CN101839448A - 边缘光型照明装置 - Google Patents

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CN101839448A CN201010138809A CN201010138809A CN101839448A CN 101839448 A CN101839448 A CN 101839448A CN 201010138809 A CN201010138809 A CN 201010138809A CN 201010138809 A CN201010138809 A CN 201010138809A CN 101839448 A CN101839448 A CN 101839448A
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小山浩士
川边一成
村濑新三
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Abstract

本发明提供在室内的人可以感觉良好的亮度的边缘光型照明装置。一种边缘光型照明装置(7)，其特征在于，具备近似四边形状的导光板(1)、配设于该导光板(1)至少1个侧端面侧的光源(2A)、配设于与导光板(1)的出光面对向的反射面侧的近似四边形状的反射膜(3)、和配设于导光板(1)的出光面侧的近似四边形状的光扩散板(6)，所述导光板(1)的出光面是从光源2A射出而入射于所述导光板(1)的侧端面的光所射出的面，在所述导光板(1)的反射面的表面形成有使光散射的散射部；在所述光扩散板(6)的外表面，该光扩散板(6)的某1边的附近的亮度A1、与所述1边对向的1边的附近的亮度A2、以及与该对向的2边等距离描画出的线附近的亮度B满足下述式(1)和(2)。式(1)：1.2×A1≤B≤3.0×A1式(2)：1.2×A2≤B≤3.0×A2

Description

边缘光型照明装置
技术领域
本发明涉及边缘光(edge light)型照明装置。所述照明装置作为办公室、住宅室内中使用的照明装置是有用的。
背景技术
作为所谓的边缘光型照明装置，如下的照明装置广为知悉：具备光源、用于使从该光源入射的光进行面发光的导光板、和位于该导光板的出光面侧的光扩散板，以使从所述光扩散板发出的光的亮度变得均匀的方式对其进行控制(例如参照专利文献1～6)。
专利文献1：日本特开平4-257824号公报
专利文献2：日本特开平8-41831号公报
专利文献3：日本特开平8-41832号公报
专利文献4：日本特开平3-5726号公报
专利文献5：日本特开平5-196940号公报
专利文献6：日本特开平3-256090号公报
发明内容
然而，将以往的边缘光型照明装置在办公室、住宅室内中使用，在室内的人并不能感觉充足的光照。所以，本发明的目的在于提供使室内的人能感觉到良好的光照的边缘光型照明装置。
本发明人等经过精心研究，结果完成了能达成上述目的的本发明。即，本发明是一种边缘光型照明装置，其特征在于，具备近似四边形状的导光板、配设于该导光板至少1侧端面侧的光源、配设于与所述导光板的出光面对向的反射面侧的近似四边形状的反射膜、和配设于所述导光板的出光面侧的近似四边形状的光扩散板，所述导光板的出光面是从所述光源射出而入射于所述导光板的侧端面的光所射出的面，在所述导光板的反射面的表面形成有使光散射的散射部，在所述光扩散板的外表面，该光扩散板的某1边的附近的亮度A1、与所述1边对向的1边的附近的亮度A2、以及与该对向的2边等距离描画出的线附近的亮度B满足下述式(1)和(2)，
式(1)：1.2×A1≤B≤3.0×A1
式(2)：1.2×A2≤B≤3.0×A2
根据本发明，可以提供在室内的人能感觉良好的亮度的边缘光型照明装置。而且本发明的边缘光型照明装置在其法线方向的正下方的照度也良好，尤其适宜作为室内的照明装置。
附图说明
