CN205191492U - 导光体和发光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种导光体和发光装置，能够对出射光发生照度不均的问题进行抑制。导光体(1)具备主体部(3)。主体部(3)含有入射面(7)和第一出射面(9)，LED组(51)发出的光可以在入射面(7)入射，第一出射面(9)与入射面(7)相对，在入射面(7)入射的光从第一出射面(9)出射。入射面(7)含有第一入射曲面(13)。第一入射曲面(13)以离开第一出射面(9)的方式弯曲成凸状，主体部(3)的光轴(AX)通过第一入射曲面(13)。第一出射面(9)朝向入射面(7)弯曲成凹状。

Description

导光体和发光装置

技术领域

本发明涉及导光体和发光装置。

背景技术

专利文献1所记载的发光装置具备LED和导光体，实现与白炽灯的光分布同样的光分布。导光体具有光入射部、第一圆环状部、第二圆环状部和光出射部。光入射部是圆锥形的缺口部。第一圆环状部和第二圆环状部都形成为绕光轴的环状，且是横截面为三角形的凹部。从光入射部、第一圆环状部和第二圆环状部入射的光，从光出射部出射。

〔专利文献〕

专利文献1：日本特开2012-3845号公报

然而，专利文献1所记载的发光装置中，光入射部、第一圆环状部和第二圆环状部都具有尖头。因此，对于从光入射部、第一圆环状部和第二圆环状部入射并从光出射部出射的光来说，有时发生照度不均。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的在于提供一种导光体和发光装置，能够对出射光发生照度不均的问题进行抑制。

本申请公开的导光体具备主体部。所述主体部含有入射面和第一出射面，光源发出的光可以在所述入射面入射，所述第一出射面与所述入射面相对，在所述入射面入射的所述光从所述第一出射面出射。所述入射面含有第一入射曲面。第一入射曲面以离开所述第一出射面的方式弯曲成凸状，所述主体部的光轴通过所述第一入射曲面。所述第一出射面朝向所述入射面弯曲成凹状。

本申请公开的导光体中，所述第一出射面优选为含有第一出射曲面和第二出射曲面，所述光轴通过所述第一出射曲面，所述第二出射曲面形成在所述第一出射曲面的周围。所述第二出射曲面的曲率半径优选为大于所述第一出射曲面的曲率半径。

本申请公开的导光体中，所述第一入射曲面的曲率半径优选为大于所述第一出射曲面的所述曲率半径。

本申请公开的导光体中，所述主体部优选为进一步含有第二出射面，在所述入射面入射的所述光从所述第二出射面出射。所述第二出射面优选为以包围所述第一出射面和所述入射面的方式形成为围绕所述光轴。所述入射面优选为进一步含有第二入射曲面，所述第二入射曲面以包围所述第一入射曲面的方式形成为围绕所述光轴。所述第二入射曲面优选形成为所述第二入射曲面与所述第二出射面之间的距离朝向所述第一出射面逐渐变大。

