CN115681887A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种照明装置。该照明装置向与主面成直角的方向照射光，其特征在于：具有多个光源组件(1)，该光源组件在与上述主面平行方向上具有光轴，且向上述照明装置的中心方向射出光，多个光源组件相对于上述照明装置的中心具有规定的方位角地配置成辐射状，上述光源组件(1)包括：具有颈部和开口部的漏斗型反射板(10)；以及配置在上述颈部的LED光源(20)，与上述多个光源组件(1)的上述开口部相对地配置有多个反射镜(40)，上述反射镜(40)使由上述漏斗型反射板(10)准直了的光朝向与上述主面成直角的方向。根据本发明，能够实现厚度小、配光角小并且可取得大的照度的照明装置。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及照明装置，尤其是涉及配光角度小并且能够容易改变白色色温的照明装置。

背景技术

作为照明装置，能够使用发光二极管(LED，Light Emitting Diode)。LED的发光效率良好，对降低消耗电力是有利的。但是，为了将来自LED的光聚光，形成具有所需要的配光角的光斑，需要各种光学装置。

在专利文献1中，记载有一种照明装置，其光度分布形成为中央较高、越向周围越低的圆形的投射配光图案。具体而言，在专利文献1中记载有，在平面方向上配置具有光LED、反射部件、透镜等的多个聚光装置，用多棱锥反射部件使来自多个聚光装置的光反射，使该光经由积分器、双曲面反射器和抛物面反射器射出的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-216417。

发明内容

发明要解决的问题

为了得到准直光，有效的是使用抛物面镜，但想要获得充分的准直光需要使抛物面镜的光轴方向的长度较长。如此一来，照明装置的高度变高，不能设置在需要薄型的照明装置的场所。

引用文献1中记载的结构，虽然将多个光源配置在平面方向上，但为了使该光准直，需要双曲面镜、抛物面镜，所以难以实现薄型的照明装置。

本申请发明的问题在于，实现薄型的、具有充分的照度并且准直的照明装置。

用于解决问题的技术手段

本发明是用来解决上述问题的，主要的具体的技术手段如以下所述。

(1)一种照明装置，其向与主面成直角的方向照射光，其特征在于：具有多个光源组件，所述光源组件在与所述主面平行的方向上具有光轴，且向所述照明装置的中心方向射出光，所述多个光源组件相对于所述照明装置的中心具有规定的方位角地配置成辐射状，所述光源组件包括：具有颈部和开口部的漏斗型反射板；以及配置在所述颈部的LED光源，与所述多个光源组件的所述开口部相对地配置有多个反射镜，所述反射镜使从所述光源组件射出的光朝向与所述主面成直角的方向。

(2)如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述漏斗型反射板其内壁为镜面，且在所述光轴方向的截面中的内壁的至少一部分为抛物线形状。

(3)如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述漏斗型反射板的所述开口部的、与所述光轴方向成直角的方向的截面为4边形。

(4)一种照明装置，其向与主面成直角的方向照射光，且具有导光板，其特征在于：在所述导光板的外侧设置有多个光源组件，所述光源组件在与所述主面平行的方向上具有光轴，且向所述导光板的中心方向射出光，所述多个光源组件相对于所述导光板的中心具有规定的方位角地配置成辐射状，所述光源组件包括：具有颈部和开口部的漏斗型反射板；以及配置在所述颈部的LED光源，在所述导光板的内侧，与所述多个光源组件的所述开口部相对地配置有多个反射镜，所述反射镜使从所述光源组件射出的光朝向与所述主面成直角的方向。

