CN104220930B - 频闪发光装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明中,可在维持耐候性的同时防止频闪发光装置的透镜发生白化,同时能够将频闪发光装置所要求的发光光的色温调整为优选的范围。频闪发光装置的透镜含有基材和紫外线吸收剂,基材为甲基丙烯酸系树脂,相对于基材100质量份,以0.01质量份以上0.3质量份以下的比例含有紫外线吸收剂。透镜可以进一步含有作为色温调整剂的可见光吸收剂,可见光吸收剂的最大吸收波长优选为380nm以上495nm以下。

Description

频闪发光装置
技术领域
本发明涉及频闪发光装置,特别涉及透镜不易发生白化的频闪发光装置。
背景技术
关于频闪发光装置,如在专利文献1中所记载,其具有利用配置在前方开口处的透镜将氙灯等发光体的光按照所期望的取向向外侧扩散射出的构成。
近年来,由于数码相机的普及,以较短的间隔连续进行频闪发光同时进行连续拍摄的使用方法增加。因此,为了防止光源加热、透镜发生变形·溶解的情况,在专利文献2中公开了在频闪发光装置内使空气流通来进行冷却的构造。
此外,在专利文献3中提出了下述提案:为了防止配置在频闪装置的光源附近的透明树脂部件(防止频闪触发部件)随着频闪发光次数的增加而发生浑浊,在透明树脂部件的表面形成微细的凹凸。
在专利文献4中公开了下述内容:对于以氙灯等为光源的频闪发光装置的透明树脂制光学透镜,为了防止由于来自光源的光的照射所致的变色,向树脂中添加紫外线吸收剂。
在专利文献5中公开了通过向频闪发光装置的光漫射板中添加紫外线吸收剂来调整进行发光的光质。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-204980号公报
专利文献2:日本特开2010-197583号公报
专利文献3:日本特开平8-69034号公报
专利文献4:日本特开2011-90341号公报(特别是段落0027、0028)
专利文献5:日本特开平6-250269号公报(特别是段落0018)
发明内容
发明所要解决的课题
在目前使用的频闪装置的树脂制透镜中,以比较高的浓度添加紫外线吸收剂。其理由在于:吸收外光所含有的紫外光,防止透镜劣化(提高耐候性);防止来自光源的光的照射所致的变色等劣化(专利文献4);以及调整由透镜射出的光质(专利文献5);等等。此外,利用紫外线吸收剂在可见光的短波长区域也有吸收的情况,为了将发出的光的色温调整到作为频闪所要求的范围,还对紫外线吸收剂的量进行了调整。但是,即使是以高浓度添加了紫外线吸收剂的透镜,在进行使频闪发光装置反复发光的试验时,例如在5000次左右的发光时,树脂制透镜表面像熔化了一样发生白化。
作为其解决之道,如专利文献4那样,可考虑进一步增多紫外线吸收剂的添加量以进一步截止紫外线,但利用该方法也仍未得到充分的效果。
鉴于上述现有技术中的问题,本发明的目的在于提供一种技术,其可在维持耐候性的同时防止频闪发光装置的透镜发生白化,同时能够将频闪发光装置所要求的发光光的色温调整为优选的范围。
解决课题的手段
为了达成上述目的,本发明的频闪发光装置具有发光体和透镜,该透镜使从上述发光体发出的光透过并照射到外部。透镜含有基材和紫外线吸收剂,基材为甲基丙烯酸系树脂。相对于基材100质量份,以0.01质量份以上0.3质量份以下的比例含有紫外线吸收剂。
优选透镜进一步含有作为色温调整剂的可见光吸收剂。这种情况下,优选可见光吸收剂的最大吸收波长为380nm以上495nm以下。
发明的效果
根据本发明,可得到一种频闪发光装置,该频闪发光装置即使累积长时间承受由频闪光源发出的紫外线,也能够有效地防止白化的发生,并且能够对频闪装置所要求的色温范围进行调整。
附图说明
图1为示出本实施方式的频闪发光装置的结构的说明图,图1(a)示出了使用氙灯作为发光体的形状,图1(b)示出了使用LED作为发光体的形状。
图2为示出了本实施方式的频闪发光装置中使用的氙灯和LED的发光光谱的一例的曲线图。
