CN108139047B - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种活用柱状透镜片的装饰性高的照明装置。照明装置具备柱状透镜片和LED光源。柱状透镜片沿X方向弯曲，且凸状面侧形成为凹状。LED光源位于柱状透镜片的凸状面侧。观察照明装置的观察者的左右眼睛中分别入射来自LED光源的照射光通过各平凸柱面透镜而反射且来自第1及第2亮点的第1及第2反射成分。观察者观察虚像，仿佛在第1及第2反射成分相交叉的位置上存在发光体。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及一种使用了柱状透镜片的照亮室内等的照明装置。
背景技术
替代现有的使用了白炽灯或荧光灯等的照明装置而使用了高亮度且耗电低的LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等点光源的照明装置正在普及中。例如，专利文献1中所记载的照明装置由以直线状排列在基板上的多个LED和以覆盖LED的方式配置在其表面侧的扩散片构成。该扩散片为并行排列有多个平凸柱面透镜的柱状透镜片，且使从LED发出的光扩散并透射。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-257857号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
照明装置不仅以照亮暗部为目的，还以改变室内或屋外的环境气体为目的而使用的情况也较多。然而，上述专利文献1中所记载的照明装置中，柱状透镜片仅用于扩散光。因此，从专利文献1中所记载的照明装置仅发出透射柱状透镜片的单调的照射光。专利文献1中所记载的照明装置虽充分活用了柱状透镜片，但为仅使光扩散的照明装置，从而存在装饰性差的问题。
本发明的目的在于提供一种活用了柱状透镜片的装饰性高的照明装置。
用于解决技术课题的手段
本发明的照明装置具备柱状透镜片和光源。柱状透镜片为在与第1方向正交的第2方向上排列有多个沿第1方向延伸的平凸柱面透镜的柱状透镜片，其沿第1方向弯曲，且平凸柱面透镜的凸状面侧形成为凹状。光源配置在平凸柱面透镜的凸状面侧。
优选光源为点光源。优选柱状透镜片被弯曲成圆弧状。
优选形成为凹状的柱状透镜片的曲率随着向第2方向远离光源而发生变化。优选曲率随着向第2方向远离光源而变小。
优选在柱状透镜片的凸状面形成有使光源的光反射的光反射膜。
优选具备支撑部件，所述支撑部件支撑柱状透镜片的配置有光源的位置的周围。优选支撑部件具有遮光部，所述遮光部遮蔽从光源向与第2方向正交的方向射出的光。优选光源的颜色可改变。
发明效果
根据本发明，能够提供一种活用了柱状透镜片的装饰性高的照明装置。
附图说明
图1为本发明的照明装置的正面侧立体图。
图2为照明装置的与X方向正交的主要部分剖视图。
图3为照明装置的与Y方向正交的主要部分剖视图。
图4为照明装置的纵剖视图。
图5为第2实施方式的照明装置的正面侧立体图。
图6A为第2实施方式的照明装置的主要部分剖视图，且为在光源附近与Y方向正交的主要部分剖视图。
图6B为第2实施方式的照明装置的主要部分剖视图，且为在从光源远离的位置与Y方向正交的主要部分剖视图。
图7为第2实施方式的照明装置的纵剖视图。
图8为第3实施方式的照明装置的底面侧立体图。
图9为第3实施方式的照明装置的与X方向正交的剖视图。
图10为第4实施方式的照明装置中所使用的柱状透镜片的主要部分剖视图。
图11为表示第5实施方式的照明装置中所使用的光源的立体图。
图12为表示将本发明应用于汽车的照明装置的例的立体图。
具体实施方式
[第1实施方式]
