CN1912457A - 面照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是，即使在单色的情况下也不会引起亮度不匀，能够获得高亮度，即使在混色的情况下，也可以出射没有色相不匀的均匀照明光。其解决方案为，将以平面侧作为发光面(5)的透明导光板(6R、6G、6B)叠层，形成以正面作为发光面(2)的透明导光体(B)，以规定的间距将各种颜色的LED(4R、4G、4B)安装到前述导光板(6R、6G、6B)的侧面上，通过将LED(4R、4G、4B)对于各种颜色的每一种点亮/熄灭/调光，可以照射任意颜色的照明光。

Description

面照明装置
技术领域
本发明涉及在透明导光体的内部使光散射、从成为发光面的正面侧使该散射光均匀地出射的面照明装置。
背景技术
图像检查广泛用于工业制品的检查、质量管理等，在工场内，为了将制品清晰地摄像，要求能够长时间连续地照射稳定的照明光并且消耗电力少的照明装置。
因此，提出了在将正面作为发光面的透明导光体的侧面配置LED...使从各个LED...发出的照射光在导光体的内部散射，使之从发光面出射的面照明装置的方案。
[专利文献1]特许第3187280号公报
藉此，由于利用LED作为光源，所以，通过电流控制可以长时间照射照明光，消耗电力少，从而可以降低维护成本和运转成本。
而且，由于最近开发了高亮度的LED，所以，通过配置这些LED，作为照明光源，可以确保足够的亮度。
不过，在使用这种照明装置的情况下，由于检查对象的原因，有时难以透射/反射特定波长的光，所以，希望在通用***中能够任意选择照明光的波长(颜色)。
因此，还提出了一种的照明装置，该照明装置在侧面依次配置RGB各种颜色的LED，或者配置在各个元件内配有RGB片的彩色LED，通过对各种颜色进行光量控制，能够以任意的颜色发光。
但是，即使将RGB各种颜色的LED没有间隙地排列，由于不得不以相当于元件的直径的量的间距配置，所以，各种颜色的光不能充分混色，存在产生色相不匀的问题。另外，在照射单色的照明光时，由于在相同颜色的LED之间会形成相当于3个间距的间隔，所以，引起亮度不均匀，由于各种颜色的元件数变成1/3，所以，通过简单的计算，存在亮度降低1/3的问题。
与此相对，如果采用在各个元件内配备RGB片的彩色LED，则不会产生由装置配置间距引起的色相不匀，但是，由于各个片的发光特性(色调、亮度)不同，所以，容易产生色相不匀，由于不可能将彩色LED分解来更换片，所以，消除这种色相不匀很困难。
而且，由于为了将光均匀混色而采用光扩散处理剂等，所以，存在亮度进一步降低的问题。
进而，在进行单色照明的情况下，为了照射高亮度的光，不得不使用高亮度的LED，由于亮度依赖于所使用的LED的各个元件的光学特性，所以，不能以高于它的亮度使之发光。
发明内容
因此，本发明的技术课题为：即使在单色时也不会引起亮度不均匀，能够获得高亮度的照明光，即使在混色的情况下，也会出射没有色相不匀的均匀的照明光。
为了解决上述课题，本发明的面照明装置，以正面作为发光面，在至少将一个侧面作为LED的安装面的透明导光体上，安装发光波长不同的多种LED，使来自于各个LED的照射光在导光体内部散射，从前述发光面出射，其特征在于，前述透明导光体通过将多层透明导光板使发光面朝着正面地叠层形成，将前述LED以规定的间距安装在成为前述导光体的LED安装面的各个导光板的侧面，同时，以各个列都相等的方式选定沿着发光方向排列配置的LED的发光波长的组合。
根据本发明的面照明装置，由于透明导光体例如用叠层成3层的导光板构成，在各个导光板上按照色别排列配置RGB三原色的LED，所以，从各种颜色的LED照射的光在透明导光体的内部散射，从正面的发光面出射。
从而，在进行单色照明的情况下，如果只点亮其中任何一种颜色的LED的话，其光在透明导光体内部散射，从正面的发光面出射。由于可以使LED靠近地排列配置，所以，不会像将RGB的LED排列成一列时那样，在相同颜色的LED之间形成相当于3个间距的间隔，不会引起亮度不均匀。
