CN102278703A - 光束控制部件、发光装置以及照明装置 - Google Patents
光束控制部件、发光装置以及照明装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102278703A CN102278703A CN2011101272029A CN201110127202A CN102278703A CN 102278703 A CN102278703 A CN 102278703A CN 2011101272029 A CN2011101272029 A CN 2011101272029A CN 201110127202 A CN201110127202 A CN 201110127202A CN 102278703 A CN102278703 A CN 102278703A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- incident
- control member
- flux control
- optical axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
- F21V5/045—Refractors for light sources of lens shape the lens having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
- G09F13/04—Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
- G09F13/0409—Arrangements for homogeneous illumination of the display surface, e.g. using a layer having a non-uniform transparency
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
- G09F13/04—Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
- G09F13/14—Arrangements of reflectors therein
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Abstract
本发明涉及光束控制部件、发光装置以及照明装置。光束控制部件可对与发光元件的光轴大致平行配置的被照射面均匀照明,能减轻照明装置重量。其与发光元件(10)一同配置在被照明部件端部侧,将自发光元件(10)的光从入射面(14)向内部入射后从出射面(15)射出。入射面(14)具有配置成位于与被照射面大致平行的发光元件(10)的光轴上的第一入射面部(18)和位于围绕第一入射面部(18)的位置的第二入射面部(20)。入射面(14)及出射面(15)形成为,经过第一入射面部(18)并从出射面(15)射出的光中自光轴角度最大的光,比经过第二入射面部(20)并从出射面(15)射出的光中自光轴角度最大的光,自光轴的角度更大。
Description
相关申请的交叉引用
本申请享有并要求2010年5月18日提交的日本发明专利申请No.2010-114721和2010年10月4日提交的日本发明专利申请No.2010-224776的权益,该日本发明专利申请的包括说明书、附图和摘要在内的公开内容通过全文引用而包含于本申请中。
技术领域
本发明涉及对从发光元件(例如LED:发光二极管)发光的光方向进行控制的光束控制部件、具备该光束控制部件的发光装置以及使用该发光装置从背面侧对被照明部件的被照射面(例如广告板)进行照明的照明装置。
背景技术
照明装置中有从背面侧对广告板等具有透光性的被照明部件进行照明的类型。近几年来,作为这种照明装置的光源,使用比荧光灯功耗少且使用寿命长的发光元件(例如LED)。
(现有例1)
图1是以发光元件102作为光源的现有照明装置101的示意图。在照明装置101中,在对置地配置了一对被照明部件103、103的壳体104中的顶板105的内面,配置有发光元件102。照明装置101利用自发光元件102射出的光从内侧对被照明部件103、103的被照射面103a、103a进行照明。
但是,图1所示的照明装置101中,被照明部件103、103中的发光元件102附近部分被明亮照明,而远离发光元件102的部分较暗,在被照明部件103、103中有限的区域(发光元件102附近区域)出现特异的明亮部(参照图7的照度表示线D)。因此,照明装置101无法对被照明部件103、103的被照射面103a、103a进行均匀照明。
(现有例2)
图2是为了解决图1所示照明装置101的问题点的现有照明装置111的示意图。在图2所示的照明装置111中,在对置地配置了一对被照明部件112的壳体103的内部,配置有一对导光板114。在照明装置111中,将从配置在各导光板114侧面的发光元件115发出的光向导光板114的内部入射,并使入射到该导光板114内部的光以面状从与被照明部件112对置的导光板114的出射面射出。由此,照明装置111能够从背面侧对被照明部件112进行均匀照明(参照专利文献1)。
但是,照明装置111为了对被照明部件112的整个面进行均匀照明,必须使用与被照明部件112大致相同面积的导光板114,所以存在整体重量过重的问题。
(现有例3)
已知有为了减轻该照明装置111的重量,使用如图3所示的透镜(光束控制部件)120来代替导光板14的现有技术。该现有技术中,透镜120以覆盖发光元件121的方式配置,并将自发光元件121发出的光经由透镜120射出,并由该射出光对被照明部件进行照明(参照专利文献2)。
专利文献
专利文献1:日本特开2002-40261号公报
专利文献2:日本特开2008-141152号公报
发明内容
但是,由于图3所示的透镜120将自发光元件121发出的光以与光轴L1平行的方式射出,因此,不能对与光轴L1大致平行地配置的被照明部件103、103进行均匀照明。
本发明的目的在于,提供能够对与发光元件的光轴大致平行地配置的被照射面进行均匀照明且能够减轻照明装置重量的光束控制部件、具备该光束控制部件的发光装置以及具备该发光装置的照明装置。
