JP7165938B2 - 導光板、導光板アッセンブリ、及び照明装置 - Google Patents

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従来、照明装置としては、特許文献1に記載されているエッジライトがある。このエッジライトは、略線状光源と、平板状の導光板を備え、略線状光源は、長尺状の基板と、その実装面に線状に実装された複数の発光ダイオード(LED:light emitting diode)を含む。略線状光源は、導光板の側面に沿うように配置され、基板の幅方向は、導光板の厚さ方向に一致し、基板の長手方向は、上記側面の延在方向に一致する。また、発光ダイオード(以下、LEDという)からの出射光の光軸は、上記側面の法線方向に延在する。また、導光板は、その厚さ方向の一方側面に複数のプリズムを有する。プリズムは、導光板に入射したLEDからの光を厚さ方向の他方側にプリズム形状に応じた方向の光を反射するとともに、プリズム側にも光を出射する。その結果、導光板に入射した光は、厚さ方向のプリズム側にはプリズムからの漏れ光として、厚さ方向の他方側には、プリズムによって方向制御された光として出射される。
特開2003-262734号公報
庭園等を散策するための通路のわきに配置されて、通行人の足元を照らすポールライトでは、ポールライトの正面方向に対して通路の進行方向側に傾斜するワイド方向に十分に配光できれば、通路の進行先を明るくできて好ましい。また、そのようなポールライトにおいて、ワイド方向だけでなく正面方向にも配光できれば、路面を均一に明るく照らすことができて好ましい。また、そのような配光を実現できれば、ポールライトに限らず、照明光を天井に照射するブラケット照明や、照明光を建造物の側壁に照射するウォールウォッシャ照明等で照明光による演出を良好なものにできて好ましい。また、そのような配光は、仕様によって、それ以外の用途、例えばシーリングライト等でも照明光による演出効果を高くできる。
そこで、本開示の目的は、ワイド方向に光を照射でき、ワイド方向配光と、正面方向配光のバランスをコントロールし、照射面照度を均一化し易い、導光板、導光板アッセンブリ、及び照明装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本開示の導光板は、厚さ方向の一方側に位置する第1板面、及び厚さ方向の他方側に位置する第2板面を有する板状の導光板において、互いに周囲方向に隣り合うように配置され、厚さ方向に延在する複数の溝が設けられた入光端面と、第1板面、及び第2板面の少なくとも一方に互いに間隔をおいて設けられる複数の長溝状プリズムと第1板面、及び第2板面の少なくとも一方に互いに間隔をおいて設けられる複数の円錐状プリズムと、を備え、長溝状プリズムは、長溝の内面で構成されて、複数の長溝状プリズムの延在方向は、略一致し、円錐状プリズムは、開口側の内周面が略円錐内周面で構成される孔の内面で構成され、長溝の延在方向に直交する平面で切断したときの第1断面において、長溝の開口側の内面が、その内面につながる外面部分の延長線となす角度をθ1とし、孔の円錐内周面の中心軸を含む平面で切断したときの第2断面において、孔の内面が、その内面につながる外面部分の延長線となす角度をθ2としたとき、θ1<θ2が成立する。
本開示に係る導光板、導光板アッセンブリ、及び照明装置によれば、ワイド方向に光を照射でき、ワイド方向配光と、正面方向配光のバランスをコントロールし、照射面照度を均一化し易い。
本開示の一実施形態に係る照明装置の斜視図である。 上記照明装置の光源装置の概略構成図である。 上記照明装置との比較において導光板のみが異なる参考例の照明装置における図2に対応する概略構成図である。 上記参考例の照明装置から出射される配光布の概略図である。 上記図2に示す照明装置における図3に対応する配光布の概略図である。 変形例の照明装置における図2(a)に対応する正面図である。 上記変形例の照明装置における図2(b)に対応する断面図である 他の変形例の照明装置における図2(b)に対応する断面図である。 他の変形例の照明装置における図2(a)に対応する正面図である。 他の変形例の照明装置における図2(a)に対応する正面図である。 他の変形例の照明装置における図2(a)に対応する正面図である。 他の変形例の照明装置の一部を示す断面図である。 図12に示す変形例の照明装置の反射板における反射面付近の模式断面図である。 他の変形例の照明装置における図2(b)に対応する断面図である。 他の変形例の照明装置における図2(b)に対応する断面図である。 図15に示す変形例の照明装置における入光端面の周辺領域の斜視図である。 他の変形例の導光板の斜視図である。
