[發明專利]光學元件以及照明裝置

有效

• 申請號: 201480081540.5
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN106796018B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 大野博司;加藤光章;林原弘道;近藤弘康;津田亮二;大屋恭正
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝高新材料公司
• 主分類號: F21V8/00
• 分類號: F21V8/00;F21K9/61;F21Y115/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張軼楠;段承恩

實施方式的光學元件，由相對于可見光透明的材料形成，并具有相對于中心軸為旋轉對稱的形狀。在光學元件的內部設置有不存在透明的材料的空孔。空孔的內面具有如下形狀：包含中心軸的平面與該內面相交叉的空孔的邊界線包括朝向光學元件的外側鼓出的曲線部分。另外，當在所述空孔內取原點、將相對于該原點沿所述邊界線順時針行進的方向設為正方向、取所述邊界線上的第1點處的第1切線矢量并取相對于所述第1點在正方向上相鄰的第2點處的第2切線矢量時，該第2切線矢量相對于所述第1切線矢量的、以所述順指針為正時所成的角總在0度以上，空孔的內面不包含向內側凹陷的面。

技術領域

本發明的實施方式涉及在一般家庭、店鋪、辦公室等使用的照明裝置、以及組裝入該照明裝置的光學元件。

背景技術

對于一般照明用的LED照明裝置，有時希望其具有接近白熾燈那樣的形狀以及發光方式(改良，retrofit)。特別是，大多期望像透明型白熾燈(使用了透明玻璃的球體的白熾燈)那樣，從球體內部的點光源廣配光(1/2配光角約為270°)地發光。但是，若直接將LED作為光源使用，則配光角變窄，1/2配光角變為120°左右。因此，要下功夫使用廣配光透鏡等光學元件來擴展配光角。

作為這種光學元件，例如，已知在導光棒的前端具備散射構件的元件。在使用該光學元件的情況下，LED配置為與離開散射構件地相向的導光棒的底面相向。而且，從LED發光的光線，在導光棒內通過全反射進行傳播而被導向散射構件。到達了散射構件的光線，通過散射構件而散射并向光學元件的外部出射。這樣一來，制造出廣配光的光線組。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利US 6350041

發明內容

發明要解決的問題

但是，在使用上述光學元件的情況下，被散射構件散射后的光線組中的一些光線，會再次在導光棒中傳播并返回LED。返回LED的光線基本都被吸收。也就是，若返回LED的光線的比例變高，則光線的損耗變大，器件效率減低。

由此，期望開發出能夠高效地出射廣配光的光的光學元件、以及具備該光學元件的照明裝置。

用于解決問題的技術方案

實施方式涉及的光學元件，由相對于可見光透明的材料形成，具有相對于中心軸為旋轉對稱的形狀。在光學元件的內部設置有不存在透明的材料的空孔。空孔的內面具有如下形狀：包含中心軸的平面與該內面相交叉的空孔的邊界線包括朝向光學元件的外側鼓出的曲線部分。另外，在上述空孔內取原點、將相對于該原點沿上述邊界線順時針行進的方向設為正方向、取上述邊界線上的第1點處的第1切線矢量并取相對于上述第1點在正方向上相鄰的第2點處的第2切線矢量的情況下，該第2切線矢量相對于上述第1切線矢量的、以上述順指針為正時所成的角始終在0度以上，空孔的內面不包含向內側凹陷的面。

附圖說明

圖1是示出第1實施方式涉及的光學元件的外觀立體圖。

圖2是將圖1的光學元件的要部局部放大后的局部放大截面圖。

圖3是圖1的光學元件的配光分布的模擬結果。

圖4是示出第2實施方式涉及的光學元件的外觀圖。

圖5是將圖4的光學元件的要部局部放大后的局部放大截面圖。

圖6是示出具備圖4的光學元件的照明裝置的概略圖。

圖7是示出第3實施方式涉及的光學元件的外觀圖。

圖8是圖7的光學元件的被包含中心軸的平面切斷后的截面圖。

圖9A是示出第4實施方式涉及的光學元件的外觀圖。

圖9B是示出圖9A的光學元件的仰視圖。