JP7320175B2 - Light-emitting device, lighting device and optical member - Google Patents
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Description
実施形態は、発光装置、照明装置及び光学部材に関する。 Embodiments relate to a light-emitting device, a lighting device, and an optical member.
近年、配光角の切替が可能な照明装置が要望されている。例えば、1つの照明装置により、ある状況では配光角を大きくして室内全体を照明し、他の状況では配光角を小さくして狭い範囲を照明することが要求されている。このような照明装置を実現する手段として、機械的な手段によって光源と光学系の位置関係を変化させることが考えられる。しかしながら、このような機械的な手段を設けた照明装置は、大型であり、高コストであり、切替に時間を要するおそれがある。 In recent years, there has been a demand for a lighting device capable of switching the light distribution angle. For example, one lighting device is required to illuminate an entire room with a large light distribution angle in some situations, and to illuminate a narrow area with a small light distribution angle in other situations. As means for realizing such an illumination device, it is conceivable to change the positional relationship between the light source and the optical system by mechanical means. However, a lighting device provided with such mechanical means is large, expensive, and may require a long time for switching.
実施形態は、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、並びに、この照明装置に用いる発光装置及び光学部材を提供することを目的とする。 An object of the embodiments is to provide a lighting device capable of switching the light distribution angle without using mechanical means, and a light emitting device and an optical member used in the lighting device.
実施形態に係る発光装置は、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、を備える。 A light emitting device according to an embodiment includes a concave mirror having an opening, a translucent first cylindrical portion surrounding the concave mirror, and one or more first light emitting elements arranged at a position corresponding to the opening. , and one or more second light emitting elements arranged at a position corresponding to the first tubular portion.
実施形態に係る照明装置は、前記発光装置と、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、を備える。 A lighting device according to an embodiment includes the light emitting device, a diffusion plate arranged at a position where light emitted from the light emitting device is incident, and a cover member that covers side surfaces of the light emitting device and the diffusion plate.
実施形態に係る光学部材は、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、を備える。 An optical member according to an embodiment includes a concave mirror that has an opening and collects light incident from the opening; and a first tubular portion that guides the light by total reflection.
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、並びに、この照明装置に用いる発光装置及び光学部材を実現できる。 According to the embodiments, it is possible to realize a lighting device capable of switching the light distribution angle without using mechanical means, and a light emitting device and an optical member used in this lighting device.
<第1の実施形態>
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。
<First embodiment>
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a lighting device according to this embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the lighting device according to this embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing the cover member of the lighting device according to this embodiment.
本実施形態に係る発光装置は、開口部を有する凹面鏡と、凹面鏡を囲む透光性を持つ第1筒状部と、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、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。
A light emitting device according to this embodiment includes a concave mirror having an opening, a translucent first cylindrical portion surrounding the concave mirror, one or more first light emitting elements arranged at a position corresponding to the opening, and one or more second light emitting elements arranged at a position corresponding to the first cylindrical portion.
A
光源部10は、1以上の第1発光素子11と、1以上の第2発光素子12を有する。光学部材20は、凹面鏡21と、第1筒状部22と、を有する。凹面鏡21は、開口部21aを有する。第1筒状部22は、凹面鏡21を囲み、透光性を持つ。第1発光素子11は、開口部21aに対応する位置に配置される。第2発光素子12は、第1筒状部22に対応する位置に配置される。ここで「透光性」とは第2発光素子12からの光の40%以上、好ましくは60%以上、さらに好ましくは80%以上を透過することをいう。
The
拡散板30は、光源部10から出射し、光学部材20を通過した光が入射する位置に配置されている。カバー部材40は、発光装置50及び拡散板30の側面を覆う位置に配置されている。カバー部材40の形状は略筒状であり、その内面において、拡散板30を通過した光の一部を反射する。
The
以下、詳細に説明する。
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。
A detailed description will be given below.
FIG. 4 is a plan view showing the light source section.