以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、1つの実施形態と多数の変形例について説明するが、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築してもよいのは言うまでもない。また、以下の実施例では、図面において同一構成に同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、複数の図面には、模式図が含まれ、異なる図間において、各部材における、縦、横、高さ等の寸法比は、必ずしも一致しない。また、本実施例では、照明装置1が、通路の下方(通行人の足元)を照らすポールライトである場合を例に説明を行う。しかし、本開示の技術的思想は、ポールライト以外の如何なる照明装置にも適用でき、例えば、天井や側壁を照らすシーリングウォッシャやブラケット照明に用いられる照明装置や、シーリングライト等に適用できる。また、図面及び実施例の説明で、X方向は、導光板の厚さ方向を示し、Y方向は、導光板の幅方向を示し、Z方向は、導光板の高さ方向を示す。X方向、Y方向、及びZ方向は、互いに直交する。
図1は、本開示の一実施形態に係る照明装置1の斜視図である。照明装置1は、所謂ポールライトであり、高さが高い四角柱状の形状を有する。照明装置1は、奥行方向(X方向に一致)の一方側面2の高さ方向(Z方向に一致)の上側に発光部3を備え、発光部3は、略矩形の平面からなる発光面3aを有し、発光面3aは、透明のカバーの表面等で構成される。
照明装置1は、例えば、発光部3が、野外の小道等で構成される通路(不図示)に対向すると共に、照明装置1の幅方向(Y方向に一致)が、野外の小道等で構成される通路の延在方向に略一致するように、通路の外側に配置される。以下で説明するが、発光部3からの照射光は、発光部3の法線方向に対して下側に傾斜する正面下方向(F方向)やY方向に対して通路の延在方向側かつ下側に傾斜するワイド方向(W方向)に進行する。そのような配光で、通路の進行先を明るく照らすことで、通行人が、通路の延在方向を確認し易いようにしている。
図2は、照明装置1の光源装置5の概略構成図である。図2(a)の正面図に示すように、光源装置5は、LED基板6と、導光板10を備える。LED基板6及び導光板10は、照明装置1のハウジング4(図1参照)にホルダ(不図示)を介して固定され、ハウジング4に対して静止する。導光板10は、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)樹脂等のアクリル樹脂、又はガラス等の透明材料で構成される。図2(a)に示すように、導光板10は、正面視が略矩形の板形状を有する。図1及び図2(a)を参照して、X方向から見たとき、導光板10の発光エリアの略全てが、発光面3aの略全てに重なる。また、図2(a)に示すように、導光板10の光源側の上側側面11には、複数の溝12が設けられる。複数の溝12は、周囲方向に一致するY方向に隣り合うように配置され、各溝12は、X方向に延在する。上側側面11は、入光端面を構成する。図2(a)に示す例では、溝12は、Y方向とZ方向を含むYZ断面においてV字形状を有し、高さ方向がZ方向に一致する二等辺三角形又は正三角形の形状を有する。しかし、溝のYZ断面における形状は、V字に限らず如何なる形状でもよく、例えば、半円形状や等脚台形の形状等でもよい。
LED基板6は、基板15と、光源としての複数のLED16を含む。基板15は、例えば、プリント基板で構成される。基板15は、如何なる硬さを有してもよく、リジット基板、フレキシブル基板、及びリジットフレキシブル基板のうちのいずれの基板で構成されてもよい。また、基板15は、如何なる組成を有してもよく、例えば、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスコンポジット基板、ガラスエポキシ基板、テフロン(登録商標)基板、アルミナ(セラミックス)基板、アルミ基板、又はコンポジット基板等で構成される。
