CN104094046B - 光束控制部件及照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的光束控制部件(170)具有：具有透光性的大致圆筒形状的保持架(160)；以及配置于保持架的端面(161)上的、使从发光元件(130)射出的光的一部分反射，且使一部分透射的第一光束控制部件(140)。在保持架的端面(161)设置有导向突起(162)和爪部(163)。在第一光束控制部件(140)的一方的面的外周部设置有与爪部(163)对应的凹部(144)。第一光束控制部件(140)沿导向突起(162)可旋转地径嵌合，通过使第一光束控制部件(140)在保持架的端面(161)上旋转而使爪部(163)与凹部(144)卡合，从而将第一光束控制部件(140)固定于保持架的端面(161)上。

Description

光束控制部件及照明装置
技术领域
本发明涉及对从发光元件射出的光的配光进行控制的光束控制部件及具有所述光束控制部件的照明装置。
背景技术
近年来，从节能和环保的观点出发，逐渐开始使用以发光二极管(以下也称为“LED”)为光源的照明装置(例如LED灯泡)，作为替代白炽灯的照明装置。
但是，以往的以LED为光源的照明装置只向前方方向射出光，无法如白炽灯那样向宽范围的方向射出光。因此，以往的照明装置无法如白炽灯那样利用来自顶棚和壁面的反射光在室内向宽范围照射。
为了使这种以往的以LED为光源的照明装置的配光特性接近白炽灯的配光特性，提出了利用光束控制部件控制来自LED的出射光的行进方向的方案(例如，参照专利文献1)。
图1是专利文献1中记载的照明装置10的剖面图。如图1所示，照明装置10具有：配置于基板上的多个LED12；和以覆盖LED12的方式而配置的由透光性材料构成的外壳14。外壳14由圆筒形状的外壳主体14a和倒圆台形状的盖部14b构成。将外壳主体14a和盖部14b一体形成。另外，在盖部14b的内表面形成有透射反射膜(Half mirror coat，半反射膜)16。如图1中箭头所示，从LED12射出的光的一部分在透射反射膜16透射而成为向前方方向(向上方向)的出射光。另外，从LED12射出的光的一部分在透射反射膜16反射而成为向侧方方向(水平方向)和后方方向(向下方向)的出射光。
这样，通过使用具有透光性和光反射性这两种特性的光束控制部件(形成有半透射反射膜16的外壳14)对来自LED的出射光的行进方向进行控制，不只是前方方向，还可以得到向侧方方向或后方方向的出射光。因此，通过使用专利文献1中记载的光束控制部件，能够使照明装置(LED灯泡)的配光特性以某种程度接近白炽灯的配光特性。
专利文献
专利文献1：日本特开2003-258319号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1中记载的光束控制部件中，对于具有透光性和光反射性这两种特性的盖部14b、和具有透光性的外壳主体14a，各自所要求的光学特性不同。因此，需要在盖部14b和外壳主体14a分别单独地对光学特性进行调整。但是，专利文献1记载的光束控制部件中，由于盖部14b和外壳主体14a为一体，因此，单独地调整各自的光学特性是繁杂的，制造成本增大。
作为解决上述问题点的方法，可以考虑分别单独地制造具有透光性和光反射性这两种特性的盖部14b(透射反射部件)、和具有透光性的外壳主体14a(保持架)。这种情况下，需要在外壳主体14a的一方的端部固定盖部14b。
作为在外壳主体14a的一方的端部固定盖部14b的方法，可以考虑使用粘接剂进行固定的方法。但是，该方法由于必须在制造工艺中追加粘接剂的涂敷工序，因此存在光束控制部件的制造成本增大的问题。
另外，作为在外壳主体14a的一方的端部固定盖部14b的另外的方法，可以考虑如图2所示那样，在外壳主体14a上设置用于将盖部14b从侧方进行保持的多个爪18的方法。此时，为了使各个爪18具有弹性，需要在各个爪18的周围形成缺口部20。但是，该方法由于从缺口部20漏光，因此无法实现所希望的配光。
本发明的目的在于，提供由多个部件构成且光学特性和制造性都优异的光束控制部件。另外，本发明的另外的目的在于，提供具有该光束控制部件的照明装置。
解决问题的方案
本发明的光束控制部件采用以下的结构，对从发光元件射出的光的配光进行控制，其中，该光束控制部件具有：具有透光性的大致圆筒形状的保持架；以及配置在所述保持架一端面上，使从所述发光元件射出的光的一部分反射，且使一部分透射的第一光束控制部件，所述第一光束控制部件具有处于表里关系的两个主要面，在所述保持架的所述一端面的外周部的一部分设置有导向突起，在所述保持架的所述一端面设置有一个或两个以上的爪部，在所述第一光束控制部件的外周部设置有嵌合部，当将所述第一光束控制部件安装在所述保持架的所述一端面上时，所述嵌合部位于所述爪部与所述一端面之间，所述第一光束控制部件通过沿所述导向突起可旋转地径嵌合而被限制径向的移动，通过使所述第一光束控制部件在所述保持架的所述一端面上旋转而使所述嵌合部卡合于所述爪部与所述一端面之间，由此，将所述第一光束控制部件固定于所述保持架的所述一端面上。
本发明的照明装置采用以下的结构，具有：一个或两个以上的发光元件；上述本发明的光束控制部件；以及使来自所述光束控制部件的反射光和透射光漫射并使其透射的罩。
发明效果
根据本发明，能够提供由多个部件构成且光学特性和制造性都优异的光束控制部件。