图3为示出了本实施方式的频闪发光装置的结构的说明图,其示出了在透镜中添加填料的形态。
图4为以表格形式示出实施例的条件和评价结果的说明图。
具体实施方式
本发明人针对上述现有技术的问题进行了深入研究,结果发现,在频闪发光装置的透镜中含有的紫外线吸收剂吸收发光体(光源)发出的光中含有的紫外线,转换为热能量,这成为透镜白化的原因。因此,在本发明中,将以往为了防止透镜的变色而添加到透镜中的紫外线吸收剂的量降低,抑制透镜将由发光体接受的紫外线转换为热能量的量。由此,可确保由紫外线吸收剂带来的对于外光的耐候性提高作用,同时可降低由来自频闪发光装置内发光体的紫外线所致的放热,可防止透镜的白化。
即,发现了下述内容:通过使构成透镜的树脂所含有的紫外线吸收剂为特定浓度,能够在不降低本来所要求的特定波长的吸收性能等性能的情况下解决上述的白化现象的问题。
下面使用附图对本实施方式的频闪发光装置进行具体说明。
图1(a)、图1(b)为示出本实施方式的频闪发光装置的一例的截面结构的示意图。该频闪发光装置具备:发光体1、反射镜(反射体)2和透镜3。发光体1可以使用例如氙灯、半导体发光元件(LED)、灯泡等。图1(a)示出了使用氙灯作为发光体1的构成例,图1(b)示出了使用LED的构成例。图2示出了氙灯与LED的发光光谱的一例。氙灯也发出380nm以下的紫外光,但其透过透镜3,从而紫外光降低。
反射镜2的形状为覆盖发光体1的周围的形状,前方形成向被摄体射出光的开口。透镜3按照覆盖反射镜2的开口的方式被配置着。在反射镜2的外侧可以配置支撑反射镜2的箱体,这在图1中并未图示出;这种情况下,透镜3被设置在箱体的开口部。
透镜3使由发光体1发出的光透过并照射到外部。在透镜3中含有基材和紫外线吸收剂。基材为甲基丙烯酸系树脂。对紫外线吸收剂的含量进行调整,以使其按照相对于基材100质量份为0.01质量份以上0.3质量份以下的比例含有紫外线吸收剂(参见表1)。
在表1中,“判定”栏示出了利用作为频闪发光装置所要求的透镜3的耐候性、白化、是否可调整至优选的色温范围进行综合判断的结果。×表示作为频闪发光装置的透镜不优选的情况,○表示作为频闪发光装置的透镜优选的情况,◎表示作为频闪发光装置的透镜特别优选的情况。
具体地说,紫外线吸收剂相对于基材100质量份的含有比例为“0~小于0.01质量份”的范围时,紫外线吸收剂的添加量过少,因而无法确保透镜3的耐候性,作为频闪发光装置的透镜不优选。
“0.01质量份~0.05质量份”的范围可确保透镜3的耐候性,即使频闪反复发光,也不会产生白化,因而是优选的。但是,发光体1所发出的可见光中的短波长光的吸收量少、可能无法将从透镜3射出的光调整成作为频闪发光装置优选的色温范围,因而优选利用其它手段调整色温。作为色温调整手段,有调整透镜3的厚度、调整氙灯的气体压或管电流,但在本发明中,除了这些手段外,还可通过添加后述的色温调整剂来调整色温。
“0.05质量份~0.25质量份”的范围可确保透镜3的耐候性、也不会产生白化。此外,紫外线吸收剂可通过吸收发光体1所发出的可见光中的短波长光,将色温调整成作为频闪发光装置的透镜优选的色温。因而,该范围作为频闪发光装置的透镜是特别优选的。
在为“0.25质量份~0.3质量份”的范围时,可确保透镜3的耐候性。在频闪发光装置多次(例如5000次)反复发光时,稍稍会发生透镜3的白化,但程度上是作为频闪发光装置可容许的。此外,关于色温,可吸收发光体1所发出的可见光中的短波长光、将色温调整成作为频闪发光装置的透镜优选的色温。
在为“多于0.3质量份”的范围时,能够确保透镜3的耐候性,但在频闪发光装置多次反复发光时,会发生透镜3的白化,因而作为频闪发光装置的透镜不优选。
[表1]
紫外线吸收剂
添加量(质量份) 0~0.01 0.01~0.05 0.05~0.25 0.25~0.3 0.3~
判定 × ×
紫外线吸收剂的最大吸收波长优选为300nm以上400nm以下、更优选为320nm以上380nm以下。特别优选为353nm。