本发明的光束控制部件采用以下结构,其与发光元件一同配置在被照明部件的端部侧,将自所述发光元件发出的光从入射面向内部入射之后再从出射面射出,并且利用自所述出射面射出的光对所述被照明部件的被照射面进行照明,在所述光束控制部件中,所述入射面具有:第一入射面部,其被配置成位于与所述被照射面大致平行的所述发光元件的光轴上,且位于与所述发光元件一对一对置的位置;第二入射面部,位于围绕所述第一入射面部的位置;其中,所述第一入射面部被形成为,使从所述发光元件射出的光束中的光束中央部的光向所述出射面入射;所述第二入射面部由围绕所述第一入射面部且以所述光轴为中心呈同心圆状形成的多个环状的棱镜突起群构成,并且被形成为使所述光束中央部的光以外的光入射;所述棱镜突起具有:第一倾斜面,使所述光束中央部的光以外的光入射;第二倾斜面,将从该第一倾斜面入射的光向所述出射面侧进行全反射;其中,所述入射面及所述出射面形成为,与经过所述第二入射面部并从所述出射面射出的光中自所述光轴的角度最大的光相比,经过所述第一入射面部并从所述出射面射出的光中自所述光轴的角度最大的光,其自所述光轴的角度更大。
根据本发明,与仅使用发光元件对与发光元件的光轴大致平行地配置的被照明部件进行照明的情况相比,避免在被照明部件的发光元件附近产生特异的明亮部,能够对被照明部件进行均匀照明。而且,使用本发明的光束控制部件的照明装置,由于光束控制部件与发光元件一同配置在被照明部件的端部侧,所以同使用具有与被照明部件的被照射面大致相同出射面积的导光板的照明装置相比,能够减轻照明装置整体的重量。
附图说明
图1是现有例1的照明装置的剖视图。
图2是现有例2的照明装置的剖视图。
图3是现有例3的透镜的剖视图。
图4是本发明的实施方式的照明装置及构成该照明装置的发光装置的示意图。
图5是本发明的实施方式1的光束控制部件的示意图。
图6是用于说明本发明的实施方式1的光束控制部件功能的示意图。
图7是在本发明的照明装置中被照明部件的被照射面的照度,与在现有例1的照明装置中被照明部件的被照射面的照度进行比较的示意图。
图8是图4的照明装置的变形例的示意图。
图9是使用在图8所示的照明装置中的反射部件的变形例的示意图。
图10是本发明的实施方式2的光束控制部件的示意图。
图11是用于说明本发明的实施方式2的光束控制部件功能的示意图。
图12是在使用本发明的实施方式2的光束控制部件的照明装置中被照明部件的被照射面的照度,与在现有例1的照明装置中被照明部件的被照射面的照度进行比较的示意图。
图13是本发明的实施方式3的光束控制部件的示意图。
图14是用于说明本发明的实施方式3的光束控制部件功能的示意图。
附图标记:
1、1A:照明装置
2:发光装置
3:被照明部件
3a:被照射面
10:发光元件(例如LED)
11:光束控制部件
14:入射面
15:出射面
18、30:第一入射面部
20:第二入射面部
21~24:棱镜突起
21a~24a:第一倾斜面
21b~24b:第二倾斜面
25:反射部件
L1:光轴
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。
(发光装置及照明装置)
图4是本发明的实施方式的照明装置1及构成该照明装置1的发光装置2的示意图。其中,图4的(a)是包含发光装置2的基准光轴L0的照明装置1的示意剖视图,图4的(b)是从斜下方所见的照明装置1的外观立体图。在此,基准光轴L0是指在来自发光装置2的立体射出光束的中心处的光行进方向。
如图4所示,在照明装置1中,相对置地配置有一对具有透光性的平板状的被照明部件3(例如广告板)。被照明部件3、3的下端被底板4所封闭。被照明部件3、3的左侧端之间的间隙和右侧端之间的间隙分别被侧板5、5所封闭。被照明部件3、3的上端被顶板6所封闭。由此,构成内部具有空间7的壳体8。并且,在照明装置1中,在构成壳体8的顶板6的下表面(壳体8的内部侧的面)6a安装有发光装置2。而且,照明装置1由发光装置2从背面侧(空间7侧)的上端侧对一对被照明部件3、3的被照射面(内面)3a、3a进行照明。
而且,在图4所示的照明装置1中,一对被照明部件3、3以该一对被照明部件3、3的间隔从上端侧到下端侧相等(形成平行)的方式被固定在顶板6及底板4上。还有,一对被照明部件3、3可根据发光装置2的射出光特性,被配置成上端侧(顶板6侧)的间隔比下端侧(底板4侧)的间隔大,或者被配置成下端侧(底板4侧)的间隔比上端侧(顶板6侧)的间隔大。即,一对被照明部件3、3只需具有其被照射面3a、3a能够被发光装置2照明的姿势即可,在包含发光元件10的光轴L1的截面中,以光轴L1为轴被配置在对称位置上,或者被配置在非对称位置上。而且,发光装置2以基准光轴L0位于与被照射面3a大致平行的位置的方式被安装在顶板6上。在此,“大致平行”已将发光装置2与壳体8之间的组装误差或者一对被照明部件3、3的姿势考虑在内。
发光装置2将由发光元件10(例如LED、由密封部件密封的LED)发出的光经由光束控制部件11射出。发光元件10与光束控制部件11一对一地对应。发光元件10隔着基板12固定在壳体8的顶板6上,并且,光束控制部件11通过未图示的支座等固定在基板12上。还有,在本实施方式中,以发光元件10的光轴L1(来自发光元件10的立体射出光束的中心处的光行进方向)与基准光轴L0一致的情况为例进行说明。因此,在以下的说明中,将基准光轴L0改写成光轴L1进行说明。
(光束控制部件的实施方式1)
图5是本发明的实施方式1的光束控制部件11的示意图,图6是用于说明本发明的实施方式1的光束控制部件11功能的示意图,其中,图5的(a)是光束控制部件11的俯视图,图5的(b)是沿图5的(a)的A1-A1线剖切的光束控制部件11的剖视图,图5的(c)是光束控制部件11的后视图,图5的(d)是光束控制部件11的侧视图。并且,图6是用于说明光束控制部件11功能的示意图,是以来自发光元件10的发光中心10a的射出光束为例说明的示意图。
光束控制部件11由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等的透明树脂材料、或者透明玻璃形成。光束控制部件11是以覆盖发光元件10的方式被使用的盖状的构件(参照图4及图6)。光束控制部件11具有:入射面14,形成在与发光元件10对置的背面13侧;出射面15,与该背面13侧对置地形成;圆筒状的侧面16,连接这些背面13侧与出射面15。光束控制部件11被形成为,相对于中心轴17旋转对称的形状。光束控制部件11以中心轴17与发光元件10的光轴L1一致的方式安装在基板12上(参照图4及图6)。因此,在以下的说明中,将光束控制部件11的中心轴17适当改写成光轴L1进行说明。