附图说明
图1是专利文献1中记载的照明装置的剖面图。
图2是表示透射反射部件的固定方法的例的立体图。
图3是实施方式1的照明装置的剖面图。
图4是实施方式1的光束控制部件的立体图。
图5中，图5A是实施方式1的光束控制部件的俯视图，图5B是实施方式1的光束控制部件的主视图，图5C是实施方式1的光束控制部件的仰视图，图5D是图5A所示的A-A线的剖面图。
图6是实施方式1的光束控制部件的分解立体图。
图7中，图7A是第二光束控制部件和保持架的俯视图，图7B是第二光束控制部件和保持架的主视图，图7C是第二光束控制部件和保持架的仰视图，图7D是图7A所示的B-B线的剖面图。
图8中，图8A是第一光束控制部件的俯视图，图8B是第一光束控制部件的主视图，图8C是第一光束控制部件的仰视图，图8D是图8A所示的C-C线的剖面图，图8E是第一光束控制部件的右侧视图。
图9是实施方式2的光束控制部件所包含的第二光束控制部件和保持架的立体图。
图10中，图10A是第二光束控制部件以及保持架的俯视图，图10B是第二光束控制部件和保持架的主视图，图10C是第二光束控制部件和保持架的仰视图，图10D是图10A所示的D-D线的剖面图。
图11是实施方式3的光束控制部件所包含的第二光束控制部件和保持架的立体图。
图12中，图12A是第二光束控制部件和保持架的俯视图，图12B是第二光束控制部件和保持架的主视图，图12C是第二光束控制部件和保持架的仰视图，图12D是图12A所示的E-E线的剖面图。
图13中，图13A是实施方式4的光束控制部件所包含的第二光束控制部件和保持架的俯视图，图13B是实施方式4的光束控制部件所包含的第二光束控制部件和保持架的立体图。
图14是实施方式5的光束控制部件所包含的保持架的立体图。
图15中，图15A是保持架的俯视图，图15B是保持架的主视图，图15C是保持架的仰视图，图15D是图15A所示的F-F线的剖面图。
图16是实施方式6的光束控制部件所包含的保持架的立体图。
图17中，图17A是保持架的仰视图，图17B是保持架的主视图，图17C是保持架的俯视图，图17D是图17A所示的G-G线的剖面图。
图18中，图18A、图18B是表示将保持架固定于基板上的情形的立体图。
符号说明
10 照明装置
12 LED
14 外壳
14a 外壳主体
14b 盖部
16 透射反射膜
18 爪
20 缺口部
100 照明装置
110 基座
120 基板
130 发光元件
140 第一光束控制部件
141 反射面
142 凸缘
143 嵌合部
144 凹部
150、650 第二光束控制部件
151 入射面
152 全反射面
153 射出面
160、260、360、460、560、660 保持架
161 端面
162 导向突起
163 爪部
165 台阶部
166 换气口
170 光束控制部件
180 罩
461 换气槽
651 入射区域
652 折射部
653 菲涅耳透镜部
654 射出区域
661 定位凸起
662 定位爪
CA1 第一光束控制部件的中心轴
CA2 第二光束控制部件的中心轴
LA 发光元件的光轴
具体实施方式
以下，参照附图详细地对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
[照明装置的结构]
图3是本发明实施方式1的照明装置100的剖面图。本实施方式的照明装置可以替代白炽灯而使用。
如图3所示，照明装置100具有基座110、基板120、一个或两个以上的发光元件130、光束控制部件170以及罩180。下面，对各构成部件进行说明。
(1)基座、基板和发光元件
发光元件130是照明装置100的光源，安装在固定于基座110上的基板120上。发光元件130例如是白色发光二极管等发光二极管(LED)。当在基板120上安装有多个发光元件130的情况下，也可以将各发光元件130配置在圆周上。此外，对于基板120的形状，只要能够安装发光元件130，不进行特别的限定，也可以不是板状。另外，对于基座110的形状，只要能够固定基板120，则不进行特别的限定，也可以不是板状。
(2)光束控制部件
光束控制部件170对从发光元件130射出的光的配光进行控制。图4以及图5是表示光束控制部件170的结构的图。图4是立体图，图5A是俯视图，图5B是主视图，图5C是仰视图，图5D是图5A所示的A-A线的剖面图。另外，图6是光束控制部件170的分解立体图。如这些图所示，光束控制部件170包括第一光束控制部件140(透射反射部件)、第二光束控制部件150(聚光部件)以及保持架160(支持部件且漫射透射部件)。另外，第二光束控制部件150和保持架160被一体化。
下面，对光束控制部件170的各构成部件，按保持架160、第二光束控制部件150、第一光束控制部件140的顺序进行说明。
(2-1)保持架
图7是表示第二光束控制部件150和保持架160的结构的图。图7A是俯视图，图7B是主视图，图7C是仰视图，图7D是图7A所示的B-B线的剖面图。如上所述，第二光束控制部件150和保持架160被一体化。
保持架160被定位在基座110，并且相对于发光元件130，将第一光束控制部件140和第二光束控制部件150进行定位。如图3所示，发光元件130的光轴LA、第一光束控制部件140的中心轴CA1以及第二光束控制部件150的中心轴CA2一致。
