專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝于室內(nèi)的頂棚等來(lái)使用的照明裝置。
背景技術(shù)：
作為安裝于頂棚等的照明，以往使用白熾燈、熒光燈等?？墒?，近年來(lái)在照明領(lǐng)域中的節(jié)能的要求提高，在這一點(diǎn)上白熾燈在能源利用效率方面以及壽命方面存在問(wèn)題。此夕卜，另一方面熒光燈雖然在能源效率上優(yōu)越，但在使用有害的水銀的方面以及壽命方面存在問(wèn)題。近年來(lái)，使用發(fā)光二極管(LED :Light Emitted Diode)的照明也正在普及。例如在專利文獻(xiàn)I等中提出了利用LED的替代熒光燈的照明裝置。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本專利第4153870號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
專利文獻(xiàn)I所示的方式的照明裝置使用LED作為光源并能安裝于一般的熒光燈器具(燈座)?？墒?，該照明裝置與以往的熒光燈不同，被指出光漫射特性狹窄、直視光源時(shí)晃眼等的問(wèn)題。為了緩解這些問(wèn)題，也考慮在LED照明的射出側(cè)設(shè)置漫射板、透鏡等的對(duì)策。可是，在漫射板的利用中會(huì)產(chǎn)生由于光散射、反射導(dǎo)致光的利用效率降低的其它的課題，在透鏡的利用中由于需要對(duì)每個(gè)LED設(shè)置透鏡所以會(huì)產(chǎn)生成本提高的其它的課題。即本發(fā)明的課題在于，提供一種通過(guò)使用LED，從而除了 LED的優(yōu)點(diǎn)之外，還光漫射特性良好且直視時(shí)晃眼少的照明裝置。用于解決課題的方案
解決上述課題的本發(fā)明的照明裝置的一個(gè)方式具備導(dǎo)光板，使從端面入射的光從主 面射出；多個(gè)LED，配備于所述端面；框體，收容所述導(dǎo)光板和所述多個(gè)LED ;以及所述多個(gè)LED的電源端子。在所述導(dǎo)光板中，導(dǎo)光板的導(dǎo)光方向的長(zhǎng)度L (cm)和導(dǎo)光板的與所述導(dǎo)光方向以及導(dǎo)光板的厚度方向正交的寬度W (cm)是W/L彡10。所述多個(gè)LED的數(shù)量是(W/L) /2 (個(gè))以上。在照明裝置中，所述電源端子配備于所述框體的端部中的在導(dǎo)光板的寬度方向的至少一個(gè)端部。本發(fā)明的照明裝置使用導(dǎo)光板使從多個(gè)LED射出的光漫射。通過(guò)使用所述的導(dǎo)光板以及多個(gè)LED，從而謀求光漫射性的提高，并且抑制晃眼。優(yōu)選所述導(dǎo)光板的厚度是固定的，特別優(yōu)選為2mnT30mm。此外，優(yōu)選所述導(dǎo)光板的主面和端面是鏡面，在內(nèi)部含有光漫射材料，優(yōu)選所述光漫射材料的折射率和所述導(dǎo)光板的基體材料的折射率之差是O. 4以上。進(jìn)而，優(yōu)選光漫射材料的體積平均粒徑是O. 5^5 μ m,其濃度是O. 000Γ0. 003質(zhì)量％。進(jìn)而本發(fā)明的照明裝置能夠替換直管狀熒光燈來(lái)進(jìn)行使用。發(fā)明效果
由于本發(fā)明的照明裝置是導(dǎo)光方式，所以光漫射特性與以往的熒光燈同樣的寬，即使直視也不晃眼，進(jìn)而能夠和以往的熒光燈同樣地使用。


圖I是從主面?zhèn)扔^察本發(fā)明的照明裝置的一個(gè)例子的概略平面圖。圖2Α是從主面?zhèn)扔^察本發(fā)明的照明裝置的另一例子的概略平面圖。
圖2Β是從主面?zhèn)扔^察本發(fā)明的照明裝置的又一例子的概略平面圖。圖3是將上述圖2Α的照明裝置以與其主面垂直并與導(dǎo)光方向平行的III-III面切斷后的概略剖面圖。圖4是表示本發(fā)明以及比較例的光學(xué)特性測(cè)定方法的概略圖。圖5是表示本發(fā)明以及比較例的光學(xué)特性的圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)圖I說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明的照明裝置I具有具有散射要素的導(dǎo)光板2、多個(gè)LED3、收容導(dǎo)光板2和多個(gè)LED3的框體4、多個(gè)LED3的電源端子5、以及電源裝置6。