图1中，照明装置10具备柱状透镜片11、LED光源12及支撑部件13。柱状透镜片11由多个平凸柱面透镜14构成。各平凸柱面透镜14具有半圆柱形的凸状14A，与该凸状14A相反的一侧为平坦状(参考图2)。各平凸柱面透镜14沿X方向(第1方向)延伸，且与相邻的平凸柱面透镜14平行地排列有多个。即，平凸柱面透镜14是沿与X方向正交的Y方向(第2方向)隔开一定间隔配置的。
柱状透镜片11向X方向弯曲，且平凸柱面透镜14的由凸状14A构成的面(以下称为凸状面)11A侧形成为凹状。本实施方式中，柱状透镜片11为围绕沿Y方向的中心轴CL弯曲成圆弧状的半圆筒形状。即，柱状透镜片11中，与Y方向正交的剖面的所有曲率均相同。
柱状透镜片11中，作为Y方向上的一端部的下端部11B被支撑部件13支撑。支撑部件13由圆筒部13A与底面部13B构成。圆筒部13A支撑柱状透镜片11的下端部11b的周围。底面部13B覆盖圆筒部13A的底面。照明装置10中，例如将支撑部件13作为下方，朝向观察者侧在室内的地面或桌上设置凸状面11A。
LED光源12作为照明装置10的光源安装在底座部16，所述底座部16设置在支撑部件13的底面部13B。LED光源12为由芯片状元件部发光，且中心部发出强光的所谓的点光源。在底座部16内置有对LED光源12进行供电的电池等供电部(未图示)。照明装置10还能够用作设置于桌上或架子等的装饰品。并且，在底座部16设置有用于进行基于供电部的供电的打开/关闭的开关(未图示)。
LED光源12位于柱状透镜片11的凸状面11A侧，并且位于中心轴CL(参考图3)上。即，LED光源12其周围被支撑部件13的圆筒部13A包围。支撑部件13的圆筒部13A作为遮蔽从LED光源12向与Y方向正交的方向，并且与柱状透镜片11相反的一侧(观察者侧)射出的光的遮光部而发挥功能。
图2中示出从LED光源12射出的光通过柱状透镜片11的凸状面11A而反射的成分中，通过凸状面11A向Y方向反射，并导入到观察者的眼睛的成分。平凸柱面透镜14是沿Y方向隔开一定间隔而配置的，因此来自LED光源12的照射光通过由各平凸柱面透镜14的凸状14A构成的凸状面11A而反射。该凸状面11A为半圆筒状，因此通过凸状面11A反射的反射光中存在入射到观察者的左右眼睛LE、RE的成分(以下，称为反射成分R)。
若将反射成分R通过凸状面11A反射的点设为亮点S，则亮点S形成沿Y方向的线状的光。
如图3所示，在与Y方向正交的剖面，LED光源12位于中心轴CL上。因此，来自LED光源12的照射光在与Y方向正交的平面，相对于柱状透镜片11的凸状面11A垂直地入射，且垂直地反射。因此，根据观察者的左眼LE和右眼RE，所观察到的上述亮点S的位置不同。以下，将通过左眼LE观察到的亮点S称为第1亮点S1，将通过右眼RE观察到的亮点S称为第2亮点S2。
观察者的左眼LE中，从第1亮点S1入射通过中心轴CL附近(即，LED光源12上)的反射成分R(以下，称为第1反射成分R1)。同样地，观察者的右眼RE中，从第2亮点S2入射通过中心轴CL附近(即，LED光源12上)的反射成分R(以下，称为第2反射成分R2)。
如图4所示，观察照明装置10的观察者通过第1亮点S1与第2亮点S2的视差观察发光体的虚像K1，仿佛在第1反射成分R1与第2反射成分R2相交叉的位置(即，以中心轴CL为中心的位置)存在发光体。该虚像K1为沿Y方向的线状，宽度与LED光源12大致相同，并且长度与柱状透镜片11的Y方向上的尺寸大致相同。
如上述，对于观察照明装置10的观察者而言，观察到如在柱状透镜片11的近前侧浮现线状发光体的虚像K1。因此，通过照明装置10能够观察发光体的虚像而不是如专利文献1中所记载的照明装置那样的扩散光，且可得到活用了柱状透镜片的高装饰性。
并且，通过支撑部件13的圆筒部13A遮蔽从LED光源12向与Y方向正交的方向射出的光，因此对于观察者，光未从LED光源12直接导入到左右眼睛LE、RE而仅观察到虚像K1。从而，还可进一步得到如间接照明那样的装饰性。
[第2实施方式]
