CN108368997A

CN108368997A - 照明装置

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Publication number: CN108368997A
Application number: CN201680071332.6A
Authority: CN
Inventors: 渡边克行; 川端崇嗣; 贺来信行; 澁谷信治
Original assignee: Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2016-03-17
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2036-03-17
Also published as: JP6594521B2; CN108368997B; JPWO2017158789A1; US20190079374A1; US10551726B2; WO2017158789A1

Abstract

提供能够将来自发光元件、投影仪的发热高效地释放到外部的具有优良的影像投射功能的照明装置。一种照明装置，以悬吊于固定在顶棚面的保持器具的状态被保持，发出照明光，该照明装置具备：照明光光源部，配置于框体的内部，用于生成所述照明光；投影仪部，配置于所述框体的内部空间，向投射面投射影像；以及风扇，配置于所述框体的内部上方，在所述框体形成有吸气口和排气口，该吸气口和排气口被形成在从所述风扇形成的空气流从所述框体的下部被吸入、朝向上方通过所述照明光光源部附近和所述投影仪部而从所述框体的上部被排出这样的位置。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及照明装置。

背景技术

在以下的专利文献1中，公开了将安装到顶棚、墙面并能够利用各种功能的通信功能模块安装到顶篷灯的技术。

进而，在以下的专利文献2中，公开了能够实现将照明光和影像组合起来的空间演出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

然而，在上述以往技术中，投影仪仅公开框图、简易的外形，未公开有考虑用于将来自照明装置内的投影仪、利用LED等半导体发光元件的照明用光源、以及影像元件、电源、基板等电路零部件的发热释放到外部的功能的技术。

一般，具有影像投射功能的照明装置被安装到顶棚面而使用，将来自照明用光源的照明光例如照射到配置于室内的台子等的表面上，并且将来自投影仪的影像光投影到期望的位置。因此，在主体(或者还称为框体或灯罩)的内部估计同时存在来自照明用光源的发热和来自投影仪的发热。特别在长时间共用照明和投影仪的情况下，由于这些多个发热源的发热而内部的温度上升，会造成降低LED等发光元件的发光效率以及寿命、或者、降低影像元件、电源、基板等电路零部件的寿命，使从投影仪投影的影像劣化等恶劣影响。然而，上述以往技术尚未充分考虑用于将来自具有影像投射功能的照明装置中的多个发热源的放热高效地释放到外部的功能、构造。

本发明的目的在于提供一种使在内部收纳的发光元件、投影仪等热发生源更适宜地冷却的具有影像投射功能的照明装置。

根据本发明，提供一种照明装置，以悬吊于固定在顶棚面的保持器具的状态被保持，发出照明光，该照明装置具备：照明光光源部，配置于框体的内部，用于生成所述照明光；投影仪部，配置于所述框体的内部空间，向投射面投射影像；以及风扇，配置于所述框体的内部上方，在所述框体形成有吸气口和排气口，该吸气口和排气口被形成在从所述风扇形成的空气流从所述框体的下部被吸入、朝向上方通过所述照明光光源部附近和所述投影仪部而从所述框体的上部被排出这样的位置。

根据本发明，发挥提供在内部收纳发光元件、投影仪而成的具有影像投射功能的照明装置中能够将来自该发光元件、投影仪的发热高效地释放到外部并能够降低多个发热源的发热所致的恶劣影响的实用性也优良的照明装置这样的优良的效果。

附图说明

图1是将本发明的一个实施方式的具有影像投射功能的照明装置的外观结构与其使用环境一起示出的立体图。

图2是示出上述带影像投射功能的照明装置的外观结构的侧面图和下表面图。

图3是示出上述照明装置的内部中的详细结构的剖面图。

图4是上述照明装置的将壳体、照明罩去掉的状态的照明装置的整体立体图和其展开图。

图5是构成上述照明装置的PJ引擎部的左侧面图、上表面图、右侧面图以及正面图。

图6是从相互不同的方向观察上述PJ引擎部的立体图。

图7是示出基于上述照明装置的装配构造的壳体的内部空间的剖面图。

图8是用于说明与上述照明装置的壳体内部的散热片的关系中的管路的效果的对比图。

图9是用于说明与上述照明装置的壳体内部的电源部的关系中的管路的效果的对比图。

图10是用于说明与上述照明装置的壳体内部的其他结构的关系中的管路的效果的对比图。

图11是示出本发明的其他实施例的带影像投射功能的照明装置的外观结构的侧面图和下表面图。

(符号说明)