就導(dǎo)光板2而言，在圖I中使用板狀的導(dǎo)光板作為ー個(gè)例子。導(dǎo)光板2由厚度T(cm)、導(dǎo)光方向的長(zhǎng)度L (cm)、以及寬度W (cm)特別指定大小。厚度(厚度方向)、導(dǎo)光方向的長(zhǎng)度(導(dǎo)光方向)、以及寬度(寬度方向)彼此正交。再有，厚度T雖然在圖I中未圖示，但是在后面敘述的圖3中示出。以形成導(dǎo)光板2的與導(dǎo)光方向和寬度方向平行的兩個(gè)端面、換言之由導(dǎo)光方向和寬度方向形成的兩個(gè)端面為主面。在兩個(gè)主面中，以射出導(dǎo)光后的光的主面為射出側(cè)主面，以另一個(gè)為射出側(cè)相反側(cè)主面。射出側(cè)主面和射出側(cè)相反側(cè)主面的間隔相當(dāng)于厚度。此外，寬度方向與導(dǎo)光方向和厚度方向正交。換言之，與由導(dǎo)光方向和厚度方向形成的面正交。多個(gè)LED3配備于導(dǎo)光板2的端面(由厚度方向和寬度方向形成的端面)。將配置各LED3的端面也稱為入射端面。電源端子5配備于框體4的多個(gè)端部中的在導(dǎo)光板2的寬度方向的端部,與用于向各LED3供電的電源裝置6連接。由于向電源端子5供給交流電流，所以利用電源裝置6變換為直流，根據(jù)需要調(diào)整電壓，向LED3供給直流電流。再有，圖I示意性地示出照明裝置1，省略了電源端子5以及電源裝置6和各LED3的連接等。從多個(gè)LED3導(dǎo)入到導(dǎo)光板2的入射端面的光通過(guò)配備于導(dǎo)光板2的散射要素從射出側(cè)主面朝向圖I的紙面正面方向射出。作為上述散射要素，能應(yīng)用設(shè)置在主面的白色反射點(diǎn)式(dot)印刷、設(shè)置在主面的表面微細(xì)凹凸、含有光漫射材料等公知的各種散射要素，但是如后面所述優(yōu)選含有光漫射材料。在成為本發(fā)明的對(duì)象的照明裝置I中使用的導(dǎo)光板2中，導(dǎo)光方向的長(zhǎng)度L (cm)和導(dǎo)光板2的與導(dǎo)光方向以及導(dǎo)光板2的厚度方向正交的寬度W (cm)滿足W/L彡10。以往，謀求使導(dǎo)光板的導(dǎo)光距離更長(zhǎng)，總是在如本發(fā)明那樣細(xì)長(zhǎng)的形狀的導(dǎo)光板中在其短邊側(cè)(長(zhǎng)度L的邊)設(shè)置光源?？墒钱?dāng)將LED集中配置于短邊側(cè)的狹窄的區(qū)域時(shí)，會(huì)產(chǎn)生從LED產(chǎn)生的熱導(dǎo)致LED的壽命變短的問(wèn)題。在本發(fā)明中，通過(guò)在導(dǎo)光板2的長(zhǎng)邊(長(zhǎng)度W的邊)分散配置LED,從而能解決熱的問(wèn)題。
在此，當(dāng)導(dǎo)光板2的厚度固定時(shí)，通過(guò)從用擠壓制法制作出的樹(shù)脂基板切出，從而能夠低價(jià)地制造導(dǎo)光板2。進(jìn)而優(yōu)選導(dǎo)光板2的厚度為2mnT30mm。通過(guò)設(shè)為30mm以下,從而能夠控制照明裝置I的重量。特別是在將本發(fā)明的照明裝置I安裝于熒光燈器具的情況下，能夠不對(duì)熒光燈器具在重量方面負(fù)擔(dān)過(guò)大地進(jìn)行使用。此外，通過(guò)將導(dǎo)光板2的厚度設(shè)為2mm以上，從而能夠高效率地向?qū)Ч獍?內(nèi)導(dǎo)入來(lái)自LED的光。進(jìn)而優(yōu)選在導(dǎo)光板2中，導(dǎo)光板2的主面和端面是鏡面，在內(nèi)部含有光漫射材料。通過(guò)采用使內(nèi)部含有導(dǎo)光板2的主要的散射要素的光漫射材料，從而與另外設(shè)置印刷、表面凹凸加工的情況相比能夠低價(jià)地進(jìn)行制造。通常，當(dāng)以均勻漫射的光漫射材料作為散射要素時(shí)，在光源附近和從光源離開(kāi)的位置容易在導(dǎo)光板2的主面的亮度上產(chǎn)生差別，但由于本發(fā)明中導(dǎo)光距離短，所以幾乎不明顯。進(jìn)而優(yōu)選光漫射材料的折射率和導(dǎo)光板2的基體材料的折射率之差為O. 4以上。若為這樣的光漫射材料，則能夠在導(dǎo)光板2內(nèi)使光更強(qiáng)地折射。其結(jié)果是能夠增加向與導(dǎo)光板2的主面垂直的方向射出的光量。