[发明专利]光学部件和使用该光学部件的照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过使用反射板或透镜来折射从光源如发光二极管(LED)等发出的光且从投光面投射光的光学部件，以及使用该光学部件的照明设备。

背景技术

在常规的照明设备中，有时候光并非均匀地从投光面上被投射出，这就产生了照明不均匀或颜色不均匀，导致难以实现照射面的照明均匀。多种装置和方法都试图减少照明不均匀。

例如，已知一种减少照射面上照明不均匀或颜色不均匀的方法，通过在如图7A所示照明设备的光学部件的投光面上提供凹窝状凹陷部7a来实现。该凹陷部7a是规则的六边形并且被设置为其间没有间隙的蜂窝结构。使用该蜂窝结构就形成了透光率不同的光变暗区域，因此光线可彼此干涉。照射面上的照明不均匀减少了同时保持了光线的透光率。

为减少照明设备中产生照明不均匀，公开了一种包括用于光源罩的模制本体的照明设备，该模制本体抗树脂降解且能够实现照射面更少的亮度不均匀和更高的亮度均匀性(例如参见日本专利申请2009-76343)。

但是，即使照明设备运用了其中凹陷部7a以蜂窝结构设置在投光面上的常规光学部件7，仍然存在的问题是，在如图7B所示的照射面8上产生了照明不均匀。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够减少导致照射面难看的照明不均匀或颜色不均匀并最终使得照射面美观的光学部件，以及使用该光学部件的照明设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于折射从光源发出的光并且从其投光面投射出光的光学部件，包括：形成于投光面上的多个凹陷部或凸出部，这些凹陷部或凸出部同心地设置在具有共同中心点的多个圆上，并且在这些圆上彼此相邻的凹陷部或凸出部被设置成就从该中心点延伸出的辐射线而言处于不同相位位置。

优选地，所述圆被以相等间距设置。

光源被设置在光学部件的与投光面相反的侧面处，凹陷部或凸出部的位置越接近光源则凹陷部的深度或凸出部的高度变得越大。

优选凹陷部或凸出部具有被设定为满足方程式(1)-(5)的中心坐标(x，y)：

(1)0＜D_n+1-D_n≤2·d，其中d是平面图所见的凹陷部或凸出部的半径，n是从中心点计数的圆的层级，并且D_n是从中心点计数的第n个圆的半径；

(2)0＜k_n＜2·D_n·π/d，其中k_n是存在于从中心点计数的第n个圆上的凹陷部或凸出部的数目(一个整数)；

(3)θ_n＝360°/k_n，其中θ_n是彼此相邻的凹陷部或凸出部的中心之间的角度；

(4)x＝D_n·cos(θ_n·A_m+b_n)，其中A_m是等差数列，其中第一项是1，公差为1且最后一项是k_n，并且b_n是每个凹陷部或凸出部的中心的相位；以及

(5)y＝D_n·sin(θ_n·A_m+b_n)。

凹陷部或凸出部的中心坐标(x，y)被设定为满足方程式(6)-(8)：

(6)θ_n＝360°/(6·n)，其中n是从中心点计数的圆的层级，并且θ_n是彼此相邻的凹陷部或凸出部的中心之间的角度；

(7)其中d是平面图中所见的凹陷部或凸出部的半径，b_n是每个凹陷部或凸出部的中心的相位(该相位符合Fibonacci sequence(斐波那奇数列)、Tribonacci数列、Tetranacci数列、Lucas数列和均匀分布的随机数之一)，并且k_m是等差数列，其中第一项是1，公差为1且最后一项是6·n；以及