光束控制部件11的入射面14由第一入射面部18和第二入射面部20构成,该第一入射面部18形成在光束控制部件11的背面13侧,该第二入射面部20以围绕该第一入射面部18的方式形成在光束控制部件11的背面13侧。
第一入射面部18是以中心轴17为中心旋转对称的凹面,具有按压球的一部分时形成的那种球面状的凹陷表面或者非球面状的凹陷表面。该第一入射面部18将从发光元件10的发光中心10a射出的光束中中心部(光轴L1附近)的光,折射成直接朝向出射面15进行入射(参照图6)。
第二入射面部20由在第一入射面部18的周围以中心轴17为中心呈同心圆状形成的多个环状的棱镜突起21~24群构成。将从发光元件10射出的光束中除了向第一入射面部18入射的入射光以外的光,聚光成比向光束控制部件11入射之前的状态更靠近光轴L1。该棱镜突起21~24群由第一至第四棱镜突起21~24构成,该第一至第四棱镜突起21~24从径向内侧向径向外侧以相互邻接的方式形成。如图5的(c)所示,第一至第四棱镜突起21~24各自形成环状。并且,第一至第四棱镜突起21~24分别形成为,由朝向发光元件10的方向逐渐收敛的两个倾斜面(第一倾斜面21a~24a及第二倾斜面21b~24b)构成的截面大致呈三角形状(参照图5的(b)、图6)。而且,位于径向内侧(中心轴17侧)的第一倾斜面21a~24a,将除了向第一入射面部18入射的入射光以外的光向光束控制部件11的内部入射。并且,位于径向外侧的第二倾斜面21b~24b,将从第一倾斜面21a~24a入射的光朝向出射面15侧进行全反射(参照图6)。
出射面15的平面形状为圆形(参照图5的(a)),是与中心轴17正交地形成的平面(参照图5的(b)、(d))。入射面14及出射面15形成为,经过第一入射面部18并从出射面15射出的光中自光轴L1的角度最大的光,比经过第二入射面部20并从出射面15射出的光中自光轴L1的角度最大的光,自光轴L1的角度更大(参照图6)。再有,出射面15并不限定于如图5的(b)、(d)所示的平面。只要能够如上所述地将经由第一入射面部18及第二入射面部20向光束控制部件11的内部入射的光进行控制并射出,就可以将出射面15的一部分或者全部做成以中心轴17为中心的凸面(球面或非球面),或者以中心轴17为中心的凹面(球面或非球面)。而且,在出射面15上也可以形成棱镜凸部或棱镜凹部,该棱镜凸部或棱镜凹部位于被照明部件3、3的中间且相对于包含中心轴17的平面具有对称形状。进一步,出射面15的平面形状并不限定于圆形,也可以是椭圆形或矩形等。
侧面16是与中心轴17平行的圆筒面。再有,侧面16并不限定于如图5的(b)所示的形状,也可以是相对于中心轴17倾斜的锥面。而且,侧面16也可以向径向外侧突出形成用于挂上未图示的支座的凸缘或者突起。
再有,在本实施方式中,第二入射面部20并不限定于同心圆状的圆环形状,也可以形成为,在俯视图中脊线呈椭圆形状。
而且,本实施方式的光束控制部件11中的第一入射面部18被形成为,使来自发光元件10的射出光中相当于三十七分之八的光束入射。作为设计值优选为,来自发光元件10的射出光中从第一入射面部18入射的光束占四分之一以下。如果来自发光元件10的射出光中从第一入射面部18入射的光束多于四分之一时,在被照明部件3、3中靠近发光元件10位置上容易产生明亮部。
(本实施方式的照明装置与现有例1的照明装置相比较)
图7是在本实施方式的照明装置1中透过被照明部件3、3的被照射面3a、3a的光到达外表面3b、3b而得到的照度(简称外表面的照度(参照照度表示线A)),与在现有例1的照明装置101(参照图1)中透过被照明部件103的被照射面103a、103a的光到达外表面103b、103b而得到的照度(简称外表面的照度(参照照度表示线D))相比较的示意图。再有,在图7中示意性地表示,假设除了有无光束控制部件11的不同之外、在两个照明装置1、101中其它构成(发光元件10、102及壳体8、104等)为相同结构时的模拟实验结果。并且,在图7中,横轴表示被照明部件3、103的一端到另一端的沿光轴L1的长度(L(mm))。横轴的L=0(mm)对应被照明部件3、103的位于发光元件10、102侧的一端。横轴的L=500(mm)对应被照明部件3、103的另一端。并且,在图7中,纵轴表示在被照明部件3、103的外表面3b、103b上的照度(1x)。再有,进行光束控制部件11的面形状的设计时,假设为发光元件10在发光中心10a进行点发光。另外,有关图7的模拟实验是着眼于从发光元件10的整个发光面射出的射出光束来进行的。
如图7的照度表示线D所示,仅使用发光元件102对被照明部件103进行照明的现有例1的照明装置101中,在被照明部件103的一端附近(L=约20~25(mm))照度最大,所以在被照明部件103的一端附近(发光元件102的附近)产生特异的明亮部。而且,该现有例1的照明装置101中,随着远离最大照度位置(L=约20~25(mm)),照度急剧下降,在L=200(mm)的位置降低到最大照度(约8000(1x))的约1/100的程度,在L=200(mm)~350(mm)的范围中照度进一步递减,在超出L=350(mm)的位置中的照度达到极小的值(0~约30(1x))。
对此,使用本实施方式的光束控制部件11的照明装置1中,如图7的照度表示线A所示,在L=25(mm)~250(mm)的范围中照度保持在约600~1000(1x)之间,在L=250(mm)~500(mm)的范围中照度递减。而且,使用本实施方式的光束控制部件11的照明装置1中,在被照明部件3的另一端(L=500(mm))处的照度维持在与现有例1中在L=约200(mm)位置的照度大致相同的值(参照图7的照度表示线A、D)。
如此,使用本实施方式的光束控制部件11的照明装置1与现有例1相比较,不会在发光元件10的附近产生特异的明亮部,并能够对整个被照明部件3进行均匀照明(参照图7的照度表示线A、D)。
(本实施方式的效果)
如上所述,使用本实施方式的光束控制部件11的照明装置1与现有例1的照明装置101相比较,能够均匀地对与发光元件10的光轴L1大致平行地配置的一对被照明部件3、3进行照明。即,本实施方式的照明装置1与未使用光束控制部件11而仅使用发光元件10、102对被照明部件3进行照明时的相比(与现有例1的照明装置101相比较),还能够对远离发光元件10的底板4附近的被照射面3a、3a进行照明,且不会在发光元件10的附近产生特异的明亮部。
而且,本实施方式的照明装置1中,由于与现有例2的构成照明装置111的导光板114相比,光束控制部件11是极小的构件,所以能够使整体构造简单化的同时,能够减轻整体重量。
