JP2021026993A - 発光装置、照明装置及び光学部材 - Google Patents
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Abstract
Description
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る照明装置を示す分解斜視図である。
図2は、本実施形態に係る照明装置を示す断面図である。
図3は、本実施形態に係る照明装置のカバー部材を示す斜視図である。
本実施形態に係る照明装置1は、光源部10、光学部材20、拡散板30及びカバー部材40を備える。光源部10及び光学部材20により、発光装置50が構成されている。
図4は、光源部を示す平面図である。
光源部10には、1枚の配線基板15が設けられている。配線基板15の形状は略円板状である例を図示しているが、これに限定されない。配線基板15は、例えば、樹脂材料からなる母材中に配線が設けられている。第1発光素子11及び第2発光素子12は、配線基板15の実装面15a上に搭載されている。
光学部材20は、凹面鏡21及び透光性部材29を有する。
凹面鏡21の形状は、概ね、中心軸Cを回転軸とする回転体である。凹面鏡21は、凹面板23と、鍔部24と、を有する。凹面板23及び鍔部24は、例えば、金属材料によって一体的に形成されている。凹面鏡21に用いられる金属材料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム等の光を反射し易い金属が挙げられる。凹面鏡21は、光源部10に対向する位置に配置されている。以下、光学部材20の中心軸Cが延びる方向のうち、光源部10から光学部材20に向かう方向を「光出射方向C1」といい、光出射方向C1の反対方向を「光入射方向C2」という。また、中心軸Cに直交する方向を「径方向R」という。
図6は、第1発光素子から出射した光の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。
図7は、第2発光素子から出射した光の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。
図8は、拡散板から出射した光の軌跡とカバー部材との位置関係を示す断面図である。
本実施形態に係る発光装置50は、開口部21aを有する凹面鏡21と、凹面鏡21を囲む透光性を持つ第1筒状部22と、開口部21aに対応する位置に配置された1以上の第1発光素子11と、第1筒状部22に対応する位置に配置された1以上の第2発光素子12と、を備える。
また、本実施形態に係る照明装置1は、発光装置50と、発光装置50から出射した光が入射する位置に配置された拡散板30と、発光装置50及び拡散板30の側面を覆うカバー部材40と、を備える。
また、本実施形態に係る光学部材20は、開口部21aを有し、開口部21aから入射した光を集光する凹面鏡21と、凹面鏡21の周囲に配置され、透光性を持ち、端面である上面22bから入射した光を内部で全反射させて導光する第1筒状部22と、を備える。
本実施形態によれば、機械的な手段を用いずに配光角の切替が可能な照明装置1、並びに、この照明装置1に用いる発光装置50及び光学部材20を実現できる。
次に、第1の実施形態の第1の変形例について説明する。
図9は、本変形例に係る光学部材を示す断面図である。
なお、以下の説明においては、原則として、第1の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第1の実施形態と同様である。後述する他の変形例及び実施形態についても同様である。
本変形例においては、凹面鏡21の鍔部24は、中心軸Cの延びる方向において第1筒状部22と重ならない位置に位置する。このため、凹面鏡21の鍔部24が、第1筒状部22を通過した光を遮断することを抑制できる。
次に、第1の実施形態の第2の変形例について説明する。
図10は、本変形例に係る光学部材を示す断面図である。
本変形例に係る光学部材20bにおいては、凹面鏡21の内面23aにはファセット加工が施されている。このため、凹面鏡21の内面23aによって、光が分散され、使用者に第1発光素子11が直接見えてしまうことによる「粒感」を軽減することができる。
次に、第2の実施形態について説明する。
図11は、本実施形態に係る光学部材を示す断面図である。
本実施形態に係る光学部材220においては、凹面鏡221は、樹脂材料からなる凹面板223と、凹面板223の内面223aに設けられた金属膜224と、を有する。このため、本実施形態に係る光学部材220は、第1実施形態に係る光学部材20と比較して軽量である。このため、使用者は、照明装置1を天井100等に簡便に取り付けることができる。
次に、第3の実施形態について説明する。
図12は、本実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
第3発光素子13を点灯させると、第3発光素子13から出射した光の大部分は、第2筒状部27の上面27bに入射する。上面27bから第2筒状部27内に入射した光の少なくとも一部は、内面27aと外面27cで全反射を繰り返し、第2筒状部27内を伝播し、光出射面29bから出射する。第2筒状部27から出射する光の半値角θHW3は、第1筒状部22から出射する光の半値角θHW2よりも大きい。すなわち、θHW3>θHW2>θHW1である。