另一方面,由于紫外线吸收剂还吸收可见光的短波长成分,因而还具有通过调整浓度来调整作为频闪发光装置所需要的色温的作用。因此,如上所述为了避免白化现象而将紫外线吸收剂设为特定浓度范围,由此可能难以进行色温调整。因此,在本发明中,作为如上所述在避免白化现象的同时对频闪所要求的“色温”进行调整的手段,可通过添加具有特定吸收波长的添加剂(下文中称为色温调整剂)来调整色温。
即,在本发明中,透镜3可以按照进一步含有可见光吸收剂作为色温调整剂的方式来构成。可见光吸收剂的最大吸收波长优选为380nm以上495nm以下。通过向透镜中添加可吸收该波长范围的可见光的可见光吸收剂作为色温调整剂,利用少量的色温调整剂即能够将色温高的光(青白色的光)有效地调整成作为频闪所要求的色温(例如5000度~6000度)的光(具有温暖效果的光)。
例如,可按照色温调整剂(可见光吸收剂)相对于基材100质量份以0.0001质量份以上0.0045质量份以下的比例含有来进行调整(参见表2)。由此,在由发光体1发出的光的色温为6000度~7000度的情况下,能够调整成作为频闪优选的色温5000度~6000度。此外,进一步优选色温调整剂(可见光吸收剂)的比例为0.0001质量份以上0.004质量份以下的情况。其中,在任一情况下,透镜的厚度均为3mm以下、优选为0.5mm以上3mm以下。
此外,相对于基材100质量份,特别优选色温调整剂以0.0005质量份以上0.002质量份以下的比例含有的情况。通过调整为该范围,透镜被着色成色温调整剂本身所呈现的颜色(黄色)的现象被抑制到外观上没有问题的范围、同时能够调整成作为频闪优选的色温5000度~6000度。
[表2]
色温调整剂
质量份 0 0.0001 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.003 0.004 0.0045 0.005 0.01
可否调整成优选的色温 × × ×
发黄 × ×
在表2中,“可否调整成优选的色温”栏中的○表示,在发光体1的色温为6700度的情况下,利用添加了色温调整剂的厚度2mm的透镜调整成了色温5000度~6000度;△表示,尽管色温为5000度以下,但可利用透镜的板厚进行调整;×表示无法进行调整。
此外,在表2中,“发黄(黄色み)”栏中的○表示透镜的外观为透明的;△表示稍有黄色,但在透镜板厚较薄的情况下,是可容许的;×表示目视观察到黄色,作为频闪发光装置的透镜是无法容许的。
作为透镜3的基材的甲基丙烯酸系树脂优选含有50质量%以上的甲基丙烯酸甲酯。
此外,如图3所示,透镜3也可以进一步含有填料4。填料4优选折射率为1.3以上2.8以下、平均粒径为0.1μm以上20μm以下,优选相对于基材100质量份以0.1质量份以上3.0质量份以下的比例含有。透镜3含有填料4的情况下,如图3所示,即使反射体2的形状为平面部件弯曲而形成的形状,也能够抑制反射体2的弯曲部2a中的光线反射所致的取向特性的紊乱、得到光量分布均匀的频闪发光装置。由此能够制成反射体2弯曲而成的小型频闪装置。需要说明的是,填料4优选为有机系交联微粒。关于这一点在后面详细说明。
下面对透镜3的材料及其制造方法进行详细说明。
频闪发光装置的透镜3为含有0.01质量份~0.3质量份紫外线吸收剂的甲基丙烯酸系树脂的成型体,其与光源(发光体1)相向配置,由光源射出的光或反射光透过透镜。由此,频闪发光装置发挥出功能。
透镜3具有作为频闪发光装置的透镜所需要的形状。此外,装置也可以为频闪发光装置以外的照明装置,这种情况下,其具有与之相应的形状,例如,可以制成荧光灯的照明单元用的透镜罩形状、看板单元的透镜罩形状、标识板单元用的透镜罩形状等。
此外,可以使透镜3具有所期望的透镜形状来提高聚焦功能,也可以对透镜3的表面施以特定的图案来控制光的取向、提高光的分散性。
进一步地,在透镜3中,可以如上所述添加填料4(分散剂)等,使入射的光有效地分散,但也可不加入填料4。