(照明装置的变形例)
图8是用于说明图4所示的照明装置1的变形例(照明装置1A)的示意图。再有,本变形例的照明装置1A,除了底板4侧的一部分,其它构成与图4的照明装置1相同。因此,图8所示的照明装置1A与图4的照明装置1相同的部分赋予相同符号,并省略与图4的照明装置1重复的说明。
在照明装置1A的底板4的内表面(与发光装置2对置的面)侧设置有反射部件25。照明装置1A将从发光装置2射出的光中直接到达底板4侧的光、以及从发光装置2射出的光中被照明部件3、3反射后到达底板4侧的光,由反射部件25进行反射,并将被该反射部件25反射的光作为被照明部件3、3的照明光而利用。再有,反射部件25只要是光反射性比壳体8的材料更为优良的材料即可,可以由铝板、不锈钢板、铝箔、铝蒸镀层或者银蒸镀层等形成。而且,也可以在反射部件25上采用使反射光适当地散射的材料。
这样构成的照明装置1A能够降低光损失,并能够将光作为被照明部件3、3的照明光高效率地利用,与图4所示的照明装置1相比较,能够对被照明部件3、3以更高照度且更均匀进行照明(参照图7的照度表示线B)。
再有,如图9的(a)或(b)所示,可通过折弯将反射部件25形成为,顶部25a位于光轴L1上且截面大致呈三角形状,从而向被照明部件3反射光。而且,如图9的(c)或(d)所示,也可以将反射部件25形成为凸曲面或者凹曲面,以向被照明部件3、3高效率地照射反射光。
(实施方式2)
图10是光束控制部件11的实施方式2的示意图。该图10所示的光束控制部件11除了第二入射面部20之外的其它构成部分与图5所示的实施方式1的光束控制部件11相同,所以与图5所示的光束控制部件11相同构成部分赋予相同符号,省略与实施方式1的光束控制部件11的说明重复的说明。还有,图10的(a)对应图5的(b),并且图10的(b)是放大图10的(a)的一部分(第二入射面部20侧的一部分)的示意图。
如图10所示,本实施方式的光束控制部件11中,使三个棱镜突起21~23的第一倾斜面21a~23a分两级倾斜。即,第一至第三棱镜突起21~23,将第一倾斜面21a~23a分割成根部侧倾斜面部分21a1~23a1和前端侧倾斜面部分21a2~23a2,该根部侧倾斜面部分21a1~23a1位于棱镜突起21~23的根部侧,该前端侧倾斜面部分21a2~23a2位于棱镜突起21~23的前端侧。
在此,假设由包含中心轴17且与出射面15正交的虚拟平面(沿着中心轴17的虚拟平面)剖切了光束控制部件11(参照图10的(a)、(b)的剖视图)。此时,第一至第三棱镜突起21~23的第一倾斜面21a~23a被形成为,前端侧倾斜面部分21a2~23a2相对于与中心轴17平行的虚拟直线27a1~27a3的倾斜角θ1,比根部侧倾斜面部分21a1~23a1相对于与中心轴17平行的虚拟直线27a1~27a3的倾斜角θ2更大(θ1>θ2)。即,第一至第三棱镜突起21~23形成为,前端侧倾斜面部分21a2~23a2相对于第二倾斜面21b~23b的倾斜角(突起前端角)大于根部侧倾斜面部分21a1~23a1相对于第二倾斜面21b~23b的倾斜角。
如图11所示,这样形成的第一至第三棱镜突起21~23中,将从第一倾斜面21a~23a的前端侧倾斜面部分21a2~23a2入射并到达第二倾斜面21b~23b的光,通过第二倾斜面21b~23b向出射面15侧进行全反射。并且,第一至第三棱镜突起21~23将从第一倾斜面21a~23a的根部侧倾斜面部分21a1~23a1入射并到达第二倾斜面21b~23b的光,通过第二倾斜面21b~23b向出射面15侧进行全反射。而且,被这些第二倾斜面21b~23b全反射的光,从光束控制部件11的出射面15向光束控制部件11的外部射出。还有,如图11所示,光束控制部件11的第四棱镜突起24将从第一倾斜面24a入射并到达第二倾斜面24b的光,通过第二倾斜面24b向出射面15侧进行全反射。之后,被第四棱镜突起24的第二倾斜面24b全反射的光,从光束控制部件11的出射面15向光束控制部件11的外部射出。
图12是对应于图7的图,表示在使用本实施方式的光束控制部件11的照明装置1中被照明部件3的外表面3b的照度(参照图4、图12的照度表示线A2),与在现有例1的照明装置101中被照明部件103的外表面103b的照度(参照图14、图12的照度表示线D)相比较的示意图。如图12所示,使用本实施方式的光束控制部件11的照明装置1中,从被照明部件3的发光元件10侧的一端(L=0(mm))距离L≈40(mm)的位置上的外表面3b的照度是能够作为照明用而利用的充分的照度。在L≈40(mm)~L≈100(mm)的范围中,外表面3b的照度大致保持恒定,在L≈100(mm)~L=500(mm)的范围中,外表面3b的照度平缓地递减。此外,如图12所示,使用本实施方式的光束控制部件11的照明装置1中,在引起观察者注意的外表面3b中央部(L=200(mm)~300(mm)的照度变化,与使用实施方式1的光束控制部件11的照明装置1(参照图4、图7的照度表示线A)相比较,平缓且较小。而且,如图12所示,使用本实施方式的光束控制部件11的照明装置1与使用实施方式1的光束控制部件11的照明装置1(参照图4、图7的照度表示线A)相比较,在被照明部件3的另一端(L=500(mm)处的外表面3b的照度较高(达到在L≈40(mm)~100(mm)处的外表面3b照度的一半左右的高照度),能够更均匀地对整个被照射面3a进行照明。
如上所示,本实施方式的光束控制部件11中,将第一至第三棱镜突起21~23的第一倾斜面21a~23a分割成根部侧倾斜面部分21a1~23a1和前端侧倾斜面部分21a2~23a2两部分,以使来自出射面15的射出光的配光分布有别于实施方式1的光束控制部件11的射出光的配光分布。由此,与实施方式1的光束控制部件11相比较,能够更均匀地对被照射面3a进行照明(参照图4)。
还有,本实施方式的光束控制部件11中,对于比第四棱镜突起24更小的第一至第三棱镜突起21~23,将其第一倾斜面21a~23a分割成根部侧倾斜面部分21a1~23a1和前端侧倾斜面部分21a2~23a2两部分。由此,能够使突起前端角比实施方式1的光束控制部件11中的第一至第三棱镜突起21~23的突起前端角更大(参照图5、图10),从而能够可靠地向射出成型用的模具填充熔融树脂,提高成型精度。再有,在本实施方式的光束控制部件11中,例示第二棱镜突起22的形状如下,突起根部宽度S为1.47mm、突起高度H为2.05mm、突起前端角(前端侧倾斜面部分22a2与第二倾斜面22b所成的角)为50.7度、根部侧倾斜面部分22a1与第二倾斜面22b所成的角为36度(参照图10的(b))。即,与在第一倾斜面22a形成前端侧倾斜面部分22a2时相比,在第一倾斜面22a未形成前端侧倾斜面部分22a2时的第二棱镜突起22,其突起前端角为36度的锐角,且突起高度H较高,为2.1mm,所以容易发生由射出成型引起的突起前端形状的不均匀。
