CN103221736A - Led照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供一种能够容易地调整发光部位的LED照明装置。其特征在于,是至少具备LED光源(3)、以及与LED光源(3)隔开间隔且与LED光源(3)的出光部(33)相对设置的光透过性的保护壳(1)的照明装置,在LED光源(3)与保护壳(1)之间,设置有在内部或者在至少一个面设置有棱镜(42)的棱镜片(4)。LED照明装置利用这样的结构,能够容易地调整发光部位。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED照明装置,更详细而言,涉及一种表现出改善了的点光源扩散性和亮度分布均匀性的LED照明装置。
背景技术
LED照明装置照射从LED光源出射的光,因而从优良的耐久性、低能耗性等的性质看,将替代现有的照明装置即白炽灯或荧光灯。作为传播并照射从该LED出射的光的方式,主要有侧光方式和直下方式。
使用侧光方式的LED光源的照明装置具备导光片和LED光源作为主要的结构。LED光源与导光片的侧面相对地设置。该导光片的侧面作为光的入射面,导光片的一个主面作为出射面,该出射面向着照射装置的光的照射方向。再有,从LED光源出射且从导光片的侧面入射的光在导光片的面方向上传播,并从导光片的出射面沿照射装置的照射方向出射。
在篠原等的日本特开2003-215584号公报(专利文献1)中,公开了将导光片配置在扩散棱镜片(prism sheet)之下的侧光方式的面发光装置。在该面发光装置中,从与导光片的侧面相对配置的LED光源出射的光,从导光片的一个面出射,该光经由扩散棱镜片而出射。
在川上的日本特开2005-19417号公报(专利文献2)中,公开了在板状的导光体的入光面形成有棱镜面与平面连续的光学图案的侧光方式的照明装置。
在畠中的日本特开2005-183005号公报(专利文献3)中,公开了具有使三原色光折射而成为平行光的光学单元和进行混色而成为白色光的混色单元的背光源。
另外,使用直下光方式的LED光源的照明装置通过LED光源在光的照明装置的照射中照射光而直接或间接地照射该光。
在井手上的日本特开2003-86849号公报(专利文献4)中,公开了在LED芯片与扩散膜之间设置了将LED的光变换成白色的色变换膜。
另外,在李等的日本特开2011-60719号公报(专利文献5)中,记载了LED光源配置在内侧的空间且在管的内壁形成有具有圆柱形透镜的效果的透镜的照明装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-215584号公报
专利文献2:日本特开2005-19417号公报
专利文献3:日本特开2005-183005号公报
专利文献4:日本特开2003-86849号公报
专利文献5:日本特开2011-60719号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,专利文献1~3所记载的照明装置由于使用侧光方式,因此需要将LED光源与导光片的侧面相对地配置,因而LED光源的配置位置受到限制。另外,由于导光片使光传播并使光从出射面出射,因此用于使光向所期望的方向出射的调光是困难的,有难以调整照明装置发光的部位的问题。
另外,专利文献4所记载的照明装置虽然进行色变换,但是改变光的方向的调光由也作为壳(cover)的光扩散膜来进行。因此,光扩散膜发光的部位依赖于LED光源的光的出射方向。即,若使用光的出射角度大的LED光源,则光扩散膜的较宽部位发光,若使用光的出射角度小的LED,则光扩散膜的较窄部位发光。然而,由于一般的LED光源通常不能够调整光的出射角度,因此,只要不变更LED光源实质上就不能够调整光扩散膜的发光的地方。
此外,专利文献5所记载的照明装置通过圆柱形透镜进行调整光的出射方向的调光,但是由于所涉及的透镜形成在管的内壁,因此透镜与管的外周面的距离小,结果是管发光的部位大致依赖于LED光源的光的出射方向。
因此,本发明的目的在于提供一种能够容易地调整发光部位的LED照明装置。
解决问题的技术手段
为了解决上述技术问题,本发明的特征在于,是至少具备LED光源、以及与所述LED光源隔开间隔且与所述LED光源的出光部相对而设置的光透过性的保护壳的照明装置,在所述LED光源与所述保护壳之间,设置有在内部或者在至少一个面上设置有棱镜的棱镜片。
根据这样的LED照明装置,能够增大保护壳与棱镜片的距离,由棱镜片折射的光能够在改变行进方向的状态下,在棱镜片与保护壳之间长距离传播。因此,当从保护壳照射光时,能够容易地调整保护壳发光的部位。例如,在使用使光扩散的棱镜片的情况下,即使是在棱镜片的光的扩散性弱的情况下,也能够容易地增大保护壳的发光部位。另外,在使用使光聚光的棱镜片的情况下,即使是在棱镜片的光的聚光性弱的情况下,也能够容易地缩小保护壳的发光部位。这样,本发明的LED照明装置,通过充分地享有由棱镜片所得到的光的折射的效果,从而能够容易地调整发光的部位。
另外,所述棱镜片也可以仅在一个面上设置有所述棱镜。在这种情况下,所述棱镜片的所述棱镜可以设置在所述LED光源侧的面,或者,所述棱镜片的所述棱镜也可以设置在所述保护壳侧的面。若棱镜片的棱镜设置在LED光源侧的面,则在使来自LED光源的光扩散的情况下,能够进一步得到分散的效果。另外,若棱镜片的棱镜设置在保护壳侧的面,则在使来自LED光源的光聚光的情况下,能够进一步得到聚光的效果。
或者,可以在所述棱镜片的两个面上设置有所述棱镜。通过将棱镜设置在棱镜片的两个面,与仅设置在单面的情况相比,由棱镜片所引起的调光设计变得容易,能够使棱镜片中的光的行进方向发生大的变化。
或者,所述棱镜片可以通过层叠折射率彼此不同的多个层而成,所述棱镜设置在相互层叠的2个层的界面。在这种情况下,光在棱镜片的内部折射。另外,由于棱镜位于界面,因此棱镜片安装时,能够抑制损伤等所引起的棱镜元件的变形,并能够高精度地进行光的调整。
所述保护壳可以是圆筒状,所述LED光源设置在所述保护壳内的空间。通过将保护壳做成圆筒状,从而可以作为能够替代荧光管的照明装置。
或者,所述保护壳可以是半圆筒状,所述LED光源设置在所述保护壳内的空间。通过将保护壳形成为截面为半圆状,从而可以作为适合安装在壁面或天花板的照明装置。
