JP7467825B2 - 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。 The embodiments relate to light-emitting devices, lighting devices, and optical components.

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、切替に時間を要し、さらに、インテリア性を低下させるという問題がある。 In recent years, there has been a demand for lighting devices that can switch the light distribution angle. For example, there is a demand for a single lighting device to illuminate the entire room with a large light distribution angle in some situations, and to illuminate a narrow range with a small light distribution angle in other situations. One possible way to realize such a lighting device is to change the positional relationship between the light source and the optical system by mechanical means. However, lighting devices equipped with such mechanical means are large, expensive, require time to switch, and have the problem of reducing the interior design appeal.

特開２００７－３３５１０１号公報JP 2007-335101 A

実施形態は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、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。 The present embodiment has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a lighting device that can switch the light distribution angle without using mechanical means, as well as a light-emitting device and optical components for use in the lighting device.

実施形態に係る発光装置は、１以上の第１発光素子と、１以上の第２発光素子と、前記第１発光素子に対応する位置に配置され、前記第１発光素子から入射した光を集光する第１集光部と、前記第１集光部の周囲に配置され、前記第１発光素子から出射し前記第１集光部に入射しない光を集光する第２集光部と、前記第２集光部の周囲に配置され、前記第２発光素子に対応する位置に配置され、前記第２発光素子から入射した光を内部で全反射させて導光する第１導光部と、を備える。前記第１導光部から出射する光の半値角は、前記第１集光部から出射する光の半値角よりも大きい。 The light emitting device according to the embodiment includes one or more first light emitting elements, one or more second light emitting elements, a first light collecting section arranged at a position corresponding to the first light emitting element and collecting light incident from the first light emitting element, a second light collecting section arranged around the first light collecting section and collecting light emitted from the first light emitting element that does not enter the first light collecting section, and a first light guiding section arranged around the second light collecting section at a position corresponding to the second light emitting element and guiding the light incident from the second light emitting element by total internal reflection. The half-value angle of the light emitted from the first light guiding section is greater than the half-value angle of the light emitted from the first light collecting section.

また、他の実施形態に係る発光装置は、凸レンズである第１集光部と、前記第１集光部の周囲に配置され、内面と外面とを有し、前記外面は光が出射する面に対して外向きに湾曲している第２集光部と、前記第２集光部の周囲を環状に囲む筒状部材である第１導光部と、前記第１集光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導光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。 In another embodiment, the light emitting device includes a first light collecting section which is a convex lens, a second light collecting section which is arranged around the first light collecting section and has an inner surface and an outer surface, the outer surface being curved outward relative to the surface from which light is emitted, a first light guiding section which is a cylindrical member which surrounds the second light collecting section in an annular shape, one or more first light emitting elements which are arranged at positions corresponding to the first light collecting section, and one or more second light emitting elements which are arranged at positions corresponding to the first light guiding section.

実施形態に係る光学部材は、第１光入射領域に入射した光を集光する第１集光部と、前記第１集光部の周囲に配置され、前記第１光入射領域に対向する位置から出射し前記第１集光部に入射しない光を集光する第２集光部と、前記第２集光部の周囲に配置され、第２光入射領域に入射した光を内部で全反射させて導光する第１導光部と、を備え、前記第１導光部から出射する光の半値角は、前記第１集光部から出射する光の半値角よりも大きい。 The optical member according to the embodiment includes a first light collecting section that collects light incident on a first light entrance region, a second light collecting section that is arranged around the first light collecting section and collects light that is emitted from a position facing the first light entrance region and does not enter the first light collecting section, and a first light guiding section that is arranged around the second light collecting section and guides the light that is incident on the second light entrance region by total internal reflection, and the half-value angle of the light that exits from the first light guiding section is greater than the half-value angle of the light that exits from the first light collecting section.

また、他の実施形態に係る光学部材は、第１集光部と、前記第１集光部の周囲に配置され、内面と外面とを有し、前記外面は光が出射する面に対して外向きに湾曲している第２集光部と、前記第２集光部の周囲を環状に囲む筒状部材である第１導光部と、を備える。 An optical member according to another embodiment includes a first light collecting section, a second light collecting section that is arranged around the first light collecting section and has an inner surface and an outer surface, the outer surface being curved outward relative to the surface from which the light is emitted, and a first light guiding section that is a cylindrical member that annularly surrounds the periphery of the second light collecting section.

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 embodiment, it is possible to realize a lighting device that can switch the light distribution angle without using mechanical means, as well as a light-emitting device and optical components used in this lighting device.

第１の実施形態に係る照明装置を示す分解斜視端面図である。1 is an exploded perspective end view showing a lighting device according to a first embodiment. 第１の実施形態に係る照明装置を示す端面図である。FIG. 1 is an end view showing a lighting device according to a first embodiment. 第１の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an illumination device according to a first embodiment. 光源部を示す平面図である。FIG. 第１の実施形態に係る光学部材を示す斜視端面図である。FIG. 2 is a perspective end view showing the optical member according to the first embodiment. 第１の実施形態に係る光学部材を示す端面図である。FIG. 2 is an end view showing the optical member according to the first embodiment. 第１の実施形態に係る光学部材を光入射方向から見た平面図である。1 is a plan view of an optical member according to a first embodiment, viewed from a light incidence direction. 第１の実施形態に係る光学部材を光出射方向から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the optical member according to the first embodiment as viewed from the light emission direction. 第１の実施形態に係る光学部材を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating an optical member according to a first embodiment. 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。11A and 11B are diagrams illustrating simulation results of trajectories of light emitted from a first light-emitting element. 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。FIG. 11 is a diagram showing a simulation result of a trajectory of light emitted from a second light-emitting element. 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端面図である。11 is an end view showing the positional relationship between the trajectory of light emitted from the diffusion plate and the cover member. FIG. 第２の実施形態に係る発光装置を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating a light emitting device according to a second embodiment. 実施例における第１導光部及び第２導光部の寸法を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing dimensions of a first light guiding section and a second light guiding section in an embodiment. 横軸に中心からの角度をとり、縦軸に光度をとって、実施例の第１導光部から出射した光の分布のシミュレーション結果を示すグラフである。11 is a graph showing a simulation result of the distribution of light emitted from the first light guiding portion of the embodiment, with the horizontal axis representing the angle from the center and the vertical axis representing the luminous intensity. 横軸に中心からの角度をとり、縦軸に光度をとって、実施例の第２導光部から出射した光の分布のシミュレーション結果を示すグラフである。13 is a graph showing a simulation result of the distribution of light emitted from the second light guiding section of the embodiment, with the horizontal axis representing the angle from the center and the vertical axis representing the luminous intensity.

