TW202045859A

TW202045859A - 照明器具

Info

Publication number: TW202045859A
Application number: TW109116460A
Authority: TW
Inventors: 関井広行; 裵孝在
Original assignee: 日商松下知識產權經營股份有限公司
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2020-12-16
Also published as: JP2020191256A; JP7382563B2

Abstract

本發明提供一種照明器具，能以良好的效率將光源的光線分配至目標的特定方向，而可抑制輝度不均的情形之發生。本發明實施形態之一例的照明器具，具備：導光板，係包含第1主面、第2主面、第1端面、以及第2端面的板狀構件，並具有形成於第2主面的凹部，第1主面，光線主要由此出射，第2主面，在第1主面的相反側，第1端面，與第1主面及第2主面交叉，第2端面，在第1端面的相反側；以及光源，收納於凹部。導光板的凹部，靠近第2端面而形成，第2端面係遠離第1端面；導光板，具有反射面，反射面至少在比光源而更偏向第2端面側處，從第1主面朝向交叉於導光方向的方向延伸，而將光源的光線往第1端面的方向反射。

Description

照明器具

本發明係有關於照明器具；更詳而言之，係有關於具備導光板的照明器具。

以往，有一種照明器具廣為人知，其具備LED（Light Emitting Diode；發光二極體）等光源、以及沿著光出射面之方向引導光源之光線的導光板。例如，於專利文獻1，揭露一種照明器具，其所具備的導光板，含有收納光源的凹部。於專利文獻1的導光板，在對應於導光板之凹部的位置，形成了圓錐形的凹陷、或是具有等腰三角形剖面之V字形的凹槽；圓錐形的凹陷會將光源之光線放射狀地反射，V字形的凹槽會將光源之光線反射至凹槽之左右兩邊。［習知技術文獻］［專利文獻］

［專利文獻1］日本特開2006-351375號公報

［發明所欲解決的問題］

然而，在具備導光板的照明器具，要能照射無輝度不均（unevenness）的情形之均勻光線，係一重要課題。有時還會有需求，要以良好的效率將光源的光線分配至導光板的特定方向。

本發明之目的在於提供一種照明器具，能以良好的效率將光源的光線分配至目標的特定方向，而可抑制輝度不均的情形之發生。［解決問題之技術手段］

本發明之一態樣的照明器具，具備：導光板，係包含第1主面、第2主面、第1端面、以及第2端面的板狀構件，並具有形成於該第2主面的凹部，該第1主面，光線主要由此出射，該第2主面，在該第1主面的相反側，該第1端面，與該第1主面及該第2主面交叉，該第2端面，在該第1端面的相反側；以及光源，收納於該凹部。該凹部，靠近該第2端面而形成，該第2端面係遠離該第1端面；該導光板，具有反射面，該反射面至少在比該光源而更偏向該第2端面側處，從該第1主面朝向交叉於導光方向的方向延伸，而將該光源的光線往該第1端面的方向反射。［發明之效果］

依本發明之一態樣，可以提供一種照明器具，能以良好的效率將光源的光線分配至目標的特定方向，而可抑制輝度不均的情形之發生。

以下將參照圖式，針對本發明的照明器具之實施形態之一例，進行詳細說明。又，自始即已設想到要將以下所說明的複數之實施形態的各構成要素選擇性地加以組合。於本說明書中，所謂「大致～」之記載，若舉正交為例而加以說明，則其意所指，包含完全正交之狀態、及實質上正交之狀態。

圖1係作為實施形態之一例的照明器具10的平面圖，而係從作為導光板20之光出射面的第1主面21側觀察下的圖式（省略了擴散罩13及反射構件28的圖示）。圖2係圖1中的AA線剖面圖。

如圖1及圖2所例示，照明器具10具備：導光板20，具有凹部25；以及光源11，收納於凹部25。導光板20係包含第1主面21、第2主面22、第1端面23、以及第2端面24的板狀構件，其沿著第1主面21的方向引導光源11的光線；該第1主面21，光線主要由此出射；該第2主面22，在第1主面21的相反側；該第1端面23，與第1主面21及第2主面22交叉；該第2端面24，在第1端面23的相反側。