因此，有也可以不在導(dǎo)光板2的射出側(cè)另外設(shè)置光漫射片材的特征。進(jìn)而優(yōu)選光漫射材料的體積平均粒徑是O. 5 5 μ m,其濃度是O. ΟΟΟΓΟ. 003質(zhì)量％。在光漫射材料的體積平均粒徑小于O. 5 μ m的情況下，在導(dǎo)光板2的入射端面附近和從底部離開(kāi)的位置有時(shí)會(huì)在顔色上產(chǎn)生差別。在光漫射材料的體積平均粒徑大于5 μ m的情況下，有所含的大的粒子在點(diǎn)亮?xí)r成為亮點(diǎn)損壞外觀的可能性。而且，有損傷導(dǎo)光板2的制造裝置的可能性。再有，在本發(fā)明中體積平均粒徑由激光衍射散射法求取。在光漫射材料的濃度比O. 0001質(zhì)量％少的情況下，有不能將導(dǎo)光板2內(nèi)的光向主面方向充分射出的可能性。此外，在比O. 003質(zhì)量％大的情況下，有僅光源附近明亮的可能性。本發(fā)明的導(dǎo)光板2的基體材料能夠使用透明樹(shù)脂，例如丙烯酸類樹(shù)脂、苯こ烯類樹(shù)脂、聚碳酸酯類樹(shù)脂等。在透明性方面，特別優(yōu)選丙烯酸類樹(shù)脂，其中優(yōu)選聚甲基丙烯酸甲酉_(polymethylmethacrylate)。作為光漫射材料，優(yōu)選使用對(duì)基體材料樹(shù)脂的折射率差大的無(wú)機(jī)化合物粒子，例如氧化鈦、氧化鋅等。在得到相同的光量的情況下，為了高效率地散去在各LED3產(chǎn)生的熱，優(yōu)選LED的數(shù)量多。因此如圖2A、2B所示那樣也在ー個(gè)與入射端面相向的端面配備光源也可。此時(shí)，如圖2A那樣配備于相向的端面的多個(gè)LED3彼此相向也可，如圖2B那樣配備于相向的端面的多個(gè)LED3不彼此相向也可。另ー方面，存在LED的數(shù)量越多，LED單元的裝配越繁雜的問(wèn)題。而且，散去在多個(gè)LED3產(chǎn)生的熱的效率的改善效果也變得不顯著。因此，并不是LED的數(shù)量多就好，優(yōu)選每ー側(cè)的入射端面為W/LX 20 (對(duì)寬度W除以導(dǎo)光方向的長(zhǎng)度L的值乘以20的數(shù)量)個(gè)以下。當(dāng)考慮制造成本時(shí)，優(yōu)選LED的數(shù)量少。當(dāng)LED的散熱性能提高吋，能使LED的數(shù)量變少。此外，由于當(dāng)以小數(shù)目的LED元件構(gòu)成照明裝置時(shí)會(huì)產(chǎn)生散熱不足的問(wèn)題，所以需要分散配置某種程度的個(gè)數(shù)的元件。優(yōu)選配置在導(dǎo)光板的ー側(cè)或兩側(cè)的LED的總個(gè)數(shù)為W/L/2個(gè)以上。當(dāng)比W/L/2個(gè)少吋，LED變得稀疏，預(yù)計(jì)在導(dǎo)光板的面內(nèi)亮度會(huì)產(chǎn)生不勻。將散去在多個(gè)LED3產(chǎn)生的熱的散熱板設(shè)置在導(dǎo)光板2的射出側(cè)相反側(cè)主面也可。或者，如圖3所示那樣，針對(duì)多個(gè)LED3，在與導(dǎo)光板2的相反側(cè)的側(cè)面設(shè)置散熱板7也可。圖3是圖2A的III-III剖面圖，除了圖2A的結(jié)構(gòu)例之外，還示出了在框體4和各LED3之間設(shè)置散熱板7的例子。圖3示出設(shè)置散熱板7的ー個(gè)例子，并不僅限于此。例如，對(duì)框體4自身使用具有散熱功能的材質(zhì)也可，在框體4的外側(cè)設(shè)置散熱板7也可。進(jìn)而，框體4和導(dǎo)光板2的配置不限于圖3。例如，框體4與射出側(cè)相反側(cè)主面22粘結(jié)也可。配置于導(dǎo)光板2的多個(gè)LED3使用將多個(gè)LED排列配置在基板上的LED模塊也可。在將多個(gè)LED3配置于導(dǎo)光板2的情況下，雖然裝配變得繁雜，但是通過(guò)在基板設(shè)置電力供給用的布線，從而能夠減輕裝配變得繁雜的問(wèn)題。在該情況下，能夠在LED模塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)電源裝置6的功能。在圖3中，將導(dǎo)光板2的下側(cè)表示為射出側(cè)主面21，將上側(cè)表示為射出側(cè)相反側(cè)主面22。射出側(cè)主面21和射出側(cè)相反側(cè)主面22在厚度方向隔開(kāi)厚度T (cm)的間隔。