＜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端面図である。
図２Ａは、本実施形態に係る照明装置を示す端面図である。
図２Ｂは、本実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。 First Embodiment
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 is an exploded perspective end view showing an illumination device according to the present embodiment.
FIG. 2A is an end view showing the lighting device according to the present embodiment.
FIG. 2B is a perspective view showing the lighting device according to the present embodiment.

先ず、本実施形態に係る照明装置１の構成を概略的に説明する。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。 First, the configuration of the lighting device 1 according to this embodiment will be described briefly. The lighting device 1 includes a light source unit 10, an optical member 20, a diffusion plate 30, and a cover member 40. The light source unit 10 and the optical member 20 form a light-emitting device 50.

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、第１集光部２２、第２集光部２３、第１導光部２４を有する。第１集光部２２は第１発光素子１１に対応する位置に配置され、第１発光素子１１から入射した光を集光する。第２集光部２３は、第１集光部２２の周囲に配置され、第１発光素子１１から出射し第１集光部２２に入射しない光を集光する。第１導光部２４は、第２集光部２３の周囲であって第２発光素子１２に対応する位置に配置され、第２発光素子１２から入射した光を内部で全反射させて導光する。そして、第１導光部２４から出射する光の半値角は、第１集光部２２から出射する光の半値角よりも大きい。 The light source unit 10 has one or more first light-emitting elements 11 and one or more second light-emitting elements 12. The optical member 20 has a first light-collecting section 22, a second light-collecting section 23, and a first light-guiding section 24. The first light-collecting section 22 is disposed at a position corresponding to the first light-emitting element 11 and collects light incident from the first light-emitting element 11. The second light-collecting section 23 is disposed around the first light-collecting section 22 and collects light that is emitted from the first light-emitting element 11 and does not enter the first light-collecting section 22. The first light-guiding section 24 is disposed around the second light-collecting section 23 at a position corresponding to the second light-emitting element 12 and guides the light incident from the second light-emitting element 12 by total reflection inside. The half-value angle of the light emitted from the first light-guiding section 24 is greater than the half-value angle of the light emitted from the first light-collecting section 22.

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 diffuser plate 30 is disposed at a position where the light emitted from the light source unit 10 and passing through the optical member 20 enters. The cover member 40 is disposed at a position where it covers the side surfaces of the light emitting device 50 and the diffuser plate 30. The cover member 40 is substantially cylindrical in shape, and its inner surface reflects a portion of the light that has passed through the diffuser plate 30.

以下、詳細に説明する。
図３は、光源部１０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。 The details will be explained below.
FIG. 3 is a plan view showing the light source unit 10. As shown in FIG.
The light source unit 10 is provided with one wiring board 15. The wiring board 15 is illustrated as having a substantially circular plate shape, but is not limited thereto. The wiring board 15 has wiring provided in a base material made of, for example, a resin material. The first light-emitting element 11 and the second light-emitting element 12 are mounted on a mounting surface 15a of the wiring board 15.

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。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。 The first light-emitting elements 11 are provided in, for example, four pieces, and are arranged near the center of the wiring board 15. The second light-emitting elements 12 are provided in, for example, thirteen pieces, and are arranged in a circle in a region surrounding the four first light-emitting elements 11. Here, an example is shown in which the number of first light-emitting elements 11 is four and the number of second light-emitting elements 12 is thirteen, but this is not limited to this. As long as the first light-emitting elements 11 are arranged near the center of the wiring board 15 and the second light-emitting elements 12 are arranged to surround the first light-emitting elements 11, the number of arranged light-emitting elements does not matter. The first light-emitting elements 11 and the second light-emitting elements 12 are, for example, LEDs (Light Emitting Diodes). The first light-emitting elements 11 and the second light-emitting elements 12 can be turned on independently of each other.

図４Ａは、本実施形態に係る光学部材２０を示す斜視端面図である。
図４Ｂは、本実施形態に係る光学部材２０を示す端面図である。
図５Ａは、本実施形態に係る光学部材２０を光入射方向から見た平面図である。
図５Ｂは、本実施形態に係る光学部材２０を光出射方向から見た平面図である。
図５Ｃは、本実施形態に係る光学部材２０を示す斜視図である。 FIG. 4A is a perspective end view showing an optical member 20 according to this embodiment.
FIG. 4B is an end view showing the optical member 20 according to this embodiment.
FIG. 5A is a plan view of the optical member 20 according to this embodiment as viewed from the light incidence direction.
FIG. 5B is a plan view of the optical member 20 according to this embodiment as viewed from the light emission direction.
FIG. 5C is a perspective view showing the optical member 20 according to the present embodiment.

光学部材２０は、透明材料により一体的に形成された透明部材である。光学部材２０の形状は概ね、中心軸Ｃを回転軸とした回転体であり、光入射面２１と光出射面２９を有する。光入射面２１は光源部１０に対向している。後述するように、光学部材２０の光入射面２１には凹凸が形成されており、この凹凸により光学的な機能を実現している。光出射面２９は中心軸Ｃに対して直交した平面である。以下、光学部材２０の中心軸Ｃが延びる方向のうち、光出射面２９から光入射面２１に向かう方向を「光入射方向」といい。光入射面２１から光出射面２９に向かう方向を「光出射方向」という。 The optical member 20 is a transparent member integrally formed from a transparent material. The shape of the optical member 20 is generally a body of revolution with the central axis C as the axis of rotation, and has a light incident surface 21 and a light exit surface 29. The light incident surface 21 faces the light source unit 10. As described below, the light incident surface 21 of the optical member 20 has irregularities formed thereon, and these irregularities provide optical functionality. The light exit surface 29 is a flat surface perpendicular to the central axis C. Hereinafter, the direction from the light exit surface 29 toward the light incident surface 21, among the directions in which the central axis C of the optical member 20 extends, is referred to as the "light incident direction". The direction from the light incident surface 21 toward the light exit surface 29 is referred to as the "light exit direction".

