JP2009026531A - 照明体 - Google Patents
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Abstract
【課題】装飾性に優れ演出効果も発揮する照明体を提供すること。
【解決手段】第1凹放物面で規定され、該第1凹放物面の頂部に相当する位置に光透過孔を有する第1光反射面と、その回転対称軸が前記第1凹放物面の回転対称軸に一致する第2凹放物面で規定され、前記第1光反射面に対向する第2光反射面と、光出射側が前記第1光反射面に対向した状態で、前記第1凹放物面の焦点位置に配置されるLED光源と、を備える照明体とする。
【選択図】図3
【解決手段】第1凹放物面で規定され、該第1凹放物面の頂部に相当する位置に光透過孔を有する第1光反射面と、その回転対称軸が前記第1凹放物面の回転対称軸に一致する第2凹放物面で規定され、前記第1光反射面に対向する第2光反射面と、光出射側が前記第1光反射面に対向した状態で、前記第1凹放物面の焦点位置に配置されるLED光源と、を備える照明体とする。
【選択図】図3
Description
本発明は照明体に関する。詳しくは、LED光源を使用した照明体に関する。
高輝度化を始めとする様々な技術革新を背景としてLED光源の用途が拡がりをみせている。中でも「照明」は最も注目される用途であり、一部の照明用途には既にLED光源が利用されている。照明用途では、所望の態様の光を照明対象に照射することが要求される。従って、これまでは光の制御に関する技術の開発・改良に力が注がれてきた(例えば特許文献1を参照)。特許文献1にはLED光源からの光をレンズで制御する技術が開示されている。一方、照明用途では通常、光源自体を積極的に見せるような構成は採用されない。むしろ意匠性の低下を防止すべく、光源が視認されないように何らかの対策を講じることが多い。
本願発明に直接関係するものではないが、ホログラフィーを用いて画像を浮き上がった状態で観察できるようにする技術が開発されている(例えば特許文献2〜3を参照)。
特開2001−44515号公報
特開2006−195009号公報
特開2006−343436号公報
特開2006−343438号公報
本願発明に直接関係するものではないが、ホログラフィーを用いて画像を浮き上がった状態で観察できるようにする技術が開発されている(例えば特許文献2〜3を参照)。
以上の背景の下、装飾性に優れ演出効果も発揮する照明体を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明は次の構成からなる。即ち、
第1凹放物面で規定され、該第1凹放物面の頂部に相当する位置に光透過孔を有する第1光反射面と、
その回転対称軸が前記第1凹放物面の回転対称軸に一致する第2凹放物面で規定され、前記第1光反射面に対向する第2光反射面と、
光出射側が前記第1光反射面に対向した状態で、前記第1凹放物面の焦点位置に配置されるLED光源と、
を備える照明体である。
第1凹放物面で規定され、該第1凹放物面の頂部に相当する位置に光透過孔を有する第1光反射面と、
その回転対称軸が前記第1凹放物面の回転対称軸に一致する第2凹放物面で規定され、前記第1光反射面に対向する第2光反射面と、
光出射側が前記第1光反射面に対向した状態で、前記第1凹放物面の焦点位置に配置されるLED光源と、
を備える照明体である。
本発明の構成によれば、まずLED光源からの光の一部が第1光反射面で反射される。LED光源が第1光反射面の焦点位置に配置されること及び第1光反射面の形状が凹放物面であることから、第1光反射面による反射で生じた光は平行光となる。当該平行光は、第1光反射面に対向する第2光反射面に反射されることになるが、第2光反射面の形状も凹放物面であることから、第2光反射面による反射で生じた光は集光し、像を結ぶ。即ち、LED光源の虚像を生成する。これによって、LED光源が虚像として浮き上がった状態で観察されることになり、照明効果や装飾的効果はもとより演出効果も発揮される。
本発明は2つの光反射面(第1光反射面及び第2光反射面)を備える。第1光反射面は第1凹放物面で規定される面である。つまり、第1光反射面の形状は、第1凹放物面の一部の形状(部分凹放物面)である。
第1光反射面では、第1凹放物面の頂部に相当する位置に光透過孔(以下、「主光透過孔」という)が設けられている。主光透過孔からは、第1光反射面による反射及び第2光反射面による反射によって生じた光が外部に取り出される。即ち、主光透過孔はLED光源の虚像の生成に利用される。また、LED光源の光の一部は直接(第1光反射面及び第2光反射面による反射を経た後ではなく)主光透過孔から外部に取り出されることになる。主光透過孔の大きさは特に限定されない。主光透過孔の大きさの設定においては、そこからの光取り出し量、生成されるLED光源の虚像(以下、「LED光源の虚像」のことを省略して「虚像」という)の状態などが考慮される。主光透過孔が小さすぎれば、主光透過孔を介して十分な光を取り出すことができず照明効果や装飾効果が減少する。また、虚像も現れにくくなる。一方、主光透過孔が大きすぎると、第1光反射面によって反射される光の量を十分に確保できず、虚像が現れにくくなる。例えば、第1光反射面全体の面積の3%〜40%に相当する面積の主光透過孔を設ければよい。好ましくは、第1光反射面全体の面積の5%〜10%に相当する面積の主光透過孔を設ける。
