TW202225600A - 照明裝置 - Google Patents

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TW202225600A
TW202225600A TW110143386A TW110143386A TW202225600A TW 202225600 A TW202225600 A TW 202225600A TW 110143386 A TW110143386 A TW 110143386A TW 110143386 A TW110143386 A TW 110143386A TW 202225600 A TW202225600 A TW 202225600A
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TW110143386A
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中村恒三
翁宇峰
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可照亮大範圍之空間之照明裝置。本發明之照明裝置具有光源、及將上述光源射出之光導光之導光部,上述導光部具有:筒狀構件;及光提取部,其使以通過上述筒狀構件之壁部之內部之方式導光之上述光自上述壁部之內部出射;上述筒狀構件具有:光入射端面,其與上述光源對向地設置於上述筒狀構件之底部或頂部之任1者,使上述光入射至上述壁部之內部;及光出射部,其包含於與上述光入射端面交叉之上述筒狀構件之外側面,使上述光自上述壁部之內部出射。

Description

照明裝置
本發明係關於一種照明裝置。
先前以來,已知有一種將室內等空間照亮之照明裝置。
作為此種照明裝置,揭示有一種構成,其具備:導光體,該導光體具有與光源對向之至少1個光入射面、及與其大致正交之光出射面;及稜鏡片,該稜鏡片配置於該導光體之光出射面上(例如參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2001-176315號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,專利文獻1之構成中,對於大範圍空間之照明尚有改善餘地。
本發明提供一種可照亮大範圍之空間之照明裝置。 [解決問題之技術手段]
為解決上述問題,本發明之照明裝置具有光源、及將上述光源射出之光導光之導光部,上述導光部具有:筒狀構件;及光提取部,其使以通過上述筒狀構件之壁部之內部之方式導光之上述光自上述壁部之內部出射;上述筒狀構件具有:光入射端面,其與上述光源對向設置於上述筒狀構件之底部或頂部之任一者,使上述光入射至上述壁部之內部;及光出射部,其包含於與上述光入射端面交叉之上述筒狀構件之外側面,使上述光自上述壁部之內部出射。
或者,本發明之照明裝置具有光源、及將上述光源射出之光導光之導光部,上述導光部具有:曲面構件,其為中空之球體或旋轉橢圓體之一部分;及光提取部,其使以通過上述曲面構件之壁部之內部之方式導光之上述光自上述壁部之內部出射;上述曲面構件具有:光入射端面,其與上述光源對向設置於上述曲面構件之底部,使上述光入射至上述壁部之內部;及光出射部,其包含於與上述光入射端面交叉之上述曲面構件之外側面,使上述光自上述壁部之內部出射。 [發明之效果]
根據本發明,可提供一種能照亮大範圍之空間之照明裝置。
以下,參照圖式,針對本發明之一實施形態進行說明。另,各圖式中,對同一構成部標註同一符號,適當省略重複之說明。又,以下所示之實施形態係例示用以將本發明之技術思想具體化之照明裝置者,並非將本發明限定於以下所示之實施形態者。以下所記載之構成零件之尺寸、材質、形狀、其相對配置等只要無特別記載,則並非將本發明之範圍僅限定於其之主旨,而為意欲進行例示者。又,有為了明確說明,而誇大圖式所示之構件之大小或位置關係等之情形。
實施形態之照明裝置具有光源、及將光源射出之光導光之導光部。又,該導光部具有:筒狀構件或者中空之球體或旋轉橢圓體之一部分即曲面構件之任一者;及光提取部,其使以通過筒狀構件或曲面構件之任一者之壁部之內部之方式導光之光自壁部之內部出射。
此處,筒狀構件是指筒狀之構件。筒狀構件並非限定於周向等之全體相連之筒體者,亦包含板狀構件之端部未與另一端部連結之筒狀之構件,或周向之一部分等缺失之筒狀之構件等。又,筒狀構件包含與軸向正交之剖面為圓形或橢圓形之圓筒狀構件,包含與筒狀構件之軸向正交之剖面為多角形之角筒狀構件。
又,筒狀構件具有:光入射端面,其與光源對向設置於筒狀構件之底部或頂部之任一者,使光入射至上述壁部之內部;及光出射部,其包含於與光入射端面交叉之筒狀構件之外側面,使光自壁部之內部出射。
光源射出之光通過光入射端面入射至筒狀構件之壁部之內部,於該壁部之內部被導光。導光之光之一部分藉由光提取部向筒狀構件之外側反射、散射、折射或衍射,通過包含於筒狀構件之外側面之光出射部,自筒狀構件之壁部之內部向外部出射。照明裝置可藉由光出射部出射之光,照亮照明裝置之外側。
又,曲面構件具有:光入射端面,其與光源對向設置於曲面構件之底部,使光入射至壁部之內部;及光出射部,其包含於與光入射端面交叉之曲面構件之外側面,使光自壁部之內部出射。
光源射出之光通過光入射端面入射至曲面構件之壁部之內部,於該壁部之內部被導光。導光之光之一部分藉由光提取部向曲面構件之外側反射、散射、折射或衍射,通過包含於曲面構件之外側面之光出射部,自曲面構件之壁部之內部向外部出射。照明裝置可藉由光出射部出射之光,照亮照明裝置之外側。
實施形態之照明裝置之用途、設置場所、照明對象物未特別限定,例如可設置於書桌、餐桌、櫃子或其周邊(包含房間之地板面、壁面或天花板部)等,作為將書桌上、餐桌上、櫃子之內部或外部、或其等周邊之空間、或房間內部等照亮之空間照明裝置使用。又,亦可藉由設置於天花板部而作為天花板照明使用。又,亦可設置於通道之側壁或天花板部,作為照亮地板面之夜燈使用。又,亦可作為照亮側壁或天花板部側之間接照明使用。又,亦可設置於屋外,作為照明其周邊空間之屋外照明使用。
以下,說明具有筒狀構件之照明裝置及具有曲面構件之照明裝置之各種實施形態以及變化例。另,以下,為方便說明,將自正面側觀察照明裝置100時之橫寬方向設為X軸方向,將深度方向設為Y軸方向,將高度方向設為Z軸方向。但,X軸方向、Y軸方向及Z軸方向並非限制照明裝置100之朝向者,照明裝置100之朝向亦可為任意方向。
[第1實施形態] <照明裝置100之構成例> 首先,參照圖1、圖2A及圖2B,針對第1實施形態之照明裝置100之構成進行說明。圖1係說明照明裝置100之構成之一例之立體圖。圖2A係說明照明裝置100之構成之一例之俯視圖,圖2B係圖2A之A-A’箭視剖視圖。另,圖2A之俯視圖係自Z軸正方向側觀察照明裝置100之圖。
如圖1、圖2A及圖2B所示,照明裝置100具有基台部3、光源1及導光部300。又,導光部300具有筒狀構件2。
基台部3包含樹脂、金屬或木頭等材料而構成,為固定光源1與導光部300之筒狀構件2之板狀構件。基台部3藉由接著劑等固定與基台部3之平面部抵接之筒狀構件2。又,於基台部3之平面部形成有大致圓形之槽部31,基台部3於該槽部31之底面固定光源1。又,基台部3包含可安裝LED(Light Emitting diode:發光二極體)等各種電性元件之配線。
光源1具備複數個LED11。複數個LED11以沿槽部31描繪大致圓形之方式排列,分別固定於槽部31之底面上。
複數個LED11各自經由設置於基台部3之配線,電性連接於驅動電路12,自驅動電路12施加驅動電壓,射出光。光源1可射出由複數個LED11射出之光形成之圓環狀之光。
光源1射出之光可為白色光,亦可為單色光。又,白色光中可選擇暖白色或白色、日光色等各種。但,光源1之構成並非限定於具備LED11者。例如,光源1亦可具備形成為大致圓環狀之螢光燈或冷陰極管等,或具備以出射端描繪大致圓形之方式收束之複數個光纖。
