照明装置制造方法
【专利摘要】根据本技术的一个实施方式的照明装置，包括：壳体，包括底部和侧壁部；导光板，设置在壳体的底部处，并且包括侧面、第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第二表面比第一表面更靠近壳体的底部；以及，多个光源，设置在导光板的侧面处，并且向侧面照射光，光在导光板中传播后从导光板的第一表面出射至外部。通过设置导光板，根据本技术的一个实施方式的照明装置能够在光损失很小的情况下混合来自多个光源的光。这样，照明装置能够保持高的发光效率，并且能够获得平滑的出射光强分布，不会产生多重阴影。
【专利说明】照明装置【技术领域】
[0001]本公开涉及一种照明装置，具体地，涉及一种能够获得平滑的出射光强分布的照明装置。
【背景技术】
[0002]近来，诸如LED的点光源越来越多地被应用于照明装置。图1A和图1B示出了作为使用点光源的照明装置的一个实例的筒灯(down light) 1，其中，图1A示出了筒灯I的剖视图，图1B示出了筒灯I的俯视图。参照图1A和图1B，筒灯I包括具有底部和侧壁部的壳体11以及布置在壳体11的底部上的发射不同色光的多个LED 12，多个LED 12以围绕成圆形的方式被布置在壳体11的底部上。
[0003]在图1A和图1B所示的实例中，多个LED 12被分离地布置在壳体11的底部上的不同位置处，每个LED 12根据其自身所在位置以及发光强度分布，在被照射面上的不同位置处形成光斑。这些光斑部分重叠，结果使得被照射面S上的光强分布曲线不平滑，使用者可能会观察到被照射面S上的眩光、色差或亮暗变化。
[0004]并且，当筒灯I与被照射面S之间存在障碍物B时，发射不同色光的多个LED 12照射至障碍物B，并在被照射面S上产生阴影。由于多个LED 12被分离地布置在壳体11的底部上的不同位置处，因此不同的LED12会在被照射面S上的不同位置处产生阴影。这些阴影部分重叠，结果，如图1A所示，在被照射面S上形成了多重阴影。这使得筒灯I的照明效果劣化。
[0005]作为解决此问题的方案，已提出了一种采用散光片的照明装置。图2示出了作为包括点光源和散光片的照明装置的一个实例的筒灯2。参照图2，筒灯2包括具有底部和侧壁部的壳体21以及布置在壳体21的底部上的发射不同色光的多个LED 22，多个LED 22以围绕成圆形的方式被布置在位于壳体21的底部上的PCB板23上。筒灯2还包括位于光出射侧的散光片24。通过设置散光片24，从多个LED 22出射的光被混合，提高了筒灯2出射的光的光强分布曲线的平滑度。
[0006]然而，在使用散光片24的情况下,从多个LED 22出射的光中的一部分由于散光片24而被损失。并且，由于散光片24具有较薄的厚度，因此其混光作用有限。另外，筒灯2也难以获得较窄的光束角。
[0007]因此，期望提供一种具有高的发光效率、能够获得平滑的出射光强分布(不会产生多重阴影)的照明装置。
【发明内容】
[0008]根据本技术的一个实施方式的照明装置，包括:壳体，包括底部和侧壁部；导光板，设置在壳体的底部处，并且包括侧面、第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第二表面比第一表面更靠近壳体的底部；以及，多个光源，设置在导光板的侧面处，并且向侧面照射光，光在导光板中传播后从导光板的第一表面出射至外部。[0009]通过设置导光板，根据本技术的一个实施方式的照明装置能够在光损失很小的情况下混合来自多个光源的光。这样，照明装置能够保持高的发光效率，并且能够获得平滑的出射光强分布，不会产生多重阴影。
[0010]优选地,导光板的第二表面上形成有多个凸凹结构。
[0011]在导光板的第二表面上形成有多个凸凹结构的情况下，可通过设定多个凸凹结构的大小、密度、排列方式等来调节导光板的混光效果，从而可获得期望的出射光强分布。
[0012]例如，优选地，多个凸凹结构可以被设计为使得导光板的第一表面具有高斯型出射光强分布。
[0013]在这种情况下，照明装置具有平滑的出射光强分布(高斯型出射光强分布)，从而虽然使用了多个光源进行照明，也能够避免产生多重阴影，因此获得了优异的照明效果。
