CN204240106U - 照明装置 - Google Patents

Abstract

提供具备能够使无法进行配光控制的光降低的光学部件的照明装置，具备光源(20)和光学部件(10)，光学部件(10)射出从光源(20)射入的光，光学部件(10)具备突起部(11)，突起部(11)具有射入面(111)和反射面(112)，射入面(111)是光源(20)的光直接射入的面，反射面(112)是对射入射入面(111)的光进行反射而射出光的面，反射面(112)包括第一反射面(112a)和第二反射面(112b)，第一反射面(112a)形成突起部(11)的顶部，第二反射面(112b)与第一反射面(112a)连接，由第一反射面(112a)与射入面(111)构成的角度θ1比由第二反射面(112b)与射入面(111)构成的角度θ2大。

Description

照明装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用光学部件来进行配光控制的照明装置。

背景技术

现已有LED聚光灯和LED可调节式筒灯等，具有各种各样的配光形式的照明装置。通过采用这些照明装置，能够在例如店铺或者食品超市、住宅空间等，根据用途演绎出各种光(空间演绎)。

LED聚光灯和LED可调节式筒灯等中，为了控制配光形式，在光源的照射方向侧设置光学透镜的情况居多。光学透镜种类繁多，通过配置根据所需用途而选择的光学透镜，能够对漫射以及从狭角到广角的宽范围配光进行控制。由此，例如在针对被照射物进行集中照射等时，则能够按照用途演绎出各种光。另外，在如上所述的照明装置中，作为光源大多采用高功率、多粒型的LED，与其对应地，作为光学透镜一般采用多粒杯形透镜。

但是，近年来作为光源采用集成型LED模块的情况在增多。但由于集成型LED模块的发光部的尺寸大，因此作为光学透镜使用历来的杯形透镜的话，将导致光学透镜的尺寸增大。

对此，为了使光学透镜变小变薄，曾经提出了作为光学透镜使用菲涅尔透镜的方法(例如专利文献1)。

专利文献1：特开2007-148017号公报

但是，在作为光学透镜采用菲涅尔透镜的情况下，光源和菲涅尔透镜有一定的距离。由此，根据从光源射入菲涅尔透镜的光的角度，光在菲涅尔透镜不被全反射而会穿过菲涅尔透镜。即，在作为光学透镜采用菲涅尔透镜的情况下会出现如下问题，因发生无法进行配光控制的光(光损失)而导致中心光强和光通量下降。

实用新型内容

鉴于上述情况开发了本实用新型，其目的在于提供一种具备能够使无法进行配光控制的光(光损失)减少的光学部件的照明装置。

为了解决上述问题，本实用新型的照明装置的一形态的特征在于，具备光源和光学部件，该光学部件使从上述光源射入的光射出，上述光学部件具备突起部，该突起部具有射入面和反射面，上述射入面是上述光源的光直接射入的面，上述反射面是对射入上述射入面的光进行反射而射出上述光的面，上述反射面包括第一反射面和第二反射面，该第一反射面形成上述突起部的顶部，该第二反射面与上述第一反射面连接，由上述第一反射面与上述射入面构成的角度比由上述第二反射面与上述射入面构成的角度大。

另外，在本实用新型的照明装置的一形态中，可以是，由在如下拐点被反射的光与上述光学部件的光轴构成的角度比由上述第二反射面与上述光轴构成的角度小，上述拐点是上述第一反射面与上述第二反射面连接的位置，并且是由上述反射面与上述射入面构成的角度发生变化的位置。

另外，在本实用新型的照明装置的一形态中，可以是，由上述第二反射面和与上述第二反射面连接的上述光学部件的平面部构成的、并且成为上述突起部的外角的角度大于90度。

另外，在本实用新型的照明装置的一形态中，可以是，上述照明装置还具备与上述第二反射面连接的第三反射面，由上述第三反射面与上述射入面构成的角度比由上述第一反射面与上述射入面构成的角度小，并且比由上述第二反射面与上述射入面构成的角度小。

另外，在本实用新型的照明装置的一形态中，可以是，上述突起部有多个，沿着多个上述突起部的排列方向，在越远离上述光学部件的中心就越远离上述突起部的顶部的位置上设置如下拐点，该拐点是上述第一反射面与上述第二反射面连接的位置，并且是由上述反射面与上述射入面构成的角度发生变化的位置。