主光透過孔の形状も特に限定されない。主光透過孔の形状の例として円形、三角形や四角形などの多角形、星形などを挙げることができる。好ましくは第1凹放物面の頂点に相当する位置を中心とした円形状の主光透過孔とする。状態のよい虚像を生成することができ、光の取り出し率も向上するからである。
第1光反射面と同様に第2光反射面も凹放物面(第2凹放物面)で規定される。第2凹放物面はその回転対称軸が第1凹放物面の回転対称軸に一致する凹放物面である。また、第2凹放物面と第1凹放物面は対向する位置関係にあり、従って第2凹放物面で規定される第2光反射面は第1凹放物面で規定される第1光反射面に対向することになる。
第1凹放物面と第2凹放物面の焦点距離はいずれも特に限定されない。但し、第2凹放物面の焦点距離が、第1凹放物面の焦点距離よりも長いことが好ましい。かかる条件を満たす場合、第2光反射面による反射光が結像する位置は、第1光反射面と第2光反射面の間にはなく、第2光反射面からみて第1光反射面よりも前方にある。即ち、第1光反射面を越えた位置に結像、即ち虚像が現れる。従って、外部に飛び出した状態(換言すれば浮き上がった状態)の虚像が観察されることになり、高い演出効果が奏される。
第1凹放物面の焦点距離と第2凹放物面の焦点距離の関係は後者が前者の例えば1.2倍〜5倍、好ましくは1.5倍〜3倍である。第1凹放物面の焦点距離と第2凹放物面の焦点距離の差が小さすぎると、虚像が浮き上がって見えるという本発明の効果を発揮し難くなり、逆に大きすぎると虚像の結像位置が遠くなるために光量不足が生じ、明瞭な虚像を得にくい。
一方、第1凹放物面の焦点が第2凹放物面の頂点に一致することが好ましい。後述の通り、第1凹放物面の焦点にはLED光源が配置されるところ、当該形態によればLED光源の位置が第2凹放物面の頂点にも一致する。これによってLED光源と第1光反射面が適度に離間することになり、LED光源からの光の内、適当な量の光が第1光反射面に照射し、良好な状態の虚像の生成を促す。尚、LED光源は指向性の高い光を出射することから、LED光源が第1凹放物面に近接した位置にあれば十分量の光を第1光反射面に照射することができない。これとは逆にLED光源が第2凹放物面の頂点位置よりも第1凹放物面から離れた位置にあれば、LED光源からの光の一部が第2光反射面によって遮断されるおそれがあり、光利用率が低下する。第2光反射面に光透過孔を設けることにすれば、このような第2光反射面による光の遮断を防止することができるものの、この場合には第2光反射面による反射作用が犠牲になり(第1光反射面による光反射光が入射する面積が減少する)、光利用率の低下を招く。
第1光反射面及び第2光反射面はいずれも、鏡面反射する面であることが好ましい。反射の際の光の損失を抑えるためである。一方で鏡面であることは好ましい反射作用を生じさせ、虚像の生成を促す。
本発明の好ましい一形態では第1光反射面が半透過面である。「半透過面」とは反射と透過といった、相反する二つの機能を併せ持つ面をいい、ハーフミラー面とも呼ばれる。第1光反射面を半透過面とすれば、LED光源からの光の一部が第1光反射面を透過し、外部照射する。従って、外部からは第1光反射面部分が発光するように観察され、独特な照明効果を醸し出す。一方、第1光反射面を半透過面にすれば内部構造が外部から観察されないようにすることもできる。従って、意匠性が向上するとともに、LED光源の点灯時においては突如として光が現れるという意外性も演出できる。
半透過面は例えば所定膜厚の金属層(Al(アルミ)、Ag(銀)、Au(金)又はこれらの合金などの層)によって形成される。また、金属層と光透過性の樹脂などからなる保護層とを順次積層することにより半透過面を形成することもできる。このような半透過面の形成方法の一例を示す。まずAl薄膜からなる金属層を形成する。金属層はハーフミラー効果が得られるような厚さとする。例えば、金属層を光の透過率が約15〜20%となるような厚さとすることができる。続いて、エポキシ樹脂等の透明な樹脂を印刷、塗布等により金属層に重ねて形成し保護層とする。半透過面の構成、及び形成方法はこれに限られず公知のものをそれぞれ採用できる。また、保護層の表面、又は金属層と保護層との間などにインク層を設けることもできる。インク層は例えば黄色等の色のインクを印刷、塗布等することにより形成することができる。
第1光反射面と同様に半透過面で第2光反射面を構成することも可能であるが、第2光反射面に到達する光は基本的には第1光反射面による反射を経た光のみでありその光量が少ないこと、及び虚像の生成の目的においては可能な限り多くの光を反射する方が有利であることから、光を透過しない高反射率の面で第2光反射面を構成することが好ましい。