另外,所述棱镜可以是三角柱线性棱镜、线性菲涅尔透镜、交叉棱镜(cross prism)、三角锥型棱镜、菲涅尔透镜、六边形型棱镜中的任一种,特别地,所述棱镜优选是交叉棱镜、三角锥型棱镜、六边形型棱镜中的任一种。由于交叉棱镜具有4个方向的方位,三角锥型棱镜具有6个方向的方位,六边形型棱镜具有3个方向的方位,因此与具有2个方向的方位的线性棱镜相比,能够更容易地调光。
另外,优选,在所述保护壳与所述LED光源之间,以与所述棱镜片重叠的方式,设置有光扩散片。通过这样构成,从而可以组合由棱镜片进行的调光和由光扩散片进行的光的扩散,并能够适当地调节从LED光源至保护壳为止的光的路径。
此外,在这种情况下,可以在所述棱镜片与所述保护壳之间设置光扩散片,也可以在所述LED光源与所述棱镜片之间设置有光扩散片。
或者,可以在所述棱镜片内层叠有光扩散层。在这样的结构中,也能够用棱镜进行调光,并且通过扩散层进行光的扩散,从而能够适当地调节从LED光源到保护壳为止的光的路径。
或者,所述棱镜片可以由具有光扩散性的材料构成。在这样的结构中,在棱镜片内使光扩散,并且能够通过棱镜进行调光,通过该调光与光的扩散的组合,能够适当地调节从LED光源到保护壳为止的光的路径。
另外,在将所述LED光源的光轴方向上从所述LED光源到所述保护壳的出射面的距离设为1的情况下,从所述LED光源到所述棱镜的距离优选为0.5以下。
通过这样将棱镜片设置在LED光源侧,能够充分地增大棱镜片与保护壳的距离,能够充分地享有棱镜片所引起的光的折射的效果,从而能够从保护壳照射光。
此外,在将所述LED光源的光轴方向上从所述LED光源到所述保护壳的所述出射面的距离设为1的情况下,从所述LED光源到所述棱镜的距离优选为0.005~0.3,更优选为0.01~0.1。
发明的效果
如以上所述,根据本发明,提供了一种能够容易地调整发光部位的LED照明装置。
附图说明
图1是说明参考方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。
图2是说明本发明的第1实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。
图3是表示图2所示的LED照明装置的截面的构造的图。
图4是表示能够作为图2所示的棱镜片使用的使用了线性棱镜的棱镜片的例子的图。
图5是表示能够作为图2所示的棱镜片使用的使用了其他线性棱镜的棱镜片的例子的图。
图6是表示能够作为图2所示的棱镜片使用的使用了交叉棱镜的棱镜片的例子的图。
图7是表示能够作为图2所示的棱镜片使用的使用了三角锥型棱镜的棱镜片的例子的图。
图8是表示能够作为图2所示的棱镜片使用的使用了六边形型棱镜的棱镜片的例子的图。
图9是说明本发明的第2实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。
图10是表示能够作为图9所示的棱镜片使用的棱镜片的一个面的构造的例子的图。
图11是表示能够作为图9所示的棱镜片使用的棱镜片的另一个面的构造的例子的图。
图12是说明本发明的第3实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。
图13是说明本发明的第4实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。
图14是说明本发明的第5实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。
图15是表示图14的棱镜片的图。
图16是表示能够用于LED照明装置的棱镜片的变形例的图。
图17是实施例1和比较例1中的放射角度与相对亮度的关系的图。
图18是实施例2和比较例1中的放射角度与相对亮度的关系的图。
图19是实施例3和比较例1中的放射角度与相对亮度的关系的图。
图20是实施例4和比较例1中的放射角度与相对亮度的关系的图。
图21是实施例5和比较例1中的放射角度与相对亮度的关系的图。
图22是比较例1和比较例1中的放射角度与相对亮度的关系的图。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边详细地说明本发明所涉及的LED照明装置的优选的实施方式。
(参考方式)
首先,为了能够容易地理解本发明的LED照明装置,说明参考方式中的LED照明装置。
图1是表示参考方式的LED照明装置的图。该LED照明装置具备保护壳1、配置在保护壳1内的空间的基台2、以及配置在基台2上的LED光源3作为主要的结构。
本方式中的保护壳1由光透过性的材料构成,并形成为圆筒状。所谓光透过性,只要透过光即可,可以是无色透明的,也可以是被着色了的,还可以是乳白色等。另外,保护壳1的全光线透过率在基于JIS K7105使用A光源来测量时,优选为30%以上,更优选为80%以上。作为构成这样的保护壳1的材料,只要是光透过性的,没有特别的限定,能够使用各种合成树脂或各种玻璃。作为这样的合成树脂,例如可以举出聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯苯乙烯树脂、氯乙烯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等。
另外,保护壳1可以以扩散光而使保护壳1的发光方向扩散的目的而一并使用各种无机微粉末或有机微粉末。这些微粉末也可以混合于上述的合成树脂或玻璃中来使用,也可以分散于其他合成树脂并涂布在表面。
作为这样的无机微粉末的例子,可以举出氧化钠,氧化钙,氧化铝,氧化铋,氧化铈,氧化铜,二氧化硅(silica),氧化锡,氧化钇,氧化锌,氧化钛,氧化锆,玻璃,石英,金刚石,蓝宝石和滑石粉。另外,作为有机微粉末的例子,可以举出密胺树脂、(甲基)丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、苯乙烯树脂、聚烯烃树脂和氟树脂。
为了使光散射性优良,优选这些微粉末与作为混合介质的合成树脂或玻璃的折射率的差大。
再有,在保护壳1,形成有向内侧的空间突出并固定基台2的一对固定凸部13。
LED光源3具有平板状的基板31、以及配置在基板31上的多个发光元件部32。基板31例如由金属、陶瓷、树脂等的材料构成。发光元件部32,通过LED芯片载置在由陶瓷等构成的框体内而成。再者,发光元件部32的上表面(基板31侧的相反侧的面)的一部分成为光出射的出光部33。再有,虽然未特别图示,但在基板31设置有用于对LED芯片施加电力的配线。
