CN104334962B - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高正下方照度并且能够使照明分布具有各向异性的侧光方式的照明装置。从导光板（2）的射出面（2d）射出的光满足条件（1）E总/Em>2.0和条件（2）E总（20°、0°）/E总（20°、90°）>1.2。其中，将从射出面（2d）射出的光的平均发光强度设为Em，将向Z轴方向射出的光的全部的发光强度设为E总，将在射出的光与Z轴方向的角度θ为20°、射出的光与X轴方向的角度φ为0°时的射出的光的全部的发光强度E总（20°、0°）设为ΣΔPi（20°、0°）/Δω，将在射出的光束与Z轴方向的角度θ为20°、射出的光与X轴方向的角度φ为90°时的从射出面（2d）射出的光的全部的发光强度E总（20°、90°）设为ΣΔPi（20°、90°）/Δω。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及使光从配置在导光板的至少一个侧面侧的LED等一次光源入射到导光板内并且从该导光板的一个主面（射出面）将光射出的侧光（edge light）方式的照明装置，特别是涉及作为安装于办公室、住宅等的顶棚等来进行使用的照明器具而适合的侧光方式的照明装置。
背景技术
近年来，由于LED的发光效率的提高和低价格化，将LED作为光源的照明装置不断普及。在使用了LED光源的照明装置中，特别是作为安装于办公室、住宅等的顶棚等来进行使用的照明装置普及的有：在与该照明装置的射出面相向的底面侧的平面上将LED点排列为网格状或辐射状的直下方式的照明装置。
可是，在直下方式的照明装置中，LED被直接呈点状地配置在底面，因此，不仅眩光强而不能直视，而且作为面状的发光体缺乏明亮度的均匀性。为了减轻这些，将乳白色的漫射板等用作照明装置的罩，但是，使光的利用效率降低。
另一方面，侧光方式以作为液晶电视、个人计算机等的液晶显示装置的背光灯广为人知。在侧光方式的背光灯中设置有由PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）等的透明高分子构成的透明板状的导光板。
在该导光板的底面印刷有白色点（散射点），通过调整该点的大小、密度等，从而在导光板内传播的光的一部分在碰到白色点时被散射并向观察（射出面）方向射出。
侧光方式的背光灯使光从配置在导光板的至少一个侧面侧的一次光源（LED等）入射到导光板内并且使光从该导光板的一个主面（射出面）整面射出，由此，能够以面状的光进行照明。在侧光方式中不会直视到一次光源，因此，没有眩光，外观品质优越。
因此，将该侧光方式的背光灯应用于在办公室、住宅等的顶棚等安装来进行使用的照明器具（例如，参照专利文献1）。在背景中由于LED的发光效率的提高和价格的降低而将LED作为光源的照明器具中，能实现薄型，与此伴随地能实现照明装置的轻量化，进而，能够进行作为LED的特长的调光控制，由此，将LED作为光源的侧光方式的照明装置不断普及。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10–160938号公报。
发明内容
发明要解决的课题
在将如专利文献1的侧光方式的照明装置应用于在办公室、住宅等的顶棚等安装来进行使用的照明器具的情况下，在该照明装置（侧光方式的照明器具）中，例如，能够从正方形形状的导光板的主面（射出面）作为面状的光射出而照射照明装置的正下方及其周围。
可是，在侧光方式的照明装置中所使用的导光板印刷有白色点（散射点）的情况下，从导光板的主面（射出面）射出的光为各向同性的分布，因此，不能明亮地照射正面方向，光的利用效率不高。
此外，对安装于办公室、住宅等的顶棚等来进行使用的照明装置而言，通常说不上能够有效地利用光。例如，在办公室中，仅桌上、过道等某个特定范围特地以高照度照射即可，即使将顶棚弄成高照度也没有意义。需要以照明装置的正下方照度变得更高的这样的照度图案来进行照射。
此外，在以往的侧光方式的照明装置中，由于从导光板的主面（射出面）射出的面状的光各向同性地扩展，所以，不能以使照明装置的正下方照度变得更高的方式进行照射。进而，由于从导光板的主面（射出面）射出的面状的光各向同性地扩展照射，所以，例如，即使在根据照明用途而欲使照度分布具有各向异性的情况下，也不能进行应对。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够更加提高正下方照度并且能够使照度分布具有各向异性的侧光方式的照明装置。
用于解决课题的方案