驅動電路12自由各種2次電池(例如鋰離子電池、鋰聚合物電池等)構成之電池或商用電源供給電源電壓,對光源1施加LED11之驅動電壓。另,驅動電路12可與基台部3分開設置,亦可與基台部3一體設置。
導光部300具備之筒狀構件2為具有與Z軸大致平行之圓筒軸20之圓筒狀構件。筒狀構件2包含作為圓筒狀構件之側壁之壁部22,以通過壁部22之內部之方式將光導光。
又,筒狀構件2為相對於可見光具有透過性之透明構件。較佳為,筒狀構件2之可見光透過率為60%以上、65%以上、79%以上、75%以上、80%以上、85%以上或90%以上。可見光透過率特定為使用分光光度計,於測定波長380 nm以上780 nm以下進行測定時之各波長之透過率的平均值。
此種筒狀構件2可將樹脂材料進行成形加工而製作。作為樹脂材料,列舉PMMA(Polymethyl methacrylate:聚甲基丙烯酸甲酯)等。但,筒狀構件2之折射率、強度或耐濕性等因樹脂材料而不同,故不限定於PMMA,較佳為適當選擇與照明裝置之使用條件、使用環境等對應之材料。又,亦可包含玻璃材料而構成筒狀構件2。只要對於可見光具有透過性,則亦可使用著色之材料。關於加工方法,不限定於樹脂成形,亦可應用彎曲加工或切削加工等。
如圖2B所示,基台部3於平面部設置槽部31,於槽部31之底面固定光源1具備之LED11。又,基台部3以由壁部22中與圓筒軸20交叉之端部密封槽部31之開放部之方式固定筒狀構件2。
筒狀構件2包含光入射端面21,其與光源1對向地設置於筒狀構件2之底部(Z軸負方向側之端部),使光源1射出之光入射至壁部22之內部。另,圖1、圖2A及圖2B中,由於與筒狀構件2之底部對向配置有光源1,故光入射端面21包含於筒狀構件2之底部。但,與筒狀構件2之頂部(Z軸正方向側之端部)對向配置光源1之情形時,光入射端面21包含於筒狀構件2之頂部。
又,圖1、圖2A及圖2B中,由於筒狀構件2之圓筒軸20與Z軸大致平行,故筒狀構件2之底部位於筒狀構件2之Z軸負方向側,筒狀構件2之頂部位於筒狀構件2之Z軸正方向側。但,筒狀構件2之圓筒軸20與X軸大致平行之情形時,筒狀構件2之底部存在於筒狀構件2之X軸之正或負方向之任一側,筒狀構件2之頂部存在於筒狀構件2之X軸之正或負方向之另一側。
或者,筒狀構件2之圓筒軸20與Y軸大致平行之情形時,筒狀構件2之底部存在於筒狀構件2之Y軸之正或負方向之任一側,筒狀構件2之頂部存在於筒狀構件2之Y軸之正或負方向之另一側。換言之,沿筒狀構件2之圓筒軸20之方向之一端部相當於底部,另一端部相當於頂部。
又,筒狀構件2具有光出射部231,其包含於與光入射端面21交叉之筒狀構件2之外側面23,使光自壁部22之內部出射。另,外側面23為筒狀構件2之外側之面。
圖2A及圖2B中,為了易於說明,以粗線表示光出射部231,但光出射部231為相當於外側面23中光出射之部分(區域),並非設置於外側面23上之構件。
又,導光部300於筒狀構件2之壁部22內側之面即內側面24包含光提取部241。光提取部241為具有使以通過壁部22之內部之方式導光之光自壁部22之內部出射的功能之構成部。
圖1、圖2A及圖2B中,複數個LED11各自射出之光通過光入射端面21入射至壁部22之內部,於壁部22之內部被導光。於壁部22之內部,光一面於外側面23與內側面24各者重複全反射一面被導光。
其後,在壁部22之內部被導光之光之一部分藉由光提取部241向筒狀構件2之外側反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231自壁部22之內部向外部出射。
圖1、圖2A及圖2B中以一點鏈線所示之出射光232表示自壁部22之內部向外部出射之光。如圖1、圖2A及圖2B所示,出射光232於筒狀構件2之外側,自筒狀構件2所在之處向筒狀構件2之外側面23所朝之方向等各個方向出射。照明裝置100可藉由該出射光232,照亮照明裝置100周邊之大範圍之空間。
另,由於出射光232亦朝圖1、圖2A及圖2B之上下方向(Z軸方向)出射,故照明裝置100不僅可朝繞圓筒軸20之360度之方向照亮光,亦可朝上下方向(Z軸方向)照亮光。換言之,照明裝置100不僅可朝與基台部3之平面部平行之方向照亮光,亦可朝與基台部3之平面部交叉之方向照亮光。
接著,圖3係顯示照明裝置100之基台部3與光源1之圖。載置面32係與基台部3之一平面部對應之面,係供筒狀構件2之端部抵接而載置筒狀構件2之面。槽部31為自載置面32下掘特定深度之凹陷,為形成為圓環狀之部分。LED11固定於槽部31之底面上。槽部31之槽之剖面形狀未特別限制,可為矩形亦可為U字狀,亦可於槽部31之內部包含有凹凸,但為了穩定地固定LED11,較佳為包含平面部。
另,此處,已顯示光源1具備LED11之平板狀之基台部3之情形,但光源1之形態並非限定於此者。例如,亦可為於以覆蓋筒狀構件2之光入射端面21之方式形成,且固定該筒狀構件之圓環狀之外殼中配置有LED者。例如,於圓環狀之外殼之上表面設置槽部,於槽部之底部配置LED。可將筒狀構件2之光入射面21插入該槽部,將筒狀構件2固定於圓環狀之外殼。
<光提取部之構成例> 接著,針對導光部300具有之光提取部之構成,參照圖4A至圖11B進行說明。圖4A至圖6B及圖8A至圖11B分別係例示光提取部之詳細構成之部分放大圖。圖4A顯示第1例,圖4B顯示第2例,圖5A顯示第3例,圖5B顯示第4例,圖6A顯示第5例,圖6B顯示第6例。又,圖7A及圖7B為顯示具有圖6A之光提取部之筒狀構件之構成之一例之圖,圖7A為俯視圖,圖7B為圖7A之B-B’箭視剖視圖。
再者,圖8A顯示光提取部之詳細構成之第7例,圖8B顯示第8例,圖9A顯示第9例,圖9B顯示第10例,圖10A顯示第11例,圖10B顯示第12例,圖11A顯示第13例,圖11B顯示第14例。
首先,圖4A所示之導光部300具有之光提取部241具有內部包含光學腔242之光學功能層243。光學功能層243設置於內側面24。另,光學功能層是指發揮光學功能之層。
光學功能層243係以樹脂等為材料構成之薄層,積層於筒狀構件2之表面而設置。例如,可藉由將包含光學功能層243之層狀之構件以微波表面處理等無接著劑之層壓法貼附,或由接著劑(包含感壓接著劑)接著,而設置於內側面24。又,光學功能層243依循內側面24之形狀而形成為圓筒狀。
另,亦可於積層方向上之光學功能層243之前後包含有覆蓋層等具有其他功能之層。
為了抑制與筒狀構件2之界面處之光折射或反射,光學功能層243之材料,以及將光學功能層243接著於筒狀構件2之接著劑之材料較佳為折射率與筒狀構件2接近者。例如,較佳為使用包含與筒狀構件2相同之PMMA等之材料。
光學腔242為空隙部之一例,於內部填充有空氣。但,亦可於光學腔242內填充折射率低於光學功能層之材料,來取代空氣。於光學功能層243內規則地或隨機設有複數個光學腔242。光學腔242之大小可於能設置於光學功能層243之內部之範圍內適當選擇。
關於內部包含光學腔之光學功能層,未特別限定,例如可使用國際公開第2011/124765號、國際公開第2011/127187號、國際公開第2019/087118號、國際公開第2019/182091號所揭示之光學功能層。該等內容藉由引用而組入於本案說明書中。
光學功能層243例如藉由將未形成圖案之第1薄膜2431,及形成有特定之細微圖案之第2薄膜2432以層壓法貼合,或藉由接著劑(包含感壓接著劑)接著而製作。
對第2薄膜2432形成細微圖案可使用雷射圖案化、直接雷射成像、雷射鑽孔、利用遮罩或無遮罩之雷射或電子束照射。又,亦可根據印刷、噴墨印刷、網版印刷等賦予個別之特性,而變更材料或折射率值。亦可使用微/奈米分配、定量給料、直接「寫入」、離散雷射燒結、微放電加工(微EDM)、微加工、微成形、壓印、壓紋加工及與該等類似者。
在筒狀構件2之壁部22內被導光之光通過筒狀構件2與光學功能層243之界面,或於該界面處折射,而入射至光學功能層243內。且,在光學功能層243內被導光之光的一部分於光學功能層243與光學腔242之界面處全反射,而被引導至光出射部231。該等反射光中以未超出臨界角之角度入射至外側面23之光自筒狀構件2之壁部22之內部出射至外部。外側面23內光出射之部分相當於光出射部231。