在发光元件部32,可以使用各种方式的LED芯片,且LED芯片出射的光的波长没有特别的限定。另外,在LED芯片之上,用于波长变换的色素层或用于使光扩散的树脂性的透镜也可以直接设置于LED芯片。另外,也可以设置用于将向着与LED芯片的出光部33侧相反的一侧(背面侧)的光朝向出光部33侧的反射器(reflector)。作为反射器的材质,可以使用各种陶瓷、金属、实施了蒸镀或镀敷的合成树脂、配合有白色颜料的合成树脂等。
基台2由沿着保护壳1的内壁弯曲而形成的弯曲部21、以及与弯曲部21连接且形成为平板状的平板部22构成。在基台2的平板部22固定有LED光源3,在基台2设置有各种各样的电气配线、电气部件。再者,基台2通过弯曲部21的外侧紧贴在保护壳1的内壁而被设置在保护壳1内的空间。在如上所述基台2被设置在保护壳1内的空间的状态下,设置在保护壳1的一对固定凸部13分别与基台2的平板部22相接,从而基台2沿着保护壳1的周向的移动被限制。
另外,从高效率地放出LED光源3所产生的热的观点看,基台2优选由金属构成。作为优选的金属,可以例示铝合金。但是,基台2也可以不是特别由金属构成,可以由树脂或陶瓷构成。
在这样的参考方式的LED光源装置中,从外部供给的电力被施加给LED光源3的LED芯片,光从LED芯片的出光部33出射。所出射的光经由保护壳1而照射到外部。即,在保护壳1中,内周面12是光的入射面,外周面11是光的出射面。再者,在保护壳1中,来自LED光源3的光所照射的部分有变得明亮的趋势。
在本方式中,为了调整该变得明亮的部分的大小,有必要通过搭载具有LED光源3的所期望的光的扩展的发光元件部32来调整从LED光源3出射的光的扩展。
(第1实施方式)
接着,参照图2详细地说明本发明的第1实施方式。再有,对与上述的参考方式相同或同等的构成要素使用相同的参照符号,除了特别说明的情况,省略重复的说明。
图2是说明本实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。本实施方式的LED照明装置是至少具备LED光源3、以及与LED光源3隔开间隔且与LED光源3的出光部33相对而设置的光透过性的保护壳1的照明装置,在LED光源3与保护壳1之间,设置有设置了棱镜的棱镜片4。即,本实施方式的LED照明装置在将棱镜片4设置于LED光源3与保护壳1之间的方面与上述的参考方式的LED照明装置不同。
图2所示的LED照明装置的棱镜片4仅在一个面上设置有棱镜42。棱镜片4由光透过性的薄片构成。作为该棱镜片4的材料,例如可以举出与保护壳1的材料同样的材料。再者,棱镜片4可以使从一个面入射的光通过棱镜42而折射并从另一个面输出。
在基台2,设置有用于夹持并保持棱镜片4的一对保持部23,保持部23与平板部22连接。再者,棱镜片4在两端被固定在保持部23且棱镜42与LED光源3的出光部33相对的状态下,与保护壳1和LED出光部隔开间隔而被保持。
图3是表示图2所示的LED照明装置的截面的构造的图。如图3所示,在本实施方式的LED照明装置中,在用虚线箭头表示的LED光源3的光轴方向上,从LED光源3的出光部33到棱镜42的距离L1为从棱镜42到保护壳1的出射面的距离L2以下。即,在将LED光源3的光轴方向上从LED光源3的出光部33到保护壳1的外周面11即出射面的距离L设为1的情况下,从LED光源3的出光部33到棱镜片4的棱镜42的距离L1为0.5以下。再者,在将LED光源3的光轴方向上从LED光源3的出光部33到保护壳1的出射面的距离L设为1的情况下,从LED光源3的出光部33到棱镜片4的棱镜42的距离L1更优选为0.005~0.3,进一步优选为0.01~0.1。若距离L1为0.5以下,则能够在保护壳内的空间中充分地得到调光效果,另外,棱镜片4能够抑制从保护壳1之外看显眼。此外,棱镜片4的设置作业变得容易。另外,若距离L1为0.005以上,进一步优选为0.1以上,则能够防止因从LED模块产生的热所引起的棱镜片发生变形。
这些从LED光源3的出光部33到棱镜42的距离L1、或从棱镜42到保护壳1的出射面的距离L2,能够通过改变保持部23的距平板部22的高度而变化。再者,通过使从LED光源3的出光部33到棱镜42的距离L1、或从棱镜42到保护壳1的出射面的距离L2变化,能够使保护壳1的外周面11(出射面)上的光的扩散或聚光的程度变化,从而能够使保护壳1发光的区域变化。
这里,更为详细地说明设置在棱镜片4的棱镜42。上述的棱镜42也包含折射面是曲面的形状。例如,构成三角柱线性棱镜或三角锥型棱镜的面的至少一个的折射面可以是曲面。
另外,在本实施方式中,设置在棱镜片的棱镜42可以单独或者组合多个种类地适当使用三角柱线性棱镜、线性菲涅尔透镜、交叉棱镜、三角锥型棱镜、菲涅尔透镜、六边形型棱镜等,尤其优选交叉棱镜、三角锥型棱镜、六边形型棱镜。此外,三角锥型棱镜和六边形型棱镜优选为各个侧面彼此是90度的关系的立方角棱镜。再有,如何设置棱镜可以由照明装置的照明图案来进行适当选择。
在设置有多个LED光源3的发光元件部32(LED芯片)的情况下,三角柱线性棱镜、线性菲涅耳透镜等的线性棱镜优选以槽的方向沿着发光元件部32的排列的方式设置有棱镜片4。例如,在使用了圆筒状的保护壳1的LED照明装置中,多个发光元件部32沿着保护壳的长度方向而设置的情况多,在这种情况下,三角柱线性棱镜、线性菲涅耳透镜等的线性棱镜优选以槽的方向沿着圆筒状的保护壳1的长度方向的方式设置有棱镜片4。
如上所述与多个发光元件部32并列且平行地配置有槽的线性棱镜,由于能够在相对于由LED芯片的排列规定的曲线的切线或直线垂直的面的方向上将来自LED光源的光进行扩展或缩窄,因此在亮度分布的均匀性上具有显著的效果。特别地,在扩展光的情况下有优良的效果。
另一方面,在交叉棱镜、三角锥型棱镜、或者菲涅耳透镜等具有3个方向以上的棱镜的方位的棱镜中,由于能够将光的折射方向控制在各种各样的方向,因此,在从作为点光源的LED光源出射的光的亮度分布的均匀性及扩散性上均具有显著的效果。
再有,所谓本说明书中的棱镜的方位,是指构成棱镜的入射面以外的棱镜侧面的方向的数量。线性棱镜中方位是2个方位,另外,方向是彼此180度相对的方向。另一方面,交叉棱镜中具有4个方位,三角锥型棱镜中由于存在180旋转而相对的2个方向的三角锥型棱镜,因此方位为6个方位。