保持架160是形成为大致圆筒形状的具有透光性的部件。在保持架160一方的端部固定有第一光束控制部件140。保持架160另一方的端部固定于基座110。在以下的说明中，将保持架160的两个端部中的、固定有第一光束控制部件140的端部称为“上端部”，将固定于基座110的端部称为“下端部”。
通过一体成型将保持架160与第二光束控制部件150一起形成。对于保持架160的材料，只要能够使所希望的波长的光通过，不进行特别的限定。例如，保持架160的材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等透光性树脂、或玻璃。在使保持架160具有光漫射功能的情况下，可以使这些透光性的材料含有散射物质，也可以对保持架160的表面实施光漫射处理。
如图6所示，在保持架160的上端部设置有用于在上端部的端面161上固定第一光束控制部件140的导向突起162以及爪部163。
导向突起162形成在上端部的端面161的外周部的一部分，用于防止第一光束控制部件140向保持架160的径向移动。对于导向突起162的数量不进行特别的限定，但是通常为两个以上。在图6所示的例子中，保持架160具有相对的两个导向突起162。另外，对于导向突起162的形状，只要能够与第一光束控制部件140径嵌合，不进行特别的限定。在图6所示的例子中，俯视时的导向突起162的形状是圆弧状。
爪部163形成在上端部的端面161。如后所述，爪部163与第一光束控制部件140的嵌合部143(凹部144)一起防止第一光束控制部件140脱离和旋转。对于爪部163的数量不进行特别的限定，但是通常为两个以上。在图6所示的例子中，保持架160具有相对的两个爪部163。另外，对于爪部163的形状，只要在使第一光束控制部件140旋转时，能够使爪部163与第一光束控制部件140的凹部144卡合，不进行特别的限定。
在保持架160的上端部，在整周，形成了用于载放第一光束控制部件140的端面161。即，在导向突起162的内侧以及爪部163的内侧也存在端面161(参照图7A)。因此，在俯视光束控制部件170时，第一光束控制部件140的外周部(凸缘142)在整周与上端部的端面161重叠。因此，防止了光从第一光束控制部件140与保持架160之间的间隙漏出。
在保持架160的下端部设置有用于将保持架160定位于基座110的台阶部165。另外，也设置有用于对第二光束控制部件150的周围的空气进行换气的换气口166。
(2-2)第二光束控制部件
第二光束控制部件150对从发光元件130射出的光的一部分的行进方向进行控制，以使得来自第二光束控制部件150的出射光的配光比来自发光元件130的出射光窄的方式发挥功能。如图7A所示，第二光束控制部件150是形成为俯视形状大致圆形的部件。第二光束控制部件150由保持架160支撑，以其中心轴CA2与光轴LA一致的方式，相对于发光元件130隔着空气层而配置(参照图3)。当在基板120上配置有多个发光元件130的情况下，所谓“发光元件130的光轴LA”是指来自多个发光元件130的立体光束的中心处的光的行进方向。
如图7所示，第二光束控制部件150具有：使从发光元件130射出的光入射的入射面151；使从入射面151入射的光的一部分全反射的全反射面152；以及使从入射面151入射的光的一部分和由全反射面152反射的光射出的射出面153。
如上所述，通过一体成型将第二光束控制部件150与保持架160一起形成。对于第二光束控制部件150的材料，只要是能够使所希望的波长的光通过的透射性较高的材料，不进行特别的限定。例如，第二光束控制部件150的材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等透光性树脂、或玻璃。
入射面151使从发光元件130射出的光入射至第二光束控制部件150的内部。入射面151是形成在第二光束控制部件150底部的凹部的内表面。入射面151在与发光元件130相对的位置以与第二光束控制部件150的中心轴CA2相交的方式形成。入射面151是以第二光束控制部件150的中心轴CA2为中心的旋转对称面。入射面151具有：构成凹部的顶面的内顶面；和构成凹部侧面的锥形的内侧面。内侧面以开口边缘侧的内径尺寸大于内顶面侧的边缘的内径尺寸的方式，随着从内顶面侧靠近开口边缘侧，内径逐渐增大(参照图7D)。
全反射面152使入射至入射面151的光的一部分向第一光束控制部件140全反射。全反射面152是从第二光束控制部件150的底部的外边缘向射出面153的外边缘延伸的面。也可以在全反射面152的外边缘与射出面153的外边缘之间设置凸缘(参照图7D)。全反射面152是以包围第二光束控制部件150的中心轴CA2的方式形成的旋转对称面。全反射面152的直径随着从底部侧靠近射出面153侧而逐渐增大。构成全反射面152的母线是向外侧(从中心轴CA2离开侧)凸的圆弧状曲线。另外，根据照明装置100所要求的配光特性，也可以将构成全反射面152的母线设为直线，将全反射面152设为锥形形状。此外，所谓“母线”一般是指描绘直纹曲面的直线，但是，本发明中，设为包括用于描绘作为旋转对称面的全反射面152的曲线的用语而使用。
射出面153使入射至入射面151的光的一部分和由全反射面152全反射的光向第一光束控制部件140射出。射出面153是位于第二光束控制部件150的与入射面151(底部)相反的一侧的面，以与发光元件130的光轴LA相交的方式而形成。即，射出面153以与第一光束控制部件140相对的方式而形成(参照图5D)。
