專利名稱：照明用透鏡以及具備該透鏡的照明裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及照明用透鏡以及具備該透鏡的照明裝置，特別涉及適合于控制從發(fā)射
白色光的發(fā)光裝置射出的光的光度分布特性的照明用透鏡以及具備該透鏡的照明裝置。
背景技術(shù)：
以往，在輔助照明、天花板照明或者陳列柜用照明等用途中，利用通過向特定的方 向照射光，對特定的區(qū)域進行照明的聚光照明裝置。 另外，近年來，從削減功耗和環(huán)保的觀點出發(fā)，開始使用白色發(fā)光二極管(白色 LED)作為聚光照明裝置的光源。 目前的白色發(fā)光二極管的主流是采用了熒光體的方式，其一般被稱為藍黃色系近 似白色發(fā)光二極管。 這里，圖1表示這種白色發(fā)光二極管的例子，該白色發(fā)光二極管1是，用YAG系的 熒光體4覆蓋在基板2上排列配置的多個藍色發(fā)光二極管的發(fā)光元件3來構(gòu)成的。并且， 這種白色發(fā)光二極管1采用了如下的方式將從發(fā)光元件3射出而入射至熒光體4的藍色 光與熒光體4中作為熒光產(chǎn)生的黃色光進行混合，從而獲得白色光。 但是，在這種白色發(fā)光二極管1中，相對于向射出面5的面法線方向射出的射出角 為0°的白色光(中心光)，從其白色光的射出面5射出的光束擴散至較廣的角度，所以將 其應用于聚光照明裝置時，需要具有用于將從射出面5射出的白色光聚集到被照射面的方 向的機構(gòu)。 另外，作為這種白色發(fā)光二極管1的特性，已知如下的特性從射出面5射出的光 束中，從射出面5射出的射出角較小的、中央部分的白色光成為略帶藍色的白色光，從射出 面5射出的射出角較大的、周邊部分的白色光成為略帶黃色的白色光。認為其原因如下 對射出角較小的白色光而言，作為藍色光從發(fā)光元件3射出后經(jīng)過的、熒光體4內(nèi)的連結(jié)發(fā) 光元件3和射出面5的光路較短，所以在通過熒光體4內(nèi)的過程中，與黃色光混合的比例較 低。另外，對射出角較大的白色光而言，作為藍色光從發(fā)光元件3射出后經(jīng)過的、熒光體4 內(nèi)的連結(jié)發(fā)光元件3與射出面5的光路較長，所以在通過熒光體4內(nèi)的過程中，與黃色光混 合的比例較高。 于是，鑒于白色發(fā)光二極管1的這種特性，為了將白色發(fā)光二極管應用于聚光照 明裝置，需要采取措施來抑制在被照射面由于略帶藍色的白色光和略帶黃色的白色光產(chǎn)生 的色彩不均勻。 因此，到目前為止，例如專利文獻1所示，已提出了如下的技術(shù)將透鏡配置在白 色發(fā)光二極管1的射出側(cè)，并對處于略帶黃色的白色光的光路上的透鏡構(gòu)成面進行光擴散 處理，從而使略帶黃色的白色光擴散，使從白色發(fā)光二極管射出的白色光聚集到被照射面 側(cè)，同時混合到達被照射面的略帶藍色的白色光和略帶黃色的白色光，以抑制色彩不均勻 (例如，參照專利文獻1的第0020段落)。
[專利文獻1]日本特開2007-5218號公報
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然而，專利文獻l所提出的透鏡，朝向白色發(fā)光二極管側(cè)形成有曲率較大的凸面，對該凸面的白色光的入射角度較大，所以，由于折射率的波長依賴性，構(gòu)成白色光的藍色光和黃色光的折射角之間產(chǎn)生偏差，使得白色光分離成藍色光和黃色光，即出現(xiàn)色分離。
因此，專利文獻1所記載的透鏡也難于充分地抑制被照射面上的色彩不均勻。
另外，專利文獻1所記載的透鏡使略帶黃色的白色光擴散，由此光也擴散到所需方向以外的方向，所以存在損耗較多、無法獲得明亮的照射光的問題。 另外，為了消除專利文獻1所記載的透鏡的這種缺陷，例如，可以考慮配置平凸透
鏡，該平凸透鏡的平坦面朝向白色發(fā)光二極管側(cè)，其凸面朝向被照射面?zhèn)取?但是，即使使用這種平凸透鏡，入射至平凸透鏡的凸面的外周緣部的白色光的入
射角度也較大，仍然難以抑制因發(fā)生色分離而導致的被照射面上的色彩不均勻。而且還存
在如下的問題這樣的入射至凸面的入射角度較大的光，因為在凸面的表面的表面反射率
較高，無法射入透鏡內(nèi)，所以光利用效率差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而完成，本發(fā)明的目的在于提供能夠充分地抑制色彩不均勻且光利用效率良好的照明用透鏡以及具備該透鏡的照明裝置。 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達成上述目的本發(fā)明的照明用透鏡是，入射從點狀發(fā)光裝置射出的白色光后，將該入射的白色光控制成具有期望的光度分布特性的光，并向被照射面?zhèn)壬涑龅恼彰饔猛哥R，所述照明用透鏡包括發(fā)光裝置對置面部，其與所述發(fā)光裝置相對配置；射出面部，相對于所述發(fā)光裝置對置面部，形成在所述發(fā)光裝置的相反側(cè)；以及側(cè)面部，其從所述發(fā)光裝置對置面部的外周端部向所述射出面部的外周端部延伸，在所述發(fā)光裝置對置面部形成有凹部，用于將所述白色光入射至所述照明用透鏡內(nèi)，所述凹部具有第一入射面，其形成為與光軸正交的平面；以及第二入射面，其形成為從該第一入射面的外周端部向所述發(fā)光裝置側(cè)延伸，并且隨著接近所述發(fā)光裝置側(cè)，其直徑逐漸變大，所述側(cè)面部具有全反射面，其形成為隨著從所述發(fā)光裝置對置面部側(cè)接近所述射出面部側(cè)，直徑逐漸變大，以使入射至所述第二入射面的光向所述射出面部被全反射，所述射出面部具有第一射出面，主要使入射至所示第一入射面的光入射，并將該入射的光向所述被照射面?zhèn)壬涑?；以及第二射出面，其被連接設置在所述第一射出面的外周端部而包圍所述第一射出面，并且使入射至所述第二入射面后被所述全反射面全反射的光入射，并將該入射的光向所述被照射面?zhèn)壬涑?，所述第二射出面形成為其正折光力弱于所述第一射出面，將從所述第一射出面射出的光和從所述第二射出面射出的光以相互混合的狀態(tài)照射至所述被照射面。 由此，能夠抑制對第一入射面的光的入射角度變大，同時能夠抑制對第二射出面的光的入射角度，從而能夠抑制在第一入射面和第二射出面發(fā)生色分離，進而能夠充分地抑制被照射面上的照射光的色彩不均勻，并提高光利用效率。