另外,在使用同心圆状的菲涅耳透镜的情况下,优选以菲涅耳透镜的中心位置与从LED光源3出射的光的光轴的位置一致的方式,组合仅与LED光源3的出光部33的数量相同的数量的菲涅耳透镜来进行使用。这样的菲涅耳透镜特别对光的扩散性的改善有效果。再者,在另一个面上设置负责亮度分布均匀性的改善的其他棱镜的情况下,能够成为具有更优良的性能的LED照明装置。
通过使棱镜的多个侧面彼此所成的角度(侧面角)变化,可以进行光的折射角度的控制。一般而言,在增大棱镜42中相对于入射光的来自LED光源3的出射光的角度的情况下,优选设计大的侧面角。此外,通过在两个面上设置棱镜42,从而可以精密地控制光的控制。
另外,为了得到均匀的亮度分布性,优选各个侧面角以LED光源3的出光部33为中心而对称形地进行变化。变化的图案优选根据作为目的的亮度分布的图案而改变,一般而言,优选增大中心部的棱镜42的侧面角并缩小外周部的棱镜42的侧面角。
在三角锥型棱镜中,也可以使用3个侧面彼此大致垂直的立方角回射元件。立方角回射元件中能够将在保护壳1的表面上反射并沿光源方向返回而来的光返回到原来的方向。因此,通过使棱镜42为立方角回射元件,能够将经由保护壳1而从外部入射到棱镜片4的光朝向保护壳1进行回射。另外,由于6个方位的棱镜侧面带来均匀的亮度分布性能,因此特别优选。
立方角回射元件可以是三角锥型棱镜以外的形状,例如可以是入射面形状为四边形或六边形的立方角回射元件。特别地,由于六边形的立方角回射元件在回射效率方面优良,因此优选。
图4是表示能够作为图2所示的棱镜片4使用的使用了上述的线性棱镜的棱镜片的例子的图。线性棱镜的突起是对称形状,能够任意改变2个棱镜侧面所成的角度。另外,如图4所示,该棱镜片为长方形的形状,长度方向沿着图2所示的保护壳1的长度方向而设置。因此,该线性棱镜的槽的方向沿着与保护壳1的长度方向垂直的方向形成,但也可以沿着保护壳1的长度方向形成。
图5是表示能够作为图2所示的棱镜片4使用的使用了其他线性棱镜的棱镜片的例子的图。线性棱镜的突起是非对称形状,能够任意改变2个棱镜侧面所成的角度。另外,也可以周期性地使棱镜侧面所成的角度相对于邻接的棱镜的角度变化。
图6是表示能够作为图2所示的棱镜片4使用的使用了上述的交叉棱镜的棱镜片的例子的图。图6中的交叉棱镜的底面的形状是正方形,但也可以是底面形状为长方形的交叉棱镜。另外,与图5所示的线性棱镜同样地,能够任意地改变彼此相邻的2个棱镜侧面所成的角度。
图7是表示能够作为图2所示的棱镜片4使用的使用了上述的三角锥型棱镜的棱镜片的例子的图。三角锥型棱镜中能够使用3个侧面彼此大致垂直的立方角回射元件。立方角回射元件中,能够通过将从照明装置的外部经由保护壳而入射的光、或在保护壳1的表面上反射并沿光源方向返回而来的光反射,从而返回到原来的方向。另外,6个方位的棱镜的面能够带来均匀的亮度分布性能。
图8是表示能够作为图2所示的棱镜片4使用的使用了上述的六边形型棱镜的棱镜片的例子的图。特别是在图8中,表示六边形型棱镜内、各个侧面彼此的角度成为90度的六边形型立方角棱镜。通过使用这样的棱镜,能够将从LED照明装置的外部经由保护壳而入射的光、或在保护壳1的表面上反射并沿光源方向返回而来的光高效率地反射,从而返回到原来的方向。
根据以上说明的本实施方式的照明装置,从LED光源3的出光部33出光的光,在棱镜片4折射,该折射后的光在棱镜42改变行进方向,在该状态下,在棱镜片4与保护壳1之间传播。再有,由于本实施方式的棱镜片4设置在保护壳1的内侧的空间,因此能够增大保护壳1与棱镜片4的距离。因此,在从保护壳1照射光时,能够容易地调整保护壳1发光的部位。例如,在使用扩散光的棱镜片的情况下,由于棱镜所引起的折射小,因此即使在棱镜片的光的扩散性弱的情况下,也能够容易地增大保护壳1的发光部位。另外,在使用将光聚光的棱镜片的情况下,由于棱镜所引起的折射小,因此即使在棱镜片的光的聚光性弱的情况下,也能够容易地缩小保护壳1的发光部位。这样,本发明的LED照明装置能够充分地享有棱镜片14所引起的光的折射的效果,从而能够容易地调整发光部位。
另外,在本实施方式的LED照明装置中,如上所述在LED光源3的光轴方向上,从LED光源3的出光部33到棱镜42的距离L1为从棱镜42到保护壳1的出射面的距离L2以下。通过如上所述将棱镜片4设置在LED光源3侧,从而能够充分地增大棱镜片4与保护壳1的距离,由此能够充分地享有棱镜片4所引起的光的折射的效果,并能够从保护壳照射光。
再有,在本实施方式的LED照明装置中,仅在棱镜片4的一个面上设置有棱镜42,在该棱镜42朝着LED光源3侧的状态下,棱镜片4设置在保护壳1内的空间。然而,棱镜42也可以设置在保护壳1(LED光源3侧的相反侧)侧。即,棱镜42在朝着保护壳1侧的状态下,棱镜片4也可以设置在保护壳1内的空间。在这种情况下,由于在使来自LED光源3的光聚光的情况下,能够进一步得到聚光的效果,因此优选。
另外,在本实施方式中,保护壳1是圆筒状,在设置在保护壳1的内侧的空间的LED光源3与保护壳1之间,设置有棱镜片4。这里,与本实施方式不同,假定保护壳是圆筒状但在保护壳的内壁面一体化地形成有棱镜,在保护壳内的空间不设置棱镜片的LED照明装置。圆筒状的保护壳一般由挤出成型制作,但由挤出形成而成型的棱镜的形状大体限定于线性棱镜,此外,若棱镜的高度不是1mm左右以上,则存在不能够保持足够的精度且不能将棱镜成型这样的制约。然而,在本实施方式中,棱镜片4由于与保护壳1分开制作,因此能够与所期望的调光的状态匹配而容易地形成棱镜的形状。在本实施方式的棱镜片4的制作方法中,例如,能够采用预先制作反转后的形状的模具,与模具一起对各种合成树脂加热·加压,并进行复制的方法。因此,即使在棱镜42的高度小的情况下,也能够精度高地制作棱镜42的形状。再有,本实施方式中的棱镜片4的棱镜42的高度没有特别的限定,例如为0.5μm~750μm,优选为5μm~250μm。在棱镜42的高度为0.5μm以上的情况下,能够高精度地复制棱镜42,另外,在棱镜42的高度为750μm以下的情况下,棱镜不显眼而能够将LED照明装置制成优良的外观。另外,由于棱镜片4与保护壳1是不同个体,因此容易安装或拆卸。
(第2实施方式)
以下,参照图9详细地说明本发明的第2实施方式。再有,对与第1实施方式相同或同等的构成要素使用相同的参照符号,除了特别说明的情况,省略重复的说明。图9是说明本实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。
