照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种能够提高器具效率的照明装置。照明装置具备光源、棱镜片以及反射体。棱镜片具有入射面以及射出面，该入射面入射来自光源的光，该射出面射出与从入射面入射的光的入射角对应的折射角的光。反射体具有镜面，该镜面配置于光源与棱镜片之间，并将来自光源的光朝向棱镜片反射并且控制到达棱镜片的光的入射角。
【专利说明】照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施方式涉及一种使用棱镜片的照明装置。
【背景技术】
[0002]以往，有一种照明装置在具有开口的器具主体内配置光源，且在器具主体开口配设棱镜片。棱镜片构成为使从光源入射的光以与入射角相对应的折射角折射，从而控制照明装置的配光。
[0003]专利文献1:特开2010 - 205560号公报
[0004]然而，在使用棱镜片的照明装置中，若不控制入射到棱镜片的光的入射角，则根据光的入射角，一部分光在棱镜片内进行全反射而无法从射出面射出，存在器具效率降低的问题。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的问题在于提供一种能够提高器具效率的照明装置。
[0006]本实施方式的照明装置具备光源、棱镜片以及反射体。棱镜片具有入射面以及射出面,该入射面入射来自光源的光,该射出面射出与从入射面入射的光的入射角对应的折射角的光。反射体具有镜面，该镜面配置于光源与棱镜片之间，并将来自光源的光朝向棱镜片反射且控制到达棱镜片的光的入射角。
[0007]根据该构成，由于通过反射体的镜面将来自光源的光朝向棱镜片反射，且控制入射到棱镜片的光的入射角，因而从棱镜片射出的光增加，能够期待提高器具效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是表示一种实施方式的照明装置的剖视图。
[0009]图2是表示照明装置的分解状态的立体图。
[0010]图3是照明装置的立体图。
[0011]图4是照明装置的棱镜片的剖视图。
[0012]图5是表示棱镜片的棱镜角与入射角以及折射角的关系的表。
[0013]图6表示针对本实施方式的照明装置、比较例I以及2测定器具光通量的结果的表。
[0014]图7是具有棱镜片以及镜面反射的情况下的配光图。
[0015]图8是具有棱镜片以及白色反射的情况下的配光图。
[0016]图9是仅有棱镜片的情况下的配光图。
【具体实施方式】
[0017]本实施方式的照明装置具备光源、棱镜片以及反射体。棱镜片具有入射面以及射出面,该入射面入射来自光源的光,该射出面射出与从入射面入射的光的入射角对应的折射角的光。反射体具有镜面，该镜面配置于光源与棱镜片之间，并将来自光源的光朝向棱镜片反射且控制到达棱镜片的光的入射角。
[0018]根据该构成，由于通过反射体的镜面将来自光源的光朝向棱镜片反射，且控制入射到棱镜片的光的入射角，因而从棱镜片射出的光增加，能够期待提高器具效率。
[0019]以下，参照图1至图9说明一种实施方式。
[0020]在图1至图3中表示照明装置。照明装置10例如为从天花板侧通过金属线等而悬挂的悬挂型器具。另外，也可以是直接安装于天花板等直接安装型器具。
[0021]照明装置10具备:器具主体11、光源单元12、电源单元13、棱镜片14以及反射单元15等。照明装置10形成为细长，并将照明装置10的两端的方向称为长边方向，且将与该长边方向正交的两侧的方向称为宽度方向。
[0022]并且，器具主体11形成细长的箱形，且在下表面形成有开口部18。器具主体11具有下侧以及长边方向的两端开口的细长的主体部19、以及安装于该主体部19的两端的端板20。
[0023]主体部19以及端板20例如由铝等金属材料或者树脂材料形成。主体部19例如通过挤压成型而形成。
[0024]主体部19具有上表面部21以及宽度方向两侧的侧面部22。在上表面部21的下表面突设有用于安装电源单元13的安装部23。在两侧的侧面部22的内表面突设有用于分别安装光源单元12、反射单元15以及棱镜片14的安装部24、25、26。
[0025]另外，光源单元12具备作为光源的发光模块29、覆盖该发光模块29的光扩散罩30、支承这些发光模块29以及光扩散罩30的支承板31。
[0026]发光模块29具备细长的基板32、在该基板32的安装面沿长边方向安装的多个发光元件33。发光元件33例如是LED元件。另外，也可以使用有机EL等的发光元件。
