CN107110451A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明能够提供更理想地配置用于照明功能的光源和用于影像投影功能的光学单元的照明装置。本发明的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为大致铅垂方向或相比平行于水平面的方向更接近铅垂方向的方向，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为大致铅垂方向或相比平行于水平面的方向更接近铅垂方向的方向。

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。
进一步，在以下的专利文献2中公开有能够将照明光和影像相配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
发明所要解决的问题
但是，在上述的现有技术中，投影仪仅公开有框图和简易的外形，未公开照明装置的投影仪的光学系统统和光学元件的布局或考虑了光学系统统和光学元件的配置的光学单元的布局等。由此，关于具有影像投影功能的照明装置的照明光用光源与作为影像投影功能的投影仪的光学单元之间的有效配置的考虑尚不充分。
因此，本发明是鉴于上述的现有技术中的问题而完成的发明，其目的在于提供更理想地配置有用于照明功能的光源和用于影像投影功能的光学单元的照明装置。
用于解决问题的方式
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为大致铅垂方向或相比平行于水平面的方向更接近铅垂方向的方向，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为大致铅垂方向或相比平行于水平面的方向更接近铅垂方向的方向。
发明的效果
根据本发明，能够提供更理想地配置有用于照明功能的光源和用于影像投影功能的光学单元的照明装置。
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来从下方看时的图。
图4是表示上述照明装置的照明用光源的具体例的图。
图5是对用于将上述悬吊式照明装置从棚顶面垂下的保持件进行说明的图。
图6是表示上述照明装置的光学单元的内部的详细的电路结构的框图。
图7是用于定义作为上述照明装置的光学单元的配置的纵向配置的侧面图。
图8是用于定义作为上述照明装置的光学单元的配置的纵向配置的立体图。
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)的实施例的侧面图和下表面图。
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)的其它实施例的侧面图和下表面图。
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)的其它实施例的侧面图和下表面图。
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)的变形例的侧面图和下表面图。
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)的其它变形例的侧面图和下表面图。
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)的其它变形例的侧面图和下表面图。
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)的其它变形例的侧面图和下表面图。
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)的其它变形例的侧面图。
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)的实施例的侧面图和下表面图。
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)的其它实施例的侧面图和下表面图。
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)的其它实施例的侧面图和下表面图。
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)的变形例的侧面图和下表面图。
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)的其它变形例的侧面图。
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，特别是图1表示在以从棚顶面垂下那样的方式安装的、所谓的悬吊式的照明装置中装载有影像投影功能的带影像投影功能的照明装置。图2表示在安装在棚顶面的所谓的吸顶式的照明装置中装载有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’例如安装在例如构成厨房、餐厅、或者客厅(起居室)、办公室等空间的壁面或棚顶面50等而使用。更具体而言，如图中也表示的那样，在设置于室内的桌子(table)或办公桌60的上方，在规定的高度或棚顶面一体地设置。这些带影像投影功能的照明装置10、10’是具有向桌子或办公桌60的上表面或壁面等照射照明光的照明功能和在该桌子或办公桌60的上表面(显示面或投影面)61投影各种影像而进行显示的影像投影功能的双方的照明装置。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以从棚顶面悬吊在所期望的位置的状态进行保持的保持件。
想要利用影像投影功能投影影像的水平面桌子或办公桌等在以不使用影像投影功能的状态使用时等成为以照明功能进行照明的对象的可能性高。由此，优选利用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装载控制部而以利用照明功能的照明光和利用影像投影功能投影的影像能够分别开/闭(导通/断开、打开/关闭)的方式构成。
