201017058 九、發明說明： ^【發明所屬之技術領域】 ^ 本發明涉及一種照明裝置，尤其涉及一種以發光二極 體為光源之照明裝置。 【先前技術】 發光二極體（LED )具有無汞、發光效率高、使用壽 命長之優點。隨著LED技術之成熟，利用LED作為光源之 ❿照明裝置陸續上市。目前，LED照明裝置已應用於市政照 明、住宅照明、通訊設備、醫療設備、工業設備等諸多領 域。 請參見圖1，一種以LED作為光源之照明裝置100包 括一燈箱（圖未示）及設置於燈箱底板11上之複數發光二 極體12。使用時，複數從發光二極體12發出之光線以不同 角度照向物體14，而使物體14於偵測面1'6上留下多重影 子（未標示），這樣便降低了照明品質。於實際應用中，如 V提筆寫字或進行手術，重影現象往往會造成視覺疲勞或操 作失誤。 【發明内容】 鑒於上述狀況，有必要提供一種可削弱重影之照明裝 置。 一種照明裝置，其包括一燈箱及複數發光二極體，該 複數發光二極體設置於該燈箱之底板上。該照明裝置還包 201017058 括設置於該複數發光二極體上方之第一光學板。該第一光 學板包括一入光面、與該入光面相對之出光面及形成於出 光面之複數相互平行之長條狀柱形凸起。 上述照明裝置之第一光學板設置於複數發光二極體上 方，其出光面之特殊微結構可使射入第一光學板之光線發 生特定之折射、反射與繞射等光學作用，將光線擴散並向 特定視角範圍内聚集，從而形成亮度均勻之面光源。該照 明裝置可形成均勻之出射光線，其照射於物體時，可削弱 ❹重影現象，提高照明品質。 【實施方式】 下面將結合附圖及實施例對本發明之照明裝置作進一 步詳細說明。 請參見圖2,本發明實施例一之照明裝置200包括一燈 箱22、複數發光二極體24、一第一光學板26及一第二光 學板28。複數發光二極體24設置於燈箱22之底板上。第 一光學板26與第二光學板28設於燈箱22内並依次間隔設 置於複數發光二極體24之上方，且第二光學板28蓋設於 燈箱22之開口處。第一光學板26與複數發光二極體24間 隔一定距離而形成一第一擴散空間31，第二光學板28與第 一光學板26間隔一定距離而形成一第二擴散空間32。 燈箱22可由具有高反射率之金屬或塑膠製成，或塗佈 有高反射率塗層之金屬或塑膠製成。 請同時參見圖3和圖4，第一光學板26包括入光面 201017058 260、與入光面260相對之出光面262及形成於出光面262 瓤k 之複數長條狀柱形凸起264。 出光面262之複數長條狀柱形凸起264相互平行。每 一長條狀柱形凸起264之垂直截面為圓弧形。將長條狀柱 形凸起264中圓弧之半徑記為&，相鄰長條狀柱形凸起264 之中心間距記為Pi，每一長條狀柱形凸起264之最大高度 記為出，則R!、Ρχ及^滿足以下關係式：0.025毫米S P! S1.5 毫米，，0.01 亳米 。當相鄰兩 ❹長條狀柱形凸起264間之中心間距Pi為275微米時，每一 長條狀柱形凸起264之半徑1^為137.5微米，每一長條狀 柱形凸起254之最大高度為110微米。 可以理解，第一光學板26之出光面262之長條狀柱形 凸起264之垂直截面還可為橢圓弧形。 第一光學板26之總體厚度可為0.4毫米至4毫米。 第一光學板26可由聚曱基丙烯酸曱酯、聚碳酸酯、聚苯乙 π烯、苯乙烯-曱基丙烯酸曱酯共聚物中之一種或一種以上之