從各LED3入射到入射端面的光從射出側(cè)主面21射出。因此，在導(dǎo)光板2的寬度方向端面(成為導(dǎo)光板2的側(cè)面的I對(duì)端面、兩短邊側(cè)的端面)以及射出側(cè)相反側(cè)主面22配備反射要素也可。作為反射要素，能夠通過(guò)Al等金屬蒸鍍、招帶(aluminium tape)或白色帶等的反射性帶、反射性白色涂料的涂敷等來(lái)設(shè)置。此外，不妨礙在導(dǎo)光板2的寬度方向的至少ー個(gè)端部也配備LED。此外,雖然在上述實(shí)施方式中，作為導(dǎo)光板2的ー個(gè)例子,使用板狀的導(dǎo)光板進(jìn)行了說(shuō)明，但是不僅限于此。例如，也可以是多角柱的形狀?？墒牵?dāng)考慮光的利用效率時(shí)，優(yōu)選為板狀。如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，能提供如下這樣的照明裝置通過(guò)在照明裝置中使用LED以及上述的導(dǎo)光板，從而除了 LED的優(yōu)點(diǎn)，例如，能源效率高、也不使用有毒的水銀、進(jìn)而壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)之外，還光漫射特性良好且直視時(shí)晃眼少。
實(shí)施例<實(shí)施例>
使用普通的擠壓成形機(jī)，將含有O. 002質(zhì)量％的體積平均粒徑I μ m的氧化鈦粒子的丙烯酸樹(shù)脂((株)可樂(lè)麗制PARAPET)以厚度5_制造導(dǎo)光板用基板。將上述導(dǎo)光板用基板切斷成導(dǎo)光方向的長(zhǎng)度L(導(dǎo)光長(zhǎng)度):100mm、寬度W :1500mm，對(duì)4邊的端面(入射端面、與入射端面相向的端面以及兩個(gè)側(cè)面，換言之兩個(gè)主面以外的面)實(shí)施研磨加工，作成導(dǎo)光板。接下來(lái)，在得到的導(dǎo)光板的射出側(cè)相反側(cè)主面重疊與導(dǎo)光板的主面幾乎相同的形狀的白色反射膜(古河電氣エ業(yè)(株)制MC-PET)。進(jìn)而，在成為導(dǎo)光板的側(cè)面的I對(duì)端面(兩短邊側(cè))粘貼反射鋁帶。另外，將75個(gè)O. 3W的白色LED以20mm間距配置在玻璃-環(huán)氧基板上，將該LED單元固定于招制槽(channel),制作1500mm長(zhǎng)度的LED模塊。制作了 2個(gè)該模塊。之后，在重疊有反射板的導(dǎo)光板的兩個(gè)長(zhǎng)邊配置該LED模塊并嵌入于框體。在框體的短邊兩端，作為嵌合于熒光燈器具燈座的電源端子而安裝雄型突起插腳，形成AC電源電路，與LED用電源裝置(AC/DC適配器(adapter))連接。電源裝置將從電源端子導(dǎo)入的交流電流變換為直流電流向各LED供給。 在此，導(dǎo)光板的寬度W是1500mm，長(zhǎng)度L是100mm，W/L/2是1500/100/2=7. 5。使用的LED的數(shù)量是150 (75X2)個(gè)，滿足W/L/2個(gè)以上。<比較例1>
作為以往型的熒光燈，使用I個(gè)40W白色直管型熒光燈。<比較例2>
作為熒光燈型LED照明裝置，使用日本Advantage株式會(huì)社制“40W1列CLEAR”型。(138個(gè)LED 9mm間距)
<評(píng)價(jià)>
如圖4所示那樣，在墻面102安裝白色反射板104，在其觀察側(cè)設(shè)置實(shí)施例的照明裝置或比較例的照明裝置來(lái)作為光源101。在墻面103以能在上下方向可動(dòng)的方式設(shè)置有照度計(jì)105。此外，設(shè)置有黑絨布(flannel) 106。點(diǎn)亮光源101，在正面方向分別測(cè)定在離開(kāi)了作為測(cè)定距離的3000mm的位置的正面以及上方向的照度。在此，以測(cè)定高度Omm為正面。針對(duì)該測(cè)定結(jié)果在圖5中示出以在正面的照度為基準(zhǔn)進(jìn)行歸一化的圖表。具體地說(shuō)，在圖5中，分別針對(duì)實(shí)施例以及比較例，將在正面的照度表示為基準(zhǔn)值，將在上方向的照度相對(duì)于基準(zhǔn)值的比例表示為歸ー化照度(％)。如圖5所示，本發(fā)明的照明裝置示出了與熒光燈幾乎同等優(yōu)越的漫射特性。另ー方面，比較例2的熒光燈型LED的漫射特性非常狹窄。此外當(dāng)直視光源裝置時(shí)比較例2的熒光燈型LED會(huì)晃眼，但是本發(fā)明的照明裝置不晃眼。再有，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，在不脫離主g的范圍內(nèi)能適當(dāng)變更。本申請(qǐng)要求以2009年11月6日申請(qǐng)的日本申請(qǐng)?zhí)卦?009-254574號(hào)為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)，在此引用其全部公開(kāi)內(nèi)容。附圖標(biāo)記的說(shuō)明 I照明裝置；