本申请公开的导光体优选为进一步具备筒部。筒部优选形成为沿着所述入射面的外边缘，并沿着所述光轴延伸。优选为所述筒部的内壁面与所述入射面共同形成凹部。

本申请公开的导光体中，所述筒部优选为含有将所述光源相对于所述主体部进行定位的定位部。

本申请公开的导光体中，所述筒部优选为含有用于布线横穿的横贯部。

本申请公开的导光体中，优选为所述入射面、所述第一出射面和所述第二出射面中的至少一个的一部分或者全部经过了光扩散处理或者遮光处理。

本申请公开的发光装置具备上述的导光体和所述光源。

〔发明效果〕

根据本发明，能够对出射光发生照度不均的问题进行抑制。

附图说明

图1a是表示本发明实施方式所涉及的导光体的立体图。图1b是沿着图1a的IB-IB线的剖面图。

图2a是表示本发明实施方式所涉及的导光体的仰视图。图2b是表示本发明实施方式所涉及的导光体的俯视图。

图3是表示光通过本发明实施方式所涉及的导光体的出射路径的图。

图4是表示具备本发明实施方式所涉及的导光体的发光装置的剖面图。

图5a是表示在本发明实施方式所涉及的导光体上安装的光源单元的正面侧的立体图。图5b是表示在本发明实施方式所涉及的导光体上安装的光源单元的背面侧的立体图。

图6是表示具备本发明实施方式所涉及的导光体的照明器具的图。

图7a是表示本发明实施方式的变形例所涉及的导光体的立体图。图7b是沿着图7a的VIIB-VIIB线的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明实施方式进行说明。另外，在附图中对相同或者相应的部分标上相同的附图标记，不再重复说明。

图1a是表示本发明实施方式所涉及的导光体1的立体图。图1b是沿着图1a的IB-IB线的剖面图。图2a是表示导光体1的仰视图。图2b是表示导光体1的俯视图。

例如，如图1a、图1b、图2a和图2b所示，导光体1是透镜。导光体1具备主体部3和筒部5。主体部3具有入射面7、第一出射面9和第二出射面11。还有，主体部3具有光轴AX。

入射面7具有第一入射曲面13和第二入射曲面15。图1b中，为了便于理解，以虚线围绕第一入射曲面13，以单点划线围绕第二入射曲面15。还有，图2a中，为了区别第一入射曲面13和第二入射曲面15，画上了单点划线。

第一出射面9具有第一出射曲面17和第二出射曲面19。图1b中，为了便于理解，以虚线围绕第一出射曲面17，以单点划线围绕第二出射曲面19。还有，图2b中，为了区别第一出射曲面17和第二出射曲面19，画上了单点划线。

作为光源的LED(LightEmittingDiode)组51发出的光可以在入射面7入射。LED组51包含若干个LED。另外，也可以使用单个的LED来替换LED组51作为光源。

导光体1的光轴AX通过第一入射曲面13的中央。第一入射曲面13以离开第一出射面9的方式弯曲成凸状。也就是说，第一入射曲面13朝向LED组51弯曲成凸状。第一入射曲面13的曲率半径大于第一出射曲面17的曲率半径。如图2a所示，在仰视图中，第一入射曲面13大致呈圆形。

第二入射曲面15以围绕第一入射曲面13的方式形成为绕光轴AX。如图2a所示，在仰视图中，第二入射曲面15大致呈圆环状。第二入射曲面15形成为：在主体部3的径向上，第二入射曲面15与第二出射面11之间的距离朝向第一出射面9逐渐变大。其结果，在主体部3上，大致圆环状的厚壁部16形成为绕光轴AX。另外，主体部3的径向是与光轴AX正交的方向。

在入射面7入射的光的至少一部分从第一出射面9出射。第一出射面9与入射面7相对，朝向入射面7弯曲成凹状。因此，第一出射面9形成凹部27。

导光体1的光轴AX通过第一出射曲面17的中央。如图2b所示，在俯视图中，第一出射曲面17大致呈圆形。第二出射曲面19形成在第一出射曲面17的周围，如图2b所示，在俯视图中，大致呈圆环状。第二出射曲面19的曲率半径大于第一出射曲面17的曲率半径。

在入射面7入射的光的至少一部分从第二出射面11出射。第二出射面11以围绕第一出射面9和入射面7的方式形成为绕导光体1的光轴AX。第二出射面11大致呈圆筒状。

筒部5形成为沿着入射面7的外边缘，并沿着导光体1的光轴AX延伸。在图1a中，为了区别主体部3和筒部5，画上了单点划线。筒部5的内壁面23与入射面7共同形成凹部25。具体来说，内壁面23形成凹部25的侧面，入射面7形成相对于LED组51的顶面。因此，第二入射曲面15不形成凹部25的侧面。筒部5含有彼此相对的两个定位部21。定位部21将LED组51相对于主体部3进行定位。本实施方式中，定位部21是形成在筒部5上的贯通孔。另外，定位部21也可以不穿通筒部5，而是在筒部5的内表面上形成为凹状。

