JP2012234782A

JP2012234782A - Ｌｅｄライトパネル

Info

Publication number: JP2012234782A
Application number: JP2011112848A
Authority: JP
Inventors: Koji Suzuki; 鈴木　　孝治
Original assignee: ECO TECHNO LABO KK
Current assignee: ECO TECHNO LABO KK
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2012-11-29

Abstract

【課題】効率的な照明を行う。
【解決手段】プラスチック製の導光材１の端部には、導光材の端部から線状の光を入射させる発光素子３が設けられている。導光材の表面には、前記線状の光と平行な方向に伸び、前記導光材の内部に入射してきた光を拡散する光拡散部１ａが設けられている。光拡散部は、導光材にレーザを照射して形成された線状の凹部であって、その凹部の底面には表面が球面状の凸部１０が多数形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、線状光を受け入れて、散乱光を放出する照明器具に関する。

従来より、電球、蛍光灯など各種の照明器具があるが、ＬＥＤを光源としたものも広く利用されるようになっている。ここで、ＬＥＤは、基本的に点状の光源であり、射出光は、細い線状となる。そこで、ＬＥＤからの射出光を拡散することが提案されており、特許文献１では、複数の線状通路に線状光を入射して、線状通路で散乱させて、面状の光とすることが示されている。

特開２００６−２８５１８１号公報

ここで、照明器具においては、光の散乱を効率的に行い、エネルギー効率を高く維持しながら、比較的均一な光を放出することが要求される。

本発明は、プラスチック製の導光材と、この導光材の端部に対抗して配置され、前記導光材の端部から線状の光を入射させる発光素子と、前記導光材の表面に形成され、前記線状の光と平行な方向に伸び、前記導光材の内部に入射してきた光を拡散する光拡散部とを有し、前記光拡散部は、導光材にレーザを照射して形成された線状の凹部であって、その凹部の底面には微細な表面が球面状の凸部が多数形成されていることを特徴とする。

また、前記表面が球面状の凸部の平面方向の大きさは、０．１μｍ〜５μｍであることが好適である。

また、前記導光材は平板状であり、導光材の対抗する２辺に複数のＬＥＤからの複数の線状の光であって、互いに平行な光を受け入れ、導光材の一表面に複数の光拡散部が形成されていることが好適である。

また、前記光拡散部の配置間隔は、前記ＬＥＤの配置間隔より狭いことが好適である。

また、前記本体に照射するレーザは、パルス状であって、そのエネルギーにより、導光材が溶解し、これが凝固することで、前記凸部が形成されることが好適である。

凸部による、光散乱効果が大きく、効率的な光散乱を行うことができる。

実施形態に係る照明器具の一部断面を示した図である。平板状の導光材１が見えるように示した平面図である。端部構造の一部断面を示した図である。凹部１ａの平面横成を示す模式図である。凹部１ａの断面構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態は、四角平板状の照明器具である。

図１には実施形態に係る照明器具の一部断面を示した模式図、図２には平板状の導光材１が見えるように示した模式図が示してある。導光材１は、例えば１２００ｍｍ×１１０ｍｍで厚み５ｍｍ程度の平板状のアクリル板であり、その表面に線状の凹部１ａが等間隔で多数形成されている。この凹部１ａが線状の光拡散部を構成する。

導光材１の上面（図１における上側）には、導光材１の全面を覆う反射板２ａが配置されている。一方、導光材の下面（図１における下側）には、両端部のみを覆う反射板２ｂが２ｂが配置されている。すなわち、導光材１の両端（図１，２における左右両端）が反射板２ａ、２ｂによって挟み込まれている。

この反射板２ａ、２ｂの両端部は、ＬＥＤ基板３ａに接続されている。このＬＥＤ基板３ａは、例えばカーボンで構成され、図２に示すように導光材１の図における左右両端に対抗するように設けられており、その導光材１に対向する面には、複数の発光素子としてＬＥＤ３が等間隔で設けられている。導光材１のＬＥＤ３に向く面は鏡面仕上げされており、ＬＥＤ３から線状の光が導光材１の両端面から入射される。

この例では、導光材１の線状の凹部は幅２ｍｍ程度であって、これが７ｍｍピッチで形成されており、ＬＥＤ３は２０ｍｍピッチでＬＥＤ基板３ａ上に配置されている。

また、ＬＥＤ基板３ａは、フレーム４に固定されている。このフレーム４は、導光材１の周辺を保持している。図示は省略したが、フレーム４の反射板２，２ａや導光材１との接触部分には、ゴムパッキンなどが挿入されている。そして、フレーム４は固定金具を用いてねじで導光材１側に押しつけられることでゴムパッキンを介し反射板２，２ａや、導光材１がフレーム４に固定するようになっている。さらに、フレーム４全体を覆って、カバー５が配置されている。