另外，由于不会减少每一种单色的元件数，所以，亮度也不会降低。
进而，在进行混色照明的情况下，如果点亮任意两种颜色以上的LED，其光在透明导光体内部散射，从发光面出射。由于排列配置各种颜色的LED的导光板相对于发光方向前后配置，所以，不会引起色相不匀，可以从发光面出射均匀的混色光。
附图说明
图1是表示根据本发明的面照明装置的一个例子的剖视图。
图2是表示其主要部分的透视图。
图3是放大地表示散射凹部的说明图。
图4是表示其它实施形式的说明图。
具体实施方式
在本例中，为了达到即使是单色也不会引起亮度不均匀，能够获得高亮度的照明光，在混色的情况下，也能够出射没有色相不匀的均匀照明光的目的，将多层透明导光板使其发光面朝着正面地叠层，以形成透明导光体，在各个导光板的侧面安装LED，同时，使沿着发光方向排列配置的LED的发光波长的组合在各个列都相等。
图1是表示根据本发明的面照明装置的一个例子的剖视图，图2是表示其主要部分的透视图，图3是放大地表示散射凹部的说明图，图4是表示另外的实施形式的说明图。
【实施例1】
图1～图3所示的面照明装置1，在以正面作为发光面2、至少将一个侧面作为LED安装面3的透明导光体B上，安装RGB三原色的LED4R、4G、4B作为发光波长不同的多种LED，使来自于各个LED4R、4G、4B的照射光在导光体B的内部散射，从发光面2将该散射光均匀地出射。
在本例中，将以平面部作为发光面5的透明导光板6R、6G、6B使其发光面5朝着正面地叠层三层，构成透光导光体B，在成为LED安装面3的各个透明导光板6R、6G、6B的侧面以相等的间距各形成6个LED安装孔7...，在各个导光板6R、6G、6B上排列配置红色LED4R、绿色LED4G以及青色LED4B。
藉此，沿着发光方向排列配置的LED4R、4G、4B的发光波长的组合以各个列都相等的方式选定。
在各个透明导光板6R、6G、6B的底面8上形成使从各个LED4R、4G、4B入射的光散射的散射凹部9...。
该散射凹部9...形成与LED安装面3平行的线状，并且，以随着离开LED安装面3、间距变窄的方式形成。
这样，通过使线状的散射凹部9...的间距变化，靠近LED安装面3侧散射光的量少，随着远离LED安装面3，散射光的量增多，藉此，可以从发光面5照射均匀的散射光。
散射凹部9的形状是任意的，例如如图3所示，形成V形槽，或者通过利用激光加工以0.1mm的间距连续地形成底面的直径×深度为0.1m m×0.1mm的圆锥形的点状的凹坑，从而形成线状。
在连续地形成圆锥形的凹坑的情况下，与V形槽相比，可以将从LED4R、4G、4B入射的光更无规则地散射，从而，提高从发光面2照射的光的均匀性。
进而，透明导光体B容纳到发光面2及LED安装面3敞开、将除此之外的面用光散射板包围的外壳10内。
藉此，将光散射板贴紧到发光面2及LED安装面3之外的面上，将从各个面出射到外部的散射光反射到导光体B的内部，可以将其一部分作为照明光有效地加以利用。
另外，在各种颜色的LED4R、4G、4B上，连接将各种颜色的LED4R、4G、4B点亮/熄灭、进行调光的驱动电路11R、11G、11B，可以对每一个发光波长控制光量。
上面是本发明的一种结构的例子，下面对其作用进行说明。
面照明装置1，其透明导光体B由叠层成三层的导光板6R、6G、6B构成，在各个底面8上形成使从各个LED4R、4G、4B入射的光散射的散射凹部9...，所以，从各种颜色的LED照射的光被散射凹部9...散射，它的一部分通过导光板6R、6G、6B的发光面5朝向导光体B的发光面2。
另外，到达导光体B的发光面2之外的面的光，由外壳10反射到导光体B的内部，它的一部分作为照明光被有效地利用。
此外，在进行单色照明的情况下，如果借助驱动电路11R、11G、11B只使LED4R、4G、4B中的任何一个颜色点亮的话，该光首先被对应的透明导光板6R、6G、6B的散射凹部9...及周围的散射板散射，该散射光朝向导光体B的发光面3。