作为透镜3的材料的甲基丙烯酸系树脂优选以甲基丙烯酸甲酯为主体的树脂。“主体”是指甲基丙烯酸甲酯含有50质量%以上,优选的是,从耐热性的方面出发,“主体”优选将甲基丙烯酸甲酯70质量%~100质量%和能够与其共聚的单体30质量%~0质量%共聚而成。
从强度的方面出发,甲基丙烯酸系树脂的重均分子量优选为70,000~220,000、进一步优选为80,000~200,000。重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC、溶剂:四氢呋喃)求得。
作为能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体,可以举出例如:甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等甲基丙烯酸酯类;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己基酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸-2-乙基己酯等丙烯酸酯类;甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、马来酸酐(無水マレイン)、2-羟基丙烯酸酯;α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物类;等等。
特别是,通过在共聚单体中使用甲基丙烯酸、马来酸酐、苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺,可得到耐热性的提高效果。
这些能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体可以使用1种或将2种以上组合使用。
进一步地,作为上述甲基丙烯酸系树脂,还可以使用作为以甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物为主体的树脂的MS树脂、作为在上述MS树脂上加成上述能够共聚的单体中的任意1种以上而得到的多元共聚物的MS树脂。将这样的树脂用作甲基丙烯酸系树脂的情况下,设全部MS树脂为100质量份时,若甲基丙烯酸甲酯的比例超过70质量份,则耐候性良好、更为优选。
此外,还可在上述甲基丙烯酸系树脂中添加多层结构丙烯酸类橡胶等,使用赋予了耐冲击性的甲基丙烯酸树脂组合物来形成发光装置用透镜。此外还可使用改良了流动特性的双峰甲基丙烯酸树脂。
在近年的频闪发光装置和照明装置中,具有要求亮度和薄型化的倾向,现状是单元内的温度容易上升。这样的发光照射单元由于从发光体1到透镜3的距离短、空间体积小,因而使用耐热性高的甲基丙烯酸系树脂是有效的。
上述甲基丙烯酸系树脂可使用上述单体,通过悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合或溶液聚合等公知的方法来制造。
如上所述,透镜3含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,例如可举出苯并三唑系、二苯甲酮系、苯甲酸酯系、水杨酸苯酯系、受阻胺系等紫外线吸收剂。
特别是,从耐候性的方面出发,优选具有苯并三唑系结构、最大吸收波长处于300nm~400nm、更优选处于320nm~380nm的范围的紫外线吸收剂。
作为这样的苯并三唑系紫外线吸收剂,可以举出例如2-(5-甲基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑等。
需要说明的是,除了上述的紫外线吸收剂外,还可以合用二苯甲酮系、水杨酸苯酯系、受阻胺系等作为其它的耐光稳定剂。
此外,还可将上述的紫外线吸收剂与最大吸收波长为300nm以下的紫外线吸收剂合用。