A
第1発光素子11は、例えば4個設けられており、配線基板15の中心付近に配置されている。第2発光素子12は、例えば13個設けられており、4個の第1発光素子11を囲む領域に円状に配置されている。なお、図2では、説明をわかりやすくするため、複数の第1発光素子11のうちいくつかの第1発光素子11を省略し、複数の第2発光素子12のうちいくつかの第2発光素子12を省略している。以降に説明する他の断面図についても同様である。ここでは、第1発光素子11の数が4個であり、第2発光素子12の数が13個である例を示したが、これには限定されない。配線基板15の中心付近に第1発光素子11が配置され、第1発光素子11を囲むように第2発光素子12が配置されていれば、配置される数は問わない。第1発光素子11及び第2発光素子12は、例えば、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)である。第1発光素子11と第2発光素子12とは、相互に独立して点灯させることができる。
For example, four first
図5は、本実施形態に係る光学部材を示す断面図である。
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。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an optical member according to this embodiment.
The
The shape of the
凹面板23の表面は、内面23a、上面23b、及び外面23cを含んでいる。内面23aは、光出射方向C1に向かうにつれて中心軸Cから離れるように傾斜している。また、内面23aは、光入射方向C2に向けて凹となるように湾曲している。内面23aの最小曲率半径は、例えば、0.6mm以上、かつ、28mm以下である。上面23bは、内面23aの周囲に配置され、内面23aと接している。上面23bは、径方向Rに平行な円環状の平面である。外面23cは、上面23bの周囲に配置され、上面23bと接している。外面23cは、光出射方向C1に向かうにつれて中心軸Cから離れるように傾斜している。
The surface of the
凹面板23の上部には、開口部21aが形成されている。開口部21aは、第1発光素子11に対応する位置に形成されており、例えば、第1発光素子11に対向する位置に形成されている。一例では、開口部21aの形状は、円形であり、その中心は、中心軸C上に位置する。開口部21aは、凹面鏡21の内部21bに連通している。凹面鏡21の内部21bは、凹面鏡21の下部の開口部21cに連通している。
An
凹面板23の上面23bと光源部10の間には隙間が設けられていることが好ましい。これによって光源部10上の配線等と凹面板23が接触し、通電することを抑制できる。ただし、光源部10の配線等に被覆等を施し、凹面板23の上面23bを光源部10に接触させてもよい。
A gap is preferably provided between the
鍔部24の形状は、例えば、円環板状である。鍔部24は、凹面板23において光出射方向C1側の端部23dに連なっている。鍔部24は、凹面板23の端部23dから、径方向Rの外側に向かって延びている。なお、鍔部24は、凹面板23の端部23dの全周に亘って設けられるのではなく、部分的に設けられてもよい。また、凹面鏡21の形状は、反射面が凹面である限り上記に限定されない。
The shape of the
凹面鏡21の周囲には、透光性部材29が設けられている。透光性部材29の形状は、概ね、中心軸Cを回転軸とする回転体であり、互いに対向する光入射面29aと光出射面29bを有する。透光性部材29の光入射面29aには、光入射方向C2に突出した第1筒状部22が設けられている。透光性部材29の光出射面29bは、中心軸Cに対して直交した平面である。
A
第1筒状部22は、凹面鏡21の周囲を環状に囲む。第1筒状部22の表面は、内面22a、上面22b、及び外面22cを含んでいる。内面22aは、光入射方向C2に向かうにつれて中心軸Cから離れるように傾斜している。上面22bは内面22aの周囲に配置され、内面22aと接している。上面22bは、径方向Rに平行な円環状の平面である。上面22bは、光源部10の第2発光素子12に対応する位置に配置されており、例えば、第2発光素子12に対向する位置に配置されている。凹面鏡21の上面23bと第1筒状部22の上面22bとは、例えば、同一平面上に位置している。外面22cは、光出射方向C1に向かうにつれて中心軸Cから離れる方向に傾斜していてもよいし、中心軸Cに沿って延びていてもよい。