基板15は、長尺形状を有し、導光板10の上側側面11に沿って延在する。基板15は、厚さ方向がZ方向に一致すると共に長手方向がY方向に一致している状態で、上側側面11にZ方向に対向するように配置される。図2(b)、すなわち、図2(a)のA‐A線断面図に示す例では、基板15の幅方向は、導光板10の厚さ方向よりも僅かに長く、基板15の幅方向の中央位置と、導光板10の厚さ方向の中央位置は、略一致する。
図2(a)に示すように、複数のLED16は、基板15においてZ方向下側に位置する実装面15aに実装される。複数のLED16は、Y方向に間隔をおいて配置される。図2(b)に示すように、LED16の全ては、Z方向から見たとき導光板10に重なる。
詳述しないが、照明装置1は、ハウジング4(図1参照)内に電源基板(不図示)に設けられた変換回路を有し、外部からの交流電力を、変換回路で直流電力に変換する。また、変換後の直流電力は、LED基板6に供給される。基板15には、例えば、一対の電極端子と、所定パターンのLED駆動回路が形成される。LED駆動回路は、LED16を駆動するための回路であり、LED16同士を電気的に接続する。上記直流電力が、一対の電極端子を介してLED駆動回路に供給されると、電流がLED駆動回路を流れ、複数のLED16が発光する。
図2(a),(b)に示すように、導光板10は、X方向の一方側に位置する第1板面17と、X方向の他方側に位置する第2板面(不図示)を有し、第1板面17は、導光板10における発光面3a(図1参照)側とは反対側に位置する。第1板面17には、複数の長溝状プリズム20と、複数の円錐状プリズム40が設けられる。
長溝状プリズム20は、長溝21の内面22で構成されて、複数の長溝状プリズム20の延在方向は、略Y方向に一致する。また、図2(a),(b)に示すように、円錐状プリズム40は、開口側の内周面41が略円錐内周面で構成される孔42の内面43で構成される。図2(b)に示すように、長溝21の延在方向に直交するXZ平面で切断したときの第1断面において、長溝21の開口側の内面22が、内面22につながる外面部分23の延長線24となす角度(以下では、長溝状プリズムの根元角という)をθ1としたとする。また、孔42の上記円錐内周面の中心軸を含む平面で切断したときの第2断面において、孔42の内面43が、その内面43につながる外面部分45の延長線46となす角度(以下では、円錐状プリズムの根元角という)をθ2としたとする。このとき、θ1<θ2が成立する。
図2(b)に示す実施例では、円錐状プリズム40を構成する孔42の形状が、図2(c)に示す円錐形状であるが、円錐状プリズムを構成する孔の形状は、図2(d)に示す円錐台形状でもよいし、図2(e)に示す釣り鐘形状でもよい。円錐状プリズムを構成する孔は、開口側に略円錐状の内周面を有する形状であれば、如何なる形状でもよい。
また、長溝状プリズム20を構成する長溝の開口は、図2(f)に示すトラック形状でもよく、図2(g)に示すレモンを半分に切断した際に現れる形状でもよい。また、図2(h)に示すように、長溝状プリズム20を構成する長溝21は、複数の孔を隣り合う孔の一部が重なるように一方向に連続して形成することで作成されてもよい。また、長溝の底28は、図2(b)に示すように尖った形状でもよく、湾曲した形状でもよい。長溝状プリズム20を構成する長溝21は、直線の延在方向である一方向に延在する溝であれば如何なる形状の溝でもよい。
上記構成において、LED16が発光すると、LED16からZ方向下側に出射された出射光が、断面V字状の溝12に到達して溝12で反射したり屈折したりすることで導光板10内をZ方向下側にY方向に広がるように進行する。また、そのY方向に広がった光は、長溝状プリズム20に到達すると、Y方向に広がるようにZ方向下側に進行する特性を有した上で長溝状プリズム20で第2板面側に厚さ方向に反射される。その結果、長溝状プリズム20で反射した光を、第2板面から図1にW方向で示すワイド方向に進行させることができ、十分な輝度を有する光をワイド方向に出射させることができる。
更には、上述のように、照明装置1では、長溝状プリズム20の根元角θ1と、円錐状プリズムの根元角θ2に関し、θ1<θ2が成立する。また、円錐状プリズム40の根元角θ1が大きいため、円錐状プリズム40は、Y方向に広がって到達した光に対しても、X方向に対する傾斜角(0°も含む)が小さい方向に反射することができる。したがって、円錐状プリズム40に到達した光を、図1にF方向で示す正面下方向に精度高く進行させることができる。よって、導光板10の出射光を、長溝状プリズム20で反射した光が届きにくい、照明装置1の正面下方向に出射させることができる。
