CN204227238U - 照明器具 - Google Patents
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Abstract
照明器具具有基板、在基板上搭载的光源、以及将光源覆盖的罩体。光源的光轴的方向与基板的主面的法线方向一致。罩体具有透光性，具有弯曲为筒壁状的光入射凹面和弯曲为筒壁状的光出射凸面。光入射凹面和光出射凸面相互背对。光源的光轴穿过罩体的出射凸面的顶部。
Description
技术领域
本实用新型涉及对天花板等设置的照明器具。
背景技术
近年来，取代作为光源而使用直管型荧光灯的基础照明(base light)型照明器具，作为光源而使用发光二极管(LED：Light Emitting Diode)的基础照明照明器具逐渐投入使用。例如，如日本特开2013－077400号所公开的那样，使用具有在基板上将多个LED以直线状排列的发光模块、和将该发光模块覆盖的透光性罩体的照明器具。
实用新型内容
照明器具具有基板、在基板的主面上搭载的光源、以及将光源覆盖的罩体。光源的光轴的方向与基板的主面的法线方向一致。罩体具有透光性。罩体具有弯曲为筒壁状的光入射凹面以及弯曲为筒壁状的光出射凸面。罩体的弯曲为筒壁状的光出射凸面的顶部以直线状沿一方向延伸。罩体的光入射凹面与光出射凸面相互背对(日语：背向)。罩体的光出射凸面的顶部与光轴对齐，并且，光入射凹面朝向光源而配置。
在罩体的光入射凹面排列形成有多个线状透镜。多个线状透镜分别具有相互共用一边而邻接的第1倾斜面以及第2倾斜面。第1倾斜面和第2倾斜面相对于光轴的倾角不同。共用的一边形成上述多个线状透镜的各自的前端。在光入射凹面，使共用的一边的延伸方向与光出射凸面的顶部的延伸方向一致地排列形成多个线状透镜。
照明器具具备：基板；光源，搭载在上述基板的主面上，光轴的方向与上述基板的上述主面的法线方向一致；以及罩体，具有透光性，并具有弯曲为筒壁状的光入射凹面以及背对上述光入射凹面且弯曲为筒壁状的光出射凸面；上述罩体的顶部与上述光轴对齐，并且，上述罩体的上述光入射凹面朝向上述光源而配置；上述罩体中，上述光出射凸面的上述顶部以直线状沿一方向延伸，在上述光入射凹面，形成有多个线状透镜，上述多个线状透镜中的各个线状透镜由相互共用一边而邻接并且倾斜度相互不同的第1倾斜面及第2倾斜面构成，并且上述多个线状透镜中的各个线状透镜被排列形成，以使得上述一边的延伸方向与上述顶部的延伸方向一致。
在上述照明器具中，上述光源由以直线状排列的多个发光二极管构成。
在上述照明器具中，在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面能够使从上述光源出射的光朝向上述光轴折射。
在上述照明器具中，在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，向上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面入射的从上述光源出射的光对上述光出射凸面的入射角是0°以上且20°以下。
在上述照明器具中，在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，从上述光源出射的光相对于上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面的入射角是10°以上且80°以下，且随着距上述光轴的距离的增加而增大。
在上述照明器具中，在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面相对于上述光轴所成的角是80°以上且100°以下，且随着距一个上述光轴的距离的增加而增大。
在上述照明器具中，在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，当从上述光源观察时，在相对于上述光轴0°以上且60°以下的范围中，上述第1倾斜面的长度比上述第2倾斜面的长度长。
在上述照明器具中，在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面以及上述第2倾斜面所成的角是60°以上且100°以下，且随着距上述光轴的距离的增加而增大。