(2-3)第一光束控制部件
图8是表示第一光束控制部件140的结构的图。图8A是俯视图，图8B是主视图，图8C是仰视图，图8D是图8A所示的C-C线的剖面图，图8E是右侧视图。
第一光束控制部件140控制来自第二光束控制部件150的出射光(来自发光元件130的出射光)中的一部分的光的行进方向使其反射，而使其余部分透射。第一光束控制部件140是形成为俯视形状大致圆形的部件，具有处于表里关系的两个主要面。第一光束控制部件140由保持架160支撑，以其中心轴CA1与发光元件130的光轴LA一致的方式，相对于第二光束控制部件150隔着空气层而配置。即，第一光束控制部件140以与第二光束控制部件150的射出面153相对的方式，相对于第二光束控制部件150配置于与发光元件130相反的一侧。
第一光束控制部件140使从第二光束控制部件150射出的光的一部分反射，并使一部分的光透射。对于使第一光束控制部件140具有这种功能的部件，不进行特别的限定。例如，在由透光性材料构成的第一光束控制部件140的表面(与发光元件130相对的面)上形成透射反射膜即可。作为透光性材料的例子，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等透明树脂材料、和透明的玻璃等。作为透射反射膜的例子，包括TiO2和SiO2的多层膜、ZrO2和SiO2的多层膜、Ta2O5和SiO2的多层膜等电介质多层膜、以及由铝(Al)等构成的金属薄膜等。另外，也可以在由透光性材料构成的第一光束控制部件140的内部分散珠粒等光散射物质。即，也可以利用使一部分光反射而使一部分光透射的材料形成第一光束控制部件140。另外，也可以在由光反射性材料构成的第一光束控制部件140形成光透射部。作为光反射性材料的例子，包括白色树脂和金属等。作为光透射部的例子，包括贯通孔和有底的凹部等。在是后者的情况下，来自第二光束控制部件150的出射光在凹部的底部(厚度薄的部分)透射。例如，可以使用可见光的透射率为20％左右、反射率为78％左右的白色的聚甲基丙烯酸甲酯形成兼具光反射性功能和透光性功能的第一光束控制部件140。
第一光束控制部件140具有与第二光束控制部件150相对且使从第二光束控制部件150射出的光的一部分反射的反射面141。反射面141使来自第二光束控制部件150的出射光的一部分向保持架160反射。反射的光在保持架160透射并到达罩180的中部(侧部)和下部。
第一光束控制部件140的反射面141是以第一光束控制部件140的中心轴CA1为中心的旋转对称(圆对称)面。另外，如图5D所示，该旋转对称面的从中心到外周部的母线相对于发光元件130(第二光束控制部件150)为凹的曲线，反射面141是将该母线旋转360°后的状态的曲面。即，反射面141具有随着从中心靠近外周部距发光元件130的高度逐渐变高的非球面形状的曲面。另外，反射面141的外周部形成在如下位置，即与反射面141的中心比较，在发光元件130的光轴LA方向上的距发光元件130的距离(高度)更远的位置。例如，反射面141是随着从中心靠近外周部距发光元件130的高度逐渐变高的非球面形状的曲面、或者从中心部到规定地点随着从中心部靠近外周部距发光元件130(基板120)的高度逐渐变高，且从所述规定地点到外周部，随着从中心部靠近外周部，距发光元件130的高度逐渐变低的非球面形状的曲面。在是前者的情况下，反射面141相对于基板120的面方向的倾斜角度随着从中心靠近外周部而逐渐变小。另一方面，在是后者的情况下，反射面141上，在中心和外周部之间且是距外周部近的位置，存在相对于基板120的面方向的倾斜角度为零(与基板120平行)的点。此外，如上所述，所谓“母线”，一般是指描绘直纹曲面的直线，但是，本发明中，设为包括用于描绘作为旋转对称面的反射面141的曲线的用语而使用。
如图8所示，在第一光束控制部件140的外周部设置有载置于保持架160的端面161之上的凸缘142。凸缘142的宽度按每个部位而不同，以使在第一光束控制部件140与保持架160的导向突起162径嵌合的状态下，第一光束控制部件140能够旋转规定的角度(参照图8A)。
另外，在第一光束控制部件140的外周部还设置有在将第一光束控制部件140安装在保持架160的端面161上时位于保持架160的爪部163与端面161之间的嵌合部143。在嵌合部143的一方的面(罩180侧的面)设置有与保持架160的爪部163对应的凹部144。嵌合部143(凹部144)与保持架160的爪部163一起防止第一光束控制部件140旋转。嵌合部143(凹部144)的数量通常与爪部163的数量相同。在图6所示的例子中，第一光束控制部件140具有两个嵌合部143(凹部144)。另外，对于嵌合部143的形状，只要在使第一光束控制部件140旋转时，能够使凹部144与保持架160的爪部163卡合，不进行特别的限定。
如后所述，通过将第一光束控制部件140在保持架160的端面161上旋转使爪部163与凹部144卡合，从而将第一光束控制部件140固定在保持架160的端面161上(参照图6)。
(3)罩
罩180被定位于基座110，并且使被光束控制部件170控制了行进方向的光(反射光以及透射光)漫射的同时使其透射。罩180是具有开口部的形成有中空区域的部件。基板120、发光元件130以及光束控制部件170配置于罩180的中空区域内。