その結果、照明装置1では、ワイド方向に光を照射でき、ワイド方向配光と、正面方向配光を均一化し易い照明光を実現できる。更には、導光板10内を導光する光のうち、ワイド方向に出射する光と、正面下方向に出射する光を適切に分配できるので、ワイド方向目線位置から見た輝度(眩しさ)を抑制できると共に、ワイド配光で従来暗くなりがちだった正面下方向も明るく照らすことができる。
図3は、照明装置1との比較において導光板1010のみが異なる参考例の照明装置1001における図2に対応する概略構成図であり、図4は、その参考例の照明装置1001から出射される配光布の概略図である。また、図5は、上記照明装置1における図4に対応する配光布の概略図である。参考例の導光板1010は、第2板面に如何なるプリズムも設けないのが上記導光板10と同一である一方、第1板面1017に複数の長溝状プリズム1020しか設けず、第1板面1017に円錐状プリズムを設けない点が上記導光板10と異なる。
図3(a)に示すXY断面での配光布の概略図(図4)に示すように、参考例の照明装置1001では、導光板の第2板面から通路側に照射される光に関し、ワイド方向の光Laが出射されるのに対し、正面方向には、小さい光束の光Lbしか出射されず、正面方向が暗くなり易い。
更に述べると、参考例の照明装置では、図4(b)、すなわち、図4(a)のH-H線断面図で示される正面方向の光分布は、図4(c)、すなわち、図4(a)のH-K線断面図で示されるワイド方向の光分布と大きく異なる。詳しくは、図4(c)に示すように、ワイド方向の照射光には、上側に進行する光Lcが存在するのに対し、図4(b)に示すように、正面方向の照射光には、そのような上側に進行する光は存在しない。したがって、参考例の照明装置では、通行人が、ワイド方向から照明装置を見たとき眩しさを感じ易い。
これに対し、本開示の照明装置1では、図5(a)に示すように、正面方向に比較的大光束の光Ldが出射され、正面方向に出射される光Ldの輝度が、ワイド方向に出射される光Leの輝度と同程度の輝度を有する。
また、図4(c)及び図5(c)に示すように、照明装置1では、参考例の照明装置1001との比較で、ワイド方向に出射される光に関し、上側に進行する光が低減されている。更に、述べると、図5(b)及び図5(c)に示すように、照明装置1では、正面方向に出射される光と、ワイド方向に出射される光が、類似の光分布を有する。したがって、照明装置1は、参考例の照明装置1001、すなわち、長溝状プリズム1020しか有さない導光板1010を有する照明装置1001との比較で、ワイド方向から見たときの眩しさを抑制できると共に、従来暗くなりがちだった正面下方向も明るく照らすことができる。
以下、変形例の照明装置に係る導光板に関し、上記実施形態と異なる構成及び作用効果について説明を行う。なお、各変形例では、上記実施形態と同様の作用効果について説明を省略する。
図6は、変形例の照明装置101における図2(a)に対応する正面図である。また、図7は、変形例の照明装置101における図2(b)に対応する断面図である。照明装置1では、図2(a)に示すように、導光板10に設けられる長溝状プリズム20の開口の延在方向の両端55が、Z方向に延在する直線となっており、長溝状プリズム20の延在方向の両端面が平面となっている。これに対し、図6に示すように、照明装置101では、導光板110に設けられる長溝状プリズム120の開口における延在方向の両端121が、延在方向の外側に凸の湾曲線155となっており、長溝状プリズム120の延在方向の両端面が湾曲面となっている。
長溝状プリズム20の開口における延在方向の両端を平面にすると、光をワイド方向に反射させる制御の精度を高くできる反面、縞模様等の輝度ムラが生じることがある。これに対し、本変形例によれば、長溝状プリズム120の延在方向の両端面が湾曲面となっているので、湾曲面に到達した光を湾曲面で拡散させることができる。よって、縞模様等の輝度ムラの発生を抑制できる。
更には、図7に示すように、導光板110では、複数の長溝状プリズム120と、複数の円錐状プリズム40が、第1板面117のみに設けられている。したがって、導光板110の片面のみにプリズム120,40を生成すればよいので導光板110の加工を容易に実行できる。
