JP2019185886A - 面状発光モジュール、及び照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】輝線スジや暗線スジの発生が抑制され、グレアの発生が抑制された面状発光モジュール、及び当該面状発光モジュールを備えた照明装置を提供する。【解決手段】導光体と光源とを備え、前記導光体は受光面と、偏向面と、発光面とを有する板形状を成し、前記受光面は複数の前記光源と対向し、前記光源は前記偏向面と平行な方向に列をなし、前記偏向面は互いに並行する複数の溝を有し、前記溝は前記板形状を平面視した時、滑らかに蛇行しており、前記複数の溝の間で前記蛇行の位相は互いに不規則にずれており、複数ある前記溝をそれぞれ基準断面に射影し、隣接する溝の射影の前記受光面の法線方向の最近接距離をLとし、前記溝の最大深さをVHとしたときに、L/VH≧14を満たす、面状発光モジュール。【選択図】図1
Description
本発明は面状発光モジュール、及び照明装置に関する。
特許文献1はエッジライト方式の照明装置を開示している。かかる照明装置の分解斜視図を同文献より引用し図11に示す。かかる照明装置1では、導光板2の側面2a,b側に配置した光源ユニット3a、3bの備えるLED(発光ダイオード)8から光が導光板2内に入射する。照明装置1では導光板2の主面2dから光が出射する。図中には反射材4、拡散材5及び主面2dに設けられた凸条7が描かれている。
図11に示す導光板2の底面2cには、X軸方向に延びる凹条6が所定のピッチで複数形成されている。凹条6により、底面2cで光は向きを変え、主面2dに向かって進むようになる。凹条6の断面形状を所定のものとすることにより、導光板2の主面2dから光が拡散しながら出射し、拡散材5にてさらに拡散して出射するため、照明装置1を斜めから、視角を変えながら見た時の発光面上における輝度の変化を緩和することができる。
本発明者らは、特許文献2において、前記特許文献1のような複数の溝を有する導光体において、当該溝をそれぞれ不規則に蛇行させることにより、面状発光モジュールに生じるグレアが抑制されることを開示している。
特許文献2の手法によれば、グレアが抑制された面状発光モジュールを得ることができる。一方本発明者は、当該特許文献2の手法において、蛇行する複数の溝の配置によっては導光体の出射光に輝線スジや暗線スジが発生することがあるとの知見を得た。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、輝線スジや暗線スジの発生が抑制され、グレアの発生が抑制された面状発光モジュール、及び当該面状発光モジュールを備えた照明装置を提供することを目的とする。
[1] 導光体と光源とを備え、
前記導光体は、
受光面を有する側面と、
偏向面を有する下底面と、
発光面を有する上底面と、
を有する板形状を成しており、
前記受光面は複数の前記光源と対向し、
前記光源は前記偏向面と平行な方向に所定の間隔で列をなし、
前記偏向面は互いに並行する複数の溝を有し、
前記溝は前記受光面の近傍から前記受光面の遠方に向かう方向に順に配置されるとともに、前記板形状を平面視した時、滑らかに蛇行しており、
前記複数の溝の間で前記蛇行の位相は互いに不規則にずれており、
前記板形状の拡がる平面を基準平面とするとともに、前記受光面の法線と前記基準平面の法線とに平行である断面を基準断面とし、
複数ある前記溝をそれぞれ前記基準断面に射影し、隣接する溝の射影の前記受光面の法線方向の最近接距離をLとし、前記溝の最大深さをVHとしたときに、
L/VH≧14
を満たす、面状発光モジュール。
[2] 前記基準断面において、前記溝の輪郭線の接線が前記基準平面に対して成す傾斜角は、前記溝の中での深さが大きくなるにつれて単調に小さくなるとともに、前記深さに応じて滑らかに変化する、[1]に記載の面状発光モジュール。
[3] 前記輪郭線がV字形状であり、
前記V字形状の中心線が前記基準平面に対して直角である、
[2]に記載の面状発光モジュール。
[4] 前記傾斜角は少なくとも25度から65度までの範囲で単調かつ滑らかに変化する、
[2]又は[3]に記載の面状発光モジュール。
[5] 前記受光面と平行な面における配光曲線において半値角が45°以上である、
[1]〜[4]のいずれかに記載の面状発光モジュール。
[6] 前記半値角は60°以上である、
[5]に記載の面状発光モジュール。
[7] 前記蛇行のピッチに対する前記蛇行の蛇行幅の比は0.06以上である、