圖1是表示白色發(fā)光二極管的一個例子的示意圖。 圖2是表示本發(fā)明涉及的照明用透鏡和照明裝置的實施方式的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是從白色發(fā)光二極管側(cè)所見的圖2的照明用透鏡的圖。 圖4是從被照射面?zhèn)人姷膱D2的照明用透鏡的圖。 圖5是在本發(fā)明涉及的照明用透鏡的實施方式中，用于說明式(1) (3)的說明圖。 圖6是表示在本發(fā)明涉及的照明用透鏡的實施方式中，用于對比較例1 3和實
施例1 5的各試驗樣件進行色度/照度測定試驗的測定系統(tǒng)的圖。 圖7是表示比較例1的試驗樣件的色度/照度測定試驗結(jié)果的曲線圖。 圖8是表示比較例2的試驗樣件的結(jié)構(gòu)圖。 圖9是用于說明比較例2的試驗樣件的具體結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖10是表示比較例2的試驗樣件的色度/照度測定試驗結(jié)果的曲線圖。 圖11是表示比較例3的試驗樣件的結(jié)構(gòu)圖。 圖12是用于說明比較例3的試驗樣件的具體結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖13是表示比較例3的試驗樣件的色度/照度測定試驗結(jié)果的曲線圖。 圖14是用于說明實施例1的試驗樣件的具體結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖15是表示實施例1的試驗樣件的光度分布設計值的曲線圖。 圖16是表示實施例1的試驗樣件的色度/照度測定試驗結(jié)果的曲線圖。 圖17是表示實施例2的試驗樣件的結(jié)構(gòu)圖。 圖18是用于說明實施例2的試驗樣件的具體結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖19是表示實施例2的試驗樣件的色度/照度測定試驗結(jié)果的曲線圖。 圖20是表示實施例3的試驗樣件的結(jié)構(gòu)圖。 圖21是用于說明實施例3的試驗樣件的具體結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖22是表示實施例3的試驗樣件的光度分布設計值的曲線圖。 圖23是表示實施例3的試驗樣件的色度/照度測定試驗結(jié)果的曲線圖。 圖24是表示實施例4的試驗樣件的結(jié)構(gòu)圖。 圖25是用于說明實施例4的試驗樣件的具體結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖26是表示實施例4的試驗樣件的色度/照度測定試驗結(jié)果的曲線圖。 圖27是表示實施例5的試驗樣件的結(jié)構(gòu)圖。 圖28是用于說明實施例5的試驗樣件的具體結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖29是表示實施例5的試驗樣件的色度/照度測定試驗結(jié)果的曲線圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖具體地說明本發(fā)明的實施方式。
(實施方式1) 以下，參照圖2 圖5說明作為本發(fā)明的照明用透鏡的、用于聚光照明裝置的聚光照明用透鏡的實施方式。 另外，對基本結(jié)構(gòu)與以往相同的或者與其類似的部分，使用相同的標號進行說明。 如圖2所示，本實施方式的聚光照明用透鏡7與作為發(fā)射白色光的點狀發(fā)光裝置的白色發(fā)光二極管8相對配置，其與該白色發(fā)光二極管8 —起構(gòu)成聚光照明裝置。 另外，本實施方式中的白色發(fā)光二極管8具有發(fā)光單元IO，該發(fā)光單元IO例如與圖1所示的結(jié)構(gòu)同樣，由藍色發(fā)光二極管的發(fā)光元件和熒光體的組合等構(gòu)成，從該發(fā)光單元10的射出面ll，射出以射出角為O。的白色光(向射出面11的面法線方向射出的光)WL。為中心的規(guī)定角度范圍的白色光光束。 并且，在本實施方式中也是，從射出面11射出的白色光中，以射出角為0。]的白色光WL。為中心的、從射出面11射出時的射出角較小的中央部分的白色光(圖2中以虛線框起來的光)成為略帶藍色的白色光WLe，從射出面ll射出時的射出角較大的周邊部分的白色光(圖2中以雙點劃線框起來的光)成為略帶黃色的白色光WLy。
另外，本實施方式的白色發(fā)光二極管8在相對于發(fā)光單元10的白色光射出側(cè)的位置，具有平坦面14朝向發(fā)光單元10側(cè)而凸面15朝向聚光照明用透鏡7側(cè)的平凸的聚光透鏡16，該聚光透鏡16與發(fā)光單元10 —起被收納在殼體17內(nèi)。 因此，通過聚光透鏡16聚集從發(fā)光單元10射出的白色光后，將其從白色發(fā)光二極
管8射出。另外，從發(fā)光單元10射出的白色光中的、射出角為0。的白色光通過聚光透鏡
16的未圖示的光軸上，從凸面15的面頂點保持著射出角0°而射出。 另外，從該白色發(fā)光二極管8射出的光的光度分布如后述的圖7所示。 并且，本實施方式的聚光照明用透鏡7采用了如下的結(jié)構(gòu)入射從白色發(fā)光二極
管8射出的白色光后，將該入射的白色光控制為具有期望的光度分布特性的白色光，然后
將其向被照射面18側(cè)射出。 也就是說，本實施方式的聚光照明用透鏡7具備發(fā)光二極管對置面部、射出面部
以及側(cè)面部，所述發(fā)光二極管對置面部作為發(fā)光裝置對置面部，與白色發(fā)光二極管8相對
配置，所述射出面部相對于發(fā)光二極管對置面部形成在白色發(fā)光二極管8的相反側(cè)，所述
側(cè)面部從發(fā)光二極管對置面部的外周端部向射出面部的外周端部延伸。 發(fā)光二極管對置面部上形成有用于將從白色發(fā)光二極管8射出的白色光入射至
