导光体和照明系统的制作方法
【专利说明】导光体和照明系统
[0001]关联申请的交叉引用
[0002]本申请基于2014年3月18日提交的N0.2014-055395在先的日本专利申请，并且要求该申请的优先权，该申请的全部内容通过弓I用被并入本文中。
技术领域
[0003]本文中说明的实施例通常涉及引导光的导光体以及使用该导光体的照明系统。
【背景技术】
[0004]有一种类型的LED照明，其中来自LED的光被引导进入导光体内，同时光被包含在导光体内的漫射体漫射并且发射到外部。
[0005]例如，已知一种系统，其使用LED作为光源并且将来自光源的光使用反射体引导到导光体。根据这种结构，能阻挡来自LED的直射光。因此，能减少直射光的闪烁。但是，由金属制成的反射体在一次反射中吸收约10%的光，导致低的光输出率。另一方面，如果导光体被制造地较厚，那么导光体的入射面增加，并且提高了光输出率。但是，如果导光体被制造地较厚，那么其重量相应地增加，并且材料成本也增加，因此需要较薄的导光体。
【附图说明】
[0006]图1是截面图，不出了根据第一实施例的照明系统；
[0007]图2是示意图，放大示出了图1所示的照明系统的光源、导光体和反射面；
[0008]图3是示意图，示出了通过导光体的光束以及被图1所示的照明系统中反射面反射的光束；
[0009]图4是透视图，示出了在导光体内部的光源(LED)，好像看透了根据第二实施例的照明系统；
[0010]图5是沿着基座的中心轴线切穿图4所示的照明系统的表面的截面图；
[0011]图6是放大截面图，不出了图5所不的照明系统的LED和导光体的引入部分和反射面；
[0012]图7是截面图，不出了沿着图6所不截面穿过导光体的光束；和
[0013]图8是曲线图，示出了根据第二实施例的照明系统的光分布。
【具体实施方式】
[0014][第一实施例]
[0015]下面参照图1至3说明照明系统的第一实施例。根据第一实施例的照明系统11被用于被安装在例如天花板的表面上，或者被安装在天花板中设置的缺口内部。
[0016]如图1所示，该照明系统11包括光源12、来自所述光源12的光通过其中的导光体13、支撑(保持)所述导光体13的基座构件14和为光源12提供电力的电路板43。
[0017]光源12包括板15 (印刷线路板)和安装在所述板15上的多个LED16 (发光装置)。多个LED16例如以规则间隔安装在板15上。LED16沿着下文说明的导光体13的入射面17在方向L上具有例如1mm的长度。LED16的一部分配置成沿着入射面17在方向L上叠置入射面17。LED16的另一部分配置成沿着入射面17在方向L上偏离导光体13的入射面17。小间隙(约0.5mm)设置在LED16和入射面17之间。但是，该间隙不局限于上述示例。
[0018]导光体13包括来自光源12的光在其上入射的引入部分18和连接到该引入部分18的导光部分21。包括引入部分18和导光部分21的导光体13是由透明材料，例如亚克力，一体地形成。但是，导光体13的材料不限于亚克力，可以是聚碳酸酯，玻璃或类似物。当导光体13由亚克力制成时，折射率η为1.49。
[0019]如图1和2所示，引入部分18包括与光源12相对的入射面17、连接到入射面17上的弯曲表面22、和定位在入射面17和弯曲表面22之间的边界上的第一结合部23。入射面17沿着LED16(发光装置)的射出表面和板15光滑地形成。弯曲表面22设置成与入射面17连接。弯曲表面22是弯曲的，使得凸的曲线表面朝向运动远离导光部分21的方向LI (导光部分21的相反方向)在沿着入射面17的方向上形成。在本实施例中，入射面17设置在偏离由弯曲表面22形成的曲线表面的顶点29的位置处。顶点是数值相对于其正向为方向LI的轴线变成最大值的点。换句话说，弯曲表面22形成为包括曲线表面的顶点位置。此外，引入部分18的一部分(弯曲表面22的一部分和入射面17的一部分)在光源12和反射面32之间突出。