The first
第1筒状部22は、光出射面29bに対して垂直な面、例えば、中心軸Cを含む面の断面形状が台形である。「台形」とは、少なくとも中心軸Cが延びる方向において対向する2辺が、互いに平行である形状を意味する。したがって、「台形」は「長方形」を含む。図5では、内面22a、上面22b、及び外面22cによって囲まれる第1筒状部22の断面形状が、中心軸Cの延びる方向において対向する2辺が互いに平行であり、かつ、径方向Rに対向する2辺が互いに平行でない例を示している。しかしながら、第1筒状部22の断面形状は、中心軸Cの延びる方向において対向する2辺が互いに平行であり、かつ、径方向Rに対向する2辺が互いに平行であってもよい。すなわち、第1筒状部22の断面形状は長方形であってもよい。
The first
内面22aと光出射面29bの間には、光出射面29bよりも光入射方向C2に窪んだ窪み22eが形成されている。凹面鏡21の鍔部24は、窪み22e内に配置されている。透光性部材29と拡散板30は、窪み22e内に配置された凹面鏡21の鍔部24を挟持している。
Between the
透光性部材29において第1筒状部22の周囲には、平板部25が設けられている。平板部25の形状は、第1筒状部22の周囲を囲む形状であればよく、好ましくは円環板状である。平板部25の上面25aは、光出射面29bに平行な平面である。
A
拡散板30は、透光性材料、例えば、ガラス又は樹脂材料からなり、入射する光を拡散させて透過する。拡散板30の一方又は両方の表面に微細な凹凸を設けたり、拡散板30中に屈折率の異なる材料を分散させたりすることによって、拡散板30は光を拡散させる。拡散板30の形状は凹面鏡21及び光出射面29bを覆う形状であればよく、好ましくは円板状である。拡散板30は、光学部材20の光出射面29b側に配置されており、例えば、光出射面29bに接している。
The
カバー部材40は、鍔部41、収納部42、コーン部43を有する。カバー部材40は、不透明材料、例えば、白色樹脂材料、暗色樹脂材料又は金属材料により形成されている。カバー部材40の形状は概ね回転体であり、カバー部材40の中心軸は光学部材20の中心軸Cと略一致する。
The
鍔部41の形状は、例えば、円環板状である。鍔部41は、照明装置1を取付対象部材、例えば、部屋の天井100に対して固定するための部分である。収納部42の形状は、上面の全体と底面の中央部分が開口した円筒状であり、光源部10、光学部材20、拡散板30を内部に収納する。拡散板30の外周部は、光学部材20の平板部25と、カバー部材40の収納部42の底面により挟まれて固定される。コーン部43の形状は、収納部42から離れるにつれて直径が大きくなる円錐台形状である。コーン部43の上面及び底面は開口しており、コーン部43の内部は収納部42の内部と連通している。コーン部43の内面は、カバー部材40が白色材料からなる場合は光を乱反射し、カバー部材40が暗色材料からなる場合は光を吸収する。
The shape of the
次に、本実施形態に係る照明装置1の動作について説明する。
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。
Next, the operation of the
FIG. 6 is a diagram showing a simulation result of the trajectory of light emitted from the first light emitting element.
FIG. 7 is a diagram showing a simulation result of the trajectory of light emitted from the second light emitting element.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the trajectory of light emitted from the diffusion plate and the cover member.