聚光照明用透鏡7內(nèi)部的凹部，如圖2所示，該凹部具有第一入射面20和第二入射面21的
兩個入射面。 如圖2和圖3所示，從與聚光照明用透鏡7的光軸OA(圖2、圖3的點劃線部)平行的方向所見的平面圖中，第一入射面20形成為呈圓形狀的平面，在將聚光照明用透鏡7與白色發(fā)光二極管8相對配置的狀態(tài)下，該第一入射面20面向聚光透鏡16和發(fā)光單元10。
另外，聚光照明用透鏡7的光軸OA是指在從聚光照明用透鏡7射出的立體光束的中心上假定的中心線，該光軸0A通過第一入射面20的中心點。另外，在圖2的狀態(tài)下，聚光照明用透鏡7的光軸OA與在從集光透鏡16射出的立體光束的中心上假定的中心線(即，集光透鏡16的光軸) 一致。 并且，從發(fā)光單元10射出的白色光中的、中央部分的略帶藍色的白色光WLe經(jīng)過聚光透鏡16后入射至第一入射面20，該入射的白色光WLe以基于斯涅爾定律的規(guī)定折射角向光軸OA側(cè)折射后，行進(透過)在透鏡7內(nèi)部。但是，該略帶藍色的白色光WLe中的射出角為0。的白色光WL。入射至第一入射面20的中心點后，不發(fā)生折射，而是通過聚光照明用透鏡7的光軸OA上并行進在透鏡7內(nèi)。 另外，在圖2中，為了方便，僅示出了聚光照明用透鏡7中的光軸0A的上半側(cè)的光路，但考慮到聚光照明用透鏡7被形成為以光軸OA為中心的旋轉(zhuǎn)對稱形狀，則可以理解為，對于聚光照明用透鏡7中的光軸OA的下半側(cè)，在圖2上呈現(xiàn)以光軸OA為基準使上半側(cè)的
6光路反轉(zhuǎn)后所得的線對稱的光路。 這里，如圖2所示，在本實施方式中第一入射面20被形成為平面，因此略帶藍色的
白色光WLB對第一入射面20的入射角度被抑制為較小的角度(白色光WL。為0° )。這意
味著略帶藍色的白色光WLB在第一入射面20的折射角被控制為較小的角度。 由此，在本實施方式中，能夠抑制入射至第一入射面20的略帯藍色的白色光WLb
色分離為藍色光和黃色光的情況。 另一方面，如圖2和圖3所示，第二入射面21被形成為如下的形狀與第一入射面20連接，并從該第一入射面20的外周端部向白色發(fā)光二極管8側(cè)延伸，同時隨著接近白色發(fā)光二極管8側(cè)，其直徑逐漸變大。更具體地說，第二入射面21被形成為隨著接近白色發(fā)光二極管8側(cè)直徑逐漸變大的、以光軸0A為中心軸的錐面。 并且，從發(fā)光單元10射出的白色光中的、周邊部分的略帶黃色的白色光WLY經(jīng)過聚光透鏡16后入射至該第二入射面21，該入射的白色光WLY以規(guī)定的折射角向遠離光軸0A的方向折射后，朝向后述的全反射面22地行進在透鏡7內(nèi)部。 這里，將第二入射面21形成為隨著接近白色發(fā)光二極管8側(cè)直徑逐漸變大的錐面，從而抑制從射出面11射出時的射出角較大的略帶黃色的白色光WLY在入射至第二入射面21時的入射角。而這意味著略帶黃色的白色光WLY在第二入射面21的折射角被抑制為較小的角度。 由此，在本實施方式中，能夠抑制入射至第二入射面21的略帶黃色的白色光WLy色分離為藍色光和黃色光的情況。 另外，如圖2所示，發(fā)光裝置對置面部具有作為將聚光照明用透鏡7固定在白色發(fā)光二極管8的殼體17上時的定位部的平坦面27，該平坦面27被連接設置到第二入射面21的白色發(fā)光二極管8側(cè)的端部，并形成為與聚光照明用透鏡7的光軸0A正交的環(huán)狀。也就是說，如圖2所示，平坦面27與白色發(fā)光二極管8的殼體17的聚光照明用透鏡7側(cè)的端面抵接，由此決定白色發(fā)光二極管8的配置位置。 而且，在本實施方式中，側(cè)面部還具有如圖2所示的全反射面22和突緣部28。
全反射面22被形成為如下的形狀從發(fā)光裝置對置面部側(cè)向射出面部側(cè)(圖2的右方向)其直徑逐漸變大。換言之，全反射面22被形成為如下的形狀從平坦面27的外周端部向被照射面18側(cè)延伸至突緣部28，并隨著接近被照射面18側(cè)直徑逐漸變大的、以光軸OA為中心軸的錐面。另外，全反射面22被形成在聚光照明用透鏡7的幾乎整個外周面。
入射至第二入射面21后行進在透鏡7內(nèi)部的略帶黃色的白色光WLY，以超過臨界角的入射角，入射至該全反射面22。并且，入射至全反射面22的這種白色光W1^通過全反射面22向射出面部側(cè)被全反射。該通過全反射面22全反射的略帶黃色的白色光WLy朝向射出面部側(cè)行進在透鏡7內(nèi)部。 此時，在全反射面22不發(fā)生折射，所以入射至全反射面22的略帶黃色的白色光WLY不產(chǎn)生色分離。 進而，本實施方式中，射出面部在與第一入射面20和第二入射面21相隔著透鏡厚度而在光軸OA方向上對置的位置具有射出面23，該射出面23被形成為朝向被照射面18側(cè)的凸狀非球面。 如圖2和圖4所示，本實施方式中的射出面23在平面圖上形成為圓形狀，并且其
7中心點是與光軸OA相交的面頂點。 更具體地說，本實施方式的射出面23被形成為一部分呈凹狀的凸非球面，其光軸0A側(cè)(中心側(cè))的大部分區(qū)域被形成為朝向被照射面18側(cè)的凸面，而在其周邊側(cè)(直徑方向外側(cè))的區(qū)域具有朝向被照射面18側(cè)的凹面。 另夕卜，除了這種結(jié)構(gòu)以外，例如還可以將射出面23形成為，隨著從光軸0A側(cè)接近周邊側(cè)，其正折光力變?nèi)醯娜嫱範畹姆乔蛎妗４藭r，射出面23的非球面形狀也可以是隨著接近周邊側(cè)，正折光力連續(xù)變?nèi)醯拿嫘螤?，或者，也可以是隨著接近周邊側(cè)，正折光力階段性地變?nèi)醯拿嫘螤睢Ａ硗?，作為階段性地變?nèi)醯拿嫘螤畹睦?，可以舉出將具有一定的正折光力的光軸0A側(cè)的面形狀與具有比該面形狀的折光力更弱的一定的正折光力的周邊側(cè)的面形狀接合而成的面形狀。 再者，在本實施方式中，射出面23中的光軸0A側(cè)的規(guī)定范圍的區(qū)域成為第一射出面24，入射至第一入射面20后行進在透鏡7內(nèi)部的略帶藍色的白色光WLB入射至該第一射出面24。進而，入射至該第一射出面24的白色光WLB在第一射出面24以規(guī)定的折射角折射后，從第一射出面24向被照射面18側(cè)射出。 另外，在本實施方式中，將射出面23中的周邊側(cè)的規(guī)定范圍的區(qū)域、即在第一射出面24的外周端部包圍第一射出面24地與其連接設置的區(qū)域成為第二射出面25，該第二射出面25被形成為，正折光力弱于第一射出面24。另外，在本說明書中，"正折光力弱"包含折光力為負(即凹面)的情況。 入射至第二入射面21后，通過全反射面22被全反射并行進在透鏡7內(nèi)部的略帶黃色的白色光WLy入射至孩第二射出面25。進而，入射至該第二射出面25的白色光WLy在第二射出面25以規(guī)定的折射角折射后，從第二射出面25向被照射面18側(cè)射出。