参照图3，对光通过导光体1的出射路径进行说明。图3是表示光通过导光体1的出射路径的图。如图3所示，LED组51发出的光在第一入射曲面13入射，进入主体部3。第一入射曲面13使入射的光向第一出射面9折射。本实施方式中，第一入射曲面13使入射的光折射成平行光并射向第一出射面9。

第一出射面9使到达第一出射面9的光的一部分(以下，有时记载为“第一入射光”。)经过透射和折射并出射。具体来说，使第一入射光经过透射和折射，以通过光相对于第一出射面9的入射角度、主体部3的折射率以及空气的折射率而确定的折射角从第一出射面9出射。

还有，第一出射面9将到达第一出射面9的光的另一部分(以下，有时记载为“第二入射光”。)朝向第二出射面11反射。具体来说，第一出射面9以通过光相对于第一出射面9的入射角度而确定的反射角，将第二入射光朝向第二出射面11反射。本实施方式中，第一出射面9将第二入射光沿着与光轴AX交叉的方向D以离开光轴AX方式朝向第二出射面11反射。

第二出射面11使第二入射光经过透射和折射并出射。具体来说，使第二入射光经过透射和折射，以通过光相对于第二出射面11的入射角度、主体部3的折射率以及空气的折射率而确定的折射角从第二出射面11出射。本实施方式中，第二出射面11使第二入射光沿着与光轴AX交叉的方向D以离开光轴AX方式从第二出射面11出射。

例如，LED组51发出的光中的入射光C1在第一入射曲面13入射，进入主体部3。入射光C1表示在第一入射曲面13中的光轴AX的附近区域(以下，记载为“附近区域”。)入射的光。第一入射曲面13使入射光C1朝向第一出射曲面17折射。第一出射曲面17使入射光C1的一部分(本实施方式中，入射光C1的大部分)沿着光轴AX作为出射光E1出射。

例如，LED组51发出的光中的入射光C2在第一入射曲面13入射，进入主体部3。入射光C2表示在第一入射曲面13中的附近区域的周围区域入射的光。第一入射曲面13使入射光C2朝向第二出射曲面19折射。第二出射曲面19使入射光C2的一部分向光轴AX一侧折射，作为出射光E2出射。还有，第二出射曲面19将入射光C2的另一部分沿着与光轴AX交叉的方向D朝向第二出射面11反射。第二出射面11使第二出射曲面19反射的光沿着与光轴AX交叉的方向D作为出射光E3出射。

另外，本实施方式中，与光轴AX交叉的方向D是与光轴AX正交的方向。还有，图3中，以虚线和第二入射曲面15围着的区域表示厚壁部16，为了简化附图，省略了表示剖面的斜线。

参照图4和图5a、5b，对具备导光体1的发光装置2进行说明。图4是表示发光装置2的剖面图。如图4所示，发光装置2具备导光体1和光源单元50。光源单元50含有LED组51、基板53和底座55。在基板53上组装有LED组51。组装了LED组51的基板53安装在底座55上。

光源单元50安装在导光体1的凹部25中。具体来说，底座55含有彼此相对的两个爪部57。然后，爪部57卡合于在导光体1的筒部5上形成的定位部21。其结果，光源单元50被安装在凹部25中，且LED组51相对于导光体1的主体部3被定位。因此，LED组51发出的光在主体部3的入射面7入射。

图5a是表示光源单元50的正面侧的立体图。图5b是表示光源单元50的背面侧的立体图。如图5a和图5b所示，光源单元50除了含有LED组51、基板53和底座55以外，还含有两根螺丝59、两个壁部63和两个嵌合部65。

底座55由绝缘体(例如，合成树脂)形成。在底座55的表面上形成有大致圆形的孔60。LED组51从孔60中露出。两根螺丝59配置成夹着LED组51。螺丝59将光源单元50固定在照明器具上。为了增加爬电距离，在底座55中，螺丝59与LED组51之间形成有具有绝缘性的壁部63。爬电距离是指沿绝缘体的表面测得的两个导电部件之间(也就是说，螺丝59与LED组51之间)的最短距离。