再有,本实施方式的光束控制部件11,以第一至第三棱镜突起21~23的第一倾斜面21a~23a分割成根部侧倾斜面部分21a1~23a1和前端侧倾斜面部分21a2~23a2的形式为例,但本发明并不限定于此,也可以将所有棱镜突起21~24中的一个或者两个棱镜突起的第一倾斜面分割成根部侧倾斜面部分和前端侧倾斜面部分,从而使来自出射面15的射出光的配光分布有别于来自实施方式1的光束控制部件11的射出光的配光分布。
而且,在本实施方式的光束控制部件11中,也可以考虑来自发光元件10的射出光束的光量分布,对位于发光元件10的光轴L1(中心轴17)与从发光元件10的发光中心10a射出的光的行进方向所形成的角度处于0度~80度范围内的所有棱镜突起,将第一倾斜面分割形成为根部侧倾斜面部分和前端侧倾斜面部分两部分。
而且,在本实施方式的光束控制部件11中,也可以将第一至第四棱镜突起21~24的所有第一倾斜面21a~24a分割形成为根部侧倾斜面部分21a1~24a1和前端侧倾斜面部分21a2~24a2两部分。
还有,本发明的光束控制部件11并不限定于在本实施方式中例示的棱镜突起22的尺寸及角度。
(实施方式3)
图13是本发明的实施方式3的光束控制部件11的示意图。在图13所示的光束控制部件11中,除了第一入射面部30之外其它构成部分与图5所示的实施方式1的光束控制部件11相同。在图13中,与图5相同的构成部分赋予相同符号,并且,省略与实施方式1的光束控制部件11的说明重复的说明。
即,本实施方式的光束控制部件11中,第一入射面部30具有向发光元件10侧突出的凸曲面形状(如同切掉球面的一部分的曲面形状或者非球面形状)。
本实施方式的光束控制部件11的第一入射面部30,将来自发光元件10的射出光束中的光束中央部的光向靠近光轴L1的方向折射而入射(参照图14)。
而且,本实施方式的光束控制部件11的第二入射面部20被形成为,使来自发光元件10的射出光束中除了光束中央部以外的光靠近光轴L1(参照图14)。
还有,本实施方式的光束控制部件11的出射面15将从第一入射面部30及第二入射面部20入射的来自发光元件10的光控制成靠近光轴L1而射出(参照图14)。
这样,从本实施方式的光束控制部件11的出射面15射出的光中,与经过第二入射面部20的光相比,经过第一入射面部30的光在射出时更扩散,但与从实施方式1的光束控制部件11的出射面15射出的光相比较,来自第一入射面部30的入射光在射出时更靠近光轴L1。因此,朝向被照明部件3、3的配置有发光元件10的端部侧(顶板6侧)的光量减少(参照图6及图14)。
将本实施方式的光束控制部件11使用在图8的照明装置1A中时,在L=0(mm)~75(mm)的范围内,照度比在使用实施方式1的光束控制部件11的照明装置1A中的照度(参照图7中表示照度的线B)更低,因此,难以对被照明部件3、3的较广范围进行均匀照明(参照图7的照度表示线C)。即,与使用实施方式1的光束控制部件11的照明装置1A相比,使用本实施方式的光束控制部件11的照明装置1A,其能够大致均匀地对被照明部件3、3进行照明的范围从更离开L=75(mm)左右的位置开始。但是,如果将L=0(mm)至L=75(mm)的接近发光元件10的部分用框缘部遮蔽,即可实现作为均匀的被照射面的照明(参照图7的照度表示线B、C)。
在本发明的照明装置1、1A中,在窄框缘下获得均匀的被照射面时,将光束控制部件11的第一入射面部18形成为具有负光焦度的第一入射面部(例如凹镜面)更有利。
(其它变形例)
本发明的照明装置1、1A并不限定于在顶板6上配置发光装置2的形式(参照图4、图8),也可以在底板4上配置发光装置2,或者在侧板5上配置发光装置2。而且,本发明的照明装置1、1A也可以在底板4、侧板5、顶板6中的多个或者全部上配置发光装置2。进一步,被照射面3a为四角形状时,本发明的照明装置1、1A也可以配置在被照射面3a的角部。
而且,本发明的照明装置1、1A根据被照射面3a的大小,使用单个或者多个发光装置2。
而且,本发明的照明装置1、1A并不限定于在天花板上固定吊挂顶板6的形式,也可以放置在地面或者固定在墙面上。
而且,本发明的照明装置1、1A也可以将一对被照明部件3、3的任一个由透光性优良的材料形成,而将一对被照明部件3、3中的另一个的被照射面3a由光反射性的材料形成。
使用本发明的光束控制部件的发光装置,可适用于从背面对广告板等具有透光性的被照明部件进行照明的照明装置。
Claims (6)
1.一种光束控制部件,其与发光元件一同配置在被照明部件的端部侧,将自所述发光元件发出的光从入射面向内部入射之后再从出射面射出,并利用自所述出射面射出的光对所述被照明部件的被照射面进行照明,
其中,
所述入射面具有:第一入射面部,其被配置成位于与所述被照射面大致平行的所述发光元件的光轴上,且位于与所述发光元件一对一对置的位置;第二入射面部,位于围绕所述第一入射面部的位置;
所述第一入射面部被形成为,使从所述发光元件射出的光束中的光束中央部的光向所述出射面入射;
所述第二入射面部由围绕所述第一入射面部且以所述光轴为中心呈同心圆状形成的多个环状的棱镜突起群构成,并且被形成为使所述光束中央部的光以外的光入射;
所述棱镜突起具有:第一倾斜面,使所述光束中央部的光以外的光入射;第二倾斜面,将从该第一倾斜面入射的光向所述出射面侧进行全反射;
所述入射面及所述出射面形成为,与经过所述第二入射面部并从所述出射面射出的光中自所述光轴的角度最大的光相比,经过所述第一入射面部并从所述出射面射出的光中自所述光轴的角度最大的光,其自所述光轴的角度更大。
2.根据权利要求1所述的光束控制部件,其中,
所述第一入射面部形成为具有负光焦度的形状。
3.根据权利要求1所述的光束控制部件,其中,
所述棱镜突起群中的至少一个棱镜突起被形成为,所述第一倾斜面被分割成位于所述棱镜突起的根部侧的根部侧倾斜面部分和位于所述棱镜突起的前端侧的前端侧倾斜面部分,当所述光束控制部件被包含所述光轴且沿着所述光轴的虚拟平面剖切时,所述前端侧倾斜面部分相对于所述第二倾斜面的倾斜角,大于所述根部侧倾斜面部分相对于所述第二倾斜面的倾斜角。
4.一种发光装置,其具备:
发光元件以及权利要求1所述的光束控制部件。