对于使罩180具有光漫射功能的方法，不进行特别的限定。例如，既可以对罩180的内表面或外表面进行光漫射处理(例如，粗糙化处理)，也可以使用光漫射性材料(例如，包含珠粒等散射物质的透光性材料)制作罩180。此外，对于罩180的形状，只要能够实现所希望的配光特性，不进行特别的限定。例如，罩180的形状是球冠形状(用平面切下球面的一部分而得到的形状)。
接着，对本实施方式的照明装置100中的来自发光元件130的出射光的光路进行说明。
相对于发光元件130的光轴LA的角度较大的、来自发光元件130的出射光从入射面151(内侧面)入射至第二光束控制部件150。入射至第二光束控制部件150的光的一部分由全反射面152向第一光束控制部件140全反射，从射出面153射出。而且，从第二光束控制部件150的射出面153射出的光的一部分在第一光束控制部件140透射而到达罩180的上部。另外，从第二光束控制部件150的射出面153射出的光的一部分由第一光束控制部件140反射，并在保持架160透射而到达罩180的中部和下部。
另一方面，相对于发光元件130的光轴LA的角度较小的、来自发光元件130的出射光从入射面151(内顶面)入射至第二光束控制部件150，直接从射出面153向第一光束控制部件140射出。而且，从第二光束控制部件150的射出面153射出的光的一部分在第一光束控制部件140透射而到达罩180的上部。另外，从第二光束控制部件150的射出面153射出的光的一部分由第一光束控制部件140反射，并在保持架160透射而到达罩180的中部和下部。
如上所述，在本实施方式的照明装置100中，到达第一光束控制部件140的光的大部分为，入射至第二光束控制部件150内，并从第二光束控制部件150射出的光。
在本实施方式的照明装置100中，来自发光元件130的出射光中的、至少在从最大强度的光的射出方向(例如，光轴LA的方向)到所述最大强度的一半强度的光的射出方向为止的角度范围内射出的光(以下称为“半值角范围内的光”)透射保持架160和第一光束控制部件140的至少一者，并从由保持架160和第一光束控制部件140包围的内部区域向外部区域射出。反过来说，本实施方式的光束控制部件170形成为，半值角范围内的光透射保持架160和第一光束控制部件140的至少一者。
如图2所示，当在保持架(外壳主体14a)的上端部形成有缺口部20的情况下，来自发光元件的出射光中的比较强的光从缺口部20漏出。因此，容易在被照射面或罩(覆盖光束控制部件的罩)产生亮部。特别地，当半值角范围内的光从缺口部20漏出的情况下，有可能根据被照射面或罩的位置不同，亮部变得明显。相对于此，如果是来自发光元件的出射光中的、相对于发光元件的光轴以较大的角度射出的光(为半值角以上且朝向换气口166方向的光)，则即使不在保持架160或第一光束控制部件140透射地直接向外部射出而对被照射面或罩进行照射，也不容易产生特别的亮部。
[光束控制部件的制造方法]
例如可以利用以下的顺序制造本实施方式的光束控制部件170。
首先，通过射出成型制作具有反射面141的第一光束控制部件140。对于制作第一光束控制部件140的方法，不进行特别的限定。例如，可以通过在使用无色透明的树脂材料进行射出成型后，对所得到的树脂成型物的成为反射面141的面(与第二光束控制部件150相对的面)蒸镀透射反射膜，来制作第一光束控制部件140。另外，通过使用白色的树脂材料进行射出成型也能够制作第一光束控制部件140。
而且，使用无色透明的树脂材料通过射出成型一体地制作第二光束控制部件150和保持架160。
接着，如图6所示，在保持架160的上端部的端面161之上载置第一光束控制部件140的凸缘142，使第一光束控制部件140与保持架160的导向突起162径嵌合。在该状态下，若使第一光束控制部件140向规定方向旋转，则第一光束控制部件140的嵌合部143卡合在保持架160的爪部163与端面161之间。即，保持架160的爪部163与第一光束控制部件140的凹部144卡合。
通过以上的顺序，不用使用粘接剂，且不用在保持架160设置缺口部，而能够制造包含第一光束控制部件140、第二光束控制部件150以及保持架160的本实施方式的光束控制部件170。
[效果]
实施方式1的光束控制部件170能够使用第一光束控制部件140和第二光束控制部件150对来自发光元件130的出射光的行进方向进行控制，来将出射光向前方方向、侧方方向以及后方方向分配。因此，具有实施方式1的光束控制部件170的照明装置100能够分别对朝向前方方向、侧方方向以及后方方向的出射光量进行控制，来实现接近白炽灯的配光特性。
另外，实施方式1的光束控制部件170利用反射面141使到达第一光束控制部件140的光中的一部分的光向侧方方向(罩180的中部的方向)和后方方向(罩180的下部的方向)反射，并使一部分的光向前方方向(罩180的上部的方向)透射。此时，光束控制部件170中，在反射面141的中心部侧的区域主要生成侧方方向的反射光，并在外周部侧的区域主要生成后方方向的反射光。因此，实施方式1的照明装置100不会被基座110妨碍，而能够高效地对后方方向的被照射面进行照射。
在制造实施方式1的光束控制部件170时，分别单独地制造具有透光性和光反射性这两种特性的第一光束控制部件140、以及具有透光性的保持架160。因此，可以与保持架160无关而容易地调整第一光束控制部件140的光学特性。同样地，保持架160的光学特性也可以与第一光束控制部件140无关而容易地进行调整。