为了达到上述目的，方案1所记载的发明是，一种照明装置，所述照明装置是侧光方式的照明装置，在所述照明装置中，在导光板的至少一个侧面侧设置有一次光源，所述导光板具有射出面、与该射出面相向的底面以及使从在至少一个侧面设置的所述一次光源射出的光入射的入射端面，所述照明装置的特征在于，
将由X轴和与X轴正交的Y轴构成的X–Y平面的法线作为Z轴，所述一次光源与X轴平行地配置，所述导光板与所述X–Y平面平行地配置，所述导光板的入射端面与X–Z平面平行，
所述导光板具有在所述底面以规定间距形成的与X轴方向平行的多个凹条图案、以及在所述射出面以规定间距形成的与Y轴方向平行的多个凸条图案，
在将从所述导光板的射出面射出的光的平均发光强度设为Em并且将从所述导光板的射出面向Z轴方向射出的光的全部的发光强度设为E总时，从所述导光板的射出面射出的光满足下述的条件（1），并且，在将从所述导光板的射出面射出的光与Z轴方向的角度θ为20°、从所述射出面射出的光与X轴方向的角度φ为0°时的从所述导光板的射出面射出的光的全部的发光强度E总（20°、0°）设为E总（20°、0°）=ΣΔPi（20°、0°）/Δω并且将从所述导光板的射出面射出的光与Z轴方向的角度θ为20°、从所述射出面射出的光与X轴方向的角度φ为90°时的从所述导光板的射出面射出的光的全部的发光强度E总（20°、90°）设为E总（20°、90°）=ΣΔPi（20°、90°）/Δω时，从所述导光板的射出面射出的光也一并满足下述的条件（2），
其中，所述ΔPi（θ, φ）是在将所述导光板的射出面划分为多个微小区域时从各区域向（θ, φ）方向射出至Δω的微小立体角内的光束；Σ是针对所述导光板的射出面的多个微小区域的总和。
方案2所记载的发明的特征在于，形成在所述导光板的射出面的所述凸条图案的剖面为梯形形状或双凸透镜形状或抛物线状。
方案3所记载的发明的特征在于，形成在所述导光板的射出面的所述凸条图案的剖面形状为按照下述的式的曲线状，
[数式1]
方案4所记载的发明的特征在于，形成在所述导光板的底面的所述凹条图案的剖面为V字形状，并且顶角设定为75°～105°。
方案5所记载的发明的特征在于，所述凹条图案越远离所述入射端面而越密集地形成。
方案6所记载的发明的特征在于，在所述导光板的底面侧具有反射光的反射片材，在所述导光板的射出面侧具有光学片材。
方案7所记载的发明的特征在于，在所述导光板的底面侧具有反射光的反射片材。
方案8所记载的发明的特征在于，所述照明装置安装于顶棚，用作顶棚照明。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种正下方照度优越并且在照度分布中具有各向异性的侧光方式的照明装置。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的侧光方式的照明装置的分解立体图。
图2是图1的A–A线剖面图。
图3是示出光入射到在本发明的实施方式中的照明装置的导光板的底面形成的剖面为V字状的凹条的斜面并向射出面侧反射的情况的图。
图4A是示出在侧光方式的照明装置的铅垂下方隔开距离L配置有照度测定器的状态的图。
图4B是示出假定为侧光方式的照明装置和照度测定器间的距离无限大的状态的图。
图5是示出在将导光板的射出面划分为多个微小区域时从各区域射出的光束的图。
图6是示出在本发明的实施方式中的照明装置的正下方照度评价值（正下方发光强度/平均发光强度）的结果的图。
图7A是用于说明从导光板的射出面射出的光束的照度分布的各向异性的图。
图7B是用于说明从导光板的射出面射出的光束的照度分布的各向异性的图。
图8是示出在从导光板的射出面射出的光束与Z轴方向的角度θ为20°时，角度φ为0°的情况的总发光强度值与角度φ为90°的情况的总发光强度值的比（照度分布的各向异性评价值）的结果的图。
图9是用于说明侧光方式的照明装置的照度不均匀的测定的图。
图10A是示出在X轴方向上的照度不均匀的测定结果的图。
图10B是示出在Y轴方向上的照度不均匀的测定结果的图。
具体实施方式
图1是示出本发明的实施方式的侧光方式的照明装置的分解立体图，图2是图1的A–A线剖面图。再有，在本实施方式的侧光方式的照明装置1中，如图那样定义X轴方向、Y轴方向、Z轴方向，Y轴方向为该照明装置1的左右方向，X轴方向为上下方向，Z轴方向为光的射出方向。
如图1、图2所示，本实施方式的侧光方式的照明装置1具备以下构件来作为主要结构构件：作为由透明树脂（例如，丙烯酸树脂）等形成的透明结构体的导光板2；分别配置在该导光板2的左右方向（Y轴方向）的两面（以下，称为“入射端面”）2a、2b侧的各发光单元3a、3b；设置在导光板2的背面（以下，称为“底面”）2c侧的反射片材4；设置在导光板2的前表面（以下，称为“射出面”）2d侧的作为光学片材的漫射片材5。再有，在将该照明装置1设置于办公室、住宅等的顶棚的情况下，反射片材4侧位于顶棚面，从漫射片材5侧朝向下方（地板面侧）射出光束。