(5)如权利要求(4)所述的照明装置，其特征在于：上述导光板为内侧被挖空的环状的构造，上述反射镜形成在上述导光板的内壁。

(6)一种照明装置，其由第一导光板和第二导光板重叠地配置而成，所述第一导光板向与第一主面成直角的方向即第二方向照射光，所述第二导光板向与第二主面成直角的方向即第二方向照射光，其特征在于：在所述第一导光板的外侧设置有多个第一光源组件，所述第一光源组件在与所述第一主面平行的方向上具有光轴，且向所述第一导光板的中心方向射出光，所述多个第一光源组件相对于所述第一导光板的中心具有规定的方位角地配置成辐射状，在所述第二导光板的外侧设置有多个第二光源组件，所述第二光源组件在与所述第二主面平行的方向上具有光轴，且向所述第二导光板的中心方向射出光，所述多个第二光源组件相对于所述第二导光板的中心具有规定的方位角地配置成辐射状，所述第一光源组件和所述第二光源组件包括：具有颈部和开口部的漏斗型反射板；以及配置在所述颈部的LED光源，在所述第一导光板的内侧，与所述多个第一光源组件的所述开口部相对地配置有多个第一反射镜，所述第一反射镜使从所述第一光源组件射出的光朝向所述第二方向，在所述第二导光板的内侧，与所述多个第二光源组件的所述开口部相对地配置有多个第二反射镜，所述第二反射镜使从所述第二光源组件射出的光朝向所述第二方向，从所述第二方向看，所述第一反射镜与所述第二反射镜不重叠。

附图说明

图1是表示利用抛物面镜照射准直光的照明装置的平面图。

图2是图1的A-A截面图。

图3是使用导光板的照明装置的分解立体图。

图4是与图3对应的使用导光板的照明装置的平面图。

图5是使用导光板的另一例的照明装置的平面图。

图6是实施例1的平面图。

图7是表示实施例1的动作的截面图。

图8是表示光源组件的形状的、光轴方向和与光轴成直角的方向的截面图。

图9是表示光源组件和反射镜的作用的截面图。

图10是表示光源组件和反射镜的作用的平面图。

图11是实施例2的平面图。

图12是实施例2的截面图。

图13是实施例3的分解立体图。

图14是实施例3的截面图。

附图标记的说明

1…光源组件，10…漏斗型反射板，20…LED，30…LED用基板，40…反射镜，50…导光板，60…光束，70…光斑，100…导光板、110…反射片，120…棱镜片。

具体实施方式

图1是使用抛物面镜200的照明装置的平面图，图2是该照明装置的截面图。图1中，在抛物面镜200的中央配置有LED20。LED20例如配置在LED用PCB基板30。LED20因为使用高亮度LED，所以会变得高温，因此配置在散热器300上。图3中，在抛物面镜200的背面能够看到散热器300的一部分。

图2是图1的A-A截面图。在图2中，在抛物面镜200的底面配置有LED20。从LED20射出的光，除了朝向正上的光以外，在抛物面镜200中反射，成为与光轴平行的光。但是，为了使抛物面镜200充分发挥功能，需要抛物面镜200的高度h1。为了获得配光角度12度左右，抛物面镜的高度h1需要为60mm左右。实际上，在此，因为加上散热器的高度h2例如为20mm左右，所以需要照明装置整体的厚度为80mm以上。即，在图1、图2的结构中，形成为薄型的照明装置是困难的。

图3是表示能够使厚度非常薄的照明装置的例子的立体图。在图3中，LED20在导光板100的2个侧面等间隔地配置。在导光板100的下面配置有反射片110。反射片110将从导光板100向下方去的光反射而朝向射出面侧即上侧。

在图3中，在反射片110之上配置有导光板100。导光板100的厚度为2mm左右。导光板100具有使从侧面入射的来自LED20的光朝向作为射出面的上方的功能。朝向导光板100的下表面方向的光通过反射片110被向作为射出面的上方反射。

导光板100为了将从侧方入射的光高效地从主面射出并形成面光源，在上表面和下表面形成有棱镜阵列。在导光板100之上配置有棱镜片120。在图3中，棱镜片120为棱镜面处于下侧的、所谓的反棱镜片。

图4是在导光板100的相对的2个侧面配置有LED的情况下的平面图。多个LED20配置在LED基板30之上。来自光源20的光从导光板100的2个侧面入射，并向上侧即纸面的上侧射出光。为了提高光的利用效率，LED20尽可能靠近导光板的侧面地配置。图5是将多个LED20配置在导光板100的4个侧面，使从导光板100的主面射出的光量更大的情况下的平面图。

