CN204083875U - 照明装置 - Google Patents

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羽生田有美
徳原直人
白土昌孝
广野方敏
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Abstract

本实用新型提供一种照明装置。照明装置包括：面光源，具有发光面；透镜，与发光面相向；以及反射体，配置在发光面与透镜之间。从透镜侧观察时，在发光面的周围形成发光面的虚像。反射体具备双曲线的旋转对称形状的反射面。根据本实用新型，借助反射体，能够使透镜有效地撷取面光源的光，从而能够期待提供一种小型且光输出效率佳的照明装置，反射体在从透镜侧观察时，使发光面的周围形成发光面的虚像。

Description

照明装置
技术领域
本实用新型涉及一种照明装置，该照明装置利用透镜(lens)来投射面光源的光。
背景技术
以往，例如在被用在摄影室(studio)中或舞台等上的聚光灯(spotlight)中，具备光源及投射该光源的光的透镜，通过改变光源与透镜的距离，能够调整照射光的照射角。
但是，在为了减小照射光的照射角而使透镜远离光源时，存在如下问题：光源的光被透镜撷取的撷取量减少，光输出效率下降。
因此，通过加大透镜的直径，能够增多由透镜所撷取的光源的光，但会导致照明装置大型化。
而且，通过在光源与透镜之间配置形成为抛物线的旋转对称形状的反射体，利用该反射体来使光源的光反射向透镜，能够增多由透镜所撷取的光源的光。此时，远离光源的反射体的末端附近成为二次光源，因此在减小照射角时，必须使透镜的焦点移动到二次光源附近，因而从光源到透镜为止的距离变远，从而导致照明装置大型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2005-183402号公报
实用新型内容
[实用新型所要解决的问题]
以往，若要提高光输出效率，则存在照明装置大型化的问题。
本实用新型所要解决的问题在于，提供一种小型且光输出效率佳的照明装置。
[解决问题的技术手段]
实施方式的照明装置包括：面光源，具有发光面；透镜，与发光面相向；以及反射体，配置在发光面与透镜之间。从透镜侧观察时，反射体使发光面的周围形成发光面的虚像。
(实用新型的效果)
根据本实用新型，借助反射体，能够使透镜有效地撷取面光源的光，从而能够期待提供一种小型且光输出效率佳的照明装置，所述反射体在从透镜侧观察时，使发光面的周围形成发光面的虚像。
附图说明
图1是表示一实施方式的照明装置的侧视图。
图2是表示从透镜侧观察一实施方式照明装置的反射体时，面光源的发光面及由反射体所形成的发光面的虚像的示意图。
图3是一实施方式的照明装置的反射体的功能的说明图。
图4是一实施方式的照明装置的照射光的特性图。
图5是一实施方式的照明装置的面光源中所用的板上芯片(Chip OnBoard，COB)模块(module)的角度色差的特性图。
[符号的说明]
10：照明装置
11：框体
12：光源部
13：透镜
15：面光源
16：散热体
17：反射体
18：光扩散单元
21：基板
22：发光面
25：后侧的开口
26：前侧的开口
27：虚像
28：反射面
29：焦点
z：光轴
具体实施方式
以下，参照图1至图5来说明一实施方式。
在图1中，照明装置10例如是被用在摄影室中或舞台等上的聚光灯。照明装置10具备如下部分等，即：筒状的框体11，以光轴z为中心；光源部12，配置在框体11内的后部侧；透镜13，配置在框体11内的前部侧；及调整机构(未图示)，使光源部12与透镜13相对地沿光轴方向移动，以调整照射角。
并且，在框体11的前表面，形成有开口部，该开口部投射规定照射角的光，所述规定照射角的光是从光源部12发出并经透镜13会聚而成的光。
而且，光源部12具备：面光源15；散热体16，配置在面光源15的后部侧；反射体17，配置在面光源15与透镜13之间；及光扩散单元18，配置在反射体17与透镜13之间。
面光源15是在平板状的基板21的前表面安装多个发光元件而构成，且形成有使光出射的平面状的发光面22。例如，面光源15包含COB(Chip OnBoard)模块，该COB模块是在平板状的基板21的前表面安装作为发光元件的多个发光二极管(Light Emitting Diode，LED)元件，并且以含有荧光体的透明的密封树脂来一体地覆盖多个LED元件。发光面22包含密封树脂的前表面，且形成为圆形。对于LED元件，使用发蓝色光的蓝色LED元件，对于荧光体，使用受蓝色光激发而发黄色光的黄色荧光体。对于荧光体，除了黄色光以外，也可使用发橙色光的橙色发光体等。