主光透過孔(虚像の生成に利用される光透過孔)に加え、1又は複数個の光透過孔を第1反射面に設けても良い。このような光透過孔を設ければ、そこを通ってLED光源の光が外部に取り出され、特有の照明効果を奏する。即ち、光透過孔からLED光源の光が効率的に取り出される結果、光透過孔部分が高輝度に発光する(第1光反射面が半透過面の場合は光透過孔部分と他の部分との間に輝度差が感得される)。
(LED光源)
本発明の照明体では光源としてLED光源を使用する。LED光源は小型であること、駆動電力が小さいこと、発熱量が少ないこと、長寿命であることなど様々な利点を有する。LED光源の種類は特に限定されず、砲弾タイプ(レンズタイプ)、表面実装(SMD)タイプ型、チップオンボード(COB)タイプ等、種々のタイプのLED光源を採用できる。LED光源の発光色は任意に選択できる。例えば、白色、赤、橙、緑、青等の可視領域の発光波長を有するLED光源を採用できる。
LEDチップの光の一部を蛍光体で波長変換し、LEDチップの光と蛍光とが混合した光を放射するLED光源を使用することもできる。蛍光体は例えばLED光源の封止樹脂に含有させることができる。封止樹脂の表面に蛍光体を含む層を設けてもよい。
同種又は異種のLEDチップが複数個内蔵されたLEDランプを使用することもできる。例えば、赤、緑、青の各色のLEDチップを一つの基板上にマウントしたLEDランプを用い、各LEDチップの発光態様を制御すれば、所望の色を発光させることができる。これにより、所望の発光色を発光する照明体が構成される。
本発明の照明体では光源としてLED光源を使用する。LED光源は小型であること、駆動電力が小さいこと、発熱量が少ないこと、長寿命であることなど様々な利点を有する。LED光源の種類は特に限定されず、砲弾タイプ(レンズタイプ)、表面実装(SMD)タイプ型、チップオンボード(COB)タイプ等、種々のタイプのLED光源を採用できる。LED光源の発光色は任意に選択できる。例えば、白色、赤、橙、緑、青等の可視領域の発光波長を有するLED光源を採用できる。
LEDチップの光の一部を蛍光体で波長変換し、LEDチップの光と蛍光とが混合した光を放射するLED光源を使用することもできる。蛍光体は例えばLED光源の封止樹脂に含有させることができる。封止樹脂の表面に蛍光体を含む層を設けてもよい。
同種又は異種のLEDチップが複数個内蔵されたLEDランプを使用することもできる。例えば、赤、緑、青の各色のLEDチップを一つの基板上にマウントしたLEDランプを用い、各LEDチップの発光態様を制御すれば、所望の色を発光させることができる。これにより、所望の発光色を発光する照明体が構成される。
LED光源はその光出射側が第1光反射面に対向した状態で、第1凹放物面の焦点位置に配置される。当該配置態様を採用することによってLED光源から第1光反射面へと光が照射するとともに、第1光反射面による反射で生ずる光が平行光になる。当該平行光は次いで第2光反射面による反射を受けた後、集光して像を結ぶ。
好ましくは、LED光源の光軸が第1凹放物面の頂点を通るようにLED光源を配置する。このようにすれば、第1凹放物面で規定される第1光反射面に対して、第1凹放物面の頂点位置を中心とした対称的な配光が行われることから、虚像の生成に有利である。
(導光体の使用)
本発明の一形態では導光体の表面に第1光反射面と第2光反射面が形成される。この形態で使用される導光体の一例では、第1凹放物面に対応する凸放物面からなる上面と、第2凹放物面に対応する凸放物面からなる下面を有する。そして、導光体の上面に光反射層を形成し、これを第1光反射面とする。同様に導光体の下面に光反射層を形成し、これを第2光反射面とする。
本発明の一形態では導光体の表面に第1光反射面と第2光反射面が形成される。この形態で使用される導光体の一例では、第1凹放物面に対応する凸放物面からなる上面と、第2凹放物面に対応する凸放物面からなる下面を有する。そして、導光体の上面に光反射層を形成し、これを第1光反射面とする。同様に導光体の下面に光反射層を形成し、これを第2光反射面とする。
本発明では、表裏の関係にある凹放物面と凸放物面を表現するために用語「対応する」を使用する。従って、特定の凹放物面に対応する凸放物面とは、当該凹放物面と表裏の関係にある凸放物面のことである。この逆も同様である。尚、対応する凹放物面と凸放物面は一の放物線で規定される(規定する放物線が一致する)。