这时，由于各种颜色的LED4R、4G、4B靠近地排列配置，所以，不会像将RGB的LED排列成一列时那样在相同颜色的LED之间形成相当于3个间距的间隔，不会产生亮度的不均匀，可以获得均匀的单色照明
另外，由于不减少每一种颜色的元件数，所以，亮度也不会降低。
其次，在进行混色照明的情况下，如果通过驱动电路11R、11G、11B将LED4R、4G、4B的任意两种颜色以上的LED点亮的话，该光首先被对应的透明导光板6R、6G、6B的散射凹部9...及周围的散射板散射，该散射光朝向导光体B的发光面3。
由于排列配置有各种颜色的LED4R、4G、4B的导光板6R、6G、6B相对于发光方向前后配置，所以，不会引起色相不匀，可以从发光面3出射均匀的混色光。
这时，如果根据需要对各种颜色的LED4R、4G、4B的光量进行控制的话，可以照射任意颜色的照明光。
【实施例2】
在上面的说明中，对于将各种颜色的LED4R、4G、4B分别安装到各导光板6R、6G、6B的每一个上的情况进行了说明，但是，本发明并不局限于此，只要沿着发光方向排列配置的LED4R、4G、4B的发光波长的组合在各列都相等，其顺序也可以不同，例如，如图4所示，也可以在三层导光板6U、6M、6D的每一个上以沿着发光方向不重复的方式排列配置RGB的LED4R、4G、4B。
另外，LED只要是两种颜色以上即可，并不局限于三种颜色，进而，并不局限于可见光，只要波长不同，也可以发出红外光及紫外光。
进而，驱动电路11R、11G、11B，也可以只进行点亮/熄灭，不进行光量的控制。
进而，在作为高亮度单色照明使用的情况下，如果在图4中在三层(多层)导光板6U、6M、6D的每一个上，代替RGB的LED4R、4G、4B，排列配置任意发光颜色的LED、例如高亮度的白色LED的话，通过简单的计算可以作为三倍亮度的单色照明使用。
工业上的利用可能性
本发明适合用于在透明导光体的内部使光散射、从成为发光面的正面侧将该散射光均匀地出射的面照明装置。

Claims (10)

1.一种面照明装置，以正面作为发光面，在至少将一个侧面作为LED安装面的透明导光体上安装发光波长不同的多种LED，使来自于各个LED的照射光在导光体内部散射，从前述发光面出射，其特征在于，
将多层透明导光板使其发光面朝着正面地进行叠层，形成前述透明导光体，
将前述LED以规定的间距安装在成为前述导光体的LED安装面的各个导光板的侧面，同时，以各个列都相等的方式选定沿着发光方向排列配置的LED的发光波长的组合。
2.如权利要求1所述的面照明装置，其特征在于，配备有对于每一发光波长将前述LED点亮/熄灭、或者调光的驱动电路。
3.如权利要求1所述的面照明装置，其特征在于，前述透明导光体是将与LED的种类相对应的数量的前述导光板叠层而构成的。
4.如权利要求1所述的面照明装置，其特征在于，在前述各个导光板上安装发光波长相等的LED。
5.如权利要求1所述的面照明装置，其特征在于，前述透明导光体是将安装有RGB各种颜色的LED的三层透明导光板叠层而构成的。
6.如权利要求1所述的面照明装置，其特征在于，在前述各个导光板的底面部形成使从前述LED入射的光散射的散射凹部。
7.如权利要求1所述的面照明装置，其特征在于，前述散射凹部形成与LED安装面平行的线状，并且，以随着离开LED安装面间距变窄的方式形成。
8.如权利要求7所述的面照明装置，其特征在于，前述线状的散射凹部是在其长度方向上连续地形成点状的凹坑而构成的。
9.如权利要求1所述的面照明装置，其特征在于，前述透明导光体的发光面及LED安装面之外的面被光散射板包围而构成。
10.一种面照明装置，以正面作为发光面，在至少将一个侧面作为LED安装面的透明导光体上安装多个LED，使来自各个LED的照射光在导光体内部散射，从前述发光面出射，其特征在于，
将多层透明导光板使其发光面朝着正面地进行叠层，构成前述透明导光体，
前述LED以规定的间距安装到成为前述导光体的LED安装面的各个导光板的侧面上。
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