散热体16例如由铝(aluminum)等金属材料所形成。基板21的背面侧被可导热地安装在散热体16的前表面。在散热体16的后部，形成有多个散热鳍片(fin)。
反射体17形成为以光轴z为中心的筒状，且朝光轴方向开口。反射体17为圆筒状，后侧的开25形成为圆形，该圆形的大小可供从发光面22出射的光入射，前侧的开口26形成为比后侧的开口25大的圆形。而且，在反射体17的内表面，以光轴z为中心而形成有双曲线的旋转对称形状的反射面28。反射面28的双曲线的焦点29位于使发光面22延伸而成的平面上。另外，反射面28的双曲线的焦点29也可位于使发光面22延伸而成的平面更后侧。在将透镜13的焦点配置于面光源15附近的情况下，该反射面28的形状成为来自发光面22的光有效地射入透镜13的形状。另外，来自发光面22的光有效地射入透镜13的反射面28的形状，也包含如下形态，即：将光照射至超过透镜13的口径的区域中，以削去外周的光的形式，来调整配光分布。并且，如图2所示，当从透镜13侧观察反射体17时，可看到：发光面22的虚像27映在反射面28上，在发光面22的周围，发光面22的虚像27连续延伸到使发光面22延伸而成的平面上。进而，由于双曲线的反射面28也会使来自发光面22的光会聚，因此来自发光面22的光将有效地入射至透镜13。
光扩散单元18形成得比反射体17前侧的开口26大，该光扩散单元18使从前侧的开口26出射的光入射，且使该光扩散并透过。对于光扩散单元18，例如使用扩散板、复眼透镜(fly eye lens)等中的任一种。另外，光扩散单元18为优选使用，但并非必须。
而且，透镜13使从反射体17出射的光入射，且使该光会聚并投射。对于透镜13，例如使用凸透镜、菲涅耳透镜(Fresnel lens)等中的任一种。另外，当使用光扩散单元18时，从反射体17出射并透过光扩散单元18的光入射至透镜13。
而且，调整机构使光源部12与透镜13相对地沿光轴方向移动，以调整照射角。沿光轴方向移动的可以是光源部12或透镜13中的任一个。
接下来，在图3中，说明反射体17的功能。
反射体17的反射面28形成为双曲线的旋转对称形状，该双曲线在使发光面22延伸而成的平面的P、B处具有焦点。对于反射面28的点S所描绘的双曲线而言，P、S间的线与B、S间的线的长度差为固定。并且，从发光面22发出的光如同从P、B间的面发出一般，从反射体17前侧的开口26出射。即，如图2所示，当从透镜13侧观察反射体17时，发光面22的虚像27映在反射面28上，在发光面22的周围，发光面22的虚像27以连续延伸到使发光面22延伸而成的平面上的方式而形成。
而且，对于反射体17的设计自由度而言，有下述3个参数(parameter)，即：发光面22的半径a、照射至透镜13的照射面的半径c、从反射体17出射的光线的最大出射角。参数的数量比反射体呈抛物线的旋转对称形状的情况要多，使用这3个参数，能够容易地设计出所需的照度分布及光度分布。
接下来，图4中表示照明装置10的照射光的特性图。横轴表示照射光的照射角，纵轴表示中心光度/光源光通量及其改善率，所述中心光度/光源光通量表示照射光的光输出效率。图4中所示的实线为具备反射体17的情况，虚线为不具备反射体17的情况，一点链线为改善率。其结果为：无论照射角如何，具备反射体17的情况比起不具备反射体17的情况来，光输出效率均改善了40％左右。
接下来，图5中表示照明装置10的面光源15中所用的COB模块的角度色差的特性图。在COB模块的情况下，有时从发光面22的中心附近出射的光的色温高，而从周边附近出射的光的色温低。这是因为：受从LED元件到发光面22为止的距离影响，从LED元件朝向垂直方向的光到发光面22为止的距离短，通过密封树脂中所含的荧光体的程度少，与此相对，从LED元件朝向倾斜方向的光到发光面22为止的距离长，通过密封树脂中所含的荧光体的程度多，因此，发光面22在中心附近容易出射色温高的青白色的光，而在周边附近容易出射色温低的暖色系的光。并且，映在反射体17的反射面28上的发光面22的虚像27的色温也容易成为发光面22周边附近的暖色系的色温，因此有时会在发光面22的中心附近与虚像27之间产生色温差。