図8は、他の変形例の照明装置201における図2(b)に対応する断面図である。図8に示すように、照明装置201では、複数の長溝状プリズム20が、導光板210の第1板面217に設けられる一方、複数の円錐状プリズム40が、導光板210の第2板面218に設けられる。導光板210内を導光する光には、長溝状プリズム20で反射してワイド方向に出射する光が含まれる。本変形例は、長溝状プリズム20で反射する光が、制御したい光方向に進行する場合に採用されると好ましい。また、本変形例によれば、加工方法が異なるプリズムが、互いに異なる面に設けられるので、各面217,218に設けられるプリズム20,40が同一になって、プリズム20,40を形成し易い。
図9は、他の変形例の照明装置301における図2(a)に対応する正面図である。図9に示すように、照明装置301では、導光板310の第1板面317に関し、複数の円錐状プリズム40が、複数の長溝状プリズム120よりも上側側面(入光端面)11に近い領域に設けられる。
LED16に近い領域は、導光板310を導光する光の光量が大きい。また、長溝状プリズム120は、ワイド方向への光の制御性に優れる。したがって、長溝状プリズム120を、導光する光の光量が多い上側側面11に近い領域に配置すると、ワイド方向に過度に高い輝度を有する光が出射され易く、人が眩しさを感じ易い。これに対し、円錐状プリズム40は、光を正面方向の狭い領域に反射させるため、導光する光の光量が多い上側側面11に近い領域に配置しても人が眩しさを感じ難い。よって、本構成を採用すれば、ワイド方向配光を低減でき、ワイド方向から照明装置301の発光面を眺めたときの眩しさ感を抑制でき、やわらかくて心地良いワイド光を実現し易い。
図10は、他の変形例の照明装置401における図2(a)に対応する正面図である。図10に示すように、照明装置401では、導光板410の第1板面417に関し、複数の円錐状プリズム40と、複数の長溝状プリズム120とが、混在した状態で設けられる。
導光板410は、透明であるため、人は、照明装置401の発光面を覗き込んだ際、円錐状プリズム40と、長溝状プリズム120を視認でき、それらプリズム40,120の違いを認識できる。したがって、複数の円錐状プリズム40と、複数の長溝状プリズム120を互いに異なる領域に設けた場合、人が発光面のエリア間の差異を認識して違和感を覚えるおそれがある。
これに対し、本変形例によれば、複数の円錐状プリズム40と、複数の長溝状プリズム120とが、混在した状態で設けられるので、人が発光面を見た際、プリズム形状違いによるエリア分割的イメージを抱くことがない。よって、照明装置401を美観に優れるものにできる。
図11は、他の変形例の照明装置501における図2(a)に対応する正面図である。図11に示すように、照明装置501では、導光板510の第1板面517に関し、複数の円錐状プリズム40が、複数の長溝状プリズム120よりも上側側面(入光端面)11に近い領域に設けられる。また、複数の円錐状プリズム40が、長溝状プリズム120の延在方向に直交する直交方向に関して上側側面(入光端面)11から離れるにしたがって配置密度が大きくなるか、もしくは配置密度が均等になるように配置される。なお、上記延在方向は、Y方向に一致し、上記直交方向は、Z方向に一致する。また、複数の長溝状プリズム120は、上記直交方向に関して上側側面11から離れるにしたがって配置密度が大きくなるように配置される。また、上記直交方向の単位長さあたりの複数の長溝状プリズム120の配置密度の変化率は、上記直交方向の単位長さあたりの複数の円錐状プリズム40の配置密度の変化率よりも大きい。
本変形例によれば、複数の円錐状プリズム40が、複数の長溝状プリズム120よりも上側側面(入光端面)11に近い領域に設けられるので、上述のように、ワイド方向から照明装置501の発光面を見たときの眩しさ感を低減できる。
更には、導光板510をZ方向下側に導光する光の光量は、上側側面11からZ方向下側に行くにしたがって減少する。このような背景において、複数の長溝状プリズム120は、上記直交方向に関して上側側面11から離れるにしたがって配置密度が大きくなるように配置され、長溝状プリズム120の上記単位長さ当たりの変化率が、円錐状プリズム40の上記単位長さ当たりの変化率よりも大きい。したがって、長溝状プリズム120の密度が、光量が減少するにしたがって大きくなるので、導光板510の第2板面の単位面積から出射されるワイド光の光量を、出射位置の高さ方向位置によらず同一の値に近づけ易い。よって、発光面輝度の局所的なバラつきを低減し易く、輝度ムラを抑制し易い。