图3至图5所示的照明装置，虽然能够使照明装置的厚度形成得较小，但是因为来自LED20的光没有被准直，所以产生在LED20与导光板100的相对面、导光板100与反射板110之间、导光板100与棱镜片120之间等的光的反射、散射等导致的光的损失。因此，具有光的利用效率不好的问题。

本发明的目的在于，实现薄型且光的利用效率出色并且能够射出充分的准直光的照明装置。以下，利用实施例详细地说明本发明。

【实施例1】

图6是表示本发明的实施例1的结构的底面图。在图6中，8个具有LED光源20和漏斗型反射板10的光源组件1，按方位角方向隔开45度的间隔地配置成平面状。在漏斗型反射板10的出口配置反射镜40，将来自漏斗型反射板10的光向纸面上侧反射。在图6中，60为光束的截面图，反射镜40为梯形。如图所示，光束60的截面为4边形。此外，反射镜40的面可以是梯形也可以是4边形。在图6中，因为反射镜40的主面相对于来自漏斗型反射板10的射出光的光轴倾斜45度，光束60在反射镜40中反射后，朝向纸面的垂直方向。

图7是表示与图6的B-B截面对应的实施例1的照明装置、从照明装置射出的光束60和地面等的照射光斑70的关系的截面图。此外，由于图6是底面图，所以来自光源组件的光在图7中朝向下方。

在图7的上侧记载有实施例1的照明装置中的光源组件1的配置。在图7中，描绘了3个光源组件1，其他的光源被省略。另外，在图7中，为了不使图复杂，省略了反射镜40。图7中，来自光源组件1的光由未图示的反射镜40反射，并朝向照射面。图7中表示了来自3个光源组件1的光照射到照射面形成光斑的样子。

从照明装置至照射面的距离d例如为2m至4m。在图7中，来自3个光源组件1的光在朝向照射面去之前进行混合，能够看成1个点。即，反射镜40的配置区域能够抑制在从照明装置的中心起半径30mm程度以内。因此，由各反射镜40反射的光在至照射面为止的2m至4m的光路中被完全混合。

图8是用于表示光源组件1的构造的截面图。在图8的左侧是与光轴平行的方向上的光源组件1的截面图，右侧是与光轴成直角的方向上的光源组件1的截面图。如图8的右侧所示，在与光轴成直角的方向上的漏斗型反射板10的开口部中的截面为4边形。即，从光源组件1射出的光束的截面为4边形。

在图8中粗线部分表示容器的截面。漏斗型反射板10例如能够由反射率高的金属板形成。或者，能够用树脂形成漏斗形状，在内侧蒸镀反射率高的铝或者银等而制作。

如图8的左侧所示，光源组件1由LED光源20和漏斗型反射板10构成。漏斗型反射板10其截面至少一部分由抛物线形的镜面形成，如箭头所示，来自光源20的光以成为与光轴平行的方向的方式进行反射。图8所示的漏斗型反射板10的内径a例如为6.5mm，长度b例如为30mm。因为在用金属形成漏斗型反射板10的情况下，厚度为0.2mm左右能够确保必要的强度，所以能够令漏斗型反射板10的外形为7mm以下。另外，在用树脂形成漏斗型反射板10，内侧通过蒸镀或者溅射作为反射膜的金属而形成的情况下，也同样地能够使外形形成得较小。

如图8所示，在漏斗型反射板10的与开口部相反侧(颈部)配置有LED光源20。LED光源20的外形例如是1边为1.3mm的长方体。像这样，漏斗型反射板10和LED光源20的外形均非常小。

在本发明中，如图6或者图7所示，因为使漏斗型反射板10横躺地配置，所以作为照明装置能够形成得非常薄。但是，图8中的漏斗型反射板10的开口的直径a与漏斗型反射板10的长度之比b/a尽可能地越大，就能够获得更准直的光。在本发明的照明装置中，即使使漏斗型反射板10的长度b较大，照明装置的厚度也不变大，所以能够获得充分准直的光。