此時，第二射出面25的正折光力被抑制，因此能夠抑制對第二射出面25的、略帶黃色的白色光WLy的入射角。 由此，在本實施方式中，能夠抑制入射至第二射出面25的略帶黃色的白色光WLy被色分離為藍色光和黃色光的情況。 然后，從第一射出面24射出的略帶藍色的白色光WLe和從第二射出面25射出的略帶黃色的白色光WLY以相互混合的狀態(tài)，作為白色圓形的照射光，照射至在光軸OA方向上距聚光照明用透鏡7規(guī)定距離的被照射面18。 這樣，使用本實施方式的聚光照明用透鏡7，特別能夠極為有效地抑制第一入射面20和第二射出面25上發(fā)生色分離，從而能夠充分地抑制被照射面18上的照射光的色彩不均勻。具體地說，例如，能夠抑制在照射至被照射面18的照射光的外周緣部形成深黃色的部分(黃環(huán)yellow ring)的情況。 另外，也可以將入射至第二入射面21的略帶黃色的白色光WLY的一部分，入射至第一射出面24并從第一射出面24射出。 更優(yōu)選地，使入射至第一入射面20的略帶藍色的白色光WLe從第一射出面24射出時的、白色光WLe的光度分布特性，與入射至第二入射面21的略帶黃色的白色光WLy從射出面23 (射出面部)射出時的、白色光WLY的光度分布特性相互一致，或者使其近似為特性之差(例如，光束的擴展方式以及后述的各測定角度下的光度[cd]或照度[lx]之差)在規(guī)定值以內(nèi)。此時，從第一射出面24射出的光束的擴展與從第二射出面25射出的光束的擴展的重疊程度，對色彩不均勻的抑制程度造成很大的影響，所以使兩個白色光WLe和WLy的 光度分布特性相互一致或近似很重要。 采用如上的結(jié)構(gòu)，能夠進一步有效地抑制被照射面18上的照射光的色彩不均勻。
更優(yōu)選地，要滿足下式(1)的條件式。
e lmax > "max …式(1) 其中，式(1)的e lmax為，從白色發(fā)光二極管8的發(fā)光點射出的光中的入射至第 一入射面20的光(略帶藍色的白色光WL》在透鏡7內(nèi)部與光軸OA所成的夾角9 l(銳角) 的最大值。另外，式(1)的9 2max為，從白色發(fā)光二極管8的發(fā)光點射出的光中的被全反 射面22全反射的光(略帯黃色的白色光WLy)在透鏡7內(nèi)部與光軸OA所成的夾角9 2(銳 角)的最大值。 這里，將發(fā)光點定義為白色發(fā)光二極管8的光軸與白色發(fā)光二極管8的發(fā)光單元 10中的射出面11相交的點。另外，如白色發(fā)光二極管8那樣的點狀光源實際上也是以面發(fā) 光，但從進行簡易且高精度的光學設計的觀點出發(fā)，如本實施方式那樣定義發(fā)光點，并以從 該發(fā)光點射出的光代表白色發(fā)光二極管8的光束來處理較為理想。 另外，如圖5所示，在聚光照明用透鏡7上，將第一入射面20和第二入射面21的 交點Pl設為點Pl，并將入射至第一入射面20上的與點Pl非常接近處的光的、到達射出面 23(射出面部)時的到達點P2設為點P2時，式(1)中的e lmax優(yōu)選為線段PlP2與聚光照 明用透鏡7的光軸OA所成的夾角。另外，遵從將相對于光軸OA沿圖5中的逆時針方向形 成的角度設為正的角度的正負規(guī)則時，9 lmax是正的銳角。 并且，如圖5所示，在聚光照明用透鏡7上，將入射至第二入射面21上的與點Pl 非常接近處的光的、到達全反射面22時的到達點P4設為點P4，并將經(jīng)由點Pl和點P4的 光的、到達射出面23時的到達點P5設為點P5時，式(1)中的e 2max優(yōu)選為線段P4P5與 聚光照明用透鏡7的光軸0A所成的夾角。另外，遵從與9 lmax同樣的正負規(guī)則時，e 2max 是正的銳角。 如果采用可滿足這樣的式(1)的結(jié)構(gòu)，則能夠?qū)⒆鳛樯涑雎詭S色的白色光WLY 的面的第二射出面25，更可靠地形成為其正折光力弱于第一射出面24，從而抑制從第二射 出面25射出的光(擴散光)的折射量。其結(jié)果，能夠更有效地抑制色分離的發(fā)生，并且能 夠在被照射面18上，充分地混合從射出面23 (主要是第一射出面24)射出的略帶藍色的白 色光WLB與從第二射出面25射出的略帶黃色的白色光WLY，從而能夠進一步充分地抑制被 照射面18上的照射光的色彩不均勻。
更優(yōu)選地，要滿足下式(2)的條件式。
9 P2P3 > 9 P5P6 > 9 P9P10 …式(2) 其中，式(2)的eP2P3為，如圖5所示，在聚光照明用透鏡7上，將經(jīng)由點Pl和點 P2的光的、到達被照射面18時的到達點P3設為點P3時，線段P2P3與聚光照明用透鏡7的 光軸OA所成的夾角。遵從與eimax同樣的正負規(guī)則時，該9P2P3是正的銳角。
另外，式(2)的eP5P6為，如圖5所示，在聚光照明用透鏡7上，將經(jīng)由點Pl、點 P4和點P5的光的、到達被照射面18時的到達點P6設為點P6時，線段P5P6與聚光照明用 透鏡7的光軸OA所成的夾角。遵從與9 lmax同樣的正負規(guī)則時，該9P5P6是正的銳角。
再有，式(2)的e P9P10為，如圖5所示，在聚光照明用透鏡7上取點P9和點P10