[1]〜[6]のいずれかに記載の面状発光モジュール。
[8] 前記蛇行において、前記溝と前記受光面とが成す角度の最大値は20.7°以上である、
[1]〜[7]のいずれかに記載の面状発光モジュール。
[9] 前記発光面は互いに並行する凸条を有し、
前記凸条は前記受光面に対して直角である、
[1]〜[8]のいずれかに記載の面状発光モジュール。
[10] [1]〜[9]のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記発光面に対向する拡散材を備えない、
照明装置。
[11] [1]〜[9]のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記偏向面に対して対向する非鏡面を有する反射材を備えない、
照明装置。
前記導光体は、
受光面を有する側面と、
偏向面を有する下底面と、
発光面を有する上底面と、
を有する板形状を成しており、
前記受光面は複数の前記光源と対向し、
前記光源は前記偏向面と平行な方向に所定の間隔で列をなし、
前記偏向面は互いに並行する複数の溝を有し、
前記溝は前記受光面の近傍から前記受光面の遠方に向かう方向に順に配置されるとともに、前記板形状を平面視した時、滑らかに蛇行しており、
前記複数の溝の間で前記蛇行の位相は互いに不規則にずれており、
前記板形状の拡がる平面を基準平面とするとともに、前記受光面の法線と前記基準平面の法線とに平行である断面を基準断面とし、
複数ある前記溝をそれぞれ前記基準断面に射影し、隣接する溝の射影の前記受光面の法線方向の最近接距離をLとし、前記溝の最大深さをVHとしたときに、
L/VH≧14
を満たす、面状発光モジュール。
[2] 前記基準断面において、前記溝の輪郭線の接線が前記基準平面に対して成す傾斜角は、前記溝の中での深さが大きくなるにつれて単調に小さくなるとともに、前記深さに応じて滑らかに変化する、[1]に記載の面状発光モジュール。
[3] 前記輪郭線がV字形状であり、
前記V字形状の中心線が前記基準平面に対して直角である、
[2]に記載の面状発光モジュール。
[4] 前記傾斜角は少なくとも25度から65度までの範囲で単調かつ滑らかに変化する、
[2]又は[3]に記載の面状発光モジュール。
[5] 前記受光面と平行な面における配光曲線において半値角が45°以上である、
[1]〜[4]のいずれかに記載の面状発光モジュール。
[6] 前記半値角は60°以上である、
[5]に記載の面状発光モジュール。
[7] 前記蛇行のピッチに対する前記蛇行の蛇行幅の比は0.06以上である、
[1]〜[6]のいずれかに記載の面状発光モジュール。
[8] 前記蛇行において、前記溝と前記受光面とが成す角度の最大値は20.7°以上である、
[1]〜[7]のいずれかに記載の面状発光モジュール。
[9] 前記発光面は互いに並行する凸条を有し、
前記凸条は前記受光面に対して直角である、
[1]〜[8]のいずれかに記載の面状発光モジュール。
[10] [1]〜[9]のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記発光面に対向する拡散材を備えない、
照明装置。
[11] [1]〜[9]のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記偏向面に対して対向する非鏡面を有する反射材を備えない、
照明装置。
本発明によれば、輝線スジや暗線スジの発生が抑制され、グレアの発生が抑制された面状発光モジュール、及び当該面状発光モジュールを備えた照明装置を提供することができる。
まず、本明細書における座標系について、図4を参照して説明する。図4に示されるとおり、板形状の導光体の拡がる平面を基準平面(x−y平面)とし、光源から導光体へ光が入射する方向をy軸、y軸と直交する方向をx軸とし、x−y平面の法線方向をz軸とする。各軸の正の向きはy軸の向きを基準に左手系となるようにとる。なお、光源が導光体の対向する両側に配置されている場合は、着目する光を生じる光源を基準とするものとする。このとき、出射光の光路とz軸とのなす角をθ、出射光の光路のx−y平面への射影とx軸とのなす角をφと定義する。
本実施形態では様々な構成要素が互いに成す角度について言及している。2つの要素が互いに所定の角度を成している、あるいは直角であるという表現、及びこれらに類する表現は、これらの2つの要素が接している、又は交差していることを限定するものではない。