Q 材料注塑成型而成。製備第一光學板26過程中需於模具上 設置與長條狀柱形凸起264相應之凹陷結構，以便使第一 光學板26可於單次注塑過程中成型。 第一光學板26採用注塑成型之方式一體成型，其上之 長條狀柱形凸起264和第一光學板26之其他部分一起形 成，因此可使得長條狀柱形凸起264具有較高之結構強度， 同時還能提升長條狀柱形凸起264和第一光學板26其他部 分之結合力，從而可避免或減少長條狀柱形凸起264於使 201017058 用中被損壞之危險。 本實施例中，第二光學板28之材料、製備方法及結構 與第一光學板26完全相同。第二光學板28之出光面上也 形成有複數長條狀柱形凸起。將第一光學板26與第二光學 板28裝配於燈箱22中時，第一光學板26之出光面262之 長條狀柱形凸起264之延伸方向垂直於第二光學板28之出 光面之長條狀柱形凸起之延伸方向。第二光學板28之出光 面上之長條狀柱形凸起與第二光學板28之其他部分間具有 ®較佳之結合強度，其不易被到傷，這樣就不用於照明裝置 200之燈箱22之開口處蓋設保護板。 第一光學板26位於燈箱22之内部，其可由支撐架支 撐或藉由黏接方式固定於燈箱22之内侧壁上。第一光學板 26與第二光學板28依次間隔設置於複數發光二極體24之 上方，第一光學板26與發光二極體24間隔之距離及第二 光學板28與第一光學板26間隔之距離可根據實際情況作 ©調整。一般地，在出光均勻度相同之情況下，燈箱22之深 度與發光二極體24之數量成反平方，當發光二極體24之 數量較多時，燈箱22之深度較小，第一光學板26與發光 二極體24間隔之距離及第二光學板28與第一光學板26間 隔之距離可設置得小一些，當發光二極體24之數量較少 時，燈箱22之深度較大，第一光學板26與發光二極體24 間隔之距離及第二光學板28與第一光學板26間隔之距離 相應地設置得大一些。 使用時，發光二極體24發出之光線經第一擴散空間31 201017058 擴散作用後進入第一光學板26,由於第一光學板26之出光 面262形成有特定排佈之複數長條狀柱形凸起264之表面 結構，使光線於第一光學板26内發生了特定之折射、散射、 反射與繞射等光學作用，將光線擴散成複數面積較大之面 光源之同時使光線向特定視角範圍内聚集。該複數被擴散 成較大面積之面光源經第二擴散空間3 2擴散後進入第二光 學板28,由於第二光學板28之出光面形成有複數長條狀柱 形凸起之表面結構，且該長條狀柱形凸起之延伸方向垂直 ®於第一光學板26之長條狀柱形凸起264，使該複數被擴散 之面光源進一步擴散形成更大面積之面光源並向特定視角 範圍内聚集，從而形成亮度均勻之面光源。 由此可見，第一光學板26和第二光學板28之出光面 特殊之表面結構，使光線發生特定之折射、散射、反射與 繞射等光學作用，從而將光線兩次面光源化和擴散並向特 定視角範圍内聚集，從而形成亮度均勻之面光源。於實際 π應用中，照明裝置200發出之光線均勻地照射於物體上， 其作用於物體上之光線相對於物體之入射角基本相同，而 使物體於偵測面上留下單個影子，避免了重影現象之產 生。同時，第一光學板26與第二光學板28之設置可減少 光線損耗，大幅度提升照明裝置200之照度，試驗表明， 使用第一光學板26與第二光學板28後，照明裝置200之 照度約可提升22%。 請參見圖5，本發明實施例二之第一光學板46包括一 入光面460及一與入光面460相對之出光面462。第一光學 201017058 、=與2學板26具有相似之結構，其不同之處在於: .463。 還形成有複數相互平行之長條狀弧形凹槽 垂直截中’入光面460上之長條狀弧形凹槽463之 垂直截面為半圓弧形。 孤形凹槽463之中心門距… 上之相鄰兩個長條狀 最大深产記Μ只Bl 5&為& ®弧半徑記為R2，圓弧 毫乎<P义^墓2，則P2、化及H2滿足如下關係式·· 0.025 ❹S: Π Ρι/峨2 $2P2，〇·01毫米，认。換 = = 凹槽202之中心間距P2可為〇〇25毫 木主1毫未’圓弧半徑1可為f) s 1 + 最大深度H2可為0.01毫;:為2〇毫〇;6毫广毫米，圓弧 2毫未。入光面460上之長條 狀弧形凹槽463之垂直截面還可為橢圓弧形。 二同一t見圖6和圖7’本發明實施例三之第-光學板 ，子板66與第-光學板26具有相似之結構，其不同之 662上交替設置有相互平行之複數長條狀 柱开/凸起664及複數相互平行之長條狀v形凸起撕。 長條狀柱形凸起664之垂直截面為半圓弧形。