射镜10，并且残余的光透过反射层16及透光性遮罩4后向照明器具1的下方放射。
在发光二极管7的正下方，从发光二极管7所放射的光的一部分被反射层16遮挡。其结果，透光性遮罩4中的与反射层16对应的区域的亮度降低，从而可减少人从下方仰视照明器具1时的不舒适眩光。
进而，如图4所示，反射层16具有比发光二极管7更大的面积。因此，当在如下的角度θ1的范围内仰视照明器具1时，可以将透光性遮罩4的亮度抑制得较低，所述角度θ1是由发光二极管7起通过反射层16的外周缘部而向斜下方放射的光的放射方向与铅垂线所规定的角度。具体而言，如图5所示，例如已知在具有八块榻榻米的宽度的房间内，居住者的主要生活范围是相对于通过照明器具1的中心的铅垂线而为37.8°以内。因此，当对具有八块榻榻米的宽度的房间进行照明时，如果以使图4的角度θ1成为37.8°的方式来配置反射层16，则只要是在所述生活范围内仰视照明器具1都可以减少不舒适眩光。
反射层16以与发光二极管7的位置对应的方式相互隔开间隔而有规则地排列着。因此，从发光二极管7朝向反射层16之间的光透过透光性遮罩4而未被反射层16遮挡。除此以外，由反射层16所反射的光通过由反射镜10的光反射面13所造成的反射来控制光分布。由此，可以使从发光二极管7所放射的光不浪费而有效地射出到照明器具1外，从而可以提高器具效率。与此同时，可以将发光二极管7的光导引到透光性遮罩4中的偏离反射层16的位置，从而可以使透光性遮罩4的亮度分布均匀化。
图6揭示本发明的第2实施形态。第2实施形态与第1实施形态的不同之处在于积层在透光性遮罩4的内表面4a上的反射层21的构成。除反射层21以外的照明器具1的构成与第1实施形态相同。因此，在第2实施形态中，对于与第1实施形态相同的构成标注相同的参照符号并省略说明。
根据第2实施形态，遍及透光性遮罩4的整个内表面4a而积层着反射层21。反射层21具有位于发光二极管7的正下方的多个第1区域22、及偏离发光二极管7的多个第2区域23。第1区域22的透光率低于第2区域23，光扩散性高于第2区域23。进而，在第1区域22中，与发光二极管7的光轴O1交叉的中央部分的透光率最低，随着远离第1区域22的中央部分，透光率以连续性地提高的方式变化。
因此，根据第2实施形态的透光性遮罩4，与反射层21的第1区域22对应的部分的直线透过率，低于与第2区域23对应的部分的直线透过率，并且直线透过率对应于发光二极管7的位置而连续性地变化。
为了使透光性遮罩4的直线透过率变化，则只要使构成反射层21的白色涂料的厚度变化、或者使涂料的涂布面积变化即可。进而，也可以通过使具有光扩散性及反射性的物质的大小变化，而使透光性遮罩4的直线透过率变化。
根据第2实施形态，透光性遮罩4的直线透过率对应于发光二极管7的位置而变化。因此，当来自发光二极管7的光入射到透光性遮罩4时，可以使透光性遮罩4的亮度分布均匀化。
图7揭示本发明的第3实施形态。在第3实施形态中，多个反射层16在偏离发光二极管7的光轴O1的位置上积层在透光性遮罩4的内表面4a上。因此，根据第3实施形态的透光性遮罩4，与发光二极管7的光轴O1对应的位置的直线透过率高于偏离光轴O1的位置的直线透过率。
在第3实施形态中，从发光二极管7起沿着光轴O1放射的光透过透光性遮罩4而未被反射层16遮挡。进而，从发光二极管7向光轴O1的周围放射的光的一部分由反射层16反射后朝向反射镜10，并且残余的光透过反射层16及透光性遮罩4而向照明器具1的下方放射。
如图7所示，在由从发光二极管7起通过反射层16的外周缘部而向斜下方放射的光的放射方向与铅垂线所规定的角度θ2的范围内，从发光二极管7所放射的光被反射层16遮挡。其结果，透光性遮罩4中的与反射层16对应的区域的亮度降低。
当在办公室等中进行文书工作(desk work)时，朝向办公桌的作业者几乎不会仰视正上方的照明器具1。具体而言，如图8所示，作业者M从斜下方仰视位于离开办公桌D的位置的照明器具1的机会增多。在对照明器具1的不舒适眩光进行评价的实验中，成为对象的是由从斜下方仰视照明器具1时的作业者M的视线与铅垂线所规定的角度θ3超过30°的时刻。
由此，当在偏离发光二极管7的光轴O1的位置上设置反射层16时，只要以使图7的θ2成为30°的方式来设置反射层16，则可以减少不舒适眩光。