本実施形態では様々な構成要素が互いに成す角度について言及している。2つの要素が互いに所定の角度を成している、あるいは直角であるという表現、及びこれらに類する表現は、これらの2つの要素が接している、又は交差していることを限定するものではない。
本発明者は、鋭意検討の結果、図11に示されるような複数の溝を有する導光体において、当該溝をそれぞれ不規則に蛇行させることにより、面状発光モジュールに生じるグレアを抑制できることを見出した。このことについて図7を参照して説明する。
図7は蛇行する溝を有する導光体20を備えた面状発光モジュールを表す。図7の例に示される面状発光モジュールは、導光体20と光源30a−dとを備える。図7に示す導光体20は板形状を成しており、側面21aは受光面を有し、下底面22は略V字型の凹条である溝26a−dを有する。下底面22は溝によって偏向面の機能を発揮する。下底面22は複数の溝を有するが、溝26a−dは互いに交差しておらず、溝26a−dは滑らかに蛇行している。溝26a−dの間で蛇行の位相は互いに不規則にずれている。導光体20の上底面23は発光面を有する。
このような導光体により、列を成すLEDのように間隔を置いて配置される光源を用いた場合であっても、強く出光する部分と弱く出光する部分が不明瞭となり、グレアの発生が抑制される。
図7は蛇行する溝を有する導光体20を備えた面状発光モジュールを表す。図7の例に示される面状発光モジュールは、導光体20と光源30a−dとを備える。図7に示す導光体20は板形状を成しており、側面21aは受光面を有し、下底面22は略V字型の凹条である溝26a−dを有する。下底面22は溝によって偏向面の機能を発揮する。下底面22は複数の溝を有するが、溝26a−dは互いに交差しておらず、溝26a−dは滑らかに蛇行している。溝26a−dの間で蛇行の位相は互いに不規則にずれている。導光体20の上底面23は発光面を有する。
このような導光体により、列を成すLEDのように間隔を置いて配置される光源を用いた場合であっても、強く出光する部分と弱く出光する部分が不明瞭となり、グレアの発生が抑制される。
一方、本発明者は、更なる検討の結果、上述の図7に示されるような蛇行する溝を有する導光体を用いた場合であっても、蛇行する溝の配置、特に複数ある溝間の距離によっては、筋状の輝線又は暗線が発生することがあるとの知見を得た。このことについて、図8を参照して説明する。図8は、導光体の蛇行溝の配置の例を示す平面図及び正面図である。図8(a)は導光体20を上底面23側から見た平面図、(b)は導光体20を基準断面24側から見た図である。図8(a)では、溝(26a−26f)の位置が示されている。また、図8(b)は、溝(26a−26f)の基準断面24への射影(28a−28f)が示されている。ここで、隣接する溝の射影の受光面21から法線方向の最近接距離をLとする。図8において隣接する溝26aと溝26bの場合、射影28aの受光面から法線方向(以下、Y軸方向)で、受光面から最も遠い点29aから、射影28bの受光面から最も近い点29bまでの距離を最近接距離L1とする。最近接距離L2〜L5も同様にして決定される。
図8中、最近接距離L2及びL4は、L1、L3、L5と比較して小さくなっている。例えば比較的短い最近接距離L2を有する溝26bと溝26cの場合、当該溝26bと溝26cの最大深さVHの位置が領域A内で特に近くなっている。この場合、領域A内において、溝26cは溝26bの陰になり光源からの光が他の溝と比較して当たりにくい。そのため、この部分の出射光が比較的暗くなることがあった。その結果、図9に示されるような暗線スジとなって見えることがあった。
一方、例えば、溝26dと溝26eの場合、比較的短い最近接距離L4を有するが、領域Bに示されるように溝26dと溝26eの最大深さVHはそれほど近接していない。この場合、溝26dと溝26eは各々光を反射する。そのためこの部分は、出射光が比較的明るくなることがあった。その結果、図10に示されるような輝線スジとなって見えることがあった。
図8中、最近接距離L2及びL4は、L1、L3、L5と比較して小さくなっている。例えば比較的短い最近接距離L2を有する溝26bと溝26cの場合、当該溝26bと溝26cの最大深さVHの位置が領域A内で特に近くなっている。この場合、領域A内において、溝26cは溝26bの陰になり光源からの光が他の溝と比較して当たりにくい。そのため、この部分の出射光が比較的暗くなることがあった。その結果、図9に示されるような暗線スジとなって見えることがあった。