在导光板2的底面2c以规定间隔形成有多个在上下方向（X轴方向）上延伸的凹条7。此外，在导光板2的射出面2d以夹着在左右方向（Y轴方向）上延伸的剖面形状为梯形形状的凹条9的方式并以规定的间距（pitch）形成有多个在左右方向（Y轴方向）上延伸的剖面形状为梯形形状的凸条8（关于导光板2的细节，在后面进行叙述）。
在导光板2的左右方向（Y轴方向）的两侧沿着上下方向（X轴方向）分别配置有作为一次光源的发光单元3a、3b，在各发光单元3a、3b内，沿着导光板2的上下方向（X轴方向）以规定间隔呈直线状地配置有多个作为光源的LED（发光二极管）10。LED10的配置间隔例如为数mm～20mm左右。再有，作为光源，除了LED10以外，也可以为冷阴极管等连续的光源。
将从各发光单元3a、3b的各LED（光源）10发出的光从导光板2的两侧的入射端面2a、2b向导光板2内的左右方向（Y轴方向）射出。
反射片材4具有使从导光板2的两侧的入射端面2a、2b入射的光中的从导光板2的底面2c向外射出的光再次向导光板2入射的功能。关于该反射片材4，反射率95%以上的反射片材的光的利用效率高的为佳。关于反射片材4的材质，可举出铝、银、不锈钢等的金属箔、白色涂饰、发泡PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）树脂等。
设置在作为导光板2的前表面侧（正面侧）的射出面2d侧的漫射片材5具有使从导光板2的射出面2d射出的光适度地均匀化并且抑制亮暗不均匀而提高外观的功能。
关于使用于办公室、住宅的顶棚的照明装置，由于直接观察到照明装置的发光面，所以重视外观品质，因此，有时使用1个或多个漫射片材。
该漫射片材5可以是由具有漫射性的树脂制作的板状物（例如PMMA、PC等），也可以为将这些板热成形并加工成三维形状的保护罩状。另一方面，在办公室、住宅中如间接照明那样无法直接观察到照明装置的情况下，不需要漫射片材或漫射板的使用。为了从灰尘等保护照明装置，也可以在射出侧设置透明罩等。
（导光板2的底面2c的结构）
如图1所示，在导光板2的底面2c形成有以规定的间距形成的凹条7。这些凹条7的剖面形状形成为V字状，并且，这些凹条7在X轴方向上延伸。此外，该凹条7的图案形成为越远离入射端面2a、2b而越密集。
形成在导光板2的底面2c的剖面为V字状的凹条7的顶角设定为75°～105°。此外，形成在导光板2的底面2c的凹条7的高度（深度）在0.001mm～0.1mm左右的范围内设定。
而且，如本实施方式那样，形成在导光板2的底面2c的凹条7的剖面为V字状的情况下，V字状的凹条7与入射端面2a、2b平行地形成，当将V字状的凹条7的顶角设为上述范围时，能够使从射出面2d射出的光的正面方向的发光强度变得更高。此外，形成在导光板2的底面2c的凹条7不需要为从导光板2的端连接到端的凹条，也可以是凹条7的高度的数倍至数千倍程度的凹条。
接着，参照图3，对在上述导光板2的底面2c形成有剖面为V字状的凹条（顶角在100°附近）7的情况下正面方向的亮度提高的原理进行说明。
在图1所示的照明装置1中，从导光板2的入射端面2a、2b入射的光被形成在导光板2的底面2c的V字状的凹条7向规定的方向反射而从射出面2d射出，或者，透射V字状的凹条7暂时从导光板2的底面2c射出，被配设在下部的反射片材4漫射而再次入射到导光板2并从射出面2d射出，但是，向正面方向射出的光主要是被底面2c的V字状的凹条7向规定的方向反射的光。
在导光板2的射出面2d和底面2c中，在一边在与X–Y平面平行的面进行全反射一边传播的光中，有如图3所示的光线C那样入射到在导光板2的底面2c设置的V字状的凹条7的斜面的情况。再有，在图3中，光线C与凹条7的斜面的仰角为10°，与Y轴所成的角度为23°。
上述光线C被V字状的凹条7的斜面向与入射端面（或X–Z平面）平行的面上与Z轴所成的角度为22度的方向全反射为反射光C’。该反射光的一部分在从形成在射出面2d的剖面为梯形形状的凸条（在图3中为凸条8’）的斜面射出的情况下向正面方向（Z轴方向）射出。因此，能够提高向正面方向射出的光的发光强度。
进而，在导光板2的内部传播的光中的光线D在形成在射出面2d的剖面为梯形形状的凸条（在图3中为凸条8）的斜面上进行全反射，由此，偏转为光线C。即，通过形成在射出面2d的剖面为梯形形状的凸条（在图3中为凸条8）的斜面，光线C倍增，能够更加提高向正面方向射出的光的发光强度。
