CN203215409U - 发光单元及照明器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种发光单元以及照明器具，其能够减轻晃眼且能够容易地仅在所需范围内照明。发光单元（22）具有：发光部（31）、扩散罩（32）和反射体（33）。发光部（31）具有LED元件（31a）。扩散罩（32）使来自发光部（31）的光扩散。反射体（33）控制由扩散罩（32）扩散后的光的配光。

Description

发光单元及照明器具

技术领域

本实用新型涉及例如作为投光器使用的发光单元以及具备该发光单元的照明器具。 

背景技术

以往，公开有例如用于照明招牌等、或对建筑物进行演出照明的投光器，或者作为聚光灯等使用的高输出的照明器具。而且，作为这样的照明器具，近年来，具有以长寿命化、节能化、轻量化或者小型化等为目的，具有以作为固体发光元件的LED（发光二极管）作为发光体的照明器具。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本专利公开2012－9280号公报 

以LED作为发光体使用的情况下，亮度较高，比较容易造成晃眼（炫光）的情况。因此，考虑通过在射出开口部配置扩散板来降低亮度，以达到减轻晃眼的目的。但是，这样使用扩散板的情况下，不容易通过设计来控制扩散光的配光，因此，不可避免地发生光照射到所需范围以外的问题。因此，例如期待在从照明器具的正下方观看照明器具时减轻晃眼，另一方面根据观看照明器具的位置不同，存在不使用扩散板反而不晃眼的情况。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供能够减轻晃眼，且能够容易地仅在所需范围内照明的发光单元以及具备该发光单元的照明器具。 

本实用新型的第一方式提供一种发光单元，其特征在于，具备：发光部，其具有固体发光元件；第1光学系，其对来自所述发光部的光进行广角配光；第2光学系，其对通过所述第1光学系广角配光后的光进行集光并照射。 

此外，上述发光单元中，优选所述第1光学系使来自所述发光部的光扩 散。 

此外，上述发光单元中，优选所述第1光学系具有下述配光分布：所述配光分布在光轴方向上不具有最大光度且具有1／2光束角大于120°，并且所述第2光学系以使1／2光束角小于120°的方式对光进行集光并照射。 

此外，上述发光单元中，优选所述第2光学系为下述反射体：所述反射体的反射面形成为抛物面状。 

此外，上述发光单元中，优选至少设定有2种发光波长彼此不同的所述发光部。 

此外，上述发光单元中，优选任一所述发光部具有在600～650nm的波长区域内显示最大强度的发光光谱分布。 

此外，上述发光单元中，优选所述固体发光元件为LED元件。 

本实用新型还提供一种照明器具，其特征在于，具有：上述任一项所述的发光单元；配置有所述发光单元的器具主体。 

此外，上述照明器具中，优选所述器具主体为对所述发光部的热进行散热的散热体。 

此外，上述照明器具中，优选所述照明器具具有安装臂，且该安装臂将所述器具主体以规定的角度安装固定于安装位置。 

根据本实用新型，通过第1光学系使来自发光部的光扩散，由此通过在与照射方向平行的方向上不使强光飞散地减轻晃眼的同时，通过第2光学系控制扩散后的光的配光，由此能够容易地仅对所需的范围内进行照明。 

附图说明

图1是将第1实施方式的发光单元一部分示意地示出的截面图。 

图2是具备上述的发光单元的照明器具的立体图。 

图3是由上述发光单元的第1光学系形成的配光分布图。 

图4（a）是上述发光单元的配光分布图，图4（b）是代替第1光学系，而将扩散板配置于第2光学系的中腹部的对比例的配光分布图。 

图5（a）是上述发光单元的亮度分布图，图5（b）是不具有第1光学系的对比例的发光单元的亮度分布图。 

图6是将第2实施方式的发光单元的发光部示意地示出的俯视图。 

图7（a）是上述发光单元的配光分布图，图7（b）是不具有第1光学系的对比例的发光单元的配光分布图。 

图8（a）是通过灰色标度来表示由上述发光单元在距1000mm远的平面的伪色显示的说明图，图8（b）是通过灰色标度来表示由不具有第1光学系的对比例的发光单元在距1000mm远的平面的伪色显示的说明图。 