2導(dǎo)光板；
21射出側(cè)主面；
22射出側(cè)相反側(cè)主面；
3 LED ；
4框體；
5電源端子；
6電源裝置；
7散熱板；101光源；
102、103 墻面；104白色反射板；105照度計(jì)； 106黑絨布。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，其中，具備 導(dǎo)光板，使從端面入射的光從主面射出； 多個(gè)LED，配備于所述端面； 框體，收容所述導(dǎo)光板和所述多個(gè)LED ；以及 所述多個(gè)LED的電源端子， 在所述導(dǎo)光板中，導(dǎo)光方向的長(zhǎng)度L (cm)和導(dǎo)光板的與所述導(dǎo)光方向以及導(dǎo)光板的厚度方向正交的寬度W (cm)是W/L≤10， 所述多個(gè)LED的數(shù)量是(W/L) /2 (個(gè))以上， 所述電源端子配備于所述框體的端部中的在所述導(dǎo)光板的寬度方向的至少一個(gè)端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明裝置，其特征在于，所述導(dǎo)光板的厚度是固定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的照明裝置，其特征在于，所述導(dǎo)光板的厚度是2mnT30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3的任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，所述導(dǎo)光板的主面和端面是鏡面，在內(nèi)部含有光漫射材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明裝置，其特征在于，所述光漫射材料的折射率和所述導(dǎo)光板的基體材料的折射率之差是O. 4以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的照明裝置，其特征在于，所述光漫射材料的體積平均粒徑是 O. 5 5 μ m,其濃度是 O. 0001 O. 003wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛的任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，能替換直管狀熒光燈來(lái)進(jìn)行使用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過(guò)使用LED，從而除了LED的優(yōu)點(diǎn)之外，還光漫射特性良好且直視時(shí)晃眼少的照明裝置。照明裝置(1)具備使從端面入射的光從主面射出的導(dǎo)光板(2)以及在所述端面的多個(gè)LED(3)，所述導(dǎo)光板(2)的導(dǎo)光方向的長(zhǎng)度L(cm)和導(dǎo)光板(2)的與導(dǎo)光方向以及導(dǎo)光板(2)的厚度方向正交的寬度W(cm)是W/L≥10，LED(3)的數(shù)量是(W/L)/2(個(gè))以上，所述照明裝置(1)具備收容所述導(dǎo)光板(2)和LED(3)的框體(4)以及在所述框體(4)的端部中的、在所述導(dǎo)光板(2)的寬度方向的至少一個(gè)端部的所述LED(3)的電源端子(5)。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102667308SQ20108005003
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者吉村修, 小野陽(yáng)二, 植田達(dá)也 申請(qǐng)人:可樂(lè)麗股份有限公司