关于甲基丙烯酸系树脂中的紫外线吸收剂的浓度,如上所述,优选为0.01质量份~0.3质量份。若为该范围,则作为紫外线吸收剂的本来目的的紫外线截止效果的效率良好,并且能够有效地防止由于所吸收的紫外线转换为热量而造成的甲基丙烯酸系树脂的劣化、白化。甲基丙烯酸系树脂中的紫外线吸收剂的浓度特别优选为0.03质量份~0.27质量份、更优选为0.05质量份~0.25质量份。
透镜3的最佳吸收波长范围为320nm~380nm左右。
通过将紫外线吸收剂所含有的浓度调整为上述范围,可使透镜3的吸收波长范围为340nm~360nm、能够达成10%~15%的分光透射率。
此外,关于透镜3,需要调整成作为频闪发光装置所需要的色温。作为色温调整剂,可广泛使用染料、颜料,没有任何限制;例如,在黄色系中,可以举出:固美透黄等缩合偶氮化合物类、苯并咪唑酮偶氮黄等偶氮络盐类、黄色氧化铁、镉黄、钛黄、铬黄、铬黄等无机颜料;坚牢黄等不溶性偶氮化合物类、黄烷类黄(フラバンスイエロー)等稠合多环类、萘酚黄、颜料黄等有机颜料;等等。
特别地,马高列斯(マクロレックス)黄、固美透黄等的分散性也良好,耐热性、耐光性优异,无损于透射率、强度等作为透镜的其它性能,少量即可进行任意色温的调整,因而它们作为色温调整剂是优选的。
色温调整剂优选最大吸收波长为380nm~495nm附近、分光透射率处于5%~30%的范围的色剂,该分光透射率更优选为8%~25%。分光透射率为该范围时,少量色剂即能够效率良好地发挥出色温调整功能,并且可发挥出能够减少紫外线吸收剂的量这样的协同效应。从而,能够有效地防止由于紫外线吸收剂所吸收的紫外线转换为热量而造成的白化现象。
甲基丙烯酸系树脂中的色温调整剂的浓度优选为0.0001质量份~0.0045质量份、更优选为0.0001质量份~0.004质量份、特别优选为0.0005质量份~0.002质量份。
透镜3可通过将上述甲基丙烯酸系树脂与紫外线吸收剂、色温调整剂熔融混炼并利用注射成型、挤出成型、浇注成型等方法来成型、进行制造。这样得到的透镜3被配置在使用板形模具另外预先制造的反射镜2的开口处。作为实际组装过程,在未图示的壳内配置反射镜2,在其内侧配置发光体1,在箱体开口固定透镜3。
本实施方式的频闪发光装置用透镜不仅可应用于从小型尺寸到大型尺寸的频闪发光装置中,还可广泛应用于各种照明装置中。
大型尺寸的频闪发光装置或照明装置中,发光体(光源)1的数目多,特别是,从发光体1到透镜3的距离较短的薄型的装置、具体地说从发光体1到透镜3的距离为50mm以下的装置的内部温度容易上升。因此,上述那样的透镜3在用于防止热所致的劣化、白化方面是有效的,该透镜3由含有0.01质量份~0.3质量份紫外线吸收剂的甲基丙烯酸系树脂的成型体形成。
此外,特别是如照相机的频闪发光装置这样的小型尺寸的装置中,发光体1的输出功率强、并且从光源到透镜3的距离极短、为3mm~5mm左右,内部的空间容量小,因而温度容易上升,本实施方式的透镜3是有效的。
此外,如图3所示,在透镜3中可以添加光漫射性的微粒(填料)4。通过添加填料4,可以使透过透镜3的光发生漫射(拡散)。填料4的折射率、粒径、添加量设定为适当的值。由此,能够维持通过反射镜2的反射面形状以及透镜3的基材折射率和形状所达成的作为频闪发光装置的特定的光量·特定的取向角度,同时能够降低由填料4所致的光漫射而带来的取向特性的局部紊乱。
作为光漫射性微粒(填料)4,可以使用:氧化铝、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、玻璃珠等无机微粒;苯乙烯交联珠、MS交联珠、硅氧烷系交联珠等有机微粒;等等。此外,还能够使用由甲基丙烯酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、MS树脂、环状烯烃树脂等透明性高的树脂材料形成的中空交联微粒以及由玻璃形成的中空微粒等。
特别地,作为填料4,优选有机系交联微粒。通过使用有机系交联微粒,能够设计成光漫射剂在作为基体(基材)的甲基丙烯酸树脂中的分散不均少、透光性高、光漫射性也高的优异的成型材料。作为有机系交联微粒,特别优选为丙烯酸系树脂微粒、苯乙烯系树脂微粒、硅酮系交联微粒。作为丙烯酸系微粒,例如可以举出与甲基丙烯酸甲酯等单官能乙烯基单体与多官能乙烯基单体的共聚交联微粒,作为苯乙烯系树脂微粒,例如可以举出苯乙烯单体与多官能乙烯基单体的共聚交联微粒。