本実施形態に係る発光装置350は、第1筒状部22を囲む透光性を持つ第2筒状部27と、第2筒状部27に対応する位置に配置された1以上の第3発光素子13と、をさらに備える。第1筒状部22及び第2筒状部27は、それぞれ、光出射面29bに対して垂直な面の断面形状が台形であり、第2筒状部27のテーパー角は第1筒状部22のテーパー角よりも小さい。このため、第3発光素子13を点灯することにより、第1発光素子11又は第2発光素子12を点灯した場合よりも、半値角が大きい光を得ることができる。これにより、配光角を3段階に切り替えることができる。
10、310:光源部
11:第1発光素子
12:第2発光素子
13:第3発光素子
15:配線基板
15a:実装面
20、20a、20b、220、320:光学部材
21、221:凹面鏡
21a:開口部
21b:内部
21c:開口部
22、222:第1筒状部
22a、222a:内面
22b、222b:上面
22c、222c:外面
22e:窪み
23、223:凹面板
23a、223a:内面
23b:上面
23c、223c:外面
23d:端部
24:鍔部
25:平板部
25a:上面
26:突出部
26d:窪み
27:第2筒状部
27a:内面
27b:上面
27c:外面
28:平板部
28a:上面
29、29c、329:透光性部材
29a:光入射面
29b:光出射面
30:拡散板
40:カバー部材
41:鍔部
42:収納部
43:コーン部
50、350:発光装置
100:天井
224:金属膜
A:領域
C:中心軸
C1:光出射方向
C2:光入射方向
L1、L2、L3:光
R:径方向
θHW1、θHW2、θHW3:半値角
Claims (13)
- 開口部を有する凹面鏡と、
前記凹面鏡を囲む透光性を持つ第1筒状部と、
前記開口部に対応する位置に配置された1以上の第1発光素子と、
前記第1筒状部に対応する位置に配置された1以上の第2発光素子と、
を備えた発光装置。 - 前記第1筒状部から出射する光の半値角は、前記凹面鏡から出射する光の半値角よりも大きい請求項1に記載の発光装置。
- 前記凹面鏡は金属材料からなる請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記凹面鏡は、
樹脂材料からなる凹面板と、
前記凹面板の内面に設けられた金属膜と、
を有する請求項1または2に記載の発光装置。 - 前記樹脂材料は透光性を持ち、
前記凹面板及び前記第1筒状部は前記樹脂材料により一体的に形成された請求項4に記載の発光装置。 - 前記凹面鏡の内面にはファセット加工が施されている請求項1〜5のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記第1筒状部を囲む透光性を持つ第2筒状部と、
前記第2筒状部に対応する位置に配置された1以上の第3発光素子と、
をさらに備え、
前記第1筒状部及び第2筒状部は、それぞれ、光が出射する面に対して垂直な面の断面形状が台形であり、前記第2筒状部のテーパー角は前記第1筒状部のテーパー角よりも小さい請求項1〜6のいずれか1つに記載の発光装置。 - 前記第1筒状部のテーパー比は、0より大きく、かつ、0.54以下である請求項7に記載の発光装置。
- 前記第2筒状部のテーパー比は、0以上、かつ、0.1以下である請求項7または8に記載の発光装置。
- 前記第2発光素子から出射する光の色温度は、前記第1発光素子から出射する光の色温度とは異なる請求項1〜9のいずれか1つに記載の発光装置。
- 請求項1〜10のいずれか1つに記載の発光装置と、
前記発光装置から出射した光が入射する位置に配置された拡散板と、
前記発光装置及び前記拡散板の側面を覆うカバー部材と、
を備えた照明装置。 - 開口部を有し、前記開口部から入射した光を集光する凹面鏡と、
前記凹面鏡の周囲に配置され、透光性を持ち、端面から入射した光を内部で全反射させて導光する第1筒状部と、
を備えた光学部材。 - 前記第1筒状部から出射する光の半値角は、前記凹面鏡から出射する光の半値角よりも大きい請求項12に記載の光学部材。
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Citations (2)
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JPH0521043A (ja) * | 1991-07-11 | 1993-01-29 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 照明装置 |
JP2019079635A (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-23 | スタンレー電気株式会社 | 車両用灯具 |
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CN113281952B (zh) * | 2020-01-31 | 2023-06-30 | 卡西欧计算机株式会社 | 荧光发光装置、光源装置以及投影装置 |
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