光入射面２１の中央部には、光入射方向に突出した第１集光部２２が設けられている。第１集光部２２は、光源部１０の第１発光素子１１に対応する位置に配置されており、例えば、第１発光素子１１に対向する位置に配置されている。第１集光部２２の形状は凸レンズ状であり、例えば、回転楕円体の一部である。第１集光部２２の外面２２ａは凸状の曲面である。外面２２ａの最小曲率半径は、０．３ｍｍ以上、かつ、１３ｍｍ以下である。外面２２ａの最小曲率半径は、例えば、中心軸Ｃを含む断面において計測することができる。 A first light collecting section 22 protruding in the light incident direction is provided at the center of the light incident surface 21. The first light collecting section 22 is disposed at a position corresponding to the first light emitting element 11 of the light source section 10, for example, disposed at a position facing the first light emitting element 11. The shape of the first light collecting section 22 is a convex lens shape, for example, a part of an ellipsoid. The outer surface 22a of the first light collecting section 22 is a convex curved surface. The minimum radius of curvature of the outer surface 22a is 0.3 mm or more and 13 mm or less. The minimum radius of curvature of the outer surface 22a can be measured, for example, in a cross section including the central axis C.

第１集光部２２の周囲には、第２集光部２３が設けられている。第２集光部２３の形状は、頂上部が陥没した略円錐体状である。第２集光部２３は、光源部１０における第１発光素子１１と第２発光素子１２の間の領域に対向している。第２集光部２３の表面は、内面２３ａ、上面２３ｂ、外面２３ｃを含んでいる。 A second light collecting section 23 is provided around the first light collecting section 22. The shape of the second light collecting section 23 is a generally cone shape with a sunken apex. The second light collecting section 23 faces the area between the first light emitting element 11 and the second light emitting element 12 in the light source section 10. The surface of the second light collecting section 23 includes an inner surface 23a, an upper surface 23b, and an outer surface 23c.

内面２３ａは第１集光部２２の外面２２ａと接しており、光入射方向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は光出射面２９に対して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、外面２３ｃは、光出射面２９に対して外向きに、すなわち、光入射方向に向けて凸となるように湾曲している。外面２３ｃの最小曲率半径は、０．６ｍｍ以上、かつ、２８ｍｍ以下である。外面２３ｃの最小曲率半径も、例えば、中心軸Ｃを含む断面において計測することができる。 The inner surface 23a is in contact with the outer surface 22a of the first light collecting section 22, and is inclined so as to move away from the central axis C toward the light incident direction. The upper surface 23b is disposed around the inner surface 23a and is in contact with the inner surface 23a. The upper surface 23b is a circular flat surface parallel to the light exit surface 29. The outer surface 23c is disposed around the upper surface 23b and is in contact with the upper surface 23b. The outer surface 23c is inclined so as to move away from the central axis C toward the light exit direction. The outer surface 23c is curved outward from the light exit surface 29, that is, so as to be convex toward the light incident direction. The minimum radius of curvature of the outer surface 23c is 0.6 mm or more and 28 mm or less. The minimum radius of curvature of the outer surface 23c can also be measured, for example, in a cross section including the central axis C.

第２集光部２３の周囲には、第１導光部２４が設けられている。第１導光部２４の形状は、第２集光部２３の周囲を環状に囲む筒状である。第１導光部２４は、光出射面２９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。第１導光部２４の表面は、内面２４ａ、上面２４ｂ、外面２４ｃを含んでいる。 A first light guiding section 24 is provided around the second light collecting section 23. The first light guiding section 24 has a cylindrical shape that annularly surrounds the second light collecting section 23. The cross-sectional shape of the first light guiding section 24 in a plane perpendicular to the light exit surface 29, for example, the plane including the central axis C, is trapezoidal. The surface of the first light guiding section 24 includes an inner surface 24a, an upper surface 24b, and an outer surface 24c.

内面２４ａは第２集光部２３の外面２３ｃと接しており、光入射方向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。第２集光部２３の外面２３ｃと第１導光部２４の内面２４ａとの境界線２８ａは、第１集光部２２の外面２２ａと第２集光部２３の内面２３ａとの境界線２８ｂよりも、光出射方向側に位置している。すなわち、境界線２８ａと光出射面２９との距離は、境界線２８ｂと光出射面２９との距離よりも短い。 The inner surface 24a is in contact with the outer surface 23c of the second light collecting section 23, and is inclined away from the central axis C as it approaches the light incident direction. The boundary line 28a between the outer surface 23c of the second light collecting section 23 and the inner surface 24a of the first light guiding section 24 is located on the light exit direction side of the boundary line 28b between the outer surface 22a of the first light collecting section 22 and the inner surface 23a of the second light collecting section 23. In other words, the distance between the boundary line 28a and the light exit surface 29 is shorter than the distance between the boundary line 28b and the light exit surface 29.

上面２４ｂは内面２４ａの周囲に配置され、内面２４ａと接している。上面２４ｂは光出射面２９に対して平行な円環状の平面である。上面２４ｂ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。第２集光部２３の上面２３ｂと第１導光部２４の上面２４ｂとは、同一平面上に位置している。外面２４ｃは、光出射面２９に対し垂直でもよく、光出射方向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。 The upper surface 24b is disposed around the inner surface 24a and is in contact with the inner surface 24a. The upper surface 24b is a circular flat surface parallel to the light emission surface 29. The upper surface 24b is disposed at a position corresponding to the second light-emitting element 12 of the light source unit 10, for example, at a position facing the second light-emitting element 12. The upper surface 23b of the second light-collecting unit 23 and the upper surface 24b of the first light-guiding unit 24 are located on the same plane. The outer surface 24c may be perpendicular to the light emission surface 29, or may be inclined in a direction away from the central axis C as it approaches the light emission direction.

第１導光部２４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導光部２４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、光学部材２０の光出射面２９に対して平行であり、中心軸Ｃに対して直交した平面である。 A flat plate portion 25 is provided around the first light guiding portion 24. The shape of the flat plate portion 25 may be any shape that surrounds the periphery of the first light guiding portion 24, and is preferably an annular plate. The upper surface 25a of the flat plate portion 25 is parallel to the light exit surface 29 of the optical member 20 and is a plane perpendicular to the central axis C.

光入射面２１は、全体が光出射方向から直接的に見える位置及び角度で配置されている。すなわち、第１集光部２２の外面２２ａ、第２集光部２３の内面２３ａ、上面２３ｂ、外面２３ｃ、第１導光部２４の内面２４ａ、上面２４ｂ、外面２４ｃ、平板部２５の上面２５ａは、全て光出射面２９に対向している。このため、光学部材２０は、射出成型等により作製することができる。例えば、光出射面２９側が開口した型に透明樹脂を流し込んで固化させ、光出射方向に引き出すことにより、光学部材２０を成形することができる。 The light incident surface 21 is positioned and angled so that the entire surface is directly visible from the light emission direction. That is, the outer surface 22a of the first light collecting section 22, the inner surface 23a, upper surface 23b, and outer surface 23c of the second light collecting section 23, the inner surface 24a, upper surface 24b, and outer surface 24c of the first light guiding section 24, and the upper surface 25a of the flat plate section 25 all face the light emission surface 29. For this reason, the optical member 20 can be manufactured by injection molding or the like. For example, the optical member 20 can be molded by pouring transparent resin into a mold that is open on the light emission surface 29 side, solidifying it, and then drawing it out in the light emission direction.