图9揭示本发明的第4实施形态。在第4实施形态中，遍及透光性遮罩4的整个内表面4a而积层着反射层31。反射层31具有位于发光二极管7的正下方的多个第1区域32、以及偏离发光二极管7的多个第2区域33。第1区域32的透光率高于第2区域33，光扩散性低于第2区域33。进而，在第1区域32中，与发光二极管7的光轴O1交叉的中央部分的透光率最高，随着远离包含光轴O1的第1区域32的中央部分，透光率以连续性地降低的方式变化。
因此，根据第4实施形态的透光性遮罩4，与反射层31的第1区域32对应的部分的直线透过率高于与第2区域33对应的部分的直线透过率，并且直线透过率对应于发光二极管7的位置而连续性地变化。
根据第4实施形态，当来自发光二极管7的光入射到透光性遮罩4时，可以使透光性遮罩4的亮度分布均匀化。
图10至图12揭示本发明的第5实施形态。第5实施形态与所述第1实施形态的不同之处在于反射板组件3所具有的多个反射镜41的形状。除反射镜41以外的照明器具1的构成与第1实施形态相同。因此，在第5实施形态中，对于与第1实施形态相同的构成标注相同的参照符号并省略说明。
如图10及图11所示，多个反射镜41从下方观察时的形状为圆形，且以与发光二极管7的位置对应的方式有规则地排列着。进而，各反射镜41具有面向透光性遮罩4的光反射面42。光反射面42例如为如抛物面那样的旋转二次曲面，且成为从电路板6向透光性遮罩4的方向扩展开的形状，以获得所需的光分布。
各反射镜41具备圆筒状的反射筒43。反射筒43是遮光角设定机构的一例，其相对于反射镜41而同轴状地配置着。反射筒43具有第1开口端部44a与第2开口端部44b。第1开口端部44a在光反射面42的中央部形成开口，并面向透光性遮罩4的内表面4a。第2开口端部44b位于第1开口端部44a的相反侧并面向电路板6的安装面6a。进而，反射筒43的内表面成为光反射面45。光反射面45连结着第1开口端部44a与第2开口端部44b之间。
安装在电路板6上的发光二极管7位于反射筒43的第2开口端部44b。发光二极管7所发出的光从第2开口端部44b被导引到反射筒43内，并且从第1开口端部44a向透光性遮罩4放射。反射筒43的第1开口端部44a位于发光二极管7与透光性遮罩4之间。因此，反射筒43的第1开口端部44a设定如下的第1遮光角α1，此第1遮光角α1在人从偏离光轴O1的位置仰视照明器具1时，以无法直视发光二极管7的方式遮挡发光二极管7。在本实施形态中，第1遮光角α1为45°或45°以上。
如图10所示，通过由反射筒43的第1开口端部44a来设定第1遮光角α1，而在所述透光性遮罩4上分别规定直射区域46及周边区域47。直射区域46是从发光二极管7所放射的光直接入射的区域。换言之，直射区域46是由90°减去第1遮光角α1而获得的截止角β所规定的区域，且位于发光二极管7的正下方。发光二极管7的光轴O1在直射区域46的中央部与直射区域46正交。
周边区域47包围直射区域46。周边区域47面向反射镜41的光反射面42的外周部。
如图10所示，在透光性遮罩4的内表面4a积层着多个半透过性反射膜50。半透过性反射膜50是第1反射机构的一例，其以面向发光二极管7的方式而位于所述直射区域46。因此，半透过性反射膜50以与发光二极管7对应的方式相互隔开间隔而有规则地排列着。
如图12所示，半透过性反射膜50包含具有光反射性的多个点状图案51。图案51在发光二极管7的光轴O1所通过的直射区域46的中央部变得密集，随着远离光轴O1而变得稀疏。换言之，随着从直射区域46的中央部向外周部的方向前进，图案51之间隔变宽。
如果来自发光二极管7的光入射到透光性遮罩4的直射区域46，则如图12中实线箭头所示，所入射的光的一部分触碰到图案51后朝向反射镜41的光反射面42反射。入射到直射区域46的光的残余的大部分如虚线箭头所示，通过图案51之间而到达透光性遮罩4，并且透过透光性遮罩4。朝向光反射面42的光由光反射面42反射后被导引到透光性遮罩4的周边区域47。因此，在本实施形态中，反射镜41作为第2反射机构发挥功能。