一方、例えば、溝26dと溝26eの場合、比較的短い最近接距離L4を有するが、領域Bに示されるように溝26dと溝26eの最大深さVHはそれほど近接していない。この場合、溝26dと溝26eは各々光を反射する。そのためこの部分は、出射光が比較的明るくなることがあった。その結果、図10に示されるような輝線スジとなって見えることがあった。
本発明者は、上記暗線スジ、輝線スジは、いずれも最近接距離Lを大きくすることで解消することができるとの知見から、鋭意検討を行った結果、溝の最大深さVHと、複数ある溝間の最近接距離Lとが、L/VH≧14を満たすこと、好ましくはL/VH≧16を満たすことにより暗線スジ、輝線スジが発生しないことを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明の面状発光モジュールは、蛇行する溝を有し、当該溝の最大深さと、複数ある溝間の最近接距離Lとが上記特定の関係を満たすことにより、輝線スジ、暗線スジの発生を抑制するとともにグレアが抑制される。
以下図面を参照しながら、本発明の面状発光モジュール及び照明装置の構成について説明する。
即ち本発明の面状発光モジュールは、蛇行する溝を有し、当該溝の最大深さと、複数ある溝間の最近接距離Lとが上記特定の関係を満たすことにより、輝線スジ、暗線スジの発生を抑制するとともにグレアが抑制される。
以下図面を参照しながら、本発明の面状発光モジュール及び照明装置の構成について説明する。
図1は本発明の面状発光モジュールの一例を示す。図1の例の面状発光モジュール50は導光体30と光源40a−dとを備える。面状発光モジュール50は複数の光源を有するが、その数は限定されない。図1では4個の光源の例が記載されている。
図1に示す導光体30は板形状を成している。かかる板形状は側面31aと、下底面32と、上底面33とを有する。導光体30は説明のため断面34で切断されている。導光体30の成す板形状は基準平面37に沿って広がっている。
図1に示す側面31aは受光面を有する。図中では側面31aの全体が受光面となっている。受光面は側面31aの一部であってもよい。側面31aの成す受光面は光源40a−dと対向する。側面31aは曲面でもよい。
図1に示す下底面32は偏向面を有する。下底面32の全体が偏向面となっている。偏向面は下底面32の一部であってもよい。上底面33と側面31a,bとは互いに直角を成していてもよい。上底面33と側面31a,bとは互いに交差していてもよく、交差していなくてもよい。
図1に示す光源40a−dは下底面32の成す偏向面と平行な方向に列をなしている。光源40a−dは所定の間隔で並ぶことが好ましい。間隔は等間隔でもよい。
図1に示す下底面32は略V字型の凹条である溝36a−dを有する。下底面32は溝によって偏向面の機能を発揮する。下底面32は複数の溝を有するが、その数は限定されない。図中では4本の溝が例示されている。溝36a−dは互いに並行する。溝36a−dは互いに交差しない。
図1に示す溝36a−dは側面31aの成す受光面の近傍から、かかる受光面の遠方に向かう方向に順に配置される。導光体30の成す板形状を平面視した時、溝36a−dは滑らかに蛇行している。溝36a−dの間で蛇行の位相は互いに不規則にずれている。蛇行の影響を排除した場合には、溝36a−dは互いに平行であることが好ましい。
図1に示す上底面33は発光面を有する。図中では上底面33の全体が発光面となっている。発光面は上底面33の一部であってもよい。上底面33と側面31a,bとは互いに直角を成していてもよい。上底面33と側面31a,bとは互いに交差していてもよく、交差していなくてもよい。
図1に示す断面34は側面31aの成す受光面の法線に平行である。断面34は基準平面27の法線に平行である。図中において断面34は側面21aと基準平面27とに対して直角である。本発明において当該断面34を基準断面とすることがある。
図12に導光体の溝の断面形状の一例を示す。図12は後述する実施例における導光体の溝の断面形状を示す。溝の輪郭線の形状は、略V字形状である。略V字形状の最奥部は角度を有している必要はない。最奥部は緩やかな曲線でも、平坦でもよい。また、図12の例に示されるように前記基準断面において、前記溝の輪郭線の接線が前記基準平面に対して成す傾斜角は、前記溝の中での深さが大きくなるにつれて単調に小さくなるとともに、前記深さに応じて滑らかに変化することが好ましい。溝の最奥部までの深さを、溝の最大深さVHということがある。