9時的線段P9P10與聚光照明用透鏡7的光軸0A所成的夾角。遵從與eimax同樣的正負規(guī) 則時，該9 P9P10是負的銳角。但是，如圖5所示，點P9和點P10是，與在聚光照明用透鏡 7上所取的點P7和點P8位于同一光路上的點。也就是說，點P7是，在將白色發(fā)光二極管 8的光度分布中，設最大光度(或最大照度)為相對值1時，以能夠獲得相對值0.5的光度 (或照度)的角度射出的光入射至第二入射面21時的入射點P7。另外，點P8是，入射至點 P7的光到達全反射面22時的到達點P8。另外，點P9是，經(jīng)由點P7和點P8的光到達射出 面23時的到達點P9。還有，點P10是，經(jīng)由點P7、點P8和點P9的光到達被照射面18時的 到達點PIO。 如果采用可滿足這樣的式(2)的結(jié)構(gòu)，則能夠在被照射面18上，更充分地混合從 射出面23(主要是第一射出面24)射出的略帶藍色的白色光WLe與從第二射出面25射出 的略帶黃色的白色光WLY，從而能夠更有效地抑制在被照射面18上發(fā)生色彩不均勻。
另外，通過聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(PMMA)等樹脂材料的注塑成形，可以廉價地形 成聚光照明用透鏡7。
[實施例] 下面，準備具有白色發(fā)光二極管8的、比較例1 3和實施例1 5的合計八種聚 光照明裝置的試驗樣件，并使用如圖6所示的測定系統(tǒng)，對這八種試驗樣件分別進行色度/ 照度測定試驗。 在該色度/照度測定試驗中，水平地設置試驗樣件以使其光軸平行于鉛直方向 后，通過色彩照度計29測定從試驗樣件射出的白色光的色度和照度，該色彩照度計29設置 在距試驗樣件的發(fā)光單元10的射出面11為半徑50cm的位置。 此時，將試驗樣件的光軸與色彩照度計29的受光面的面法線的夾角(以下，稱為 測定角度)a[。]，以試驗樣件的光軸為基準(0° )，在-80°至+80°的范圍內(nèi)進行變更， 并將在各測定角度a [° ]下的色彩照度計29的測定結(jié)果，匯總為表示照度和色度的角度 依賴特性的一個曲線圖。 以下，對每個試驗樣件，依次說明本測定試驗的試驗結(jié)果。
〈比較例1> 比較例1的試驗樣件是白色發(fā)光二極管8本身，圖7表示對該比較例1的試驗樣 件進行的本測定試驗的試驗結(jié)果。 這里，圖7中的橫軸的值表示測定角度a [° ]。另外，圖7中的縱軸的值表示將 最大值標準化為1時的相對照度以及xy色度。另外，在圖7中，X和Y的色度越低，白色光 中的藍色越深，X和Y的色度越高，白色光中的黃色越深。 如圖7所示，在比較例1的試驗結(jié)果中，隨著從0。接近于+/_80° ，色度呈上升。
另外，如圖7所示，比較例1的測定結(jié)果中，在較寬的角度范圍內(nèi)維持較高的相對 照度，該比較例1中的相對照度的FWHM(Full Width at Hal預aximum :半峰全寬)是90° 。
并且，在通過這樣的比較例1的試驗樣件，對如圖6所示的、光軸(鉛直)方向上 距發(fā)光單元10， 50cm的位置上設置的被照射面18照射白色光時，該照射光成為具有從中心 側(cè)向周邊側(cè)，從略帶藍色的白色逐漸變化為略帶黃色的白色的色彩不均勻的照射光。另外， 比較例1中的照射光是在較寬范圍內(nèi)為較明亮的光，因此不適合用于照亮特定區(qū)域的聚光 照明。
10
〈比較例2〉 如圖8所示，比較例2的試驗樣件由白色發(fā)光二極管8以及平凸透鏡33構(gòu)成，該 平凸透鏡33在該白色發(fā)光二極管8的射出側(cè)的附近位置上與其相對配置。
另外，平凸透鏡33具有朝向白色發(fā)光二極管8側(cè)的平面圓形狀的平坦面31，以及 朝向被照射面18側(cè)的、在平面圖上呈圓形狀的凸面32。另外，圖8中，將平凸透鏡33和白 色發(fā)光二極管8配置為光軸相互一致的狀態(tài)。另外，如圖9所示，本比較例的平凸透鏡33 設置為，在圖9中以cpl表示的平坦面31的直徑為19. 4mm，以(p2表示的凸面32的直徑為 13. 4mm，以L表示的全長為7mm，以z表示的凸面32中的從外周端部至面頂點的光軸0A方 向的距離為5. 8402mm。 而且，假設光軸OA方向為Z軸，與光軸OA正交的方向為X軸，光的行進方向為正， k為圓錐系數(shù)，A1、A2、A3. . . A8為非球面系數(shù)，c為曲率時，凸面32的面形狀可以用下式表 示。Z(X) = cX2/{l+[l-(k+l)c2X2]l/2}+AlX+A2X2+A3X3+ +A8X8 …式(4) 其中，本比較例中，式(4)的各個系數(shù)設為c = -1.88338X10—\ k
=-9. 12031 X 10—\ Al = 0、 A2 = 0、 A3 = -1. 80527X 10—3、 A4 = -2. 01390X 10—4、 A5 =
7. 68403 X 10—5、 A6 = -1. 06747 X 10—5、 A7 = -4. 08247 X 10—6、 A8 = 4. 67335 X 10—7。 圖10表示對比較例2的試驗樣件進行的本測定試驗的試驗結(jié)果。另夕卜，圖10中
的橫軸和縱軸的值與圖7相同。 如圖10所示，在比較例2的試驗結(jié)果中，在+/_10°附近，xy色度急劇地變化。
由這樣的比較例2的試驗樣件照射至圖6所示的被照射面18上的照射光，在照 射光的外周邊緣部出現(xiàn)較深的黃環(huán)，因此不適合用于以均一的白色照亮特定區(qū)域的聚光照 明?！幢容^例3〉 如圖11所示，比較例3的試驗樣件也是與比較例2同樣地由白色發(fā)光二極管8和 平凸透鏡33構(gòu)成，該平凸透鏡33的平坦面31朝向該白色發(fā)光二極管8側(cè)，凸面32朝向被 照射面18側(cè)。 另外，如圖12所示，本比較例的平凸透鏡33設置為，在圖12中以(pl表示的平坦面 31的直徑為19. 4mm，以(p2表示的凸面32的直徑為13. 8mm，以L表示的全長為7mm，以z表 示的凸面32中的從外周端部至面頂點的光軸0A方向的距離為5. 8135mm。
并且，本比較例中，凸面32的面形狀也可以用式(2)表示。其中，本比較例中， 式(2)的各個系數(shù)設為:c = -1. 55921X 10—\ k = -7. 90244X10—\ Al = 0、 A2 = 0、 A3 =-6. 11104X 10—5、 A4 = -1. 41602 X 10—3、 A5 = 2. 44722 X 10—4、 A6 = 1. 25879 X 10—6、 A7 =-7. 68650 X 10—6、 A8 = 6. 12287 X 10—7。 圖13表示對比較例3的試驗樣件進行的本測定試驗的試驗結(jié)果。另夕卜，圖13中 的橫軸和縱軸的值與圖7相同。 如圖13所示，比較例3的測定結(jié)果也與比較例2同樣地，在+/_10°附近，xy色度 急劇地變化。 因此，由這樣的比較例3的試驗樣件照射至圖6所示的被照射面18上的照射光，