在直射区域46的中央部，与外周部相比半透过性反射膜50的图案51变得密集。因此，在直射区域46的中央部，半透过性反射膜50的反射性能较高，随着向直射区域46的外周部的方向前进，半透过性反射膜50的反射性能降低。即，半透过性反射膜50具有随着远离发光二极管7的光轴O1而使朝向光反射面42反射的光减少的反射特性。
因此，直射区域46内的亮度在半透过性反射膜50的反射作用下适度地降低。由此，直射区域46的亮度随着从直射区域46的中央部向外周部的方向前进而连续性地变高。
半透过性反射膜50仅设置在直射区域46，在包围直射区域46的周边区域47中不存在半透过性反射膜50。由此，直射区域46的直线透过率低于周边区域47的直线透过率。
如图10所示各反射镜41的外周缘部比反射筒43的第1开口端部44a而更向透光性遮罩4突出。因此，反射镜41的外周缘部设定如下的第2遮光角α2，此第2遮光角α2在人从偏离光轴O1的位置仰视照明器具1时，遮蔽反射筒43的第1开口端部44a并遮挡从第1开口端部44a所放射的光第2遮光角α2例如为30°，其小于所述第1遮光角α1。
如图10所示，第2遮光角α2由连接着反射筒43的第1开口端部44a与反射镜41的外周缘部之间的线段A来规定。如果为比线段A更下方，则从反射筒43的第1开口端部44a所放射的光朝向透光性遮罩4。根据本实施形态，从一个反射镜41起延伸的线段A进入到相邻接的其他反射镜41的外周部的下方。由此，线段A与透光性遮罩4交叉的交点B，位于设置在其他反射镜41的正下方的直射区域46与周边区域47的边界。
根据第5实施形态，发光二极管7所发出的光从反射筒41的第1开口端部44a向透光性遮罩4的直射区域46放射。入射到直射区域46的光的一部分如图10中箭头所示，触碰到半透过性反射膜50的图案51后朝向反射镜41的光反射面42反射。
由半透过性反射膜50所反射的光在反射镜41的光反射面42上再次被反射后朝向透光性遮罩4的周边区域47。朝向周边区域47的光透过透光性遮罩4而向照明器具1的下方放射。
在第5实施形态的照明器具1中，在从发光二极管7所放射的光直接入射的透光性遮罩4的直射区域46中积层着半透过性反射膜50。通过此半透过性反射膜50的存在，可以抑制直射区域46的亮度。进而，反射镜41的外周缘部规定第2遮光角α2，因此，即便在人从离开照明器具1的位置仰视时，从反射筒43的第1开口端部44a所放射的光也难以直接射入人眼中。其结果，可以使人仰视照明器具1时的不舒适眩光减少。
除此以外，由半透过性反射膜50所反射的光在反射镜41的光反射面42上朝向透光性遮罩4而再次被反射后，入射到透光性遮罩4的周边区域47。入射到周边区域47的光不产生反射而透过透光性遮罩4，然后向照明器具1的下方放射。其结果，可以将由半透过性反射膜50所反射的光作为照明用的光而有效地射出，从而可以提高照明器具1的器具效率。
与此同时，半透过性反射膜50的反射性能从直射区域46的中央部起随着朝向外周部而降低，因此，在直射区域46的外周部，通过透光性遮罩4的光的比例增加。因此，器具效率得到提升，并且即便在偏离光轴O1的位置上，也可以使光充分地射出。
根据第5实施形态，规定第2遮光角α2的线段A与透光性遮罩4的交点B，位于与邻接的反射镜41的正下方对应的直射区域46与周边区域47的边界上。因此，可以使从反射筒43的第1开口端部44a所放射的光透过与相邻的反射镜41对应的周边区域47后向照明器具1的下方射出。换言之，当所述交点B位于与相邻的反射镜41对应的直射区域46时，从反射筒43的第1开口端部44a所放射的光的一部分是由与相邻的反射镜41对应的半透过性反射膜50反射。因此，产生光的损耗，透过周边区域47的光的比例变少，器具效率降低。
因此，第2遮光角α2较理想的是设定成线段A的交点B位于与相邻的反射镜41对应的周边区域47的范围内的角度。
进而，在第5实施形态中，由于在直射区域中设置着半透过性反射膜50，因此不会直接目视到发光二极管7。在使用着黄色萤光体的发光二极管7的情况下，灯灭时黄色易于变得显着。但是，通过形成为无法直接目视到发光二极管7的构成，而使灯灭时发光二极管7的颜色变得不显着。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (13)

1.一种照明器具，其特征在于其包括：
光源(7)，从顶棚向地板放射光；