5.一种照明装置,其具备:
权利要求4所述发明的发光装置;以及
一对被照明部件,与构成所述发光装置的所述发光元件的所述光轴大致平行地配置;
利用从所述发光装置射出的光对所述被照明部件的被照射面进行照明。
6.根据权利要求5所述的照明装置,其中,
在所述一对被照明部件的一端部侧配置有所述发光装置,而在所述一对被照明部件的另一端部侧,与所述发光装置相对置地设置有反射部件。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010-114721 | 2010-05-18 | ||
JP2010114721 | 2010-05-18 | ||
JP2010-224776 | 2010-10-04 | ||
JP2010224776A JP5528287B2 (ja) | 2010-05-18 | 2010-10-04 | 光束制御部材、発光装置、及び照明装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102278703A true CN102278703A (zh) | 2011-12-14 |
CN102278703B CN102278703B (zh) | 2014-10-08 |
Family
ID=44972391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110127202.9A Expired - Fee Related CN102278703B (zh) | 2010-05-18 | 2011-05-17 | 光束控制部件、发光装置以及照明装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8459860B2 (zh) |
JP (1) | JP5528287B2 (zh) |
CN (1) | CN102278703B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013174103A1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Huizhou Light Engine Limited | Lens with multiple curved surfaces for led projecting lamp |
CN103423701A (zh) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 惠州元晖光电股份有限公司 | 用于led投光灯的复合曲面透镜 |
CN103438399A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-12-11 | 浙江中博光电科技有限公司 | 用于led灯具的二次光学透镜 |
US8733981B2 (en) | 2012-05-25 | 2014-05-27 | Huizhou Light Engine Limited | Lens with multiple curved surfaces for LED projecting lamp |
CN104864295A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-26 | 广东浩迪光电技术有限公司 | 利于照度均匀的透光罩 |
CN107002976A (zh) * | 2014-12-08 | 2017-08-01 | 恩普乐股份有限公司 | 发光装置和光束控制部件 |
CN109690173A (zh) * | 2016-09-12 | 2019-04-26 | 西铁城时计株式会社 | 发光装置 |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102418851B (zh) * | 2010-09-27 | 2014-07-30 | 北京京东方光电科技有限公司 | 发光二极管光源及其制造方法、具有其的背光源 |
JP2012098691A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-05-24 | Enplas Corp | 光束制御部材およびこれを備えた光学装置 |
JP5784366B2 (ja) * | 2011-05-27 | 2015-09-24 | ミネベア株式会社 | 照明装置 |
JP5335945B2 (ja) * | 2011-12-09 | 2013-11-06 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材および照明装置 |
JP5980534B2 (ja) * | 2012-03-26 | 2016-08-31 | 株式会社遠藤照明 | 照明ランプ用レンズ板および照明ランプ |
JP5957364B2 (ja) * | 2012-10-25 | 2016-07-27 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 |
US8797611B2 (en) * | 2012-12-12 | 2014-08-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Illumination assembly |
US9476557B2 (en) * | 2013-01-08 | 2016-10-25 | Ford Global Technologies, Llc | Low profile highly efficient vehicular LED modules and headlamps |
JP2014209158A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-11-06 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置および照明装置 |
CN105359007A (zh) | 2013-05-14 | 2016-02-24 | 莱迪尔公司 | 用于改变光分布图案的光导 |
CN104279508A (zh) * | 2013-07-12 | 2015-01-14 | 欧司朗有限公司 | 一种用于光源的透镜 |