將長條 狀V型凸起664之赏声今么η 、 Η .目,ί η 度記為Dl，頂角記為θ，高度記為 二貝J h、θ、η3滿足如下關係式：〇〇25毫米❿y 度，°.01毫米咖毫米。將長條 =凸起664之寬度記為Li，半徑記為&，高度記為 H4’則Lr R3、H4滿足如下關係式：〇〇25毫米&以5 毫米，Ll/G¥2Ll，0.01毫米叫❿。藉由調節d/、 201017058 (9、H3、Li、R3、及H4之數值，可調整長條狀V型凸起 ►w 666及長條狀柱形凸起664之形狀，從而調節第一光學板 66之增光率及出光視角。 請參見圖8，所示為本發明實施例四之第一光學板86。 第一光學板86包括一入光面860及一與入光面860相對之 出光面862。出光面862上交替設置有相互平行之複數長條 狀柱形凸起864及複數相互平行之長條狀V形凸起866。 第一光學板86與第一光學板26具有相似之結構，其不同 ❹之處在於：入光面860上還形成有相互平行之複數長條狀 弧形凹槽863。長條狀弧形凹槽863之延伸方向平行於形成 於出光面862上之複數長條狀枉形凸起864及複數長條狀V 形凸起866之延伸方向。 出光面862之長條狀柱形凸起864及長條狀V形凸起 866之相關參數與實施例三第一光學板66之出光面662之 微結構之相關參數完全相同。 ^ 入光面860之長條狀弧形凹槽863之相關參數與實施 例二第一光學板46之入光面460上之長條狀弧形凹槽463 之相關參數完全相同。 第二光學板之表面微結構也可與第一光學板46、66、 86之表面微結構完全相同。 第一光學板與第二光學板應用於照明裝置200時，二 者之表面結構可不相同，例如··第一光學板採用實施例一 之第一光學板26時，第二光學板則可採用與實施例二之第 一光學板46相同之結構。但第一光學板之出光面之長條狀 11 201017058 .柱形凸起之延伸方向需垂直於第二光學板之出光面之 狀柱形凸起之延伸方向。 ” 實際應用時’第一光學板或第二光學板之入光面之長 條狀弧形凹槽有助於將入射光線擴散均勻。第一光學板或 第二光學板之出光面上交替設置之相互平行之複數長條狀 柱=凸起及複數相互平行之長條狀v形凸起可使光線發生 特定之折射、散射、反射與繞射等光學作用。 ❹ 可以理解，第二光學板也可省略，照明裝置200可僅 利用第一光學板出光面之特殊微結構使光線發生特定之折 射、散射、反射與繞射等光學作用，從而使《線擴散並向 特疋視角範圍内聚集，形成亮度均勻之面光源。 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法 提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案 技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆 ❹應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係一種照明裝置使用時產生重影之示意圖。 圖2係本發明實施例一之照明裝置之剖面示意圖。 圖3係圖2所示照明裝置之第一光學板之立體圖。 圖4係圖3之第一光學板之沿線iV_IV之剖視圖。 圖5係實施例二之第一光學板之立體圖。 圖6係實施例三之第一光學板之立體圖。 圖7係圖6之第一光學板之沿線viI-VII之立體圖。 12 201017058 圖8係實施例四之第一光學板之立體圖。 100、200 11 12、24 14 16 22 26 ' 46 ' 66 ' 86 260、460、660、860 262、462、662、862 264、254、664、864 28 31 32 463 、 863 666 ' 866 【主要元件符號說明】 照明裝置 底板 發光二極體 物體 偵測面 ®燈箱 第一光學板 入光面 出光面 柱形凸起 第二光學板 第一擴散空間 ^第二擴散空間 弧形凹槽 V形凸起 13