10：照明装置；110：壳体；120：壳体盖；130：照明罩；140：排气口；200：底座；300：PJ引擎部；330：散热片；340：受热板；350：热管；400：照明用LED；600：风扇部件；700：管路。

具体实施方式

以下，参照所附的附图，详细说明本发明的实施方式。

首先，所附的图1示出作为本发明的一个实施方式的带影像投射功能的照明装置的外观结构，特别是在图中示出在如以从顶棚面悬吊的方式安装的所谓被称为垂吊型的照明装置中搭载有影像投射功能的带影像投射功能的照明装置。然而，本发明不限定于此，另外，还能够如后所述，应用于安装到顶棚面的所谓被称为吸顶型的照明装置。另外，还能够应用于设置到墙面的照明装置。

从该图还可知，带影像投射功能的照明装置10例如安装到构成厨房、餐厅或者客厅、书房等空间的墙面或者顶棚面50等而使用。更具体而言，还如图所示，在设置在室内的台子、桌子60的上方，以预定的高度设置或者与顶棚面一体地设置。该带影像投射功能的照明装置10是具有将照明光照射到台子、桌子的上表面的照明功能(参照图的照明光区域2)、和对该台子或者桌子60的上表面(显示面或者投射面)61投射各种影像而显示的影像投射功能(参照图的影像投射区域1)这两方的照明装置。此外，图1中的符号40特别表示用于将垂吊型的照明装置10以从顶棚面起悬吊在期望的位置的状态进行保持、并且供给必要的电力的电源电缆。

想要利用影像投射功能投射影像的水平面台子或者桌子等当在不使用影像投射功能的状态下进行使用的情况等时很大可能性成为利用照明功能进行照明的对象。因此，利用所述影像投射功能投射影像的区域和所述照明功能的照明光的照明范围最好至少一部分重叠。

另外，带影像投射功能的照明装置最好构成为通过搭载控制部，能够使利用照明功能照明的光和利用影像投射功能投射的影像分别ON/OFF。此外，在本例子中，使用者经由安装到墙面的操作面板70进行上述操作。

图2(A)以及(B)示出作为上述图1所示的带影像投射功能的照明装置10的外观结构的侧面图和下表面图。如从这些图也可知，照明装置10将以下叙述的照明用LED、小型投影仪(以下称为“PJ引擎部”)收纳于覆盖外周的框体100的内部。此外，该框体100例如包括通过树脂的成形加工等而成形的外形大致圆筒状的壳体110、安装到该壳体的上方的外形大致圆筒或者圆锥状的壳体盖120、以及以覆盖上述壳体的下表面开口部的方式安装的包含照明光的扩散板的照明罩130。也可以将照明罩130中的构成框体100的下表面的面构成为使从框体100内发出的照明光扩散的扩散板。另外，也可以将照明罩130整体构成为使从框体100内发出的照明光扩散的扩散板。

另外，也可以在上述壳体110与壳体盖120之间形成排气口140，在该排气口例如如图所示设置多个导引板或者百叶窗。此外，这些导引板或者百叶窗也可以以看不到内部的方式倾斜地配置，特别地此时最好通过沿着以下也叙述的风扇部件600的风扇的旋转方向倾斜地安装而防止增加压力损失。

另外，照明罩130如图2(B)所示，在其大致中央部形成有用于使来自上述PJ引擎部的投射光通过的开口部131，并且，在其外缘部形成有栅状的吸气口132。即，在本例子中，在上述壳体110与照明罩130之间的台阶部设置有吸气口132。由此例如室内的空气从其下方被收进照明装置10的内部，夺取来自内部的发热体的热(冷却)之后，从照明装置10的上方排出到外部。另外，上述壳体110和照明罩130构成为通过在此未图示的钩结构等，针对上述壳体盖120可容易地装卸。

接下来，在图3中示出上述照明装置10的剖面，并且在图4(A)以及(B)中示出将上述壳体110、照明罩130去掉的状态的照明装置10的整体立体图和其展开图。

如从这些图还可知，在壳体110的内部，主要在铅直方向上配置构成嵌入台的底座200，上述照明装置10的主要的构造物、零部件为向该底座200固定的结构。即，在该底座200的一面搭载有PJ引擎部300，并且在其下端部水平地安装有所谓照明用LED400，该照明用LED400对环状地形成的散热板410的表面重叠仍环状地形成的LED基板420、且在其基板表面排列有多个照明用LED，其详细内容在之后也会叙述。该照明用LED的发光元件是本照明装置的照明光光源。