另外，在制造实施方式1的光束控制部件170时，只要通过在保持架160的端面161之上载置第一光束控制部件140并旋转，就可以无间隙且不用使用粘接剂而将第一光束控制部件140固定于保持架160。因此，不会使光学特性降低且不会增大制造成本，而能够制造实施方式1的光束控制部件170。
(实施方式2)
实施方式2的照明装置和光束控制部件中，只有保持架的形状与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170不同。因此，对于与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170相同的构成部件，标以相同的编号，并省略其说明。
图9和图10是表示实施方式2的光束控制部件所包含的第二光束控制部件150和保持架260的结构的图。图9是立体图，图10A是俯视图，图10B是主视图，图10C是仰视图，图10D是图10A所示的D-D线的剖面图。如这些图所示，第二光束控制部件150和保持架260被一体化。
实施方式2的光束控制部件所包含的保持架260具有与实施方式1的光束控制部件170所包含的保持架160基本相同的结构。但是，保持架260在能够确保强度和防止泄漏光的产生的范围使壁厚变薄，这点上与保持架160不同。如图10A和图10D所示，保持架260的壁厚按每个部位而不同。
[效果]
实施方式2的光束控制部件的重量比实施方式1的光束控制部件170轻，但是具有与实施方式1的光束控制部件170相同的效果。
(实施方式3)
实施方式3的照明装置和光束控制部件中，只有保持架的形状与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170不同。因此，对于与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170相同的构成部件标以相同的编号，并省略其说明。
图11和图12是表示实施方式3的光束控制部件所包含的第二光束控制部件150和保持架360的结构的图。图11是立体图，图12A是俯视图，图12B是主视图，图12C是仰视图，图12D是图12A所示的E-E线的剖面图。如这些图所示，第二光束控制部件150和保持架360被一体化。
实施方式3的光束控制部件所包含的保持架360具有与实施方式1的光束控制部件170所包含的保持架160基本相同的结构。但是，保持架360在能够确保强度和防止泄漏光的产生的范围壁厚变薄，这点上与保持架160不同。如图12A和图12D所示，保持架360的壁厚按每个部位而不同。
[效果]
实施方式3的光束控制部件的重量比实施方式1的光束控制部件170轻，但是具有与实施方式1的光束控制部件170相同的效果。
(实施方式4)
实施方式4的照明装置和光束控制部件中，只有保持架的形状与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170不同。因此，对于与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170相同的构成部件标以相同的编号，并省略其说明。
图13是表示实施方式4的光束控制部件所包含的第二光束控制部件150以及保持架460的结构的图。图13A是俯视图，图13B是立体图。如这些图所示，第二光束控制部件150和保持架460被一体化。
实施方式4的光束控制部件所包含的保持架460具有与实施方式1的光束控制部件170所包含的保持架160基本相同的结构。但是，保持架460在上端部的端面161和导向突起162的内表面形成有换气槽461，这点上与保持架160不同。换气槽461通过由第一光束控制部件140堵塞开口部而成为用于对第一光束控制部件140与第二光束控制部件150之间的空间的空气进行换气的换气流路。如图13A和图13B所示，为了防止泄漏光的产生，换气槽461弯曲成曲柄状。
[效果]
实施方式4的光束控制部件除了具有与实施方式1的光束控制部件170相同的效果以外，还具有能够抑制第一光束控制部件140与第二光束控制部件150之间的空间的温度上升的效果。
(实施方式5)
实施方式5的照明装置和光束控制部件不具有第二光束控制部件，这点上与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170不同。因此，对于与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170相同的构成部件标以相同的编号，并省略其说明。
图14和图15是表示实施方式5的光束控制部件所包含的保持架560的结构的图。图14是立体图，图15A是俯视图，图15B是主视图，图15C是仰视图，图15D是图15A所示的F-F线的剖面图。
实施方式5的光束控制部件所包含的保持架560具有与实施方式1的光束控制部件170所包含的保持架160基本相同的结构。但是，如图14和图15所示，保持架560未与第二光束控制部件一体化。另外，在保持架560也没有设置用于固定第二光束控制部件的台阶部等。
[效果]
实施方式5的光束控制部件具有与实施方式1的光束控制部件170相同的效果。在需要调整针对前方方向、侧方方向、后方方向各个方向的光的配分情况下，通过调整第一光束控制部件140的透射性能和反射性能之间的平衡或反射面形状，能够得到所希望的配光分布。
(实施方式6)