未於光學功能層243與光學腔242之界面反射之光一面於光學功能層243與外部空氣之界面處重複全反射一面被導光。其中之一部分光於光學腔242與光學功能層243之界面處反射,而自筒狀構件2之壁部22之內部出射至外部。由設置於光學功能層243之複數個光學腔242各者進行上述反射。
如此,光提取部241可使光自外側面23內之光出射部231出射。光學功能層243與光學腔242之界面之角度根據照明裝置之用途預先規定為適宜之角度。
接著,圖4B所示之導光部300a具有之光提取部241a具有內部包含光散射粒子244之光學功能層245。光學功能層245設置於內側面24。光學功能層245之材料或設置方法與上述之光學功能層243相同。
光散射粒子244為對於構成光學功能層245之材料具有折射率差,平均粒徑為0.3~5 μm左右之粒子。光散射粒子244為使在壁部22內被導光之光散射的光散射體之一例。構成光學功能層245之材料中含有複數個光散射粒子244。關於內部包含光散射粒子之光學功能層,未特別限定,可使用例如日本專利特開2013-195811號公報所揭示之光學功能層。該等內容藉由引用而組入於本案說明書中。此處,平均粒徑為體積平均粒子徑,例如可使用超離心式自動粒度分佈測定裝置測定。
在壁部22內被導光之光通過筒狀構件2與光學功能層245之界面,或於界面處折射,而入射至光學功能層245內。且,在光學功能層245內被導光之光中之一部分於光學功能層245與光散射粒子244之界面處散射,而被引導至光出射部231。該等散射光中以未超出臨界角之角度入射至外側面23之光自筒狀構件2之壁部22之內部出射至外部。外側面23內光出射之部分相當於光出射部231。
未於光學功能層245與光散射粒子244之界面散射之光一面於光學功能層245與外部空氣之界面處重複全反射一面被導光。其中之一部分光於光散射粒子244與光學功能層245之界面散射,而自筒狀構件2之壁部22之內部出射至外部。由設置於光學功能層245之複數個光散射粒子244各者進行上述散射。
如此,光提取部241a可使光自外側面23內之光出射部231出射。
接著,圖5A所示之導光部300b具有之光提取部241b具有內部包含光學腔242之光學功能層243。光學功能層243設置於外側面23。光學功能層243之材質及功能與光提取部241中之光學功能層243相同。外側面23內設有光學功能層243之部分相當於光出射部231。
又,圖5B所示之導光部300c具有之光提取部241c具有內部包含光散射粒子244之光學功能層245。光學功能層245設置於外側面23。光學功能層245之材質及功能與光提取部241a中之光學功能層245相同。外側面23內設有光學功能層245之部分相當於光出射部231。
接著,圖6A所示之導光部300d具有之光提取部241d具有光學腔246。光學腔246設置於筒狀構件2d之壁部22d內。
光學腔246為空隙部之一例,於內部填充有空氣。但,亦可於光學腔246內填充折射率低於筒狀構件2d之材料,來取代空氣。於筒狀構件2d之壁部22d內規則地或隨機設有複數個光學腔246。光學腔246之大小可於能設置於筒狀構件2d之壁部22d內之範圍內適當選擇。
筒狀構件2d之製作方法未特別限定,例如可為對第1筒狀構件201之外側面,捲繞形成有期望之細微圖案之薄膜,而形成第2筒狀構件202之方法。
或者,亦可為對第2筒狀構件202之內側面,捲繞未形成圖案之薄膜,而形成第1筒狀構件201之方法。或者,亦可藉由將未形成圖案之第1薄膜與形成有期望之細微圖案之第2薄膜貼合而形成之板狀構件之一端部與另一端部以接著劑等連結而製作。該情形時,由該第1薄膜形成第1筒狀構件201,由該第2薄膜形成第2筒狀構件202。
另,各構件彼此之貼合可將第1薄膜與第2薄膜以無接著劑之微波表面處理等層壓法貼合,或使用接著劑(包含感壓接著劑)進行。
或者,亦可藉由將未形成圖案之第1筒狀構件201與形成有期望之細微圖案之第2筒狀構件202以無接著劑之微波表面處理等層壓法貼合,或使用接著劑(包含感壓接著劑)接著而製作。為抑制界面反射,較佳為使第1筒狀構件201與第2筒狀構件202之折射率大致相等,或於藉由接著劑接著之情形時,使接著劑之折射率與第1筒狀構件201及第2筒狀構件202大致相等。
對第2筒狀構件202形成細微圖案可應用與上述之對第2薄膜2432形成細微圖案相同之方法。又,光學腔246之功能與圖4A及圖5A說明之光學腔242相同。
接著,圖6B所示之導光部300e具有之光提取部241e具有光散射粒子247。光散射粒子247設置於筒狀構件2e之壁部22e內。光散射粒子247為對於構成筒狀構件2e之材料具有折射率差,平均粒徑為0.3~5 μm左右之粒子,為使在壁部22e內被導光之光散射的光散射體之一例。構成筒狀構件2e之材料中含有光散射粒子247。光散射粒子247之功能與圖4B及圖5B中說明之光散射粒子244相同。
圖7A及圖7B係顯示具有圖6A之光提取部241d之筒狀構件2d之構成之一例。如圖7A及圖7B所示,筒狀構件2d具有未形成圖案之第1筒狀構件201、及形成有期望之細微圖案之第2筒狀構件202。對第1筒狀構件201之外側面捲繞形成有期望之細微圖案之薄膜而形成第2筒狀構件202。
或者,第1筒狀構件201與第2筒狀構件202以無接著劑之微波表面處理等層壓法貼合,或藉由接著劑接著。於第2筒狀構件202中之細微圖案與第1筒狀構件201之面上形成光學腔246。
接著,圖8A所示之導光部300f具有之光提取部241f具有表面包含稜鏡部248之光學功能層249。光學功能層249設置於內側面24。稜鏡部248為包含可將光偏向之細微斜面之部分。
為了抑制筒狀構件2與光提取部241f之界面處之光折射或反射,光學功能層249較佳為以折射率與筒狀構件2相近之材料構成,例如可包含與筒狀構件2相同之PMMA而構成。於光學功能層249之表面,規則地或隨機設有複數個稜鏡部248。稜鏡部248之大小及相鄰之間隔可於能形成於光學功能層249之範圍內適當選擇。
對光學功能層249形成稜鏡部248可應用與上述之對第2薄膜2432形成細微圖案相同之方法。
在壁部22內被導光之光通過筒狀構件2與光學功能層249之界面,或於該界面處折射,而入射至光學功能層243之內部。且,在光學功能層249內被導光,由稜鏡部248反射,而被引導至光出射部231。該等反射光中以未超出臨界角之角度入射至外側面23之光自筒狀構件2之壁部22之內部出射至外部。外側面23內光出射之部分相當於光出射部231。由設置於光學功能層249之複數個稜鏡部248進行上述反射。
如此,光提取部241f可使光自外側面23內之光出射部231出射。另,稜鏡部248之斜面之角度根據照明裝置之用途預先規定為適宜之角度。
接著,圖8B所示之導光部300g具有之光提取部241g具有表面包含凹凸部250之光學功能層251。光學功能層251設置於內側面24。光學功能層251之材料與上述之光學功能層249相同。凹凸部250為形成有複數個具有1~5 μ左右之寬度與高度之凹部或凸部之部分。凹凸部250於光學功能層251之表面隨機形成,使在光學功能層251內被導光之光散射。
對光學功能層251形成凹凸部250可應用與上述之對第2薄膜2432形成細微圖案相同之方法。又,凹凸部250只要為隨機之粗面即可,亦可應用噴砂加工等。
在壁部22內被導光之光通過筒狀構件2與光學功能層251之界面,或於界面處折射,而入射至光學功能層251之內部。且,在光學功能層251內被導光之光中之一部分於光學功能層251與凹凸部250之界面處散射,而被引導至光出射部231。該等散射光中以未超出臨界角之角度入射至外側面23之光自筒狀構件2內出射至外部。外側面23內光出射之部分相當於光出射部231。由設置於光學功能層251之複數個凹凸部250各者進行上述散射。
如此,光提取部241g可使光自外側面23內之光出射部231出射。
