CN106062465B - 光源装置以及照明装置 - Google Patents
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Abstract
光源装置(1)具有：光源(10)，射出光；以及透镜(30)，具备从光源(10)射出的光所入射的入射面(31)以及与入射面(31)对置的出射面(32)，所述透镜改变从光源(10)射出的光的行进方向，透镜(30)具有：第一凹部(40)，设置于入射面(31)侧，使所入射的光折射；对置面(61)，设置于出射面(32)侧，与第一凹部(40)对置，使光折射；以及周围面(62)，设置于对置面(61)的外周，使所入射的光向入射面(31)侧全反射。
Description
技术领域
本发明涉及光源装置以及使用该光源装置的照明装置。
背景技术
提出了许多使用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为光源的照明器具。另外，与其相伴地，除了明亮地照射设置有照明器具的房间这样的功能面以外，在照明器具对空间的设计做出贡献这样的设计面，需求也增加。作为还考虑到这样的设计面的照明器具，提出了如下照明器具：对照射照明器具的下方的直接照明附加照射照明器具的上方、侧方的功能，在维持作业面的照度的同时，满足空间整体的明亮感。
在专利文献1中，公开了具备上方照射用的LED光源和下方照射用的LED光源的照明器具。另外，在专利文献2中，公开了具备光源和导光体的照明装置。在该专利文献2中，导光体包括多个面，由此，使从光源射出的光还射出到载置有光源的基板的后方。
专利文献1：日本特开2012-113855号公报(第2页～第3页)
专利文献2：日本特开2013-58454号公报(第2页～第3页)
发明内容
但是，专利文献1所公开的照明器具使用上方照射用的LED光源以及下方照射用的LED光源这两个LED光源，零件件数多。另外，在专利文献2所公开的照明装置中，所得到的配光从基板的前方至基板的后方连续，在其之间不存在不被照射光的区域。因此，在人感觉到不适的炫光的区域也被照射光。
本发明是以如上所述的课题为背景而完成的，提供如下光源装置以及使用该光源装置的照明装置：抑制在使用一个光源来进行照射时可能产生的炫光。
本发明涉及的光源装置具有：光源，射出光；以及透镜，具备从光源射出的光所入射的入射面以及与入射面对置的出射面，所述透镜改变从光源射出的光的行进方向，透镜具有：第一凹部，设置于入射面侧，使所入射的光折射；对置面，设置于出射面侧，与第一凹部对置，使光折射；以及周围面，设置于对置面的外周，使所入射的光向入射面侧全反射。
根据本发明，透镜具有第一凹部、对置面以及周围面，所以起到能够抑制对感觉到炫光的区域照射光这样的效果。
附图说明
图1是示出实施方式1的光源装置1的分解立体图。
图2是示出实施方式1的光源装置1的剖面图。
图3是示出实施方式1的光源装置1的光的路径的剖面图。
图4是示出实施方式1的光源装置1的光的照射区域的配光分布。
图5是示出实施方式2的光源装置100的剖面图。
图6是示出实施方式2的光源装置100的光的路径的剖面图。
图7是示出实施方式3的光源装置200的分解立体图。
图8是示出实施方式3的光源装置200的剖面图。
图9是示出实施方式3的光源装置200的光的路径的剖面图。
图10是示出实施方式4的光源装置300的分解立体图。
图11是示出实施方式4的光源装置300的剖面图。
图12是示出实施方式4的光源装置300的光的路径的剖面图。
图13是示出实施方式5的照明装置2的立体图。
图14是示出实施方式6的光源装置400的分解立体图。
图15是示出实施方式6的光源装置400的光的路径的剖面图。
图16是示出实施方式6中的透镜430的俯视图。
图17A是示出实施方式6的光源装置400的使用例的示意图。
图17B是示出实施方式6的光源装置400的使用例的示意图。
图18是示出实施方式7的光源装置500的光的路径的剖面图。
图19是示出实施方式7的光源装置500的光的照射区域的配光分布。
符号说明
1：光源装置；2：照明装置；3：第一配光区域；4：第二配光区域；5：非配光区域；10：光源(LED)；11：基板；12：导线；13：连接器；14：光轴；20：框体；21：平坦部；22：凸缘部；30：透镜；31：入射面；32：出射面；33：侧面；40：第一凹部；41：倾斜面；42：底面；50：第二凹部；51：第一折射面；52：第二折射面；53：第三折射面；60：第三凹部；61：对置面；62：周围面；100：光源装置；130：透镜；131：入射面；132：出射面；133：侧面；140：第一凹部；150：第二凹部；151：全反射面；160：第三凹部；161：对置面；162：周围面；200：光源装置；230：透镜；231：入射面；232：出射面；233：侧面；240：第一凹部；241：倾斜面；250：第二凹部；251：第一折射面；251a：第一弯曲前表面；251b：第一弯曲后表面；252：第二折射面；252a：第二弯曲前表面；252b：第二弯曲后表面；253：第三折射面；260：第三凹部；261：对置面；262：周围面；300：光源装置；320：框体；321：框体凹部；322：凸缘部；323：平坦部；324：遮光部件；325：环状凹部；330：透镜；331：入射面；332：出射面；333：侧面；334：环状凸部；340：第一凹部；341：倾斜面；342：底面；350：第二凹部；351：第一折射面；351a：第一弯曲前表面；351b：第一弯曲后表面；352：第二折射面；352a：第二弯曲前表面；352b：第二弯曲后表面；353：第三折射面；360：第三凹部；361：对置面；362：周围面；400：光源装置；401：散热器；402：固定配件；403：电源；430：透镜；431：入射面；432：出射面；433：圆锥台部；440：第一凹部；441：倾斜面；442：底面；450：第二凹部；451：第一折射面；452：第二折射面；453：第三折射面；454：凹部侧面；461：对置面；462：周围面；470：曲面；480：突起部；481、482：突起侧面；483：侧面；500：光源装置；503：第一配光区域；504：第二配光区域；505：非配光区域；530：透镜；531：入射面；532：出射面；533：侧面；540：第一凹部；541：倾斜面；542：底面；560：第三凹部；561：对置面；562：周围面；700：空间；701：壁；702：天花板；703：地面；710：空间；711：壁；712：天花板；713：地面；720：扩散板。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的光源装置以及照明装置的实施方式。另外，本发明不限于以下说明的实施方式。另外，包括图1，在以下的附图中，各结构部件的大小的关系有时与实际的情况不同。
实施方式1.
图1是示出实施方式1的光源装置1的分解立体图。根据该图1，说明光源装置1。如图1所示，光源装置1具备光源10和透镜30，除此以外，还具备基板11、框体20、导线12以及连接器13。
光源10射出光，照射白色光，具备例如在LED(以下，LED10)上涂敷有荧光体的构造。该LED10是在发出440nm～480nm程度的蓝色光的LED芯片上设置有将蓝色光波长变换为黄色光的荧光体的结构。因此，LED10是发出白色光作为合成光的发光元件。另外，LED10安装在基板11上，该基板11是例如圆形且板状的铝基板。另外，在基板11处，除了LED10以外，还安装有二极管、布线等元件。另外，LED10的光轴14与透镜30的轴大致一致。从该LED10射出的光朝向光轴14的下方(箭头Z方向的Z1)侧射出。
框体20收容基板11，用铝压铸材料制作。该框体20兼具作为使从LED10产生的热散热的散热器的功能。另外，框体20包括载置基板11的平坦部21和覆盖基板11的周围的凸缘部22。在框体20中，收容有导线12以及连接器13，这些导线12以及连接器13连接于电源(未图示)，对LED10供给电力。
透镜30具备从LED10射出的光所入射的入射面31以及与入射面31对置的出射面32，改变从LED10射出的光的行进方向，呈例如圆柱状。该透镜30设置于LED10射出光的一侧，载置有LED10的基板11与透镜30通过框体20定位。透镜30是以光轴14为中心而旋转的旋转体，由丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂或者玻璃等透明的材料生成。
图2是示出实施方式1的光源装置1的剖面图，图3是示出实施方式1的光源装置1的光的路径的剖面图。如图2、图3所示，透镜30具备第一凹部40、第二凹部50以及第三凹部60。另外，透镜30呈以光轴14为中心的旋转对称的形状。
第一凹部40设置于透镜30的入射面31侧，使所入射的光折射。该第一凹部40包括：倾斜面41，以从入射面31朝向入射面31的相反侧的出射面32侧使宽度变窄的方式倾斜为锥形形状；以及底面42，作为倾斜面41的终端。
第二凹部50设置于第一凹部40的外周，将所入射的光导光到出射面32侧。该第二凹部50具备：第一折射面51，沿着光轴14形成；第二折射面52，从第一折射面51的端部边缘相对出射面32倾斜；以及第三折射面53，从第二折射面52的端部边缘沿着光轴14形成。
第一折射面51从入射面31朝向出射面32侧而从第一凹部40沿着径向离开，使从第一凹部40射出的光折射。另外，第二折射面52从第一折射面51的端部边缘B朝向入射面31侧而从第一凹部40沿着径向离开，使从第一折射面51射出的光折射，引导到第三凹部60中的周围面62。另外，第三折射面53从第二折射面52的端部边缘C沿光轴14方向(箭头Z方向)延伸至入射面31。另外，第三折射面53不限于与光轴14平行的面，也可以做成以从第二折射面52的端部边缘C朝向入射面31而从第一凹部40离开的方式附带有锥形的面。
第三凹部60设置于相对入射面31相反的一侧的出射面32侧，被从第一凹部40射出的光以及从第二凹部50射出的光入射。该第三凹部60具备对置面61和周围面62，设置于例如出射面32的整个面。
对置面61设置于出射面32侧，与第一凹部40对置，使光折射。另外，该对置面61呈向例如出射面32侧凸的形状。另外，对置面61是在光轴14上具有中心的球面的一部分，凸形状的顶点处于光轴14上。
另外，周围面62设置于对置面61的外周，使所入射的光向入射面31侧全反射。另外，该周围面62呈例如抛物面形状。即，周围面62具备与光轴14平行的基准线，是焦点为LED10的侧端点P的抛物面(图2中的双点划线)的一部分。另外，该抛物面是朝向透镜30的侧面33敞开的抛物面，因此，周围面62处的透镜30的厚度从光轴14朝向侧面33变厚。另外，这些对置面61和周围面62还能够由其它部件构成。
在本实施方式1中，第二凹部50中的底部、即端部边缘B位于连结LED10、和出射面32中的边缘部A的线段上。另外，也可以构成为第二凹部50中的底部、即端部边缘B比连结LED10、和出射面32中的边缘部A的线段更向出射面32侧突出。
接下来，说明本实施方式1的光源装置1的光的路径。图3是示出实施方式1的光源装置1的光的路径的剖面图。作为光的路径示出LED10的从光轴14的中心射出的光的路径。另外，将与光轴14垂直的方向(箭头X方向)的线设为基准线、即角度0度的线，说明从该基准线起的角度分别不同地射出的光的路径。另外，光轴14的方向(箭头Z方向)从基准线起是90度的角度。
首先，说明从基准线起的角度最小的小角度光S1的路径。如图3所示，小角度光S1相当于从LED10朝向第一凹部40中的倾斜面41射出的光中的一部分光。该小角度光S1通过倾斜面41被折射，之后，入射到第二凹部50中的第一折射面51，进一步被折射。该折射后的小角度光S1入射到第二折射面52而被折射，入射到第三凹部60中的周围面62。然后，小角度光S1通过周围面62被全反射，入射到透镜30的侧面33，从透镜30的侧面33向与透镜30的出射面32相反的一侧、即图3中的右斜上方向射出。
接下来，说明从基准线起的角度为中等程度的中角度光M1的路径。如图3所示，中角度光M1相当于从LED10朝向第一凹部40中的倾斜面41射出的光中的一部分光。该中角度光M1通过倾斜面41被折射，之后，不经由第二凹部50，入射到第三凹部60中的周围面62。然后，中角度光M1通过周围面62被全反射，入射到透镜30的侧面33，从透镜30的侧面33向与透镜30的出射面32相反的一侧、即图3中的右斜上方向射出。
另外，说明从基准线起的角度最大的大角度光L1的路径。如图3所示，大角度光L1相当于从LED10朝向第一凹部40中的底面42射出的光。该大角度光L1通过底面42被折射，之后，入射到第三凹部60中的对置面61。然后，大角度光L1通过对置面61被折射，入射到透镜30的出射面32，从透镜30的出射面32向图3中的下方向射出。
接下来，说明本实施方式1的光源装置1的作用。图4是示出实施方式1的光源装置1的光的照射区域的配光分布。在图4中，下半球表示从透镜30的出射面32侧射出的光的光量，上半球表示朝向与透镜30的出射面32侧相反的一侧射出的光的光量。图3中的小角度光S1以及中角度光M1相当于图4中的上半球的配光(第二配光区域4)。另外，图3中的大角度光L1相当于图4中的下半球的配光(第一配光区域3)。
另外，在图4中，在上半球的配光与下半球的配光之间的范围γ未射出光(非配光区域5)。在该范围γ射出的光是引起炫光的光。在本实施方式1中，第二凹部50中的底部、即端部边缘B位于连结LED10、和出射面32中的边缘部A的线段上。因此，从LED10射出的光在通过第一凹部40之后，入射到第二凹部50中的第一折射面51以及第三凹部60中的周围面62中的任意的面。由此，从LED10射出的光在通过第一凹部40之后，不入射到第二凹部50中的第一折射面51以及第三凹部60中的周围面62中的任意的面，而原样地入射到透镜30的侧面33，能够抑制在图4中的范围γ射出。即，从透镜30射出的光的配光区域具有在对置面61形成的第一配光区域3、在周围面62形成且比入射面31靠LED10侧设置的第二配光区域4以及在第一配光区域3与第二配光区域4之间形成的非配光区域5。
这样，在本实施方式1中，能够通过一个LED10来实现上方照射(第二配光区域4)以及下方照射(第一配光区域3)，另外，第二凹部50中的底部、即端部边缘B位于连结LED10、和出射面32中的边缘部A的线段上，所以能够抑制对感到炫光的区域(非配光区域5)照射光。另外，即使端部边缘B比线段更向出射面32侧突出，也能够同样地得到该效果。
另外，图4中的上半球的配光与图4中的下半球的配光的比例能够通过适当地设定第一凹部40的形状或者第三凹部60中的对置面61的形状来变更。另外，图4中的下半球的配光的光量也能够通过适当地设定第一凹部40的形状或者第三凹部60中的对置面61的形状来变更。图4中的上半球的配光的光量能够通过适当地设定第一凹部40的形状、第二凹部50的形状或者第三凹部60中的周围面62的形状来变更。
例如，也可以将第三凹部60中的对置面61不设为凸形状而设为平面形状。另外，还能够通过适当地变更周围面62的形状来使从透镜30的侧面33射出的光的全部或者一部分方向朝向透镜30的出射面32侧。该透镜30的出射面32侧的方向是指例如图4中的+10度～-5度的范围。
实施方式2.
接下来，说明本实施方式2的光源装置100。图5是示出实施方式2的光源装置100的剖面图。在本实施方式2中，第一凹部140的形状和第二凹部150的形状与实施方式1不同。在本实施方式2中，对与实施方式1共同的部分附加相同的符号而省略说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
与实施方式1同样地，透镜130呈以光轴14为中心的旋转对称的形状。
第一凹部140设置于透镜130的入射面131侧，使所入射的光扩散。如图5所示，第一凹部140并非如实施方式1那样包括多个面，而是以LED10为中心的球的一部分。
第二凹部150设置于第一凹部140的外周，将所入射的光导光到出射面132侧。如图5所示，第二凹部150具备全反射面151，该全反射面151从透镜130的入射面131朝向出射面132侧而从第一凹部140沿着径向离开，使从第一凹部140射出的光全反射。另外，全反射面151的倾斜角度α相对与例如光轴14垂直的方向(箭头X方向)是45度。
在本实施方式2中，第二凹部150中的底部、即端部边缘B也位于连结LED10、和出射面132中的边缘部A的线段上。另外，也可以构成为第二凹部150中的底部、即端部边缘B比连结LED10、和出射面132中的边缘部A的线段更向出射面132侧突出。
接下来，说明本实施方式2的光源装置100的光的路径。图6是示出实施方式2的光源装置100的光的路径的剖面图。作为光的路径示出从LED10的从光轴14的中心射出的光的路径。另外，将与光轴14垂直的方向(箭头X方向)的线设为基准线、即角度0度的线，说明从该基准线起的角度分别不同地射出的光的路径。另外，光轴14的方向(箭头Z方向)是从基准线起90度的角度。
首先，说明从基准线起的角度最小的小角度光S2的路径。如图6所示，从LED10射出的小角度光S2入射到第一凹部140。该第一凹部140是以LED10为中心的球的一部分，所以不折射光。因此，小角度光S2通过第一凹部140，入射到第二凹部150中的全反射面151，通过全反射面151被全反射。然后，被全反射的小角度光S2入射到第三凹部160中的周围面162，通过周围面162被全反射。被全反射的小角度光S2入射到透镜130的侧面133，从该侧面133向与透镜130的出射面132相反的一侧、即图6中的右斜上方向射出。
接下来，说明从基准线起的角度为中等程度的中角度光M2的路径。如图6所示，中角度光M2在通过第一凹部140之后，不经由第二凹部150，入射到第三凹部160中的周围面162。然后，中角度光M2通过周围面162被全反射，入射到透镜130的侧面133，从透镜130的侧面133向与透镜130的出射面132相反的一侧、即图6中的右斜上方向射出。
另外，说明从基准线起的角度最大的大角度光L2的路径。如图6所示，大角度光L2在通过第一凹部140之后，入射到第三凹部160中的对置面161。然后，大角度光L2通过对置面161被折射，入射到透镜130的出射面132，从透镜130的出射面132向图6中的下方向射出。
接下来，说明本实施方式2的光源装置100的作用。在本实施方式2中，第二凹部150中的底部、即端部边缘B位于连结LED10、和出射面132中的边缘部A的线段上。因此，从LED10射出的光在通过第一凹部140之后，入射到第二凹部150中的全反射面151以及第三凹部160中的周围面162中的任意的面。由此，与实施方式1同样地，能够抑制对感到炫光的区域照射光。
另外，能够使用丙烯酸树脂作为透镜130的原材料，但该丙烯酸树脂的折射率是1.49。另外，空气的折射率是1.00。在光从丙烯酸树脂朝向空气行进的情况下，在光的入射角度相对边界面的法线为42.2度以上时发生全反射。在本实施方式2中，如上所述，全反射面151的倾斜角度α相对与光轴14平行的方向(箭头X方向)为45度，但该全反射面151的倾斜角度α优选小于在从LED10射出的光水平地行进的情况下在边界面处发生全反射的角度即47.8度。
实施方式3.
接下来，说明本实施方式3的光源装置200。图7是示出实施方式3的光源装置200的分解立体图，图8是示出实施方式3的光源装置200的剖面图。本实施方式3与实施方式1不同点在于具有多个LED10，另外，第二凹部250的形状与实施方式1不同。在本实施方式3中，对与实施方式1共同的部分附加相同的符号而省略说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
如图7所示，LED10以基板11中的任意的位置为中心呈圆周状配置有多个，例如8个，将通过该中心并与配置有LED10的面垂直的轴设为光轴14。
与实施方式1同样地，透镜230呈以光轴14为中心的旋转对称的形状。
如图8所示，第二凹部250中的第一折射面251在第一弯曲点B1处朝向透镜230的入射面231侧弯曲，从入射面231侧起分别为第一弯曲前表面251a以及第一弯曲后表面251b。另外，第二凹部250中的第二折射面252在第二弯曲点C1朝向透镜230的入射面231侧弯曲，从第一折射面251侧起分别为第二弯曲前表面252a以及第二弯曲后表面252b。
接下来，说明本实施方式3的光源装置200的光的路径。图9是示出实施方式3的光源装置200的光的路径的剖面图。作为光的路径示出从LED10的从光轴14的中心射出的光的路径。另外，将与光轴14垂直的方向(箭头X方向)的线设为基准线、即角度0度的线，说明从该基准线起的角度分别不同地射出的光的路径。另外，光轴14的方向(箭头Z方向)是从基准线起90度的角度。
如LED10那样的光源在实际使用中具有有限的大小，所以还存在朝向未意图的方向的光。在本实施方式3中，以圆周状配置有LED10，所以相比于配置有一个的情况，外观上的大小大。因此，入射到透镜230的第二凹部250中的第一折射面251的光的角度因LED10的配置位置不同而大幅不同。
如图9所示，入射到第一折射面251的光中的、从在相对光轴14从该第一折射面251的位置对称的位置配置的LED10射出的光为以最浅的角度入射的角度光D。该角度光D通过第一凹部240中的倾斜面241被折射，之后，入射到第二凹部250中的第一折射面251中的第一弯曲前表面251a而折射。
该被折射的角度光D入射到第二凹部250中的第二折射面252中的第二弯曲后表面252b并被折射。之后，被折射的角度光D入射到第三凹部260中的周围面262。另外，角度光D通过周围面262被全反射，入射到透镜230的侧面233，从透镜230的侧面233向与透镜230的出射面232相反的一侧、即图9中的右斜上方向射出。
接下来，说明本实施方式3的光源装置200的作用。在本实施方式3中，如图9中的角度光D那样，即使以浅的角度入射到第二凹部250中的第一折射面251，由于第一折射面251被弯曲，第一弯曲前表面251a的倾斜角度比第一弯曲后表面251b的倾斜角度大，所以仍在通过第一弯曲前表面251a折射之后，入射到第二凹部250中的第二折射面252，之后，入射到第三凹部260中的周围面262。
另外，第二折射面252被弯曲，第二弯曲后表面252b的倾斜角度比第二弯曲前表面252a的倾斜角度小，所以从LED10以浅的角度入射到第二凹部250的光向第三凹部260中的周围面262入射。由此，在本实施方式3中，即使从LED10射出的光的范围宽，也能够抑制对感到炫光的区域照射光。
另外，在第一折射面251以及第二折射面252未弯曲的情况下，以浅的角度入射到第二凹部250的光在第一折射面251以及第二折射面252未充分折射，从第二折射面252射出的光不通过第三凹部260中的周围面262，而原样地入射到透镜230的侧面233。该光中的、通过透镜230的侧面233被折射的光向图9中的下方向射出。另外，通过透镜230的侧面233被全反射的光入射到第三凹部260中的周围面262而被折射，向图9中的下方向射出。这些光可能会成为感到炫光的区域。
实施方式4.
接下来，说明本实施方式4的光源装置300。图10是示出实施方式4的光源装置300的分解立体图，图11是示出实施方式4的光源装置300的剖面图。本实施方式4与实施方式3不同的点在于在第二凹部350的内部设置有遮挡光的遮光部件324。在本实施方式4中，对与实施方式1、3共同的部分附加相同的符号而省略说明，以与实施方式1、3的不同点为中心进行说明。
如图10所示，框体320包括框体凹部321和凸缘部322。框体凹部321包括载置基板11的平坦部323、从该平坦部323的周围突出的遮光部件324以及在该遮光部件324的周围设置的环状凹部325。
如图11所示，框体320呈以光轴14为中心的旋转对称的形状。另外，透镜330具备环状凸部334，该环状凸部334从第二凹部350中的第三折射面353延伸，与框体320中的环状凹部325卡合。另外，框体320与透镜330通过将环状凸部334嵌入到环状凹部325而被固定。由此，在第二凹部350的内部设置遮挡光的环状的遮光部件324。另外，遮光部件324比环状凹部325靠载置LED10的一侧设置，遮光部件324的位置以及高度被设计成收纳于透镜330的第二凹部350。
接下来，说明本实施方式4的光源装置300的光的路径。图12是示出实施方式4的光源装置300的光的路径的剖面图。作为光的路径示出从LED10的从光轴14的中心射出的光的路径。另外，将与光轴14垂直的方向(箭头X方向)的线设为基准线、即角度0度的线，说明从该基准线起的角度分别不同地射出的光的路径。另外，光轴14的方向(箭头Z方向)是从基准线起90度的角度。
从LED10射出的光的一部分发生菲涅尔反射，向随机的方向行进。如图12所示，作为从LED10射出的光的一部分的菲涅尔反射光F通过第一凹部340中的倾斜面341被折射，之后，入射到第二凹部350中的第一折射面351而反射。然后，所反射的菲涅尔反射光F入射到第三凹部360中的对置面361而反射，入射到相对光轴14相反的一侧的第二凹部350中的第一折射面351而被折射。该被折射的菲涅尔反射光F到达遮光部件324。
接下来，说明本实施方式4的光源装置300的作用。在本实施方式4中，如图12中的菲涅尔反射光F那样，即使从LED10射出的光的一部分发生菲涅尔反射，向随机的方向行进，仍通过遮光部件324，阻碍光的行进。
在没有遮光部件324的情况下，通过第二凹部350中的第一折射面351被折射的菲涅尔反射光F入射到透镜330的入射面331并被反射，从透镜330的侧面333向作为炫光的区域的图12中的下方向射出。在本实施方式4中，通过遮光部件324阻断菲涅尔反射光F的行进，所以除了在实施方式1、3中得到的效果以外，能够进一步抑制对人感到炫光的区域照射光。
另外，遮光部件324以不阻碍光向第二凹部350中的第二折射面352入射的方式，设置于第二凹部350中的透镜330的侧面333侧、即第三折射面353的附近，但只要是第二凹部350的内部，则可以是任意的位置。另外，遮光部件324既可以与框体320一体，也可以与框体320分开。在遮光部件324与框体320分开的情况下，既可以针对透镜330直接贴附遮光用的带等，也可以涂敷遮光用的涂料。
实施方式5.
接下来，说明本实施方式5的照明装置2。图13是示出实施方式5的照明装置2的立体图。本实施方式5的照明装置2是将实施方式1的光源装置1应用于筒灯的结构。
如图13所示，照明装置2具备光源装置1、散热器401、固定配件402以及电源403。散热器401安装于光源装置1中的框体20，使光源装置1发出的热散热。固定配件402用于使用设置于天花板等的安装孔而将发光装置安装到天花板。另外，电源403对光源装置1供给预定的电力。
本实施方式5的照明装置2具备实施方式1的光源装置1，所以能够对透镜30的入射面31侧即天花板侧、和透镜30的出射面32侧即地面侧这两方照射光。另外，能够抑制对感到炫光的区域照射光，同时实现间接照明和直接照明。进而，仅透镜30从天花板的面露出，所以能够做成更紧凑的照明器具。
另外，在本实施方式5的照明装置2中，使用实施方式1的光源装置1，但也可以使用实施方式2、3、4的光源装置。另外，照明装置2也可以安装于天花板以外。例如，照明装置2既可以设置于桌上，也可以使用固定用的配件安装于墙壁，也可以在其它场所或者用途中使用。
实施方式6.
接下来，说明本实施方式6的光源装置400。图14是示出实施方式6的光源装置400的分解立体图，图15是示出实施方式6的光源装置400的光的路径的剖面图，图16是示出实施方式6中的透镜430的俯视图。本实施方式6的透镜430的形状与实施方式1不同。在本实施方式6中，对与实施方式1共同的部分附加相同的符号而省略说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
如图14、图15、图16所示，透镜430不是旋转对称，另外，与LED10对置地设置。另外，透镜430具有位于LED10的正面侧的圆锥台部433和从圆锥台部433突出的突起部480。透镜430具备第一凹部440和第二凹部450。
透镜430中的入射面431与出射面432在圆锥台部433通过以从入射面431朝向出射面432使宽度变宽的方式倾斜的曲面470连接。曲面470呈以LED10的中心为焦点的旋转抛物面的形状。另外，入射面431与出射面432在突起部480通过作为进深方向的两端面的突起侧面481、482和侧面483连接。突起侧面481、482以从圆锥台部433朝向侧面483使突起侧面481与突起侧面482之间的距离变宽的方式对置地配置。另外，突起侧面481、482将所入射的光全反射，引导到侧面483。
第一凹部440设置于透镜430的入射面431侧，使所入射的光折射。该第一凹部440包括以从入射面431朝向入射面431的相反侧的出射面432侧使宽度变窄的方式以锥形形状倾斜的倾斜面441和作为倾斜面441的终端的底面442。
第二凹部450设置于突起部480的入射面431，包括第一折射面451、第二折射面452、第三折射面453以及凹部侧面454。另外，第一折射面451、第二折射面452以及第三折射面453分别相当于实施方式1中的第一折射面51、第二折射面52以及第三折射面53，与其功能等同或者具有其一部分的形状以及功能。另外，凹部侧面454是第二凹部450中的进深方向的两端面。
出射面432包括作为圆锥台部433的底面的对置面461和作为突起部480的底面的周围面462。对置面461以及周围面462分别相当于实施方式1中的对置面61以及周围面62，与其功能等同或者具有其一部分的形状以及功能。
接下来，说明本实施方式6的光源装置1的光的路径。作为光的路径示出从LED10的从光轴14的中心射出的光的路径。此处，在图15中，向LED10的右方射出的小角度光S1、中角度光M1、大角度光L1的路径与实施方式1中的小角度光S1、中角度光M1、大角度光L1的路径等同。另外，小角度光S1以及中角度光M1从侧面483射出。
在图15中，向LED10的左方射出的小角度光S3以及中角度光M3通过倾斜面441被折射，入射到透镜430的内部。之后，小角度光S3以及中角度光M3通过曲面470被全反射，到达对置面461。然后，小角度光S3以及中角度光M3通过对置面461被折射，从透镜430向图15中的下方向射出。
在图15中，向LED10的左方射出的大角度光L3是从LED10朝向第一凹部440中的底面442射出的光。大角度光L3通过底面442被折射，之后到达对置面461。然后，大角度光L3通过对置面461被折射，从透镜430向图15中的下方向射出。
接下来，说明本实施方式6的光源装置400的作用。如上所述，在本实施方式6中，光从对置面461、及突起部480所具有的侧面483射出。因此，在本实施方式6中，通过调整侧面483的大小，从而能够不改变从对置面461射出的光的方向，而容易地仅调整从侧面483射出的光的照射范围。由此，能够得到与用途对应的空间设计性高的光源装置400。
图17A、图17B是示出实施方式6的光源装置400的使用例的示意图。在图17A中，光源装置400以使其侧面483朝着地面703侧的方式设置在壁701上。另外，如图17A所示，在光源装置400的对置面461的前方设置有使光扩散透射的扩散板720。在光源装置400中，从对置面461射出的光照射空间700。此时，从对置面461射出的光被扩散到扩散板720，所以配光变宽，能够照射空间700的宽范围。另外，从侧面483射出的光部分地照射壁701。
在图17B中，光源装置400以使其侧面483朝着壁711侧的方式设置在天花板712上。如图17B所示，在光源装置400中，从对置面461射出的光照射地面713，所以居住者等的脚下的照度被确保。另外，从侧面483射出的光点状地照射壁711。
这样，本实施方式6的光源装置400能够通过其一台照射多个部位。此时，光源装置400设置有非配光区域5。因此，基于光的空间设计的自由度提高。
另外，通过使透镜430能够以光轴14为旋转轴旋转，从而能够不使从对置面461射出的光的方向变化，而仅使从侧面483射出的光的方向变化。由此，光源装置400能够照射任意的方向。
实施方式7.
接下来，说明本实施方式7的光源装置500。图18是示出实施方式7的光源装置500的光的路径的剖面图。如图18所示，本实施方式7与实施方式1不同的点在于透镜530不具有第二凹部50。在本实施方式7中，对与实施方式1共同的部分附加相同的符号而省略说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
说明本实施方式7的光源装置1的光的路径。作为光的路径示出从LED10的从光轴14的中心射出的光的路径。
在图18中，小角度光S4通过倾斜面541被折射，入射到透镜530的内部。之后，小角度光S4从透镜530的侧面533向图18中的右斜下方向射出。
在图18中，中角度光M4通过倾斜面541被折射，之后，入射到第三凹部560中的周围面562。然后，中角度光M4通过周围面562被全反射，入射到透镜530的侧面533，从透镜530的侧面533向图18中的右斜上方向射出。该方向是与透镜530的出射面532相离的方向。
在图18中，大角度光L4是从LED10朝向第一凹部540中的底面542射出的光。大角度光L4通过底面542被折射，之后，入射到第三凹部560中的对置面561。然后，大角度光L4通过对置面561被折射，向图18中的下方向射出。
接下来，说明本实施方式7的光源装置500的作用。图19是示出实施方式7的光源装置500的光的照射区域的配光分布。图18中的小角度光S4以及中角度光M4等从侧面533射出的光形成图19中的第二配光区域504。另外，图18中的大角度光L4等从对置面561射出的光形成图19中的第一配光区域503。如图19所示，在第二配光区域504强度为峰值的方向相比于在第一配光区域503强度为峰值的方向，从光源10的光轴方向起的角度大。
如图19所示，在第一配光区域503与第二配光区域504之间的范围γ形成有作为未射出光的区域的非配光区域505。此处，如果将光轴14至透镜530的侧面533的距离设为L、将侧面533的高度设为H，则通过减小H/L，能够减小第二配光区域504中的、图19中的下半球侧区域(斜线区域)。由此，能够抑制引起炫光的光。另外，通过设为H/L≤0.2程度，施加到第二配光区域504中的、图19中的下半球侧区域(斜线区域)的光的角度为10°以下。由此，能够进一步抑制引起炫光的光。
这样，在本实施方式7中，即使根据用途或者对于有无第二配光区域504等的要求而省略第二凹部50，也能够在第一配光区域503与第二配光区域504之间形成非配光区域505。另外，在本实施方式7中，省略了第二凹部50，所以实现凹凸少且成形性以及生产率优良的透镜530。另外，通过如实施方式1那样设置第二凹部50，能够更精密地控制从透镜30的侧面33射出的光的方向。另外，还能够做成组合上述实施方式1～7而成的光源装置。
另外，在任意的实施方式中，都将光源10的发光元件例示为LED10，但也可以做成LD(Laser Diode)等，也可以做成发光面积大的一个发光元件。另外，关于光源10的配置，也如实施方式3那样，不仅可以设为以光轴14为中心的圆周状的配置，还可以以矩形形状或者多边形形状配置多个。另外，基板11使用铝基板，但也可以使用铁这样的除铝以外的金属基板，也可以使用更廉价的玻璃环氧基板或者纸苯酚材料。
另外，框体20的材质不限于铝压铸材料，也可以采用铁等金属或者高热传导树脂等。进而，也可以为了进一步提高框体20的散热特性而使翅片一体成形地设置。另外，也可以在框体20与基板11之间，介有热传导脂或者热传导片等热传导材料或者粘接材料。根据所使用的LED10、电路元件等的耐热温度、寿命以及强度等，适当地决定是否使用这些热传导材料或者粘接材料。另外，也可以对透镜30的表面的全部或者一部分实施压纹加工等光扩散处理，改善照射影像的缓和以及照射面的颜色不均等。
Claims (15)
1.一种光源装置，具有：
光源，射出光；以及
透镜，具备从所述光源射出的光所入射的入射面以及与所述入射面对置的出射面，所述透镜改变从所述光源射出的光的行进方向，
所述透镜具有：
第一凹部，设置于所述入射面侧，使所入射的光折射；
对置面，设置于所述出射面侧，与所述第一凹部对置，使光折射；
周围面，设置于所述对置面的外周，使所入射的光向所述入射面侧全反射；以及
第二凹部，设置于所述第一凹部的外周，将所入射的光导光到所述出射面侧，
从所述透镜射出的光的配光区域具有：
第一配光区域，形成于所述对置面；
第二配光区域，形成于所述周围面；以及
非配光区域，形成于所述第一配光区域与所述第二配光区域之间，
所述第二凹部中的底部处于连结所述光源和所述周围面中的边缘部的线段上或者比所述线段更向所述出射面侧突出。
2.一种光源装置，具有：
光源，射出光；以及
透镜，具备从所述光源射出的光所入射的入射面以及与所述入射面对置的出射面，所述透镜改变从所述光源射出的光的行进方向，
所述透镜具有：
第一凹部，设置于所述入射面侧，使所入射的光折射；
对置面，设置于所述出射面侧，与所述第一凹部对置，使光折射；
周围面，设置于所述对置面的外周，使所入射的光向所述入射面侧全反射；以及
第二凹部，设置于所述第一凹部的外周，将所入射的光导光到所述出射面侧，
从所述透镜射出的光的配光区域具有：
第一配光区域，形成于所述对置面；
第二配光区域，形成于所述周围面；以及
非配光区域，形成于所述第一配光区域与所述第二配光区域之间，
所述第二凹部具有：
第一折射面，从所述入射面朝向所述出射面侧而从所述第一凹部沿着径向离开，使从所述第一凹部射出的光折射；以及
第二折射面，从所述第一折射面朝向所述入射面侧而从所述第一凹部沿着径向离开，使从所述第一折射面射出的光折射，引导到所述周围面。
3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，
所述第一折射面在第一弯曲点处朝向所述入射面侧弯曲。
4.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，
所述第二折射面在第二弯曲点处朝向所述入射面侧弯曲。
5.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，
所述第二折射面在第二弯曲点处朝向所述入射面侧弯曲。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的光源装置，其特征在于，
在所述第二配光区域强度为峰值的方向相比于在所述第一配光区域强度为峰值的方向，从所述光源的光轴方向起的角度大。
7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，
所述透镜呈旋转对称的形状，
所述第二配光区域比所述入射面靠所述光源侧设置。
8.根据权利要求1～5中的任一项所述的光源装置，其特征在于，
所述第二凹部具有全反射面，该全反射面从所述入射面朝向所述出射面侧而从所述第一凹部沿着径向离开，使从所述第一凹部射出的光全反射。
9.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，
所述第二凹部具有全反射面，该全反射面从所述入射面朝向所述出射面侧而从所述第一凹部沿着径向离开，使从所述第一凹部射出的光全反射。
10.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，
所述第二凹部具有全反射面，该全反射面从所述入射面朝向所述出射面侧而从所述第一凹部沿着径向离开，使从所述第一凹部射出的光全反射。
11.根据权利要求1～5中的任一项所述的光源装置，其特征在于，
在所述第二凹部的内部设置有遮挡光的遮光部件。
12.根据权利要求1～5中的任意一项所述的光源装置，其特征在于，
所述透镜还具有第三凹部，该第三凹部具备所述对置面以及所述周围面。
13.根据权利要求1～5中的任意一项所述的光源装置，其特征在于，
所述对置面呈向所述出射面侧凸的形状。
14.根据权利要求1～5中的任意一项所述的光源装置，其特征在于，
所述周围面呈抛物面形状。
15.一种照明装置，
具有权利要求1～14中的任意一项所述的光源装置。
Applications Claiming Priority (3)
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