2つの導光体(本発明では、「第1導光体」及び「第2導光体」と呼ぶ)を用いて第1光反射面及び第2光反射面を形成することも可能である。この場合の一例を示すと、第1凹放物面に対応する凸放物面からなる上面を有する導光体(第1導光体)と、第2凹放物面に対応する凸放物面からなる下面を有する導光体(第2導光体)を用意する。そして第1導光体の上面に光反射層を形成し、これを第1光反射面とする。同様に第2導光体の下面に光反射層を形成し、これを第2光反射面とする。第1導光体及び第2導光体は、前者の下面と後者の上面が対向する位置関係で配置される。この形態では第1導光体及び第2導光体を配置した際、外側となる面の上に各反射面が形成されるが、内側となる面の上に片方の反射面又は両反射面を形成することにしてもよい。例えば、第1凹放物面で規定される下面を有する第1導光体を用意し、当該導光体の下面に光反射層を形成し、これを第1光反射面とする。第2反射面については上記の形態と同様に第2導光体の下面に形成する。他の例では、第2凹放物面で規定される上面を有する第2導光体を用意し、当該導光体の上面に光反射層を形成し、これを第2光反射面とする。第1光反射面については上記の形態と同様に第1導光体の上面に形成する。更に他の例では、第1凹放物面で規定される下面を有する第1導光体を用意し、当該導光体の下面に光反射層を形成し、これを第1光反射面とするとともに、第2凹放物面で規定される上面を有する第2導光体を用意し、当該導光体の上面に光反射層を形成し、これを第2光反射面とする。
以上の各例のように2つの導光体を使用する場合、第1導光体に貫通孔を穿設し、これを主光透過孔として利用するようにしてもよい。かかる形態では、主光透過孔を通過する際に光の屈折が生じないことから、各導光体の形状を簡素化でき、設計上及び製造上好ましい。
以上の各例のように2つの導光体を使用する場合、第1導光体に貫通孔を穿設し、これを主光透過孔として利用するようにしてもよい。かかる形態では、主光透過孔を通過する際に光の屈折が生じないことから、各導光体の形状を簡素化でき、設計上及び製造上好ましい。
導光体の材質はLED光源の光に対して透過性であれば特に限定されない。導光体の材料としては例えば、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート樹脂、ガラス等を用いることができる。
導光体は必ずしも無色透明である必要はなく、必要な透過性が得られればよい。例えば有色透明の導光体を用いることにしてもよい。
導光体は必ずしも無色透明である必要はなく、必要な透過性が得られればよい。例えば有色透明の導光体を用いることにしてもよい。
以上のように導光体を使用する場合、LED光源を導光体に内包させるとよい。導光体へ入射する際の光の損失を抑えることができるからである。LED光源の素子構造が導光体に完全に埋設していることが好ましい。インモールド成形法を利用すればこのような構成を容易に作製することができる。尚、導光体にLED光源用の凹部を設け、当該凹部内にLED光源が嵌め込まれるような構成についても、「導光体にLED光源が内包された状態」とする。
第1光反射面又は第2光反射面を構成する光反射層は、光反射率の高い材料の蒸着、メッキ、塗布などによって形成することができる。金属材料としてはAl(アルミ)、Ag(銀)、Au(金)又はこれらの合金などを用いることができる。
以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。
以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。
本発明の実施例の一つである照明体1を図1〜3に示す。図1は照明体1の斜視図、図2は同上面図、図3は同断面図(図2のA−A線位置での断面)である。照明体1は室内装飾や屋外装飾のための照明具ないし発光体として利用される。
照明体1はレンズ(導光体)10及びLEDランプ20を備える。レンズ10は透明アクリル樹脂製の中実レンズであり、その外形は略円盤状である。詳しくは、レンズ10の外形は上面11側、下面12側ともに凸放物面である。
照明体1はレンズ(導光体)10及びLEDランプ20を備える。レンズ10は透明アクリル樹脂製の中実レンズであり、その外形は略円盤状である。詳しくは、レンズ10の外形は上面11側、下面12側ともに凸放物面である。
レンズ上面11には中央部と縁部を除いて光反射層が形成されている。当該光反射層によって、レンズ10内側に対する反射面(第1光反射面11a)が形成される。第1光反射面11aの形成領域を図2では斜線で示し、図3では矢印aで示す。第1光反射面11aが形成されない、レンズ上面11の中央部は半径rが6mmの円形状である。当該中央部は光透過孔14として利用され、その面積は第1光反射面11aの形成領域の面積の約1/60である。尚、レンズ10の半径Rは約45mmである。
第1光反射面11aはレンズ上面11に対応する形状、即ち凹放物面形状となる。第1光反射面11aはAlの蒸着(厚さ約40nm)によって形成されたハーフミラー面である。従って、LEDランプ20が非点灯状態では、第1光反射面11aが金属調に観察されるとともに、LEDランプ20が点灯した際には第1光反射面11aを通って光が外部に放射する。