拡散板３０は、透明材料、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。光を拡散させる構造は、拡散板３０の一方又は両方の表面には微細な凹凸を設けたり、拡散板３０の中に屈折率の異なる材料を分散させることによって拡散板３０に設けられている。拡散板３０の形状は光出射面２９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２９側に配置されており、例えば、光出射面２９に接している。 The diffuser plate 30 is made of a transparent material, such as glass or a resin material, and diffuses and transmits incident light. The structure for diffusing light is provided on the diffuser plate 30 by providing fine irregularities on one or both surfaces of the diffuser plate 30, or by dispersing a material with a different refractive index in the diffuser plate 30. The shape of the diffuser plate 30 may be any shape that covers the light exit surface 29, and is preferably a disk shape. The diffuser plate 30 is disposed on the light exit surface 29 side of the optical member 20, and is in contact with the light exit surface 29, for example.

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 cover member 40 has a flange portion 41, a storage portion 42, and a cone portion 43. The cover member 40 is formed from an opaque material, for example, a white resin material, a dark resin material, or a metal material. The cover member 40 is generally shaped as a rotating body, and the central axis of the cover member 40 approximately coincides with the central axis C of the optical member 20.

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 flange 41 is, for example, in the shape of a circular ring plate. The flange 41 is a portion for fixing the lighting device 1 to a mounting target member, for example, the ceiling 100 of a room. The storage section 42 is shaped like a cylinder with the entire top surface and the central part of the bottom surface open, and stores the light source section 10, the optical member 20, and the diffusion plate 30 inside. The outer periphery of the diffusion plate 30 is sandwiched and fixed between the flat plate portion 25 of the optical member 20 and the bottom surface of the storage section 42 of the cover member 40. The cone section 43 is shaped like a truncated cone whose diameter increases as it moves away from the storage section 42. The top and bottom surfaces of the cone section 43 are open, and the inside of the cone section 43 is connected to the inside of the storage section 42. The inner surface of the cone section 43 diffuses light when the cover member 40 is made of a white material, and absorbs light when the cover member 40 is made of a dark material.

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端面図である。 Next, the operation of the lighting device 1 according to this embodiment will be described.
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 an end 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から出射した光の一部は、光学部材２０の第１集光部２２の外面２２ａに入射する。外面２２ａは、第１集光部２２に光が入射する第１光入射領域である。以下、第１集光部２２に入射した光を「光Ｌ１」という。光Ｌ１は、凸レンズ形状の第１集光部２２によって集光されて、光出射面２９から出射する。第１集光部２２から出射した光Ｌ１の半値角θＨＷ１は、例えば、２４°である。 When the first light-emitting element 11 is turned on, a portion of the light emitted from the first light-emitting element 11 is incident on the outer surface 22a of the first light-collecting portion 22 of the optical member 20. The outer surface 22a is a first light incident region where the light is incident on the first light-collecting portion 22. Hereinafter, the light incident on the first light-collecting portion 22 is referred to as "light L1." The light L1 is collected by the first light-collecting portion 22 having a convex lens shape, and is emitted from the light exit surface 29. The half-value angle θ HW1 of the light L1 emitted from the first light-collecting portion 22 is, for example, 24°.

第１発光素子１１から出射した光の残部、すなわち、第１発光素子１１から出射し、第１集光部２２に入射しなかった光は、第２集光部２３の内面２３ａに入射する。以下、第２集光部２３に入射した光を「光Ｌ２」という。光Ｌ２は、第２集光部２３内を通過し、少なくとも一部が外面２３ｃにおいて全反射されて、光出射面２９から出射する。外面２３ｃは、光出射面２９に対して外向きに湾曲しているため、光Ｌ２は外面２３ｃにおいて全反射されることにより、集光される。 The remainder of the light emitted from the first light-emitting element 11, i.e., the light that is emitted from the first light-emitting element 11 and does not enter the first light-collecting section 22, enters the inner surface 23a of the second light-collecting section 23. Hereinafter, the light that enters the second light-collecting section 23 is referred to as "light L2". Light L2 passes through the second light-collecting section 23, and at least a portion of it is totally reflected at the outer surface 23c and exits from the light exit surface 29. Because the outer surface 23c is curved outward with respect to the light exit surface 29, light L2 is totally reflected at the outer surface 23c and is collected.

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、光学部材２０の第１導光部２４の上面２４ｂに入射する。上面２４ｂは、第１導光部２４に光が入射する第２光入射領域である。以下、第１導光部２４に入射した光を「光Ｌ３」という。光Ｌ３の少なくとも一部は、第１導光部２４の内面２４ａと外面２４ｃとで全反射を繰り返すことにより、第１導光部２４の内部を導光されると共に拡散されて、光出射面２９から出射する。第１導光部２４から出射した光Ｌ３の半値角θＨＷ２は、例えば、６８°である。光学部材２０の第１導光部２４から出射する光Ｌ３の半値角θＨＷ２は、第１集光部２２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 light emitting element 12 is turned on, most of the light emitted from the second light emitting element 12 is incident on the upper surface 24b of the first light guiding section 24 of the optical member 20. The upper surface 24b is a second light incident region where the light is incident on the first light guiding section 24. Hereinafter, the light incident on the first light guiding section 24 is referred to as "light L3". At least a part of the light L3 is guided and diffused inside the first light guiding section 24 by repeating total reflection at the inner surface 24a and the outer surface 24c of the first light guiding section 24, and is emitted from the light emission surface 29. The half-value angle θ HW2 of the light L3 emitted from the first light guiding section 24 is, for example, 68°. The half-value angle θ HW2 of the light L3 emitted from the first light guiding section 24 of the optical member 20 is larger than the half-value angle θ HW1 of the light L1 emitted from the first light collecting section 22. That is, θ HW2 > θ HW1 .