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白的那样，例如在通过合成树脂的金属模成型形成的、外形为大致圆筒或圆锥状的主体(或者又称为壳体)(罩部)11的内部，以下也详细地加以说明，例如包括将多个半导体发光元件(LED)呈面状排列成的照明用光源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)，以及，用于投影各种影像而进行显示的小型投影仪，特别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、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的所谓的散射板。另外，在上述的说明中，令主体(罩部)11的外形为圆筒或圆锥状地进行说明，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，在通过合成树脂的金属模成型形成的主体(壳体或罩部)的内部，包括将多个半导体发光元件(LED)呈面状排列成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，而且，当然还包括散射板。此外，主体(罩部)的外形也在图2的例子中作为方形的箱型的外形进行了说明，不过本发明并不限定于此，此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，该图是将上述图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、从下方看时的下表面图。如从该图也能够明白的那样，例如在由热传导性优异的金属等构成的圆盘状的基板21的面上，多个(在本例中为10个)半导体发光元件(LED)22以能够获得大致均等的照射光的方式排列安装。以下的图中从下方看带影像投影功能的照明装置10时的图中，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，虽然此处未图示，但是上述的散射板12借助将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，在其一部分、即投影来自上述投影仪的光学单元30的影像光的位置，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。
此外，为了实现光学单元的交互功能，也可以设置作为安装在其一部分的传感器的照相机，这在后面也会进行说明。另外，该照相机例如为检测包含显示面61的摄像范围内的红外光成分的部件，据此，能够通过拍摄使用者的动作或检测来自使用者操作的操作物的反射光，检测使用者的操作内容。
此处，如在上述图1中也表示的那样，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以从棚顶面悬吊至所期望的位置的状态进行保持的保持件40，关于该保持件40，参照添加的图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)设置有用于固定在棚顶面的圆盘状的安装用具45，例如通过螺栓46和螺栓孔47等牢固地固定在棚顶面。
另外，此处，根据发明人等进行的研究可知，特别是在能够不仅向桌子或办公桌的上表面照射照明光而且向该桌子或办公桌上投影影像而进行显示的带影像投影功能的照明装置10，如果带影像投影功能的照明装置主体11发生摇晃或旋转，则可能出现发生投影影像的摇晃而不能充分地达成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例如以铝等中空的金属管等所谓的刚性的部件形成，由此获得理想的结果。另外，此时在构成该保持件40的管体的内部收纳有由上述半导体发光元件(LED)构成的光源20、以及用于向光学单元30供给电力的电源线48，进一步，根据需要还收纳有用于供给影像信号的线缆等，据此，不需要在外部缠绕该电源线和线缆，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，根据将构成该保持件40的管体以使得其下端相对于带影像投影功能的照明装置主体11的内部空间开口、即使得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的管体的方式构成的结构，能够通过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，通过在该管体的上部形成的狭缝状的开口部49向外部释放(参照图中的中空的箭头)。据此，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，还能够使用将直径彼此不同、可滑动的多个管体(pipe)呈同心状组合，在其一部分设置固定部，并且能够调整其整体的长度的管体。据此，能够自如地调节从棚顶50垂下的带影像投影功能的照明装置10的高度，因此能够进一步实现其使用性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的一个例子的框图。
投影光学系统101(在上述图3中为附图标记34)是向显示面61投影影像的光学系统，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(数字显微镜装置)：注册商标)面板等。显示元件驱动部103向显示元件102发送基于影像信号的驱动信号。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向光源105供给电力。照明光学系统104聚集在光源105产生的光，更均匀地照射至显示元件102。冷却部115利用空冷方式或液冷方式，根据需要将光源105、电源106或显示元件102等成为高温状态的各部位冷却。操作信号输入部107是装置主体上的操作按钮或遥控器的受光部，输入来自用户的操作信号。
影像信号输入部131连接外部的影像输出装置而输入影像数据。声音信号输入部133连接外部的声音输出装置而输入声音数据。声音输出部140能够进行基于被输入声音信号输入部133的声音数据的声音输出。此外，声音输出部140也可以输出内置的操作音和错误警告音。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。特别使控制传感器150和交互功能部120执行交互功能。
传感器150能够通过利用拍摄与显示面61上的影像投影区域重叠的范围的照相机检测红外光成分而检测操作物引起的反射光。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长区域(例如，设定在红色可见光区域的中途)，还能够与红外光成分一起拍摄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是通过用户操作发光笔或手指进行在影像区域写入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、在投影影像中合成操作图标或基于执行用户的操作进行描绘处理等的应用和进行外部的影像输出装置输入的影像等操作的应用等能够通过发光笔或手指进行操作的应用的功能等。
此处，不存在传感器150的拍摄范围与投影于显示面61的影像(显示元件102的影像区域的显示面61上的光学图像)的范围一致的情况。由此，在计算用户操作(描绘)的位置时，需要转换操作传感器150的拍摄范围中的坐标与投影于显示面61的影像中的坐标位置。由此，交互功能部120具有进行该转换的处理和用于制作用于该转换处理的转换列表数据(校准数据)的处理的功能等。
影像输入部131连接外部的影像输出装置而输入影像数据。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也例示的那样，来自光学单元30的光源31(例如，半导体发光元件(LED))的光例如通过由DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件：注册商标)等反射型影像显示元件(或者也可以为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向外部投影。