图9是表示将具有LED光源20和漏斗型反射板10的光源组件1与反射镜40相组合的状态的侧面图。在图9中，来自LED光源20的光在漏斗型反射板10中被准直，从漏斗型反射板10的开口射出。该光通过反射镜40改变90度方向而朝向上方。在图9中的用反射镜40反射的光的方向为上侧，与图7的用反射镜40反射的光的方向相反，但这只是反射镜40的角度的问题，原理是相同的。

图10是表示与图9对应的、将具有LED光源20和漏斗型反射板10的光源组件1与反射镜40相组合的状态的平面图。在图10中，反射镜40的平面形成为梯形，但不限于梯形，例如可以是4边形。在图10中，从漏斗型反射板10射出的光束60，在由阴影表示的部分通过反射镜40而向上方向反射。在使光束60的朝向为下方的情况下，改变反射镜的方向即可。

图6是将在图8至图10中所说明的光源组件1与反射镜40的组装体配置有8个的结构。图6的特征在于，使由光源组件1预先准直了的光向反射镜40照射。因此，能够减小反射镜40的尺寸，能够实现小的光斑，并且能够将照明装置形成得较薄。另外，因为能够减小光源组件1和反射镜40，所以容易形成任意的光斑。

在图6中，各光源组件1和对应的反射镜40离照明装置的中心的距离不相同。通过这样的配置，能够将多个光源组件1配置在较小的面积中，能够减小光斑直径70。通过这样的配置，能够减少照明装置的中央附近的无用空间，能够减小照明装置。图6的结构的另一个优点是，通过调整多个光源组件1和反射镜40距照明装置的中心的距离，能够改变光斑的直径或者照度的强度分布。

在形成图6所示的配置时，例如制作树脂模具，如果能够在该模具中嵌入光源组件1和反射镜40，就能够高效地组装。在形成了图6所示的配置的情况下的漏斗型反射板10的与光轴成直角方向的直径为7mm以下，所以能够减小照明装置整体的厚度。另一方面，被照射的光成为来自8个光源组件1的光的总和，所以能够实现高的照度。并且，因为各LED光源20相互隔开距离地配置，所以能够减轻来自LED光源20的发热的问题。

此外，图6记载了光源组件1为8个的情况，这是一个例子，光源组件1的数量能够考虑需要的光斑的形状、照明装置的大小等而设为任意的数量。

【实施例2】

图11是实施例2的照明装置的平面图，图12是图11的C-C截面图。实施例2与实施例1的不同点在于，使用配置有反射镜40的导光板50，在该导光板50的周围配置有多个光源组件1。在图11中，因为反射镜40组装在导光板50中，只要注意光源组件1与导光板50的对位即可，因此作为照明装置的组装精度提高。

图11中，导光板50形成为内侧被挖空的环状。导光板50的外形为8边形，与各边对应地在导光板50的内周配置有反射镜40。导光板50例如能够由丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等的透明树脂形成。在俯视时，从导光板50的中心至各反射镜40的距离按每个反射镜40不同。其理由如在实施例1中所述。

在图11中，在导光板50的8边形的外周的各边配置有光源组件1。各光源组件1的形状与图8中已说明的形状相同。即，从各光源组件1射出的光为准直光，高效地入射到导光板50。入射到导光板50的光朝向反射镜40直线传播，在反射镜40，方向改变90度。

图12是表示该样子的图11的C-C截面图。图12中的箭头为从光源组件1射出的光的光路。在图12中，导光板50的y方向的厚度与漏斗型反射板10的y方向的厚度是相同程度。在导光板50的内壁相对于x方向以45度的角度配置有反射镜40。图12中的反射镜40能够在导光板50的内壁粘贴反射率高的金属箔来形成。或者，能够通过在导光板50的内壁通过溅射或者蒸镀等将反射率高的金属膜成膜来形成。