接著,圖9A所示之導光部300h具有之光提取部241h具有表面包含稜鏡部248之光學功能層249。光學功能層249設置於外側面23。光學功能層249之材質及功能與光提取部241f中之光學功能層249相同,但該情形時,在稜鏡部248中之與Y軸大致平行之面248’等斜面以外之面反射之光增加。另,外側面23內設有光學功能層249之部分相當於光出射部231。
又,圖9B所示之導光部300i具有之光提取部241i具有表面包含凹凸部250之光學功能層251。光學功能層251設置於外側面23。光學功能層251之材質及功能與光提取部241g中之光學功能層251相同。另,外側面23內設有光學功能層251之部分相當於光出射部231。
接著,圖10A所示之導光部300j具有之光提取部241j具有稜鏡部252。稜鏡部252形成於內側面24之至少一部分。稜鏡部252為包含可將光偏向之細微斜面之部分。於內側面24之表面規則地或隨機設有複數個稜鏡部252。稜鏡部252中之斜面之大小及相鄰之間隔可於能形成於內側面24之範圍內適當選擇。藉由稜鏡部252偏向之光通過光出射部231出射。
對內側面24形成稜鏡部252可應用與上述之對光學功能層249形成稜鏡部248相同之方法。又,稜鏡部252之功能與圖8A及圖9A說明之稜鏡部248相同。
又,圖10B所示之導光部300k具有之光提取部241k具有凹凸部253。凹凸部253形成於內側面24之至少一部分。凹凸部253為形成有複數個具有1~5 μ左右之寬度與高度之凹部或凸部之部分。凹凸部253於內側面24隨機形成,使在壁部22內被導光之光散射。藉由凹凸部253散射之光通過光出射部231出射。
對內側面24形成凹凸部253可應用與上述之對光學功能層251形成凹凸部250相同之方法。又,凹凸部253之功能與圖8B及圖9B說明之凹凸部250相同。
接著,圖11A所示之導光部300m具有之光提取部241m具有稜鏡部252。稜鏡部252形成於外側面23之至少一部分。稜鏡部252與光提取部241j之稜鏡部252相同,但該情形時,在稜鏡部252中之與Y軸大致平行之面252’等斜面以外之面反射之光增加。另,外側面23內形成有複數個稜鏡部252之部分相當於光出射部231。
又,圖10B所示之導光部300n具有之光提取部241n具有凹凸部253。凹凸部253形成於外側面23之至少一部分。凹凸部253與光提取部241k中之凹凸部253相同。另,外側面23內形成有複數個凹凸部253之部分相當於光出射部231。
<照明裝置100之作用效果> 接著,針對照明裝置100之作用效果進行說明。
先前以來,已知有一種照亮室內等空間之照明裝置。又,揭示有一種構成,其具備:導光體,該導光體具有與光源對向之至少1個光入射面及與其大致正交之光出射面;及稜鏡片,該稜鏡片配置於該導光體之光出射面上。
然而,先前之構成中,由於使用板狀構件作為導光體,故無法向板狀構件之平面部所朝之方向以外之方向照亮光,或者,即使可照亮,亦僅可照亮與平面部所朝之方向之照明光相比少量之光。因此,對於大範圍空間之照明尚有改善餘地。
本實施形態中,照明裝置100具有之導光部300具有:筒狀構件2;及光提取部241,其使以通過筒狀構件2之壁部22之內部之方式導光之光自壁部22之內部出射。
又,筒狀構件2具有:光入射端面21,其與光源1對向設置於筒狀構件2之底部,使光源1射出之光入射至壁部22之內部;及光出射部231,其包含於與光入射端面21交叉之筒狀構件2之外側面23,使光自壁部22之內部出射。
光源1射出之光通過光入射端面21,入射至筒狀構件2之壁部22之內部,且在壁部22內被導光。導光之光之一部分藉由光提取部241向筒狀構件2之外側反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231,自壁部22之內部向外部出射。
藉由該構成,照明裝置100可於筒狀構件2之外側,自筒狀構件2所在之處向筒狀構件2之外側面23所朝之方向等各個方向出射光。由於筒狀構件2之外側面23以筒狀構件2之圓筒軸20為中心軸,朝向360度之方位,故與先前相比,可提供能對更大範圍之空間照亮光,而可照亮大範圍之空間之照明裝置。
又,由於照明裝置10外觀透明且具有筒狀之形狀,故可發揮優異之設計性。可進而無死角(未被光照亮之空間)地照亮各個方位之較大的空間範圍。
又,本實施形態中,藉由使光自光出射部231之較大區域出射,而抑制光之指向性,可抑制來自被照亮之面等之正反射光,而抑制眩目。藉此,可抑制眩目,且照亮大範圍之空間。
又,本實施形態中,由於使用對於可見光具有透過性之導光部300,故使用者可透視導光部之對面側。藉此,可提供舒適之空間而無損空間之擴大。
此處,包含筒狀構件2及光提取部241等之導光部300之可見光透過率較佳為60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上或90%以上。可見光透過率特定為使用分光光度計,於測定波長380 nm以上780 nm以下進行測定時之各波長之透過率的平均值。
又,亦可使自光出射部231出射之光之擴散角度具有異向性。例如,可自光出射部231出射圖1之X軸方向上擴散角度較大,Z軸方向上擴散角度較小之光等。
<第1實施形態之變化例> 此處,上述實施形態中,已例示圓筒狀構件作為筒狀構件2,但並非限定於此者。筒狀構件2亦可為具有四角形、三角形或六角形等多角形狀之剖面之筒狀構件。
圖12A、圖12B及圖12C係顯示第1實施形態之變化例之照明裝置之構成之一例之立體圖。圖12A係顯示第1變化例之圖,圖12B係顯示第2變化例之圖,圖12C係顯示第3變化例之圖。
如圖12A所示,照明裝置100p具有導光部300p。導光部300p具有筒狀構件2p。筒狀構件2p係剖面為四角形狀之筒狀構件。藉由該構成,照明裝置100p可於筒狀構件2p之外側,對包含相對於筒狀構件2p之中心軸20p平行之各面所朝之4個方向等之空間的更大範圍照亮光。
又,如圖12B所示,照明裝置100q具有導光部300q。導光部300q具有筒狀構件2q。筒狀構件2q係剖面為三角形狀之筒狀之構件。藉由該構成,照明裝置100q可於筒狀構件2q之外側,對包含相對於筒狀構件2q之中心軸20q平行之各面所朝之3個方向等之空間的更大範圍照亮光。
又,如圖12C所示,照明裝置100r具有導光部300r。導光部300r具有筒狀構件2r。筒狀構件2r係剖面為六角形狀之筒狀之構件。藉由該構成,照明裝置100r可於筒狀構件2r之外側,對包含相對於筒狀構件2r之中心軸20r平行之各面所朝之6個方向等之空間的更大範圍照亮光。
如此,四角形、三角形及六角形亦可獲得與第1實施形態之照明裝置100相同之效果。另,筒狀構件之剖面除上述圓形、四角形、三角形及六角形以外,還可應用各種形狀,可獲得與照明裝置100相同之效果。又,無論筒狀構件之剖面為何種形狀之情形,皆可應用光提取部241、241a至241n。但,較佳為光提取部之光學功能層形成為依循筒狀構件之外側面或內側面之形狀的形狀。
[第2實施形態] 接著,針對第2實施形態之照明裝置100s進行說明。另,對於與第1實施形態中說明者相同之構成部,標註與第1實施形態相同之零件編號,適當省略重複之說明。該點於以下說明之各實施形態及變化例中亦相同。
本實施形態中,於將光導光之筒狀構件之外側面或內側面之至少一者之至少一部分,設置折射率低於筒狀構件之低折射率層。藉此,防止在筒狀構件之壁部內被導光之光因筒狀構件之損傷或污漬、指紋等自筒狀構件漏出而引起之光損耗,從而提高光之利用效率。另,低折射率層可藉由形成於筒狀構件之外側面或內側面之至少一者之至少一部分而設置,亦可經由接著劑(包含感壓接著劑)與筒狀構件結合而設置。
圖13A及圖13B係說明照明裝置100s之低折射率層34之功能之一例之圖,圖13A係顯示具有低折射率層之照明裝置100s之圖,圖13B係顯示不具有低折射率層之比較例之照明裝置100X之圖。
如圖13A所示,照明裝置100s具有導光部300s。導光部300s中,於筒狀構件2之表面依序積層形成有光學功能層243、低折射率層34、覆蓋層35。另,亦可於筒狀構件2之表面與低折射率層34之間包含具有其他功能之層。