詳情還會再於後文敘述，且說導光板20的凹部25，係形成於第2主面22而靠近第2端面24，該第2端面24係遠離第1端面23。再者，導光板20具有反射面29，該反射面29至少在比光源11而更偏向第2端面24側處，從第1主面21朝向交叉於導光方向的方向延伸，而將光源11的光線往第1端面23的方向反射。於本說明書中，所謂導光板20的導光方向，意指沿著作為光出射面之第1主面21的方向，尤其是意指第1端面23與第2端面24的排列方向。

照明器具10，一般而言，具有殼體12、以及裝設於殼體12的擴散罩13。於圖1所示之例中，俯視觀察下為圓環狀的導光板20，係固定於俯視觀察下為圓形的殼體12。於導光板20的直徑方向中央部，有形成貫穿孔27，用以避免與後述之連接器（connector）、點燈裝置等發生干擾。導光板20，其中心X（貫穿孔27的中心）位於殼體12之底面部12A的中心，並配置成以第2主面22朝向底面部12A側之狀態。

照明器具10，具有以殼體12與擴散罩13所圍出的空間收納導光板20等之結構。殼體12，呈有底的圓筒狀，並以開口部朝向鉛直下方之狀態而裝設於天花板。擴散罩13具有以下功能：隱藏導光板20等，同時使得從導光板20的第1主面21出射之光線更進一步地擴散。擴散罩13，一般而言，會使用乳白色的透光性構件。又，殼體12及擴散罩13的形狀、大小等並未特別限定，例如亦可係在圓盤狀的殼體12裝設圓頂狀（dome-shaped）的擴散罩13。

照明器具10，係吸頂燈（ceiling light），裝設於設置在天花板之配線器具，即天花板接線盒（electrical outlet attached to the ceiling for suspending electrical light fixtures）。於殼體12之底面部12A的中央部，一般而言，形成了未圖示之凹部或開口部，以供天花板接線盒插入。再者，於底面部12A的中央部，亦可設置連接器、點燈裝置、遙控收訊部等。點燈裝置，例如包含：產生對光源11供給之電力的電源電路、以及基於遙控器等的操作訊號而控制對光源11供給之電力的控制電路。

光源11，朝向會裝設擴散罩13的殼體12之開口部的方向出射光線，並設置於底面部12A而使得光軸方向平行於殼體12之軸向。光源11，可以係螢光燈，但較佳係LED。LED，係例如SMD（Surface Mount Device；表面黏著元件）型的LED，而嵌裝於電路基板上。又，光源11的光軸方向，係定義為電路基板的法線方向。

光源11可以係1個，但較佳係設置複數個。於圖1所示之例，在以圓環狀之導光板20的中心X為圓心的同一圓周上，有複數個光源11以等間隔排成1圈而配置。再者，隔著導光板20的中心X，會有2個光源11在導光板20的直徑方向上排列，但亦可配置成各個光源11不會在導光板20的直徑方向上排列。

光源11，係例如配置成靠近側面部12B，該側面部12B係遠離殼體12之底面部12A的中心（導光板20的中心X）。亦即，複數個光源11係配置在導光板20的外周側。基於散熱性等的觀點，複數個光源11係彼此空出既定之間隔而配置；而在將複數個光源11配置於1個圓周上的情況下，比配置於導光板20的內周側，係配置於外周側可以設置更多的光源11，而可以增加照明器具10的光量。

又，光源11的數量、配置等並無特別限定，例如亦可在同心圓上分別配置複數個光源11，而沿著導光板20之圓周方向設置複數圈光源11。再者，光源11的光軸方向亦可不平行於殼體12的軸向，例如亦可使光源11配置成光軸方向朝向殼體12的內側。