図12は、他の変形例の照明装置601の一部を示すXZ断面図である。図12に示すように、照明装置601は、導光板アッセンブリ685を備えてもよく、導光板アッセンブリ685は、導光板110と、導光板110の第1板面617又は第2板面にX方向に対向する反射面690aを含む反射板690を有してもよい。
本構成によれば、導光板110において反射面690aに対向する側とは反対側の第2板面618から出射される光量を2倍程度にできる。よって、照明装置601から明るい光を出射できる。また、本開示の導光板では、裏面(光の照射を想定していない面)から出射される光の配光が、表面(光の照射を想定している面)から出射される光の配光と類似する。よって、裏面から出射される光を反射させることで、表面から出射される光の配光を強調できて際立たせることができる。
また、図12に示す構成において、反射板690の反射面690aが光を鏡面反射させる性質を有してもよい。
反射板の反射面が、光を拡散する性質を有する反射面である場合、反射面での反射光が、導光板の表面から出射される制御光の所望の配光を打ち消すように作用することがある。これに対し、上記構成によれば、反射板690の反射面690aが光を鏡面反射させる性質を有するので、表面から出射される光の配光を更に強調できて際立たせることができる。
また、図12に示す構成において、反射板690の反射面690aに凹凸が存在してもよい。詳しくは、図13、すなわち、反射板690の反射面付近のXY断面における模式断面図を参照して、傾斜角度αを、凹部695の中心軸を含む断面における該中心軸に直交する方向と、凹部695の開口側の側面部がなす角度と定義する。このとき、反射板690の反射面690aに、傾斜角度αが10°~20°程度の凹部695と凸部696を設けると好ましい。
導光板110が透明であるので、反射板690を導光板110に平行に配置すると、人の身体の一部等が反射面690aに写り込み易く好ましくない。本構成によれば、反射板690の反射面690aに凹凸が存在するので、そのような写り込みを防止できる。なお、傾斜角度αが10°以上であれば、そのような写り込みを確実に防止でき、傾斜角度αが20°以下であれば、配光制御性を損なうことがない。よって、傾斜角度αが10°~20°であれば、配光制御性を損なわず、発光面3a(図1参照)の外観品質も向上させることができる。
また、図示しないが、本開示の照明装置の導光板アッセンブリは、導光板と、反射面が光を鏡面反射させる性質を有する一対の反射板を備えてもよい。また、導光板は、長溝状プリズムの延在方向に直交する直交方向に略平行に延在する一対の側端面(図2(a)に70a,70bで示す一対の側端面に対応する一対の側端面)を含んでもよい。また、上記一対の反射板は、反射面が上記側端面に上記延在方向に対向するように上記一対の側端面の外側に配置されてもよい。
本構成によれば、上記側端面から漏れ出た光を、漏れ出た際の配光性を失わない状態で導光板内に戻すことができる。したがって、側端面から再入射する光の乱反射を低減できて光取り出し効率を高くでき、更には、配光制御性も高めることができる。
また、図示しないが、導光板は、光源からの光を入光させる入光端面に対して対向する端部に光を吸収する性質を有する光吸収部を有してもよい。
そのような導光板は、例えば、導光板における光吸収部以外の部分の材料のみからなる透光性樹脂材料と、その樹脂材料に黒色の塗料を混ぜた樹脂材料を、射出成形の2色成形を用いて一体に成形することで形成できる。又は、そのような導光板は、導光板における光吸収部以外の部分の屈折率と近い屈折率を有すると共に光を吸収する性質を有する材料を、光吸収部に光学密着させた状態で接合することで形成できる。なお、光学密着とは、空気の層が間に存在しない密着のことを言う。又は、入光端面に対向する端部に黒色塗装を施し、その黒色塗装部分を光吸収部としてもよい。
例えば、導光板を、人の足元を照らすポールライトに搭載する場合、照明装置上側の入光端面から入射した光が、導光方向の反対側の端面に到達してその端面で反射すると、導光板を上側に導光することになるため、その光に基づく照射光が、斜め上側に出射されることになる。しかし、そのような光は、人が眩しさを感じる原因となるので、防止しなければならない。