レンズ10の下面12側の中央にはLEDランプ20を収容するための凹部13が設けられている。当該凹部13はLEDランプ20の封止樹脂の外形に合わせた曲面形状を有する。当該凹部13に収容されることによってLEDランプ20はレンズ10に内包された状態となる。凹部13を除いて、レンズ10の下面12には光反射層が形成されている。この光反射層によって、レンズ10の内側に対する反射面(第2光反射面12a)が形成される。第2光反射面12aの形成領域を図3では矢印bで示す。第2光反射面12aはレンズ下面12に対応する形状、即ち凹放物面となる。第2光反射面12aはAlの蒸着(厚さ約100nm)によって形成された光反射面である。第2光反射面12aは、第1光反射面11aとは異なり、ハーフミラー面ではなく(即ち反射率が高く、光透過率は極めて低い)LEDランプ20からの光を効率的に反射する。
以下、説明の便宜上、第1光反射面11aを規定する凹放物面を第1凹放物面と呼び、第2光反射面12aを規定する凹放物面を第2凹放物面と呼ぶ。第1凹放物面は式y=−ax2で表され、焦点距離l1が約29mmの凹放物面である。他方、第2放物面は式y=bx2−1/(4a)で表され、焦点距離l2が約36mmの凹放物面である。このように第1凹放物面の焦点距離l1よりも第2凹放物面の焦点距離l2の方が長い。
この実施例では、第1光反射面11aを規定する第1凹放物面の焦点位置と、第2光反射面12aを規定する第2凹放物面の頂点位置が一致する。従って、第1凹放物面と第2凹放物面は共通の回転対称軸(図3の符号A)を有する。
この実施例では、第1光反射面11aを規定する第1凹放物面の焦点位置と、第2光反射面12aを規定する第2凹放物面の頂点位置が一致する。従って、第1凹放物面と第2凹放物面は共通の回転対称軸(図3の符号A)を有する。
LEDランプ20は青色LEDチップを内蔵し、レンズを有するLEDランプである。LEDランプ20は、第1光反射面11aを規定する第1凹放物面の焦点位置に配置される。ここで、上記の通り第1凹放物面の焦点位置と第2凹放物面の頂点位置は一致する。従って、LEDランプ20の位置は第1凹放物面の焦点位置であり、且つ第2凹放物面の頂点位置である。
一方、LEDランプ20の光軸はレンズ上面11の頂点(即ち第1凹放物面の頂点)を通り、第1凹放物面及び第2凹放物面の回転対称軸に一致する。LEDランプ20は外部電源(電池やバッテリーなど)に接続される(図示せず)。LEDランプ20には点灯状態を制御する制御回路も接続される(図示せず)。
一方、LEDランプ20の光軸はレンズ上面11の頂点(即ち第1凹放物面の頂点)を通り、第1凹放物面及び第2凹放物面の回転対称軸に一致する。LEDランプ20は外部電源(電池やバッテリーなど)に接続される(図示せず)。LEDランプ20には点灯状態を制御する制御回路も接続される(図示せず)。
続いて照明体1の照明態様を説明する。まず、LEDランプ20が非点灯状態のときには、レンズ10の上面11側及び下面12側ともに、一部の領域(光透過孔14など、光反射層が形成されない領域)を除き、金属調で観察される。LEDランプが給電を受けて発光すると、直上方向(光軸方向)に出射した光はレンズ10内を進行し、光透過孔14を通って外部に放射する。この放射光はLEDランプ10の虚像の生成にも利用される。
一方、LEDランプ20から斜め上方に出射した光はレンズ10内を進行し、レンズ上面11に形成された第1光反射面11a(ハーフミラー面)でその一部が反射される。反射光は平行光となって下方へと進行し、レンズ下面12に形成された第2光反射面12aによる反射を受ける。その結果生じた光が光透過孔12を通って外部に放射し、そして集光することで像を結ぶ。即ちLEDランプ20の虚像を生成する。これによって、LEDランプ20が虚像として浮き上がった状態で観察される。換言すれば、レンズ上面11から所定距離置いた位置に疑似発光点が生ずる。
一方、LEDランプ20から斜め上方に出射した光の内の一部は第1光反射層11a(ハーフミラー面)を透過して外部に放射する。これによって、レンズ上面11において第1光反射層11aが形成された領域からも弱い光の放射が認められることになる。また、レンズ10の導光作用によって、レンズ上面11の縁部からも光が放射する。尚、エッジ効果が奏される結果、縁部には、第1光反射層11aが形成された領域よりも高輝度の光が観察される。
一方、LEDランプ20から斜め上方に出射した光の内の一部は第1光反射層11a(ハーフミラー面)を透過して外部に放射する。これによって、レンズ上面11において第1光反射層11aが形成された領域からも弱い光の放射が認められることになる。また、レンズ10の導光作用によって、レンズ上面11の縁部からも光が放射する。尚、エッジ効果が奏される結果、縁部には、第1光反射層11aが形成された領域よりも高輝度の光が観察される。
以上のように照明体1ではLEDランプ20が点灯すると、レンズ10から飛び出すように突如として発光点が現れるとともにレンズ10の上面11側が弱い光で発光することになり、意外性及び演出性に富む照明態様が得られる。
ところで、照明体1では、第1光反射面11aを規定する第1凹放物面の焦点位置、且つ第2光反射面12aを規定する第2凹放物面の頂点位置にLEDランプを配置した。これによって、くっきりとした虚像の生成が可能になり、光の利用率も向上する。また、LEDランプ20の光軸がレンズ上面11の頂点(即ち第1凹放物面の頂点)を通るようにしたことから、当該頂点を中心としたバランスの良い配光が行われる。このことも虚像の生成に有利に働く。