即，在从光学单元30向下方投影的影像在其下方、在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至少部分重叠的范围显示。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，在以下对该光学单元30与上述的照明用光源20、进一步、与散射板12之间的带影像投影功能的照明装置10的主体(罩部)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于电路基板上、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，配置在图10以后说明的照明用光源20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，如以下那样定义构成投影仪的光学单元(30)的配置。
＜光学单元的纵向配置＞
光学单元的纵向配置是指，如图7和图8也表示的那样，在来自构成投影仪的显示元件(图3的附图标记32)的光束例如向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入射的投影光学系统(34)的光轴配置在相对于水平面(与图面垂直的面)大致垂直的方向的状态、或者配置在相比平行于水平面的方向更接近铅垂方向的方向的状态。另外，在图7、图8中，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，能够由从投影光学系统(34)射出的光在水平面形成显示元件(32)的光学像。虽然此处未图示，但是在从光源(31)至显示元件(32)的光学系统中具有各种各样的布局，作为其一个例子，例如作为该显示元件(32)具有透射型和反射型等。此外，已知有一个显示元件(32)的布局和多个显示元件的布局等各种光学系统。
但是，在利用图7、图8所示的纵向配置布局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z方向上的光学单元的薄型化。
但是，在光学单元(30)的纵向配置布局中，与其它方向相比更容易实现光学单元的y方向上的薄型化。由此，在通过纵向配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z方向相比在y方向上更薄的光学单元。
另外，如图中以虚线表示的那样，只要改变显示元件(32)的中心位置与在投影光学系统(34)的光轴的xy平面的相对位置设定，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自如地设定水平面上的投影影像的位置。
接着，以下参照图9～图11对上述的光学单元(30)的纵向配置布局的带影像投影功能的照明装置中、特别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(A)和(B)是悬吊式的带影像投影功能的照明装置10的侧面截面和下表面图。在该例子中，在作为主体的壳体(罩部)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。进一步，在图的下侧的开口面以覆盖其的方式安装有散射板12。此外，在由壳体(罩部)11和散射板12形成的空间，光学单元30在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向下射出投影光的位置，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在散射板12的整个面具有散射效果则会散射至从光学单元30出射的投影影像，不能在桌子或办公桌等影像投影对象面上形成影像。开口部或透射窗14的部分既可以为在散射板12形成的开口，也可以为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，虽然能够成为使得尘埃等不易进入散射板12内的结构，但是应该以尽量不对从光学单元30出射的投影影像产生影响的方式在从光学单元30出射的投影光具有的波长区域实施尽量使得分光特性平坦的特性的涂敷。
另外，开口部或透射窗14的周围不需要直接与散射板12相连接，为了使散射板12上的光学单元30的阴影不易看到，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，所谓开口部或透射窗14，是为了射出从配置在由壳体(罩部)11和散射板12所形成的空间中的光学单元30投影的影像投影光所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)，能够使光学单元30在与水平面平行的方向上薄型化，因此能够使由光学单元30形成的阴影相对于从照明用光源20照向散射板12的照明面积的比例小。由此，能够抑制由于在散射板12上形成的光学单元30的阴影的影响而作为照明装置的外表的品质下降(即，散射板12上的阴影引起的作为照明装置的不协调感)。此外，在上述的壳体(罩部)11由散射板形成的情况下，光学单元30的阴影也不醒目，能够抑制作为照明装置的外表的品质的下降。
另外，散射板12具有通过从发光面积小的多个半导体发光元件(LED)22将光散射而变换为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，但是成本会变高。当将多个半导体发光元件(LED)22的数量固定时，多个半导体发光元件(LED)22与散射板12的距离越远，来自相邻配置的半导体发光元件(LED)22彼此的发光就越重合，因此能够获得更均匀的散射光。由此，为了同时实现性价比和均匀的散射光，优选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。如此，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的例子中为从投影光学系统34向下射出投影光的位置)与开口部或透射窗14的距离尽量短。这是因为，如果该距离长，则由于影像投影光的放大而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，不能获得该部分的照明光的散射效果。
如此，则为了更理想地获得性价比、散射光的均匀性和开口部或透射窗的小型化的全体的平衡，如图9所示那样将光学单元30在由壳体(罩部)11与散射板12形成的空间中纵向配置，将来自光学单元30的投影光向下输出的位置配置在比光源20低的位置即可。如此，则能够确保多个半导体发光元件(LED)22与散射板12的距离，此外，能够使从光学单元30向下方输出投影光的位置与开口部或透射窗14的距离短，能够更理想地获得性价比、散射光的均匀性和开口部或透射窗的小型化的全体的平衡。
在后述的图10、图11、图12、图13、图14、图15、图17、图18、图19、图20等也能够通过具有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为配置在上述光源20与上述开口部或透射窗14之间。
图10(A)和(B)是悬吊式的带影像投影功能的照明装置10的侧面截面和下表面图，在该例子中，安装在壳体(罩部)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。