又,具有筒狀構件2、光學功能層243、低折射率層34及覆蓋層35之導光部300s之可見光透過率較佳為60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上或90%以上。可見光透過率特定為使用分光光度計,於測定波長380 nm以上780 nm以下進行測定時之各波長之透過率之平均值。
低折射率層34為折射率低於筒狀構件2之折射率之層。筒狀構件2主要包含PMMA而構成之情形時,筒狀構件2之折射率n1為1.49左右。與其相比,低折射率層34之折射率n2較佳為1.30以下,更佳為1.20以下。關於低折射率層未特別限定,例如可使用國際公開第2019/146628號公報所揭示之具有空隙之低折射率層。該內容藉由引用而組入於本案說明書中。
在筒狀構件2之壁部22內被導光之光於對低折射率層34之入射角大於臨界角時(以淺角度入射時),滿足全反射條件,於壁部22與低折射率層34之界面處全反射。此處,臨界角θc以下式表示。 θc=θi=arcsin(n2/n1) 另,θi為入射角(與法線所成角度)。
覆蓋層35係用以保護筒狀構件2者,較佳為對於可見光之透過性較高者。亦可以玻璃、塑膠等形成,具有紫外線吸收效果。基於作為保護層之觀點,強度較高為佳,但亦可設為較薄之可撓層。
又,圖13B所示之照明裝置100X於導光部300X所含之筒狀構件2之表面,依序積層形成有光學功能層243、覆蓋層35,不具有低折射率層。該情形時,若於覆蓋層35之表面附著有損傷或污漬、指紋、汗、灰塵等異物C,則有在壁部22內被導光之光中朝向覆蓋層35側之光因異物C而散射,自壁部22內向外部漏出,而發生光損耗之情形。
相對於此,照明裝置100s中,由於在覆蓋層35與筒狀構件2之間設有低折射率層34,故在壁部22內被導光之光如圖13A所示,於到達覆蓋層35之前由低折射率層34全反射。藉此,可防止在壁部22內被導光之光到達異物C,防止因損傷或污漬、指紋等引起之光損耗,提高光之利用效率。
另,除此以外之效果與第1實施形態中說明者相同。
又,可藉由於筒狀構件2之外側面或內側面之至少一者之至少一部分設置低折射率層34,而獲得上述效果。又,即使於外側面或內側面之至少一者中未設置光學功能層243之區域設置低折射率層34,亦可獲得上述效果。
又,圖13A及圖13B中,已例示於包含光學腔242之光學功能層243之上設置低折射率層34之構成,但並非限定於此者。可於包含光散射粒子之光學功能層245、249或251之上設置低折射率層34,又,亦可於稜鏡部252或凹凸部253之上設置低折射率層34。
[第3實施形態] 接著,參照圖14A及圖14B,針對第3實施形態之照明裝置100t進行說明。圖14A及圖14B係說明照明裝置100t之構成之一例之圖,圖14A為俯視圖,圖14B為圖14A之C-C’箭視剖視圖。
如圖14A及圖14B所示,照明裝置100t具有導光部300t。又,導光部300t具有蓋構件4。蓋構件4為配置於筒狀構件2中與光入射端面21為相反側之端面25上之構件。蓋構件4為具有與筒狀構件2之圓筒直徑大致相等直徑之圓板狀構件。
另,圖14A及圖14B中,由於例示筒狀構件2之圓筒軸20與Z軸平行,光入射端面21為Z軸負方向側之配置,故蓋構件4之配置位置變為筒狀構件2之壁部22之Z軸正方向側,但蓋構件4之配置位置並非限定於此者。例如,筒狀構件2之圓筒軸20與Z軸平行,光入射端面21為Z軸正方向側之配置之情形時,蓋構件4之配置位置為壁部22之Z軸負方向側。又,筒狀構件2之圓筒軸20與X軸或Y軸平行之配置之情形時,蓋構件4之配置位置與壁部22之X軸之正方向側或負方向側之任一者,或壁部22之Y軸之正方向側或負方向側之任一者對應。
此種蓋構件4包含樹脂、玻璃或金屬等材料而構成。蓋構件4之材質可與筒狀構件2之材質相同,亦可不同。但,為了與透明之筒狀構件2統一,較佳以透明材質構成。
又,圖14A及圖14B中,已例示蓋構件4為具有與筒狀構件2之圓筒之直徑大致相等直徑之圓板狀構件之構成,但並非限定於此者。蓋構件4可具有大於筒狀構件2之圓筒之直徑的直徑,亦可為矩形等圓形以外之形狀。又,不限於板狀構件,亦可為具有半球狀形狀之構件等。
再者,圖14A及圖14B中,已例示蓋構件4載置於筒狀構件2之端面25上之構成,但並非限定於此者。亦可以載於與光入射端面21為相反側之筒狀構件2之端部之方式配置蓋構件。
又,蓋構件4亦可以接著等固定於筒狀構件2,將蓋構件4載於筒狀構件2之端部之情形時,亦可以嵌合固定。或者,亦可設為僅將蓋構件4載置於端面25上而不固定之構成。
又,亦可以在壁部22之內部導光之光經由壁部22與蓋構件4之接合面,進而導光至蓋構件4之內部之方式,構成蓋構件4。該情形時,為了使在蓋構件4之內部導光之光向外側出射,蓋構件4亦可包含如第1實施形態中說明之光提取部。
如此,藉由設置蓋構件4,例如可防止塵埃或灰塵侵入筒狀構件2之內側,或提高美觀。
另,除此以外之效果與第1實施形態中說明者相同。又,對第3實施形態應用第2實施形態,亦可獲得與第2實施形態相同之效果。
[第4實施形態] 接著,參照圖15A及圖15B,針對第4實施形態之照明裝置100u進行說明。圖15A及圖15B係說明照明裝置100u之構成之一例之圖,圖15A係俯視圖,圖15B係圖15A之D-D’箭視剖視圖。如圖15A及圖15B所示,照明裝置100u具有導光部300u。又,導光部300u具有筒狀構件2u。
筒狀構件2u形成為隨著遠離光入射端面21u而變細之錐形狀。遠離光入射端面21u之方向於圖15A及圖15B之例中,與Z軸正方向對應。又,於筒狀構件2u之內側面24u,設有光提取部241u。光提取部241u可藉由於內側面24u之至少一部分設置稜鏡部或凹凸部而設置,亦可藉由經由接著劑(包含感壓接著劑)將光學功能層與筒狀構件2u結合而設置。
光提取部241u可使在筒狀構件2u之壁部22u內被導光之光向外側面23u反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231u自壁部22u之內部出射至外部。
如此,具備形成為隨著遠離光入射端面21u而變細之錐狀之筒狀構件2u之構成亦可獲得與第1實施形態相同之效果。另,除此以外之效果與第1實施形態中說明者相同。
又,雖已例示筒狀構件2u之剖面為大致圓形之構成,但亦可為具有三角形、四角形或六角形等大致圓形以外形狀之筒狀構件。又,對照明裝置100u應用第2及第3實施形態,亦可獲得與第2及第3實施形態相同之效果。又,不僅光提取部241,亦可將光提取部241a至241n皆應用於照明裝置100u。但,較佳為光提取部之光學功能層形成為依循筒狀構件2u之外側面23u或內側面24u之形狀的形狀。
<第4實施形態之第1變化例> 接著,圖16A及圖16B係說明第4實施形態之第1變化例之照明裝置100v之構成之一例之圖。圖16A為俯視圖,圖16B為圖16A之E-E’箭視剖視圖。如圖16A及圖16B所示,照明裝置100v具有導光部300v。又,導光部300v具有筒狀構件2v。
筒狀構件2v形成為隨著靠近光入射端面21v而變細之錐形狀。靠近光入射端面21v之方向於圖16A及圖16B之例中,與Z軸負方向對應。又,於筒狀構件2v之內側面24v,設有光提取部241v。光提取部241v可藉由於內側面24v之至少一部分形成稜鏡部或凹凸部等而設置,亦可藉由經由接著劑(包含感壓接著劑)將光學功能層與筒狀構件2v結合而設置。
光提取部241v可使在筒狀構件2v之壁部22v內被導光之光向外側面23v反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231v自壁部22v之內部出射至外部。
除筒狀構件2v之錐形狀隨著靠近光入射端面21v而變細之點外,照明裝置100v與照明裝置100u相同,故此處省略重複之說明。
<第4實施形態之第2變化例> 接著,圖17A及圖17B係說明第4實施形態之第2變化例之照明裝置100w之構成之一例之圖。圖17A係俯視圖,圖17B係圖17A之F-F’箭視剖視圖。如圖17A及圖17B所示,照明裝置100w具有導光部300w。又,導光部300w具有筒狀構件2w。