虚像の生成位置は、第1光反射面11aを規定する第1凹放物面の焦点距離と、第2光反射面12aを規定する第2凹放物面の焦点距離の関係に依存する。これら2つの焦点距離の差を大きくすれば虚像の生成位置を調整可能である。例えば、焦点距離の差を大きくすれば一層浮き上がった状態の虚像を生成することができる。
照明体1ではレンズ10の平面視形状は円であるが(図2)、これに限るものではない。一例として、花びら様の平面視形状を有するレンズ30を図4に示す。レンズ30は平面視において、円弧が連続した形状の外縁31を有する。
レンズ上面11において光反射層を形成する領域の位置、面積、形状など、及びレンズ上面11の中央部に設けられる光透過孔14の面積、形状などは、所望の虚像が生成される限りにおいて特に限定されない。例えば図4のレンズ30では、レンズ10に比較して光反射層32(斜線部)を形成する領域を少なくしている。また、光透過孔33の形状として略星形を採用している。
虚像の生成に利用される光透過孔(即ちレンズ中央部の光透過孔)以外にも光透過孔を設けることにしてもよい。例えば図4のレンズ(導光体)30では、光透過孔33に加え、合計5個の光透過孔34(星形)を設けている。光透過孔34ではLEDランプからの光の一部が直接取り出される。従って、光透過孔34には高輝度の発光が観察される。ここで、レンズ30の上面に形成される光反射層32をハーフミラー面ではなく、下面側の光反射層と同様の光反射層(LEDランプの光を実質的に透過しない)にすれば、光反射層32形成領域からは光が放射せず、光透過孔34のみから光が放射するようになる。
照明体1では中実のレンズ10を用いることにしたが、図5及び図6に示すように、2つの導光体を組合せた中空の構造体によっても、照明体1と同様の照明効果を得ることが可能である。図5の例(照明体40)では、第1凹放物面で規定される下面を有するレンズ(導光体)41と、第2凹放物面で規定される上面を有するレンズ(導光体)45が使用される。レンズ41とレンズ45は両者の縁部で接続(例えば融着や溶着による)されている。レンズ41の下面42には中央部を除いてハーフミラー面43が形成されている。一方のレンズ45では、LEDランプ20を収容するために中央部に所定径の孔48が設けられている。また、導光体45の上面46には光反射面47が形成されている。
照明体40では、レンズ41の下面42に形成されたハーフミラー面43による反射、及びレンズ45の上面46に形成された光反射面47による反射によって生じた光がレンズ41の中央部44を通って外部に取り出されることによって集光し、LEDランプ20の虚像を生成する。
照明体40では、レンズ41の下面42に形成されたハーフミラー面43による反射、及びレンズ45の上面46に形成された光反射面47による反射によって生じた光がレンズ41の中央部44を通って外部に取り出されることによって集光し、LEDランプ20の虚像を生成する。
図6の例(照明体50)では凸放物面(第1凹放物面に対応する凸放物面)で規定される上面52を有し、中央部に所定径の孔54が設けられたレンズ(導光体)51と、凸放物面(第2凹放物面に対応する凸放物面)で規定される下面56を有し、中央部に所定径の孔58が設けられたレンズ(導光体)55が使用される。レンズ51の孔54は光の取り出しに利用され、レンズ55の孔58はLEDランプ20の収容に利用される。レンズ51の上面52には全体に亘ってハーフミラー面53が形成されている。他方、レンズ55の下面56には光反射面57が形成されている。尚、照明体40と同様に、これら2つのレンズ51、55の縁部同士は接続されている。
照明体50では、レンズ51の上面52に形成されたハーフミラー面53による反射、レンズ55の下面56に形成された光反射面57による反射によって生じた光がレンズ51の孔54を通って外部に取り出されることによって集光し、LEDランプ20の虚像を生成する。
尚、照明体40及び50において、特に説明しない部材・要素については、照明体1の対応する説明が援用される。
照明体50では、レンズ51の上面52に形成されたハーフミラー面53による反射、レンズ55の下面56に形成された光反射面57による反射によって生じた光がレンズ51の孔54を通って外部に取り出されることによって集光し、LEDランプ20の虚像を生成する。
尚、照明体40及び50において、特に説明しない部材・要素については、照明体1の対応する説明が援用される。
図5の例ではハーフミラー面43と光反射面47の両者を照明体の内側に形成し、図6の例ではハーフミラー面53と光反射面57の両者を照明体の外側に形成した。ハーフミラー面と光反射面の形成位置はこの例に限られるものではない。即ち、ハーフミラー面を照明体の内側(即ちレンズの下面)に形成し、光反射面を照明体の外側(即ちレンズの下面)に形成することにしてもよく、或いはこの逆の態様で両者を形成することにしてもよい。