[0014]优选地，多个凸凹结构的大小随着与导光板的中心之间的距离的增加而减小，或者，多个凸凹结构的密度随着与导光板的中心之间的距离的增加而减小。
[0015]从而，通过调节凸凹结构的大小、密度，可以获得期望的出射光强分布。
[0016]优选地，凸凹结构可以为点状凸起结构或点状凹陷结构。
[0017]在这种情况下，能够以简单地方式形成该凸凹结构，例如，可以通过喷墨印刷法或机械雕刻法在导光板的第二表面上形成该凸凹结构，或者通过注入成型法或模塑成型法，与导光板一体地形成该凸凹结构。
[0018]类似地，凸凹结构可以被设计为使得导光板的第一表面具有中心比周围高或者中心比周围低的平滑曲线式出射光强分布。
[0019]进一步地，根据设计需要，凸凹结构可以被设计为使得导光板的第一表面具有其他类型的出射光强分布。
[0020]根据设计需要，导光板在俯视图中可以具有圆形形状、椭圆形形状、矩形形状、或正六边形形状。
[0021]优选地，多个光源均勻分布在导光板的周围。优选地，多个光源包括红光光源、蓝光光源和绿光光源。优选地，多个光源是诸如LED、激光二极管的点光源。
[0022]优选地，壳体的底部和/或侧壁部具有镜面反射功能或漫反射功能。
[0023]在这种情况下，能够进一步提高照明装置的发光效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1A和图1B分别是示出根据相关技术的照明装置的一个实例的剖视图和俯视图；
[0025]图2是示出根据相关技术的照明装置的另一个实例的图；
[0026]图3A和图3B分别是示出根据本技术的实施方式的照明装置的实例的剖视图和斜视图；
[0027]图4A和图4B分别是示出根据本技术的实施方式的导光板的实例的斜视图和俯视图；
[0028]图5A是示出根据本技术的实施方式的照明装置的光路实例的示意图，以及图5B是示出根据相关技术的照明装置的光路的示意图；
[0029]图6是示出根据本技术的实施方式的照明装置的光路实例的光学仿真图；[0030]图7是示出根据本技术的实施方式的照明装置的照度分布实例的光学仿真图；以及
[0031]图8是示出根据本技术的实施方式的照明装置的出射光强分布实例的图。
【具体实施方式】
[0032]在下面详细描述中，参考构成本说明书的一部分的附图，描述本技术的一些示例性实施方式。应该理解的是，可以使用其它实施方式，并且在不背离本技术的范围的前提下可以进行各种改变。所以，下面详细描述不应被理解为限制性的意思，并且本技术由所附的权利要求限定。
[0033]图3A和图3B示意性示出了根据本技术的实施方式的照明装置3，其中，图3A是照明装置3的剖视图，图3B是照明装置3的斜视图。参照图3A和图3B，照明装置3包括壳体31、多个LED 32以及导光板33。
[0034]壳体31包括底部311和从底部311的周边向外延伸的侧壁部312。优选地，底部311和/或侧壁部312的表面具有镜面反射功能或漫反射功能，以提高光提取效率。
[0035]多个LED 32被布置在壳体31的底部311上。多个LED 32可由诸如PCB板的同一支撑部件支撑，也可由各自的支撑部件被分别支撑。多个LED 32包括发射不同色光的LED，例如，包括发射红光、绿光和蓝光的LED。
[0036]导光板33被布置在壳体31的底部311上。在本实施方式中，导光板33在俯视图中具有圆形形状，多个LED 32被均匀地布置在导光板33的周围。在多个LED 32包括发射不同色光的LED的情况下， 发射不同色光的LED可以以预定顺序布置在导光板33的周围，例如，以红光LED、绿光LED、蓝光LED、红光LED……的顺序布置。
[0037]参照图4A和图4B,导光板33的下表面(导光板33的在壳体31的底部311 —侧的表面)设置有多个点状凸起结构331。多个点状凸起结构331以中心对称方式布置在导光板33的下表面上,并且对称中心为导光板33的下表面的圆心。在本实施方式中，多个点状凸起结构331的大小和密度随着与导光板33的下表面的中心之间的距离的增加而减小。
[0038]多个点状凸起结构331可以通过喷墨印刷法或机械雕刻法形成在导光板33的下表面上，或者也可以通过注入成型法或模塑成型法与导光板33 —体地形成。
[0039]图5A示出了根据本技术的实施方式的照明装置3的光路实例，作为对比，图5B示出了图1所示的根据相关技术的照明装置I的光路。