图1是模式化地表示在导光板的对向的2个侧端面侧配设有光源而成的本发明的边缘光型照明装置的一例的截面图。
图2是模式化地表示在导光板的1个侧端面侧配设有光源而成的本发明的边缘光型照明装置的一例的截面图。
图3是模式化地表示在导光板的对向的2个侧端面侧配设有光源而成的本发明的照明装置的一例的立体图。
图4是显示在实施例1中的导光板的反射面形成的点状的散射部的密度分布[纵轴：点占有密度(％)、横轴：距配设有光源的侧端面侧的距离(mm)]的一例的坐标图。
图5是显示在比较例1中的导光板的反射面形成的点状的散射部的密度分布[纵轴：点占有密度(％)、横轴：从配设有光源的侧端面侧开始的距离(mm)]的一例的坐标图。
图6是表示任意的1个点、和与该点邻接的点的位置关系的图(图中的数值单位为mm)。
符号说明
1导光板
10散射部
2A LED照明
2B LED阵列
3反射膜
4反射镜
5铝制的框体
6光扩散板
7边缘光型照明装置
具体实施方式
对于本发明的边缘光型照明装置，边参照图1～图3边进行说明，但本发明不限于此。图1是模式化地表示在导光板的对向的2个侧端面侧配设有光源而成的本发明的边缘光型照明装置的一例的截面图。图2是模式化地表示在导光板的1个侧端面侧配设有光源而成的本发明的边缘光型照明装置的一例的截面图。图3是模式化地表示在导光板的对向的2个侧端面侧配设有光源而成的本发明的边缘光型照明装置的一例的立体图。如图1至图3所示，本发明的边缘光型照明装置7具备导光板1、配设于导光板1的至少1个侧端面侧的光源2A、配设于与所述导光板1的出光面对向的反射面侧的近似四边形状的反射膜3、和配设于所述导光板1的出光面侧的近似四边形状的光扩散板6，所述导光板1的出光面是从所述光源2A射出而入射于所述导光板1的侧端面的光所射出的面。
导光板1优选光透过性良好的透明基板。作为透明基板的材质，可以举出例如甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚烯烃树脂等的1种以上的热塑性树脂等。另外，作为透明基板，可以使用这些树脂的层叠体。其中，从透明性、导光性、加工性的角度出发优选甲基丙烯酸树脂。更优选甲基丙烯酸树脂的全光线透射率为90％以上。
导光板1优选近似四边形状的平板。在此所说的近似四边形状是指正方形、长方形、菱形等由4个边构成的形状，其顶角部也可以加工成带有圆形。导光板1的厚度通常为1～10mm左右，优选3～8mm。另外，从能使从后述的光源2A发出的光良好地入射的角度出发，优选导光板1的厚度比光源2A(或其单元整体)的厚度厚。
作为光源2A，如图2所示，可以配设于导光板1的1个侧端面侧，如图1和图3所示，也可以配设于相互对向的2个侧端面侧。作为光源，可以举出荧光灯、冷阴极管、LED等。在使用荧光灯、冷阴极管时，通常与导光板的侧端面的长边方向近似平行地配设。在使用LED时，通常使LED与导光板的侧端面的长边方向近似平行地多个配设。特别是由于LED的尺寸小，因而在将照明薄型化方面是有用的。对于LED的颜色没有特别限制，但在住宅、办公室、商业设施等室内、加油站内、车辆内的使用方面，优选白色。作为白色LED，可以举出通过组合蓝色LED与黄色荧光体而发白色光的LED、通过组合红、蓝、绿色的各个LED而发白色光的LED等。
作为配设于导光板1的反射面侧的反射膜3，例如可以举出白色聚酯制的低发泡膜、在玻璃或塑料膜上蒸镀反射率高的金属的膜等。反射膜3的厚度通常为50～400μm左右。
在导光板1的出光面侧配设有光扩散板6。作为所述的光扩散板6，可以采用对透明基板赋予光扩散性能的以往公知的光扩散板。作为该透明基板的材质，与上述导光板一样，可以举出例如甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚烯烃树脂等的1种以上的热塑性树脂等。另外，作为光扩散板也可以使用这些树脂的层叠体。其中，从成形性、表面硬度的方面考虑，优选甲基丙烯酸树脂。作为对所述透明基板赋予光扩散性能的方法，可以采用以往公知的方法，例如在透明基板的表面施加凹凸形状的方法、在透明基板内含有与该透明基板的折射率不同的1种以上的光扩散剂的方法等。作为光扩散剂，可以举出丙烯酸系交联珠、MS系交联珠等的有机系微粒、二氧化硅、氧化钛、硫酸钡等的无机系微粒。其中，优选上述有机系微粒。光扩散板6优选雾度值为80～100％，全光线透射率为35～80％。