溝がその両側から光源の光を受ける場合、図12の例に示されるように、かかるV字形状の中心線は基準平面に対して直角であることが好ましい。言い換えれば中心線はZ軸と平行であることが好ましい。また溝は断面において左右対称になるように配置することが好ましい。かかる態様により、出射光束の偏りを抑制できる。
溝の最大深さVH(mm)は、0.002〜0.1mmとすることができるがこれに限定されない。図12中の溝の深さの最大値は0.007mmである。
溝の輪郭線の接線と、基準平面とのなす角を傾斜角Iとしたときに、当該傾斜角Iは溝の深さに応じて変化する。傾斜角Iは、これを特定しようとする地点の溝の中での深さが大きくなるにつれて単調に小さくなる。傾斜角Iは深さに応じて滑らかに変化する。傾斜角Iは少なくとも角度の所定の範囲で単調かつ滑らかに変化する。角度の所定の範囲は一例として25度から65度までの範囲である。好ましくは40度から55度までの範囲である。
溝の幅Hは0.003〜0.2mmとすることができるがこれに限定されない。図中で溝の幅Hは約0.014mmである。
次に、図2を参照して、複数ある溝間の位置関係について説明する。図2は、本発明の面状発光モジュールにおける蛇行溝の配置の一例を示す平面図及び正面図であり、(a)は導光体30を上底面33側から見た図、(b)は、導光体30を基準断面34側から見た図である。図2(a)では、溝(36a−36f)の位置が示されている。また、図2(b)は、溝の基準断面34への射影(38a−38f)が示されている。La〜Leは各溝間の最近接距離であり、前述の図8の説明と同様にして決定される。
本発明においては、溝36a−36fがいずれも、L/VH≧14を満たすように配置されるため、輝線スジ、暗線スジの発生を抑制するとともにグレアが抑制され、L/VH≧16を満たすことがより好ましい。なお、隣接する溝の最大深さが異なる場合には、VHとして、隣接する書く溝の最大深さの平均値を取るものとする。
本発明においては、溝36a−36fがいずれも、L/VH≧14を満たすように配置されるため、輝線スジ、暗線スジの発生を抑制するとともにグレアが抑制され、L/VH≧16を満たすことがより好ましい。なお、隣接する溝の最大深さが異なる場合には、VHとして、隣接する書く溝の最大深さの平均値を取るものとする。
図3に本発明の照明装置の一実施形態を示す斜視図を示す。図3に示すように他の部材を面状発光モジュール50に付加して照明装置60を構成することができる。図3は照明装置の一例であり、本実施形態の照明装置はこれらに限定されない。例えば図1に示す面状発光モジュールはそのまま照明装置として用いることもできる。照明装置を設置する向きは限定されない。例えば上底面33の成す発光面が鉛直方向の下方向に向くように、照明装置60を天井に設置してもよい。
図3に示す照明装置60において、例えば上底面45の成す発光面を、凸条47を有する面とする。凸条47の高さは10〜500μm、好ましくは10〜50μmとすることができる。凸条47の高さは一定でなくてもよい。
図3に示す凸条47の断面は楕円弧、円弧、放物線及び多角形のいずれかでもよい。図中の凸条47はレンチキュラーレンズである。円弧は半円でもよい。凸条47がレンチキュラーレンズの場合、凸条47のアスペクト比は次のように規定することができる。レンチキュラーレンズの垂直断面をトレースする円の半径をRとして、レンチキュラーレンズを形成する円弧のトップから弦までの距離をrとしたとき、(アスペクト比)=r/2R×100(%)。このとき、アスペクト比は10%より大きく、40%以下とすることができる。凸条47の発光面又は基準平面(図1、基準平面27)に対する傾斜角は0〜85°とすることができる。
図3に示す凸条47は互いに並行する。凸条47同士の間隔は50〜300μmとすることができる。凸条47は側面31a,bの成す受光面に対して直角であることが好ましい。凸条47は受光面の法線と平行な直線状とすることができる。
また下底面32の成す偏向面を覆うように反射材44を設けてもよく、設けなくてもよい。反射材44の反射面は偏向面に対向するとともに拡散性を有してもよい。拡散性を有する反射面は例えば非鏡面である。反射材44は反射シートでもよい。一方、偏向面に対して、反射材44の有する非鏡面が対向していないことで、偏向面側における光のエネルギーの損失を抑制できる。また反射材44の反射面が鏡面であると共に、偏向面に対向していてもよい。かかる態様でも上記と同一の効果が得られる。