これに対し、本構成によれば、光吸収部が入光端面から入射して反対側の端面に到達した光を吸収する。よって、入光端面から入射して反対側の端面に到達した光が逆側に反射することを抑制でき、光が斜め上側に出射することを抑制できる。
また、上記光吸収部の屈折率は、光吸収部以外の部分の導光材料の屈折率の0.86倍よりも小さくてもよく、1.14倍よりも大きくてもよい。しかし、上記光吸収部の屈折率は、光吸収部以外の部分の導光材料の屈折率の0.86倍以上1.14倍以下であると好ましい。光吸収部の屈折率が、導光板の屈折率と大きく異なると、光が、導光板における光吸収部以外の導光材料部分と、光吸収部との界面で反射し、光吸収部が光を効率的に吸収できなくなる。本構成によれば、光吸収部の屈折率は、前記光吸収部以外の導光材料部分の屈折率の0.86倍以上1.14倍以下であるので、入光端面に対して反対側に到達した光を光吸収部で効率的に吸収できる。
図14は、他の変形例の照明装置701における図2(b)に対応する断面図である。尚、図14において参照番号740は円錐状プリズムを示す。図14に示すように、導光板710は、その板厚が入光端面711から離れるにしたがって徐々に薄くなっている。より詳しくは、導光板710は、板厚がLED16からの光が入光する入光端面711から長溝状プリズム720の延在方向(Y方向)に直交する直交方向(Z方向)に離れるにしたがって徐々に薄くなっている。
導光板710内を導光している光は、導光板710の第1及び第2板面717,718が傾斜角βで導光方向に対して傾斜していれば、第1及び第2板面717,718から出射する。上記構成によれば、光の取出効率を高くできる。また、入光端面711に対して反対側の端面794に到達する光を低減でき、眩しさの原因となる斜め上側に出射する光を低減できる。
図15は、他の変形例の照明装置801における図2(b)に対応する断面図であり、図16は、その入光端面811の周辺領域の斜視図である。図16に示すように、導光板810は、集光レンズ877が入光端面側の端部888に設けられてもよい。より詳しくは、一対の集光レンズ877が、入光端面側の端部888において溝812のX方向の両側に設けられてもよい。又は、図示しないが、集光レンズが、入光端面側の端部において溝のX方向の片側のみに設けられてもよい。
集光レンズを有さない導光板では、LEDから導光板の導光方向に対して大きな傾斜角度をなす方向に出射された光は、導光板の入光端面側の端部から入射した後、導光板内を導光板厚み方向に大きな傾斜角度を持って導光し、このような角度を持って導光する光は、長溝状プリズムで反射される際に、上方配光を発生する。そのような光は、眩しさの原因になり易い。本構成によれば、導光板810の導光方向に対して厚さ方向に大きな傾斜角度をなす方向に出射された光の進行方向を、集光レンズ877で導光方向に対する厚さ方向の傾斜角が小さくなる進行方向に変えることができる。したがって、ワイド方向の配光制御性を損なわず、眩しさにつながる上方へ進行する光も低減できる。
図17は、他の変形例の導光板910の斜視図である。なお、図17において、参照番号911は、入光端面を示し、912は、入光端面に設けられた溝を示す。図17に示すように、導光板910は、第1板面917が、長溝状プリズムの延在方向の外側に行くにしたがって板厚が薄くなる方向に傾斜している。又は、図示しないが、導光板は、第1及び第2板面の少なくとも一方が、長溝状プリズムの延在方向の外側に行くにしたがって板厚が薄くなる方向に傾斜してもよい。
上述のように、光は、導光板910の第1板面917の外面に対する傾斜角によって、導光板表面から厚みが小さくなる方向に出射する。したがって、導光板910では、光が矢印Bや矢印Cに示す導光板910に近接するワイド方向に漏れ易い。よって、導光板910を用いると、ワイド方向の配光を強化できる。
また、本開示の導光板では、円錐状プリズムの根元角θ2は、0°より大きくて90°より小さければ如何なる角度でもよい。しかし、円錐状プリズムの根元角θ2を、30°以上50°以下に設定すると、光を円錐状プリズムでより正確に正面下方向に反射させることができる。したがって、長溝状プリズムで制御できない配光領域の配光を、円錐状プリズムで効率的に制御することができ、円錐状プリズムによる配光の補完性を優れたものにできる。