根据该布局(排列)，与图9的例子一样，能够抑制作为照明装置的外表的品质的降低。在图10的排列中，以使得光学单元30位于照明光束的端部的方式配置，在此基础上在光学单元30内使投影光学系统的光轴与显示元件中心的位置在水平方向上相对偏离，由此以使投影影像的中心相对于投影仪的投影光学系统的出口更靠近照明用光源20的照明光束的中心的方式进行投影。
进一步，根据以下也会说明的图10的排列，还能够直接沿用通常配置在办公桌上使用的、所谓的定置式的投影仪。这是因为，定置式的投影仪多将投影光学系统的光轴与显示元件中心的位置业已错开地设定。由此，图10的带影像投影功能的照明装置具有适合低成本的结构。该效果在光学单元30位于向下的照明光束的端部的其它构成例中也产生同样的效果。
进一步，如在图11(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，能够抑制作为照明装置的外表的品质的降低。
此外，参照添加的图12～图16，对上述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(A)和(B)表示在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的中央部，呈大致“コ”字形曲折而形成槽部25，在其内部配置有光学单元30(即，位于照明光束的大致中央部)的结构。根据该结构，不仅能够获得上述的光学单元的纵向配置的效果，进一步，通过在上述槽部25内配置光学单元30，能够使得光学单元30的自身的阴影不直接映在表面为白色的散射板12的下方，进一步抑制作为照明装置的外表的品质的降低。另外，在上述槽部25的一部分、即光学单元30所配置的位置，形成用于透射来自该光学单元30的投影光的开口部(或透射窗)26。
特别是能够通过对来自多个半导体发光元件(LED)22的照明光进行反射的槽部25的外侧的面(容纳光学单元30的面的相反侧的面)进行白色涂装和镜面涂装等反射率高的涂装而抑制在散射板12上形成槽部25自身的阴影。
此外，在槽部25的底面，既可以有散射板12，也可以在槽部25的底面的一部分为没有散射板12的状态。在图12的例子中，散射板12被槽部25的底面分为两部分。
图13(A)和(B)表示以在照明用光源20用的基板21的两个面具备多个半导体发光元件(LED)22的方式配置的结构。由此，能够将照明光不仅向下方而且还向上方照射。另外，在图13中，光学单元30的配置成为照向下方的照明光的照明光束的端部，不过光学单元30的配置也可以配置在照向下方的照明光的照明光束的中央部等。根据该结构，向带影像投影功能的照明装置10的上方也能够照射照明光，因为在上侧照射中能够照射棚顶等，所以还能够作为间接照明发挥作用(棚顶侧间接照明功能)。另外，该例子中，不仅安装有壳体(罩部)11的下表面的开口面的散射板12(下方散射板)，而且以覆盖壳体(罩部)11的上表面的开口面的方式安装有散射板12(上部散射板)。
此外，通过形成具有这样的具有方向不同的多个照射方向的照明功能和影像投影功能的结构，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，也可以进行切换仅向下方向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、向上方照射照射光而不投影影像的模式、向上方照射照射光并且向下方向投影投影影像的模式等的控制。
图14(A)和(B)是以如下方式构成的例子：将上述照明用光源20用的基板21的端部向垂直方向延长而呈圆筒状形成，在其底面安装有多个半导体发光元件(LED)22，并且在该圆筒状的基板21的外周表面也安装有多个半导体发光元件(LED)22。由此，能够将照明光不仅向下方而且还向侧面照射。另外，在该例中，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的配置也可以不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。
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(侧面散射板)。根据该结构，不仅能够获得上述的光学单元纵向配置效果，而且能够向带影像投影功能的照明装置10的侧面也照射照明光(宽广的范围的照明功能)。
在图14的例子中，具有与图13同样具有方向不同的多个照射方向的照明功能，因此也可以如图13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。
在图15(A)和(B)的例子中，将照明用光源20用的基板21的端部向垂直方向延长而呈圆筒状形成，并且进一步向水平方向也延长而形成凸缘部。此外，采用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的结构。
另外，光学单元30的配置也可以不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。此外，不仅安装有壳体(罩部)11的下表面的散射板12(下方散射板)，而且以覆盖壳体(罩部)11上表面和外周的一部分(上部)的方式形成有开口，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光学单元的纵向配置的效果，而且能够向包括带影像投影功能的照明装置10的上表面和侧面在内的周围、不偏不倚地照射照明光(宽广的范围的照明功能)。
在图15的例子中，与图13一样具有有着方向不同的多个照射方向的照明功能，因此也可以如图13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。
图16表示在上述图9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配置在上述壳体(罩部)11的下端部(即，图9的散射板12的位置)的结构。
根据该结构，照明光从覆盖在内部收纳有光学单元30的壳体(罩部)11的下端部的发光体121照射，因此从外部不会看到内部的光学单元30，能够抑制作为照明装置的外表的品质下降。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，进一步，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(罩部)11的下端部的方式构成，不过也可以将壳体(罩部)11的侧面下部端与发光体121相比向下方向延伸而构成深的罩部。