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、第１集光部２２によって集光された光Ｌ１、及び、第２集光部２３によって集光された光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導光部２４によって拡散された光Ｌ３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。 In this way, in the lighting device 1, when the first light-emitting element 11 is turned on, light L1 collected by the first light-collecting section 22 and light L2 collected by the second light-collecting section 23 are emitted from the lighting device 1. This makes it possible to obtain light with a small half-value angle. On the other hand, when the second light-emitting element 12 is turned on, light L3 diffused by the first light-guiding section 24 is emitted from the lighting device 1. This makes it possible to obtain light with a large half-value angle. In this way, the lighting device 1 can change the light distribution angle of the emitted light by switching the light-emitting element to be turned on, thereby changing the lighting range.

光学部材２０の光出射面２９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Ｌ４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Ｌ４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。 The light emitted from the light exit surface 29 of the optical member 20 is scattered when passing through the diffuser plate 30. This reduces the "graininess" caused by the first light-emitting element 11 or the second light-emitting element 12 being directly visible to the user, and also reduces "color unevenness" and "glare" caused by the light exit angle. The light emitted from the diffuser plate 30 enters the cone portion 43 of the cover member 40. A part of the light emitted from the diffuser plate 30 reaches the inner surface of the cone portion 43. In particular, light traveling in a direction with an angle of 30° or less with respect to the mounting surface 15a of the wiring board 15 always reaches the inner surface of the cone portion 43. Note that the light L4 is emitted from the end of the part exposed in the cone portion 43 of the diffuser plate 30 at an angle of 30° with respect to the mounting surface 15a, and shows the trajectory of the light passing through the central axis of the cone portion 43. The cone portion 43 is designed so that the light L4 enters the inner surface of the cone portion 43. If the inner surface of the cone portion 43 is made of a white material, the light that reaches the inner surface of the cone portion 43 is diffusely reflected by the inner surface of the cone portion 43 and is emitted to the outside of the lighting device 1. If the inner surface of the cone portion 43 is made of a dark material, the light that reaches the inner surface of the cone portion 43 is absorbed by the inner surface of the cone portion 43. Another part of the light emitted from the diffusion plate 30 does not reach the inner surface of the cone portion 43 and is emitted directly to the outside of the lighting device 1.

次に、本実施形態の効果について説明する。
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。 Next, the effects of this embodiment will be described.
In the lighting device 1, the light distribution angle can be switched only by electrical means, without providing any mechanical means. This allows the lighting device 1 to be made smaller and less expensive. Furthermore, since there is no mechanical operation, switching does not take time, no noise is generated, and reliability is high. Furthermore, the exterior of the lighting device 1 can be designed in such a way that it is not obvious that the light distribution angle can be switched, which improves the interior design when the lighting device 1 is attached to the ceiling 100 of a room and used as a downlight, for example.

また、１つの光学部材２０を用いて、狭角照明と広角照明の双方を実施することができるため、照明装置１のコストをより一層低減することができる。上述の如く、射出成型法等によって光学部材２０を形成すれば、コストをより低減できる。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。 In addition, since both narrow-angle lighting and wide-angle lighting can be achieved using a single optical member 20, the cost of the lighting device 1 can be further reduced. As described above, costs can be further reduced by forming the optical member 20 by injection molding or the like. In addition, from the user's perspective, the position and area of the light-emitting region remains almost the same during narrow-angle lighting and wide-angle lighting, so there is little sense of discontinuity when switching between narrow-angle lighting and wide-angle lighting.

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及びＬ２と、広角照明用の光Ｌ３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 lighting device 1, the light emitted from the diffusion plate 30 and traveling in a direction with an angle of 30° or less with respect to the mounting surface 15a of the wiring board 15 is diffusely reflected by the inner surface of the cone portion 43 when the cover member 40 is made of a white material, and is absorbed by the inner surface of the cone portion 43 when the cover member 40 is made of a dark material, so that it does not directly exit from the diffusion plate 30 to the outside of the lighting device 1. This makes it possible to prevent the light emitted at a shallow angle from the first light-emitting element 11 and the second light-emitting element 12 from directly entering the user's eyes, and to suppress glare. In addition, in the lighting device 1, the light L1 and L2 for narrow-angle lighting and the light L3 for wide-angle lighting can be emitted from one optical member 20, so that the light emission area can be reduced. This makes it possible to lower the height of the cone portion 43 while blocking light of 30° or less, and to make the entire lighting device 1 compact.

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１発光素子１１が出射する光の色温度と、第２発光素子１２が出射する光の色温度を、相互に異ならせてもよい。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。 The first light-emitting element 11 and the second light-emitting element 12 may be turned on at the same time. This allows, for example, the second light-emitting element 12 to illuminate the entire room while the first light-emitting element 11 can illuminate a work space such as a desk more brightly. In this case, the color temperature of the light emitted by the first light-emitting element 11 and the color temperature of the light emitted by the second light-emitting element 12 may be different from each other. For example, the color temperature of the light emitted from the second light-emitting element 12 may be set to 2700K (Kelvin) to illuminate the entire room with incandescent light, while the color temperature of the light emitted from the first light-emitting element 11 may be set to 6500K to illuminate the desk with white light.

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てもよい。 In addition, narrow-angle lighting and wide-angle lighting may be switched by detecting a person using a sensor. For example, when there is no person near a work space such as a desk, only the second light-emitting element 12 may be turned on to illuminate the entire room, and when there is a person in the work space, both the first light-emitting element 11 and the second light-emitting element 12 may be turned on to illuminate the work space in an overlapping manner. Alternatively, for example, when the room is unoccupied, both the first light-emitting element 11 and the second light-emitting element 12 may be turned off, and when a person appears at the entrance to the room, only the first light-emitting element 11 may be turned on to locally illuminate only the area near the entrance.

＜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９は、本実施形態に係る発光装置を示す図である。
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。後述する他の実施形態についても同様である。 Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 9 is a diagram showing a light emitting device according to this embodiment.
In the following description, in principle, only the differences from the first embodiment will be described. The matters other than those described below are the same as those in the first embodiment. The same applies to the other embodiments described later.

本実施形態に係る発光装置５０ａ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１０ａに１以上の第３発光素子１３が設けられており、光学部材２０ａに第２導光部２６及び平板部２７が設けられている。 In the light-emitting device 50a according to this embodiment, in addition to the configuration of the light-emitting device 50 according to the first embodiment, one or more third light-emitting elements 13 are provided in the light source section 10a, and a second light-guiding section 26 and a flat plate section 27 are provided in the optical member 20a.