於圖1所示之例，收納光源11的凹部25，係沿著導光板20的圓周方向形成。凹部25，係在第2端面24附近，沿著導光板20的圓周方向，而形成為圓環狀。再者，在導光板20中之比光源11而更偏向第2端面24側處，形成了反射面29，其係在相對於作為導光板20之導光方向的直徑方向呈大致正交之方向上延伸。反射面29與凹部25同樣地，係沿著導光板20之圓周方向而形成為圓環狀。再者，反射面29形成為大致平行於凹部25。

如圖3之例示，照明器具10，亦可在俯視觀察下呈長方形。於圖3所示之例，俯視觀察下為長方形的導光板20，係固定於俯視觀察下為長方形的殼體12。於殼體12的長邊方向中央部，設有連接器、點燈裝置等。因此，係避開殼體12的長邊方向中央部，而在其兩側配置2片導光板20。2片導光板20，具有彼此相同之形狀、大小，並相對於殼體12的長邊方向中央而左右對稱地配置。再者，各導光板20，分別使其長邊方向沿著殼體12的短邊方向、使其短邊方向沿著殼體12的長邊方向而配置。

於圖3所示之例，有複數個光源11沿著殼體12的短邊方向而等間隔地配置。複數個光源11排成直線狀所形成的行列，係分別設在殼體12的長邊方向兩端附近。光源11的各行列，分別收納於各導光板20的凹部25。再者，在殼體12的長邊方向上會有2個光源11排列，但亦可配置成各個光源11不會在殼體12的長邊方向上排列。

於圖3所示之例，收納光源11的凹部25，係綿延於導光板20的長邊方向全長而形成為直線狀。再者，在導光板20中之比光源11而更偏向第2端面24側處，形成了反射面29，其係在相對於作為導光板20之導光方向的短邊方向（2片導光板20的排列方向）呈大致正交之方向上延伸。反射面29大致平行於凹部25地綿延於導光板20的長邊方向全長而形成為直線狀。又，圖3所例示之形態的沿著導光方向之剖面形狀，與圖1所例示之形態的沿著導光方向之剖面形狀（參照圖2）相同。

照明器具10（殼體12及導光板20）在俯視觀察下的形狀，並不限定於圖1所例示之正圓形、及圖3所例示之長方形，例如亦可係橢圓形、四邊形以外的多邊形等。

以下更進一步地參照圖4～圖6，針對導光板20的構成進行詳細說明。圖4～圖6，係沿著導光方向之導光板20的剖面圖。

如圖4之例示，於導光板20的第2主面22，形成了收納光源11的凹部25、以及複數個稜鏡（prism）26。如上所述，第2主面22係在第1主面21之相反側的主面，第1主面21係導光板20的光出射面，光源11的光線主要由此出射。例如，在光源11的光線之中，有超過50%的光線、或超過80%的光線，係由第1主面21出射。導光板20，係以例如聚碳酸酯、丙烯酸樹脂等高透明性的樹脂構成。

在導光板20的第2主面22與殼體12的底面部12A之間，隔著反射片14；從第2主面22洩漏的光線，會藉由反射片14而返回導光板20內。反射片14，是相對於光源11的光線之反射率高於殼體12的板片。作為反射片14之一例，可列舉：以鋁等為主成分之金屬製板片，或形成了銀、鋁等金屬蒸鍍膜的樹脂製板片等等。

凹部25，係大於稜鏡26的凹陷，形成為可收納光源11的大小。凹部25，例如係以彼此相交之一對斜面25A而在剖面觀察下形成為大致三角形。於本實施形態，係沿著複數個光源11所排列的方向，形成了凹槽狀的凹部25。凹部25之三角形的頂點，較佳係位在於導光板20之厚度方向上與光源11重疊的位置。在此情況下，可以降低朝向光源11之光軸方向筆直前進之光量，而提升光線的使用效率。