光扩散板6与上述导光板1同样，优选近似四边形状的平板。其厚度通常为0.1～5mm左右，优选0.5～4mm。
具有上述各部件的本发明的边缘光型照明装置，其特征在于，在所述光扩散板6的外表面，该光扩散板6的某1边附近的亮度A1、与所述1边对向的1边附近的亮度A2、以及与它们对向的2边等距离描画出的线附近的亮度B满足下述式(1)和(2)，
式(1)：1.2×A1≤B≤3.0×A1
式(2)：1.2×A2≤B≤3.0×A2
满足所述式(1)和式(2)的边缘光型照明装置，具体而言意味着如下的照明装置：与该照明装置的两端部附近的亮度相比，该照明装置的中央部附近的亮度变得相当程度地高(1.2倍以上且3.0倍以下)。即，在该照明装置的两端部附近与中央部附近的亮度产生相当程度的不均(unevenness)。而且，照明装置通过满足这样的物性值，即通过具有适度的亮度不均，因而在例如将该照明装置设置于室内顶棚时，可以发挥使室内的人能感觉良好的亮度的效果。另外，在将照射有光的室内的内侧周边部的照度保持在适度的基础上，在该照明装置的法线方向的正下方可以获得充分的照度，特别适宜作为室内的照明装置。
更优选亮度A1、亮度A2、亮度B满足下述式(3)以及(4)的边缘光型照明装置。
式(3)：1.4×A1≤B≤2.5×A1
式(2)：1.4×A2≤B≤2.5×A2
在亮度B相对于亮度A1或者亮度A2小于1.2倍时，看见该照明装置的人所感到的亮度、在该照明装置的法线方向正下方的照度有时会不充分。另一方面，在亮度B相对于亮度A1或者亮度A2超过3.0倍时，例如，将该照明装置用于室内时该室内的内侧周边部的照度有时会不充分。
从光源2A射出的光，由导光板1的侧端面入射到导光板1内。接着，该入射光在导光板1内反复反射期间在散射部10进行散射，接着，从导光板1的出光面射出。另外，配设有用于防止上述导光板1内的光的一部分从散射部10、散射部10之间发出光、使该光反射再次入射到导光板1内的反射膜3(图1～图3)。
上述散射部10形成为由近似圆形、近似点状、近似四边形状等形成的点状，条纹状，其中，优选点状。另外，作为该散射部的形成方法，例如可以举出将导光板1的表面无光泽化(マツト)的方法、施加特定的楔型加工的方法、将规定的油墨等进行筛网印刷、蒸镀的方法。其中，优选通过筛网印刷而形成。作为所述的油墨，可以采用以往公知的，例如可以举出含有氧化钛微粒、二氧化硅微粒、丙烯酸系珠、微细中空粒子等用于使光散射的微粒的挥发固化型的油墨或紫外线固化型的油墨等。筛网印刷可以通过如下进行：在室温附近在导光板上涂布上述油墨后，在室温～80℃左右进行干燥。
从照度等的角度出发，上述散射部10优选以下述方式形成：随着远离配设有光源2A的侧端面侧、该点密度逐渐变高。作为以点密度变高的方式形成的方法，可以举出(1)将点间距(中心之间的距离)设为一定，随着远离配设有光源2A的侧端面侧，将点面积增高的方法；(2)将点面积设为一定，随着远离配设有光源2A的侧端面侧，将点的间距变短的方法等。另外，在形成点状的散射部时，通常点面积为0.3～2.0mm2，优选0.4～1.5 mm2。点的间距通常为0.5～3.0mm，优选1.0～2.0mm。点在单位面积中所占的密度即点占有密度，通常为10～60％，优选20～55％。另外，所述点状的散射部可以分别与导光板1的纵方向和横方向平行地排列，也可以部分错开地排列。进而，更优选如下方式排列，通过将任意1个点中心和与该点邻接的点的中心连结，而描画出正三角形的方式。