实施方式6的照明装置和光束控制部件中，第二光束控制部件和保持架的形状与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170不同。因此，对于与实施方式1的照明装置100和光束控制部件170相同的构成部件，标以相同的编号，并省略其说明。
图16和图17是表示实施方式6的光束控制部件所包含的第二光束控制部件650和保持架660的结构的图。图16是立体图，图17A是俯视图，图17B是主视图，图17C是仰视图，图17D是图17A所示的G-G线的剖面图。如这些图所示，第二光束控制部件650和保持架660被一体化。
如图17D所示，实施方式6的光束控制部件所包含的第二光束控制部件650具有：使从发光元件130射出的光入射的入射区域651；以及位于与入射区域651相反的一侧，并使从入射区域651入射的光射出的射出区域654。入射区域651具有：位于入射区域651的中央部的折射部652；以及位于折射部652的外侧的菲涅耳透镜(Fresnel lens)部653。
折射部652以与第二光束控制部件650的中心轴CA2相交的方式形成在与发光元件130相对的位置。折射部652例如是平面、球面、非球面或折射型的菲涅耳透镜。折射部652具有使从发光元件130射出的光的一部分(主要向前方方向射出的光)入射至第二光束控制部件650内，并且使入射的光向射出区域654折射的功能。本实施方式的折射部652的形状是以第二光束控制部件650的中心轴CA2为中心的旋转对称。
菲涅耳透镜部653使从发光元件130射出的光的一部分(主要向侧方方向射出的光)入射至第二光束控制部件650内，并且使入射的光向射出区域654全反射。菲涅耳透镜部653的形状是以第二光束控制部件650的中心轴CA2为中心的旋转对称，菲涅耳透镜部653具有多个配置成同心圆状的圆环状的突起(参照图17C)。如图17D所示，多个圆环状的突起中的位于最外侧的突起比其他突起形成得大。
多个突起分别具有：作为使从发光元件130射出的光入射的入射面的第一倾斜面；以及作为使从第一倾斜面入射的光向射出区域654反射的反射面的第二倾斜面。在各突起中，第一倾斜面位于内侧(中心轴CA2侧)，第二倾斜面位于外侧。
第一倾斜面的母线既可以是直线，也可以是曲线。对于第一倾斜面相对于发光元件130的光轴LA的角度，只要能够使从第一倾斜面入射的光向第二倾斜面侧折射，不进行特别的限定，可以根据发光元件130的大小和位置等适当地设定。各突起的第一倾斜面的角度既可以相同，也可以不同。同样地，第二倾斜面的母线既可以是直线，也可以是曲线。对于第二倾斜面相对于发光元件130的光轴LA的角度，只要能够使从第一倾斜面入射的光向射出区域654侧反射，不进行特别的限定，可以根据作为目的的配光特性等适当地进行设定。各突起中的第二倾斜面的角度既可以相同，也可以不同。
射出区域654是形成在与发光元件130相反的一侧的第一光束控制部件140侧的平面。射出区域654形成为与第二光束控制部件650的中心轴CA2相交。如图17A所示，射出区域654是以第二光束控制部件650的中心轴CA2为中心的旋转对称面。射出区域654使从折射部652的入射的光、以及从菲涅耳透镜部653的第一倾斜面入射且由第二倾斜面反射的光向第一光束控制部件140射出。
实施方式6的光束控制部件所包含的保持架660具有与实施方式1的光束控制部件170所包含的保持架160基本相同的结构。但是，保持架660在能够确保强度和防止泄漏光的产生的范围壁厚变薄，这点上与保持架160不同。如图17D所示，保持架660的壁厚按每个部位而不同(与实施方式3的保持架360相同)。另外，在保持架660的下端部设置有用于将保持架660定位于基板120的定位凸起661和定位爪662。
图18是表示将保持架660固定于基板120上的情形的图。图18A是从保持架660侧观察到的立体图，图18B是从基板120侧观察到的立体图。如这些图所示，在基板120设置有四个贯通孔。通过在该四个贯通孔分别嵌入保持架660的定位凸起661和定位爪662，将保持架660固定于基板120上。此时，既可以使用粘接剂，也可以不使用粘接剂。
定位凸起661以几乎没有间隙的状态与对应的贯通孔嵌合。另一方面，定位爪662以其前端与基板120的背面卡合的方式，与对应的贯通孔嵌合。定位凸起661能够阻止与基板面平行方向上的移动。定位爪662能够阻止与基板面垂直方向上的移动。
[效果]
实施方式6的光束控制部件的重量比实施方式1的光束控制部件170轻，但是具有与实施方式1的光束控制部件170相同的效果。另外，能够容易地将实施方式6的光束控制部件固定于基板120上。
(变形例)
此外，在实施方式1～4、6中，说明了第二光束控制部件和保持架被一体化的例子，但是，第二光束控制部件和保持架也可以是单独的部件。这种情况下，需要在将第一光束控制部件固定于保持架之前，将第二光束控制部件固定于保持架。对于第二光束控制部件的固定方法不进行特别的限定。例如，也可以在保持架的内周面在圆周方向上形成台阶部，利用该台阶部固定第二光束控制部件。
另外，在实施方式1～6中，对具有规定形状的第一光束控制部件的光束控制部件进行了说明，但是，对于第一光束控制部件的形状不进行特别的限定。例如，也可以如专利文献1记载的外壳14那样，第一光束控制部件的形状为倒圆台形状(参照图1)。
本申请主张基于2012年2月10日提出的日本专利申请特愿2012-026971号和2012年8月30日提出的日本专利申请特愿2012-190014号的优先权。该申请的说明书和附图中记载的内容全部引用于本申请说明书。
