[发明专利]光学元件以及照明装置

说明书

实施方式的光学元件，由相对于可见光透明的材料形成，并具有相对于中心轴为旋转对称的形状。在光学元件的内部设置有不存在透明的材料的空孔。空孔的内面具有如下形状：包含中心轴的平面与该内面相交叉的空孔的边界线包括朝向光学元件的外侧鼓出的曲线部分。另外，当在所述空孔内取原点、将相对于该原点沿所述边界线顺时针行进的方向设为正方向、取所述边界线上的第1点处的第1切线矢量并取相对于所述第1点在正方向上相邻的第2点处的第2切线矢量时，该第2切线矢量相对于所述第1切线矢量的、以所述顺指针为正时所成的角总在0度以上，空孔的内面不包含向内侧凹陷的面。

技术领域

本发明的实施方式涉及在一般家庭、店铺、办公室等使用的照明装置、以及组装入该照明装置的光学元件。

背景技术

对于一般照明用的LED照明装置，有时希望其具有接近白炽灯那样的形状以及发光方式(改良，retrofit)。特别是，大多期望像透明型白炽灯(使用了透明玻璃的球体的白炽灯)那样，从球体内部的点光源广配光(1/2配光角约为270°)地发光。但是，若直接将LED作为光源使用，则配光角变窄，1/2配光角变为120°左右。因此，要下功夫使用广配光透镜等光学元件来扩展配光角。

作为这种光学元件，例如，已知在导光棒的前端具备散射构件的元件。在使用该光学元件的情况下，LED配置为与离开散射构件地相向的导光棒的底面相向。而且，从LED发光的光线，在导光棒内通过全反射进行传播而被导向散射构件。到达了散射构件的光线，通过散射构件而散射并向光学元件的外部出射。这样一来，制造出广配光的光线组。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利US 6350041

发明内容

发明要解决的问题

但是，在使用上述光学元件的情况下，被散射构件散射后的光线组中的一些光线，会再次在导光棒中传播并返回LED。返回LED的光线基本都被吸收。也就是，若返回LED的光线的比例变高，则光线的损耗变大，器件效率减低。

由此，期望开发出能够高效地出射广配光的光的光学元件、以及具备该光学元件的照明装置。

用于解决问题的技术方案

实施方式涉及的光学元件，由相对于可见光透明的材料形成，具有相对于中心轴为旋转对称的形状。在光学元件的内部设置有不存在透明的材料的空孔。空孔的内面具有如下形状：包含中心轴的平面与该内面相交叉的空孔的边界线包括朝向光学元件的外侧鼓出的曲线部分。另外，在上述空孔内取原点、将相对于该原点沿上述边界线顺时针行进的方向设为正方向、取上述边界线上的第1点处的第1切线矢量并取相对于上述第1点在正方向上相邻的第2点处的第2切线矢量的情况下，该第2切线矢量相对于上述第1切线矢量的、以上述顺指针为正时所成的角始终在0度以上，空孔的内面不包含向内侧凹陷的面。

附图说明

图1是示出第1实施方式涉及的光学元件的外观立体图。

图2是将图1的光学元件的要部局部放大后的局部放大截面图。

图3是图1的光学元件的配光分布的模拟结果。

图4是示出第2实施方式涉及的光学元件的外观图。

图5是将图4的光学元件的要部局部放大后的局部放大截面图。

图6是示出具备图4的光学元件的照明装置的概略图。

图7是示出第3实施方式涉及的光学元件的外观图。

图8是图7的光学元件的被包含中心轴的平面切断后的截面图。

图9A是示出第4实施方式涉及的光学元件的外观图。

图9B是示出图9A的光学元件的仰视图。