另外，在底座200的表面植入有多根(在本例子中4根)棒210，在其上端部安装有控制基板240，进而，隔着一体地形成的一对大致“コ”字状的突起部230安装有电源部500。

进而，在上述底座200的上端部例如水平地安装有由圆盘形状的金属板构成的风扇支架610，在其上表面例如安装有作为包括轴流风扇、电动马达的送风单元的风扇部件600。根据结构的不同，风扇也可以安装到风扇支架610的下表面。此外，多根棒状的支持部件611从上述圆盘形状的风扇支架610向上方延伸，被固定于上述壳体盖120的一部分。即，根据上述结构，照明装置10的主要的构造物经由上述底座200而与上述壳体盖120一体地装配。此外，在该壳体盖120的下端部，安装有排气罩121，由此，将来自风扇部件600的空气流导向形成于壳体110的上部外周的排气口140。另外，图中的符号700表示作为用于规定在上述照明装置10的内部流过的冷却空气流的流动的部件的所谓管路。

在此，参照图5以及图6，说明上述PJ引擎部300的更详细的构造。此外，图5(A)～(D)是PJ引擎部的左侧面图、上表面图、右侧面图、以及正面图，图6(A)以及(B)是从相互不同的方向观察PJ引擎部的立体图。

在这些图中，该PJ引擎部300具备包括投射透镜等的光学部310以及由于其发热而需要冷却的包括光源(例如卤素灯、LED等)、影像元件(例如DMD(Digital MicromirrorDevice，数字微镜器件))的零部件(以下还总称为“发热部320”)。此外，在本例子中，示出作为该投影仪引擎部用的光源具备蓝色LED(LED-B)、绿色LED(LED-G)、红色LED(LED-R)而且作为影像元件具备DMD的结构。另外，在该发热部320中，安装有用于散热的多个散热片330-1、330-2、330-3，并且进而针对特别是发热量高的发热部(例如LED-G)、在特性上冷却要求严格的发热部(例如LED-R)设置用于将其热输送到散热片而提高冷却效率的受热板340、热管350。

在此，再次返回到上述图3以及图4，上述PJ引擎部300也同样地搭载于上述在铅直方向上配置的底座200。此外，在本发明中，通过上述装配构造，实现装置的装配性和各零部件的安装后的相对位置精度的提高。

另外，根据上述装配构造，还如图7所示，壳体110的内部空间被上述底座200分割成2个区域即第1区域和第2区域。底座200具有在框体内部的第1区域和第2区域中整理从下方朝上方的冷却风的流动的功能，在该2个区域之间不易相互带来热性的影响。

另外，通过利用上述热管350、散热片330-1、330-2、330-3等，能够实现高效的冷却。例如，配置于第2区域内的发热量(发热密度)高的零部件(例如PJ引擎部300的LED光源等)通过热管350，将其发热的一部分输送到在能够确保更宽的散热面积的第1区域内配置的散热片330-1，从而实现高效的冷却。即，通过在利用上述底座200分割的第1区域和第2区域中最佳地分散配置散热片330-1、330-2、330-3，能够实现高效的冷却。例如，在第1区域和第2区域具有大致相等的剖面积的情况下，使在各个区域内配置的发热量大致相等。

进而，通过使照明罩130的吸气口132的与各区域相对着的开口量大致相等，能够得到高效的冷却能力。

另外，特别地通过在利用风扇实现吸气的吸气侧，将上述管路700设置于安装到底座200的风扇与散热部之间，能够控制成使在壳体110的内部流动的空气高效地流向散热片330-1。此外，在上述例子中，也通过针对电源部500也同样地设置管路700，确保充分的冷却风。

另外，在管路700以外的部分中，在整体上通过风扇部件600发生换气对流，所以发热量低的零部件、散热效率高的零部件等也能够通过最佳化上述壳体110的内部空间中的布局而充分冷却。此外，排气口140在壳体110的上部在与壳体盖120之间形成。

接下来，以下参照附图，说明上述管路700的效果。首先，在图8(A)以及(B)中，特别地将不设置管路的情况(图8(A)“无管路”)、和设置管路的情况(图8(B)“有管路”)对比而显示与散热片330-1的关系中的该管路700的效果。另外，在这些图中，粗的箭头表示流速快的空气的流动，虚线的箭头表示流速慢的空气的流动。