符号说明 

11   作为照明器具的投光器 

21   作为器具主体的箱体 

22   发光单元 

31   发光部 

31a  作为固体发光元件的LED元件 

32   作为第1光学系的扩散罩 

33   作为第2光学系的反射体 

具体实施方式

以下参照图1至图5对第1实施方式的结构进行说明。 

图1以及图2中，11表示作为照明器具的投光器，该投光器11为，例如对各种招牌或者建筑物等照射对象物照射光的投光器。另外，以下，前后方向设为以光轴方向（照射方向）为基准而设定的方向。 

而且，该投光器11具有作为器具主体的箱体21、配置于该箱体21的发光单元22、作为将箱体21安装于构造物等未图示的被安装部的安装部件的安装臂23、向发光部31供给电源的电源部24和安装于箱体21的罩部25。 

箱体21为例如由铝或者铝铸件等散热性良好的质量轻的部件形成为例如有底六边形筒状的散热体。另外，该箱体21的底面部的背面侧上突出设置有多个作为散热部的散热片21a。而且，该箱体21的前端部成为射出光的射出开口21b，该射出开口21b由罩部25覆盖。而且，该箱体21的前端部的周缘部上突出设置有用于安装固定罩部25的未图示的多个安装座部。在上述安装座部上分别开口有螺钉孔，该螺钉孔用于对固定罩部25的未图示的固定体即螺钉等进行螺纹紧固。 

另外，各散热片21a在箱体21的底面部整体的背面上例如沿上下方向 即与光轴方向交叉（正交）的方向分别连续地形成长条状，在宽度方向上相互隔开规定的间隔（例如6～10mm左右的间隔）。 

另外，发光单元22具备发光部31；扩散罩32，其作为覆盖该发光部31且能够装卸地安装于箱体21的第1光学系；反射体（反射器）33，其作为覆盖发光部31以及扩散罩32且安装于箱体21上的第2光学系。 

发光部31例如使用作为固体发光元件（半导体发光元件）的LED元件31a作为光源。本实施方式中，采用在圆形状的基板31b上安装多个LED元件31a的板上芯片封装（Chip On Board）方式。即发光部31中，在基板31b上安装的多个LED元件31a通过引线接合而串联地电连接，且由混有荧光体的例如硅酮树脂等透明树脂即荧光体层将多个LED元件31a一体地覆盖并密封。本实施方式中，发光部31构成为，例如由混有黄色荧光体的荧光体层来覆盖发蓝色光的LED元件31a，由此发出白色光。 

另外，扩散罩32是使来自发光部31的光扩散即广角配光的扩散部件，且覆盖发光部31并能够装卸地配置于反射体33的内部。因此，该扩散罩32比反射体33更小型。该扩散罩32由具有透光性以及扩散性的合成树脂等材料形成为例如有盖圆筒状，且呈直径从发光部31侧即后侧向前侧逐渐缩小的形状。即该扩散罩32相对于光轴方向从侧方观察呈大致梯形状。而且，该扩散罩32配置成中心轴与发光部31的中心部一致。而且，该扩散罩32的配光分布通过扩散罩32的高度即前后方向（轴向）尺寸、直径尺寸以及壁厚来控制，例如设定为1.0mm的壁厚，且具有如下配光分布：在光轴方向（0°方向）上不具有最大光度，换言之，在与光轴方向不同的方向（本实施方式中例如±50°的方向）上具有最大光度，且1／2光束角大于120°，本实施方式中设定为例如约220°的1／2光束角（图3），需要说明的是，1／2光束角是指从照明器具射出的光的最大光度的1／2的光度方向与光轴之间的角度的2倍角度。 

另外，反射体33为前后两端开口的圆筒状，并且形成为直径从后侧向前侧逐渐扩大的抛物面状，且内面即反射面为镜面状。而且，该反射体33例如通过螺纹紧固等以沿着相对于底面部的面方向大致正交的方向具有光轴的方式固定于箱体21。而且，该反射体33将通过扩散罩32扩散（广角配光）后的光以1／2光束角小于120°的方式本实施方式中为例如约30°的 方式集光（控制）并从射出开口21b（通过罩部25）照射（图4（a））。另外，扩散罩32的前端部32a的中央部位于该反射体33的焦点附近。 

另外，安装臂23为用于将投光器11以规定的角度安装固定于规定的安装位置的部件，例如由金属等具有刚性的材料一体形成，其具有：一对腕部23a、23a，其能够转动地连接于箱体21的两侧；连接部23b，其连接上述腕部23a、23a之间且安装为相对于安装位置能够转动，且安装臂23呈Ｕ字状。而且，相对于该安装臂23，箱体21被轴支承为在上下方向上能够转动，并且将该安装臂23安装为相对于安装位置能够在左右方向上转动，由此使投光器11在上下方向以及左右方向上能够转动。 