另外，在本实用新型的照明装置的一形态中，可以是，在包括上述光学部件的光轴的剖面，上述第一反射面大致呈平面。

另外，在本实用新型的照明装置的一形态中，可以是，上述光学部件是菲涅尔透镜。

根据本实用新型，能够提供具备能够使无法进行配光控制的光(光损失)降低的光学部件的照明装置。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式的照明装置的分解斜视图。

图2是本实用新型的实施方式的照明装置的剖面图。

图3是本实用新型的实施方式的光学部件的一个例子的剖面图。

图4是本实用新型的实施方式的光学部件的局部剖面图。

图5是本实用新型的实施方式的突起部的要点部分的剖面图。

图6是本实用新型的实施方式的突起部的要点部分的剖面图。

图7是比较例的光学部件的局部剖面图。

图8是本实用新型的实施方式的光学部件的剖面图。

符号说明

1         照明装置

10、90    光学部件

11、91    突起部

12        平面部

20        光源

20a       LED

20b       基台

30        反射板

40        器具主体

50        框体

101       射出面

111、911  射入面

112、912  反射面

112a      第一反射面

112b    第二反射面

113     水平面

具体实施方式

以下，关于本实用新型的实施方式，参照附图进行说明。以下说明的实施方式均表示本实用新型所优选的一具体例。因此，以下实施方式中给出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置以及连接形态、工序(步骤)、工序的顺序等也都表示一个例子，并不意味本实用新型限定于此。因此，关于以下实施方式的结构要素中的未被记载于表示本实用新型的最上位概念的独立权利要求中的结构要素，作为任意的结构要素进行说明。

另外，各附图仅为模式图，并非是严格限定的图。另外，在各图中，对于实质相同的结构赋予相同的符号，并省略重复说明或简化说明。

(实施方式)

首先，关于本实用新型的实施方式的照明装置1，根据附图进行说明。图1是本实用新型的实施方式的照明装置的分解斜视图。图2是图1的照明装置的剖面图。图3是本实用新型的实施方式的光学部件的一个例子的剖面图。

图1以及图2所示的照明装置1例如用于聚光灯或者向下方照射光的筒灯等照明设备。

照明装置1具备光学部件10、光源20、反射板30、器具主体40和框体50。照明装置1如图1所示，以器具主体40、光源20、反射板30、光学部件10和框体50的顺序层叠而成。

以下，对照明装置1的各构成部件进行详细说明。

[光源20]

首先，说明光源20。

光源20例如是具备发光元件的发光模块，是以放射状放出规定的光的LED光源。光源20例如是放出白色光的结构。光源20具备基台20b、多个LED20a和密封部件，LED20a是被安装在基台20b上的裸芯片，密封部件对这些LED20a进行密封。另外，在图2所示的照明装置1中，光源20的光轴是铅垂方向(图中的下方向)。

基台20b是用于安装多个LED20a的安装基板，例如是树脂基板、陶瓷基板或者具有绝缘涂层的金属基板等。另外，基台20b例如是在俯视时呈矩形平面的板状基板，通过将基台20b的底面(图2的上侧)安装在器具主体40来固定该基台20b。另外，虽未图示，在基台20b上形成有用于从外部接受用于使LED20a(光源20)发光的直流电的一对电极端子(正电极端子以及负电极端子)。

[反射板30]

以下，对反射板30进行说明。反射板30具有反射功能，具有射入口和射出口，该射入口是使来自光源20的光射入的开口，该射出口是使通过射入口射入的光从反射板30射出的开口。反射板30是内径从射入口朝向射出口逐渐变大的圆环框状(漏斗状)的结构，例如使用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等硬质白色树脂材料形成。

反射板30的内周表面是对来自光源20的光进行反射的反射面，是反射从射入口射入的光而使之从射出口射出的结构。

另外，反射板30可由铝等金属材料形成。另外，反射板30还可以由树脂形成，并在反射板30的内表面，作为反射面形成由银或者铝等金属材料构成的金属蒸镀膜(金属反射膜)。

[器具主体40]

以下，对器具主体40进行说明。器具主体40在其内部支撑光源20。

在本实施方式中，器具主体40既是用于安装光源20的安装台，又是对光源20发出的热进行散热的散热器。器具主体40采用金属材料被形成为大致圆柱状，例如通过铝压铸工序被形成。

具体是，器具主体40具有用于安装光源20的安装部。即，器具主体40通过其安装部来安装光源20从而固定该光源20。并且，器具主体40并不限定于直接固定光源20的情况，还可以在器具主体40的安装部上通过散热部件(散热器)来固定光源20。