US10060592B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-08-28 | Ford Global Technologies, Llc | Dual beam pattern vehicular lighting assembly |
JP5951141B1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-07-13 | 三菱電機株式会社 | 照明装置 |
CN205244911U (zh) * | 2015-03-12 | 2016-05-18 | 浚洸光学科技股份有限公司 | 照明装置及其光学构件 |
US10203085B2 (en) * | 2015-05-29 | 2019-02-12 | Nichia Corporation | Light source device |
JP6345632B2 (ja) * | 2015-06-23 | 2018-06-20 | 株式会社光波 | 照明装置、光学部材及び光学部材の設計方法 |
US10995915B2 (en) * | 2015-09-02 | 2021-05-04 | Lumileds Llc | LED module and lighting module |
TWI551892B (zh) * | 2015-09-02 | 2016-10-01 | 原相科技股份有限公司 | 能有效提高訊號信噪比的多截面式光學元件及其光學偵測裝置 |
US9810394B2 (en) | 2015-11-13 | 2017-11-07 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicular signal and daytime running light assemblies with uniform illumination |
KR101746032B1 (ko) * | 2016-07-21 | 2017-06-12 | 주식회사 삼원파워텍 | 퓨즈 타입의 조명등용 전구 |
JP2018060649A (ja) * | 2016-10-04 | 2018-04-12 | 株式会社エンプラス | 発光装置および照明装置 |
KR102392552B1 (ko) * | 2017-08-31 | 2022-04-29 | 에스엘 주식회사 | 차량용 램프 |
WO2019059726A2 (ko) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 주식회사 퍼스트옵틱스 | 광속제어부재 및 광속제어부재를 사용하는 발광장치 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002040261A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-06 | Asahi National Lighting Co Ltd | 導光板装置 |
JP2008141152A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発光モジュールおよび受光モジュール |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05281402A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Sunx Ltd | 光学装置 |
JPH103803A (ja) * | 1996-06-17 | 1998-01-06 | Ichikoh Ind Ltd | 車両用灯具のインナーレンズ |
JP4035502B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2008-01-23 | キヤノン株式会社 | 照明光学系および撮影装置 |
JP4590291B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2010-12-01 | シーシーエス株式会社 | 光照射装置及び光伝達素子 |
JP2007059163A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Litehouse Technologies Corp | 発光パネル及びそれを利用した発光物 |
US7524098B2 (en) * | 2006-10-12 | 2009-04-28 | Dicon Fiberoptics, Inc. | Solid-state lateral emitting optical system |
US8360593B2 (en) * | 2007-09-28 | 2013-01-29 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | LED package and back light unit using the same |
JP2009170122A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Stanley Electric Co Ltd | 照明装置 |
JP2009289506A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Harison Toshiba Lighting Corp | 点光源を備えた両面発光装置およびそれを備えた表示装置 |
JP5582379B2 (ja) * | 2009-03-04 | 2014-09-03 | スタンレー電気株式会社 | 光学モジュール及び車両用信号灯具 |
-
2010
- 2010-10-04 JP JP2010224776A patent/JP5528287B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-05-17 CN CN201110127202.9A patent/CN102278703B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-17 US US13/109,776 patent/US8459860B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002040261A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-06 | Asahi National Lighting Co Ltd | 導光板装置 |