另外，图16是从图9除去多个半导体发光元件(LED)22而在散射板12的部分配置有面状的发光体121的结构。根据同样的想法，在图13、图14或图15的结构例中，还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13一样具有有着方向不同的多个照射方向的照明功能，所以也可以如图13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)的纵向配置布局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(A)和(B)是吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’的侧面截面和下表面图。在该例子中，在作为主体的壳体(罩部)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。进一步，在图的下侧的开口面侧以覆盖其的方式安装有散射板12。此外，在由壳体(罩部)11和散射板12形成的空间，以位于照明光束的大致中央部的方式配置有光学单元30。
根据这样的布局(排列)，能够使光学单元30在与水平面平行的方向上薄型化，因此能够使由光学单元30形成的阴影相对于从照明用光源20照向散射板12的照明面积的比例小。由此，能够抑制由于在散射板12上形成的光学单元30的阴影的影响而作为照明装置的外表的品质下降(即，散射板12上的阴影引起的作为照明装置的不协调感)。此外，在上述的壳体(罩部)11由散射板形成的情况下，光学单元30的阴影也不醒目，能够抑制作为照明装置的外表的品质的下降。
图18(A)和(B)是吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’的侧面断面和下表面图，在该例子中，安装在壳体(罩部)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(A)和(B)所示的吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’，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，能够抑制作为照明装置的外表的品质的降低。
进一步，在图20(A)和(B)所示的吸顶式的带影像投影功能的照明装置10’，将照明用光源20用的基板21的端部向垂直方向延长而呈圆筒状形成，在其底面安装有多个半导体发光元件(LED)22并且在该圆筒状的基板21的外周表面也安装有多个半导体发光元件(LED)22。由此，能够将照明光不仅向下方而且向侧面也照射。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的配置既可以不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纵向配置的效果，而且能够向带影像投影功能的照明装置10的侧方也照射照明光(宽广的范围的照明功能)。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，因为与图13一样具有有着方向不同的多个照射方向的照明功能，所以也可以如图13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。
而且，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配置在图18的散射板12的位置的结构。根据该结构，照明光从覆盖在内部收纳有光学单元30的壳体11的下端部的发光体121照射，因此从外部不会看到内部的光学单元30，能够可靠地抑制作为照明装置的外表的品质下降。
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的部分配置有面状的发光体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根据其面的角度分配至下方向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的下方向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，因为与图13一样具有有着方向不同的多个照射方向的照明功能，所以也可以如图13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。
附图标记的说明
10…照明装置、11…主体(壳体)(罩部)、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。

Claims (14)

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为大致铅垂方向或相比平行于水平面的方向更接近铅垂方向的方向，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为大致铅垂方向或相比平行于水平面的方向更接近铅垂方向的方向。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述投影仪能够以水平面为影像投影面来投影影像，
所述投影仪在所述水平面上的影像投影区域与所述光源所生成的光经散射而得到的照明光在所述水平面上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：
还包括开口部或透射窗，其用于使来自所述光学单元的投影影像光从由所述壳体和所述散射板的一部分形成的空间的内部出射，
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所述光源与所述开口部或透射窗之间。
4.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照明装置。
5.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述照明装置为吸顶式照明装置。
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。
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端部。
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中央部与端部之间。
9.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述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。
10.如权利要求9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。
11.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述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。
12.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光源。
13.如权利要求12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光源。
14.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光源。
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