再有，在图3中，光线D与X–Y平面所成的角度为19°，与Y轴所成的角度为16°。
（导光板2的射出面2d的结构）
如图2所示，在导光板2的射出面2d形成有以规定的间距形成的剖面为梯形形状的多个凸条8和夹于相邻的各凸条8之间且剖面为梯形形状的凹条9。这些凸条8和凹条9在Y轴方向（左右方向）上延伸。
上述的凸条8的通常的高度设定在例如0.001～0.1mm的范围内，凸条8的通常的倾斜角度设定在例如30～60°的范围内。
再有，在上述说明中，形成在导光板2的射出面2d的凸条8为梯形形状，但是，除此以外，也可以为双凸透镜（lenticular lens）形状、抛物线状或者由下述式（1）所规定的曲线。
[数式2]
。
再有，该式（1）是不限定式（8）的K、C、D～M各参数的一般式，D～M中的至少一个不为0。特别是，式（1）中的K为–1的为佳。
而且，本发明的照明装置1具有形成在上述的导光板2的底面2c的V字状的凹条7和形成在射出面2d的凸条8，由此，如下面所述那样能够更加提高正下方照度，并且，能够使照度分布具有各向异性。
如图4A所示，将上述的侧光方式的照明装置1设置于顶棚11，在其铅垂下方隔开距离L放置照度测定器12，在测定正下方照度时，由于导光板2的形状或尺寸、与测定器12的测定距离L的差异，正下方照度的测定值变化，因此，难以客观地判断正下方照度优越到什么程度。
此外，同样地，也难以客观地判断具有什么程度的照度分布的各向异性。
例如，在测定距离相同的情况下，当导光板的尺寸变大时，则正下方照度的测定值也变高，当导光板的尺寸变小时，则正下方照度的测定值也变小。因此，仅通过对例如具有尺寸不同的导光板的各照明装置的正下方照度进行测定是不能客观地评价正下方照度是否优越。
因此，本发明者不依赖于导光板的尺寸、测定器的测定方法，而是针对用于判定正下方照度是否优越到什么程度的条件和用于判定是否具有照度分布的各向异性的条件进行考察，其结果是，发现能够通过后述的条件（1）判断正下方照度是否优越到什么程度，此外，能够通过后述的条件（2）判断是否具有照度分布的各向异性。
（用于评价正下方照度的条件（1）的说明）
如图4B所示，当假定为照明装置1和测定器12之间的距离无限大（∞）时，能够将照明装置1视为微小的点，也能够将测定器12视为微小的点。
在该情况下，如图5所示，例如，在将正方形形状的导光板2的射出面划分为多个微小区域时，从各区域射出的光束ΔPi（θ=0）全部朝向正下方方向。因此，从图5中的导光板2的射出面向正下方方向射出的光束的全部的发光强度E总（θ=0）能够用以下的式（2）来表示。
再有，θ表示来自射出面的光束与Z轴方向的角度，θ=0表示光束的射出方向为正下方方向（Z轴方向）（参照图7（A））。将ΔPi（θ, φ）定义为：在将上述导光板的射出面划分为多个微小区域时从各区域向（θ, φ）方向射出至Δω的微小立体角内的光束。
此外，从导光板2的射出面射出的光束的全部的发光强度E总（θ、φ）的一般式能够用以下的式（3）来表示。再有，φ表示以Z轴为中心、从射出面射出的光与X轴方向的角度（参照图7A）。
而且，当将从导光板2的射出面射出的光的平均发光强度设为Em并且将从导光板2的射出面射出的总光束设为P总时，Em能够用以下的式（4）来表示。再有，光束的单位是流明（lm）。
而且，对从导光板2的射出面向正下方方向射出的光的全部的发光强度（正下方发光强度）E总（θ=0）的值与从导光板2的射出面射出的光束的平均发光强度Em的值的比（正下方发光强度/平均发光强度（=E总（θ=0）/Em）进行计算，由此，能够根据该正下方发光强度/平均发光强度的值（以下，称为“正下方照度评价值”）来客观地评价正下方照度是否优越。
图6是示出将形成在上述的照明装置1的导光板2的射出面2d的凸条8的形状做成双凸透镜形状（附图标记a）、梯形形状（附图标记b）、抛物线状（附图标记c）的情况的正下方照度评价值的结果的实验数据。再有，在导光板2的底面2c形成有上述的顶角为100°的V字状的凹条7。
此外，图6的附图标记d是比较用导光板的正下方照度评价值。该比较用导光板是未如本发明那样在底面形成有V字状的凹条和在射出面形成有凸条的平面状的两面，并且，在底面形成有多个点状的反射部。
在图6中，在双凸透镜形状（附图标记a）的情况下，是使纵横比（aspect ratio）变化为20（%）、30（%）、35（%）、40（%）、50（%）时的值，在梯形形状（附图标记b）的情况下，是使底角变化为30°、40°、45°、50°、55°、60°时的值，在抛物线状（附图标记c）的情况下，是使二次函数的系数a变化为0.9、1.0、1.1、1.2、1.3时的值。再有，图6的横轴表示具有使这些数值变化而分别形成的导光板的照明装置的种类（1～6）。
再有，当将追踪双凸透镜的垂直剖面的圆的半径设为R并且将从形成双凸透镜的圆弧的顶部到弦的距离设为r时，上述纵横比为r/2R×100（%）。
根据图6的正下方照度评价值的实验结果，很显然，在附图标记d的比较用导光板（在底面具有点状的反射部的结构）中，正下方照度评价值为1.8左右。与此相对地，可知：在如本发明的导光板2那样将射出面2d的凸条8的形状形成为双凸透镜形状（附图标记a）、梯形形状（附图标记b）、抛物线状（附图标记c）并且在底面2c形成有V字状的凹条7的情况下，正下方照度评价值为2.3～4.7左右，与比较用导光板（附图标记d）相比向正下方方向的射出率高。
因此，只要正下方发光强度/平均发光强度（=E总（θ=0）/Em）的值（正下方照度评价值）至少为2.0以上，就能够判断为是正下方照度优越的照明装置，因此，上述的条件（1）如以下那样。
（用于评价照度分布的各向异性的条件（2）的说明）
图7A、图7B是用于说明从导光板2的射出面射出的光的照度分布的各向异性的图。
图7A表示从射出面射出的光与Z轴方向的角度θ为20°并且从射出面射出的光与X轴方向的角度φ为0°。在图7A的情况下，表示来自导光板2的射出面的光向X轴方向（与各发光单元3a、3b（LED10）的排列方向平行的方向）侧倾斜地向下方射出的状况。
此外，图7B表示从射出面射出的光与Z轴方向的角度θ为20°并且从射出面射出的光与X轴方向的角度φ为90°。在图7B的情况下，表示来自导光板2的射出面2d的光向Y轴方向（与各发光单元3a、3b（LED10）的排列方向正交的方向）侧倾斜地向下方射出的状况。
在图7A的情况下，从导光板2的射出面射出的光的全部的发光强度E总（θ、φ）能够基于式（3），用以下的式（5）来表示。
此外，在图7B的情况下，从导光板2的射出面射出的光的全部的发光强度E总（θ、φ）能够基于式（3），用以下的式（6）来表示。
而且，在本发明中，如以下的式（7）定义在从导光板2的射出面射出光束时在图7A、图7B的情况下的照度分布的各向异性程度。
即，例如，对在从射出面2d射出的光与Z轴方向的角度θ为20°时，角度φ为0°的情况的总发光强度值与角度φ为90°的情况的总发光强度值的比进行计算，由此，能够根据该比的值（以下，称为“照度分布的各向异性评价值”）客观地评价照度分布的各向异性的程度。
图8是示出在从射出面2d射出的光与Z轴方向的角度θ为20°时，角度φ为0°的情况的总发光强度值与角度φ为90°的情况的总发光强度值的比（照度分布的各向异性评价值）的结果的实验数据。在图8中，示出将形成在上述的照明装置1的导光板2的射出面2d的凸条8的形状做成双凸透镜形状（附图标记a）、梯形形状（附图标记b）、抛物线状（附图标记c）的情况的照度分布的各向异性评价值的结果。再有，在导光板2的底面2c形成有上述的顶角为100°的V字状的凹条7。
此外，图8的附图标记d是比较用导光板的照度分布的各向异性评价值。该比较用导光板是未如本发明那样在底面形成有V字状的凹条和在射出面形成有凸条的平面状的两面，并且在底面印刷有被称为印刷点的白色点（散射点），形成了多个反射部。
在图8中，在双凸透镜形状（附图标记a）的情况下，是使纵横比变化为20（%）、30（%）、35（%）、40（%）、50（%）时的值，在梯形形状（附图标记b）的情况下，是使底角变化为30°、40°、45°、50°、55°、60°时的值，在抛物线状（附图标记c）的情况下，是使二次函数的系数a变化为0.9、1.0、1.1、1.2、1.3时的值。再有，图8的横轴表示具有使这些数值变化而分别形成的导光板的照明装置的种类（1～6）。
根据图8的照度分布的各向异性评价值的实验结果，很明显，在附图标记d的比较用导光板（在底面具有点状的反射部的结构）中，照度分布的各向异性评价值为0.98左右，这表示与φ=0°方向相比向φ=90°方向的射出的多。
换句话说，表示在与导光板内部的光传播方向平行的方向上射出光多，在与光的传播方向正交的方向上射出光少。与此相对地，在如本发明的导光板2那样将射出面2d的凸条8的形状形成为双凸透镜形状（附图标记a）、梯形形状（附图标记b）、抛物线状（附图标记c）并且在底面2c形成有V字状的凹条7的情况下，照度分布的各向异性评价值为1.2～1.9左右，均为1以上。
即，表示在使用了本发明的导光板的情况下与φ=90°方向相比向φ=0°方向的射出的多。换句话说，表示在与导光板内部的光传播方向正交的方向上射出光多，性能较大地不同。能够判断为与比较用导光板（附图标记d）相比在照度分布中具有各向异性。
因此，只要上述的照度分布的各向异性程度（E总（20°、0°）/E总（20°、90°）式（5））至少为1.2以上，就能够判断为是在照度分布中具有各向异性的照明装置，因此，上述的条件（2）如以下那样。
像这样，在导光板2的底面2c形成V字状的凹条7，在导光板2的射出面2d形成梯形形状（或双凸透镜形状、抛物线状）的凸条8，以满足上述的条件（1）、条件（2）的方式进行设定，因此，能够提供一种正下方照度优越且在照度分布中具有各向异性的侧光方式的照明装置1。
如上所述，本发明的侧光方式的照明装置1在照明分布中具有各向异性。因此，例如，如图9所示那样将上述照明装置1设置于顶棚，从正下方进行沿着X轴方向（与各发光单元3a、3b（LED10）的排列方向平行的方向）和Y轴方向（与各发光单元3a、3b（LED10）的排列方向正交的方向）的在周围部中的照度不均匀的测定。再有，图9所示的照明装置1是一个边为600mm的正方形形状，并且，被设置于地板（测定面）的上方2m的顶棚。
图10A是将形成在上述的照明装置1的导光板2的射出面2d的凸条8的形状做成双凸透镜形状（附图标记a）、梯形形状（附图标记b）、抛物线状（附图标记c）的情况的X轴方向上的照度不均匀的测定结果，图10B是Y轴方向上的照度不均匀的测定结果。再有，在导光板2的底面2c形成有上述的顶角为100°的V字状的凹条7。在图10A、图10B中，双凸透镜形状（附图标记a）的纵横比为20（%），梯形形状（附图标记b）的底角为50°，抛物线状（附图标记c）的二次函数的系数a为1.1。
再有，图10A的横轴的A、B、C是从正下方照明区域起的X轴方向的测定位置（300mm、600mm、900mm），图10B的横轴的D、E、F是从正下方照明区域起的Y轴方向的测定位置（300mm、600mm、900mm）。
在图10A、图10B中，以照明装置1的正下方的照度为基准（在照度不均匀设为1.00的情况下），该数值从1.00起越小，意味着照度越降低。即，照度不均匀的数值越接近1.00就越接近正下方的照度，照度不均匀的数值越小照度越低。
因此，在图10A所示的X轴方向上，即使是测定位置C（900mm），照度不均匀也为0.65～0.78左右，照度没怎么降低。另一方面，在图10B所示的Y轴方向上，在测定位置D（300mm）的照度不均匀为0.70～0.79左右，在测定位置C（900mm）的照度不均匀为0.40左右，照度比X轴方向大幅度地降低。
像这样，本发明的侧光方式的照明装置1能够以对X轴方向增加照度分布的均匀性并且对Y轴方向在照度分布中具有大的各向异性的方式进行照射。
实施例
（实施例1）
按照在WO 2006/013969号公报的实施例中记载的方法，制作了射出面侧的压模（stamper）1，该压模1形成有高度为H0.02mm、在顶面具有0.02mm的平坦部、斜面的倾斜角为50°的剖面为梯形形状的凹条图案，上述梯形形状的凹条图案的宽度为0.054mm，在相邻的图案间具有0.006mm的平坦部。
另一方面，底面侧的压模（以下为压模2）是使高度为0.006mm且顶角为100°（倾斜角R=40°）的棱镜（prism）图案以规定的间隔排列，同样地形成镍电铸层，将原盘剥离下来而制作的。
将这些压模1和压模2作为转印模装入到射出成型机的金属模固定侧空腔和金属模可动侧空腔中，通过射出成型法得到导光板。所得到的导光板的外形尺寸的横×纵×高度为600×600×3（mm）。
在该导光板中，射出面为梯形形状的凸条和凹条交替地配置，在底面V字状的凹条的高度为0.006mm，相当于平均底角的凹条的入射端面侧的与X轴平行的斜面相对于底面的平均斜度R为40°，V字状的凹条的间距以从入射端面侧0.557mm到导光板的中央部0.121mm逐渐缓慢地减少的方式变化。
此外，作为发光单元，使用了三垦电气（Sanken Electric）股份有限公司制的型号SEPWA2001的多芯片LED模块（外形尺寸13.7mm，发光长度11.4mm）。
为了形成一次光源，使43个发光单元等间隔（13.9mm）地配置，将与该导光板的底面的凹条图案平行的端面作为入射端面，使该入射端面与X轴平行地配置，沿着该相向的2个入射端面，配置一次光源。由于该发光单元配置于相向的2个入射端面，所以使用了合计2×43=86个。
而且，在导光板的底面2c配设有反射片材4（东丽（TORAY）股份有限公司制：型号E6SL），将这些构件收纳于金属框。而且，从其上方通过聚苯乙烯制的支承框使其结合背面的金属框。
在这样形成的照明装置中，对各发光单元连接逆变器（inverter）以能够连接到100V插座来测定光学性能。总光束是将该照明装置放入蓝菲光学（Labsphere）公司制的积分球中来测定的。将该测定值除以2π来求取平均发光强度。
发光强度测定使用了亮度计（柯尼卡美能达（Konica Minolta Sensing）股份有限公司制：CA2000）。在从导光板的中心起离开3m的位置设置测定器，以包含该导光板的发光区域的方式决定亮度测定区域，求取平均亮度。将该平均亮度乘以表观的测定面积来求取发光强度。关于该发光强度，测定了以导光板的发光面的中心为基准在相对于导光板的射出面的法线方向倾斜20°的方向上向X轴方向倾斜时的发光强度E（20°、0°）和向Y轴方向倾斜时的发光强度E（20°、90°）、正面方向的发光强度E（θ=0）。
其结果是，正下方照度评价值为3.86，照度分布的各向异性评价值：E（20°、0°）/E（20°、90°）为1.37。
此外，在从该照明装置起离开2m的平面，在图9所示的A、B、C、D、E、F地点和正下方放置照度计（柯尼卡美能达（Konica Minolta Sensing）股份有限公司制：T–10M）来测定照度并求取A/D、B/E、C/F的照度比。
其结果是，正下方照度为200 lx，A/D=1.28，B/E=1.64，C/F=1.76，在照度分布中有各向异性。
（实施例2）
将在实施例1中形成在射出侧的压模的凹条做成双凸图案，仅对其纵横比进行各种变更来制作导光板。再有，凹条的双凸图案的宽度为0.05mm，在相邻的图案间具有0.001mm的平坦面。
将表1中所得到的导光板装入到与实施例1相同的照明装置中，利用数值计算来求取、汇总进行了光学评价的结果。数值计算是以符合实施例1的实际测量值的方式制定条件来进行的。
[表1]
正下方照度评价值均为2以上，各向异性评价值也为1.2以上，在2m下的照度评价面处的照度比也示出各向异性。
（实施例3）
将在实施例1中形成在射出侧的压模的凹条的图案变更为凹条的剖面形状为抛物线状的图案来制作导光板。以y=ax2定义上述抛物线的剖面形状，对系数a进行各种变更。再有，上述抛物线状的图案的宽度为0.05mm，在相邻的图案间具有0.001mm的平坦面。
将表2中所得到的导光板装入到与实施例1相同的照明装置中，利用数值计算来求取、汇总进行了光学评价的结果。
[表2]
正下方照度评价值均为2以上，各向异性评价值也为1.2以上，在2m下的照度评价面处的照度比也示出各向异性。
（实施例4）
将在实施例1中形成在射出侧的压模的凹条的图案变更为凹条的剖面形状为按照下述的式（8）的曲线状的图案来制作导光板。再有，上述曲线状的图案的宽度为0.06mm，在相邻的图案间具有0.001mm的平坦面。
[数式3]
将所得到的导光板装入到与实施例1相同的照明装置中，进行光学评价。其结果是，正下方照度评价值为3.68，照度分布的各向异性评价值为1.32。
此外，正下方照度为206 lx，A/D=1.27，B/E=1.52，C/F=1.57，在照度分布中有各向异性。
（实施例5）
为将在实施例2中形成在射出侧的压模的凹条固定为纵横比20%的双凸图案并对导光板的底面的V字状凹条的顶角进行变更的情况。
将表3中所得到的导光板装入到与实施例1相同的照明装置中，利用数值计算来求取、汇总进行了光学评价的结果。
[表3]
在V字状凹条的顶角为75°、85°、100°时，正下方照度评价值、照度分布的各向异性评价值都满足条件，但是，在V字状凹条的顶角为105°时，正下方照度评价值、照度分布的各向异性评价值都不满足条件，特别是在正下方照度方面为低的值。此外，在V字状凹条的顶角为70°时，照度分布的各向异性评价值不满足条件，照度分布也是各向同性的。
（实施例6）
为在实施例4中形成在射出侧的压模的凹条的图案中固定为被式（8）定义的图案并对导光板的底面的V字状凹条的顶角进行变更的情况。
将表4中所得到的导光板装入到与实施例1相同的照明装置中，利用数值计算来求取、评价进行了光学评价的结果。
[表4]
在V字状凹条的顶角为80°、95°、100°时，正下方照度评价值、照度分布的各向异性评价值都满足条件，但是，在V字状凹条的顶角为70°、105°时，不满足照度分布的各向异性评价值的条件，照度分布是各向同性的。
（实施例7）
为在实施例3中形成在射出侧的压模的凹条的图案中固定为通过1.1来定义抛物线的2次系数的图案并对导光板的底面的V字状凹条的顶角进行变更的情况。
将表5中所得到的导光板装入到与实施例1相同的照明装置中，利用数值计算来求取、汇总进行了光学评价的结果。
[表5]
在V字状凹条的顶角为80°、100°、105°时，正下方照度评价值、照度分布的各向异性评价值都满足条件。