嵌合部65形成在底座55的背面。还有，基板53嵌合于嵌合部65而安装在底座55上。另外，虽然为了简化附图而省略了图示，但光源单元50还含有两个电源线安装部。电源线安装部形成在底座55的侧壁上，通过基板53与LED组51连接。还有，电源线安装部上安装有电源线。其结果，电力从电源线开始，通过基板53和电源线安装部，供给到LED组51。

参照图6，对具备发光装置2的照明器具100进行说明。图6是表示照明器具100的图。如图6所示，照明器具100具备发光装置2。例如，照明器具100从顶棚200上吊下来。

上述，如参照图1～图3进行的说明，根据本实施方式，导光体1的入射面7和第一出射面9都是弯曲的曲面。因此，与入射面和/或第一出射面具有尖头的情况相比较，能够对从第一出射面9出射的光发生照度不均的问题进行抑制。

还有，根据本实施方式，第二出射曲面19使从第一入射曲面13入射的光的一部分经过透射和折射并出射，另一方面，将光的另一部分沿着与光轴AX交叉的方向D朝向第二出射面11反射。因此，第二出射曲面19所反射的光以沿着与光轴AX交叉的方向D离开光轴AX的方式出射。其结果，通过LED组51，能够实现与白炽灯的灯丝发出的光同样的光分布。

而且，根据本实施方式，第二出射曲面19的曲率半径大于第一出射曲面17的曲率半径。因此，与第二出射曲面的曲率半径为第一出射曲面的曲率半径以下的情况相比较，从第二出射曲面19透射和出射的光在远离第一出射曲面17的位置交叉。其结果，能够抑制在位于光轴AX的延长线上的照射面(例如，桌子的顶板的上表面或者地面)产生光的暗部。例如，能够抑制在照射面中扩散成圆形的光的中心区域产生暗部。

还有，根据本实施方式，第一入射曲面13的曲率半径大于第一出射曲面17的曲率半径。因此，与第一入射曲面的曲率半径为第一出射曲面的曲率半径以下的情况相比较，第一入射曲面13能够接收更多由LED组51发出的光。也就是说，LED组51发出的光中未在第一入射曲面13入射的光是损失光，不过在本实施方式中，能够减少损失光。其结果，能够使LED组51与第一入射曲面13之间的距离变短，进而缩小发光装置2的尺寸。还有，由于能够减少损失光，因此能够使从第二出射面11出射的光的光量增多。其结果，通过LED组51，能够更有效地实现与白炽灯的灯丝发出的光同样的光分布。

还有，根据本实施方式，第二入射曲面15与第二出射面11之间的距离朝向第一出射面9逐渐变大，因此在主体部3形成厚壁部16。因此，来自LED组51并在第二入射曲面15入射的光在第二入射曲面15和第二出射面11发生折射。其结果，能够减少从第二出射面11向图6所示的导光体1的斜下方出射的光。

具体来说，如图3所示，能够抑制光F2而使折射光F1增多。其结果，能够抑制位于导光体1的斜下方的人由于从第二出射面11出射的光而感到刺眼。还有，通过在第二入射曲面15和第二出射面11使光发生折射，从而难以从外部通过第二入射曲面15和第二出射面11看到凹部25的内部。因此，主要位于导光体1的斜下方的人难以通过第二入射曲面15和第二出射面11看到LED组51。其结果，能够提高导光体1的美感，进而提高照明器具100的美感。

而且，根据本实施方式，通过设置筒部5，从而在导光体1上形成凹部25。通过形成凹部25，能够容易地将光源单元50安装到导光体1中。还有，使爪部57与定位部21卡合，将光源单元50安装到导光体1中。因此，能够将LED组51相对于导光体1的主体部3高精度地进行定位。还有，由于能够将发光装置2作为一个元件进行制造，因此容易扩展应用到各种类型的照明器具中。