於圖4所示之例，一對斜面25A係在途中彎曲；而相對於導光板20之厚度方向的傾斜角度，係在第2主面22側，大於第1主面21側。於照明器具10的製造步驟，係例如在將光源11裝設於殼體12的底面部12A後，再配置導光板20以將光源11收進凹部25。因此，藉由在第2主面22側加大斜面25A的傾斜角度以擴大凹部25的入口，則即使光源11的配置多少有些亂掉，仍可抑制在組裝時導光板20碰到光源11所導致之光源11的破損。

稜鏡26係使光源11的光線漫反射的微細凹凸，在第2主面22大範圍地形成。從光源11出去的光線，會因第1主面21、反射面29等而全反射，並在沿著第1主面21之導光方向上傳播；但藉由使該光線之一部分被稜鏡26反射，而以大於全反射之臨界角的入射角，入射至第1主面21，再從第1主面21出射。稜鏡26，係形成為使得第1主面21的大致整面都發光。又，稜鏡26的形狀、配置等並無特別限定，可採用習知、公知的構成。

導光板20如上所述，包含與主面交叉的端面（第1端面23及第2端面24）。於圖1所例示的形態，係分別在導光板20的內周緣（貫穿孔27的周緣）形成了第1端面23、在導光板20的外周緣形成了第2端面24。於圖3所例示的形態，係分別在導光板20的短邊方向之一端形成了第1端面23、在短邊方向之另一端形成了第2端面24。再者，各個端面，係沿複數個光源11的排列方向形成。

第1端面23及第2端面24，可以相對於各個主面正交，但較佳係相對於各個主面傾斜。尤其是第2端面24，較佳係傾斜成面向第2主面22側。亦即，在導光板20之第2端面24側的邊緣部，第1主面21比第2主面22更往導光板20的外側突出，第2端面24與第1主面21所成的角度為銳角，第2端面24與第2主面22所成的角度為鈍角。在此情況下，入射至第2端面24的光線會更易於反射至第1主面21側，觸及殼體12等而被吸收之光線會減少，光線的使用效率會提升。

另一方面，第1端面23，較佳係傾斜成面向第1主面21側。亦即，在導光板20之第1端面23側的邊緣部，第2主面22比第1主面21更往導光板20的外側突出，第1端面23與第1主面21所成的角度為鈍角，第1端面23與第2主面22所成的角度為銳角。在此情況下，由於會更易於使光線往照明器具10的中心方向出射，所以可以抑制沒有導光板20存在的照明器具10中心附近之輝度的降低。第1端面23與第2端面24，亦可係彼此大致平行。

導光板20如上所述，具有反射面29，該反射面29至少在比光源11而更偏向第2端面24側處，從第1主面21朝向交叉於導光方向之方向延伸，而將光源11的光線往第1端面23的方向反射。於圖4所例示之形態，係在第1主面21，存在著段差30，而形成了高位區域21A與低位區域21B；而反射面29係以連結第1主面21之高位區域21A與低位區域21B的方式形成。在此情況下，導光板20的厚度，係在對應於低位區域21B的部分，會比對應於高位區域21A的部分更薄。又，高位區域21A的面積，大於低位區域21B的面積。

於照明器具10，由於光源11係配置成靠近第2端面24，所以若從光源11出去的光線往各個端面的方向均等地傳播，則無法使第1主面21之全體毫無輝度不均地均勻發光；但藉由設置反射面29，即可解決此課題。藉由反射面29而將光源11的光線反射至第1端面23側，也就是面積較大的高位區域21A側，而可以增加導向高位區域21A側的光量，使高位區域21A與低位區域21B以同樣的輝度發光。

反射面29，係例如大致正交於導光板20之導光方向的平面。再者，於圖4所例示的反射面29，係沿著大致正交於第1主面21之方向、導光板20之厚度方向、以及光源11之光軸方向的平面。反射面29，與第1主面21同樣地，會將光源11的光線全反射。因此，第1主面21及反射面29，較佳係沒有凹凸的平滑面。又，以段差30而形成之第1主面21的高位區域21A與低位區域21B，皆係大致平行於第2主面22的平面。