图11中，导光板50的外形为正8边形。但是，如果有想要使光源组件1和反射镜40的距离均等这样的必要性，则也可以形成与其对应地变形了的8边形。另外，在图11中，为了减少导光板50的无用空间，使各反射镜40的距导光板50的中心的距离不同，如果平面方向的空间允许，则也可以将导光板50的内壁设为与外壁同样的正8边形。

此外，图11记载了光源组件1为8个的情况，这是一个例子，光源组件1的数量能够考虑需要的光斑的形状、照明装置的大小等而设为任意的数量。另外，导光板50的外形的平面形状也能够形成为三角形以上的多边形。并且，使导光板50的内侧的开口部的形状与外形相匹配地变化即可。

【实施例3】

图13是实施例3的照明装置的分解立体图，图14是图13的截面图。图13的特征在于，具有将2个具有在实施例2中所说明的导光板50的照明装置重叠而成的结构。即，图13的结构能够使来自照明装置的光的强度为实施例2的2倍。另一方面，光斑的大小能够与实施例2几乎相同。此外，图13中的下侧的照明装置和上侧的照明装置的动作如实施例2中所说明。

在图13中，配置在下侧的第一照明装置和配置在上侧的第二照明装置形成为几乎相同的形状。第一照明装置和第二照明装置不同在于，配置在导光板50中的反射镜40的位置。图14为将第一照明装置和第二照明装置重叠地配置的情况下的截面图。如图14所示，构成为来自作为下侧的第一照明装置的光，不被作为上侧的第二照明装置的反射镜40遮挡的配置。换言之，构成为在俯视时第一照明装置的反射镜40与第二照明装置的反射镜40不重叠的配置。

在图13中，各个作为8边形的第一照明装置的导光板50(以下称为第一导光板)与第二照明装置的导光板50(以下称为第二导光板)的外形的边重叠地配置。第一照明装置与第二照明装置的不同在于，配置在导光板50的内壁上的反射镜40与照明装置的中心的距离，在方位角方向上相差45度。因此，制作相同的导光板50，在组装照明装置时，使第二导光板50相对于第一导光板50在方位角方向上旋转45度即可。

图13和图14所示的导光板50为8边形，但本发明不限于此，也可以是三角形以上的多边形。尤其是，如果是4边形、6边形等的偶数的多边形，则如图13中所说明，具有关于下侧的第一照明装置和上侧的第二照明装置的导光板50，能够将相同导光板50只要在方位角方向上旋转就能够使用这一优点。

图13和图14的结构为，在第一照明装置和第二照明装置中使用了导光板50的情况的例子。但是，如实施例1所示，即使不使用导光板50的情况下，也能够将第一照明装置和第二照明装置重叠地使用。在功能上，以在下侧的第一照明装置中使用的反射镜40与在上侧的第二照明装置中使用的反射镜40在俯视时不重叠的方式配置即可。

具体而言，使用透明的模塑树脂设置光源组件1和反射镜40，使第一照明装置与第二照明装置不重叠即可。并且，构成为第一照明装置的反射镜40与第二照明装置的反射镜40在俯视时不重叠的结构即可。这样的结构与图13、图14在功能上不同的点在于，只是在光源组件1与反射镜40之间不存在导光板50。

将这样的模具的外形形成为多边形，在各边配置光源组件1的情况下，如果使模具的外形为偶数的多边形，只要将相同形状的模具在方位角的方向上旋转规定的角度，就能够作为第一照明装置和第二照明装置使用。

在以上所说明的结构中，反射镜40相对于光轴以45度配置时，能够得到最小的光斑。但是，根据光斑形状的必要性，也可以存在使反射镜40的角度相对于光轴从45度稍微偏离的情况。

Claims (14)

1.一种照明装置，其向与主面成直角的方向照射光，其特征在于：

具有多个光源组件，所述光源组件在与所述主面平行的方向上具有光轴，且向所述照明装置的中心方向射出光，所述多个光源组件相对于所述照明装置的中心具有规定的方位角地配置成辐射状，