11也在照射光的外周邊緣部出現(xiàn)較深的黃環(huán)，因此不適合用于以均一的白色照亮特定區(qū)域的 聚光照明?！磳嵤├?〉 實施例1的試驗樣件是與圖2所示的結(jié)構(gòu)相同的試驗樣件，該試驗樣件由白色發(fā) 光二極管8以及在該白色發(fā)光二極管8的射出側(cè)相對配置的聚光照明用透鏡7構(gòu)成。
以下，使用圖14說明用于本實施例的聚光照明裝置的聚光照明用透鏡7。
制作本實施例的聚光照明用透鏡7時，首先為了使從白色發(fā)光二極管8射出的光 入射至聚光照明用透鏡7，設計了由第一入射面20和第二入射面21構(gòu)成的凹部，作為發(fā)光 二極管對置面部的結(jié)構(gòu)。 設計該凹部時，主要基于從聚光照明裝置射出的光的FWHM和被照射面18上的照 射光的照度分布等作為聚光照明裝置被要求的規(guī)格等來決定第一入射面20的大小。另外， 假設FWHM為IO。來決定本實施例中的第一入射面20的大小。另外，在本實施例中，為了滿 足上述的聚光照明裝置的規(guī)格(FWHM為10° )，以下述方式設計了凹部以最合適的比例分 配從白色發(fā)光二極管8射出的光束而入射至第一入射面20和第二入射面21。
更具體地說，如圖14所示，在本實施例中，如下地設計第一入射面20 :在光軸OA 上設置中心，且其直徑(pl是5mm。 另外，在本實施例中進行設計，以使第一入射面20配置在距凹部的白色發(fā)光二極 管8側(cè)的端部的距離zl為2. 4mm的位置。 并且，在本實施例中，設計了隨著從第一入射面20的外周端部靠近白色發(fā)光二極
管8側(cè)直徑變大的第二入射面21，以使該面21與光軸0A的夾角e為15° 。 這樣設計凹部后，進而在本實施例中進行如下設計假設白色發(fā)光二極管8的發(fā)
光單元10中的射出面11的位置的高度為Omm，從該高度為Omm的位置沿著光軸OA至被照
射面18側(cè)的方向為正時，將發(fā)光二極管對置面部中的平坦面27配置在高度為1.278mm的位置。 再有，在本實施例中，設計了全反射面22、第一射出面24以及第二射出面25，以實 現(xiàn)9 l腿x = 19. 31° 、 9 2max = 10. 18° 、 9 P2P3 = 18. 31° 、9 P5P6 = 3. 70° 、 9 P9P10 =-9.74° 。也就是說，在本實施例中，設計各個面22、24和25，使得滿足式(1)和式(2) 的各個條件式。在設計這樣的9 lmax、 9 2max、 e P2P3、 e P5P6和e P9P10時，以上述的從 一個發(fā)光點射出的光代表從白色發(fā)光二極管8射出光，利用該代表的光進行了設計。
另外，全反射面22優(yōu)選的設計如下全反射面22上的光的反射位置從圖5中的P4 越接近P8，上述的9 2的值越小。 另外，本實施例中，將第一射出面24設計為具有正折光力，并將第二射出面25設 計為具有負折光力。 進而，在本實施例中，如圖15所示，對略帶藍色的白色光WLe、略帶黃色的白色光 WLY以及合計光WLB+WLY，分別設計了光度分布。 另夕卜，圖15中的橫軸的值表示將聚光照明用透鏡7的光軸OA方向設為90°時 的、從聚光照明用透鏡7的射出面23射出的光的射出角[° ]，圖15中的縱軸的值表示將 最大值標準化為1時的相對光度。 于是，圖16表示對具備基于上述的設計制作出的聚光照明用透鏡7的、實施例1的試驗樣件進行的本測定試驗的試驗結(jié)果。另外，圖16中的橫軸和縱軸的值與圖7相同。
如圖16所示，在本實施例中，與比較例1相比，在測定角度a [° ]為0°處附近， 獲得了較高的相對照度。 此結(jié)果表明，本實施例中的試驗樣件與比較例1中的試驗樣件相比，更適合用于 向特定區(qū)域照射明亮的白色光的聚光照射。 另外，如圖16所示，在本實施例中，與比較例1 3相比，能夠使xy色度的特性在 色度O. 33附近接近于平坦。此結(jié)果表明，本實施例中的試驗樣件適合用于照射出與比較例 1 3中的試驗樣件相比色彩不均勻較少且近乎純白色的照射光。
〈實施例2〉 實施例2的試驗樣件是具有圖17所示結(jié)構(gòu)的試驗樣件，該試驗樣件由白色發(fā)光二 極管8以及在該白色發(fā)光二極管8的射出側(cè)相對配置的聚光照明用透鏡7構(gòu)成。
以下，使用圖17說明用于本實施例的聚光照明裝置的聚光照明用透鏡7。另外，在 本說明中，對于與第一實施例相同的事項，簡化其說明。 在制作本實施例中的聚光照明用透鏡7時，首先設計了由第一入射面20和第二入 射面21構(gòu)成的凹部。 設計該凹部時，假設FWHM為13°來決定本實施例中的第一入射面20的大小。另 外，在本實施例中也是，為了滿足上述的聚光照明裝置的規(guī)格(FWHM為13° )，以如下的方 式設計了凹部以最合適的比例分配從白色發(fā)光二極管8射出的光束而入射至第一入射面 20和第二入射面21。 更具體地說，如圖18所示，在本實施例中，如下地設計第一入射面20 :在光軸0A 上設置中心，且其直徑Cpl是4mm。 另外，在本實施例中進行設計，使得第一入射面20配置在距凹部的白色發(fā)光二極 管8側(cè)的端部的距離zl為2. 9mm的位置。 并且，在本實施例中，設計了隨著從第一入射面20的外周端部靠近白色發(fā)光二極
管8側(cè)直徑變大的第二入射面21，使得該面21與光軸0A的夾角e為15° 。 這樣設計凹部后，進而在本實施例中進行如下設計假設白色發(fā)光二極管8的發(fā)
光單元10中的射出面11的位置的高度為0mm，從該高度為0mm的位置沿著光軸0A至被照
射面18側(cè)的方向為正時，將發(fā)光二極管對置面部中的平坦面27配置在高度為1.278mm的位置。 另外，在本實施例中，如從圖17所記載的光路可知，以滿足式(1)和式(2)的雙方 的方式進行了設計。 于是，圖19表示對具備基于上述設計制作出的聚光照明用透鏡7的、實施例2的 試驗樣件進行的本測定試驗的試驗結(jié)果。另外，圖19中的橫軸和縱軸的值與圖7相同。