[0040]参照图5A，在根据本实施方式的照明装置3中，由多个LED 32发射的光经由导光板33的侧面入射进导光板33,之后,经由导光板33的上表面和下表面多次全反射而被充分混合后，从导光板33的上表面出射。出射的光中的一部分直接出射至照明装置3的外部，另一部分在壳体31的侧壁部312的内表面上反射后出射至外部。
[0041]由于导光板33的下表面上设置有多个点状凸起结构331,因此导光板33内部的光在多个点状凸起结构331处被全反射。并且，由于多个点状凸起结构331被以预定排列方式布置，因此导光板33内部的光在导光板33的下表面的不同位置处经受不同的全反射，从而在导光板33的上表面处获得了期望的光强分布。
[0042]在本实施方式中，由于多个点状凸起结构331的大小和密度随着与导光板33的下表面的中心之间的距离的增加而减小，因此在导光板33的上表面的中心处获得了最大光强，并且在导光板33的上表面的边缘附近获得了最小光强。并且，由于多个点状凸起结构331的大小和密度是逐渐减小的，因此在导光板33的上表面的中心处和边缘附近之间获得了平滑过渡的光强分布曲线。
[0043]而在相关技术的照明装置I中，参照图5B，多个LED 12单独地发射光至照明装置I的外部，各LED 12在被照射面上的不同位置处形成光斑，并且这些光斑彼此部分重叠，结果，导致被照射面上的光强分布不具有平滑过渡的曲线。
[0044]图6示出了根据本技术的实施方式的照明装置3的光路实例的光学仿真图。图7示出了根据本技术的实施方式的照明装置3的照度分布实例的光学仿真图。
[0045]参照图6和图7，在本实施方式中，在导光板33的上表面上获得了高斯型出射光强分布。具体地，如图7所示，在导光板33的上表面的中心处获得了约2000LUX的最大照度，随着与中心的距离的增加，照度逐渐(平滑)减小，在导光板33的上表面的边缘附近达到约200Lux的最小值。
[0046]因此，根据本实施方式的照明装置3能够在保持高的发光效率的同时获得平滑的出射光强分布，避免了多重阴影的出现。并且，由于导光板33的混光作用，减少了眩光的出现。
[0047]在根据本实施方式的照明装置3中，当多个LED 32包括发射不同色光的LED时，通过导光板33的混光作用，可以获得良好的混色效果。
[0048]以上以多个LED 32作为光源的实例进行了说明，但本技术不限于此。根据本技术的照明装置可包括其他形式的光源，例如，可包括诸如激光二极管的点光源，或者线光源或面光源，只要其发射的光能够被有效地导入导光板33的侧面即可。
[0049]其中，多个LED 32为侧发光式LED，然而，本技术不限于此。在根据本技术的照明装置中，也可以使用顶面发光式光源，只要在其发光面上设置诸如反射镜、棱镜的导光装置以将其发射的光有效地导入导光板即可。
[0050]以上以多个点状凸起结构331作为导光板33的下表面上的多个凸凹结构的实例进行了说明，但本技术不限于此。在根据本技术的照明装置中，可以在导光板的下表面上设置多个点状凹陷结构，这样也能够达到同样的效果。多个凸凹结构也不是必须如图4B中所示的点状凸起结构331那样具有圆形底面，可选地，其可以具有椭圆形底面、三角形底面、菱形底面等。另外，在根据本技术的照明装置中，多个凸凹结构也不是必须如图4B中所示的那样形成为点状，其可以具有诸如放射线状和螺旋线状的线状、同心的波浪形状等形状。
[0051]在上述实施方式中，导光板33的下表面上的多个点状凸起结构331的大小、密度、排列方式被设计为使得导光板33的第一表面具有高斯型出射光强分布,然而,本技术不限于此。例如，在根据本技术的照明装置中，导光板的下表面上的多个凸凹结构可以被设计为使得导光板的上表面具有中心比周围高或者中心比周围低的平滑曲线式出射光强分布，或者，具有其他期望出射光强分布。
[0052]图8示出了根据本技术的实施方式的照明装置的出射光强分布的三个实例。如图8所示，在图(a)中，获得了中心比周围高的出射光强分布。在图(b)中，获得了中心比周围低的出射光强分布。并且，在图(a)和图(b)中，出射光强分布从中心到周围平滑过渡。在图(C)中，获得了完全均匀的出射光强分布。另外，根据设计需要，可以适当地设置多个凸凹结构的诸如大小、密度、排列方式的各种参数，以获得期望的出射光强分布。[0053]以上以导光板33在俯视图中具有圆形形状为例进行了说明，但本技术不限于此。例如，导光板在俯视图中还可以具有椭圆形形状、矩形形状、或正六边形形状，这可以根据设计需要来适当地设定。