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。 The third light-emitting element 13 is provided, for example, in a plurality of pieces, and is arranged in a circle in an area surrounding the area in which the second light-emitting element 12 is arranged on the mounting surface 15a of the wiring board 15. The third light-emitting element 13 is, for example, an LED. The third light-emitting element 13 can be turned on independently of the first light-emitting element 11 and the second light-emitting element 12.

第２導光部２６は、平板部２５の外側に設けられている。第２導光部２６は、第１導光部２４の周囲を環状に囲む透明な筒状部材である。第２導光部２６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 light guiding section 26 is provided on the outside of the flat plate section 25. The second light guiding section 26 is a transparent tubular member that surrounds the periphery of the first light guiding section 24 in an annular shape. The second light guiding section 26 is disposed at a position corresponding to the third light emitting element 13, for example, at a position facing the third light emitting element 13.

第２導光部２６の表面は、内面２６ａ、上面２６ｂ、外面２６ｃを含んでいる。内面２６ａ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２６ｂは内面２６ａの周囲に配置され、内面２６ａと接している。上面２６ｂは光出射面２９に対して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２６ｂは、第２集光部２３の上面２３ｂ及び第１導光部２４の上面２４ｂと同じ平面上に位置している。外面２６ｃは、上面２６ｂに接し、例えば、中心軸Ｃに対して平行である。第２導光部２６は、光出射面２９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長方形である。なお、第２導光部２６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 light guide section 26 includes an inner surface 26a, an upper surface 26b, and an outer surface 26c. The inner surface 26a is in contact with the upper surface 25a of the flat plate section 25, and is, for example, parallel to the central axis C. The upper surface 26b is disposed around the inner surface 26a and is in contact with the inner surface 26a. The upper surface 26b is an annular plane parallel to the light exit surface 29, and faces the third light-emitting element 13. The upper surface 26b is located on the same plane as the upper surface 23b of the second light collector 23 and the upper surface 24b of the first light guide section 24. The outer surface 26c is in contact with the upper surface 26b, and is, for example, parallel to the central axis C. The second light guide section 26 has a rectangular cross-sectional shape in a plane perpendicular to the light exit surface 29, for example, a plane including the central axis C. The cross-sectional shape of the second light guide section 26 may be a trapezoid other than a rectangle.

第２導光部２６の内面２６ａ及び外面２６ｃのテーパー角、すなわち、中心軸Ｃとの角度は、第１導光部２４の内面２４ａ及び外面２４ｃのテーパー角よりも小さい。従って、第２導光部２６のテーパー比は、第１導光部２４のテーパー比よりも小さい。導光部の「テーパー比」とは、導光部の光入射面２１側の端面の幅をＷｉｎとし、光出射面２９側の端面の幅をＷｏｕｔとし、導光部の中心軸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導光部２４の光入射面２１側の端面は上面２４ｂであり、光出射面２９側の端面は境界線２８ａと平板部２５の上面２５ａとを結ぶ平面であり、第２導光部２６の光入射面２１側の端面は上面２６ｂであり、光出射面２９側の端面は平板部２５の上面２５ａと平板部２７の上面２７ａとを結ぶ平面である。例えば、第１導光部２４のテーパー比は０より大きく、かつ、０．５４以下であり、第２導光部２６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導光部２６から出射する光の半値角は、第１導光部２４から出射する光の半値角よりも大きくなる。 The taper angle of the inner surface 26a and the outer surface 26c of the second light guiding section 26, i.e., the angle with the central axis C, is smaller than the taper angle of the inner surface 24a and the outer surface 24c of the first light guiding section 24. Therefore, the taper ratio of the second light guiding section 26 is smaller than the taper ratio of the first light guiding section 24. The "taper ratio" of the light guiding section is a value defined as (Wout-Win)/H, where Win is the width of the end face of the light guiding section on the light incident surface 21 side, Wout is the width of the end face on the light exit surface 29 side, and H is the length along the central axis C of the light guiding section. The end face of the first light guiding section 24 on the light incident surface 21 side is the upper surface 24b, the end face on the light exit surface 29 side is a plane connecting the boundary line 28a and the upper surface 25a of the flat plate section 25, the end face of the second light guiding section 26 on the light incident surface 21 side is the upper surface 26b, and the end face on the light exit surface 29 side is a plane connecting the upper surface 25a of the flat plate section 25 and the upper surface 27a of the flat plate section 27. For example, the taper ratio of the first light guiding section 24 is greater than 0 and is 0.54 or less, and the taper ratio of the second light guiding section 26 is 0 or more and 0.1 or less. As a result, the half-value angle of the light exiting from the second light guiding section 26 is greater than the half-value angle of the light exiting from the first light guiding section 24.

平板部２７は、第２導光部２６の外側に設けられている。平板部２７の上面２７ａは、光出射面２９に対して平行な円環状の平面である。平板部２７の厚さは、例えば、平板部２５の厚さと略同じである。第２導光部２６及び平板部２７を含む光学部材２０ａは、透明材料により一体的に形成されている。 The flat plate portion 27 is provided on the outside of the second light guiding portion 26. The upper surface 27a of the flat plate portion 27 is a circular flat surface parallel to the light exit surface 29. The thickness of the flat plate portion 27 is, for example, approximately the same as the thickness of the flat plate portion 25. The optical member 20a including the second light guiding portion 26 and the flat plate portion 27 is integrally formed from a transparent material.

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導光部２６の上面２６ｂに入射する。上面２６ｂは、第２導光部２６に光が入射する第３光入射領域である。上面２６ｂから第２導光部２６内に入射した光の少なくとも一部は、内面２６ａと外面２６ｃで全反射を繰り返し、第２導光部２６内を伝播し、光出射面２９から出射する。第２導光部２６から出射する光の半値角θＨＷ３は、第１導光部２４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 light-emitting element 13 is turned on, most of the light emitted from the third light-emitting element 13 is incident on the upper surface 26b of the second light guide 26. The upper surface 26b is a third light entrance region where the light enters the second light guide 26. At least a part of the light that enters the second light guide 26 from the upper surface 26b is repeatedly totally reflected by the inner surface 26a and the outer surface 26c, propagates within the second light guide 26, and is emitted from the light exit surface 29. The half-value angle θ HW3 of the light emitted from the second light guide 26 is larger than the half-value angle θ HW2 of the light emitted from the first light guide 24. That is, θ HW3 > θ HW2 > θ HW1 .