第1発光素子11が点灯すると、第1発光素子11から出射した光の大部分は、開口部21aを介して凹面鏡21の内面23aに入射する。以下、凹面鏡21に入射した光を「光L1」という。内面23aは、光入射方向C2に向かって凹となるように湾曲しているため、光L1は、内面23aによって全反射されることにより、集光される。凹面鏡21から出射した光L1の半値角θHW1は、例えば、28°である。
When the first
第2発光素子12が点灯すると、第2発光素子12から出射した光の大部分は、第1筒状部22の端面である上面22bに入射する。以下、第1筒状部22に入射した光を「光L2」という。光L2の少なくとも一部は、第1筒状部22の内面22aと外面22cとで全反射を繰り返すことにより、第1筒状部22の内部を導光されると共に拡散されて、光出射面29bから出射する。第1筒状部22から出射した光L2の半値角θHW2は、例えば、70°である。光学部材20の第1筒状部22から出射する光L2の半値角θHW2は、凹面鏡21から出射する光L1の半値角θHW1よりも大きい。すなわち、θHW2>θHW1である。
When the second
このように、照明装置1においては、第1発光素子11を点灯させると、凹面鏡21によって集光された光L1が、照明装置1から出射する。これにより、半値角が小さい光を得ることができる。一方、第2発光素子12を点灯させると、第1筒状部22によって拡散された光L2が照明装置1から出射する。これにより、半値角が大きい光を得ることができる。このように、照明装置1は、点灯させる発光素子を切り替えることにより、出射光の配光角を切り替えて、照明範囲を変えることができる。
Thus, in the
光学部材20から出射した光は、拡散板30を通過する際に散乱される。これにより、使用者に第1発光素子11又は第2発光素子12が直接見えてしまうことによる「粒感」を軽減すると共に、光の出射角度に起因した「色ムラ」や「グレア」を軽減することができる。そして、拡散板30から出射した光はカバー部材40のコーン部43内に入射する。拡散板30から出射した光の一部は、コーン部43の内面に到達する。特に、配線基板15の実装面15aに対する角度が30°以下の方向に進む光は、必ずコーン部43の内面に到達する。なお、光L3は、拡散板30におけるコーン部43内に露出した部分の端から、実装面15aに対して30°の角度で出射し、コーン部43の中心軸を通過する光の軌跡を示している。コーン部43は、光L3がコーン部43の内面に入射するように、設計されている。コーン部43の内面が白色材料からなる場合は、コーン部43の内面に到達した光はコーン部43の内面によって乱反射され、照明装置1の外部に出射する。コーン部43の内面が暗色材料からなる場合は、コーン部43の内面に到達した光はコーン部43の内面によって吸収される。拡散板30から出射した光の他の一部は、コーン部43の内面には到達せずに、直接照明装置1の外部に出射する。
Light emitted from the
次に、本実施形態の効果について説明する。
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。
Next, the effects of this embodiment will be described.
The
Further, the
Further, the
According to this embodiment, the
このように、照明装置1においては、機械的な手段を設けることなく、電気的な手段のみで配光角を切り替えることができる。このため、照明装置1の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、機械的な動作がないため、切替に時間を要さず、騒音が発生することもなく、信頼性も高い。さらに、照明装置1の外観を、配光角の切替が可能であることがわからないような外観とすることができるため、部屋の天井100に取り付けてダウンライトとして使用する場合等に、インテリア性を向上させることができる。また、使用者から見て、狭角照明時と広角照明時で発光領域の位置及び面積がほとんど変わらないため、狭角照明と広角照明を切り替えたときの不連続感が少ない。
Thus, in the
また、第1発光素子11から出射した光は、凹面鏡21によって集光される。このため、第1発光素子11から出射した光がレンズ等の透光性部材によって集光される場合と比較して、第1発光素子11から出射した光をより一層効率的に取り出すことができる。また、凹面鏡21の凹面板23は、凹面鏡21の内部21bと第1筒状部22との間に介在している。このため、第1発光素子11からの光が第1筒状部22側に漏れ出ること、及び、第2発光素子12からの光が凹面鏡21の内部21b側に漏れ出ることを抑制できる。
Also, the light emitted from the first
また、本実施形態においては、凹面鏡21は金属材料からなる。金属材料から成る凹面鏡21は、耐久性に優れる。したがって、凹面鏡21は、レンズ等の樹脂部材と比較して、より一層高い出力の第1発光素子11に対応できる。
Moreover, in this embodiment, the
さらに、照明装置1においては、拡散板30から出射した光のうち、配線基板15の実装面15aに対する角度が30°以下の方向に進む光は、カバー部材40が白色材料からなる場合はコーン部43の内面によって乱反射され、カバー部材40が暗色材料からなる場合はコーン部43の内面で吸収されるため、拡散板30から照明装置1の外部に直接出射することがない。これにより、第1発光素子11及び第2発光素子12から浅い角度で出射した光が直接使用者の目に入ることを防止でき、グレアを抑えることができる。また、照明装置1においては、狭角照明用の光L1と、広角照明用の光L2とを、1つの光学部材20から出射させることができるため、発光面積を低減することができる。これにより、30°以下の光を遮断しつつ、コーン部43の高さを低くすることができ、照明装置1全体をコンパクトにすることができる。
Furthermore, in the
なお、第1発光素子11と第2発光素子12は、同時に点灯させてもよい。これにより、例えば、第2発光素子12によって部屋全体を照明しつつ、第1発光素子11によって机などの作業空間をより明るく照明することができる。この場合に、第2発光素子12から出射する光の色温度は、第1発光素子11から出射する光の色温度とは異なることが好ましい。例えば、第2発光素子12から出射する光の色温度を2700K(ケルビン)として部屋全体を電球色の光で照明しつつ、第1発光素子11から出射する光の色温度を6500Kとして机の上を白色の光で照明してもよい。
Note that the first