反射面29，較佳係在光源11與第2端面24之間，形成於光源11附近。亦即，反射面29與光源11的距離，比反射面29與第2端面24的距離更短。於圖4所示之例，反射面29只有形成在比光源11而更偏向第2端面24側處。再者，反射面29，係於導光板20的厚度方向上，在與凹部25重疊、並且不與收納於凹部25的光源11重疊的範圍內，沿著凹部25形成。

反射面29的高度（沿著導光板20之厚度方向的長度），亦可基於位在比光源11而更偏向第1端面23側處之第1主面21的面積（A1）、與位在比光源11而更偏向第2端面24側處之第1主面21的面積（A2）的比例來決定。例如，A1/A2越大，就使反射面29越高，而可以使得分配至第1端面23側的光量增多。若藉由導光板20，就可以透過變更反射面29之高度這樣簡便的手法，而輕易地調整光線往各端面之方向的分配比率。

於圖4所例示之形態，反射面29的高度係取決於段差30的高度。反射面29（段差30）的高度，並無特別限定，但就一例而言，係導光板20最厚部分之厚度的20%～80%，或30%～70%，或40%～60%。反射面29，亦可形成為從第1主面21之高位區域21A起算，會超過對應於凹部25之頂點（最深處）之位置的高度。對應於低位區域21B之部分之厚度，係例如對應於高位區域21A之部分之厚度的40%～60%。

於第1主面21，較佳係設置反射構件28，該反射構件28覆蓋著在導光板20之厚度方向上與光源11重疊的區域。藉由反射構件28，可以將沿著光軸方向之入射角的大量光線加以反射，而可以抑制與光源11重疊之區域的輝度。反射構件28，亦可使用黏著劑而黏貼在第1主面21。反射構件28，可採用相對於光源11的光線具有高反射率的構件，例如可以與反射片14同樣地，使用以鋁等為主成分之金屬製板片，或形成了銀、鋁等金屬蒸鍍膜的樹脂製板片。又，反射構件28亦可使光源11的光線之一部分穿透。

反射構件28，較佳係設置成綿延於反射面29之至少一部分。於圖4所示之例，反射構件28覆蓋著反射面29之整面。反射構件28，設置成從第1主面21之高位區域21A，綿延至反射構件28與低位區域21B的境界。藉由以反射構件28覆蓋反射面29，而可以使得從反射面29洩漏的光線返回導光板20內。又，反射構件28亦可設置在低位區域21B之一部分。

如圖5之例示，反射面29並不限定於平面，亦可係朝向導光板20之外側彎曲的曲面。反射面29，可以是全體彎曲，亦可是一部分為平面、其餘為曲面。於圖5所示之例，反射面29之低位區域21B側的區域係大致正交於導光方向的平面，高位區域21A側的區域係朝向外側彎曲成凸起的曲面。藉由包含曲面的反射面29，相較於僅以平面構成的反射面29，可以增加往第1端面23之方向反射的光量。

於圖5所例示之反射面29，形成為從比光源11而更偏向第2端面24側處，超過在導光板20之厚度方向上與光源11重疊的區域，而綿延至位在比光源11而更偏向第1端面23側的區域。在此情況下亦同，係在第1主面21，存在著段差30，而形成了高位區域21A與低位區域21B；而反射面29係以連結第1主面21之高位區域21A與低位區域21B的方式形成。反射構件28，至少覆蓋反射面29之中與光源11重疊的區域，較佳係覆蓋反射面29旳大範圍。反射構件28，亦可設置在反射面29之整面。

如圖6之例示，在導光板20中之比光源11而更偏向第2端面24側處，亦可形成從第1主面21割開的狹縫狀（slit shaped）之凹槽31，以取代段差30。在此情況下，凹槽31的側面就會成為反射面29。再者，除了形成了凹槽31的部分以外，導光板20的厚度係固定不變。凹槽31，係例如沿著導光板20之厚度方向形成，並形成大致正交於導光方向的反射面29。