[0027]光扩散罩30具有透光性以及光扩散性。光扩散罩30覆盖发光模块29的整体且被安装于支承板31。光扩散罩30向反射体50的内侧空间50a突出。在光扩散罩30形成有与发光元件33对置且宽度方向剖面呈圆弧状的光扩散部34。
[0028]支承板31例如将金属板弯曲且形成为一体。在支承板31形成有安装发光模块29以及光扩散罩30的平板状的支承部35，并且从该支承部35的宽度方向的两侧突设有边缘部36。在两侧的边缘部36的前端形成有与器具主体11的安装部24抵接的抵接部37。在两侧的边缘部36的长边方向的多处固定有用于安装在器具主体11的安装部24的安装部件38。安装部件38例如由板簧构成，其一端通过螺丝39安装于边缘部36。安装部件38的另一端侧为自由端，且形成有与从器具主体11突出的安装部24卡合的卡合部40。在本实施方式中，卡合部40以向内侧突出的方式弯曲成L字形，且弹性抵接于安装部24的前端而向使支承板31的抵接部37抵接于安装部24的下表面的方向施力。
[0029]另外，电源单元13安装于器具主体11的安装部23，容纳于器具主体11内的上部侦U。在电源单元13的输入侧电连接有从器具主体11的外部插通到内部的电源线，在电源单元13的输出侧连接有与基板32电连接的输出线。并且，电源单元13例如将商用交流电源转换为预定的直流电源并供给到基板32的多个发光元件33，使多个发光元件33点亮。
[0030]另外，棱镜片14由具有透光性的材料形成。材料使用树脂或玻璃。在本实施方式中，使用折射率为1.585的聚碳酸酯。
[0031]棱镜片14配置成封闭器具主体11的开口部18。棱镜片14具备平板状的薄板部42、以及从该薄板部42的宽度方向的两侧竖立的安装边缘43。在两侧的安装边缘43的外表面突设有与安装部24卡合的突起44。突起44形成在安装边缘43的长边方向的整个区域。
[0032]薄板部42的上表面是与发光模块29对置且来自发光模块29的光入射的入射面45。与入射面45相反一侧的薄板部42的下表面是将入射的光射出的射出面46。在射出面46形成有多个棱镜47。如图4所示，棱镜47形成为截面为三角形状，且具有顶点的圆锥形或者角锥形。在棱镜47形成有朝向顶点倾斜的棱镜面47a。棱镜47形成于射出面46的整个区域。
[0033]另外，反射单元15设置于发光模块29与棱镜片14之间。反射单元15具备作为反射体的反射镜50。反射镜50具有宽度方向的两侧的反射板51以及长边方向的两端的反射板52，并且形成为上下开口的长方形框状。各反射板51、52的内表面形成为镜面51a、52a。两侧的反射板51从发光模块29侧朝向棱镜片14侧扩开且镜面51a形成为凹状的曲面，将来自发光模块29的光朝向棱镜片14反射,控制朝向棱镜片14的光的入射角。在两侧的反射板51的上端形成有与光源单元12的支承板31抵接的抵接部53。
[0034]在反射镜50的长边方向的多处,安装有用于将反射镜50安装于器具主体11的安装部件54。安装部件54例如由板簧构成，其上端通过螺丝55被固定于抵接部53。安装部件54的下端为自由端,并且形成有与从器具主体11突出的安装部25卡合的卡合部56。在本实施方式中，卡合部56以向外侧突出的方式弯曲成L字形，且弹性抵接于安装部25而向使反射板51的抵接部53抵接于支承板31的下表面的方向施力。另外，在支承板31形成有用于避开与螺丝55的干涉的切口部57。
[0035]另外，若反射镜50的射出侧(棱镜片14侧)的开口部58的开口宽度远远小于棱镜片14的宽度，则由于光入射不到棱镜片14的边缘而变得昏暗，因而反射镜50的射出侧(棱镜片14侧)的开口宽度优选形成为接近棱镜片14的宽度的尺寸。
[0036]其次，在组装照明装置10时，将电源单元13插入器具主体11内，并将电源单元13螺纹紧固于安装部23。
[0037]接着，将光源单元12插入器具主体11内，使两侧的安装部件38相互向内侧弹性变形的同时插入于两侧的安装部24之间。由此，安装部件38的卡合部40弹性抵接于安装部24的前端而向使支承板31的抵接部37抵接于安装部24的下表面的方向施力，从而将光源单元12安装于器具主体11。
[0038]接着，将反射单元15插入器具主体11内，使两侧的安装部件54相互向内侧弹性变形的同时插入于两侧的安装部25之间。由此，安装部件54的卡合部56弹性抵接于安装部25上而向使反射板51的抵接部53抵接于支承板31的下表面的方向施力，从而将反射单元15安装于器具主体11。