JP2008141152A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発光モジュールおよび受光モジュール |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013174103A1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Huizhou Light Engine Limited | Lens with multiple curved surfaces for led projecting lamp |
CN103423701A (zh) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 惠州元晖光电股份有限公司 | 用于led投光灯的复合曲面透镜 |
US8733981B2 (en) | 2012-05-25 | 2014-05-27 | Huizhou Light Engine Limited | Lens with multiple curved surfaces for LED projecting lamp |
CN103438399A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-12-11 | 浙江中博光电科技有限公司 | 用于led灯具的二次光学透镜 |
CN107002976A (zh) * | 2014-12-08 | 2017-08-01 | 恩普乐股份有限公司 | 发光装置和光束控制部件 |
CN107002976B (zh) * | 2014-12-08 | 2020-05-08 | 恩普乐股份有限公司 | 发光装置和光束控制部件 |
CN104864295A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-26 | 广东浩迪光电技术有限公司 | 利于照度均匀的透光罩 |
CN109690173A (zh) * | 2016-09-12 | 2019-04-26 | 西铁城时计株式会社 | 发光装置 |
US10585308B2 (en) | 2016-09-12 | 2020-03-10 | Citizen Watch Co., Ltd. | Light-emitting device |
CN109690173B (zh) * | 2016-09-12 | 2020-07-28 | 西铁城时计株式会社 | 发光装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012004095A (ja) | 2012-01-05 |
US20110286221A1 (en) | 2011-11-24 |
JP5528287B2 (ja) | 2014-06-25 |
US8459860B2 (en) | 2013-06-11 |
CN102278703B (zh) | 2014-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102278703B (zh) | 光束控制部件、发光装置以及照明装置 | |
CN100561038C (zh) | 灯具 | |
US7967477B2 (en) | Compact optical system and lenses for producing uniform collimated light | |
JP5335945B2 (ja) | 光束制御部材および照明装置 | |
CN103562618A (zh) | 背光装置及液晶显示装置 | |
US9297512B2 (en) | Light flux controlling member, light emitting device and illumination apparatus | |
US20080310028A1 (en) | Near field lens for a light assembly | |
CN103090309A (zh) | 透镜以及具有该透镜的非对称光分布照明装置 | |
JP5543157B2 (ja) | 光学素子および発光装置 | |
JP5964714B2 (ja) | 光束制御部材、発光装置および照明装置 | |
TW201344248A (zh) | 透鏡及光源模組 | |
US8465180B2 (en) | Optical element for asymmetric light distribution | |
US20220034463A1 (en) | Multi-beam vehicle light | |
EP3577511B1 (en) | Optical system for managing light from a light emitting diode | |
JP2012150274A (ja) | 光束制御部材、この光束制御部材を備えた発光装置およびこの発光装置を備えた照明装置 | |
JP2014056656A (ja) | 照明装置 | |
CN103511935A (zh) | 照明装置 | |
WO2017002723A1 (ja) | 光束制御部材、発光装置および照明装置 | |
JP2016021303A (ja) | 光束制御部材、発光装置および照明装置 | |
EP3356875B1 (en) | Led module with output lens | |
CN217714810U (zh) | 发光装置、便携照明装置和车用前照灯 | |
JP2018501629A (ja) | 照明装置およびそのための透過要素 | |
JP5828604B2 (ja) | 照明装置 | |
TWI409411B (zh) | 發光二極體光源模組 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141008 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |