CN107110450B - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明能够提供一种对用于照明功能的光源和用于影像投影功能的光学单元给予了更恰当的配置的照明装置。发射照明光的照明装置包括：配置在壳体的内部，用于生成所述照明光的光源；安装在该壳体的一部分，使来自所述光源的照明光散射的散射板；和投影仪，其配置在由所述壳体和所述散射板的一部分形成的空间的内部，将影像投影到投影面上，构成所述投影仪的光学单元被配置成如下状态，该状态下，从所述投影仪具有的显示元件向所述投影仪的投影光学系统入射的光束的入射方向相对于水平面大致平行或相比铅垂方向更接近与水平面平行的方向，或者，来自所述投影仪具有的显示元件的光束所入射的所述投影光学系统的光轴相对于水平面大致平行或相比铅垂方向更接近与水平面平行的方向。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及照明装置。
背景技术
在以下专利文献1中，公开了一种将能够安装在顶棚或壁面上来利用各种功能的通信功能组件安装到吸顶灯上的技术。
另外，在以下的专利文献2中公开了一种能够将照明光和影像相结合而实现空间表现的带图像投影装置的照明装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-16831号公报
专利文献2：日本特开2012-186118号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在上述的现有技术中，关于投影仪仅公开了框图或简易的外形，未公开照明装置中的投影仪的光学系统和光学元件的布局，或考虑了光学系统和光学元件的配置的光学单元的布局等。由此，对于具有影像投影功能的照明装置中的照明光用光源与起到影像投影功能的投影仪的光学单元之间的有效配置，未给予充分的考虑。
为此，本发明鉴于上述现有技术中的问题而完成，其目的在于提供一种对用于照明功能的光源和用于影像投影功能的光学单元给予更恰当的配置的照明装置。
解决问题的技术手段
为了达成上述目的，根据本发明，包括：配置在壳体的内部，用于生成照明光的光源；安装在所述壳体的一部分，使来自所述光源的照明光散射的散射板；和投影仪，其配置在由所述壳体和所述散射板的一部分形成的空间的内部，将影像投影到投影面上，构成所述投影仪的光学单元被配置成如下状态，该状态下，从所述投影仪具有的显示元件向所述投影仪的投影光学系统入射的光束的入射方向相对于水平面大致平行或相比铅垂方向更接近与水平面平行的方向，或者，来自所述投影仪具有的显示元件的光束所入射的所述投影光学系统的光轴相对于水平面大致平行或相比铅垂方向更接近与水平面平行的方向。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种对用于照明功能的光源和用于影像投影功能的光学单元给予了更恰当的配置的照明装置。
附图说明
图1是将作为本发明的一个实施方式的悬吊式照明装置的外观结构与其使用环境一起表示的立体图。
图2是将作为本发明的一个实施方式的吸顶式照明装置的外观结构与其使用环境一起表示的立体图。
图3是为了表示上述照明装置的内部结构而取下散射板的一部分并从下方观察的图。
图4是表示上述照明装置中的照明用光源的具体例的图。
图5是说明用于将上述悬吊式照明装置悬吊在顶棚面上的保持件的图。
图6是表示上述照明装置的光学单元内部的详细电路结构的框图。
图7是用于定义上述照明装置中的光学单元的横置这一配置方式的侧视图。
图8是用于定义上述照明装置中的光学单元的横置这一配置方式的立体图。
图9是说明上述悬吊式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之实施例的侧视图和仰视图。
图10是说明上述悬吊式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之另一实施例的侧视图和仰视图。
图11是说明上述悬吊式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之另一实施例的侧视图和仰视图。
图12是说明上述悬吊式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之变形例的侧视图和仰视图。
图13是说明上述悬吊式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之另一变形例的侧视图和仰视图。
图14是说明上述悬吊式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之另一变形例的侧视图和仰视图。
图15是说明上述悬吊式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之另一变形例的侧视图和仰视图。
图16是说明上述悬吊式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之另一变形例的侧视图。
图17是说明上述吸顶式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之实施例的侧视图和仰视图。
图18是说明上述吸顶式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之另一实施例的侧视图和仰视图。
图19是说明上述吸顶式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之另一实施例的侧视图和仰视图。
图20是说明上述吸顶式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之变形例的侧视图和仰视图。
图21是说明上述吸顶式照明装置的壳体内的光学单元与照明用光源的布局(排列)之另一变形例的侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
＜悬吊式和吸顶式的带影像投影功能的照明装置＞
首先，附图1和图2表示作为本发明的一个实施方式的带影像投影功能的照明装置的外观结构。图1表示在以悬吊于顶棚面的方式安装的、所谓悬吊式的照明装置中搭载了影像投影功能的带影像投影功能的照明装置。图2表示在安装于顶棚面上的所谓吸顶式的照明装置中搭载了影像投影功能的带影像投影功能的照明装置。
从这些附图亦可知，这些带影像投影功能的照明装置10、10’例如安装在构成厨房、餐厅或者起居室、办公室等空间的壁面或顶棚面50等上而使用。更具体而言，如图中也表示出的那样，在置于室内的桌台(桌或台)60的上方，设置在规定的高度处，或与顶棚面一体地设置。这些带影像投影功能的照明装置10、10’，是具有向桌台60的上表面或壁面等照射照明光的照明功能和在该桌台60的上表面(显示面或投影面)61上投影各种影像而进行显示的影像投影功能这两种功能的照明装置。另外，图1的附图标记40特别表示用于将悬吊式的照明装置10以从顶棚面悬吊至期望的位置的状态进行保持的保持件。
利用影像投影功能进行影像投影的水平面的桌台等，很可能在以不使用影像投影功能的状态使用等情况下，成为照明功能进行照明的对象。由此，优选上述影像投影功能投影影像的区域与上述照明功能的照明光的照明范围至少一部分重叠。
此外，带影像投影功能的照明装置优选通过搭载控制部而使得照明功能的照明光和影像投影功能所投影的影像能够分别开/闭。
图3作为一个例子表示上述图1所示的悬吊式的带影像投影功能的照明装置10的内部结构，如在该图中也能够明确的那样，例如在利用合成树脂的模塑成型而形成的、外形为大致圆筒或圆锥状的主体(或者又称为壳体)(灯罩)11的内部，如后文将详细说明的那样，例如包括由多个半导体发光元件(LED)呈面状排列而得到的照明用光源20(此处，省略各半导体发光元件的记载，以虚线的圆形表示安装位置)，和用于投影各种影像而进行显示的小型投影仪，尤其是作为构成该投影仪的主要部分的投影仪光学单元(光学引擎)30。
另外，图中的附图标记12表示以覆盖上述主体11的下方开口部的方式设置的所谓的散射板，其用于使来自上述照明用光源20的照明光散射而向下方均匀地照射。另外，在上述的说明中，以主体(灯罩)11的外形为圆筒或圆锥状进行了说明，不过本发明并不限定于此，也可以为其它形状，例如箱型。
另外，虽然此处未图示，不过上述图2所示的吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’的内部结构也与上述的悬吊式的带影像投影功能的照明装置大致相同，在利用合成树脂的模塑成型而形成的主体(壳体或灯罩)的内部，包括由多个半导体发光元件(LED)呈面状排列而得到的照明用光源，和构成用于投影各种影像而进行显示的小型投影仪的光学单元，并且当然还包括散射板。此外，关于主体(灯罩)的外形也是一样，在图2的例子中作为方形的箱型外形进行了说明，不过本发明并不限定于此，除此之外也可以为圆板或椭圆板的形状。
图4表示上述的照明用光源20的具体例，该图是对于上述图1的悬吊式的带影像投影功能的照明装置10在取下其散射板12的状态下从下方观察的仰视图。如从该图也能够明确的那样，例如在由导热性优异的金属等构成的圆盘状的基板21的面上，以能够获得大致均匀的照射光的方式排列安装有多个(在本例中为10个)半导体发光元件(LED)22。在之后的图中，在从下方观察带影像投影功能的照明装置10的图中，为了使得构造容易理解，均以将散射板12取下的状态进行说明。
另外，上述的散射板12利用使照射光散射的透明或半透明的部件以覆盖上述照明用光源20的下方的开口的方式安装，并在其一部分，即来自上述投影仪的光学单元30的影像光所投影的位置形成有用于使该影像光透射的开口部或透明的窗部即透射窗14，不过这一点此处未图示。
此外，为了实现光学单元的交互功能，也可以设置照相机作为安装在其一部分上的传感器，这在后面也会进行说明。该照相机例如检测包含显示面61在内的摄像范围的红外光成分，由此，能够通过拍摄使用者的动作或探测来自使用者所操作的操作物的反射光，来检测使用者的操作内容。
此处，如在上述图1中也表示出的那样，在悬吊式的带影像投影功能的照明装置10的上表面固定有用于将该带影像投影功能的照明装置10的主体11以从顶棚面悬吊至期望的位置的状态进行保持的保持件40，关于该保持件40参照附图5在以下进行说明。
即，保持件40的一端(下端)固定在构成上述带影像投影功能的照明装置10的主体11的底面(上端面)，并且该保持件40在其另一端(上端)设置有用于固定到顶棚面上的圆盘状的安装件45，例如通过螺钉46和螺孔47等牢固地固定在顶棚面上。
另外，此处根据发明人的研究发现，特别是对于不仅能够向桌台的上表面照射照明光而且还能够在该桌台上投影影像而进行显示的带影像投影功能的照明装置10来说，如果带影像投影功能的照明装置主体11发生摇晃或旋转，则可能出现投影影像发生摇晃而无法充分实现作为显示装置的功能的状况。
因此，在本例中，将上述的保持件40例如以铝等的中空金属管等所谓的刚性部件形成，由此获得理想的结果。另外，此时在构成该保持件40的管体的内部收纳用于对上述由半导体发光元件(LED)构成的光源20和光学单元30供给电力的电源线48，而且根据需要还收纳用于供给影像信号的线缆等，由此，不需要在外部铺设该电源线和线缆，能够实现设计性也优异的带影像投影功能的照明装置。
此外，将构成该保持件40的管体构成为，其下端对带影像投影功能的照明装置主体11的内部空间开口，即，带影像投影功能的照明装置主体11内部的空气能够流入保持件40的管体。根据这样的结构，能够利用所谓的烟囱效应将来自收纳在主体内部的光源20和光学单元30的热引导至管体，并通过形成在该管体的上部的狭缝状的开口部49向外部释放(参照图中的空心箭头)。由此，还能够有助于带影像投影功能的照明装置10的更有效率的冷却。
进一步，虽然此处未图示，但是作为构成上述保持件40的管体还能够使用整体的长度可调整的管体，其将直径彼此不同、可滑动的多个管体(pipe)以同心状组合，在一部分设置固定部。由此，能够自由地调节从顶棚50悬吊的带影像投影功能的照明装置10的高度，因此能够实现使用性更为优异的带影像投影功能的照明装置。
图6是表示构成上述光学单元30即所谓的投影型影像显示装置的内部的电路结构的详细示例的框图。
投影光学系统101(在上述图3中为附图标记34)是将影像投影到显示面61上的光学系统，包括透镜和/或反射镜。显示元件102(在上述图3中为附图标记32)是生成要投影的影像的元件，使用透射型液晶面板、反射型液晶面板、DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件：注册商标)面板等。显示元件驱动部103对显示元件102发送与影像信号对应的驱动信号。光源105(在上述图3中为附图标记31)产生投影用的照明光，使用高压水银灯、氙气灯、LED光源、激光光源等。
电源106对光源105供给电力。照明光学系统104使光源105产生的光会聚并进一步均匀之后照射到显示元件102上。冷却部115根据需要对光源105、电源106和显示元件102等成为高温状态的各部位利用风冷方式或液冷方式进行冷却。操作信号输入部107是装置主体上的操作按钮或接收遥控器信号的接收部，输入来自用户的操作信号。
影像输入部131与外部的影像输出装置连接而输入影像数据。声音输入部133与外部的影像输出装置连接而输入声音数据。声音输出部140能够基于输入到声音输入部133的声音数据进行声音输出。此外，声音输出部140也可以输出内置的操作音和出错警告音。通信部132例如与外部的信息处理装置连接，输入输出各种控制信号。
非易失性存储器108储存交互功能的各种操作用的数据、显示图标、后述的校准用的数据及其它投影仪功能中使用的数据。存储器109存储要投影的影像数据和装置的控制用数据。控制部110控制装置内各部的动作。尤其是，控制传感器150和交互功能部120执行交互功能。
传感器150是对与显示面61上的影像投影区域重叠的范围进行拍摄的照相机，能够通过检测红外光成分来探测操作物上的反射光。另外，通过将传感器150的光学滤波器的截止波长设定在可见光波段(例如，设定在红色可见波段之中)，还能够与红外光成分一起拍摄到红外光以外的一部分可见光成分(即显示画面的投影影像)。
交互功能部120是由用户操作发光笔或手指，来进行在影像区域书写字符或图形等交互动作的部分。因此，具有对从传感器150取得的红外线图像进行分析而计算发光笔或手指的位置(用户操作的位置)的功能，和执行能够通过发光笔或手指进行操作的应用的功能等，这样的应用例如是在投影影像中合成操作图标或基于用户的操作进行绘画处理等的应用，和对从外部的影像输出装置输入的影像等进行操作的应用。
此处，传感器150的拍摄范围与投影到显示面61上的影像(显示元件102的影像区域在显示面61上的光学图像)的范围一致的情况是不存在的。因此，在计算用户操作(绘画)的位置时，需要将投影到显示面61上的影像中的坐标位置变换到传感器150的拍摄范围中的坐标。因此，交互功能部120具有进行该变换的处理的功能，和用于生成该变换处理所需的变换表数据(校准数据)的处理的功能等。
影像输入部131与外部的影像输出装置连接而输入影像数据。声音输入部133与外部的影像输出装置连接而输入声音数据。通信部132例如与外部的信息处理装置连接，输入输出各种控制信号。
另外，在上述的例子中，如在上述图3中也表示出的那样，来自光学单元30的光源31(例如，半导体发光元件(LED))的光例如由DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件：注册商标)等反射型影像显示元件(或者也可以是液晶面板等透射型影像显示元件)构成的显示部32调制为影像光，通过包含各种透镜的投影光学系统34，以及作为改变影像光的行进方向的元件的反射镜35等反射光学元件，向外部投影。
即，经反射镜35反射而从光学单元30向下方投影的影像，在其下方显示于至少一部分与上述带影像投影功能的照明装置10的照明光的可照射区域重叠的范围。另外，关于该光学单元30的详细情况，在之后也会再次进行说明，不过在此之前，以下先对该光学单元30与上述的照明用光源20的位置关系，以及其与散射板12之间的带影像投影功能的照明装置10的主体(灯罩)11内部的位置关系进行阐述。
此外，上述的图6所示的电路结构例如既可以组装在电路基板上并配置在上述光学单元30的内部，或者也可以配置在外部(例如，图10以后说明的照明用光源20所配置的圆盘状的基板21的背面等)。
＜投影仪光学单元的配置的定义＞
此处，在本说明书中，按如下方式定义构成投影仪的光学单元(30)的配置。
＜光学单元的横置＞
光学单元的横置是指，如图7和图8也表示出的那样，在来自构成投影仪的显示元件(图3的附图标记32)的光束向例如包含透镜等各种光学元件的所谓的投影光学系统(34)入射时，该光束的入射方向或该光束所入射的投影光学系统(34)的光轴为配置在与水平面大致平行的方向的状态，或者为配置成其所处的方向相比铅垂方向更接近平行于水平面的方向的状态。另外，在图7、图8，z方向是铅垂方向即与水平面垂直的方向。
根据这样的布局，能够利用反射镜35等将投影光学系统(34)的光束反射，在水平面形成显示元件(32)的光学像。虽然此处未图示，但是从光源(31)至显示元件(32)的光学系统具有各种各样的布局，作为其一例，例如该显示元件(32)具有透射型和反射型等。此外，还已知显示元件(32)为1个的布局和显示元件为多个的布局等各种光学系统。
但是，在利用图7、图8所示的横置布局来实现光学单元盒的小型化的情况下，考虑到这些显示元件(32)和投影光学系统(34)的布局，不容易实现图的y方向上的光学单元的薄型化。
但是，在光学单元(30)的横置布局下，与其它方向相比更容易实现光学单元的z方向上的薄型化。由此，在通过横置布局实现光学单元盒的小型化的情况下，如图8的立体图所示那样，形成与y方向相比在z方向上更薄的光学单元。
另外，如图中虚线所示的那样，只要改变显示元件(32)的中心位置与投影系统(34)的光轴在xz平面上的相对位置设定，就能够改变水平面上的显示元件的光学像的位置。由此，能够根据设计上的需要而自由地设定经反射镜35反射后的投影影像在水平面上的位置。
另外，在图7和图8的例子中，将反射镜35等反射光学元件配置在投影光学系统的后方，不过也可以配置在投影光学系统所具有的多个透镜等光学元件之间。此外，在图7和图8的例子中，反射镜35既可以考虑与光学单元分体，也可以考虑包含于光学单元的一部分。
接着，以下参照图9～图11对上述的光学单元(30)的横置布局下的带影像投影功能的照明装置中、尤其是悬吊式的带影像投影功能的照明装置10的更具体的布局(排列)进行说明。
＜悬吊式的带影像投影功能的照明装置＞
首先，图9的(A)和(B)是悬吊式的带影像投影功能的照明装置10的侧截面图和仰视图。在该例子中，在作为主体的壳体(灯罩)11的内侧的底面，安装有包括多个半导体发光元件(LED)22的照明用光源20的基板21。进一步，在图的下侧的开口面以覆盖该开口面的方式安装有散射板12。此外，在由壳体(灯罩)11和散射板12形成的空间中，光学单元30在上述照明用光源20的下方以位于照明光束的大致中央部的方式配置。
在图9的例子中，在散射板12上的从光学单元30向下出射投影光的位置处，设置有开口部或透射窗14。这是因为，如果不设置开口部或透射窗而使散射板12的整个面具有散射效果，则从光学单元30出射的投影影像也会发生散射，将无法在桌台等影像投影对象面上形成影像。开口部或透射窗14的部分既可以是在散射板12上切割的开口，也可以是没有散射效果的玻璃等透射性物质。
在由透射性物质等形成的透射窗的情况下，虽然能够形成尘埃等不易进入散射板12以内的结构，但是应当实施在从光学单元30出射的投影光所具有的波段上具有尽量平坦的光谱特性的涂层，以尽量不对从光学单元30出射的投影影像产生影响。
另外，开口部或透射窗14的周围不需要与散射板12直接连接，为了使散射板12上的光学单元30的阴影不易被看到，也可以在开口部或透射窗14与散射板12之间设置装饰板等的区域。即，开口部或透射窗14指的是，为了使配置在由壳体(灯罩)11和散射板12形成的空间中的光学单元30所投影的影像投影光出射而必需的通过口或透射口，其位置既可以是散射板12也可以是其它结构物的一部分。
根据这样的布局(排列)，作为带影像投影功能的照明装置，能够使其整体在上下方向上构成得较薄，即能够实现薄型结构的照明装置。
此外，因为光学单元在壳体(灯罩)11内采用横置配置，所以光学单元内的光源、显示元件等热源的配置在水平方向上是分散开的。而热源带来的空气的对流向上方上升，所以与将这些热源沿垂直方向配置的情况相比，还具有在各热源冷却时不易受到其它热源散发的热的影响的效果。该效果通过以下任一种光学单元横置布局均可获得。
另外，散射板12具有通过使从发光面积小的多个半导体发光元件(LED)22发射的光散射，而变换成具有更均匀的光分布特性的散射光的效果。虽然只要增加半导体发光元件(LED)22的数量就能够获得均匀的散射光，但是成本会升高。而若多个半导体发光元件(LED)22的数量固定，则多个半导体发光元件(LED)22与散射板12的距离越远，相邻配置的半导体发光元件(LED)22彼此发射的光就越重合，因此能够获得更均匀的散射光。由此，为了兼顾性价比和获得均匀的散射光，优选使多个半导体发光元件(LED)22与散射板12的距离尽量长。
另一方面，因为光学单元30的投影光学系统是放大投影系统，所以从光学单元30向下投影的投影光越向下方行进就越放大。因此，则优选从光学单元30向下方输出投影光的位置(在图7和图8的例子中为经投影光学系统34和反射镜35向下出射投影光的位置)与开口部或透射窗14的距离尽量短。这是因为，如果该距离增长，则由于影像投影光被放大，需要将设置在散射板12的一部分的开口部或透射窗14的面积加大，将不再能获得该部分对照明光的散射效果。
于是，为了更好地获得性价比、散射光的均匀性和开口部或透射窗的小型化这全部几点的平衡，如图9所示那样，将光学单元30横置在由壳体(灯罩)11与散射板12形成的空间中，并配置在比光源20低的位置即可。这样，多个半导体发光元件(LED)22与散射板12之间的距离能够确保与光学单元30的厚度相应的量，并且能够缩短从光学单元30向下方输出投影光的位置与开口部或透射窗14的距离，能够更好地获得性价比、散射光的均匀性和开口部或透射窗的小型化这全部几点的平衡。
在后述的图10、图11、图14、图15、图17、图18、图19、图20等，也能够通过采用同样的距离关系而获得同样的效果。在这种情况下，在铅垂方向的配置中，来自光学单元30的影像出射光的出射位置被配置在上述光源20与上述开口部或透射窗14之间。
另外，光学单元30的配置并不限定于照明光束的大致中央部，在图10的(A)和(B)所示的悬吊式的带影像投影功能的照明装置10例子中，在壳体(灯罩)11的内部，光学单元30以位于照明光束的端部的方式配置。
此外，如在图11的(A)和(B)也表示的那样，还能够将光学单元30配置在图9的布局(排列)与图10的布局(排列)的中间的位置，在这种情况下，也与上述的例子一样，能够实现铅垂方向上为薄型结构的带影像投影功能的照明装置。
进一步，参照附图12～图16，在以下对悬吊式的带影像投影功能的照明装置10的其它变形例进行说明。
图12的(A)和(B)表示在包括多个半导体发光元件(LED)22的照明用光源20用的基板21的中央部形成开口部，并在其内部配置光学单元30，从而构成为使得光学单元30的下表面与半导体发光元件(LED)22的下表面大致一致的例子。根据该结构，能够使带影像投影功能的照明装置整体在上下方向上变得更薄，实现更为薄型结构的带影像投影功能的照明装置，并且光学单元30不会遮挡来自照明用光源20的照明光而形成阴影。
由此，能够防止光学单元30的阴影在散射板12上变大，抑制作为照明装置的外观上的品质下降(即，散射板12上的阴影引起的作为照明装置的不协调感)。
图13的(A)和(B)是将光学单元30相对于照明用光源20用的基板21配置在上侧的结构，例如既可以安装在基板21的上侧的面上，也可以安装在壳体(灯罩)11上。与上述图12一样，能够使带影像投影功能的照明装置整体在上下方向上变得更薄，实现更为薄型结构的带影像投影功能的照明装置。
另外，在该变形例的情况下，在以覆盖照明用光源20的下方的开口的方式安装的散射板12上，用于使来自光学单元30的影像光透射的开口部或透明的窗部与上述示例相比以更大的尺寸形成。并且，在散射板12的一部分，即光学单元30所配置的位置处，形成有用于使来自该光学单元30的投影光透射的开口部(或透射窗)26。
根据该结构，与上述图12一样，能够实现更为薄型结构的带影像投影功能的照明装置，并且因为光学单元30配置在基板21的里侧，所以不会遮挡来自照明用光源20的照明光而形成阴影。由此，能够抑制作为照明装置的外观上的品质下降(即，散射板12上的阴影引起的作为照明装置的不协调感)。
此时，通过使光学单元30的下表面与基板21的上表面大致一致，能够使基板21的开口部(或透射窗)26的大小尽量减小。由此，能够更有效率地在基板21上配置多个半导体发光元件(LED)22。
进一步，图14的(A)和(B)是这样构成的示例，其中将上述照明用光源20用的基板21的端部在垂直方向上延长而形成为圆筒状，在其底面安装多个半导体发光元件(LED)22并且在该圆筒状的基板21的外周表面也安装多个半导体发光元件(LED)22。由此，照明光不仅向下方照射而且也能够向侧方照射。另外，在该例子中，光学单元30以位于照向下方的照明光的照明光束的大致中央部的方式配置。
另外，光学单元30也可以不配置在照向下方的照明光的照明光束的大致中央部。还可以配置在照向下方的照明光的照明光束的端侧即圆筒的侧面附近。进一步，不仅安装有壳体(灯罩)11的下表面的开口面的散射板12(下方散射板)，而且还在壳体11的外周的开口部以覆盖该开口部的方式安装有散射板12(侧方散射板)。
根据该布局(排列)，作为带影像投影功能的照明装置，能够实现上下方向上较薄的薄型结构的带影像投影功能的照明装置，并且向照明装置10的侧方也能够照射照明光(宽范围的照明功能)。
此外，通过采用包括照明功能和影像投影功能且照明功能具有这样的方向不同的多个照射方向的结构，还能够实现多个照射光与投影影像的照射组合模式的切换。例如，也可以进行对下述模式进行切换的控制，这些模式是向下方仅照射投影影像的模式、向下方照射照射光而不投影影像的模式、向侧方照射照射光而不投影影像的模式、向下方和侧方照射照射光而不投影影像的模式、向侧方照射照射光并向下方投影影像的模式等。
在图15的(A)和(B)的例子中，将上述照明用光源20用的基板21的端部在垂直方向上延长而形成为圆筒状，并进一步在水平方向上也延长而形成凸缘部。此外，将多个半导体发光元件(LED)22安装在上述基板21的上下两个面、圆筒状部的外周面以及凸缘部的下表面。
在该例子中，光学单元30也以位于照向下方的照明光束的大致中央部的方式配置。另外，光学单元30也可以不配置在照向下方的照明光的照明光束的大致中央部。也可以配置在照向下方的照明光的照明光束的端侧即圆筒的侧面附近。
此外，不仅安装有壳体(灯罩)11的下表面的散射板12(下方散射板)，而且还以覆盖壳体(灯罩)11上表面和外周的一部分(上部)的方式安装有散射板12(上部周围方向散射板)。根据该结构，不仅能够获得上述的效果，而且能够包括带影像投影功能的照明装置10的上表面和侧方在内，向周围不偏不倚地照射照明光，此外，因为上侧的照射能够照射顶棚等，所以还能够作为间接照明发挥作用(顶棚侧间接照明功能+宽范围的照明功能)。
在图15的例子中，与图14一样，所具有的照明功能具有方向不同的多个照射方向，因此也可以如图14说明的那样，对照明功能的多个照射方向的照射光和影像投影功能的投影影像进行多个模式的切换控制。
图16表示在上述图10的结构中代替具备多个半导体发光元件(LED)22的照明用光源20用的基板21，例如采用EL(电致发光)等面状的发光体并将该发光体121配置在上述壳体(灯罩)11的下端部(即，图10的散射板12的位置)的结构。
根据该结构，照明光从将内部收纳有光学单元30的壳体(灯罩)11的下端部覆盖的发光体121照射，因此从外部不会识别到内部的光学单元30，能够抑制作为照明装置的外观上的品质下降。另外，在本例中，仅说明光学单元30以位于照向下方的照明光束的端部的方式配置的例子，不过并不限定于此，除此之外，配置在其大致中央部或其中间的位置也能够达到同样的效果。
此外，在上述的例子中发光体121以覆盖壳体(灯罩)11的下端部的方式构成，不过也可以使壳体(灯罩)11的侧面下部端相比发光体121向下方延伸而构成较深的灯罩。
另外，图16是从图10除去多个半导体发光元件(LED)22而在散射板12的部分配置了面状的发光体121的结构。根据同样的想法，在图14或图15的结构例中，也能够除去多个半导体发光元件(LED)22而在散射板12的部分配置面状的发光体121。在这种情况下，能够实现作为照明功能具有面状的发光体121，且能够向多个照射方向照射照明光的带影像投影功能的照明装置10’。在这种情况下，因为与图14一样，所具有的照明功能具有方向不同的多个照射方向，所以也可以如图14中说明的那样对照明功能的多个照射方向的照射光和影像投影功能的投影影像进行多个模式的切换控制。
进一步，在以下参照图17～图19对上述的光学单元(30)的横置布局下的吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’的更具体的布局(排列)进行说明。
＜吸顶式的带影像投影功能的照明装置＞
首先，图17的(A)和(B)是吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’的侧截面图和仰视图。在该例子中，在作为主体的壳体11的内侧的底面安装有具备多个半导体发光元件(LED)22的照明用光源20的基板21，并且在图的下侧的开口面侧以覆盖该开口面的方式安装有散射板12，在其内部，光学单元30以位于照明光束的大致中央部的方式配置。
根据这样的布局(排列)，作为带影像投影功能的照明装置，能够使其整体在上下方向上较薄地构成，即，实现薄型结构的带影像投影功能的照明装置。
不具有影像投影功能的通常的吸顶式照明装置大多在顶棚面上又薄又宽大地构成。由此，即使是带影像投影功能的照明装置，通过如图17的(A)和(B)那样实现薄型的结构，与现有的通常的吸顶式照明装置的替换变得容易，能够提高商品价值。
图18的(A)和(B)是吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’的侧截面图和仰视图，在该例子中，安装在壳体11的内部的光学单元30以位于照明光束的端部的方式配置。
此外，在图19的(A)和(B)所示的吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’中，将光学单元30配置在图17的布局(排列)与图18的布局(排列)的中间的位置。另外，根据这些布局(排列)，与上述的例子一样，能够实现薄型结构的带影像投影功能的照明装置。
进一步，图20的(A)和(B)所示的吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’的结构为，将照明用光源20用的基板21的端部在垂直方向上延长而形成为圆筒状，在其底面安装多个半导体发光元件(LED)22，并且在该圆筒状的基板21的外周表面也安装多个半导体发光元件(LED)22。由此，能够将照明光不仅向下方照射而且向侧方也照射。另外，在该例子中，光学单元30以位于照向下方的照明光束的大致中央部的方式配置。另外，光学单元30也可以不配置在照向下方的照明光的照明光束的大致中央部。也可以配置在照向下方的照明光的照明光束的端侧即圆筒的侧面附近。
此外，不仅安装有壳体11的下表面的开口面的散射板12(下方散射板)，而且在壳体11的外周也安装有散射板12(侧方散射板)。根据该结构，不仅能够获得上述的光学单元横置的效果，而且向带影像投影功能的照明装置10的侧方也能够照射照明光(宽范围的照明功能)。根据该结构，在吸顶式的带影像投影功能的照明装置中，能够实现与图14的带影像投影功能的照明装置相同的效果。
在图20的例子中，与图14一样，所具有的照明功能具有方向不同的多个照射方向，所以也可以如图14中说明的那样对照明功能的多个照射方向的照射光和影像投影功能的投影影像进行多个模式的切换控制。
另外，图21所示的吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’例如表示的是这样的结构，即，在图18的结构中代替具备多个半导体发光元件(LED)22的照明用光源20用的基板21，例如采用EL(电致发光)等面状的发光体121并将该发光体121如图18的散射板12那样以覆盖光学单元30的方式配置。根据该结构，照明光从将内部收纳有光学单元30的壳体11的下端部覆盖的发光体121照射，因此从外部不会识别到内部的光学单元30，能够更加可靠地抑制作为照明装置的外观上的品质下降。另外，在本例中，仅说明光学单元30以位于照向下方的照明光束的端部的方式配置的例子，不过并不限定于此，配置在大致中央部或其中间的位置也能够达到同样的效果。
另外，图21是从图18除去多个半导体发光元件(LED)22而在散射板12的部分配置面状的发光体121的结构。根据相同的想法，在图20的结构例中，也能够将多个半导体发光元件(LED)22除去，在散射板12的部分配置面状的发光体121，并进一步将面状的发光体121根据其面的角度分割成下方照射区域和侧光照射区域。
在这种情况下，如果采用能够分别控制面状的发光体121的下方照射区域的发光和侧光照射区域的发光的结构，则能够实现作为照明功能具有面状的发光体121且能够向多个照射方向照射照明光的带影像投影功能的照明装置10’。在这种情况下，与图14一样，所具有的照明功能具有方向不同的多个照射方向，所以也可以如图14中说明的那样对照明功能的多个照射方向的照射光和影像投影功能的投影影像进行多个模式的切换控制。
以上，对本发明的各种实施例的带影像投影功能的照明装置进行了说明。但是，本发明并不限定于上述的实施例，而是还包括各种各样的变形例。例如，上述的实施例为了将本发明说明得容易明白而对整个系统进行了详细的说明，但是并不一定限定于包括所说明的所有结构。此外，能够将一个实施例的结构的一部分替换到另一个实施例的结构，此外，还能够在一个实施例的结构中加入另一个实施例的结构。此外，能够对各实施例的结构的一部分进行其它结构的追加、削除、替换。
附图标记说明
10照明装置，11主体(壳体)(灯罩)，12散射板，20照明用光源，22半导体发光元件(LED)，30光学单元，31光源，32显示部，34投影光学系统，35反射镜。

Claims (15)

1.一种发射照明光的照明装置，其特征在于，包括：
配置在壳体的内部，用于生成所述照明光的第一光源；
安装在该壳体的一部分，使来自所述第一光源的照明光散射的散射板；和
投影仪，其配置在由所述壳体和所述散射板的一部分形成的空间的内部，将影像投影到投影面上，
用于生成所述照明光的第一光源与所述投影仪具有的影像投影用的第二光源为不同的光源，所述散射板对来自所述第一光源的照明光进行散射，基于所述第二光源的所述投影仪的投影光不发生散射，
构成所述投影仪的光学单元具有显示影像的显示元件、和形成该显示元件的光学像的投影光学系统，所述投影光学系统和所述显示元件被配置成配置状态A，在该配置状态A下，从所述显示元件向所述投影光学系统入射的光束的入射方向相对于水平面大致平行，或者，来自所述显示元件的光束所入射的所述投影光学系统的光轴相对于水平面大致平行，
所述投影仪射出的投影光通过开口部或透射窗，将影像投影到作为水平面的投影面上，所述开口部或透射窗被配置成配置状态B，在该配置状态B下，所述开口部或透射窗被设置在所述散射板的面上与作为水平面的投影面大致平行的部分中不散射光的区域，
所述照明装置的结构同时满足所述配置状态A和所述配置状态B这两个配置状态。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
作为所述水平面的投影面上的所述投影仪的影像投影区域与作为所述水平面的投影面上的由所述第一光源所生成的光经散射而得的照明光的照明范围的至少一部分重叠。
3.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
在铅垂方向的配置中，来自所述光学单元的影像出射光的出射位置被配置在比所述第一光源更低的位置、且比所述开口部或透射窗更高的位置。
4.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述光学单元包括用于变更所述投影光学系统的光轴的反射光学元件。
5.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述照明装置为悬吊式的照明装置。
6.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述照明装置为吸顶式的照明装置。
7.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述光学单元被配置成，位于来自所述照明装置的照明光束的中央部。
8.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述光学单元被配置成，位于来自所述照明装置的照明光束的端部。
9.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述光学单元被配置成，位于来自所述照明装置的照明光束的中央部与端部之间。
10.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述第一光源包括配置并安装在基板的下表面的发光元件，其中，该基板安装在所述壳体的一部分。
11.如权利要求10所述的照明装置，其特征在于：
所述基板还包括从其端部在垂直方向上延伸的侧面，在所述侧面的外侧设置有发光元件。
12.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述第一光源包括配置并安装在基板的下表面和上表面的发光元件，其中，该基板安装在所述壳体的一部分。
13.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
使安装在所述壳体的一部分的所述散射板为产生照明光的所述第一光源。
14.如权利要求13所述的照明装置，其特征在于：
利用EL构成产生所述照明光的所述第一光源。
15.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
利用LED构成产生所述照明光的所述第一光源。
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