第2实施方式中，如图5所示，以曲率随着向Y方向远离LED光源12而发生变化的方式弯曲了柱状透镜片21。具体而言，本实施方式的照明装置20中，柱状透镜片21的与Y方向正交的剖面中的曲率随着向Y方向远离LED光源12而变小。
与上述第1实施方式的柱状透镜片11相同，柱状透镜片21由多个平凸柱面透镜14构成，各平凸柱面透镜14是沿X方向延伸，且沿与X方向正交的Y方向隔开一定间隔而配置的。
柱状透镜片21向X方向弯曲，且平凸柱面透镜14的形成有凸状14A的面(以下称为凸状面。)21A侧形成为凹状。本实施方式中，柱状透镜片21的与Y方向正交的剖面形状为圆弧状，且以曲率随着向Y方向远离LED光源12而变小的方式弯曲。因此，在LED光源12的附近的剖面和向Y方向远离LED光源12的位置上的剖面，圆弧的中心的位置不同。
柱状透镜片21中，作为Y方向上的一端部的下端部21B被支撑部件13支撑。照明装置20的其他结构与第1实施方式的照明装置10的结构相同。
如图6A所示，在Y方向上的LED光源12附近的剖面，LED光源12位于柱状透镜片21的圆弧的中心C1上。在图6A所示的剖面，来自LED光源12的照射光相对于柱状透镜片21的凸状面21A垂直地反射。由此，与第1实施方式相同，观察者的眼睛LE、RE中，分别从第1及第2亮点S1、S2入射通过中心C1附近(即，LED光源12上)的第1及第2反射成分R1、R2。
如图6B所示，在向Y方向远离LED光源12的位置上的剖面，LED光源12位于比柱状透镜片21的圆弧的中心C2更靠凸状面21A侧。在图6B所示的剖面，来自LED光源12的照射光相对于柱状透镜片21的凸状面21A以入射角α(α＜90°)入射，并以反射角α反射。由此，观察者的眼睛LE、RE中，分别从第1及第2亮点S1、S2入射通过比LED光源12更靠观察者侧的位置的第1及第2反射成分R1、R2。
如此，越向Y方向远离LED光源12，第1及第2反射成分R1、R2相交叉的点越位于观察者侧，因此如图7所示，通过观察者观察到的发光体的虚像K2会倾斜。该虚像K2为相对于Y方向向观察者侧倾斜的线状，宽度与LED光源12大致相同，并且长度与柱状透镜片11的Y方向上的尺寸大致相同。
如上述，对于观察照明装置20的观察者而言，观察到在柱状透镜片11的近前侧浮现线状发光体，并且以朝向观察者侧的方式倾斜的虚像K2，因此可得到与第1实施方式的照明装置10不同的装饰性。
[第3实施方式]
第3实施方式中，如图8所示，在柱状透镜片的Y方向上的中央附近配置LED光源12。在本实施方式的照明装置30具备与上述第1实施方式相同的柱状透镜片11、LED光源12及支撑部件31。
柱状透镜片11中，Y方向上的中央部被支撑部件31支撑。支撑部件31具有支撑柱状透镜片11的中央部的周围的半圆筒部31A、安装部31B及连结部31C。安装部31B形成为从半圆筒部31A沿与Y方向正交的一方向延伸的圆柱状。照明装置30中，例如将安装部31B固定于顶棚等，且朝向观察者侧设置凸状面11A。连结部31C贯穿柱状透镜片11，且前端部位于柱状透镜片11的凸状面11A侧。LED光源12安装在连结部31C的前端部，且位于柱状透镜片11的凸状面11A侧，并且中心轴CL上。
如图9所示，与上述第1实施方式相同，观察照明装置30的观察者观察位于以中心轴CL为中心的位置的发光体的虚像K3。该虚像K3为沿Y方向的线状，从LED光源12朝向Y方向上的两端部，宽度与LED光源12大致相同，并且长度与柱状透镜片11的Y方向上的尺寸大致相同。
[第4实施方式]
第4实施方式中，如图10所示，在柱状透镜片41的凸状面41A形成有使LED光源12的光反射的光反射膜42(例如，金属蒸镀膜等)。由此，可提高来自凸状面41A中的LED光源12的光的反射效率。该光反射膜42还能够应用于第1～第3实施方式中的任意柱状透镜片中。通过基于该光反射膜42的光反射率的提高，以更高的亮度观察清晰的虚像。
[第5实施方式]