此外,作为填料4,可以将上述微粒单独使用或两种以上合用,没有任何限制。
填料4使用折射率为1.3以上2.8以下的范围的填料。特别地,优选使用折射率为1.3以上2.0以下、进一步优选为1.3以上1.7以下的范围的填料。其理由在于,若折射率小于1.3,则散射性过弱,从而无法有助于“图像品质的提高”。反之,若折射率超过1.7,则漫射过强,光越到所需视角以外,易于发生光量降低、配光角度降低的情况,因而不优选。
需要说明的是,此处所说的折射率是指使用D线(589nm)在温度20℃测定得到的值。作为填料(微粒)4的折射率的测定方法,例如可以举出下述方法:将微粒浸渍在能够一点点地改变折射率的液体中,一边改变液体的折射率一边观察微粒界面,在微粒界面变得不清楚时测定液体的折射率,将其作为微粒的折射率。需要说明的是,在液体的折射率的测定中,可以使用Abbe折射计等。
此外,关于填料4的粒径,使用平均粒径为0.1μm以上20μm以下填料。该平均粒径优选为0.3μm以上15μm以下、更优选为0.5μm以上10μm以下。进一步优选为1.0μm以上7.0μm以下。其理由在于,平均粒径为20μm以下时,能够使射出光漫射、能够得到作为频闪发光装置所希望的漫射性。另外,平均粒径为0.1μm以上时,能够抑制由于向后方(发光体1侧)的反射等所引起的光损失、能够将入射的光有效地漫射(拡散)到发光面侧(被摄体侧),从而能够得到作为频闪发光装置所希望的光量。
此外,相对于基材100质量份,填料4在基材中的添加量(混合量)为0.1质量份以上3.0质量份以下。优选为0.3质量份以上2.0质量份以下、更优选为0.5质量份以上1.5质量份以下、进一步优选为0.5质量份以上1.0质量份以下。其理由在于,通过使添加量为3.0质量份以下,能够得到作为频闪发光装置所规定的光量和取向。此外,若使添加量为0.1质量份以上,则能够表现出填料4的光漫射效果、能够有助于图像品质的提高。
添加填料4并进行成型后的透镜3的透射率优选为80%以上95%以下的范围。透过率低于80%时,漫射性过强,作为频闪装置的光量减少。透过率超过95%时,透过光增多,光漫射效果降低。透镜的透射率可通过改变填料4的添加量来控制。需要说明的是,透射率可以通过例如测定全光线透射率来测定。全光线透射率可以通过如下方法测定:依照JIS K7105“塑料光学的特性试验方法”中规定的方法,将树脂片切成50×50mm尺寸的试样后,使用日本电色工业株式会社制造的浊度计型号:1001DP进行测定。
此处,对于添加填料4的情况下的透镜3的制造方法进行说明。首先,将填料4均匀地分散在基材中。作为分散方法,可以使用公知的方法。优选使用例如鼓式搅拌机或亨舍尔混合机进行混合后,于220℃~250℃的温度使用带排气口的单螺杆或双螺杆挤出机进行熔融混炼,得到颗粒。通过使用注射成型机在树脂温度240℃~250℃对颗粒进行成型,可得到透镜3。
接下来,对添加有填料4的图3的频闪发光装置的各部的作用进行说明。
从发光体1射出的光直接或经反射镜2反射,朝着开口2b入射到透镜3。透镜3使从开口2b向外侧扩散射出的光向着光轴5的方向折射。由此,使照射到被摄体的光量增加,从而可实现规定的光量和取向特性。此时,由于反射镜2具有弯曲部2a,因而反射角在弯曲部2a不连续地变化。因此,如图3所示,由发光体1直接或经反射镜2反射后入射到透镜3中的光形成了反射光重合的光线集中部和未重合的光线过少部。由于填料4的折射率、粒径和添加量被适当地设定了,因而该入射光线的疏密可通过使光适度地漫射而得到改善,能够抑制取向特性的局部紊乱。需要说明的是,透镜3所含有的紫外线吸收剂与色温调整剂的作用与未向透镜3中添加填料4时同样地产生,能够防止白化和进行色温的调整。
实施例
下面通过实施例具体说明本发明,但本发明并不限于下述示例。
(实施例1)
作为实施例1,利用下述材料制造透镜3。作为甲基丙烯酸系树脂使用“Delpet80N”(旭化成化学制造)、作为紫外线吸收剂使用2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑(Shipro化成制造,商标名:Seesorb 703),使紫外线吸收剂的添加量为0.2质量份,利用双螺杆挤出机进行熔融混炼,得到颗粒。不添加色温调整剂。
利用注射成型机将该颗粒分别成型为厚度为1mm、2mm、3mm的50mm×90mm薄片,制造透镜3的试验片。
(比较例1~3)
作为比较例1、2、3,将紫外线吸收剂的添加量变为0.35、0.4、0.5质量份来进行混炼,除此以外与实施例1同样地成型为薄片。
(实施例1和比较例1~3的评价)
对于实施例1、比较例1~3的试验片,使用色温为6360度的氙灯作为发光体1,对于色温、透镜发黄、白化现象进行评价。将发光体1与透镜的距离设为1000mm。评价方法如下所述。另外,评价结果见图4。
(评价方法)
(1)色温的测定
色温的测定利用美能达制造的色度计IIIF来进行。
(2)透镜的外观(发黄)观察
目视观察透镜的外观,将未见发黄、为透明的情况记为○;将稍有黄色、但根据透镜板厚的不同,为可容许的外观的情况记为△;将观察到发黄、作为频闪发光装置的外观无法容许的情况记为×。
(3)频闪连续闪光试验
使所制造的频闪发光装置连续进行5000次发光,其后目视观察透镜是否产生白化。将未能目视观察到白化的情况记为○、将能够目视观察到白化的情况记为×。
如图4所示,实施例1的试验片未产生发黄和白化现象。并且,通过使色温6360度的氙灯的光透过试验片(透镜3),将试验片调整成了作为频闪发光装置优选的5000度~6000度的范围。与此相对,比较例1~3均产生了白化现象。
(实施例2~4)
作为实施例2~4,与实施例1同样地,作为甲基丙烯酸系树脂使用“Delpet 80N”、作为紫外线吸收剂使用2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑(Shipro化成制造,商标名:Seesorb 703),使紫外线吸收剂的添加量为0.2质量份。相对于基材100质量份,向其中进一步添加0.0015质量份、0.0010质量份、0.0005质量份的马高列斯黄3G(拜耳社制造,最大吸收波长400nm)作为色温调整剂。其它与实施例1同样地制造1mm、2mm、3mm厚度的试验片。
(比较例4~7)
作为比较例4~7,将色温调整剂的添加量分别变为0.0020质量份、0.0030质量份、0.0040质量份、0.0050质量份,其它与实施例2~4同样地进行试验片的成型。
(实施例2~4和比较例4~7的评价)
利用与实施例1相同的评价方法对于色温、透镜发黄、白化现象进行评价。
如图4所示,实施例2~4的试验片均未产生发黄和白化现象。并且,关于色温,如图4所示,实施例2的厚度为3mm的试验片在透过后的色温低于5000度,但其它试验片被调整成了作为频闪发光装置优选的5000度~6000度的范围。
与此相对,在比较例4~7的试验片中,如图4所示,均未产生白化现象,但在比较例5~7的试验片中,发黄的评价结果为△或×。并且,关于色温,在比较例6~7的试验片中,在任一透镜板厚下均未将试验片透过后的色温调整成作为频闪发光装置优选的5000度~6000度的范围。
(实施例5~7)
在实施例5~7中,与实施例1同样地,作为甲基丙烯酸系树脂使用“Delpet 80N”、作为紫外线吸收剂使用2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑(Shipro化成制造,商标名:Seesorb 703),如图4所示,在实施例5、6中紫外线吸收剂的添加量为0.2质量份、在实施例7中紫外线吸收剂的添加量为0.1左右。此外,关于作为色温调整剂的马高列斯黄3G(拜耳社制造),相对于基材100质量份,在实施例5至以0.00125质量份的比例追加马高列斯黄3G,在实施例6、7中分别以0.00075质量份的比例追加马高列斯黄3G。进一步地,作为填料4,添加了平均粒径为约5μm的MS系交联微粒(积水化成株式会社制造XX51F)。关于填料4的添加量,相对于基材100质量份,在实施例5~7中填料4的添加量均为0.75质量份。其它与实施例1同样地制造1mm、2mm、3mm厚度的试验片。