工业实用性
本发明的照明装置由于可替代白炽灯而使用，因此可广泛地适用于枝形吊灯或间接照明装置等各种照明设备。

Claims (12)

1.一种光束控制部件，对从发光元件射出的光的配光进行控制，其中，具有：
大致圆筒形状的保持架，具有透光性；以及
第一光束控制部件，配置在所述保持架的一端面上，使从所述发光元件射出的光的一部分反射且使一部分透射，
所述第一光束控制部件具有处于表里关系的两个主要面，
在所述保持架的所述一端面的外周部的一部分设置有导向突起，
在所述保持架的所述一端面设置有一个或两个以上的爪部，
在所述第一光束控制部件的外周部设置有嵌合部，当将所述第一光束控制部件安装在所述保持架的所述一端面上时，所述嵌合部位于所述爪部与所述一端面之间，
所述第一光束控制部件通过沿所述导向突起可旋转地径嵌合而被限制径向的移动，
通过使所述第一光束控制部件在所述保持架的所述一端面上旋转而使所述嵌合部卡合于所述爪部与所述一端面之间，由此，将所述第一光束控制部件固定于所述保持架的所述一端面上。
2.如权利要求1所述的光束控制部件，其中，
在俯视时，所述第一光束控制部件的外周部在整个外周上与所述保持架的所述一端面重叠。
3.如权利要求1所述的光束控制部件，其中，
来自所述发光元件的射出光中的、至少在从最大强度的光的射出方向到所述最大强度的一半强度的光的射出方向为止的角度范围内射出的光透射所述保持架和所述第一光束控制部件的至少一者，并从由所述保持架和所述第一光束控制部件包围的内部区域向外部区域射出。
4.如权利要求1所述的光束控制部件，其中，
还具有第二光束控制部件，所述第二光束控制部件使从所述发光元件射出的光的至少一部分入射，且将入射的光控制为配光比来自所述发光元件的射出光窄而向所述第一光束控制部件射出，
所述第二光束控制部件具有：入射面，使从所述发光元件射出的光的至少一部分入射；全反射面，使入射至所述入射面的光的一部分向所述第一光束控制部件反射；以及射出面，使入射至所述入射面的光的一部分以及由所述全反射面反射的光射出，
所述第一光束控制部件使从所述第二光束控制部件射出的光的一部分反射且使一部分透射。
5.如权利要求1所述的光束控制部件，其中，
所述第一光束控制部件具有与所述发光元件相对且使从所述发光元件射出的光的一部分反射的反射面，
所述反射面是如下的旋转对称面，即，以所述发光元件的光轴为旋转轴，且该旋转对称面的母线相对于所述发光元件为凹的曲线，
所述反射面的外周部形成在如下位置，即，与所述反射面的中心部的位置相比，在所述发光元件的光轴的方向上的距所述发光元件的距离更远的位置。
6.如权利要求1所述的光束控制部件，其中，
还具有第二光束控制部件，所述第二光束控制部件使从所述发光元件射出的光的至少一部分入射，且将入射的光控制为配光比来自所述发光元件的射出光窄而向所述第一光束控制部件射出，
所述第二光束控制部件具有：入射面，使从所述发光元件射出的光的至少一部分入射；全反射面，使入射至所述入射面的光的一部分向所述第一光束控制部件反射；以及射出面，使入射至所述入射面的光的一部分以及由所述全反射面反射的光射出，
所述第一光束控制部件具有与所述第二光束控制部件相对且使从所述第二光束控制部件射出的光的一部分反射的反射面，
所述反射面是如下的旋转对称面，即，以所述发光元件的光轴为旋转轴，且该旋转对称面的母线相对于所述发光元件为凹的曲线，
所述反射面的外周部形成在如下位置，即，与所述反射面的中心部的位置相比，在所述发光元件的光轴方向上的距所述发光元件的距离更远的位置。
7.如权利要求1所述的光束控制部件，其中，
还具有第二光束控制部件，所述第二光束控制部件使从所述发光元件射出的光的至少一部分入射，且将入射的光控制为配光比来自所述发光元件的射出光窄而向所述第一光束控制部件射出，
所述第二光束控制部件具有：入射区域，使从所述发光元件射出的光的至少一部分入射；射出区域，使入射至所述入射区域的光射出，
所述入射区域具有菲涅耳透镜部，该菲涅耳透镜部具有多个配置成同心圆状的圆环状的突起，该突起具有第一倾斜面和第二倾斜面，所述第一倾斜面使从所述发光元件射出的光的一部分入射，所述第二倾斜面使入射至所述第一倾斜面的光向所述射出区域反射，
所述第一光束控制部件具有与所述第二光束控制部件相对且使从所述第二光束控制部件射出的光的一部分反射的反射面，
所述反射面是如下的旋转对称面，即，以所述发光元件的光轴为旋转轴，且该旋转对称面的母线相对于所述发光元件为凹的曲线。
8.如权利要求5至7中的任一项所述的光束控制部件，其中，
在所述反射面形成有使从所述发光元件射出的光的一部分反射且使一部分透射的透射反射膜。
9.如权利要求5至7中的任一项所述的光束控制部件，其中，
所述第一光束控制部件由使到达的光的一部分反射且使一部分透射的材料形成。
10.如权利要求5至7中的任一项所述的光束控制部件，其中，
所述第一光束控制部件具有使到达的光的一部分透射的透射部。
11.如权利要求10所述的光束控制部件，其中，
所述透射部是贯通孔或凹部。
12.一种照明装置，具有：
一个或两个以上的发光元件；
如权利要求1至11中的任一项所述的光束控制部件；以及
使来自所述光束控制部件的反射光和透射光漫射并使其透射的罩。
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