在V字状凹条的顶角为75°时，图9的2倍角区域内的照度均匀性高，照度大致均匀，从其外侧（从3倍角区域起向外侧）表现出照度分布的各向异性。此外，在V字状凹条的顶角为70°时，不满足照度分布的各向异性评价值的条件，照度分布为向与导光方向（Y轴方向）平行的方向的射出稍多的照度分布。
（比较例1）
该比较例为在PMMA制的平板（板厚3mm）的底面赋予印刷点来制作导光板的情况。
在导光板的底面以离入光端面越远越密集的方式设置有附有疏密的白色印刷点（在导光板中央部中点密度大），使亮度分布为规定的分布。将所得到的导光板装入到与实施例1相同的照明装置中，进行光学评价。
其结果是，正下方照度评价值为1.80，照度分布的各向异性评价值为0.98，向与Y轴平行的方向的射出分量比与X轴平行的方向的射出分量多，与本发明品的分布相反。
此外，正下方照度为118 lx，A/D=0.97，B/E=0.98，C/F=0.98，照度分布大致为各向同性的。
关联申请的相互参照
本申请要求基于在2012年4月5日向日本专利局申请的特愿2012–86845号的优先权，通过参照将其全部公开完全编入到本说明书中。
附图标记的说明
1 照明装置
2 导光板
2c 底面
2d 射出面
3a、3b 发光单元
4 反射片材
5 漫射片材
7 凹条
8 凸条
10 LED。

Claims (8)

1.一种照明装置，所述照明装置是侧光方式的照明装置，在所述照明装置中，在导光板的至少一个侧面侧设置有一次光源，所述导光板具有射出面、与该射出面相向的底面以及使从在至少一个侧面设置的所述一次光源射出的光入射的入射端面，所述照明装置的特征在于，
将由X轴和与X轴正交的Y轴构成的X–Y平面的法线作为Z轴，所述一次光源与X轴平行地配置，所述导光板与所述X–Y平面平行地配置，所述导光板的入射端面与X–Z平面平行，
所述导光板具有在所述底面以规定间距形成的与X轴方向平行的多个凹条图案、以及在所述射出面以规定间距形成的与Y轴方向平行的多个凸条图案，
在将从所述导光板的射出面射出的光的平均发光强度设为Em并且将从所述导光板的射出面向Z轴方向射出的光的全部的发光强度设为E总时，从所述导光板的射出面射出的光满足下述的条件（1），并且，在将从所述导光板的射出面射出的光与Z轴方向的角度θ为20°、从所述射出面射出的光与X轴方向的角度φ为0°时的从所述导光板的射出面射出的光的全部的发光强度E总（20°、0°）设为E总（20°、0°）=ΣΔPi（20°、0°）/Δω并且将从所述导光板的射出面射出的光与Z轴方向的角度θ为20°、从所述射出面射出的光与X轴方向的角度φ为90°时的从所述导光板的射出面射出的光的全部的发光强度E总（20°、90°）设为E总（20°、90°）=ΣΔPi（20°、90°）/Δω时，从所述导光板的射出面射出的光也一并满足下述的条件（2），
其中，所述ΔPi（θ, φ）是在将所述导光板的射出面划分为多个微小区域时从各区域向（θ, φ）方向射出至Δω的微小立体角内的光束；Σ是针对所述导光板的射出面的多个微小区域的总和。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，形成在所述导光板的射出面的所述凸条图案的剖面为梯形形状或双凸透镜形状或抛物线状。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，形成在所述导光板的射出面的所述凸条图案的剖面形状为按照下述的式的曲线状，
[数式4]
。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，形成在所述导光板的底面的所述凹条图案的剖面为V字形状，并且顶角设定为75°～105°。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，所述凹条图案越远离所述入射端面而越密集地配置。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，在所述导光板的底面侧具有反射光的反射片材，在所述导光板的射出面侧具有光学片材。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，在所述导光板的底面侧具有反射光的反射片材。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置安装于顶棚，用作顶棚照明。
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