本发明的边缘光型照明装置，如上所述，其要件为，亮度B相对于亮度A1和亮度A2满足上述(1)和(2)。所述要件通过适当调整上述散射部的形成图案而具备。具体而言，在导光板1上形成上述点状、条纹状的散射部，将边缘光型照明装置实际组装进行评价，当不满足上述式(1)和(2)时，调整散射部密度的大小，再次进行该装置的组装及评价。通过反复进行这样的操作，来制备满足上述式(1)和(2)的边缘光型照明装置。
例如，在所述散射部形成为点状时，制作如下的边缘光型照明装置，即，形成为随着远离配设有所述光源2A的侧端面侧、该点密度逐渐变高的图案，进而对于该图案，
(甲)在所述亮度B相对于所述亮度A1或亮度A2为小于1.2倍时，使配设有所述光源的侧端面侧附近的点密度减少，且使点密度最高的区域的点密度增加，
(乙)在所述亮度B相对于所述亮度A1或亮度A2超过3.0倍时，使配设有所述光源的侧端面侧附近的点密度增加，且使点密度最高的区域的点密度减少，通过调整该点密度而满足上述式(1)和(2)。
在本发明中，为了使从光源2A射出的光良好地入射到导光板1，如图1～图3所示，优选将反射膜3延伸至光源2A附近而配设，进而优选在光源2A附近配设反射镜4。所述反射镜4可以配设于光源2A附近、且反射膜3的相反侧(图1～图3)，可以配设于LED光源2A的后方(与导光板1相反方向)(未图示)。作为反射镜4，例如可以使用与上述反射膜同样材质的反射镜，其厚度通常为50～400μm。
另外，如图2所示，在导光板1的1个侧端面侧配设有光源2A时，优选在与配设有光源2A的侧端面对向的侧端面侧贴附反射膜。所述反射膜可以使用与上述反射膜相同材质的物质。另外，在导光板1的未配设光源2A的其它的侧端面，也优选贴附上述反射膜。
进而，如图1～图3所示，导光板1、光源2A、反射膜3等各部件通常收纳于铝等金属制的框体5内。
可以在上述光扩散板的更外侧配设棱镜片(未图示)。
[实施例]
以下，示出本发明的实施例和比较例，但本发明并不受其任何限定。对于实施例和比较例的边缘光型照明装置，用下述实验法进行评价。
(1)亮度测定
将边缘光型照明装置配置于宽2m、深2m、高2m的箱状的黑屋的天棚部中央。将天棚、壁的反射率(85°反射率)设为0％。另外，边缘光型照明装置的电功率为64W，在距照射出射面沿该面的法线方向为500mm的位置设置测定用相机，使用I·System公司制的“EyeScales3”测定下述规定位置的亮度。
(甲)将距配设有光源侧的光扩散板的1边、沿该扩散板的长边方向为20mm位置的亮度设为A1。
(乙)将距与上述1边在光扩散板的长边方向上对向的1边、沿该扩散板的长边方向为20mm的位置的亮度设为A2。
(丙)将与上述(甲)和(乙)中分别记载的各边等距离(距离各边75mm)的亮度设为B。
(2)照度测定
将边缘光型照明装置配置于宽3m、深3m、高2m的箱状的明屋的天棚中央。将天棚、壁的反射率(85°反射率)设为30％。另外，边缘光型照明装置的电功率为64W，使用东京光电社制ANA-F12照度计测定从照明出射面起正下方1100mm位置的照度。
(3)人感觉的明亮度(称为“人感度”)
观测者进入上述箱状的明屋内，用目视观测被评价对象的边缘光型照明装置，当观测者感觉十分明亮时记作◎，感觉稍微明亮时记作○，感觉稍微暗时记作△，感觉暗时记作×。
实施例1、比较例1
使用下述所示部件制作边缘光型照明装置。
<边缘光型照明装置的部件>
(导光板)
使用成形为厚5mm、纵150mm×横1200mm的甲基丙烯酸树脂组合物(住友化学公司制的“SUMIPEX E005”)。
(用于筛网印刷的油墨)
在该导光板的表面(反射面)，使用下述油墨以筛网印刷实施近似圆形的点形状。
挥发固化型树脂油墨    76.8重量％
丙烯酸珠              16.4重量％
二氧化硅微粒子        3.2重量份％
荧光体                3.6重量份％
(关于点图案)