所述光源组件包括：具有颈部和开口部的漏斗型反射板；以及配置在所述颈部的LED光源，

与所述多个光源组件的所述开口部相对地配置有多个反射镜，

所述反射镜使从所述光源组件射出的光朝向与所述主面成直角的方向。

2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：

所述漏斗型反射板其内壁为镜面，且在所述光轴方向的截面中的内壁的至少一部分为抛物线形状。

3.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：

所述漏斗型反射板的所述开口部的、与所述光轴方向成直角的方向的截面为4边形。

4.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：

从所述照明装置的中心至所述多个漏斗型反射板的所述开口部的距离，按所述多个漏斗型反射板的每一个而不同。

5.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：

从所述照明装置的中心至所述反射镜的中心的距离，按所述多个反射镜的每一个而不同。

6.一种照明装置，其向与主面成直角的方向照射光，且具有导光板，其特征在于：

在所述导光板的外侧设置有多个光源组件，所述光源组件在与所述主面平行的方向上具有光轴，且向所述导光板的中心方向射出光，所述多个光源组件相对于所述导光板的中心具有规定的方位角地配置成辐射状，

所述光源组件包括：具有颈部和开口部的漏斗型反射板；以及配置在所述颈部的LED光源，

在所述导光板的内侧，与所述多个光源组件的所述开口部相对地配置有多个反射镜，

所述反射镜使从所述光源组件射出的光朝向与所述主面成直角的方向。

7.如权利要求6所述的照明装置，其特征在于：

所述导光板为环状，所述反射镜形成在所述导光板的内壁。

8.如权利要求6所述的照明装置，其特征在于：

所述漏斗型反射板其内壁为镜面，且在所述光轴方向的截面中的内壁的至少一部分为抛物线形状。

9.如权利要求6所述的照明装置，其特征在于：

所述漏斗型反射板的所述开口部的、与所述光轴方向成直角的方向的截面为4边形。

10.如权利要求6所述的照明装置，其特征在于：

从所述导光板的中心至所述多个漏斗型反射板的所述开口部的距离，按所述多个漏斗型反射板的每一个而不同。

11.如权利要求6所述的照明装置，其特征在于：

从所述导光板的中心至所述反射镜的中心的距离，按所述多个反射镜的每一个而不同。

12.一种照明装置，其由第一导光板和第二导光板重叠地配置而成，所述第一导光板向与第一主面成直角的方向即第二方向照射光，所述第二导光板向与第二主面成直角的方向即第二方向照射光，该照明装置的特征在于：

在所述第一导光板的外侧设置有多个第一光源组件，所述第一光源组件在与所述第一主面平行的方向上具有光轴，且向所述第一导光板的中心方向射出光，所述多个第一光源组件相对于所述第一导光板的中心具有规定的方位角地配置成辐射状，

在所述第二导光板的外侧设置有多个第二光源组件，所述第二光源组件在与所述第二主面平行的方向上具有光轴，且向所述第二导光板的中心方向射出光，所述多个第二光源组件相对于所述第二导光板的中心具有规定的方位角地配置成辐射状，

所述第一光源组件和所述第二光源组件包括：具有颈部和开口部的漏斗型反射板；以及配置在所述颈部的LED光源，

在所述第一导光板的内侧，与所述多个第一光源组件的所述开口部相对地配置有多个第一反射镜，

所述第一反射镜使从所述第一光源组件射出的光朝向所述第二方向，

在所述第二导光板的内侧，与所述多个第二光源组件的所述开口部相对地配置有多个第二反射镜，

所述第二反射镜使从所述第二光源组件射出的光朝向所述第二方向，

从所述第二方向看，所述第一反射镜与所述第二反射镜不重叠。

13.如权利要求12所述的照明装置，其特征在于：

所述第一导光板和所述第二导光板为环状，所述第一反射镜形成在所述第一导光板的内壁，所述第二反射镜形成在所述第二导光板的内壁。

14.如权利要求12所述的照明装置，其特征在于：

所述第一导光板和所述第二导光板为相同的形状，所述第二导光板相对于所述第一导光板旋转规定的方位角方向地配置。

Images