また、センサーを用いて人を感知することで、狭角照明と広角照明を切り替えてもよい。例えば、机などの作業空間の付近に人がいないときは、第2発光素子12のみを点灯させて部屋全体を照明し、作業空間に人がいるときは、第1発光素子11及び第2発光素子12の双方を点灯させて、作業空間を重ねて照明してもよい。または、例えば、部屋が無人のときは第1発光素子11及び第2発光素子12の双方を消灯させておき、部屋の入口に人が現れたときは、第1発光素子11のみを点灯させて、入口付近のみを局所的に照明し、人が部屋の内部に進入したときは、第1発光素子11及び第2発光素子12の双方を発光させて、部屋全体を照明してもよい。
Alternatively, narrow-angle illumination and wide-angle illumination may be switched by sensing a person using a sensor. For example, when there is no person in the vicinity of the work space such as a desk, only the second
<第1の実施形態の第1の変形例>
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。
<First Modification of First Embodiment>
Next, the 1st modification of 1st Embodiment is demonstrated.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an optical member according to this modification.
In addition, in the following description, in principle, only differences from the first embodiment will be described. Except for the matters described below, this embodiment is the same as the first embodiment. The same applies to other modifications and embodiments to be described later.
本変形例に係る光学部材20aは、透光性部材29cが第1筒状部22の内側に配置され、凹面鏡21に向かって突出する突出部26を備える点で第1の実施形態に係る光学部材20と相違する。
The
突出部26の形状は、概ね、中心軸Cを中心とする回転体である。突出部26は、第1筒状部22の内面22aの光出射方向C1側の縁部に接している。突出部26は、凹面鏡21に向かって径方向Rに平行な方向に延びている。突出部26の内側の端部には、光入射方向C2に向かって窪んだ窪み26dが設けられている。すなわち、突出部26は、光出射面29bに対して垂直な面、例えば、中心軸Cを含む面の断面形状が略L字形である。凹面鏡21の鍔部24は、窪み26d内に配置されている。透光性部材29cと拡散板30は、窪み26d内に配置された凹面鏡21の鍔部24を挟持している。
The shape of the projecting
次に、本変形例の効果について説明する。
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。
Next, the effects of this modified example will be described.
In this modification, the
<第1の実施形態の第2の変形例>
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。
<Second Modification of First Embodiment>
Next, a second modification of the first embodiment will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an optical member according to this modification.
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にファセット加工が施されている。内面23aは、ファセット加工により、複数の領域Aに区画されている。各領域Aは、平面である。各領域Aは、隣り合う他の領域Aと異なる方向に広がっている。各領域Aは、四角形であってもよいし、四角形以外の多角形であってもよい。
In the
次に、本変形例の効果について説明する。
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。
Next, the effects of this modified example will be described.
In the
<第2の実施形態>
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。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an optical member according to this embodiment.
本実施形態に係る光学部材220は、凹面鏡221及び第1筒状部222の構成において第1実施形態に係る光学部材20と相違する。
The
凹面鏡221は、透光性を持つ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。凹面板223の形状は、第1実施形態の凹面板23と同様の形状である。金属膜224は、凹面板223の内面223aに、蒸着等によって設けられている。金属膜224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。
The
第1筒状部222の形状は、窪み22eが形成されていない点以外は、第1実施形態における第1筒状部22と同様である。
The shape of the first
凹面板223、第1筒状部222、及び平板部25は、例えば、透光性を持つ樹脂材料により一体的に形成されている。凹面板223の外面223c、第1筒状部222の内面222a、上面222b、外面222c、及び平板部25の上面25aは、光出射方向C1から直接的に見える位置及び角度で配置されている。このため、射出成型等により、凹面板223、第1筒状部222、及び平板部25を一体的に形成することができる。例えば、所定の型に透光性を持つ樹脂材料を流し込んで固化させ、成形品を光出射方向C1に引き出すことにより、凹面板223、第1筒状部222、及び平板部25を一体的に形成することができる。なお、凹面板223は、第1筒状部222及び平板部25と別体であってもよい。
The
次に、本実施形態の効果について説明する。
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。
Next, the effects of this embodiment will be described.