另外，如图1所示，在器具主体40的下部(图1中的下部)，设有向下方突出的多个散热片。由此，对于光源20发出的热能够高效地进行散热。

[框体50]

以下，对框体50进行说明。框体50例如是灯具，通过将其安装在器具主体40上，从而由器具主体40和框体50来固定光学部件10和反射板30。

在框体50的上端部(图2中上端部)，形成有向直径方向的外方向突出的、沿着周向被一体形成的凸缘。另外，在框体50的上部设有射入口，该射入口用于使通过了光学部件10的来自光源20的光射入。另外，在框体50的下部设有射出口，该射出口用于使射入了框体50的光射出到外部。这些射入口以及射出口是圆形的开口。

框体50与器具主体40同样，使用金属材料被形成为大致圆柱状，例如通过铝压铸工序被形成。

[光学部件10]

以下，关于光学部件10进行说明。光学部件10被配置在与器具主体40的光源20相对的位置，射出从光源20射入的光。

本实施方式的光学部件10被固定在框体50的内底面，使从光学部件10的厚度方向的一方的面(图2中的上侧面)射入的光源20的光，从与该一方的面相对的另一面(图2出的下侧面)射出。

光学部件10，使用透光性材料被形成，例如能够使用PMMA(丙烯酸类树脂)、聚碳酸脂等透明树脂材料或者玻璃材料等绝缘性透明材料来形成。

在此，关于光学部件10，参照图2、图3至图6进行详细说明。图3是实施方式的光学部件的一个例子的剖面图，图4是实施方式的光学部件的一个例子的局部剖面图。图5以及图6是实施方式的突起部的要点部分的剖面图，是图4的区域X的突起部的剖面图。

如图3所示，光学部件10具有突起部11和平面部12，突起部11是在厚度方向的一方的面上形成的多角形状的透镜。光学部件10，使光从其突起部11侧射入，然后从其平面部12侧(射出面101)以大致铅垂方向射出光。

另外，光学部件10，如图4所示，具有包括射入面111和反射面112的突起部，该射入面111是光源20的光直接射入的面，该反射面112是通过对从射入面111射入的光的进行反射而射出光的面。

另外，在本实施方式中，作为光学部件10的一个例子，说明了突起部11例如是具有菲涅尔形状的透镜(菲涅尔透镜)的情况，但并不限定于这个例子。也可以是，在厚度方向的一方的面的中央部，形成折射或者透射的透镜，在中央部以外的区域，作为突起部11形成可进行全反射的多角形状的透镜，使从厚度方向的一方射入的光从厚度方向的另一方射出。

反射面112如图4以及图5所示，具有第一反射面112a和第二反射面112b，第一反射面112a形成突起部11的顶部，第二反射面112b与第一反射面112a连接。由第一反射面112a与射入面111构成的角度θ1，比由第二反射面112b与射入面111构成的角度θ2大。即，满足θ1＞θ2的关系。

如上所述，第二反射面112b被形成在比第一反射面112a的面(图5中的L1)更为内侧(射入面111侧)的位置。在此，例如在只由第一反射面112a形成反射面112的情况下，无法对在水平面113附近通过的光进行反射。相对于此，通过由第一反射面112a和第二反射面112b形成反射面112，能够由第二反射面112b对在水平面113附近通过的光进行反射。即，针对在只由第一反射面112a形成反射面112时不被反射面112反射而穿过的光，通过设置第二反射面112b，能够对该光也进行反射(光控制)。由此，能够减少虽然射入了光学部件10但无法从平面部12侧以大致铅垂方向射出的光(光损失)，从而能够使更多的光从光学部件10的平面部12侧以大致铅垂方向射出。

另外，优选是，由在如下拐点(图中的位置A)被反射的光与光学部件10的光轴b1构成的角度θ3，比由第二反射面112b与光轴b1构成的角度θ4小(满足θ3＜θ4)，该拐点是第一反射面112a和第二反射面112b连接的位置，并且是反射面与射入面111构成的角度发生变化的位置。

根据以上，射入射入面111的光(P1)被折射而成为射向拐点(图中的位置A)的光(P2)，在第二反射面112b的拐点(图中的位置A)被反射的光(P3)，能够在比光轴b1更靠向第二反射面112b侧前进。即，通过以满足θ3＜θ4的方式形成第二反射面112b，能够防止在第一反射面112a被反射的光成为沿着第二反射面112b的光，从而不易发生光损失。