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、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.
According to this embodiment, by turning on the third light-emitting element 13, it is possible to obtain light having a larger half-value angle than when turning on the first light-emitting element 11 or the second light-emitting element 12. This makes it possible to switch the light distribution angle in three stages.

次に、実施例に係る照明装置について説明する。
図１０Ａは、本実施例における第１導光部２４及び第２導光部２６の寸法を示す図である。
図１０Ｂは、横軸に中心からの角度をとり、縦軸に光度をとって、本実施例の第１導光部２４から出射した光の分布のシミュレーション結果を示すグラフである。
図１０Ｃは、横軸に中心からの角度をとり、縦軸に光度をとって、本実施例の第２導光部２６から出射した光の分布のシミュレーション結果を示すグラフである。 Next, a lighting device according to an embodiment will be described.
FIG. 10A is a diagram showing the dimensions of the first light guiding section 24 and the second light guiding section 26 in this embodiment.
FIG. 10B is a graph showing the simulation results of the distribution of light emitted from the first light guiding section 24 of this embodiment, with the horizontal axis representing the angle from the center and the vertical axis representing the luminous intensity.
FIG. 10C is a graph showing the simulation results of the distribution of light emitted from the second light guiding section 26 of this embodiment, with the horizontal axis representing the angle from the center and the vertical axis representing the luminous intensity.

例えば、第１導光部２４の光入射方向側の端部の幅Ｗｉｎを３ｍｍとし、光出射方向側の端部の幅Ｗｏｕｔを６ｍｍとし、第１導光部２４の光出射方向における長さＨを１０．９ｍｍとした場合、半値角θＨＷ２は６８°である。一方、第２導光部２６の光入射方向側の端部の幅Ｗｉｎを３ｍｍとし、光出射方向側の端部の幅Ｗｏｕｔを３ｍｍとし、第２導光部２６の光出射方向における長さＨを１０．９ｍｍとした場合、半値角θＨＷ３は１１２°である。前述の如く、第１集光部２２から出射する光Ｌ１の半値角θＨＷ１は、例えば、２４°である。これらの値を下記表１にまとめて示す。 For example, when the width Win of the end portion of the first light guiding section 24 on the light incident direction side is 3 mm, the width Wout of the end portion on the light output direction side is 6 mm, and the length H of the first light guiding section 24 in the light output direction is 10.9 mm, the half-value angle θ HW2 is 68°. On the other hand, when the width Win of the end portion of the second light guiding section 26 on the light incident direction side is 3 mm, the width Wout of the end portion on the light output direction side is 3 mm, and the length H of the second light guiding section 26 in the light output direction is 10.9 mm, the half-value angle θ HW3 is 112°. As described above, the half-value angle θ HW1 of the light L1 output from the first light collecting section 22 is, for example, 24°. These values are summarized in Table 1 below.

Figure 0007467825000001
Figure 0007467825000001

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。 The present invention can be used, for example, in indoor lighting devices.

１：照明装置
１０、１０ａ：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：光学部材
２１：光入射面
２２：第１集光部
２２ａ：外面
２３：第２集光部
２３ａ：内面
２３ｂ：上面
２３ｃ：外面
２４：第１導光部
２４ａ：内面
２４ｂ：上面
２４ｃ：外面
２５：平板部
２５ａ：上面
２６：第２導光部
２６ａ：内面
２６ｂ：上面
２６ｃ：外面
２７：平板部
２７ａ：上面
２８ａ、２８ｂ：境界線
２９：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、５０ａ：発光装置
１００：天井
Ｃ：中心軸
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４：光
θＨＷ１、θＨＷ２、θＨＷ３：半値角 1: Illumination device 10, 10a: 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: Optical member 21: Light incident surface 22: First light-collecting section 22a: Outer surface 23: Second light-collecting section 23a: Inner surface 23b: Top surface 23c: Outer surface 24: First light-guiding section 24a: Inner surface 24b: Top surface 24c: Outer surface 25: Flat plate section 25a: Top surface 26: Second light-guiding section 26a: Inner surface 26b: Top surface 26c: Outer surface 27: Flat plate section 27a: Top surface 28a, 28b: Boundary line 29: Light-emitting surface 30: Diffusion plate 40: Cover member 41: Flange section 42: Storage section 43: Cone section 50, 50a: Light emitting device 100: Ceiling C: Central axis L1, L2, L3, L4: Light θ HW1 , θ HW2 , θ HW3 : Half-value angle

Claims (16)