筒狀構件2w具有隨著遠離光入射端面21w而變細之錐形狀之前端部26相連之圓錐狀之形狀。圖17B中以二點鏈線之圓包圍之前端部26與錐形狀之前端部對應。於筒狀構件2w之內側面24w,設有光提取部241w。另,光提取部241w可藉由於內側面24w之至少一部分形成稜鏡部或凹凸部等而設置,亦可藉由經由接著劑(包含感壓接著劑)將光學功能層與筒狀構件2w結合而設置。
光提取部241w可使在筒狀構件2w之壁部22w內被導光之光向外側面23w反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231w自壁部22w之內部出射至外部。
除具有錐形狀之前端部26相連之圓錐狀形狀之點外,照明裝置100w與照明裝置100u相同,故此處省略重複之說明。但,由於照明裝置100w之錐形狀之前端部26相連,故即使不設置圖14A及圖14B所示之蓋構件4等,亦可防止塵埃或灰塵侵入筒狀構件2w之內側。
另,圖17A及圖17B中,已例示筒狀構件2w具有圓錐狀形狀之構成,但並非限定於此,筒狀構件2w亦可具有三角錐、四角錐或六角錐等各種錐體狀之形狀。又,由於筒狀構件2w具有錐體狀之形狀,故亦可稱為錐體狀構件。
[第5實施形態] 接著,參照圖18、圖19A及圖19B,針對第5實施形態之照明裝置100y進行說明。圖18係說明照明裝置100y之構成之一例之立體圖。又,圖19A及圖19B係說明照明裝置100y之構成之一例之圖,圖19A係俯視圖,圖19B係圖19A之G-G’箭視剖視圖。
如圖18、圖19A及圖19B所示,照明裝置100y具有導光部300y。又,導光部300y具有筒狀構件2y。但,筒狀構件2y與筒狀構件2不同,板狀構件之端部不與另一端部連結。筒狀構件2y為將板狀構件捲繞成筒狀之構件。筒狀構件2y之材質可應用與筒狀構件2相同者。
又,如圖19A及圖19B所示,於筒狀構件2y之內側面24y,設有光提取部241y。光提取部241y可藉由於內側面24y之至少一部分形成稜鏡部或凹凸部等而設置,亦可藉由經由接著劑(包含感壓接著劑)將光學功能層與筒狀構件2y結合而設置。
光提取部241y可使在筒狀構件2y之壁部22y內被導光之光向外側面23y反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231y自壁部22y之內部出射至外部。
如此,即使具備將板狀構件捲繞成筒狀之筒狀構件2y之構成,亦可獲得與第1實施形態相同之效果。換言之,筒狀構件亦可為板狀構件之端部未與另一端部連結之構成,或沿周向之筒之一部分等缺失之構成,該等亦可獲得與第1實施形態相同之效果。
另,除此以外之效果與第1實施形態中說明者相同。
又,雖已例示筒狀構件2y之剖面為大致圓形之構成,但亦可為具有三角形、四角形或六角形等大致圓形以外形狀之筒狀構件。另,圖18、圖19A及圖19B所示之筒狀構件2y以外側面之一部分與內側面之一部分相接之方式形成,但並非限定於該形態者,外側面之一部分亦可不與內側面之一部分相接而形成。
又,對照明裝置100y應用第2至第4實施形態之各者,亦可獲得與第2至第4實施形態之各者相同之效果。又,不僅光提取部241,亦可將光提取部241a至241n皆應用於照明裝置100y。但,較佳為光提取部之光學功能層形成為依循筒狀構件2y之外側面或內側面之形狀的形狀。
[第6實施形態] 接著,參照圖20、圖21A及圖21B,針對第6實施形態之照明裝置100z進行說明。圖20係說明照明裝置100z之構成之一例之立體圖。又,圖21A及圖21B係說明照明裝置100z之構成之一例之圖,圖21A係俯視圖,圖21B係圖21A之H-H’箭視剖視圖。
如圖20、圖21A及圖21B所示,照明裝置100z具有導光部300z。又,導光部300z具有曲面構件2z。曲面構件2z為中空之半球狀構件。換言之,曲面構件2z為中空球體之一部分即中空之半球體。曲面構件2z之材質可應用與筒狀構件2相同者。
曲面構件2z與基台部3之曲面構件2z之設置面3z形成密閉之空間。設置面3z為基台部3之Z軸正方向側之面,為曲面構件之設置面之一例。此處,密閉之空間是指由曲面構件2z與設置面3z形成之空間全部密閉之空間,未對外部開放之空間。
球面構件之製作方法未特別限定,例如可藉由對板狀構件抵壓期望形狀之模具,加工板狀構件而製造。
又,如圖21A及圖21B所示,於曲面構件2z之內側面24z,設有光提取部241z。內側面24z相當於曲面構件2z內側之面整體,外側面23z相當於曲面構件2z外側之面整體。
又,光提取部241z可藉由於內側面24z之至少一部分形成稜鏡部或凹凸部等而設置,亦可藉由經由接著劑(包含感壓接著劑)將光學功能層與筒狀構件2z結合而設置。
如圖21B所示,光源1射出之光通過曲面構件2z之光入射端面21z入射至壁部22z之內部,在壁部22z之內部被導光。於壁部22z之內部,光一面於外側面23z與內側面24z之各者重複全反射一面被導光。
光提取部241z使在壁部22z內被導光之光的一部分向外側面23z反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231z自壁部22z之內部出射至外部。
如此,具備半球狀構件即曲面構件2z之構成亦可獲得與第1實施形態相同之效果。又,藉由設為半球狀,可對大範圍之空間照亮大致均一亮度之光。又,由於曲面構件2z之內側未對外側開放,故即使不設置圖14A及圖14B所示之蓋構件4等,亦可防止塵埃或灰塵等侵入曲面構件2z之內側。除此以外之效果與第1實施形態中說明者相同。
又,對照明裝置100z應用第2實施形態,亦可獲得與第2實施形態相同之效果。又,不僅光提取部241,亦可將光提取部241a至241n皆應用於照明裝置100z。但,較佳為光提取部241z之光學功能層形成為依循曲面構件2z之外側面23z或內側面24z之形狀的形狀。
<第6實施形態之變化例> 此處,實施形態之照明裝置具有之曲面構件並非限定於半球狀構件者,只要為中空之球體或旋轉橢圓體之一部分之構件即可。以下,針對具有曲面構件之照明裝置之各種變化例進行說明。
(第1及第2變化例) 圖22A及圖22B係說明第6實施形態之變化例之照明裝置之構成之立體圖,圖22A係顯示第1變化例之圖,圖22B係顯示第2變化例之圖。
如圖22A所示,照明裝置100A具有導光部300A。又,導光部300A具有曲面構件2A。曲面構件2A為使以X軸為長軸之橢圓繞X軸旋轉而得之中空之旋轉圓錐體之一部分。
又,如圖22B所示,照明裝置100B具有導光部300B。又,導光部300B具有曲面構件2B。曲面構件2B為使以Z軸為長軸之橢圓繞Z軸旋轉而得之中空之旋轉圓錐體之一部分。
照明裝置100A除曲面構件2A為使以X軸為長軸之橢圓繞X軸旋轉而得之中空之旋轉圓錐體之一部分之點外,皆與照明裝置100z相同。又,照明裝置100B除曲面構件2B為使以Z軸為長軸之橢圓繞Z軸旋轉而得之中空之旋轉圓錐體之一部分之點外,皆與照明裝置100z相同。因此,此處省略重複之說明。
(第3變化例) 接著,圖23A及圖23B係說明第6實施形態之第3變化例之照明裝置100D之構成之一例之圖,圖23A係俯視圖,圖23B係圖23A之I-I’箭視剖視圖。
如圖23A及圖23B所示,照明裝置100D具有導光部300D。又,導光部300D具有曲面構件2D。曲面構件2D為與中空球體之大致1/4對應之部分。
於曲面構件2D之內側面24D,設有光提取部241D。內側面24D相當於曲面構件2D內側之面整體,外側面23D相當於曲面構件2D外側之面整體。
又,光提取部241D可藉由於內側面24D之至少一部分形成稜鏡部或凹凸部等而設置,亦可藉由經由接著劑(包含感壓接著劑)將光學功能層與筒狀構件2D結合而設置。
光源1射出之光通過曲面構件2D之光入射端面21D入射至壁部22D之內部,在壁部22D之內部被導光。於壁部22D之內部,光一面於外側面23D與內側面24D之各者重複全反射一面被導光。
光提取部241D可使在曲面構件2D之壁部22D內被導光之光的一部分向外側面23D反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231D自壁部22D之內部出射至外部。