如圖19所示，在本實施例中，與比較例1相比，在測定角度a [° ]為0°處附近， 獲得了較高的相對照度。 此結(jié)果表明，與實施例1同樣，本實施例中的試驗樣件與比較例1中的試驗樣件相 比，更適合用于向特定區(qū)域照射出明亮的白色光的聚光照射。 另外，如圖19所示，在本實施例中，與比較例1 3相比，能夠使xy色度的特性在 色度0.33附近接近于平坦。此結(jié)果表明，與實施例1同樣，本實施例中的試驗樣件也適合
13用于照射出與比較例1 3中的試驗樣件相比色彩不均勻較少且近乎純白色的照射光。
〈實施例3〉 實施例3的試驗樣件是具有圖20所示結(jié)構(gòu)的試驗樣件，該試驗樣件由白色發(fā)光二 極管8以及在該白色發(fā)光二極管8的射出側(cè)相對配置的聚光照明用透鏡7構(gòu)成。
以下，使用圖21說明用于本實施例的聚光照明裝置的聚光照明用透鏡7。另外，在 本說明中，對于與第一實施例相同的事項，簡化其說明。 在制作本實施例中的聚光照明用透鏡7時，首先設計了由第一入射面20和第二入 射面21構(gòu)成的凹部。 設計該凹部時，假設FWHM為12°來決定本實施例中的第一入射面20的大小。另 外，在本實施例中也是，為了滿足上述的聚光照明裝置的規(guī)格(FWHM為12° )，以如下的方 式設計了凹部以最合適的比例分配從白色發(fā)光二極管8射出的光束而入射至第一入射面 20和第二入射面21。 更具體地說，如圖21所示，在本實施例中，如下地設計第一入射面20 :在光軸0A 上設置中心，且其直徑Cpl是5mm。 另外，在本實施例中進行設計，使得第一入射面20配置在距凹部的白色發(fā)光二極 管8側(cè)的端部的距離zl為2. 9mm的位置。 并且，在本實施例中，設計了隨著從第一入射面20的外周端部靠近白色發(fā)光二極
管8側(cè)直徑變大的第二入射面21，使得該面21與光軸0A的夾角e為5° 。 這樣設計凹部后，進而在本實施例中進行如下設計假設白色發(fā)光二極管8的發(fā)
光單元10中的射出面11的位置的高度為0mm，從該高度為0mm的位置沿著光軸0A至被照
射面18側(cè)的方向為正時，將發(fā)光二極管對置面部中的平坦面27配置在高度為1.278mm的位置。 另外，在本實施例中，如從圖20所記載的光路可知，以滿足式(1)和式(2)的雙方 的方式進行了設計。 另外，如圖22所示，在本實施例中進行了設計，以使略帶藍色的白色光WLe和略帶 黃色的白色光WLy的光度分布(光度分布特性)大致一致(換言之，"近似")。具體地說， 使兩個光WLB和WLY的光度分布特性之差，最大也收納在色度差0. 1左右。另外，圖22中的 橫軸和縱軸的值與實施例1中的圖15相同。 于是，圖23表示對具備基于上述設計制作出的聚光照明用透鏡7的、實施例3的 試驗樣件進行的本測定試驗的試驗結(jié)果。另外，圖23中的橫軸和縱軸的值與圖7相同。
如圖23所示，在本實施例中，與比較例1相比，在測定角度a [° ]為0°處附近，
獲得了較高的相對照度。 此結(jié)果表明，與實施例1同樣，本實施例中的試驗樣件與比較例1中的試驗樣件相 比，更適合用于向特定區(qū)域照射出明亮的白色光的聚光照射。 另外，如圖23所示，在本實施例中，與比較例1 3和實施例1、2相比，能夠使xy 色度的特性在色度O. 33附近接近于平坦。此結(jié)果表明，本實施例中的試驗樣件極為適合用 于照射出色彩不均勻較少且近乎純白色的照射光。
〈實施例4〉 實施例4的試驗樣件是具有圖24所示結(jié)構(gòu)的試驗樣件，該試驗樣件由白色發(fā)光二極管8以及在該白色發(fā)光二極管8的射出側(cè)相對配置的聚光照明用透鏡7構(gòu)成。 以下，使用圖25說明用于本實施例的聚光照明裝置的聚光照明用透鏡7。另外，在
本說明中，對于與第一實施例相同的事項，簡化其說明。 在制作本實施例中的聚光照明用透鏡7時，首先設計了由第一入射面20和第二入 射面21構(gòu)成的凹部。 設計該凹部時，假設FWHM為30°來決定本實施例中的第一入射面20的大小。另 外，在本實施例中也是，為了滿足上述的聚光照明裝置的規(guī)格(FWHM為30。)，以如下的方 式設計了凹部以最合適的比例分配從白色發(fā)光二極管8射出的光束而入射至第一入射面 20和第二入射面21。 更具體地說，如圖25所示，在本實施例中，如下地設計第一入射面20 :在光軸0A 上設置中心，且其直徑(pl是6mm。另外，在本實施例中進行設計，使得第一入射面20配置在 距凹部的白色發(fā)光二極管8側(cè)的端部的距離zl為2. 4mm的位置。 并且，在本實施例中，設計了隨著從第一入射面20的外周端部靠近白色發(fā)光二極
管8側(cè)直徑變大的第二入射面21，以使該面21與光軸0A的夾角e為5° 。 這樣設計凹部后，進而在本實施例中進行如下設計假設白色發(fā)光二極管8的發(fā)
光單元10中的射出面11的位置的高度為Omm，從該高度為Omm的位置沿著光軸OA至被照
射面18側(cè)的方向為正時，將發(fā)光二極管對置面部中的平坦面27配置在高度為1.278mm的位置。 另外，在本實施例中，如從圖24所記載的光路可知，以滿足式(1)和式(2)的雙方 的方式進行了設計。 于是，圖26表示對具備基于上述設計制作出的聚光照明用透鏡7的、實施例4的 試驗樣件進行的本測定試驗的試驗結(jié)果。另外，圖26中的橫軸和縱軸的值與圖7相同。
如圖26所示，在本實施例中，與比較例1相比，在測定角度a [° ]為0°附近，獲
得了較高的相對照度。 此結(jié)果表明，與實施例1同樣，本實施例中的試驗樣件與比較例1中的試驗樣件相 比，更適合用于向特定區(qū)域照射出明亮的白色光的聚光照射。 另外，如圖26所示，在本實施例中，與比較例1 3相比，能夠使xy色度的特性在 色度0.33附近接近于平坦。此結(jié)果表明，與實施例1同樣，本實施例中的試驗樣件也適合 用于照射出與比較例1 3中的試驗樣件相比色彩不均勻較少且近乎純白色的照射光。
〈實施例5〉 實施例5的試驗樣件是具有圖27所示的結(jié)構(gòu)的試驗樣件，該試驗樣件由白色發(fā)光 二極管8以及在該白色發(fā)光二極管8的射出側(cè)相對配置的聚光照明用透鏡7構(gòu)成。