第5实施方式中，如图11所示，替代上述各实施方式的LED光源12而使用可改变颜色的光源50。光源50具有发光颜色不同的多个LED光源51A～51D和设置有这些LED光源51A～51D的基板52。LED光源51A～51D例如使用红色、绿色、蓝色、白色LED光源等。基板52中连接有驱动部53。
驱动部53通过使各LED光源51A～51D的发光状态(发光强度或占空比)发生变化来使光源50的发光颜色发生变化。由此，通过根据状况而使光源50的发光颜色发生变化，能够进一步提高装饰性。
[第6实施方式]
图12中示出将照明装置60安装在汽车61的内部部件的例。例如，照明装置60被安装成埋入于内部部件的一部分。照明装置60的结构与上述第1～第5实施方式中的任意照明装置相同。照明装置60例如安装在汽车61的仪表盘62内部等。该情况下，优选根据汽车61的动作状态(速度等)变更照明装置60的发光状态。
另外，上述各实施方式中，作为光源而使用LED光源，但并不限定于此，也可以使用除了LED光源以外的点光源。并且，在上述各实施方式，将柱状透镜片弯曲成圆弧状，但也可以将柱状透镜片弯曲成除了圆弧以外的曲面状。例如，可以将柱状透镜片弯曲成椭圆弧状。
上述实施方式中，在室内的照明装置、安装在汽车的内部部件的照明装置中应用了本发明，但并不限定于此，还能够应用于游乐场等商业设施或电子游戏机等游戏机中所使用的照明装置等中。
符号说明
10、20、30、60-照明装置，11、21、41-柱状透镜片，11A、21A、41A-凸状面，12-LED光源，13、31-支撑部件，13A-圆筒部，42-光反射膜。

Claims (9)

1.一种照明装置，其中，
所述照明装置具备：
柱状透镜片，其为在与第1方向正交的第2方向上排列有多个沿第1方向延伸的平凸柱面透镜的柱状透镜片，各平凸柱面透镜与相邻的平凸柱面透镜平行地排列，该柱状透镜片沿所述第1方向弯曲，且所述平凸柱面透镜的凸状面侧形成为凹状；及
光源，其配置在所述平凸柱面透镜的凸状面侧，
在从所述光源射出的光被所述凸状面反射的成分中具有向相对于所述光源而位于与所述柱状透镜片相反的一侧的观察者的左右眼睛入射的反射成分的情况下，所述反射成分被所述凸状面反射的亮点形成沿所述第2方向的线状的光。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述光源为点光源。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述柱状透镜片被弯曲成圆弧状。
4.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
形成为凹状的所述柱状透镜片的曲率随着向所述第2方向远离所述光源而发生变化。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其中，
所述曲率随着向所述第2方向远离所述光源而变小。
6.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
在所述柱状透镜片的所述凸状面形成有使所述光源的光反射的光反射膜。
7.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述照明装置具备支撑部件，所述支撑部件支撑所述柱状透镜片的配置有所述光源的位置的周围。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其中，
所述支撑部件具有遮光部，所述遮光部遮蔽从所述光源向与所述第2方向正交的方向射出的光。
9.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述光源的颜色可改变。
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