如此,具備與中空球體之大致1/4對應之部分即曲面構件2D之構成,亦可獲得與第6實施形態之照明裝置100z相同之效果。但,圖23A及圖23B之構成中,由於照明裝置100D無法對X軸正方向側照亮光,故與照明裝置100z相比,照明範圍變窄,即便如此,亦可對與180度之方位對應之大範圍之空間照亮光。
另,對照明裝置100D應用第2實施形態,亦可獲得與第2實施形態相同之效果。又,不僅光提取部241,亦可將光提取部241a至241n皆應用於照明裝置100D。但,較佳為光提取部241D之光學功能層形成為依循曲面構件2D之外側面23D或內側面24D之形狀的形狀。
(第4變化例) 接著,圖24A及圖24B係說明第6實施形態之第4變化例之照明裝置100E之構成之一例之圖,圖24A係俯視圖,圖24B係圖24A之J-J’箭視剖視圖。
如圖24A及圖24B所示,照明裝置100E具有導光部300E。又,導光部300E具有曲面構件2E。曲面構件2E為與中空球體之大致一半以上對應之部分。
又,於曲面構件2E之內側面24E,設有光提取部241E。內側面24E相當於曲面構件2E內側之面整體,外側面23E相當於曲面構件2E外側之面整體。
又,光提取部241E可藉由於內側面24E之至少一部分形成稜鏡部或凹凸部等而設置,亦可藉由經由接著劑(包含感壓接著劑)將光學功能層與曲面構件2E結合而設置。
光源1射出之光通過曲面構件2E之光入射端面21E入射至壁部22E之內部,在壁部22E之內部被導光。於壁部22E之內部,光一面於外側面23E與內側面24E之各者重複全反射一面被導光。
光提取部241E可使在曲面構件2E之壁部22E內被導光之光向外側面23E反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231E自壁部22E之內部出射至外部。
如此,即使具備與中空球體之一半以上對應之部分即曲面構件2E之構成,亦可獲得與第6實施形態之照明裝置100z相同之效果。另,對照明裝置100D應用第2實施形態,亦可獲得與第2實施形態相同之效果。又,不僅光提取部241,亦可將光提取部241a至241n皆應用於照明裝置100E。但,較佳為光提取部241E之光學功能層形成為依循曲面構件2E之外側面23E或內側面24E之形狀的形狀。
[第7實施形態] 接著,參照圖25,針對第7實施形態之照明裝置100F進行說明。照明裝置100F為設置於建築物內部之側壁等,自側壁照亮室內空間之裝置。
圖25係說明照明裝置100F之構成一例之剖視圖。圖25與將圖2A之A-A’箭視剖面即圖2B之構成右轉90度之圖對應。
如圖25所示,照明裝置100F具有與第1實施形態所示之照明裝置100相同之構成部。照明裝置100F中,照明裝置100所含之各構成部全體右轉90度而配置,包含光源1之基台部3固定於側壁301。
光源1射出之光通過光入射端面21入射至筒狀構件2之壁部22內,一面於外側面23及內側面24重複全反射,一面在壁部22內被導光。
在壁部22之內部被導光之光的一部分藉由光提取部241向筒狀構件2之外側反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231自壁部22之內部出射至外部。
固定於側壁301之照明裝置100F可藉由自光出射部231出射之出射光232,而照亮大範圍之室內空間。另,照明裝置100F之設置場所並非限定於建築物內部之側壁者,亦可於建築物外部之側壁設置照明裝置100F。又,亦可將基台部3嵌入至側壁301之內部,而將照明裝置100F固定於側壁301。
又,本實施形態中,已例示照明裝置100F具有導光部300之構成,但並非限定於此者。照明裝置100F亦可具有導光部300a至300E之任一者,來取代導光部300。
[第8實施形態] 接著,參照圖26,針對第8實施形態之照明裝置100G進行說明。照明裝置100G為設置於建築物內部之天花板等,自天花板照亮室內空間之裝置。
圖26係說明照明裝置100G之一例之剖視圖。圖26與將圖2A之A-A’箭視剖面即圖2B之構成右轉180度之圖對應。
如圖26所示,照明裝置100G具有與第1實施形態所示之照明裝置100相同之構成部。照明裝置100G中,照明裝置100所含之各構成部全體右轉180度而配置,包含光源1之基台部3固定於天花板302。
光源1射出之光通過光入射端面21入射至筒狀構件2之壁部22內,一面於外側面23及內側面24重複全反射,一面在壁部22內被導光。
在壁部22之內部被導光之光的一部分藉由光提取部241向筒狀構件2之外側反射、散射、折射或衍射,通過光出射部231自壁部22之內部出射至外部。
固定於天花板302之照明裝置100G可藉由自光出射部231出射之出射光232,照亮大範圍之室內空間。另,亦可將基台部3嵌入至天花板302之內部,而將照明裝置100G固定於天花板302。
又,本實施形態中,已例示照明裝置100G具有導光部300之構成,但並非限定於此者。照明裝置100G亦可具有導光部300a至300E之任一者,來取代導光部300。
以上,已針對本發明之較佳實施形態進行詳細說明,但本發明不限定於上述實施形態,可不脫離本發明之範圍,而對上述之實施形態實施各種變化及置換。
另,實施形態之曲面構件只要為中空之球體或旋轉橢圓體之一部分,則亦可為任何形狀。但,若以曲面構件與設置面形成密閉空間之方式構成,則可防止塵埃或灰塵侵入密閉空間內,故而更佳。
本申請案係基於2020年11月24日向日本專利廳提交之日本專利申請第2020-194606號,而主張其優先權者,包含該日本專利申請之全部內容。
1:光源 2:筒狀構件 2A:曲面構件 2B:曲面構件 2D:曲面構件 2d:筒狀構件 2E:曲面構件 2e:筒狀構件 2p:筒狀構件 2q:筒狀構件 2r:筒狀構件 2u:筒狀構件 2v:筒狀構件 2w:筒狀構件 2y:筒狀構件 2z:曲面構件 3:基台部 3z:設置面 4:蓋構件 11:LED 12:驅動電路 20:圓筒軸 20p:中心軸 20q:中心軸 20r:中心軸 21:光入射端面 21D:光入射端面 21E:光入射端面 21u:光入射端面 21v:光入射端面 21w:光入射端面 21y:光入射端面 21z:光入射端面 22:壁部 22D:壁部 22d:壁部 22e:壁部 22E:壁部 22u:壁部 22v:壁部 22w:壁部 22y:壁部 22z:壁部 23:外側面 23D:外側面 23E:外側面 23u:外側面 23v:外側面 23w:外側面 23y:外側面 23z:外側面 24:內側面 24D:內側面 24E:內側面 24u:內側面 24v:內側面 24w:內側面 24y:內側面 24z:內側面 25:端面 26:前端部 31:槽部 32:載置面 34:低折射率層 35:覆蓋層 100:照明裝置 100A:照明裝置 100B:照明裝置 100D:照明裝置 100E:照明裝置 100F:照明裝置 100G:照明裝置 100p:照明裝置 100q:照明裝置 100r:照明裝置 100s:照明裝置 100t:照明裝置 100u:照明裝置 100v:照明裝置 100w:照明裝置 100X:照明裝置 100y:照明裝置 100z:照明裝置 201:第1筒狀構件 202:第2筒狀構件 231:光出射部 231D:光出射部 231E:光出射部 231u:光出射部 231v:光出射部 231w:光出射部 231y:光出射部 231z:光出射部 232:出射光 241:光提取部 241a:光提取部 241b:光提取部 241c:光提取部 241D:光提取部 241d:光提取部 241E:光提取部 241e:光提取部 241g:光提取部 241h:光提取部 241j:光提取部 241k:光提取部 241m:光提取部 241n:光提取部 241u:光提取部 241v:光提取部 241w:光提取部 241y:光提取部 241z:光提取部 242:光學腔(空隙部之一例) 243:光學功能層 244:光散射粒子(光散射體之一例) 245:光學功能層 246:光學腔(空隙部之一例) 247:光散射粒子(光散射體之一例) 248:稜鏡部 248':面 249:光學功能層 250:凹凸部 251:光學功能層 252:稜鏡部 252':面 253:凹凸部 300:導光部 300A:導光部 300a:導光部 300B:導光部 300b:導光部 300c:導光部 300D:導光部 300d:導光部 300E:導光部 300e:導光部 300f:導光部 300g:導光部 300h:導光部 300i:導光部 300j:導光部 300k:導光部 300m:導光部 300n:導光部 300p:導光部 300q:導光部 300r:導光部 300s:導光部 300t:導光部 300u:導光部 300v:導光部 300X:導光部 300w:導光部 300y:導光部 300z:導光部 301:側壁 302:天花板 2431:第1薄膜 2432:第2薄膜 C:異物 X:X軸方向(橫寬方向) Y:Y軸方向(深度方向) Z:Z軸方向(高度方向)