(变形例)

参照图7a和图7b，对本发明实施方式的变形例所涉及的导光体1进行说明。本变形例所涉及的导光体1在具有横贯部71这点上，与不具有横贯部71的本实施方式所涉及的导光体1不同。以下，主要对本变形例与本实施方式不同的点进行说明。

图7a是表示本变形例所涉及的导光体1的立体图。图7b是沿着图7a的VIIB-VIIB线的剖面图。如图7a和图7b所示，导光体1的筒部5还含有两个横贯部71。本变形例中，横贯部71是在筒部5上形成的缺口。布线横穿过横贯部71。例如，从安装在导光体1上的光源单元50开始延伸的布线，通过横贯部71，引出到导光体1的外部。

根据本变形例，由于设置了横贯部71，因此防止导光体1骑在布线上。其结果，能够以适当的角度将导光体1和LED组51配置在照明器具100中。另外，图7a中，为了区别主体部3和筒部5，画上了单点划线。

上述，参照附图对本发明实施方式进行了说明。但是，本发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离其要旨的范围内以各种方式进行实施(例如，下述所示的(1)～(3))。还有，通过适当组合上述实施方式所公开的若干个结构要素，可以形成发明的各种方式。例如，也可以从实施方式所示的全部结构要素中删除一些结构要素。而且，也可以适当组合不同实施方式中的结构要素。附图中，为了便于理解，主要对各结构要素进行了示意性的表示，为了方便作图，图示各结构要素的厚度、长度、个数、间隔等可能与实际有出入。还有，上述实施方式中说明的各结构要素的材质、形状、尺寸等只是一个例子，不是特别限定，能够在实质上不脱离本发明的效果的范围内进行各种变更。

(1)在参照图1～图6进行了说明的本实施方式或者参照图7进行了说明的本变形例中，也可以对入射面7、第一出射面9和第二出射面11中的至少一个的一部分或者全部进行光扩散处理或者遮光处理。通过光扩散处理或者遮光处理，能够使从导光体1出射的光的照度变小，能够根据需要抑制眩光程度。另外，对内壁面23进不进行光扩散处理都可以，不过在本实施方式中的例子中未进行光扩散处理。也可以对内壁面23的一部分或者全部进行遮光处理。

例如，对于第一入射曲面13中与第一出射曲面17相对的区域、第一入射曲面13中与第二出射曲面19相对的区域和第二入射曲面15，能够对其中至少一个进行光扩散处理或者遮光处理。例如，能够对第一出射曲面17、第二出射曲面19和第二出射面11中的至少一个进行光扩散处理或者遮光处理。例如，对于第一入射曲面13中与第一出射曲面17相对的区域的全部或一部分、第一入射曲面13中与第二出射曲面19相对的区域的全部或一部分、第二入射曲面15的全部或一部分、第一出射曲面17的全部或一部分、第二出射曲面19的全部或一部分或者第二出射面11的全部或者一部分，能够进行光扩散处理或者遮光处理。

通过对第一入射曲面13中与第一出射曲面17相对的区域进行光扩散处理或遮光处理，能够降低导光体1的正下方照度。其结果，能够抑制主要位于导光体1的正下方的人感到的刺眼。通过对第一入射曲面13中与第二出射曲面19相对的区域或者第二出射面11进行光扩散处理或遮光处理，能够降低导光体1的侧方的照度。其结果，能够抑制主要位于导光体1的侧方的人感到的刺眼。通过对第二入射曲面15进行光扩散处理或遮光处理，能够降低导光体1的斜下方的照度。其结果，能够抑制主要位于导光体1的斜下方的人感到的刺眼。

例如，通过使对象物的表面变粗糙、将扩散光的物质涂布在对象物上或者将扩散光的薄膜贴在对象物上，进行光扩散处理。例如，通过将入射的光的全部或者一部分不能透射的色彩的涂料涂在对象物上或者将入射的光的全部或者一部分不能透射的色彩的薄膜贴在对象物上，进行遮光处理。