上述点以如下方式形成：将其间距(中心之间的距离)设为一定，随着远离配设有光源的侧端面侧、该点面积逐渐变高。另外，将纵轴设为每单位面积所占的点密度(点占有密度)，将横轴设为距导光板的上述侧端面侧的距离，将如此得到的坐标图示于图4(实施例1)和图5(比较例1)。进而，将表示任意1个的点、和与该点邻接的点的位置关系的图示于图6。
需要说明的是，在实施例1中，将点的间距设为1.73mm，最小直径为0.83mm，最大直径为1.31mm，在比较例1中，将点的间距设为1.73mm，最小直径为1.04mm，最大直径为1.26mm。
(光扩散板)
使用成形为厚2mm、纵150mm×横1200mm的甲基丙烯酸树脂组合物(住友化学公司制的“SUMIPEX E535”)。
(光源)
作为光源，使用240个CREE公司制的白色LED(0.27W/个)。另外，在导光板的5mm×1200mm的2个侧端面侧，以每120个分别成为近直线状的方式配设上述白色LED。
(反射膜)
在上述导光板的反射面侧，配设东丽公司制的“E60”膜(厚180μm、纵150mm×横1208mm)。进而，在未配设光源的导光板侧端面侧也贴附上述“E60”膜(厚180μm、5mm×150mm)。
(反射镜)
在上述光源的下侧(出光面侧)，配设东丽公司制的“E60”膜(厚180μm、纵14mm×横1200mm)作为反射镜。
将实施例1和比较例1示于表1。
亮度A1 亮度A2 亮度B A1/B A2/B   法线方向正下方的亮度(Ix) 人感度
  实施例1   1699   1699   2886   1.69   1.69   1290   ◎
  比较例1   2602   2602   2719   1.04   1.04   1280   △

Claims (6)

1.一种边缘光型照明装置，其特征在于，具备近似四边形状的导光板、配设于该导光板的至少1个侧端面侧的光源、配设于与所述导光板的出光面对向的反射面侧的近似四边形状的反射膜、和配设于所述导光板的出光面侧的近似四边形状的光扩散板，所述导光板的出光面是从所述光源射出而入射于所述导光板的侧端面的光所射出的面，在所述导光板的反射面的表面形成有使光散射的散射部，
在所述光扩散板的外表面，该光扩散板的某1边附近的亮度A1、与所述1边对向的1边附近的亮度A2、以及与该对向的2边等距离描画出的线附近的亮度B满足下述式(1)和(2)，
式(1)：1.2×A1≤B≤3.0×A1
式(2)：1.2×A2≤B≤3.0×A2
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述光扩散板的某1边与配设有光源的导光板侧端面的长边方向大致平行。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其中，光源配设于导光板的对向的2个侧端面侧。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，所述散射部形成为点状，且形成为如下图案：随着远离配设有所述光源的侧端面侧、该点密度逐渐变高，进而该图案如下确定：
(甲)在所述亮度B相对于所述亮度A1或亮度A2为小于1.2倍时，使配设有所述光源的侧端面侧附近的点密度减少，且使点密度最高的区域的点密度增加，
(乙)在所述亮度B相对于所述亮度A1或亮度A2超过3.0倍时，使配设有所述光源的侧端面侧附近的点密度增加，且使点密度最高的区域的点密度减少，
从而满足所述式(1)和(2)。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的照明装置，其中，在所述光源附近进一步配设有用于使从所述光源射出的光入射到所述导光板的反射镜。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的照明装置，其中，光源为LED光源。
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