図3に示す反射材44を照明装置に設けないことで、照明装置は偏向面からも発光することができる。かかる照明装置を天井から吊り下げて設置した場合には天井下の空間を発光面で照らすとともに、天井を偏向面で照らすこともできる。
また図3に示す上底面33の成す発光面を覆うように拡散材51を設けてもよく、設けなくてもよい。拡散材51は導光体30の側端を覆ってもよい。拡散材51は拡散板でも、拡散シートでもよい。拡散材51の厚さは0.1〜3mmとすることができる。拡散材51の表面は鏡面でもよい。
図3に示すように上底面33の成す発光面に対向する拡散材51を設けないことで発光面から発せられる光のエネルギーの損失を抑制できる。また拡散材51に替えて、透明材を用いてもよい。透明材は光エネルギーの損失を抑制しつつ発光面を保護することができる。
拡散材51を照明装置60に付与する場合は、拡散材51の全光線透過率(T.T)は70%以上であることが好ましい。拡散材51のヘイズ値は80%以上であることが好ましい。
図3に示すように照明装置60は光源40a−dを有する棒状の光源ユニット43aを備える。導光体30は側面31bをさらに有する。側面31bは側面31aと対向する。側面31aは光源ユニット43bと対向する。光源ユニット43bは導光体30を挟んで光源ユニット43aと対向する。光源ユニット43bは光源ユニット43aと同等の構成を有する。このため、光源ユニット43a,bによって上底面33の成す発光面を均一に発光させることができる。
以下、実施例を用いてより詳細に説明する。なお本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
図5に示される面状発光もジュールを用い、輝線スジ、暗線スジの発生を調べた。以下の実施例および比較例では拡散材51は設置しなかった。また、本実施例においては、590mm角×厚さ3mmの導光体を使用しているが、図5に示されるように、導光体30の周縁部はフレーム52に覆われている。本実施例においては、導光体30のフレーム52に覆われていない580mm角を発光エリア53として測定を行った。本実施例においては、着目する光源ユニット43b側のフレーム52と発光エリア53の境界55をY=0とする。
図5に示される面状発光もジュールを用い、輝線スジ、暗線スジの発生を調べた。以下の実施例および比較例では拡散材51は設置しなかった。また、本実施例においては、590mm角×厚さ3mmの導光体を使用しているが、図5に示されるように、導光体30の周縁部はフレーム52に覆われている。本実施例においては、導光体30のフレーム52に覆われていない580mm角を発光エリア53として測定を行った。本実施例においては、着目する光源ユニット43b側のフレーム52と発光エリア53の境界55をY=0とする。
[導光体及び光源]
図5(a)は面状発光モジュール50の正面図である。図5(b)は当該面状発光モジュール50の側面図である。また図6は、図5の導光体の溝の形状を示す模式図である。平面視した導光体30は正方形又は長方形の形状を有する。本実施例においては、590mm角の導光体を使用している。図5に示す導光体30の厚さは1〜8mmとすることができる。本実施例では導光体の厚さは3mmである。側面31bと側面31aとの間に複数の溝36を有している。図6には溝36の蛇行を溝の中心を表すベースラインで表現されている。
図5(a)は面状発光モジュール50の正面図である。図5(b)は当該面状発光モジュール50の側面図である。また図6は、図5の導光体の溝の形状を示す模式図である。平面視した導光体30は正方形又は長方形の形状を有する。本実施例においては、590mm角の導光体を使用している。図5に示す導光体30の厚さは1〜8mmとすることができる。本実施例では導光体の厚さは3mmである。側面31bと側面31aとの間に複数の溝36を有している。図6には溝36の蛇行を溝の中心を表すベースラインで表現されている。
図5に示す光源ユニット43a、bは2個以上のLEDの光源群からなるものである。光源ユニット43bは導光体30を挟んで光源ユニット43aの反対側に位置している。また、光源ユニット43bは側面31bに対向している。導光体30の側面31b及び側面31aの成す受光面はいずれも上底面の成す発光面に対して直角である。以上の通り、線状の光源ユニット43a,bは導光体30のサイドエッジに配置される。
図5に示す上底面の成す発光面上に凸条47を設ける場合がある。以下の実施例及び比較例では、上底面の成す発光面上には、アスペクト比20%のレンチキュラーレンズが設けられている。レンチキュラーレンズの高さは12.5μm、幅は50μm、ピッチは50μmである。