在上述照明器具中，在相邻的上述多个线状透镜之中的2个之间形成的凹部是曲面。
在上述照明器具中，在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，从上述光源观察到的、相对于上述光轴0°以上且30°以下的范围中，上述光轴与上述多个线状透镜各自的上述第2倾斜面所成的角是0°以上且20°以下，由上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面及上述第2倾斜面形成的凸部的高度h以及底边的长度p满足h≦p/2的关系。
在上述照明器具中，在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，将由上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面和上述第2倾斜面形成的凸部之中的最大高度设为hmax，将相邻的上述多个线状透镜之中的2个之间的凹部与上述光出射凸面之间的最小厚度设为dmin时，满足hmax≦dmin的关系。
在上述照明器具中，在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，上述多个线状透镜之中相对于上述光轴位于对称位置的2个线状透镜形成为对称形状。
在上述照明器具中，上述光入射凹面或上述光出射凸面的至少一方具有褶皱或光散射材料。
在上述照明器具中，上述罩体由包含光扩散材料的材料形成。
通过以上的结构，能够提高照明器具的正下方发光强度。
附图说明
图1是本实用新型的实施方式的照明器具的分解立体图。
图2是图1所示的照明器具的A－A剖面图。
图3是图1所示的照明器具中使用的罩体的A－A剖面图。
图4是图3的部分B的放大图。
图5A是表示在图1所示的照明器具中将罩体卸下后的状态下的配光曲线的图，图5B是表示图1所示的照明器具的配光曲线的图。
图6是图1所示的照明器具的罩体的放大剖面图。
具体实施方式
在说明本实用新型的实施方式之前，对相关技术的照明器具的课题进行说明。以往的使用LED的基础照明照明器具中，若为了提高正下方发光强度而增加LED的个数或提高LED的发光输出，则容易产生眩光(glare)。
参照附图说明本实用新型的一实施方式的照明器具。另外，以下说明的实施方式都示出优选的一具体例。因而，以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、工序、工序的顺等作为一例而并不限定本实用新型。
此外，各图是示意图，并不一定严格地进行图示。各图中，对于实质相同的构造附加同一附图标记，省略或简化重复的说明。
关于本实用新型的实施方式中的照明器具1，参照图1～图6来说明。图1是照明器具1的分解立体图，图2是图1的A－A剖面图。
照明器具1具有基板3、作为在基板3的主面31上搭载的光源的光源2、以及将光源2覆盖的罩体4。基板3是平板状。在基板3的主面31上，多个光源2以直线状配置。光源2的光轴H的方向与基板3的主面31的法线方向一致。基板3中，在器具主体10之上，朝向器具主体10搭载有与主面31背对的面32。
罩体4具有透光性，并具有弯曲为筒壁状的光入射凹面41和弯曲为筒壁状的光出射凸面42。光入射凹面41与光出射凸面42相互背对。罩体4的弯曲为筒壁状的光出射凸面的顶部4H以直线状沿一方向延伸。罩体4的光出射凸面42的顶部4H与光轴H对齐，并且，光入射凹面41朝向光源2配置。即，光轴H贯穿顶部4H。
照明器具1在主视下为长方形，在短边的侧视下为左右对称形状。构成照明器具1的基板3、器具主体10、罩体4在主视下都为长方形，以各自的长边方向一致的朝向配置。
照明器具1具有在器具主体10的内部或外部设置的用于将光源2点亮的点亮装置(未图示)。
光源2是表面安装型器件(SMD：Surface Mount Device)，包含LED芯片(未图示)和对从LED芯片发出的光的波长进行变换的波长变换部件(未图示)。LED芯片例如由发出中心波长440nm以上且500nm以下的蓝色光的GaN类的半导体材料等构成。波长变换部件含有例如吸收蓝色光并发出中心波长530nm以上且580nm以下的黄色光的YAG类的荧光体。光源2发出包含从LED芯片发出的蓝色光和由波长变换部件发出的黄色光的白色光。光源2通过适当选择LED芯片的发光色和波长变换部件的发光色，能够发出使色温为2500K以上且8000K以下的白色光。光源2也可以不包含波长变换部件。即，光源2也可以仅发出从LED芯片发出的光。例如，光源2还能够发出蓝色光、绿色光、红色光等的单色。