In the
また、本実施形態に係る光学部材220においては、凹面板223の樹脂材料は透光性を持ち、凹面板223及び第1筒状部222は樹脂材料により一体的に形成されていてもよい。これにより、凹面板223を第1筒状部222等に組み付ける手間を省くことができる。
Further, in the
<第3の実施形態>
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。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to this embodiment.
本実施形態に係る発光装置350は、第1の実施形態に係る発光装置50の構成に加えて、光源部310に1以上の第3発光素子13が設けられており、光学部材320を構成する透光性部材329に第2筒状部27及び平板部28が設けられている。
In addition to the configuration of the
第3発光素子13は、例えば複数設けられており、配線基板15の実装面15a上における第2発光素子12が配置されている領域を囲む領域に、円状に配置されている。第3発光素子13は、例えば、LEDである。第3発光素子13は、第1発光素子11及び第2発光素子12から独立して点灯させることができる。
For example, a plurality of third
第2筒状部27は、平板部25の外側に設けられている。第2筒状部27は、第1筒状部22の周囲を環状に囲む透光性を持つ筒状部材である。第2筒状部27は、第3発光素子13に対応する位置に配置されており、例えば、第3発光素子13に対向する位置に配置されている。
The second
第2筒状部27の表面は、内面27a、上面27b、外面27cを含んでいる。内面27aは平板部25の上面25aと接しており、例えば、中心軸Cに対して平行である。上面27bは内面27aの周囲に配置され、内面27aと接している。上面27bは、径方向Rに平行な円環状の平面であり、第3発光素子13に対向している。上面27bは、例えば、凹面鏡21の上面23b及び第1筒状部22の上面22bと同じ平面上に位置している。外面27cは、上面27bに接し、例えば、中心軸Cに対して平行である。第2筒状部27は、例えば、中心軸Cを含む面の断面形状が長方形である。なお、第2筒状部27の断面形状は、長方形以外の台形であってもよい。
The surface of the second
第2筒状部27の内面27a及び外面27cのテーパー角、すなわち、中心軸Cとの角度は、第1筒状部22の内面22a及び外面22cのテーパー角よりも小さい。従って、第2筒状部27のテーパー比は、第1筒状部22のテーパー比よりも小さい。筒状部の「テーパー比」とは、筒状部の光入射方向C2側の端面の幅をWinとし、光出射方向C1側の端面の幅をWoutとし、筒状部の中心軸Cに沿った長さをHとしたとき、(Wout-Win)/Hで定義される値である。第1筒状部22の光入射方向C2側の端面は上面22bであり、光出射方向C1側の端面は、第1筒状部22において平板部25の上面25aと同一平面上に位置する平面である。第2筒状部27の光入射方向C2側の端面は上面27bであり、光出射方向C1側の端面は第2筒状部27において平板部28の上面28aと同一平面上に位置する平面である。例えば、第1筒状部22のテーパー比は0より大きく、かつ、0.54以下であり、第2筒状部27のテーパー比は0以上、かつ、0.1以下である。これにより、第2筒状部27から出射する光の半値角は、凹面鏡21から出射する光の半値角よりも大きくなる。
The taper angles of the
平板部28は、第2筒状部27の外側に設けられている。平板部28の上面28aは、光出射面29bに平行な円環状の平面である。平板部28の厚さは、例えば、平板部25の厚さと略同じである。第1筒状部22、平板部25、第2筒状部27、及び平板部28は、透光性材料により一体的に形成されていてもよい。
The
次に、本実施形態に係る照明装置の動作について説明する。
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。
Next, the operation of the lighting device according to this embodiment will be described.