[溝の形状]
図6に示すように溝36は滑らかに蛇行している。各溝36の間で蛇行の位相は互いに不規則にずれている。
導光体30に設けられた溝36の形状は面状発光モジュールのグレア低減に影響を及ぼす。図12は平面視した溝36の輪郭線を模式的に表す。溝36を平面視した時に、溝36のベースラインと交差する輪郭線が連続的に表されている。以下の実施例および比較例では、溝36の蛇行の形状は正弦曲線である。蛇行の形状は放物線などでもよい。図6に示す周期Pは溝36の蛇行の周期である。また蛇行幅Mは複合溝27aの蛇行の蛇行幅である。
図6に示すように溝36は滑らかに蛇行している。各溝36の間で蛇行の位相は互いに不規則にずれている。
導光体30に設けられた溝36の形状は面状発光モジュールのグレア低減に影響を及ぼす。図12は平面視した溝36の輪郭線を模式的に表す。溝36を平面視した時に、溝36のベースラインと交差する輪郭線が連続的に表されている。以下の実施例および比較例では、溝36の蛇行の形状は正弦曲線である。蛇行の形状は放物線などでもよい。図6に示す周期Pは溝36の蛇行の周期である。また蛇行幅Mは複合溝27aの蛇行の蛇行幅である。
図5に示す溝36は互いに接しないことが好ましいので、複合溝同士の間隔は蛇行幅Mの2倍よりも大きいことが好ましい。溝の中心間の間隔を蛇行溝の基準線41の間隔としたときに当該間隔は、(蛇行幅M)×2+(複合溝の幅)よりも大きいことが好ましい。一次溝の中心間の間隔は2mm未満とすることが好ましい。蛇行幅Mは200μm以下としてもよい。周期Pは0.05〜5mmとすることができる。実施例1の導光体は、蛇行溝の周期Pは500μm、蛇行幅Mは70μmとし、一つの導光体内で溝の中心間の間隔(ピッチ)を様々に変化させることにより、L/VHを変化させた。最大ピッチ及び最小ピッチは表1に示す。
<比較例1>
比較例1の面状発光モジュールは、前記実施例1において導光体を変更した。比較例1の導光体は、光源ユニットに対向する側面250mm×220mm×厚み3mmの板状の導光体とした。また、光源ユニットは図5の43bのみを用い、光源ユニット43aは用いていない。比較例1の導光体は、蛇行溝の周期Pは500μm、蛇行幅Mは70μmとし、一つの導光体内で溝の中心間の間隔(ピッチ)を様々に変化させることにより、L/VHを変化させた。比較例1では光源ユニットから離れるにつれてピッチが小さくなるように溝が配置されている。
表1に実施例1及び比較例の導光体の形状を示す。また表2に実施例1及び比較例1の面状発光モジュールの測定結果を示す。
比較例1の面状発光モジュールは、前記実施例1において導光体を変更した。比較例1の導光体は、光源ユニットに対向する側面250mm×220mm×厚み3mmの板状の導光体とした。また、光源ユニットは図5の43bのみを用い、光源ユニット43aは用いていない。比較例1の導光体は、蛇行溝の周期Pは500μm、蛇行幅Mは70μmとし、一つの導光体内で溝の中心間の間隔(ピッチ)を様々に変化させることにより、L/VHを変化させた。比較例1では光源ユニットから離れるにつれてピッチが小さくなるように溝が配置されている。
表1に実施例1及び比較例の導光体の形状を示す。また表2に実施例1及び比較例1の面状発光モジュールの測定結果を示す。
表2に示されるように、複数ある溝の近接距離Lと、当該溝の最大深さVHとが、
L/VH≧14
の関係を見たす場合には、輝線スジ及び暗線スジの発生が抑制されることが明らかとなった。このように本発明によれば輝線スジや暗線スジの発生が抑制され、グレアの発生が抑制された面状発光モジュールが得られることが明らかとなった。
L/VH≧14
の関係を見たす場合には、輝線スジ及び暗線スジの発生が抑制されることが明らかとなった。このように本発明によれば輝線スジや暗線スジの発生が抑制され、グレアの発生が抑制された面状発光モジュールが得られることが明らかとなった。
1 照明装置; 2 導光板; 2a,b 側面; 2c 底面; 2d 主面; 3a,b 光源ユニット; 4 反射材; 5 拡散材; 6 凹条; 7 凸条; 8 発光ダイオード; 20 導光体; 21、21a,b 側面; 23 上底面; 24 断面; 26a−f 溝; 27 基準平面; 30a−d 光源; 28a−f 射影; 29a−b 端点; 31、31a,b 側面; 32 下底面; 33 上底面; 34 断面; 36、36a−f 溝; 37 基準平面; 38a−f 射影; 39a−b 端点; 41 蛇行溝の基準線;43a,b 光源ユニット; 44 反射材; 45 上底面; 47 凸条; 50 面状発光モジュール; 51 拡散材; 52 フレーム; 53 発光エリア; 境界55; 60 照明装置