(比较例8、9)
作为比较例8,添加紫外线吸收剂0.51质量份,不添加色温调整材,添加与实施例5~7同样的填料,其它与实施例5~7同样地进行试验片的成型。
作为比较例9,添加紫外线吸收剂0.8质量份,添加作为色温调整剂的固美透黄3G(拜耳社制造,最大吸收波长400nm)0.002质量份,添加与实施例5~7同样的填料,其它与实施例5~7同样地制作试验片。
(实施例5~7和比较例8,9的评价)
利用与实施例1相同的评价方法对色温、透镜发黄、白化现象进行评价。
如图4所示,实施例5~7的试验片均未产生发黄和白化现象。另外,试验片透过后的色温也被调整成了作为频闪发光装置优选的5000度~6000度的范围。即确认到,即使添加填料4,也不会对防止白化现象和发黄抑制以及色温调整的作用带来影响。
与此相对,在比较例8、9的试验片中,如图4所示,由于紫外线吸收剂的添加量多,因而均产生了白化现象。
(工业实用性)
本发明的透镜适于频闪发光装置,但并不限于此,在从光源到透镜的距离较短的薄型照明装置、例如携带终端用照射装置、液晶显示装置的背光源、LED照明、LED液晶单元、道路交通目的地表示板、车站目的地表示板、看板等中具有工业实用性。
符号的说明
1…发光体、2…反射镜(反射体)、2a…弯曲部、2b…开口、3…透镜、4…填料。

Claims (10)

1.一种频闪发光装置,其特征在于,
其具有发光体和透镜,该透镜使从所述发光体发出的光透过并照射到外部,
所述透镜含有基材和紫外线吸收剂,所述基材为甲基丙烯酸系树脂,相对于所述基材100质量份,所述紫外线吸收剂以0.01质量份以上0.3质量份以下的比例含有,
所述透镜进一步含有可见光吸收剂作为色温调整剂,所述可见光吸收剂的最大吸收波长为380nm以上495nm以下,
相对于所述基材100质量份,所述可见光吸收剂以0.0001质量份以上0.0045质量份以下的比例含有,
所述色温调整剂是黄色系染料或颜料。
2.如权利要求1所述的频闪发光装置,其特征在于,相对于所述基材100质量份,所述可见光吸收剂以0.0001质量份以上0.004质量份以下的比例含有。
3.如权利要求1所述的频闪发光装置,其特征在于,相对于所述基材100质量份,所述可见光吸收剂以0.0005质量份以上0.002质量份以下的比例含有。
4.如权利要求1至3的任一项所述的频闪发光装置,其特征在于,所述紫外线吸收剂的最大吸收波长为300nm以上400nm以下。
5.如权利要求1至3的任一项所述的频闪发光装置,其特征在于,所述甲基丙烯酸系树脂含有50质量%以上的甲基丙烯酸甲酯。
6.如权利要求1至3的任一项所述的频闪发光装置,其特征在于,所述紫外线吸收剂为苯并三唑系,所述紫外线吸收剂的最大吸收波长为300nm以上400nm以下。
7.如权利要求1至3的任一项所述的频闪发光装置,其特征在于,所述透镜进一步含有填料,该填料的折射率为1.3以上2.8以下、平均粒径0.1μm以上20μm以下,相对于基材100质量份,该填料以0.1质量份以上3.0质量份以下的比例含有。
8.如权利要求7所述的频闪发光装置,其特征在于,
该装置进一步具有反射体,该反射体将所述发光体的光反射到所述透镜的方向,
所述反射体的形状是使平面部件弯曲而形成的形状。
9.如权利要求7所述的频闪发光装置,其特征在于,所述填料为有机系交联微粒。
10.如权利要求1至3的任一项所述的频闪发光装置,其特征在于,所述发光体包含氙灯和半导体发光元件中的至少一者。
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