另外，电源部24例如在四边形状的壳体24a中阵列状配置有多个未图示的电源而构成为模块状，且向发光部31供给规定的直流电源。 

另外，罩部25具有：作为罩部主体的罩25a，其为由具有透光性的玻璃等材料形成为例如六角形板状；框体25b，其为保持该罩25a的外缘部的六角形框状。罩25a覆盖箱体21的前端部而安装。另外，框体25b以镶框状覆盖罩25a的外缘部且嵌合于箱体21的前端部，且具有从各边部25c的中央部向侧方突出成凸缘状的安装片部25d。在这些安装片部25d上，开口有通孔25e，其与箱体21的安装座部的螺钉孔对位且插入螺钉等。 

而且，投光器11将安装臂23通过螺栓等安装于安装位置，并且与照射对象物和安装位置的位置关系相对应地调整并固定上下方向以及左右方向的转动角度。 

在该状态下，若从电源部24供给有电源的发光部31发光，则来自该发光部31的配光通过扩散罩32扩散（广角配光）后，在反射体33的内表面反射而被集光控制，并透过罩25a射出，从而对照射对象物进行照明。 

这样，根据第1实施方式，通过扩散罩32使来自发光部31的光扩散（广角配光），由此，通过在与照射方向平行的方向上不使强光飞散地减轻晃眼同时，通过反射体33来控制该扩散后的光的配光（通过反射体33来使广角配光后的光集光并照射），由此，能够容易地仅对所需的范围内进行照明。即，射出的光通过扩散板而扩散的情况下，由于不容易通过设计而可靠地控制配光，因此，在本实施方式中，将通过扩散罩32暂时扩散（广角配光）并减轻了晃眼的光通过反射体33控制（集光），由此能够容易地控制减轻 了晃眼的光的照射范围。 

而且，扩散罩32具备在光轴方向上不具有最大光度且1／2光束角大于120°的配光分布，反射体33以使1／2光束角小于120°的方式将光集光并照射，由此，能够更加确实地减轻晃眼，而且能够更加准确地仅对所需的范围内进行照明。 

具体地说，从本实施方式的投光器11射出的光的配光分布（图4（a））与在例如反射体33的前后两端间（中腹）配置有扩散板的对比例的配光分布（图4（b））相比较可知，本实施方式的光线集中且能够容易地仅对所需的范围内进行照明。 

另外，在具有与本实施方式大致相等的全光束以及配光分布且不具备扩散罩32的对比例的亮度分布（图5（b））中，亮度的绝对值变大且无法获得均匀度，与此相对，本实施方式的亮度分布（图5（a））由于亮度的均匀度较高且绝对值较低，因此可知晃眼的情况减轻了。 

其次，参照图6、图8（a）、图8（b）对第2实施方式进行说明。而且，对于与上述第1实施方式同样的结构以及作用，标注同一符号且省略其说明。 

该第2实施方式的投光器11中，作为发光部31，至少设定发光波长彼此不同的2种发光部，在本实施方式中设定有2种（第1以及第2）发光部41、42。 

发光部41发白色光，例如将发蓝色光的多个LED元件41a安装在圆形的基板41b上且通过引线结合来串联地电连接，由混有黄色荧光体的例如硅酮树脂等透明树脂即荧光体层将多个LED元件41a一体地覆盖并密封。 

另外，发光部42发红色光，且用于提高来自于投光器11的发光的色彩再现性。具体地说，具有在600～650nm的波长区域内显示最大强度的发光光谱分布。而且，该发光部42例如将发红色光的多个LED元件42a安装于圆形的基板42b上且通过引线结合来串联地电连接。 

而且，这些发光部41、42例如在同一圆周上相互在圆周方向上分离且交替配置，作为整体，各具备多个，例如各具备4个。 

而且，扩散罩32以及反射体33安装于发光部31。即扩散罩32以覆盖发光部41、42整体的方式安装于箱体21，反射体33以内包该扩散罩32的 方式安装于箱体21。 

另外，反射体33将通过扩散罩32扩散（广角配光）后的光以1／2光束角变为小于120°的方式，本实施方式中变为例如约20°的方式集光（控制）并从射出开口21b（通过罩部25）照射（图7（a））。 