[0054]应该理解的是，如果没有其它特别注明，这里描述的不同的示例性实施例的特征可以彼此结合。
[0055]另外，尽管仅相对于多种实施方式中的一种公开了本发明的实施例的特定特征或方面，但是如任何给定或特定应用所要求的，这些特征或方面可以与其它实施方式的一个或多个其它特征或方面进行结合。
[0056]尽管在此示出并描述了具体实施例，但是本领域普通技术人员应该理解的是，在不背离本发明的范围的前提下，各种可选和/或等同的实施方式可以代替所描述和示出的具体实施例。本申请旨在覆盖本文中所讨论的具体实施例的任何修改或变形。所以，本发明旨在仅由权利要求及其等同物限定。
[0057]参考标号
[0058]1、2、3照明装置
[0059]11、21、31 壳体
[0060]12、22、32 LED
[0061]311底部
[0062]312侧壁部
[0063]33导光板
[0064]331点状凸起结构
【权利要求】
1.一种照明装置(3)，包括: 壳体(31)，包括底部(311)和侧壁部(312)； 导光板(33)，设置在所述壳体(31)的底部(311)处，并且包括侧面、第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面比所述第一表面更靠近所述壳体(31)的底部(311);以及 多个光源(32)，设置在所述导光板(33)的侧面处，并且向所述侧面照射光，所述光在所述导光板(33)中传播后从所述导光板(33)的第一表面出射至外部。
2.根据权利要求1所述的照明装置(3)，其中， 所述导光板(33)的第二表面上形成有多个凸凹结构。
3.根据权利要求2所述的照明装置(3)，其中， 所述多个凸凹结构被设计为使得所述导光板(33)的第一表面具有高斯型出射光强分布。
4.根据权利要求2或3所述的照明装置(3)，其中， 所述多个凸凹结构的大小随着与所述导光板(33)的第二表面的中心之间的距离的增加而减小。
5.根据权利要求2或3所述的照明装置(3)，其中， 所述多个凸凹结构的密度随着与所述导光板(33)的第二表面的中心之间的距离的增加而减小。
6.根据权利要求2或3所述的照明装置(3)，其中， 所述凸凹结构为点状凸起结构(331)或点状凹陷结构。
7.根据权利要求2所述的照明装置(3)，其中， 所述多个凸凹结构被设计为使得所述导光板(33)的第一表面具有中心比周围高或者中心比周围低的平滑曲线式出射光强分布。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置(3)，其中， 所述导光板(33)在俯视图中具有圆形形状、椭圆形形状、矩形形状、或正六边形形状。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置(3)，其中， 所述多个光源(32)被均匀布置在所述导光板的周围。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置(3)，其中， 所述多个光源(32)包括红光光源、蓝光光源和绿光光源。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置(3)，其中， 所述多个光源(32)是LED或激光二极管。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置(3)，其中， 所述壳体(31)的底部(311)和/或侧壁部(312)具有镜面反射功能或漫反射功能。
13.—种筒灯，包括根据权利要求1至12中任一项所述的照明装置(3)。
【文档编号】F21Y101/02GK103672451SQ201210326706
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月5日 优先权日:2012年9月5日
【发明者】明玉生, 刘廷明, 杨江辉, 鲁煌辉 申请人:欧司朗股份有限公司