根据上述本发明的带影像投射功能的照明装置10的内部结构，从这些图的比较也可知，根据在壳体110内部的上方安装的风扇部件600，在从壳体110下部的吸气口132吸入并通过其内部空间之后，从上部的排气口140排出，所以能够在装置内部高效地形成冷却用的外部空气的流动。

然而，从图8(A)也可知，在不设置管路的情况下，图中的符号A所示的冷却风想要流到压力损失低的部位，所以绕过压力损失高的散热片330-1而流动，如图中的符号B所示，在该散热片330-1内部的压力损失高的部位，翼片之间的流速变慢，如符号A所示，无需冷却的部位的流速变快。

相对于此，在安装管路700的情况下，从图8(B)也可知，通过利用该管路限制空气流的流路来控制其方向，如图中的符号A’所示，在特别地要求高的冷却效果的散热片330-1的内部能得到流速快的空气流。

接下来，参照图9(A)以及(B)，说明上述管路700的效果、特别是与上述电源部500的关系中的该管路700的效果。此外，在此，也对比显示不设置管路的情况(图9(A)“无管路”)、和设置管路的情况(图9(B)“有管路”)，并且在这些图中，粗的箭头也表示流速快的空气的流动，虚线的箭头也表示流速慢的空气的流动。

即使在该情况下，在不设置管路的情况下(参照图9(A))，图中的符号A所示的冷却风想要在压力损失低的部位流动，所以绕过压力损失高的电源部500而流过，如图中的符号B所示，电源部500内部的流速变慢，如符号A所示，无需冷却的部位的流速变快。相对于此，在安装有管路700的情况下(图9(B))，可知在该电源部500中也能得到流速快的空气流。

进而，参照图10(A)以及(B)，说明与上述照明装置10的内部结构的关系中的上述管路700整体的效果。此外，在此，也与上述同样地，对比显示不设置管路的情况(图10(A)“无管路”)、和设置管路的情况(图10(B)“有管路”)，并且在这些图中，也是粗的箭头表示流速快的空气的流动，虚线的箭头表示流速慢的空气的流动。

即使在该情况下，也与上述同样地，在不设置管路的情况下(参照图10(A))，图中的符号A所示的冷却风想要在压力损失低的部位流动，所以绕过压力损失高的部位而流过，如图中的符号B所示，空气流的一部分的流速变慢。相对于此，在安装有管路700的情况下(图10(B))，可知在内部结构的整体中得到流速快的空气流。

如以上详述，根据本发明的带影像投射功能的照明装置10的装配构造，风扇部件600安装于壳体110内部的上方，由于该风扇部件600的作用，从壳体110下部的吸气口132吸入的空气能够针对在该壳体110内部配置于上述风扇部件600的下方的作为包括发热源的零部件的发热部320(例如PJ引擎部300、电源部500、控制基板240、照明用LED400等)发挥冷却效果。

此外，风扇部件600配置于上述壳体110内的上部，所以能够采用比较大型且高风量的风扇部件，由此，针对包括发热源的零部件也能够发挥充分的冷却效果。此时，能得到必要的流速即可，根据情况，还能够通过降低风扇的转速来降低装置的噪音。进而通过将排气口140设置到框体的侧面，不会干扰设置于上部的照明装置的悬吊固定部，并且能够防止尘埃、水滴从顶棚侧进入所致的装置的可靠性降低。

另外，设置于照明罩130的周围的吸气口132形成得比照明罩130的下表面的扩散面靠上部、并且比安装于LED基板420的LED400中的配置于最外周的LED靠外侧，从而还有在从下仰望照明器具时不会直接看到LED光源而大幅减轻使用者的眼睛的负担的效果。

另外，在上述实施例中，上述壳体110和照明罩130成为能够从壳体盖120容易地拆下的构造，而且例如如从图4也可知，在壳体110的内部成为针对在铅直方向上配置的底座200安装作为包括发热源的零部件的PJ引擎部300、用于其的散热片330-1、330-2、330-3、以及包括电源部500、控制基板240、照明用LED400等的各种零部件的构造。因此，通过将上述壳体110和照明罩130拆下，其内部构造的整体露出，所以装置的装配变得容易，进而在修理时也能够简单地更换零部件等而对维护性的提高也有帮助。