[0039]接着，将棱镜片14插入器具主体11的开口部18，使两侧的安装边缘43相互向内侧弹性变形的同时插入于两侧的安装部26之间。由此，安装边缘43的突起44抵接于安装部26上,棱镜片14安装于器具主体11。
[0040]并且，在组装后的照明装置10中，从电源单元13向多个发光元件33供给直流电源，从而将多个发光兀件33点亮。多个发光兀件33所发出的光透过光扩散罩30且被扩散，向反射镜50的内侧空间50a放出。透过光扩散罩30后的一部分的光直接入射到棱镜片14,而另一部分的光在反射镜50的镜面51a、52a反射后入射到棱镜片14。入射到棱镜片14的光成为与入射角对应的折射角的光，从棱镜片14的射出面46即各棱镜47的棱镜面47a向照明空间射出。
[0041]在此，参照图4，说明在棱镜片14的光的入射角与折射角(射出角)的关系。另夕卜，入射角以及折射角是相对于与棱镜片14的表面(入射面45)垂直的方向的角度，垂直方向设为0° ,与垂直方向正交的方向设为90°。
[0042]在从右侧向左侧朝向棱镜47的顶点倾斜的棱镜面47a的某一点上，将从该点的左侧(O?90° )入射的光设为B，将从该点的右侧(O?一 90° )入射的光设为A。此时，光B的入射角为Θ BI，折射角为ΘΒ2，光A的入射角为Θ Al，折射角为ΘΑ2。对光B来说，SP使入射角Θ BI变大也能从棱镜面47a射出，但是对光A来说，若入射角Θ Al变大(参照光An)则在棱镜面47a全反射而无法射出。
[0043]在图5的表中，表不测定相对于棱镜47的棱镜角Θ P的入射角Θ Al、折射角θ B2以及ΘΑ2的关系的结果。棱镜角Θ P是连结棱镜47的顶点的假想线与棱镜面47a的角度。入射角Θ Al、折射角ΘΒ2以及ΘΑ2分别是最大值。折射角ΘΒ2是将入射角Θ BI固定在89°时的值。
[0044]从图5的表可知,通过棱镜角Θ P来决定最大折射角θ B2以及ΘΑ2。由于在最大折射角ΘΒ2以及ΘΑ2以上的方向上光不能射出，因而若棱镜角Θ P变大，则因棱镜47而产生的遮光范围变大，眩光的抑制效果提高。例如，在棱镜角为20°时，从最大折射角65°以上射出的光被抑制，但是在棱镜角为35°时，则从最大折射角48°以上射出的光被抑制。
[0045]并且，例如棱镜角为25°的情况下，以0°?23°的入射角Θ Al入射的光从折射角ΘΑ2为57°以下的范围射出，但是以23°?90°的入射角Θ Al入射的光则被棱镜面47a全反射而无法射出。
[0046]如此，棱镜片14由于具有能够射出光的折射角的范围(折射角θ A2为57°以下的范围)，因而在反射镜50控制到达棱镜片14的光的入射角，以使入射到棱镜片14的光的折射角在棱镜片14能够射出的折射角的范围内。例如，在棱镜角为25°的情况下，由于能够射出的折射角ΘΑ2的范围是57°以下的范围，因而在反射镜50将入射角Θ Al控制在0°?23。的范围。
[0047]并且，在图6中，示出针对将棱镜片14和具有镜面51a的反射镜50组合的本实施方式、将棱镜片14和白色的反射面组合的比较例1、仅使用棱镜片14而不使用反射镜50的比较例2，测定器具光通量的结果。并且，消耗电力等条件是相同的。
[0048]器具光通量的测定结果是本实施方式为1570.21m,比较例I为1442.21m,比较例2为1256.61m。因此，若将本实施方式的器具效率设为100%，则比较例I为92%，比较例2 为 80%。
[0049]像比较例2那样，仅使用棱镜片14则无法控制入射到棱镜片14的光的入射角，因而根据光的入射角一部分光在棱镜片14内全反射而无法射出，因而器具效率变低。
[0050]像比较例I那样，将棱镜片14和白色的反射面组合的情况下，与比较例2相比能够提高器具效率。但是，由于白色的反射面所反射的光的指向性较弱，因而反射的光容易扩散，无法充分地控制入射到棱镜片14的光的入射角。
[0051]像本实施方式那样，将棱镜片14与具有镜面51a的反射镜50组合的情况下，镜面51a所反射的光的指向性较强，因而能够充分地控制入射到棱镜片14的光的入射角，与比较例I以及比较例2相比，能够提高器具效率。
[0052]并且，在图7至图9中示出针对本实施方式、比较例1、比较例2测定配光的配光图。
[0053]在图7的本实施方式中，加强了折射角30°方向的光度的蝙蝠翼配光变得可能，能够防止眩光的同时得到较广的配光，且能够使照射面的照度均一化。