基板3是形成为能够将多个光源2安装为直线状的长条状的板状部件。关于基板3的尺寸，例如，在主视下长边为300mm，短边为20mm，厚度为1mm。作为基板的基材，例如能够适宜地采用陶瓷、玻璃环氧树脂等通用的基板用板材。基板3中，在成为光源2的安装面的主面31形成有与用于向光源2供电的配线图案(未图示)电连接的端子部(未图示)。
在照明器具1中，6个光源2沿基板3的长边方向呈直线状以一定间隔配置。从光出射凸面42出射的最大出射方向M与光源2的光轴H一致。光源2的光轴H的方向与基板3的主面31的法线方向一致。
器具主体10具有对天花板等安装的平坦的施工面11、与施工面11背对的基板3的搭载面12、以及将施工面11和搭载面12的两缘连接的侧面13、14。关于器具主体10的尺寸，例如，在主视下长边为300mm，短边为75mm，厚度为25mm。器具主体10的短边方向的长度比罩体4的短边方向的长度小。
在搭载面12，沿着长边方向，在中央形成有槽部14。在槽部14中搭载有长条的基板3，该长条的基板3的与主面31背对的面32朝向搭载面12。
器具主体10通过将具有规定的刚性和耐热性的铝板或钢板等板材冲压加工及切削加工成上述的形状而形成。器具主体10的内部也可以是中空构造。由此，能够在内部收存点亮装置。此外，能够使照明器具1轻量化。
搭载面12也可以涂敷有在可见光中具有高反射率的白色涂料。此外，搭载面12也可以蒸镀有反射性金属材料。
罩体4是外观为沟槽(日语：樋)状的部件，具有弯曲为筒壁状的入射来自光源2的光的光入射凹面41、和弯曲为筒壁状的光出射凸面42。罩体4的剖面形状为拱(arch)形，在与光轴H相交的位置具有顶部4H，以光轴H为中心呈线对称。罩体4将光入射凹面41朝向光源2，将以直线状配置的多个光源2一并覆盖。罩体4在光入射凹面41具有用于向器具主体10进行安装的突出部42A。突出部42A的一部分与器具主体10的搭载面12相接。罩体4能够使用具有透光性的聚碳酸酯或丙烯酸树脂等形成。关于罩体4的大小，例如，在主视下，长边为300mm，短边为90mm。罩体4的距器具主体10的搭载面12的高度例如为30mm。
以下，参照图2至图4，对罩体4详细说明。如上述那样，图2是图1所示的照明器具1的A－A剖面图。波形线箭头表示从光源2出射的光的光路的一例。图3是罩体4的图1的A－A剖面图，图4是图3的部分B的放大图。另外，以包含图1的A－A剖面的面(纸面)定义入射角、出射角。罩体4的顶部4H的延伸方向与多个光源2的排列方向一致。
罩体4中，光出射凸面42的顶部H沿一方向形成为直线状，在光入射凹面41，排列形成有多个线状透镜43。线状透镜43具有相互共用一边46而邻接的第1倾斜面44和第2倾斜面45。第1倾斜面44和第2倾斜面45的相对于光轴H的倾角不同。共用的一边46形成线状透镜43的前端。共用的一边46的延伸方向与罩体4的顶部H的延伸方向一致。通过该结构，能够提高照明器具1的正下方发光强度并抑制眩光。
如图3所示，多个线状透镜43之中，相对于光轴H位于对称位置的2个线状透镜43形成为对称形状。将一方设为线状透镜群43a，将另一方设为线状透镜群43b。线状透镜群43a、43b形成为，使得来自光出射凸面42的最大发光强度方向M与光轴H的方向一致。
线状透镜43形成为，使光朝向光轴H聚光。具体而言，线状透镜43各自具有使从光源2出射的光朝向光轴H折射的第1倾斜面44和与第1倾斜面44相接的第2倾斜面45。即，入射到第1倾斜面44的来自光源2的出射光朝向光轴H折射。即，向光轴H方向出射的光变多。
如图4所示，相对于光轴H，第1倾斜面44和第2倾斜面45的倾斜角度不同。通过该结构，使来自光源2的出射光在与光轴H的方向不同的方向上也能够适度地扩散。即，利用第1倾斜面44和第2倾斜面45，能够使从光出射凸面42出射的光向光轴H集中并且较广地扩散。即，能够提高照明器具1的正下方发光强度并抑制眩光。