另外，由第二反射面112b和与第二反射面112b连接的光学部件的平面部(水平面113)构成的、并且成为突起部11的外角的角度θ5，大于90度。通过满足该条件，能够制造出本实施方式的突起部11。

在此，参照图6来说明应该设置反射面112的拐点的位置。

在反射面112(第一反射面112a以及第二反射面112b)中的第一反射面112a上，能够进行使射入突起部11的主要光反射而射向目标方向(图中为大致铅垂方向)的光控制。由此能够提高光学部件10的光束角以及中心光强。

在此，举一极端的例子，如果在突起部11的顶部侧的位置B设置拐点的话，被第二反射面112b反射的光将成为具有支配性的光，而无法进行使光射向目标方向的光控制。因此，优选在与突起部11的顶部有距离的位置上设置拐点，可以设置在反射面112的中心附近，并且，1/2光束角以及中心光强不变化的位置，例如位置A。

另外，如上所述，在图6的A点设置了拐点的情况下，优选如图5所示，以满足θ3＜θ4的方式形成第二反射面112b。其理由在于，如果不能满足该条件(θ3≥θ4)，那么被第一反射面112a反射的光会成为沿着第二反射面112b的光，而发生光损失。

另外，可以在图6的位置C设置拐点。在此情况下，在位置C的拐点被反射的光(P4)必须在比第二反射面112b(图中的L3)更靠向射入面111侧前进。另外，由第二反射面112b(图中的L6)和与第二反射面112b连接的光学部件的平面部(水平面113)构成的、并且成为突起部11的外角的角度θ5，如上所述，必须大于90度。即，角度θ5必须是90°+α(α是拔模角度和临界角)。

通过在上述的位置设置拐点，能够使虽然射入光学部件10但无法从平面部12侧以大致铅垂方向射出的光(光损失)减少，从而能够使更多的光从光学部件10的平面部12侧以大致铅垂方向射出。

[效果]

如上所述，能够实现具备能够使无法进行配光控制的光(光损失)减少的光学部件的照明装置。

在此，参照图7以及图8，关于本实施方式的照明装置的效果进行具体说明。图7是比较例的光学部件的局部剖面图，图8是本实施方式的光学部件的剖面图。

在图7的比较例中，表示了只由第一反射面形成了突起部91的反射面912的情况下的光学部件90，可看出无法对在突起部91之间的谷部的水平面913附近(图中的区域Y1)通过的光(P5)进行反射。

相对于此，在图8所示的本实施方式的光学部件中，可看出通过由第一反射面112a和第二反射面112b形成反射面112，能够由第二反射面112b对在水平面113附近(图中的区域Y2)通过的光进行反射。在此，L1表示第一反射面112a的延长虚拟面。即，可看出，在只由第一反射面112a形成反射面112的情况下，不被反射面112(图中的L1)反射就穿过的光(P6)，被第二反射面112b反射(例如，图中的P7)。

如上所述，根据本实施方式的光学部件10，能够使虽然射入光学部件10但无法从平面部12侧以大致铅垂方向射出的光(光损失)减少，从而能够使更多的光从光学部件10的平面部12侧以大致铅垂方向射出。

另外，表1表示了比较例与本实用新型的照明装置的透镜偏位所致的光强和光束角的变化。表1中，偏位距离(mm)是指，例如，即使像图2所示的那样在光学部件90与光源20之间设定了一定距离(例如d)，但实际会成为距离d±Δd(mm)，该Δd(mm)既是偏位距离。比较例的照明装置是采用上述光学部件90的情况，本实用新型的照明装置是实施方式的照明装置1。

(表1)

从表1可看出，在本实用新型的照明装置中，偏位对光学特性的影响小。但在实际制造照明装置时，光源和光学部件总会有些许的偏位，因此，通过在照明装置采用上述实施方式中说明的光学部件10，能够提高照明装置的质量性能。例如，可获得，在同一空间配置多个照明装置从而实现了多灯环境的情况下，也能够抑制光学特性的偏差等的效果。

(其他实施方式)