接下来，参照图11(A)以及(B)，说明本发明的其他实施例的带影像投射功能的照明装置。此外，图11(A)是示出照明装置的外观结构的侧面图，图11(B)是其铅直方向的整体剖面图。

在该其他实施例的照明装置中，相比于上述照明装置10，在其吸气口132’并非照明罩130的一部分而形成于壳体110的侧面(外周面)的下部这一点不同。此外，该吸气口132’特别如从图11(B)可知，对环状的散热板410的表面重叠环状的LED基板420并排列多个照明用LED而构成、且考虑来自水平地配置的照明用LED400的照明光的泄漏而形成于比其铅直方向的位置稍微高的位置。但是，倘若设置了遮光壁，则即使形成于低的位置也没有问题。

此外，上述内部结构中的壳体110内部的外部空气的流动也与上述同样地，用表示流速快的空气流的粗的箭头来表示，可知能得到用于得到充分的冷却效果的流速快并且流量大的空气流。此外，该吸气口132’更具体而言由多个百叶窗之间的纵长的开口部(间隙)形成。

根据上述其他实施例的结构、换言之根据形成有该吸气口132’的位置，能够防止在吸气时担心的空气中的灰尘附着到吸气口而落下这样的情况。另外，通过针对照明用LED400以接近该照明用LED400的方式设定吸气口132’的形成位置，能够实现充分的冷却、或者根据需要，也可以在构成照明用LED400的散热板410的表面、例如安装在此未图示的散热片。

进而，在接近照明用LED400地配置上述吸气口132’的情况下，考虑有来自构成的百叶窗之间的开口部(间隙)的照明光的泄漏，所以在该情况下，能够采取调整与照明用LED400的位置(例如向上方移动)、或者例如设置在此未图示的遮光壁等对策。

以上，叙述了各种本发明的各种实施例的带影像投射功能的照明装置，然而，本发明不限定于上述实施例，可包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明系统整体的例子，不一定限定于具备说明的所有结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，并且还能够对某个实施例的结构加上其他实施例的结构。另外，能够针对各实施例的结构的一部分，进行其他结构的追加、删除、置换。

Claims

1.一种照明装置，以悬吊于固定在顶棚面或者墙面的保持器具的状态被保持，发出照明光，该照明装置具备：

照明光光源部，配置于框体的内部，用于生成所述照明光；

投影仪部，配置于所述框体的内部空间，向投射面投射影像；以及

风扇，配置于所述框体的内部上方，

在所述框体形成有吸气口和排气口，该吸气口和排气口被形成在从所述风扇形成的空气流从所述框体的下部被吸入、朝向上方通过所述照明光光源部附近和所述投影仪部而从所述框体的上部被排出这样的位置。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

在所述框体的内部在铅直方向上配置有嵌入台，

在所述嵌入台嵌入有所述投影仪部，并且在所述嵌入台的一部分至少安装有所述照明光光源部。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其中，

将所述投影仪部的电源和用于对所述投影仪部用的投影仪光源部的发热进行散热的散热部配置于由所述框体内的在铅直方向上配置的所述嵌入台分割出的多个空间中的不同的空间。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，

所述风扇配置于所述多个空间的上方，

在所述多个空间中的第1空间配置有所述投影仪部的电源、和用于控制所述电源的冷却风的第1管路，

在所述多个空间中的第2空间配置有用于对所述投影仪部用的投影仪光源部的发热进行散热的散热部、和用于控制所述散热部的冷却风的第2管路。

5.根据权利要求3或者4所述的照明装置，其中，

所述投影仪部的电源对所述投影仪部供给电力，并且对所述照明光光源部供给电力。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的照明装置，其中，

在所述框体的下表面配置有使来自所述照明光光源部的光源的照明光扩散的扩散板，

所述吸气口被设置于比所述扩散板靠上方的位置、或者被设置于所述框体的侧面的比所述扩散板靠上方的位置。

7.根据权利要求2至5中的任意一项所述的照明装置，其中，

所述吸气口被设置于所述框体的侧面中的比安装于所述嵌入台的所述照明光的光源部靠上方的位置。

8.根据权利要求1至5中的任意一项所述的照明装置，其中，

所述吸气口被设置于配置在比所述扩散板靠上方的位置的平面、且被配置在比设置有所述照明光光源部的平面靠下方、且比所述照明光光源部的发光面靠外周。