このような照明器具において、ＬＥＤ３からの光が導光材１の両端部から入射される、ＬＥＤ３からの射出光は基本的に線状の光であるが、導光材１に入射する際や、入射後において散乱される。時に上方向にいった光は、線状の凹部１ａに入射し、ここに形成されている部分球状（表面が球面状、滴状）の突部によりさらに散乱され、導光材１の下面全体から射出される。なお、ＬＥＤ３は反射板２ａ、２ｂに挟まれているため射出光は、そのほとんど全部が導光材１に入射する。また、導光材１の上面は反射板２ａで覆われているため、導光材１から上方に抜けた光は、反射板２ａによって反射され、下方に射出される。すなわち、導光材１の端部は、反射板２ａ、２ｂに囲まれた直方体状の空間となっており、ＬＥＤ３からの光が、効率的に導光材１内に入射するようになっている。

これによって、ＬＥＤ２から射出される光の９５％程度が導光材１の下面から放出され、エネルギー効率のよい照明ができる。

図３には導光材１の端部についての拡大図である。このように、フレーム４は、垂直部から直角方向に２度曲がり、反射板２ｂを下から支えている。

図４には、線状の凹部１ａの拡大模式図（平面）、図５には、線状の凹部１ａの拡大模式図（断面）が示されている。このように、凹部１ａは、台形状に削られており、表面が球面状の凸部１０が多数形成されている。

この凸部１０は、平面方向の大きさが、７μｍ程度であり、その高さがその１／５程度であることが好適である。

また、凹部１ａおよび凸部１０の形成には、レーザ加工機を利用する。

レーザ加工機を利用して、深さ０．４ｍｍ、幅２ｍｍ程度で、全幅に渡る凹部１ａを形成する。そして、この際の凸部の大きさが、径０．２μｍ〜１２μｍ（特に、０．５〜０．９μｍ）程度、高さ１／３〜１／７（特に、１／５）程度となるように、レーザパワーを調整する。この凸部１０は、導光材１が一端溶解し、再度凝固したもので、材質的には導光材１と同一であるが、凝固する過程で凝縮し、表面が丸くなる。そして、この表面が丸くなった滴状の凸部１０が多数形成されることで、導光材１の内部から上方に向かってきた光線について、効果的に散乱することができる。また、この凹部１ａを線状ではなく、全面に形成することもできるが、作業量が多くなるだけで、下方に向けての照度が上がるわけではない。

反射板２ａを全面に配置しておき、線状の凹部１ａは、適当な間隔で形成した方が効果的である。

なお、上記実施形態は、導光材１として平板を用いたが、四角柱や円柱状のものでもよい。この場合、光射出側以外の側面を反射板で多い、側面に適当な間隔で凹部１ａを形成すればよい。

１導光材、１ａ凹部、２（２ａ，２ｂ）反射板、３ＬＥＤ、３ａＬＥＤ基板、４フレーム、５カバー、１０凸部

Claims

プラスチック製の導光材と、この導光材の端部に対向して配置され、前記導光材の端部から線状の光を入射させる発光素子と、前記導光材の表面に形成され、前記線状の光と平行な方向に伸び、前記導光材の内部に入射してきた光を拡散する光拡散部とを有し、前記光拡散部は、導光材にレーザを照射して形成された線状の凹部であって、その凹部の底面には表面が球面状の凸部が多数形成されていることを特徴とするＬＥＤライトパネル。
請求項１に記載の照明器具であって、前記表面が球面状の凸部の平面方向の大きさは、０．１μｍ〜５μｍであることを特徴とするＬＥＤライトパネル。
請求項１または２に記載の照明器具であって、前記導光材は、平板上であり、導光材の対向する２辺に複数のＬＥＤからの複数の線状の光であって、互いに平行な光を受け入れ、導光材の一表面に複数の光拡散部が形成されていることを特徴とする照明器具。
請求項３に記載の照明器具であって、前記光拡散部の配置間隔は、前記ＬＥＤの配置間隔より狭いことを特徴とするＬＥＤライトパネル。
請求項１または２に記載のＬＥＤライトパネルの製造方法であって、前記本体に照射するレーザはパルス状であって、そのエネルギーにより、導光材が溶解し、これが凝固することで前記凸部が形成されることを特徴とするＬＥＤライトパネル。