[0054]像比较例I那样将白色的反射面和棱镜片14组合的情况下，以及像比较例2那样仅使用棱镜片14的情况下，均难以实现蝙蝠翼配光，其正下方的照度较高，却无法得到较广的配光。
[0055]如上所述，在本实施方式的照明装置10中，由于在反射镜50的镜面51a将来自发光模块29的光朝向棱镜片14反射,并且控制入射到棱镜片14的光的入射角，因而从棱镜片14射出的光增加，能够提高器具效率。
[0056]另外，通过反射镜50控制到达棱镜片14的光的入射角，以使入射到棱镜片14的光的折射角在棱镜片14的能够射出的折射角的范围内，因而从棱镜片14射出的光增加，能够提闻器具效率。
[0057]另外，由于在器具主体11安装发光模块29和反射镜50,因而发光模块29和反射镜50通过器具主体11得到定位，通过反射镜50能够可靠地控制入射到棱镜片14的光的入射角。
[0058]另外，在使用发出指向性较强的光的发光元件33时，通过使用光扩散罩30，能够防止在棱镜片14映有多个发光元件33的影像而产生亮度不均匀。
[0059]另外，作为光源并不仅限于使用发光元件33的发光模块29，也可以使用直管型荧光灯等的灯。
[0060]以上，说明了本实用新型的若干实施方式，但这些实施方式只是举例说明，并没有限制本实用新型范围的意图。这些新实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离本实用新型的宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在实用新型的范围及宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的发明及其等同的范围内。
【权利要求】
1.一种照明装置(10)，其特征在于，具备: 光源(29)； 棱镜片(14)，具有入射面(45)以及射出面(46)，该入射面入射来自所述光源(29)的光，该射出面射出与从所述入射面(45)入射的光的入射角对应的折射角的光； 反射体(50)，具有镜面(51a)，该镜面配置于所述光源(29)与所述棱镜片(14)之间，并将来自所述光源(29)的光朝向所述棱镜片(14)反射并且控制到达所述棱镜片(14)的光的入射角。
2.根据权利要求1所述的照明装置(10)，其特征在于， 所述棱镜片(14)具有能够对应于光的入射角而射出光的折射角的范围， 所述反射体(50)控制到达所述棱镜片(14)的光的入射角，以使入射到所述棱镜片(14)的光的折射角在所述棱镜片(14)的能够射出光的折射角的范围内。
3.根据权利要求1所述的照明装置(10)，其特征在于， 具备器具主体(11)，该器具主体上分别安装有所述光源(29)、所述棱镜片(14)以及所述反射体(50)。
4.根据权利要求1所述的照明装置(10)，其特征在于， 所述光源(29)具有发光元件(33)， 并且通过光扩散罩(30)覆盖所述光源(29)。
5.根据权利要求4所述的照明装置(10)，其特征在于， 所述光扩散罩(30)以向所述反射体(50)的内侧空间(50a)突出的方式设置。
6.根据权利要求4或5所述的照明装置(10)，其特征在于， 所述发光元件(33)所发出的光透过所述光扩散罩(30)并且被扩散，向所述反射体(50)的内侧空间(50a)放出， 透过所述光扩散罩(30)的一部分光直接入射到所述棱镜片(14)，另一部分光在镜面(51a)反射后入射到所述棱镜片(14)。
7.根据权利要求1所述的照明装置(10)，其特征在于， 所述反射体(50)的所述镜面(51a)形成凹状的曲面。
8.根据权利要求1所述的照明装置(10)，其特征在于， 具备支承所述光源(29)的支承板(31)， 所述反射体(50)具备形成所述镜面(51a)的反射板(51)、以及设置于所述反射板(51)的上端且抵接于所述支承板(31)的抵接部(53)。
9.根据权利要求1所述的照明装置(10)，其特征在于， 所述反射体(50)具有朝向所述棱镜片(14)开口的开口部(58)，并且所述开口部(58)的开口宽度形成为接近所述棱镜片(14)的宽度的尺寸。
【文档编号】F21V7/10GK203949004SQ201420407557
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】石田静, 铃木则雅 申请人:东芝照明技术株式会社