向各个线状透镜43的第1倾斜面44入射的来自光源2的出射光向光出射凸面42的入射角θin2优选为0°以上且20°以下。即，入射角θin2是光出射凸面42的法线与向光出射凸面42入射的来自光源2的出射光所成的角，优选为0°以上且20°以下。通过该结构，能够将来自光源2的出射光朝向光轴H聚光。
向各个线状透镜43的第1倾斜面44入射的来自光源2的出射光的入射角θin1优选为10°以上且80°以下，且随着距光轴H的距离的增加而增大。入射角θin1是第1倾斜面44的法线方向与向第1倾斜面44入射的来自光源2的出射光所成的角，优选为10°以上且80°以下。通过该结构，能够将来自光源2的出射光朝向光轴H聚光。
各个线状透镜43的第1倾斜面44相对于光轴H所成的角θ1优选为80°以上且100°以下，且随着距光轴H的距离的增加而角θ1增大。另外，在图3中，角θ1作为由平行于光轴H的辅助线H1和第1倾斜面44所成的角而示出。通过该结构，能够使来自光源2的出射光朝向光轴H聚光。
优选的是，当从光源2观察时，在相对于光轴H为0°以上且60°以下的范围中，第1倾斜面44的长度比第2倾斜面45的长度长。来自光源2的出射光通常是朗伯型(Lambert)配光。在相对于光轴H为60°方向，光源2的出射光的光强度成为约1/2。通过使光强度强的角度范围中的第1倾斜面44的面积较多，能够提高向光轴H的聚光性。
优选的是，当从光源2观察时，第1倾斜面44和第2倾斜面45所成的角θ2为60°以上且100°以下，且随着距光轴H的距离的增加而角θ2增大。第1倾斜面44和第2倾斜面45所成的角θ2较大时，成形性变好，结构也稳定。因此，罩体4不易破裂。
优选的是，在相邻的上述多个线状透镜之中的2个之间形成的凹部R为曲面。通过该结构，当从外部对罩体4施加了应力时，能够抑制罩体4的破裂。此外，由于罩体4变得难以破裂，因此能够将罩体4的厚度d减薄。能够减小罩体4所使用的材料。
优选的是，在从光源2看到的相对于光轴H为0°以上且30°以下的范围中，光轴H和第2倾斜面45所成的角θ3为0°以上且20°以下。并且，优选的是，由多个线状透镜43的第1倾斜面44和第2倾斜面45而成的各个凸部的高度h以及底边的长度p满足h≦p/2的关系。当光轴H和第2倾斜面45所成的角θ3小于0°时，相邻的2个线状透镜43之间的凹部(R状部的形成处)的角度变小，应力集中于该处从而罩体4变得容易破裂。通过如上述那样设定角θ3以及底边的长度p与凸部的高度h之间的关系，确保第1倾斜面44的倾斜角，聚光性能不会下降。进而，能够抑制相邻的线状透镜43之间的凹部的角度过度减小。通过该结构，能够抑制罩体4的破裂。
优选的是，由多个线状透镜43的第1倾斜面44和第2倾斜面45而成的各个凸部的最大高度hmax、以及相邻的2个线状透镜43之间的凹部与光出射凸面42之间的最小厚度dmin满足hmax≦dmin的关系。通过该结构，能够确保罩体4的厚度，因此能够保持罩体4的强度。并且，能够削减罩体的构成材料的使用量。
接着，参照图5A及图5B说明照明器具1的配光曲线。图5A是将照明器具1的罩体4卸下后的状态下的配光曲线。图5B是安装了罩体4的照明器具1的配光曲线。通过使用罩体4，将从光源2出射的光聚光，能够使光轴H方向(0°)的光强度增强。
照明器具1中，罩体4也可以具有光扩散性。具体而言，光入射凹面41或光出射凸面42的至少一方可以具有褶皱(シボ)或光散射材料。图4中，示出了通过对光出射凸面42涂敷含有光散射材料的透光性树脂而形成扩散处理层47的例子。
在照明器具1中，罩体4也可以由含有光扩散材料的材料形成。图6中，示出了罩体4由含有氧化钛等光扩散剂48的材料形成的例子。该结构下的罩体4的扩散率因罩体4的厚度而不同，优选的是，罩体4的厚度为1mm时的扩散率为20％以上且40％以下。
根据该结构，能够使出射光分散，因此能够降低眩光的发生。即，根据照明器具1，利用形成于罩体4的光入射凹面41的多个线状透镜43，能够提高照明器具1的正下方发光强度，并且，由于罩体4具有光扩散性，因此能够降低晃眼度。
在本实用新型的实施方式中，示出了作为光源2而使用作为点状光源的光源2的结构。光源2例如也可也是直管型荧光灯那样的线状光源，此外，也可以是有机EL那样的面状LED。
Claims (14)
1.一种照明器具，具备：
基板；