また、本開示の導光板では、第1板面に、同じ方向に延在する複数の長溝状プリズムのみを設け、第2板面に、同じ方向に延在する複数の長溝状プリズムを設けると共に、複数の円錐状プリズムを設けてもよい。また、第1板面に、複数の円錐状プリズムのみを設け、第2板面に、同じ方向に延在する複数の長溝状プリズムを設けると共に、複数の円錐状プリズムを設けてもよい。また、第1板面及び第2板面の夫々に、同じ方向に延在する複数の長溝状プリズムを設けると共に、複数の円錐状プリズムを設けてもよい。
また、第1板面に、サイズ又は形状が異なる2以上の円錐状プリズムを含む複数の円錐状プリズムを設けてもよい。又は、第1板面に、サイズ又は形状が異なる2以上の長溝状プリズムを含む複数の長溝状プリズムを設けてもよい。
なお、第1板面は、照射光を出射することが想定されている面(表面)でもよく、照射光を出射することが想定されていない面(裏面)でもよい。また、第2板面も、照射光を出射することが想定されている面(表面)でもよく、照射光を出射することが想定されていない面(裏面)でもよい。例を挙げると、ポールライトを、2つの通路の分離帯に設置して、ポールライトで2つの通路を同時に照らす場合では、第1板面と第2板面の両方が、照射光を出射することが想定されている面(表面)となる。
1,101,201,301,401,501,601,701,801 照明装置、 10,110,210,310,410,510,710,810,910 導光板、 11 上側側面(入光端面)、 12,812,912 溝、 16 LED、 17,117,217,317,417,517,617,717,917 第1板面、 20,120 長溝状プリズム、 21 長溝、 22 長溝の内面、 23 外面部分、 24 延長線、 40,740 円錐状プリズム、 41 内周面、 42 孔、 43 内面、 45 外面部分、 46 延長線、 155 湾曲線、 218,618,718 第2板面、 685 導光板アッセンブリ、 690 反射板、 690a 反射面、 711,911 入光端面、 877 集光レンズ、 θ1 長溝状プリズムの根元角、 θ2 円錐状プリズムの根元角。

Claims (2)

  1. 厚さ方向の一方側に位置する第1板面、及び前記厚さ方向の他方側に位置する第2板面を有する板状の導光板において、
    互いに周囲方向に隣り合うように配置され、前記厚さ方向に延在する複数の溝が設けられた入光端面と、
    前記第1板面、及び前記第2板面の少なくとも一方に互いに間隔をおいて設けられる複数の長溝状プリズムと
    前記第1板面、及び前記第2板面の少なくとも一方に互いに間隔をおいて設けられる複数の円錐状プリズムと、を備え、
    前記長溝状プリズムは、長溝の内面で構成されて、前記複数の長溝状プリズムの延在方向は、略一致し、
    前記円錐状プリズムは、開口側の内周面が略円錐内周面で構成される孔の内面で構成され、
    前記長溝の延在方向に直交する平面で切断したときの第1断面において、前記長溝の開口側の内面が、その内面につながる外面部分の延長線となす角度をθ1とし、前記孔の前記円錐内周面の中心軸を含む平面で切断したときの第2断面において、前記孔の内面が、その内面につながる外面部分の延長線となす角度をθ2としたとき、θ1<θ2が成立し、
    前記複数の長溝状プリズムと、前記複数の円錐状プリズムが、前記第1板面に設けられ、
    前記複数の円錐状プリズムが、前記複数の長溝状プリズムよりも前記入光端面に近い領域に設けられ、
    前記複数の円錐状プリズムは、前記長溝状プリズムの延在方向に直交する直交方向に関して前記入光端面から離れるにしたがって配置密度が大きくなるように配置もしくは配置密度が一定に配置されると共に、前記複数の長溝状プリズムは、前記直交方向に関して前記入光端面から離れるにしたがって配置密度が大きくなるように配置され、
    前記直交方向の単位長さあたりの前記複数の長溝状プリズムの前記配置密度の変化率は、前記直交方向の単位長さあたりの前記複数の円錐状プリズムの前記配置密度の変化率よりも大きい、導光板。
  2. 光源と、
    前記光源から出射された光の少なくとも一部が入光する請求項1に記載の導光板と、を備える照明装置。
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