以上の各照明体ではLED光源として、レンズを有する砲弾型LEDランプを使用したが、LED光源の種類は特に限定されない。例えば砲弾型LEDランプに代えて表面実装型又はチップオンボードタイプのLEDランプを使用することが可能である。また、LED光源の発光色は用途に応じて選択されるものである。異なる発光色のLEDチップを組み合わせて搭載したLEDランプ(例えば、RGB各色のLEDチップを搭載した、いわゆる3イン1タイプのLEDランプ)を使用することにし、多色発光可能な照明体を構成することも可能である。
外部電源を利用してLEDランプを駆動するのではなく、電池などを内蔵することにしてもよい。
外部電源を利用してLEDランプを駆動するのではなく、電池などを内蔵することにしてもよい。
本発明の照明体は室内装飾、屋外装飾など、様々な用途に利用可能である。用途の例として、インテリアランプ、クリスマスツリー用の装飾体、屋外イルミネーション用の装飾体を挙げることができる。
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
次の事項を開示する。
(1)前記第1光反射面が、前記第1凹放物面に対応する凸放物面からなる上面を有する第1導光体の該上面に形成された光反射層からなり、
前記第2光反射面が、前記第2凹放物面に対応する凸放物面からなる下面を有する第2導光体の該下面に形成された光反射層からなり、
前記第1導光体の下面と前記第2導光体の上面が対向する、請求項1〜5のいずれかに記載の照明体。
(2)前記第1光反射面が、前記第1凹放物面で規定される下面を有する第1導光体の該下面に形成された光反射層からなり、
前記第2光反射面が、前記第2凹放物面に対応する凸放物面からなる下面を有する第2導光体の該下面に形成された光反射層からなり、
前記第1導光体の下面と前記第2導光体の上面が対向する、請求項1〜5のいずれかに記載の照明体。
(3)前記第1光反射面が、前記第1凹放物面に対応する凸放物面からなる上面を有する第1導光体の該上面に形成された光反射層からなり、
前記第2光反射面が、前記第2凹放物面で規定される上面を有する第2導光体の該上面に形成された光反射層からなり、
前記第1導光体の下面と前記第2導光体の上面が対向する、請求項1〜5のいずれかに記載の照明体。
(4)前記第1光反射面が、前記第1凹放物面で規定される下面を有する第1導光体の該下面に形成された光反射層からなり、
前記第2光反射面が、前記第2凹放物面で規定される上面を有する第2導光体の該上面に形成された光反射層からなり、
前記第1導光体の下面と前記第2導光体の上面が対向する、請求項1〜5のいずれかに記載の照明体。
(5)前記光透過孔が、前記第1導光体に穿孔された貫通孔からなる、(1)〜(4)のいずれか一項に記載の照明体。
(6)前記LED光源が砲弾型LEDランプである、(1)〜(5)のいずれか一項に記載の照明体。
(7)前記光透過孔が、前記第1凹放物面の頂点に相当する位置を中心とした円形である、(1)〜(6)のいずれか一項に記載の照明体。
(8)前記第1光反射面が、前記光透過孔に加え、1又は複数個の光透過孔を有する、(1)〜(7)のいずれか一項に記載の照明体。
(1)前記第1光反射面が、前記第1凹放物面に対応する凸放物面からなる上面を有する第1導光体の該上面に形成された光反射層からなり、
前記第2光反射面が、前記第2凹放物面に対応する凸放物面からなる下面を有する第2導光体の該下面に形成された光反射層からなり、
前記第1導光体の下面と前記第2導光体の上面が対向する、請求項1〜5のいずれかに記載の照明体。
(2)前記第1光反射面が、前記第1凹放物面で規定される下面を有する第1導光体の該下面に形成された光反射層からなり、
前記第2光反射面が、前記第2凹放物面に対応する凸放物面からなる下面を有する第2導光体の該下面に形成された光反射層からなり、
前記第1導光体の下面と前記第2導光体の上面が対向する、請求項1〜5のいずれかに記載の照明体。
(3)前記第1光反射面が、前記第1凹放物面に対応する凸放物面からなる上面を有する第1導光体の該上面に形成された光反射層からなり、
前記第2光反射面が、前記第2凹放物面で規定される上面を有する第2導光体の該上面に形成された光反射層からなり、
前記第1導光体の下面と前記第2導光体の上面が対向する、請求項1〜5のいずれかに記載の照明体。
(4)前記第1光反射面が、前記第1凹放物面で規定される下面を有する第1導光体の該下面に形成された光反射層からなり、
前記第2光反射面が、前記第2凹放物面で規定される上面を有する第2導光体の該上面に形成された光反射層からなり、
前記第1導光体の下面と前記第2導光体の上面が対向する、請求項1〜5のいずれかに記載の照明体。
(5)前記光透過孔が、前記第1導光体に穿孔された貫通孔からなる、(1)〜(4)のいずれか一項に記載の照明体。
(6)前記LED光源が砲弾型LEDランプである、(1)〜(5)のいずれか一項に記載の照明体。
(7)前記光透過孔が、前記第1凹放物面の頂点に相当する位置を中心とした円形である、(1)〜(6)のいずれか一項に記載の照明体。