反射镜(10、41)，设置在所述光源(7)的周围以获得所需的光分布；
遮光角设定机构(10、43)，通过对从所述光源(7)所放射的光设定遮光角，而规定来自所述光源(7)的光所放射的范围；以及
透光性遮罩(4)，覆盖所述光源(7)、所述反射镜(10、41)及所述遮光角设定机构(10、43)；所述透光性遮罩(4)具有直线透过率，且与所述光源(7)的光轴(O1)对应的位置的所述透光性遮罩(4)的直线透过率、和偏离所述光轴(O1)的位置的所述透光性遮罩(4)的直线透过率相异。
2.根据权利要求1所述的照明器具，其特征在于：与所述光源(7)的光轴(O1)对应的位置的所述透光性遮罩(4)的直线透过率，低于偏离所述光源(7)的光轴(O1)的位置的所述透光性遮罩(4)的直线透过率。
3.根据权利要求1所述的照明器具，其特征在于：与所述光源(7)的光轴(O1)对应的位置的所述透光性遮罩(4)的直线透过率，高于偏离所述光源(7)的光轴(O1)的位置的所述透光性遮罩(4)的直线透过率。
4.根据权利要求1所述的照明器具，其特征在于：所述透光性遮罩(4)的直线透过率在与所述光源(7)的光轴(O1)对应的位置和偏离光轴(O1)的位置之间连续性地变化。
5.根据权利要求1所述的照明器具，其特征在于：所述遮光角设定机构(43)在所述透光性遮罩(4)上规定从所述光源(7)所放射的光直接入射的直射区域(46)、及包围所述直射区域(46)的周边区域(47)，且在所述直射区域(46)中设置着反射机构(50)，所述反射机构(50)使从所述光源(7)入射到所述直射区域(46)的光的至少一部分朝向所述反射镜(41)反射。
6.根据权利要求5所述的照明器具，其特征在于：所述反射机构(50)具有随着远离所述光源(7)的光轴(O1)而使朝向所述反射镜(41)反射的光减少的反射特性。
7.根据权利要求6所述的照明器具，其特征在于：所述反射镜(41)使由所述反射机构(50)所反射的光朝向所述透光性遮罩(4)的所述周边区域(47)反射。
8.根据权利要求1所述的照明器具，其特征在于：所述遮光角设定机构(43)包含设置在所述反射镜(41)中的反射筒，所述反射筒具有在所述反射镜(41)的中央形成开口的第1开口端部(44a)、及位于所述第1开口端部(44a)的相反侧的第2开口端部(44b)，所述光源(7)配置在所述第2开口端部(44b)并从所述第1开口端部(44a)向所述透光性遮罩(4)照射光，并且由所述反射筒的所述第1开口端部(44a)来设定所述遮光角。
9.根据权利要求8所述的照明器具，其特征在于：所述反射镜(41)具有比所述反射筒的第1开口端部(44a)而更向所述透光性遮罩(4)突出的外周缘部，所述外周缘部对从所述第1开口端部(44a)所放射的光设定遮光角，并且所述遮光角小于由所述反射筒的所述第1开口端部(44a)所设定的遮光角。
10.一种照明器具，其特征在于其包括：
光源，从顶棚向地板放射光；
透光性遮罩，设置在所述光源的下方并面向所述光源；
遮光角设定机构，通过对从所述光源所放射的光设定遮光角，而在所述透光性遮罩上规定从所述光源所放射的光直接入射的直射区域；
第1反射机构，设置在所述透光性遮罩的所述直射区域，并使从所述光源入射到所述直射区域的光的至少一部分反射；以及
第2反射机构，使由所述第1反射机构所反射的光朝向所述透光性遮罩的所述直射区域的周围反射。
11.根据权利要求10所述的照明器具，其特征在于：所述遮光角设定机构包含反射筒，所述反射筒具有朝向所述透光性遮罩的所述直射区域形成开口的第1开口端部、及位于所述第1开口端部的相反侧的第2开口端部，所述光源配置在所述反射筒的所述第2开口端部并从所述第1开口端部向所述透光性遮罩放射光，并且由所述反射筒的所述第1开口端部来设定所述遮光角。
12.根据权利要求11所述的照明器具，其特征在于：所述第2反射机构对从所述反射筒的所述第1开口端部所放射的光设定遮光角，所述遮光角小于由所述反射筒的所述第1开口端部所设定的所述遮光角。
13.根据权利要求12所述的照明器具，其特征在于：所述第1反射机构具有随着远离所述光源的光轴而使朝向所述第2反射机构反射的光减少的反射特性。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100616