而且，在通过安装臂23以规定的转动角度安装固定于安装位置的投光器11中，若从电源部24供给电源的发光部31的各发光部41、42发光，则在来自这些发光部41、42的配光通过扩散罩32扩散（广角配光）并混合（混色）后，在反射体33的内表面反射并进行集光控制，且透过罩25a射出，对照射对象物进行照明。 

这样，根据第2实施方式，通过扩散罩32使来自发光部31的光扩散（广角配光），由此通过在与照射方向平行的方向上不使强光飞散地减轻晃眼的同时，利用反射体33来控制该扩散后的光的配光（通过反射体33将广角配光后的光集光并照射），由此，能够容易地仅对所需的范围内进行照明。 

另外，作为发光部31，在设定有发光波长彼此不同的2种发光部41、42的情况下，照射面上有产生色斑的可能性，尤其是在高输出的照明器具中，为了使光束角变得比较狭窄而使用反射体的情况下，在该反射体上不容易减轻色斑，但是本实施方式中，从发光部41、42发出的光在通过扩散罩32扩散（广角配光）时混合，并通过反射体33进行配光控制（集光），所以能够仅对所需的范围内进行照明，而且在照射面上不容易发生色斑。 

尤其是，从发蓝色光的LED元件41a与含有黄色荧光体的荧光体层组合而成的发光部41发出的白色光的色彩再现性较低，但能够使从发光部42发出的红色光不发生色斑地混色，因此能够减轻晃眼且提高色彩再现性。 

具体地说，例如在不具有扩散罩32的对比例中可知，配光分布（图7（b））与从本实施方式的投光器11射出的光的配光分布（图7（a））相同，但在照射面上明显地发生了色斑（图8（b）），相对于此，从本实施方式的投光器11照射的光在照射面上能够充分实现混色，从而无色斑地进行照射（图8（a））。 

而且，上述第2实施方式中，只要作为发光部41、42构成为发光波长彼此不同换言之发光色彼此不同，则不限于白色和红色的组合。 

另外，也可使用发光波长彼此不同的3个以上的发光部。 

而且，上述各实施方式中，发光单元22不仅适用于投光器11，而能够适用于任意的照明器具。 

另外，扩散罩32在光轴方向上不具有最大光度，且只要设定为具有1／2光束角大于120°的配光分布，则不限于上述的各实施方式的配光分布。 

同样，反射体33只要能够以1／2光束角小于120°的方式将光集光并照射，则不限于上述的各实施方式的配光分布。 

以上，对本实用新型的几个实施方式进行举例说明，但这些实施方式只是作为例子列举并无以此限定发明的范围的意图。这些新的实施方式能够以其他的各种方式实施，只要不脱离本实用新型的要旨的范围，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式及其变形例包含在本实用新型的范围和要旨内，同时也包含在权利要求书记载的本实用新型和与其相当的范围内。另外，前述的各实施方式能够互相组合地实施。 

Claims (10)

1.一种发光单元，其特征在于，具备： 

发光部（31），其具有固体发光元件（31a）； 

第1光学系（32），其对来自所述发光部（31）的光进行广角配光； 

第2光学系（33），其对通过所述第1光学系（32）广角配光后的光进行集光并照射。 

2.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于， 

所述第1光学系（32）使来自所述发光部（31）的光扩散。 

3.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于， 

所述第1光学系（32）具备下述配光分布： 

所述配光分布在光轴方向上不具有最大光度且1／2光束角大于120°， 

所述第2光学系（33）以使1／2光束角小于120°的方式对光进行集光并照射。 

4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光单元，其特征在于， 

所述第2光学系（33）为下述反射体： 

所述反射体的反射面形成为抛物面状。 

5.根据权利要求1至3中任一项所述的发光单元，其特征在于， 

至少设定有2种发光波长彼此不同的所述发光部（31）。 

6.根据权利要求5所述的发光单元，其特征在于， 

任一所述发光部（31）具有在600～650nm的波长区域内显示最大强度的发光光谱分布。 

7.根据权利要求1至3中任一项所述的发光单元，其特征在于， 

所述固体发光元件（31a）为LED元件。 

8.一种照明器具，其特征在于，具有： 

权利要求1至7中任一项所述的发光单元（22）； 

配置有所述发光单元（22）的器具主体（21）。 

9.根据权利要求8所述的照明器具，其特征在于， 

所述器具主体（21）为对所述发光部（31）的热进行散热的散热体。 

10.根据权利要求8或9所述的照明器具，其特征在于， 

所述照明器具具有安装臂（23），且该安装臂将所述器具主体（21）以规定的角度安装固定于安装位置。 

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