(8)前記第1光反射面が、前記光透過孔に加え、1又は複数個の光透過孔を有する、(1)〜(7)のいずれか一項に記載の照明体。
1、2、40、50 照明体
10、30、41、45、51、55 レンズ(導光体)
11a、43、53 第1光反射面(ハーフミラー面)
12a、47、57 第2光反射面
13 凹部(LEDランプの収容部)
20 LEDランプ
14、33、34、44 光透過孔
48、54、58 貫通孔
10、30、41、45、51、55 レンズ(導光体)
11a、43、53 第1光反射面(ハーフミラー面)
12a、47、57 第2光反射面
13 凹部(LEDランプの収容部)
20 LEDランプ
14、33、34、44 光透過孔
48、54、58 貫通孔
Claims (10)
- 第1凹放物面で規定され、該第1凹放物面の頂部に相当する位置に光透過孔を有する第1光反射面と、
その回転対称軸が前記第1凹放物面の回転対称軸に一致する第2凹放物面で規定され、前記第1光反射面に対向する第2光反射面と、
光出射側が前記第1光反射面に対向した状態で、前記第1凹放物面の焦点位置に配置されるLED光源と、
を備える照明体。 - 前記第2凹放物面の焦点距離が、前記第1凹放物面の焦点距離よりも長い、請求項1に記載の照明体。
- 前記第1凹放物面の焦点が前記第2凹放物面の頂点に一致する、請求項1又は2に記載の照明体。
- 前記LED光源の光軸が前記第1凹放物面の頂点を通る、請求項1〜3のいずれか一項に記載の照明体。
- 前記第1光反射面が半透過面である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の照明体。
- 前記第1凹放物面に対応する凸放物面からなる上面と、前記第2凹放物面に対応する凸放物面からなる下面とを有する導光体が備えられ、
前記第1光反射面が、前記上面に形成された光反射層からなり、
前記第2光反射面が、前記下面に形成された光反射層からなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明体。 - 前記LED光源が前記導光体に内包されている、請求項6に記載の照明体。
- 前記LED光源が、レンズを有するLEDランプである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の照明体。
- 前記光透過孔が、前記第1凹放物面の頂点に相当する位置を中心とした円形である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の照明体。
- 前記第1光反射面が、前記光透過孔に加え、1又は複数個の光透過孔を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の照明体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007186806A JP2009026531A (ja) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | 照明体 |
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JP2007186806A JP2009026531A (ja) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | 照明体 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014130736A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Nichia Chem Ind Ltd | 耐放射線照明装置 |
JP2015084339A (ja) * | 2014-12-26 | 2015-04-30 | 株式会社ナオコ | Led電灯装置 |
KR101545435B1 (ko) | 2013-08-02 | 2015-08-21 | 최병석 | 도트 무늬 조명등 커버 및 그 제조방법 |
JP2017216061A (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | ミネベアミツミ株式会社 | 照明装置 |
-
2007
- 2007-07-18 JP JP2007186806A patent/JP2009026531A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015084339A (ja) * | 2014-12-26 | 2015-04-30 | 株式会社ナオコ | Led電灯装置 |
JP2017216061A (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | ミネベアミツミ株式会社 | 照明装置 |
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