以下，使用圖27說明用于本實施例的聚光照明裝置的聚光照明用透鏡7。另外，在 本說明中，對于與第一實施例相同的事項，簡化其說明。 在制作本實施例中的聚光照明用透鏡7時，首先設計了由第一入射面20和第二入 射面21構(gòu)成的凹部。 設計該凹部時，假設FWHM為32°來決定本實施例中的第一入射面20的大小。另 外，在本實施例中也是，為了滿足上述的聚光照明裝置的規(guī)格(FWHM為32。)，以如下的方 式設計了凹部以最合適的比例分配從白色發(fā)光二極管8射出的光束而入射至第一入射面20和第二入射面21。 更具體地說，如圖18所示，在本實施例中，如下地設計第一入射面20 :在光軸OA 上設置中心，且其直徑(pl是6mm。 另外，在本實施例中進行設計，使得第一入射面20配置在距凹部的白色發(fā)光二極 管8側(cè)的端部的距離zl為2. 8mm的位置。 并且，在本實施例中，設計了隨著從第一入射面20的外周端部靠近白色發(fā)光二極
管8側(cè)直徑變大的第二入射面21，使得該面21與光軸0A的夾角e為5° 。 這樣設計凹部后，進而在本實施例中進行如下設計假設白色發(fā)光二極管8的發(fā)
光單元10中的射出面11的位置的高度為0mm，從該高度為0mm的位置沿著光軸0A至被照
射面18側(cè)的方向為正時，將發(fā)光二極管對置面部中的平坦面27配置在高度為1.278mm的位置。 另外，在本實施例中，如從圖27所記載的光路可知，以滿足式(1)和式(2)的雙方 的方式進行了設計。 于是，圖29表示對具備基于上述的設計制作出的聚光照明用透鏡7的、實施例5 的試驗樣件進行的本測定試驗的試驗結(jié)果。另外，圖29中的橫軸和縱軸的值與圖7相同。
如圖29所示，在本實施例中，與比較例1相比，在測定角度a [° ]為0°處附近，
獲得了較高的相對照度。 此結(jié)果表明，與實施例1同樣，本實施例中的試驗樣件與比較例1中的試驗樣件相 比，更適合用于向特定區(qū)域照射出明亮的白色光的聚光照射。 另外，如圖29所示，在本實施例中，與比較例1 3相比，能夠使xy色度的特性在 色度0.33附近接近于平坦。此結(jié)果表明，與實施例1同樣，本實施例中的試驗樣件也適合 用于照射出與比較例1 3中的試驗樣件相比色彩不均勻較少且近乎純白色的照射光。
另外，本發(fā)明不限于上述的實施方式，根據(jù)需要可以進行種種變更。
例如，發(fā)光裝置也可以是從上述實施方式中示出的白色發(fā)光二極管8中去除了聚 光透鏡16的結(jié)構(gòu)，或者也可以是具備如下的發(fā)光單元10的結(jié)構(gòu)不是組合了藍色發(fā)光二極 管與熒光體的發(fā)光單元10，而是使用發(fā)出紫外線的二極管以及發(fā)出紅色、綠色和藍色三色 光的熒光體，來射出白色光的發(fā)光單元10。 另外，全反射面22并不限于包含光軸OA的剖面圖中以直線表示的面，也可以是以 曲線表示的面。 2008年10月31日提交的日本專利申請第2008-281430號所包含的說明書、說明 書附圖和說明書摘要的公開內(nèi)容全都引用于本申請。
1權(quán)利要求
一種照明用透鏡，入射從點狀發(fā)光裝置射出的白色光后，將該入射的白色光控制成具有期望的光度分布特性的光，并向被照射面?zhèn)壬涑?，所述照明用透鏡包括發(fā)光裝置對置面部，其與所述發(fā)光裝置相對配置；射出面部，相對于所述發(fā)光裝置對置面部，形成在所述發(fā)光裝置的相反側(cè)；以及側(cè)面部，其從所述發(fā)光裝置對置面部的外周端部向所述射出面部的外周端部延伸，在所述發(fā)光裝置對置面部形成有凹部，用于將所述白色光入射至所述照明用透鏡內(nèi)，所述凹部具有第一入射面，其形成為與光軸正交的平面；以及第二入射面，其形成為從該第一入射面的外周端部向所述發(fā)光裝置側(cè)延伸，并且隨著接近所述發(fā)光裝置側(cè)，其直徑逐漸變大，所述側(cè)面部具有全反射面，其形成為隨著從所述發(fā)光裝置對置面部側(cè)接近所述射出面部側(cè)，直徑逐漸變大，以使入射至所述第二入射面的光向所述射出面部被全反射，所述射出面部具有第一射出面，主要使入射至所示第一入射面的光入射，并將該入射的光向所述被照射面?zhèn)壬涑?；以及第二射出面，其被連接設置在所述第一射出面的外周端部而包圍所述第一射出面，并且使入射至所述第二入射面后被所述全反射面全反射的光入射，并將該入射的光向所述被照射面?zhèn)壬涑?，所述第二射出面形成為其正折光力弱于所述第一射出面，將從所述第一射出面射出的光和從所述第二射出面射出的光以相互混合的狀態(tài)照射至所述被照射面。
2. 如權(quán)利要求l所述的照明用透鏡，其中，使入射至所述第一入射面的光從所述第一射出面射出時的光度分布特性與入射至所 述第二入射面的光從所述射出面部射出時的光度分布特性相互一致或近似。
3. 如權(quán)利要求1所述的照明用透鏡，滿足下式所示的條件， Q lmax 〉 Q 2max其中，e lmax為從發(fā)光裝置的發(fā)光點射出的光中的、入射至第一入射面的光在透鏡內(nèi) 部與光軸所成的夾角ei的最大值，9 2max為從發(fā)光裝置的發(fā)光點射出的光中的、被全反 射面全反射的光在透鏡內(nèi)部與光軸所成的夾角9 2的最大值。
4. 一種照明裝置，包括權(quán)利要求1所述的照明用透鏡和發(fā)光裝置。
全文摘要
公開了能夠充分地抑制色彩不均勻的同時，提高光利用效率的照明用透鏡以及具備該透鏡的照明裝置。該照明用透鏡具有與光軸正交的第一入射面(20)；隨著接近發(fā)光裝置(8)側(cè)，直徑變大的第二入射面(21)；隨著接近射出側(cè)，直徑變大的全反射面(22)；主要將入射至第一入射面(21)的光向被照射面(18)側(cè)射出的第一射出面(24)；以及將入射至第二入射面的光向被照射面(18)側(cè)射出的第二射出面(25)，其中，將第二射出面(25)形成為其正折光力弱于第一射出面(24)。
文檔編號F21Y101/02GK101725896SQ20091021016
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者中村真人 申請人:恩普樂股份有限公司