以上，关于实施方式的照明装置进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式。

例如，在本实施方式中，作为多段形状的反射面112的一个例子，说明将反射面112形成为第一反射面112a和第二反射面112b的2段形状的情况，但并不限定于此，也可以是3段形状。在此情况下可以是，具有与第二反射面112b连接的第三反射面，由第三反射面和射入面111构成的角度，比由第一反射面112a和射入面111构成的角度θ1小，并且比由第二反射面112b和射入面111构成的角度θ2也小。另外，反射面112也可以是4以上的多段形状。在此情况下可以将多段形状的反射面形成为，从顶部至底部，越是靠近底部，该段的反射面与射入面111构成的角度就越小。

另外，以上说明了在包括光学部件10的光轴的剖面，第一反射面112a以及第二反射面112b呈大致平面的情况，此外也可以是由椭圆形(抛物线的一部分等)构成的曲面。同样，多段形状的反射面112的各面可以大致呈平面，或者也可以是由椭圆形(抛物线的一部分等)构成的曲面。

另外，以上说明了实施方式的光学部件10具有多个突起部11，并且在所有的突起部11设有第一反射面112a以及第二反射面112b，但并不限定于此。

例如，可以在至少最外侧的突起部11设置第一反射面112a以及第二反射面112b。由此，能够获得减少光(光损失)的效果。

另外，即使在多个突起部11全都设置第一反射面112a以及第二反射面112b的情况下，它们的拐点位置可以不是固定的。在光学部件中可以是，越靠近最外侧，拐点的位置离顶部就越远。即。沿着多个突起部11的排列方向，在越远离光学部件10的中心就越远离突起部11的顶部的位置上设置拐点，该拐点是第一反射面112a与第二反射面112b连接的位置，并且是反射面与射入面111构成的角度发生变化的位置。

另外，在上述实施方式中，说明了光源20是LED光源的情况，但并不限定于此，还可以是电灯泡或者有机发光元件。

如上所述，根据本实用新型，通过采用具备多段式的反射面的光学部件，能够实现可使无法进行配光控制的光(光损失)减少的照明装置，该光学部件是具有使来自光源的光直接射入的射入面、和照射出射入到上述射入面的光的反射面的透镜。

以上，关于一个或者多个形态的照明装置，根据实施方式进行了说明，但本实用新型并不限于该实施方式。只要不脱离本实用新型的宗旨，将由本领域的技术人员想出的各种变形方式实施于本实施方式而成的形态、对不同的实施方式的结构要素进行组合而成的形态，也属于一个或者多个形态的范围内。

另外，对各实施方式实施由本领域技术人员想出的各种变形方式而成的形态，在不脱离本实用新型的宗旨的范围内对各实施方式的结构要素以及功能进行组合而的形态也属于本实用新型。

Claims (7)

1.一种照明装置，其特征在于，具备：

光源；以及

光学部件，射出从上述光源射入的光，

上述光学部件具备突起部，该突起部具有射入面和反射面，上述射入面是上述光源的光直接射入的面，上述反射面是对射入上述射入面的光进行反射而射出上述光的面，

上述反射面包括第一反射面和第二反射面，该第一反射面形成上述突起部的顶部，该第二反射面与上述第一反射面连接，

由上述第一反射面与上述射入面构成的角度比由上述第二反射面与上述射入面构成的角度大。

2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

由在如下拐点被反射的光与上述光学部件的光轴构成的角度比由上述第二反射面与上述光轴构成的角度小，上述拐点是上述第一反射面与上述第二反射面连接的位置，并且是由上述反射面与上述射入面构成的角度发生变化的位置。

3.如权利要求1或者2所述的照明装置，其特征在于，

由上述第二反射面和与上述第二反射面连接的上述光学部件的平面部构成的、并且成为上述突起部的外角的角度大于90度。

4.如权利要求1或者2所述的照明装置，其特征在于，

上述照明装置还具备与上述第二反射面连接的第三反射面，

由上述第三反射面与上述射入面构成的角度比由上述第一反射面与上述射入面构成的角度小，并且比由上述第二反射面与上述射入面构成的角度小。

5.如权利要求1或者2所述的照明装置，其特征在于，

上述突起部有多个，

沿着多个上述突起部的排列方向，在越远离上述光学部件的中心就越远离上述突起部的顶部的位置上设置如下拐点，该拐点是上述第一反射面与上述第二反射面连接的位置，并且是由上述反射面与上述射入面构成的角度发生变化的位置。

6.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，

在包括上述光学部件的光轴的剖面，

上述第一反射面大致呈平面。

7.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，

上述光学部件是菲涅尔透镜。