１以上の第１発光素子と、
複数の第２発光素子と、
前記第１発光素子に対応する位置に配置され、前記第１発光素子から入射した光を集光する第１集光部と、
前記第１集光部の周囲に配置され、前記第１発光素子から出射し前記第１集光部に入射しない光を集光する第２集光部と、
前記第２集光部の周囲に配置され、前記複数の第２発光素子に対応する位置に配置され、前記複数の第２発光素子のそれぞれから入射した光を内部で全反射させて外部を経由することなく導光する第１導光部と、
を備え、
前記第１導光部から出射する光の半値角は、前記第１集光部から出射する光の半値角よりも大きく、
前記第２集光部と前記第１導光部との境界と光出射面との距離は、前記第２集光部と前記第１集光部との境界と前記光出射面との距離よりも短い発光装置。 One or more first light emitting elements;
A plurality of second light emitting elements;
a first light collecting section that is disposed at a position corresponding to the first light emitting element and collects light incident from the first light emitting element;
A second light collecting section is disposed around the first light collecting section and collects light emitted from the first light emitting element and not incident on the first light collecting section;
a first light guide section arranged around the second light collecting section and at a position corresponding to the plurality of second light emitting elements, and which guides the light incident from each of the plurality of second light emitting elements by totally reflecting the light therein without passing through an outside ;
Equipped with
a half-value angle of the light emitted from the first light guiding portion is larger than a half-value angle of the light emitted from the first light collecting portion,
A light emitting device, wherein a distance between a boundary between the second light collector and the first light guide and a light exit surface is shorter than a distance between a boundary between the second light collector and the first light collector and the light exit surface. 前記第１導光部は透明部材であり、前記第２発光素子から出射した光を拡散させて出射させる請求項１記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the first light guiding section is a transparent member, and the light emitted from the second light emitting element is diffused and emitted. 前記第２集光部は、光が入射する内面と、前記内面から入射した光の少なくとも一部を全反射させる外面と、を有した透明部材である請求項１または２に記載の発光装置。 The light-emitting device according to claim 1 or 2, wherein the second light-collecting portion is a transparent member having an inner surface on which light is incident and an outer surface that totally reflects at least a portion of the light incident from the inner surface. １以上の第３発光素子と、
前記第１導光部の周囲に配置され、前記第３発光素子に対応する位置に配置され、第３光入射領域に入射した光を導光する第２導光部をさらに備え、
前記第２導光部から出射する光の半値角は、前記第１導光部から出射する光の半値角よりも大きい請求項１～３のいずれか１つに記載の発光装置。 One or more third light emitting elements;
a second light guiding section that is arranged around the first light guiding section and at a position corresponding to the third light emitting element and guides the light that is incident on the third light entrance region;
4. The light emitting device according to claim 1, wherein a half-value angle of light emitted from the second light guiding portion is larger than a half-value angle of light emitted from the first light guiding portion. 凸レンズである第１集光部と、
前記第１集光部の周囲に配置され、内面と外面とを有し、前記外面は光が出射する面に対して外向きに湾曲している第２集光部と、
前記第２集光部の周囲を環状に囲む筒状部材である第１導光部と、
前記第１集光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導光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２集光部と前記第１導光部との境界と前記光が出射する面との距離は、前記第２集光部と前記第１集光部との境界と前記光が出射する面との距離よりも短い発光装置。 A first light collecting portion which is a convex lens;
a second light collecting portion disposed around the first light collecting portion, the second light collecting portion having an inner surface and an outer surface, the outer surface being curved outward relative to a surface from which light is emitted;
A first light guiding portion that is a cylindrical member that annularly surrounds the second light collecting portion;
One or more first light emitting elements arranged at positions corresponding to the first light collecting portion;
One or more second light emitting elements arranged at positions corresponding to the first light guiding portion;
Equipped with
A light emitting device, wherein a distance between a boundary between the second light collecting section and the first light guiding section and a surface from which the light exits is shorter than a distance between a boundary between the second light collecting section and the first light collecting section and a surface from which the light exits. 前記外面の最小曲率半径は、０．６ｍｍ以上、かつ、２８ｍｍ以下である請求項５記載の発光装置。 The light-emitting device according to claim 5, wherein the minimum radius of curvature of the outer surface is 0.6 mm or more and 28 mm or less. 前記第１導光部の周囲を環状に囲む筒状部材である第２導光部と、
前記第２導光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導光部及び第２導光部は、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る透明部材であり、前記第２導光部のテーパー角は前記第１導光部のテーパー角よりも小さい請求項５または６に記載の発光装置。 A second light guiding portion that is a cylindrical member that annularly surrounds the periphery of the first light guiding portion;
One or more third light emitting elements arranged at positions corresponding to the second light guiding portion;
Further equipped with
The light emitting device according to claim 5 or 6, wherein the first light guiding section and the second light guiding section are each a transparent member having a trapezoidal cross-sectional shape perpendicular to the surface from which light is emitted, and the taper angle of the second light guiding section is smaller than the taper angle of the first light guiding section. 前記第１導光部のテーパー比は、０より大きく、かつ、０．５４以下である請求項７記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 7, wherein the taper ratio of the first light guiding section is greater than 0 and less than or equal to 0.54. 前記第２導光部のテーパー比は、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。 The light-emitting device according to claim 7 or 8, wherein the taper ratio of the second light-guiding section is 0 or more and 0.1 or less. 前記第１集光部は凸レンズであり、前記第１導光部は前記凸レンズの周囲に環状に配置された透明部材である請求項１～９のいずれか１つに記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 9, wherein the first light collecting section is a convex lens, and the first light guiding section is a transparent member arranged in a ring shape around the convex lens. 前記凸レンズの最小曲率半径は、０．３ｍｍ以上、かつ、１３ｍｍ以下である請求項１０記載の発光装置。 The light-emitting device according to claim 10, wherein the minimum radius of curvature of the convex lens is 0.3 mm or more and 13 mm or less. 前記第２発光素子から出射される光の色温度は、前記第１発光素子から出射される光の色温度とは異なる請求項１～１１のいずれか１つに記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 11, wherein the color temperature of the light emitted from the second light emitting element is different from the color temperature of the light emitted from the first light emitting element. 請求項１～１２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。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 12,
a diffusion plate disposed at a position where light emitted from the light emitting device is incident;
a cover member for covering a side surface of the light emitting device and the diffusion plate;
A lighting device comprising: 第１光入射領域に入射した光を集光する第１集光部と、
前記第１集光部の周囲に配置され、前記第１光入射領域に対向する位置から出射し前記第１集光部に入射しない光を集光する第２集光部と、
前記第２集光部の周囲に配置され、複数の発光素子のそれぞれから第２光入射領域に入射した光を内部で全反射させて外部を経由することなく導光する第１導光部と、
を備え、
前記第１導光部から出射する光の半値角は、前記第１集光部から出射する光の半値角よりも大きく、
前記第２集光部と前記第１導光部との境界と光出射面との距離は、前記第２集光部と前記第１集光部との境界と前記光出射面との距離よりも短い光学部材。 A first light collecting section that collects light incident on the first light incident region;
a second light collecting section arranged around the first light collecting section and configured to collect light that is emitted from a position facing the first light entrance region and is not incident on the first light collecting section;
a first light guide section arranged around the second light collecting section and configured to totally reflect light incident on the second light incident region from each of the plurality of light emitting elements, thereby guiding the light without passing through the outside ;
Equipped with
a half-value angle of the light emitted from the first light guiding portion is larger than a half-value angle of the light emitted from the first light collecting portion,
An optical member in which a distance between a boundary between the second light collecting portion and the first light guiding portion and a light exit surface is shorter than a distance between a boundary between the second light collecting portion and the first light collecting portion and the light exit surface. 第１集光部と、
前記第１集光部の周囲に配置され、内面と外面とを有し、前記外面は光が出射する面に対して外向きに湾曲している第２集光部と、
前記第２集光部の周囲を環状に囲む筒状部材である第１導光部と、
を備えた光学部材。 A first light collecting portion;
a second light collecting portion disposed around the first light collecting portion, the second light collecting portion having an inner surface and an outer surface, the outer surface being curved outward relative to a surface from which light is emitted;
A first light guiding portion that is a cylindrical member that annularly surrounds the second light collecting portion;
An optical member comprising: 前記第１集光部、前記第２集光部及び前記第１導光部が透明材料により一体的に形成された請求項１４または１５に記載の光学部材。 The optical member according to claim 14 or 15, wherein the first light collecting section, the second light collecting section, and the first light guiding section are integrally formed from a transparent material.
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