凹槽31及反射面29，係於導光板20的厚度方向上，在與凹部25重疊、並且不與收納於凹部25的光源11重疊的範圍內，沿著凹部25形成。凹槽31的寬度並無特別限定，可以係5mm以下，或1mm以下。若藉由圖6所例示之形態，就可以將沒有被反射面29反射而穿透之光線，傳播至第2端面24側而有效活用。如圖5及圖6之例示，形成凹部25的斜面25A，亦可相對於導光板20之厚度方向而以固定不變之角度傾斜。

如上所述，若藉由具備上述構成的照明器具10，就可以藉著反射面29，而以良好的效率，將光源11的光線分配至第1端面23的方向。如上所述，由於光源11係配置成靠近第2端面24，所以倘若光源11的光線往各個端面的方向均等地傳播，則相較於第1端面23側，第2端面24側容易變成高輝度；但於照明器具10，藉由反射面29之功能，而可以抑制該輝度不均，以使第1主面21之全體均勻地面發光。也就是說，若藉由照明器具10，則可以將習知之結構中會往第2端面24之方向分配的光線之一部分，往第1端面23之方向分配，而可以輕易地使得往各個方向之導光比例最佳化。

10:照明器具 11:光源 12:殼體 12A:底面部 12B:側面部 20:導光板 21:第1主面 25:凹部 27:貫穿孔 29:反射面 X:導光板的中心 13:擴散罩 14:反射片 22:第2主面 23:第1端面 24:第2端面 26:稜鏡 28:反射構件 30:段差 21A:高位區域 21B:低位區域 25A:斜面 31:凹槽

［圖1］作為實施形態之一例的照明器具的平面圖。［圖2］圖1中的AA線剖面圖。［圖3］作為實施形態之另一例的照明器具的平面圖。［圖4］作為實施形態之一例的導光板的剖面圖。［圖5］作為實施形態之另一例的導光板的剖面圖。［圖6］作為實施形態之另一例的導光板的剖面圖。

11:光源

12A:底面部

14:反射片

20:導光板

21:第1主面

21A:高位區域

21B:低位區域

22:第2主面

23:第1端面

24:第2端面

25:凹部

25A:斜面

26:稜鏡

28:反射構件

29:反射面

30:段差

Claims

一種照明器具，包括：導光板，為包含第1主面、第2主面、第1端面、以及第2端面的板狀構件，並具有形成於該第2主面的凹部；該第1主面，光線主要由此出射；該第2主面，在該第1主面的相反側；該第1端面，與該第1主面及該第2主面交叉；該第2端面，在該第1端面的相反側；以及光源，收納於該凹部；該凹部，靠近該第2端面而形成，該第2端面係遠離該第1端面；該導光板，具有反射面，該反射面至少在比該光源而更偏向該第2端面側處，從該第1主面朝向交叉於導光方向的方向延伸，而將該光源的光線往該第1端面的方向反射。
如請求項1之照明器具，其中，在該第1主面及該反射面中之至少一方，將反射構件設在該導光板之厚度方向上與該光源重疊之區域。
如請求項2之照明器具，其中，該反射構件，設在該反射面之至少一部分。
如請求項1至3項中任一項之照明器具，其中，於該第1主面，存在著形成了高位區域與低位區域的段差；該反射面，係以連結該第1主面之該高位區域與該低位區域的方式形成。
如請求項1至3項中任一項之照明器具，其中，該反射面，係朝向該導光板之外側彎曲的曲面。
如請求項1至3項中任一項之照明器具，其中，該反射面，係大致正交於該導光板之導光方向的平面。
如請求項1至3項中任一項之照明器具，其中，該第2端面，係傾斜成面向該第2主面側。
如請求項1至3項中任一項之照明器具，其中，該凹部，係以彼此相交之一對斜面形成；該一對斜面，相對於該導光板之厚度方向的傾斜角度，係在該第2主面側，大於該第1主面側。
如請求項4之照明器具，其中，該反射面，係朝向該導光板之外側彎曲的曲面。
如請求項4之照明器具，其中，該反射面，係大致正交於該導光板之導光方向的平面。