圖1係第1實施形態之照明裝置之構成例之立體圖。 圖2A係第1實施形態之照明裝置之構成例之俯視圖。 圖2B係圖2A之A-A’箭視剖視圖。 圖3係顯示第1實施形態之照明裝置之基台部與光源之一例之圖。 圖4A係光提取部之構成之第1例之圖。 圖4B係光提取部之構成之第2例之圖。 圖5A係光提取部之構成之第3例之圖。 圖5B係光提取部之構成之第4例之圖。 圖6A係光提取部之構成之第5例之圖。 圖6B係光提取部之構成之第6例之圖。 圖7A係具有圖6A之光提取部之筒狀構件之構成例之俯視圖。 圖7B係圖7A之B-B’箭視剖視圖。 圖8A係光提取部之構成之第7例之圖。 圖8B係光提取部之構成之第8例之圖。 圖9A係光提取部之構成之第9例之圖。 圖9B係光提取部之構成之第10例之圖。 圖10A係光提取部之構成之第11例之圖。 圖10B係光提取部之構成之第12例之圖。 圖11A係光提取部之構成之第13例之圖。 圖11B係光提取部之構成之第14例之圖。 圖12A係第1實施形態之第1變化例之照明裝置之立體圖。 圖12B係第1實施形態之第2變化例之照明裝置之立體圖。 圖12C係第1實施形態之第3變化例之照明裝置之立體圖。 圖13A係第2實施形態之具有低折射率層之照明裝置之圖。 圖13B係比較例之不具有低折射率層之照明裝置之圖。 圖14A係第3實施形態之照明裝置之構成例之俯視圖。 圖14B係圖14A之C-C’箭視剖視圖。 圖15A係第4實施形態之照明裝置之構成例之俯視圖。 圖15B係圖15A之D-D’箭視剖視圖。 圖16A係第4實施形態之第1變化例之照明裝置之構成例之俯視圖。 圖16B係圖16A之E-E’箭視剖視圖。 圖17A係第4實施形態之第2變化例之照明裝置之構成例之俯視圖。 圖17B係圖17A之F-F’箭視剖視圖。 圖18係第5實施形態之照明裝置之構成例之立體圖。 圖19A係第5實施形態之照明裝置之構成例之俯視圖。 圖19B係圖19A之G-G’箭視剖視圖。 圖20係第6實施形態之照明裝置之構成例之立體圖。 圖21A係第6實施形態之照明裝置之構成例之俯視圖。 圖21B係圖21A之H-H’箭視剖視圖。 圖22A係第6實施形態之第1變化例之照明裝置之立體圖。 圖22B係第6實施形態之第2變化例之照明裝置之立體圖。 圖23A係第6實施形態之第3變化例之照明裝置之構成例之俯視圖。 圖23B係圖23A之I-I’箭視剖視圖。 圖24A係第6實施形態之第4變化例之照明裝置之構成例之俯視圖。 圖24B係圖24A之J-J’箭視剖視圖。 圖25係第7實施形態之照明裝置之構成例之剖視圖。 圖26係第8實施形態之照明裝置之構成例之剖視圖。
1:光源
2:筒狀構件
3:基台部
11:LED
12:驅動電路
20:圓筒軸
22:壁部
31:槽部
100:照明裝置
232:出射光
300:導光部
X:X軸方向(橫寬方向)
Y:Y軸方向(深度方向)
Z:Z軸方向(高度方向)

Claims (19)

  1. 一種照明裝置,其具有光源;及 導光部,其將上述光源射出之光導光;且 上述導光部具有: 筒狀構件;及 光提取部,其使以通過上述筒狀構件之壁部之內部之方式導光之上述光自上述壁部之內部出射;且 上述筒狀構件具有: 光入射端面,其與上述光源對向設置於上述筒狀構件之底部或頂部之任一者,使上述光入射至上述壁部之內部;及 光出射部,其包含於與上述光入射端面交叉之上述筒狀構件之外側面,使上述光自上述壁部之內部出射。
  2. 如請求項1之照明裝置,其中上述筒狀構件為圓筒狀構件。
  3. 如請求項1或2之照明裝置,其中上述筒狀構件為將板狀構件捲繞成筒狀之構件。
  4. 如請求項1至3中任一項之照明裝置,其中上述筒狀構件形成為隨著遠離上述光入射端面而變細之錐形狀,或隨著靠近上述光入射端面而變細之錐形狀之任一者。
  5. 如請求項1至4中任一項之照明裝置,其中上述導光部具有: 上述筒狀構件;及 蓋構件,其配置於上述筒狀構件中與上述光入射端面為相反側之端面上。
  6. 如請求項4之照明裝置,其中上述筒狀構件具有隨著遠離上述光入射端面而變細之錐形狀之前端部相連之錐體狀之形狀。
  7. 如請求項1至6中任一項之照明裝置,其中上述導光部具有折射率低於上述筒狀構件之低折射率層, 上述低折射率層設置於與上述光入射端面交叉之上述筒狀構件之內側面或上述外側面之至少一者之至少一部分。
  8. 如請求項1至7中任一項之照明裝置,其中上述光提取部具有內部包含空隙部或光散射體之至少一部分之光學功能層, 上述光學功能層設置於與上述光入射端面交叉之上述筒狀構件之內側面或上述外側面之至少一者之至少一部分。
  9. 如請求項1至7中任一項之照明裝置,其中上述光提取部具有表面包含稜鏡部或凹凸部之至少一者之光學功能層, 上述光學功能層設置於與上述光入射端面交叉之上述筒狀構件之內側面或上述外側面之至少一者之至少一部分。
  10. 如請求項1至7中任一項之照明裝置,其中上述光提取部具有設置於與上述光入射端面交叉之上述筒狀構件之內側面或上述外側面之至少一者之至少一部分的稜鏡部或凹凸部之至少一者。
  11. 一種照明裝置,其具有: 光源;及 導光部,其將上述光源射出之光導光;且 上述導光部具有: 曲面構件,其為中空之球體或旋轉橢圓體之一部分;及 光提取部,其使以通過上述曲面構件之壁部之內部之方式導光之上述光自上述壁部之內部出射;且 上述曲面構件具有: 光入射端面,其與上述光源對向地設置於上述曲面構件之底部,使上述光入射至上述壁部之內部;及 光出射部,其包含於與上述光入射端面交叉之上述曲面構件之外側面,使上述光自上述壁部之內部出射。
  12. 如請求項11之照明裝置,其中上述曲面構件與上述曲面構件之設置面形成密閉之空間。
  13. 如請求項11或12之照明裝置,其中上述曲面構件為中空之半球狀構件。
  14. 如請求項11至13中任一項之照明裝置,其中上述導光部具有折射率低於上述曲面構件之低折射率層, 上述低折射率層設置於與上述光入射端面交叉之上述曲面構件之內側面或上述外側面之至少一者之至少一部分。
  15. 如請求項11至14中任一項之照明裝置,其中上述光提取部具有內部包含空隙部或光散射體之至少一者之光學功能層, 上述光學功能層設置於與上述光入射端面交叉之上述曲面構件之內側面或上述外側面之至少一者。
  16. 如請求項11至14中任一項之照明裝置,其中上述光提取部具有表面包含稜鏡部或凹凸部之至少一者之光學功能層, 上述光學功能層設置於與上述光入射端面交叉之上述曲面構件之內側面或上述外側面之至少一者之至少一部分。
  17. 如請求項11至14中任一項之照明裝置,其中上述光提取部具有設置於與上述光入射端面交叉之上述曲面構件之內側面或上述外側面之至少一者之至少一部分的稜鏡部或凹凸部之至少一者。
  18. 如請求項1至17中任一項之照明裝置,其中上述導光部對於可見光具有透過性。
  19. 如請求項1至18中任一項之照明裝置,其中上述光提取部具有設置於上述壁部之內部之至少一部分之空隙部或光散射粒子之至少一者。
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