When the third
次に、本実施形態の効果について説明する。
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。
Next, the effects of this embodiment will be described.
A
本発明は、例えば、室内用の照明装置等に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used, for example, in indoor lighting devices and the like.
1:照明装置
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
Reference Signs List 1: lighting device 10, 310: light source section 11: first light emitting element 12: second light emitting element 13: third light emitting element 15: wiring board 15a: mounting surface 20, 20a, 20b, 220, 320: optical member 21, 221: concave mirror 21a: opening 21b: inside 21c: opening 22, 222: first tubular portion 22a, 222a: inner surface 22b, 222b: upper surface 22c, 222c: outer surface 22e: depression 23, 223: concave plate 23a, 223a : inner surface 23b: upper surface 23c, 223c: outer surface 23d: end portion 24: collar portion 25: flat plate portion 25a: upper surface 26: protrusion 26d: recess 27: second cylindrical portion 27a: inner surface 27b: upper surface 27c: outer surface 28: Flat plate portion 28a: Upper surface 29, 29c, 329: Translucent member 29a: Light incident surface 29b: Light emitting surface 30: Diffusion plate 40: Cover member 41: Flange 42: Storage portion 43: Cone portion 50, 350: Light emission Apparatus 100: Ceiling 224: Metal film A: Area C: Central axis C1: Light emission direction C2: Light incidence direction L1, L2, L3: Light R: Radial direction θHW1 , θHW2 , θHW3 : Half value angle
Claims (10)
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、
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発光装置。 a concave mirror having an opening;
a translucent first cylindrical portion surrounding the concave mirror;
one or more first light emitting elements arranged at positions corresponding to the openings;
one or more second light emitting elements arranged at a position corresponding to the first cylindrical portion;
with
The light emitting device , wherein the half-value angle of the light emitted from the first tubular portion is larger than the half-value angle of the light emitted from the concave mirror .
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、
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、
を有し、
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発光装置。 a concave mirror having an opening;
a translucent first cylindrical portion surrounding the concave mirror;
one or more first light emitting elements arranged at positions corresponding to the openings;
one or more second light emitting elements arranged at a position corresponding to the first cylindrical portion;
with
The concave mirror is
a concave plate made of a resin material;
a metal film provided on the inner surface of the concave plate;
has
The resin material has translucency,
The light-emitting device , wherein the concave plate and the first tubular portion are integrally formed from the resin material .
前記凹面鏡を囲む透光性を持つ第1筒状部と、
前記第1筒状部を囲む透光性を持つ第2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、
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発光装置。 a concave mirror having an opening;
a translucent first cylindrical portion surrounding the concave mirror;
a translucent second cylindrical portion surrounding the first cylindrical portion;
one or more first light emitting elements arranged at positions corresponding to the openings;
one or more second light emitting elements arranged at a position corresponding to the first cylindrical portion;
one or more third light emitting elements arranged at a position corresponding to the second tubular portion;
with
Each of the first tubular portion and the second tubular portion has a trapezoidal cross-sectional shape on a plane perpendicular to the light emitting surface, and the taper angle of the second tubular portion is the first tubular shape. light-emitting device smaller than the taper angle of the part .
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、
前記発光装置は、
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、
を有する照明装置。 a light emitting device;
a diffusion plate arranged at a position where light emitted from the light emitting device is incident;
a cover member that covers side surfaces of the light emitting device and the diffusion plate;
with
The light emitting device
a concave mirror having an opening;
a translucent first cylindrical portion surrounding the concave mirror;
one or more first light emitting elements arranged at positions corresponding to the openings;
one or more second light emitting elements arranged at a position corresponding to the first cylindrical portion;
lighting device.
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、
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光学部材。
a concave mirror that has an opening and collects light incident through the opening;
a first tubular portion disposed around the concave mirror, having translucency, and guiding light by totally reflecting inside the light incident from the end face;
with
The optical member , wherein a half-value angle of light emitted from the first cylindrical portion is larger than a half-value angle of light emitted from the concave mirror .
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