[0020]弯曲表面22形成为满足下列条件的曲线。弯曲表面22形成为使得连接入射面17上的第一点25和弯曲表面22上的第二点26的线段与弯曲表面22在第二点26处的法线(此处，法线被引导朝向导光体的内表面)形成的角Q1满足
[0021]Θ > SirT1(IAi)...公式⑴。
[0022]此处，η是导光体13的折射率。在这种情况下，第一点25设置在入射面17上，在光源(LED)的端部的位置处，与导光部分21的一侧相对。根据公式(I)，弯曲表面22被弯曲成使得从入射面17入射的光被全反射到导光部分21的一侧。全反射是一种物理现象，其中，当光束从较高的折射率的区域行进到较低折射率的区域时，如果由界面法线方向和光束方向形成的角度等于临界角或者更大，那么光束在由这些区域形成的界面处几乎100%被反射。
[0023]导光部分21形成为例如板形，并且包括定位在弯曲表面22的一侧上的一个表面27和与一个表面27相对的另一表面28。导光部分21在横过所述一个表面27和所述另一表面28的方向上(厚度方向)具有例如20mm的长度(厚度)。导光体13在弯曲表面22和所述一个表面27之间的边界上具有第二结合部31。所述一个表面27通过第二结合部31光滑地连接到弯曲表面22上。因此，防止了第二结合部31附近的光泄露。因此，防止照明不均发生在第二结合部31处。此外，弯曲表面22和所述一个表面27在第二结合部31处的法线方向与入射面17的法线方向一致。
[0024]另一表面28设置在入射面17的一侧上，并且由例如与入射面17连续的面形成。另一表面28由例如能够朝向一个表面27的一侧漫射光的漫射表面形成。在漫射表面上，通过表面处理，例如喷砂，形成微小的不均性。顺便提及，另一表面28不局限于作为漫射表面形成的表面，并且可通过使得散射体附接到该表面上形成。可选地，漫射表面或者散射体可设置在一个表面27的一侧上。
[0025]基座构件14由金属材料(例如，铝合金)形成。基座构件14包括反射面32。反射面32通过使得基座构件14的表面镜面抛光形成。反射面32也可通过由树脂，例如ABS树脂，形成基座构件14、在基座构件14的表面上沉积铝、然后镜面抛光铝沉积表面来形成。
[0026]反射面32 (备选地，我们将它成为反射表面32)是曲线的，使得凸的曲线表面朝向远离导光部分21运动的方向LI (导光部分21的相对方向)在沿着入射面17的方向上形成。反射面32形成为比导光体13的弯曲表面22的曲率更大的曲率。反射面32设置在弯曲表面22附近，并且与光源12 (LED16)的一部分相对，该部分不同于其与入射面17相对的一部分。
[0027]反射面32形成为满足下列条件的曲线。如图2所示，反射面32形成为使得连接入射面17上的第三点33和反射面32上的第四点34的线段与反射表面32在第四点34处的法线(此处，法线被引导朝向LED16的一侧)形成的角Θ 2满足
[0028]Qzsirrl(IAi)-USSO)
[0029]此处，η是导光体13的折射率。在这种情况下，第三点33与定位在入射面17和弯曲表面22之间的边界上的第一结合部33 —致。第四点34是在反射表面32上的任何点。
[0030]弯曲表面22和反射面32通过单个点35结合。单个点35是不连续连接的点(几何形状不可区分的点)。因此，弯曲表面22和反射面32不光滑地连接。如果弯曲表面22和反射面32不通过单一点35连接，那么产生开口，来自LED的光束就从该开口溢出，导致损失。即，从LED16发出的光束能通过由单一点35密封的反射面32和弯曲表面22被有效地引导到导光体13上。此外，反射面32和弯曲表面22能通过单一点35被稳固地固定。
[0031]接下来，将参照图3等说明根据本