(2)在本实施方式和本变形例中，在底座55上形成的爪部57与定位部21进行卡合。不过，在光源单元50不具有底座55的情况下，例如，将基板53上形成的两个爪部与两个定位部21进行卡合，也能够将光源单元50安装到导光体1中。还有，定位部21和爪部57各设置了两个，不过不限定于两个，也可以是三个以上。而且，横贯部71设置了两个，不过不限定于两个，也可以是一个，也可以是三个以上。还有，定位部21不限定于贯通孔，例如也可以是凹部。而且，横贯部71不限定于缺口，例如也可以是贯通孔。另外，本实施方式中，也可以不设置筒部5和定位部21，本变形例中，也可以不设置定位部21。

(3)配备本实施方式和本变形例所涉及的导光体1和发光装置2的照明器具不限定于图6所示的照明器具100。例如，导光体1和发光装置2也可以装备在垂直壁部、倾斜壁部或者倾斜顶棚上安装的照明器具中。还有，导光体1的光轴AX相对于照明器具的安装面形成的角度也可以是任意的。例如，能够以光轴AX大致正交于照明器具的安装面的方式将导光体1装备在照明器具中，也能够以光轴AX大致平行于照明器具的安装面的方式将导光体1装备在照明器具中，也能够以光轴AX倾斜于照明器具的安装面的方式将导光体1装备在照明器具中。

〔产业可利用性〕

本发明提供导光体和发光装置，具有产业可利用性。

〔附图标记说明〕

1导光体

3主体部

5筒部

7入射面

9第一出射面

11第二出射面

13第一入射曲面

15第二入射曲面

17第一出射曲面

19第二出射曲面

21定位部

51LED组(光源)

71横贯部

AX光轴

Claims (9)

1.一种导光体，具备主体部，

所述主体部含有：

入射面，光源发出的光可以在所述入射面入射；和

第一出射面，与所述入射面相对，在所述入射面入射的所述光从所述第一出射面出射，

所述入射面含有第一入射曲面，

所述第一入射曲面以离开所述第一出射面的方式弯曲成凸状，所述主体部的光轴通过所述第一入射曲面，

所述第一出射面朝向所述入射面弯曲成凹状。

2.根据权利要求1所述的导光体，其特征在于，

所述第一出射面含有第一出射曲面和第二出射曲面，所述光轴通过所述第一出射曲面，所述第二出射曲面形成在所述第一出射曲面的周围，

所述第二出射曲面的曲率半径大于所述第一出射曲面的曲率半径。

3.根据权利要求2所述的导光体，其特征在于，

所述第一入射曲面的曲率半径大于所述第一出射曲面的所述曲率半径。

4.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的导光体，其特征在于，

所述主体部进一步含有第二出射面，在所述入射面入射的所述光从所述第二出射面出射，

所述第二出射面以包围所述第一出射面和所述入射面的方式形成为围绕所述光轴，

所述入射面进一步含有第二入射曲面，所述第二入射曲面以包围所述第一入射曲面的方式形成为围绕所述光轴，

所述第二入射曲面形成为所述第二入射曲面与所述第二出射面之间的距离朝向所述第一出射面逐渐变大。

5.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的导光体，其特征在于，

进一步具备筒部，所述筒部形成为沿着所述入射面的外边缘并沿着所述光轴延伸，

所述筒部的内壁面与所述入射面共同形成凹部。

6.根据权利要求5所述的导光体，其特征在于，

所述筒部含有将所述光源相对于所述主体部进行定位的定位部。

7.根据权利要求5所述的导光体，其特征在于，

所述筒部含有用于布线横穿的横贯部。

8.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的导光体，其特征在于，

所述入射面和所述第一出射面中的至少一个的一部分或者全部经过了光扩散处理或者遮光处理。

9.一种发光装置，具备：

权利要求1至权利要求8中的任意一项所述的导光体；和

所述光源。