进而，由于从LED元件朝向垂直方向的光到发光面22为止的距离短，因此有时也会在发光面22上产生与LED元件的排列对应的亮度不均。
在产生了此种色温不均或亮度不均的情况下，若以透镜13来投射发光面22的虚像27，则容易在投射有光的照射部上出现色温不均或亮度不均。本实施方式中，通过在反射体17与透镜13之间配置光扩散单元18，能够防止在投射有光的照射部上产生色温不均或亮度不均。
并且，根据本实施方式的照明装置10，借助反射体17，即使减小照射光的照射角，透镜13也能有效地撷取面光源15的光，从而能够提供小型且光输出效率佳的照明装置10，所述反射体17在从透镜13侧观察时，在发光面22的周围形成发光面22的虚像27。
并且，借助反射体17，从透镜13侧观察时，在发光面22的周围形成发光面22的虚像27，因此既能确保高效率，又能减小面光源15与透镜13之间的距离，从而能够实现照明装置10的小型化。即，借助透镜13，使发光面22耦合至分离的位置时最能会聚光，该位置为发光面22位于透镜13的焦点距离的附近，此时，虚像27与发光面22的位置一致，因此既能确保高效率，又能将面光源15与透镜13之间的距离设为必要最低限度的距离。
而且，由于反射体17具备双曲线的旋转对称形状的反射面28，因此能够容易地形成反射体17，该反射体17在从透镜13侧观察时，在发光面22的周围形成发光面22的虚像27。在为了减小照射光的照射角而将透镜13的焦点配置在面光源15附近的情况下，该反射面28的形状成为来自发光面22的光有效地射入透镜13的形状，能够提高光输出效率。
进而，由于反射面28的双曲线的焦点29位于使发光面22延伸而成的平面上，因此即使在将透镜13的焦点配置在面光源15附近以减小照射角时，也能够将来自发光面22的光有效地撷取至透镜13。
而且，借助配置在反射体17与透镜13之间的光扩散单元18，能够防止投射有光的照射部上产生色温不均或亮度不均。
另外，光扩散单元18并不限于配置在光源部12侧的情况，也可配置在透镜13侧。
对本实用新型的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式仅为例示，并不意图限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式能以其他的各种形态来实施，在不脱离实用新型的主旨的范围内，可进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在实用新型的范围或主旨内，并且包含在其等同的范围内。

Claims (4)

1.一种照明装置，其特征在于包括：
面光源，具有发光面；
透镜，与所述发光面相向；以及
反射体，配置在所述发光面与所述透镜之间，从所述透镜侧观察时，在所述发光面的周围形成所述发光面的虚像。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述反射体具备双曲线的旋转对称形状的反射面。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述反射面的双曲线的焦点位于使所述发光面延伸而成的平面上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于包括：光扩散单元，配置在所述反射体与所述透镜之间。
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JP2007123028A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具
KR101517354B1 (ko) * 2007-09-13 2015-05-04 코닌클리케 필립스 엔.브이. 픽셀형 조명을 위한 조명 장치
JP2012164639A (ja) * 2011-01-17 2012-08-30 Sharp Corp 照明装置及び照明システム
US9046241B2 (en) * 2011-11-12 2015-06-02 Jingqun Xi High efficiency directional light source using lens optics

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