如图9所示,本实施方式的LED照明装置与第1实施方式的LED照明装置的不同点在于,在棱镜片4的两个面上设置了棱镜42。通过如上所述在棱镜片4的两个面上设置棱镜42,从而即使在棱镜42所引起的折射小的情况下,作为棱镜片4整体,也能够使光产生大的折射。
设置在棱镜片4的两个面的棱镜42可以分别使用第1实施方式的说明中所例示的棱镜。再者,设置在棱镜片4的两个面的棱镜42可以是彼此相同种类的棱镜,也可以是彼此不同种类的棱镜。另外,可以是彼此具有光扩散性的棱镜,也可以是形成在一个面的棱镜具有光扩散性且设置在另一个面的棱镜具有聚光性。另外,在棱镜片4的两个面设置相同种类的棱镜的情况下,其大小或朝向也可以是彼此相同,也可以是彼此不同。
通过如上所述适当地选择设置在棱镜片4的两个面的棱镜42的组合,从而能够适当地选择棱镜42中的光的折射的方向,由此能够适当地控制光的扩散性或聚光性。
例如,在棱镜片4的两个面上设置有线性棱镜的情况下,优选使一个面与另一个面上所形成的线性棱镜的槽的方向相互正交。通过如上所述设置两个面的棱镜,从而棱镜片4两个面合起来具有4个方向的方位,在棱镜片4的两个面,能够在彼此直行的方向上进行调光。例如,在两个面的棱镜42相对于从LED光源3出射的光显示扩散性的情况下,能够调整成使光更均匀地扩散。因此,能够进一步改善从作为点光源的LED光源3出射的光的扩散性。
另外,例如,在一个面上设置交叉棱镜、在另一个面上设置三角锥型棱镜的情况下,棱镜片4合起来最大具有10个方向的方位,从而能够进一步调整光。在这种情况下,在两个面的棱镜42相对于从LED光源3出射的光显示扩散性的情况下,也能够进一步改善从作为点光源的LED光源出射的光的扩散性。另外,以彼此的棱镜的朝向正交的方式在一个面上设置三角锥型棱镜、在另一个面上设置三角锥型棱镜,由此棱镜片4合起来最大具有12个方向的方位,在这种情况下,在两个面的棱镜42相对于从LED光源3出射的光显示扩散性的情况下,也能够进一步均匀地调整光。
图10、图11是表示能够作为图9所示的棱镜片4使用的棱镜片的例子的图。具体而言,图10是表示该棱镜片的一个面的构造的一个例子的图,图11是表示该棱镜片的另一个面的构造的一个例子的图。如图10所示,在该棱镜片的一个面上设置有交叉棱镜。该交叉棱镜的底面的形状是正方形,但底面形状也可以是长方形。另外,与图6所示的交叉棱镜同样地,能够任意地改变彼此相邻的2个棱镜侧面所成的角度或彼此相邻的棱镜的大小。
另外,如图11所示,在该棱镜片的另一个面,设置有线性棱镜。该线性棱镜与图4所示的棱镜片的线性棱镜相同,但是与设置在图5所示的棱镜片的线性棱镜同样地,线性棱镜的突起是非对称形状,2个棱镜侧面所成的角度也可以任意地改变,另外,棱镜侧面所成的角度也可以周期性地相对于邻接的棱镜的角度发生变化。
这样,本实施方式的LED照明装置中的棱镜片,能够得到设置在两个面的棱镜彼此不同的形状。再者,例如,在形成于一个面的棱镜是立方角型的三角锥型棱镜或六边形型棱镜这样的具有回射性的回射元件的情况下,优选设置有具有该回射性的棱镜的侧的面朝向LED光源3侧,设置有其他棱镜的另一个面朝向保护壳1侧(LED光源3侧的相反侧),并将棱镜片设置在保护壳1内的空间。通过如上所述设置棱镜片,从而能够由作为回射元件的棱镜将从照射装置的外部经由保护壳而入射的光、或在保护壳1的表面上反射并沿LED光源3方向返回而来的光高效率地反射,并返回到原来的方向,此外,通过设置在一个面和另一个面的棱镜,能够使从LED光源3出射的光向所期望的方向折射。
再有,如本实施方式的LED照明装置那样,在棱镜片4的两个面设置有棱镜42的情况下,图3所示的距离L1是指LED光源3的出光部33与LED光源3的出光部33侧的相反侧(保护壳1侧)的棱镜的距离,距离L2是指LED光源3的出光部33侧的相反侧的棱镜与保护壳1的出射面的距离。
(第3实施方式)
以下,参照图12详细地说明本发明的第3实施方式。再有,对与第1实施方式相同或同等的构成要素使用相同的参照符号,除了特别说明的情况,省略重复的说明。图12是说明本实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。
如图12所示,本实施方式的LED照明装置与第1实施方式的LED照明装置的不同点在于,在保护壳1与LED光源3之间,以与棱镜片4重叠的方式,设置有光扩散片5。光扩散片5可以设置在LED光源3与棱镜片4之间,也可以如图12所示设置在棱镜片4与保护壳之间。
光扩散片5是光透过性的,具有使所透过的光扩散的性质。
为了增大光的散射效果,优选该光扩散片5设置在棱镜片4的附近,如图12所示,特别优选紧贴于棱镜片4而设置。
作为光扩散片5的例子,可以举出由各种无机微粉末或有机微粉末作为单独的层涂布的光透过性的合成树脂或玻璃构成的薄片、或由将这些微粉末分散了的光透过性的合成树脂或玻璃构成的薄片。
作为这样的无机微粉末或有机微粉末的例子,可以举出保护壳1中以使发光方向扩散的目的而使用的无机微粉末或有机微粉末。
另外,为了使光扩散性优良,优选这些微粉末与分散的合成树脂或玻璃的折射率的差大。
另外,作为光扩散片5,可以使用在光的入射面侧和出射面侧的至少一个面形成有微细的凹凸形状的薄片,在这种情况下,也可以使上述的微粉末分散。
根据本实施方式的LED照明装置,组合由棱镜片4进行的调光以及由光扩散片5进行的光的扩散,能够适当地调节从LED光源3到保护壳1为止的光的路径。特别地,在棱镜片4是光扩散性的情况下,通过棱镜片4与光扩散片5,能够显示更优良的光扩散性,并能够增大保护壳1的发光部位,从而能够使保护壳的较宽部位均匀地发光。
(第4实施方式)
以下,参照图13详细地说明本发明的第4实施方式。再有,对与第2实施方式相同或同等的构成要素使用相同的参照符号,除了特别说明的情况,省略重复的说明。图13是说明本实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。
如图13所示,本实施方式的LED照明装置与第2实施方式的LED照明装置的不同点在于,在保护壳1与LED光源3之间,以与棱镜片4重叠的方式,设置有光扩散片5。再有,光扩散片5与第3实施方式同样地,可以设置在LED光源3与棱镜片4之间,也可以如图13所示设置在棱镜片4与保护壳之间。