光源，搭载在上述基板的主面上，光轴的方向与上述基板的上述主面的法线方向一致；以及
罩体，具有透光性，并具有弯曲为筒壁状的光入射凹面以及背对上述光入射凹面且弯曲为筒壁状的光出射凸面，
上述罩体的顶部与上述光轴对齐，并且，上述罩体的上述光入射凹面朝向上述光源而配置，
上述罩体中，
上述光出射凸面的上述顶部以直线状沿一方向延伸，
在上述光入射凹面，形成有多个线状透镜，
上述多个线状透镜中的各个线状透镜由相互共用一边而邻接并且倾斜度相互不同的第1倾斜面及第2倾斜面构成，并且上述多个线状透镜中的各个线状透镜被排列形成，以使得上述一边的延伸方向与上述顶部的延伸方向一致。
2.如权利要求1记载的照明器具，
上述光源由以直线状排列的多个发光二极管构成。
3.如权利要求1或2记载的照明器具，
在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面能够使从上述光源出射的光朝向上述光轴折射。
4.如权利要求1或2记载的照明器具，
在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，向上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面入射的从上述光源出射的光对上述光出射凸面的入射角是0°以上且20°以下。
5.如权利要求1或2记载的照明器具，
在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，从上述光源出射的光相对于上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面的入射角是10°以上且80°以下，且随着距上述光轴的距离的增加而增大。
6.如权利要求1记载的照明器具，
在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面相对于上述光轴所成的角是80°以上且100°以下，且随着距一个上述光轴的距离的增加而增大。
7.如权利要求1或2记载的照明器具，
在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，当从上述光源观察时，在相对于上述光轴0°以上且60°以下的范围中，上述第1倾斜面的长度比上述第2倾斜面的长度长。
8.如权利要求1或2记载的照明器具，
在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面以及上述第2倾斜面所成的角是60°以上且100°以下，且随着距上述光轴的距离的增加而增大。
9.如权利要求1或2记载的照明器具，
在相邻的上述多个线状透镜之中的2个之间形成的凹部是曲面。
10.如权利要求1或2记载的照明器具，
在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，从上述光源观察到的、相对于上述光轴0°以上且30°以下的范围中，上述光轴与上述多个线状透镜各自的上述第2倾斜面所成的角是0°以上且20°以下，由上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面及上述第2倾斜面形成的凸部的高度h以及底边的长度p满足h≦p/2的关系。
11.如权利要求1或2记载的照明器具，
在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，将由上述多个线状透镜各自的上述第1倾斜面和上述第2倾斜面形成的凸部之中的最大高度设为hmax，将相邻的上述多个线状透镜之中的2个之间的凹部与上述光出射凸面之间的最小厚度设为dmin时，满足hmax≦dmin的关系。
12.如权利要求1或2记载的照明器具，
在包含上述光轴且与上述罩体的上述顶部的延伸方向正交的剖面中，上述多个线状透镜之中相对于上述光轴位于对称位置的2个线状透镜形成为对称形状。
13.如权利要求1或2记载的照明器具，
上述光入射凹面或上述光出射凸面的至少一方具有褶皱或光散射材料。
14.如权利要求1或2记载的照明器具，
上述罩体由包含光扩散材料的材料形成。
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