Claims (11)
- 導光体と光源とを備え、
前記導光体は、
受光面を有する側面と、
偏向面を有する下底面と、
発光面を有する上底面と、
を有する板形状を成しており、
前記受光面は複数の前記光源と対向し、
前記光源は前記偏向面と平行な方向に所定の間隔で列をなし、
前記偏向面は互いに並行する複数の溝を有し、
前記溝は前記受光面の近傍から前記受光面の遠方に向かう方向に順に配置されるとともに、前記板形状を平面視した時、滑らかに蛇行しており、
前記複数の溝の間で前記蛇行の位相は互いに不規則にずれており、
前記板形状の拡がる平面を基準平面とするとともに、前記受光面の法線と前記基準平面の法線とに平行である断面を基準断面とし、
複数ある前記溝をそれぞれ前記基準断面に射影し、隣接する溝の射影の前記受光面の法線方向の最近接距離をLとし、前記溝の最大深さをVHとしたときに、
L/VH≧14
を満たす、面状発光モジュール。 - 前記基準断面において、前記溝の輪郭線の接線が前記基準平面に対して成す傾斜角は、前記溝の中での深さが大きくなるにつれて単調に小さくなるとともに、前記深さに応じて滑らかに変化する、請求項1に記載の面状発光モジュール。
- 前記輪郭線がV字形状であり、
前記V字形状の中心線が前記基準平面に対して直角である、
請求項2に記載の面状発光モジュール。 - 前記傾斜角は少なくとも25度から65度までの範囲で単調かつ滑らかに変化する、
請求項2又は3に記載の面状発光モジュール。 - 前記受光面と平行な面における配光曲線において半値角が45°以上である、
請求項1〜4のいずれかに記載の面状発光モジュール。 - 前記半値角は60°以上である、
請求項5に記載の面状発光モジュール。 - 前記蛇行のピッチに対する前記蛇行の蛇行幅の比は0.06以上である、
請求項1〜6のいずれかに記載の面状発光モジュール。 - 前記蛇行において、前記溝と前記受光面とが成す角度の最大値は20.7°以上である、
請求項1〜7のいずれかに記載の面状発光モジュール。 - 前記発光面は互いに並行する凸条を有し、
前記凸条は前記受光面に対して直角である、
請求項1〜8のいずれかに記載の面状発光モジュール。 - 請求項1〜9のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記発光面に対向する拡散材を備えない、
照明装置。 - 請求項1〜9のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記偏向面に対して対向する非鏡面を有する反射材を備えない、
照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018071658A JP2019185886A (ja) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | 面状発光モジュール、及び照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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---|---|
JP2019185886A true JP2019185886A (ja) | 2019-10-24 |
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ID=68341569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2018071658A Pending JP2019185886A (ja) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | 面状発光モジュール、及び照明装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2019185886A (ja) |
-
2018
- 2018-04-03 JP JP2018071658A patent/JP2019185886A/ja active Pending
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