该光扩散片5为与第3实施方式同样的结构。再者,为了增大光的散射效果,优选光扩散片5设置在棱镜片4的附近,特别优选紧贴于棱镜片4的保护壳1侧的棱镜而设置。
根据本实施方式的LED照明装置,与第3实施方式的LED照明装置相比,能够更加适当地调节从LED光源3到保护壳1为止的光的路径。
(第5实施方式)
以下,参照图14、图15详细地说明本发明的第5实施方式。再有,对与第2实施方式相同或同等的构成要素使用相同的参照符号,除了特别说明的情况,省略重复的说明。
图14是说明本实施方式中的LED照明装置的构造的截面立体图。如图13所示,本实施方式的LED照明装置与第2实施方式的LED照明装置的不同点在于,替代棱镜片4而使用棱镜片4’。
图15是表示图14的棱镜片4’的图。如图15所示,本实施方式的棱镜片4’由在单面形成有棱镜42的第1棱镜层4a和在单面形成有棱镜42的第2棱镜层4b、以及层叠于第1棱镜层4a与第2棱镜层4b之间的光扩散层5a构成。具体而言,未形成有第1棱镜层4a和第2棱镜层4b的棱镜42的面彼此相对,这些未形成有棱镜42的各个面紧贴在光扩散层5a的两个面。如此,第1棱镜层4a、光扩散层5a、第2棱镜层4b按照该顺序层叠。如此,棱镜片4’成为在两个面上形成有棱镜42,且层叠有光扩散层5a的薄片。
第1棱镜层4a和第2棱镜层4b例如为与第1实施方式中的棱镜片4同样的结构。再者,设置在第1棱镜层4a和第2棱镜层4b的棱镜42的关系与设置在第2实施方式的棱镜片4的两个面的棱镜42相同。
另外,光扩散层5a的结构例如与第3实施方式中的光扩散片5相同。
根据本实施方式的LED照明装置,组合由第1棱镜层4a和第2棱镜层4b中的棱镜42进行的调光与由光扩散5a进行的光的扩散,能够适当地调节从LED光源3到保护壳1为止的光的路径。此外,在本实施方式中,由于棱镜片4’具有光扩散层,因此,如第3、第4实施方式那样,除了棱镜片之外不需要设置光扩散片。因此,即使在保护壳1内的空间狭窄的情况下,也能够实现由棱镜42进行的折射和由光扩散层5a进行的光的扩散,从而能够适当地调节光的路径。
再有,在本实施方式中,在第1棱镜层4a和第2棱镜层4b的各个棱镜层的单面设置有棱镜42,但也可以仅在一个棱镜层的单面设置有棱镜42,在另一个棱镜层不设置棱镜42。在这种情况下,棱镜片4’成为仅在一个面上设置有棱镜42的薄片。
以上,以各实施方式为例说明本发明,但本发明不限定于上述的实施方式。
例如,在第1实施方式或第2实施方式中,棱镜片4的材料可以与第3实施方式或第4实施方式的光扩散片5相同。通过这样做,棱镜片4由具有光扩散性的材料构成。
另外,在上述实施方式中,在棱镜片4,4’的至少一个面形成有棱镜42。然而,本发明的LED照明装置所使用的棱镜片不限于这样的例子。图16是表示能够用于上述实施方式的LED照明装置的棱镜片的变形例的图。再有,在说明本变形例时,对与上述实施方式相同或同等的构成要素使用相同的参照符号,除了特别说明的情况,省略重复的说明。
如图16所示,本变形例中的棱镜片由第1棱镜层4d、低折射率层4c、以及第2棱镜层4e构成。第1棱镜层4d与第2棱镜层4e彼此为相同的折射率。另外,低折射率层4c的折射率为比第12棱镜层4d和第2棱镜层4e低的折射率。第1棱镜层4d和第2棱镜层4e例如由与第1实施方式中的棱镜片4同样的材料构成。另外,低折射率层4c的材料例如为在与第1棱镜层4d或第2棱镜层4e同样的材料中添加了氟等的降低折射率的掺杂物的材料。
第1棱镜层4d和第2棱镜层4e分别在一个面上设置有棱镜42,另一个面成为平面。再者,设置有各个棱镜42的面彼此相对,这些设置有棱镜42的各个面紧贴在低折射率层4c的两个面。因此,第1棱镜层4d、低折射率层4c、第2棱镜层4e按照该顺序层叠。如此,本变形例的棱镜片的两个面是平坦的,层叠折射率彼此不同的多个层而成,棱镜42设置在相互层叠的2个层的界面。
再有,在本变形例中,在第1棱镜层4d与第2棱镜层4e之间层叠了低折射率层4c,但也可以替代低折射率层4c而层叠与第1棱镜层4d和第2棱镜层4e相比折射率更高的高折射率层。另外,也可以与第5实施方式中的光扩散层5a同样地,使第1棱镜层4d和第2棱镜层4e和低折射率层4c或高折射率层的至少一个层为具有光扩散性的层。
另外,在上述实施方式中,在LED光源3的光轴方向上,从LED光源3的出光部33到棱镜42的距离L1为从棱镜42到保护壳1的出射面的距离L2以下,但本发明不限于此。
另外,在上述实施方式中,保护壳1为圆筒状的形状,但本发明不限于此,能够使保护壳1的外形为任意的形状。例如,保护壳1也可以是筒状且截面的形状为矩形状或椭圆状。或者,保护壳可以为平面状,在矩形的金属筐体的前面设置有该保护壳,筐体内配置有LED光源,在LED光源与保护壳之间配置有棱镜片。另外,保护壳也可以为截面的形状是半圆状的半圆筒状。在这种情况下,LED光源可以设置在保护壳内的空间、即由保护壳形成的槽内,在LED光源与保护壳之间配置有棱镜片。此外,保护壳的形状也可以是大致球体状。在这些情况下,棱镜片可以与上述实施方式或变形例相同。
另外,在上述实施方式或变形例中,棱镜片以平板的状态被配置。然而,本发明不限于此,棱镜片也可以在弯曲的状态下被配置。具体而言,优选以包围LED光源的出光部的方式弯曲,再有,更优选以从LED光源的出光部到棱镜片的距离相等的方式弯曲。
另外,可以将各变形例施加于上述实施方式,或者将上述的实施方式或变形例的一部分彼此组合。
实施例
以下,举出实施例和比较例来更具体地说明本发明的内容,但本发明不限定于此。
<比较例1>
在管径的外尺寸为26mm、管的厚度为0.5mm的聚碳酸酯(折射率1.58)制的保护壳内的空间,设置LED芯片(日亚化学工业株式会社制白色LED产品编号NSPW300DS)排列成10mm间隔的作为LED光源的LED模块,从而作为LED照明装置。
接着,使LED照明装置的长度方向为水平,并安装于测角仪。另外,在该LED照明装置的LED光源的正面,将LED照明装置与分光放射计的距离保持为400mm而设置分光放射计(株式会社拓普康制SR-3AR0.2°视野)。
接着,点亮LED照明装置,安装有照明装置的测角仪的角度从正80°到负80°为止,每5°进行变化,在暗室测量亮度。再有,LED照明装置的LED光源正对分光放射计的状态调整成测角仪的角度为0,从上看测量系统,将使测角仪的角度沿逆时针方向变化的放射角度定义为正,将使测角仪的角度沿顺时针方向变化的放射角度定义为负。再者,将改变了放射角度的测量值群中亮度最高的值为1的相对亮度作为纵轴,将测角仪的角度(放射角度)作为横轴来作图。
<实施例1>
使用厚度150μm的聚碳酸酯膜,在美国专利第6318866号的实施例1所记载的条件下,制作最密填充配置有三角锥型棱镜的棱镜片。具体而言,首先,在将表面切削为平坦的100mm方的黄铜板之上,使用金刚石刀具,以在y方向和z方向上重复间距为210.88μm,深度为100μm,y方向与z方向的交叉角度为58.76°的方式,用快速切削法切削在y方向和z方向的各个方向上截面形状对称的V字状的多个平行槽群。接着,使用金刚石刀具,以重复间距为214.92μm,深度为115μm,与连结y方向的槽与z方向的槽的2个交点的直线并行,并与该直线的偏移量成为11μm的方式,以重复的图案切削在x方向上截面形状对称的V字状的平行槽群。如此,在黄铜板上形成了最密填充状地配置有凸形状的多个三角锥立方角元件群的母模。该三角锥回射元件的光学轴倾斜角(θ)为+1°,构成反射元件的三个侧面的顶角均为90°。接着,使用该黄铜制母模,制作形状被反转的凹形状的立方角成形用模具。接着,使用该成形用模具,对厚度150μm的聚碳酸酯树脂片进行成形,制作在表面最密填充状地配置了保持体层的厚度为约100μm的多个三角锥回射元件的三角锥立方角棱镜片。
然后,将所制作的棱镜片以在LED模块的光轴方向上从保护壳的外周面到棱镜片的棱镜的距离为20mm,从棱镜到LED模块的出光部的距离为0.5mm的方式,设置在与比较例1同样的LED照明装置的保护壳内,制作LED照明装置。此时,棱镜片以覆盖LED芯片并且棱镜片的棱镜面成为LED芯片侧的方式配置。
接着,与比较例1同样地测量亮度。将该测量结果与比较例1一起表示在图17中。如图17所示,本实施例的LED照明装置与比较例1的LED照明装置相比,成为这样的结果:即使放射角度是大的角度相对亮度曲线也显示高的值且放射角度的变化所引起的相对亮度的变化小。由此可知,实施例1的照明装置与比较例1的LED照明装置的发光状态相比,保护壳的发光部位宽,点光源扩散性和亮度分布均匀性得到改善。
另外,通过目视观察本实施例的LED照明装置的外观。目视中,将测角仪的角度设定为0°且固定LED照明装置的位置,观察者从与LED照明装置相距1m的位置进行,从LED照明装置的正面、左右方向、上下方向进行外观的观察。可以知道,本实施例的照明装置在任意的角度上均不担心LED芯片的配置位置的明亮度,基本上为均匀的发光状态。另外,棱镜不显眼而显示优良的外观。
<实施例2>
准备2块实施例1所使用的模具。然后,在棱镜片的加热压缩成型时,由2块模具夹着厚度150μm的聚碳酸酯膜,对两个面加热压缩成形,由此,制作与实施例1的棱镜片的棱镜同样的棱镜被最密填充配置在两个面的棱镜片。此时,以表面和背面的三角锥型棱镜的元件方向彼此一致的方式进行成形。
然后,与实施例1同样地,设置所制成的棱镜片,制作LED照明装置,与比较例1同样地测量亮度。此时,在LED模块的光轴方向上,从棱镜片的LED模块侧的相反侧(保护壳侧)的棱镜到保护壳的外周面的距离为20mm,从该棱镜到LED模块的出光部的距离为0.5mm。将该测量结果与比较例1一起表示在图18中。如图18所示,本实施例的LED照明装置与比较例1的LED照明装置相比,相对亮度曲线上的放射角度的变化所引起的相对亮度的变化更小。即,在放射角度大的地方也被调整成适当地照射光。由此可知,本实施例的照明装置与比较例1的LED照明装置的发光状态相比,点光源扩散性和亮度分布均匀性得到改善。
另外,在与实施例1同样地通过目视观察本实施例的LED照明装置的外观之后,可以知道,本实施例的LED照明装置在任意的角度上均不担心LED芯片的配置位置的明亮度,基本上为均匀的发光状态,LED芯片的设置位置能明亮地看到的情况,相比于实施例1更加得到了改善。另外,棱镜不显眼而显示优良的外观。
<实施例3>
将边长为100μm的立方体制成回射元件的六边形型立方角棱镜,除了使用形成在表面的模具以外,与实施例1同样地,制作最密填充配置有六边形型立方角棱镜的棱镜片。
然后,与实施例1同样地,设置所制作的棱镜片,制作LED照明装置,与比较例1同样地测量亮度。将该测量结果与比较例1一起表示在图19中。如图19所示,本实施例的LED照明装置与比较例1的LED照明装置相比,相对亮度曲线上的放射角度的变化所引起的相对亮度的变化更小。即,在放射角度大的地方也被调整成被适当地照射光。由此可知,本实施例的照明装置与比较例1的LED照明装置的发光状态相比,点光源扩散性和亮度分布均匀性得到改善。
另外,在与实施例1同样地利用目视确认本实施例的LED照明装置的外观之后,可以知道,本实施例的LED照明装置在任意的角度上均不担心LED芯片的配置位置的明亮度,基本上为均匀的发光状态,与实施例1大致相同程度地,LED芯片的设置位置能明亮地看到的情况得到改善。另外,棱镜不显眼而显示优良的外观。
<实施例4>
在将表面研磨成平坦的150mm方的黄铜板之上,使用前端角度为90°的金刚石刀具,用快速切削法在横向上以30μm的间距切削14μm的深度的多个平行的V字型槽群Vx。接着,以相对于V字型槽群以90°的角度交叉的方式,使用前端角度为90°的金刚石刀具,以30μm间距,切削14μm的深度的多个平行的V字型槽群Vy,制作形成有凸型的多个交叉棱镜元件群的模具。使用该母模并用电铸法制作凹型的模具。除了使用该模具以外,与实施例1同样地,制作最密填充配置有交叉棱镜的棱镜片。
然后,与实施例1同样地,设置所制作的棱镜片,制作LED照明装置,与比较例1同样地测量亮度。将该测量结果与比较例1一起表示在图20中。如图20所示,本实施例的LED照明装置与比较例1的LED照明装置相比,相对亮度曲线上的放射角度的变化所引起的相对亮度的变化更小。即,在放射角度大的地方也被调整成适当地被照射光。由此可知,实施例4的照明装置与现有的没有棱镜层的LED照明装置的发光状态相比,点光源扩散性和亮度分布均匀性得到改善。
另外,在与实施例1同样地利用目视确认本实施例的LED照明装置的外观之后,可以知道,本实施例的LED照明装置在任意的角度上均不担心LED芯片的配置位置的明亮度,基本上为均匀的发光状态,与实施例1大致相同程度地,LED芯片的设置位置能明亮地看到的情况得到改善。另外,棱镜不显眼而显示优良的外观。
<实施例5>
除了将棱镜片的棱镜的朝向设置成保护壳侧以外,与实施例4同样地制作LED照明装置,与比较例1同样地测量亮度。将该测量结果与比较例1一起表示在图21中。
如图21所示,本实施例LED照明装置与比较例1的LED照明装置相比,相对亮度曲线上的放射角度以大的角度减小。例如,在放射角度正40°时,比较例1的相对亮度为0.40,相对于此,实施例5的相对亮度为0.26,其差大至0.14。另外,若以亮度测量值进行比较,则比较例1的LED照明装置在放射角度0°,亮度测量值为52500(cd/m2),相对于此,实施例5的LED照明装置在同样的放射角度下亮度测量值为73900(cd/m2),显示高的亮度值。由此可知,本实施例的LED照明装置与比较例1的LED照明装置的发光状态相比,光以放射角度小的角度聚光。
另外,在与实施例1同样地通过目视观察本实施例的LED照明装置的外观之后,棱镜不显眼而显示优良的外观。
<比较例2>
制作与实施例1所制作的棱镜片同样的棱镜片。然后,将光透过性的丙烯酸酯系粘结剂(日本电石工业株式会社制商品名PE-121)以厚度0.5mm、涂布在比较例1的LED照明装置的保护壳的内壁面,将棱镜片以棱镜的朝向为光源侧的方式粘结于保护壳的内壁面。如此,成为在保护壳的内壁面形成有棱镜的状态。此时,从保护壳的外周面到棱镜片的距离为1mm,从棱镜片到LED芯片的距离为19.5mm。其后,与比较例1同样地测量亮度。
将该结果表示在图21中。如图21所示,本比较例的LED照明装置的相对亮度曲线显示与比较例1的照明装置的相对亮度曲线大致相同的变动。例如,在放射角为正40°时,比较例1的相对亮度为0.40,相对于此,比较例2的相对亮度为0.34,其差小至0.06。另外,可以知道,比较例1的LED照明装置在放射角度为0°的情况下,亮度为52500(cd/m2),相对于此,实施例2的LED照明装置在与比较例1同样的放射角度的情况下,亮度测量值为55700(cd/m2),显示与比较例1大致相同的值,得不到那样的调光的效果。另外,由于棱镜片与保护壳一体化,因此,与实施例1~5的LED照明装置相比较,成为棱镜显眼且外观差的结果。
产业上的可利用性
如以上说明的那样,根据本发明,提供了一种能够容易地调整发光部位的LED照明装置,可以适用于具有优良外观性的照明装置等中。
符号的说明
1…保护壳
2…基台
3…LED光源
4…棱镜片
4a,4b…棱镜层
4c…低折射率层
4d,4e…棱镜层
5…光扩散片
5a…光扩散层
11…外周面
12…内周面
13…固定凸部
21…弯曲部
22…平板部
23…保持部
31…基板
32…发光元件部
33…出光部
42…棱镜
Claims (18)
1.一种LED照明装置,其特征在于,
是至少具备LED光源、以及与所述LED光源隔开间隔且与所述LED光源的出光部相对设置的光透过性的保护壳的照明装置,
在所述LED光源与所述保护壳之间设置有棱镜片,
所述棱镜片中,在内部或者在至少一个面上设置有棱镜。
2.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,
所述棱镜片中,仅在一个面上设置有所述棱镜。
3.如权利要求2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述棱镜片中,所述棱镜设置在所述LED光源侧的面上。
4.如权利要求2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述棱镜片中,所述棱镜设置在所述保护壳侧的面上。
5.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,
所述棱镜片中,在两个面上设置有所述棱镜。
6.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,
所述棱镜片通过层叠折射率彼此不同的多个层而成,
所述棱镜设置在相互层叠的2个层的界面上。
7.如权利要求1~6中的任一项所述的LED照明装置,其特征在于,
所述保护壳是圆筒状,所述LED光源设置在所述保护壳内的空间。
8.如权利要求1~6中的任一项所述的LED照明装置,其特征在于,
所述保护壳是半圆筒状,所述LED光源设置在所述保护壳内的空间。
9.如权利要求1~8中的任一项所述的LED照明装置,其特征在于,
所述棱镜是三角柱线性棱镜、线性菲涅尔透镜、交叉棱镜、三角锥型棱镜、菲涅尔透镜、六边形型棱镜中的任一种。
10.如权利要求9所述的LED照明装置,其特征在于,
所述棱镜是交叉棱镜、三角锥型棱镜、六边形型棱镜中的任一种。
11.如权利要求1~10中的任一项所述的LED照明装置,其特征在于,
在所述保护壳与所述LED光源之间,以与所述棱镜片重叠的方式,设置有光扩散片。
12.如权利要求11所述的LED照明装置,其特征在于,
在所述棱镜片与所述保护壳之间设置有光扩散片。
13.如权利要求11所述的LED照明装置,其特征在于,
在所述LED光源与所述棱镜片之间设置有光扩散片。
14.如权利要求1~10中的任一项所述的LED照明装置,其特征在于,
在所述棱镜片内层叠有光扩散层。
15.如权利要求1~10中的任一项所述的LED照明装置,其特征在于,
所述棱镜片由具有光扩散性的材料构成。
16.如权利要求1~15中的任一项所述的LED照明装置,其特征在于,
在将所述LED光源的光轴方向上从所述LED光源到所述保护壳的出射面为止的距离设为1的情况下,从所述LED光源到所述棱镜为止的距离为0.5以下。
17.如权利要求16所述的LED照明装置,其特征在于,
在将所述LED光源的光轴方向上从所述LED光源到所述保护壳的所述出射面为止的距离设为1的情况下,从所述LED光源到所述棱镜为止的距离为0.005~0.3。
18.如权利要求17所述的LED照明装置,其特征在于,
在将所述LED光源的光轴方向上从所述LED光源到所述保护壳的所述出射面为止的距离设为1的情况下,从所述LED光源到所述棱镜为止的距离为0.01~0.1。
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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 |
Application publication date: 20130724 |