JP2010198747A - 照明装置および検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】導光レンズ2の出射面2bから発光素子光源1の光軸1'上に照射される光の光度を低くすると共に、導光レンズ2の出射面2bから照射される光によって形成される配光パターンPの縁部P1の輪郭を明瞭にする。
【解決手段】発光素子光源1の光軸1'に概略垂直な平面によって導光レンズ2の出射面2bを形成し、発光素子光源1の側に頂点2a1aを有する2次曲線2a1を発光素子光源1の光軸1'を中心に回転させることにより得られる曲面によって導光レンズ2の入射面2aを形成し、2次曲線2a1の頂点2a1aよりも発光素子光源1の光軸1'に近い部分を介して入射した光L01a1が入射面2aによって光軸1'から遠ざかる側に屈折せしめられ、2次曲線2a1の頂点2a1aよりも発光素子光源1の光軸1'から遠い部分を介して入射した光L07a1が入射面2aによって光軸1'に近づく側に屈折せしめられる照明装置10。
【選択図】図9
【解決手段】発光素子光源1の光軸1'に概略垂直な平面によって導光レンズ2の出射面2bを形成し、発光素子光源1の側に頂点2a1aを有する2次曲線2a1を発光素子光源1の光軸1'を中心に回転させることにより得られる曲面によって導光レンズ2の入射面2aを形成し、2次曲線2a1の頂点2a1aよりも発光素子光源1の光軸1'に近い部分を介して入射した光L01a1が入射面2aによって光軸1'から遠ざかる側に屈折せしめられ、2次曲線2a1の頂点2a1aよりも発光素子光源1の光軸1'から遠い部分を介して入射した光L07a1が入射面2aによって光軸1'に近づく側に屈折せしめられる照明装置10。
【選択図】図9
Description
本発明は、発光素子光源から放射された光が、導光レンズの入射面を介して導光レンズ内に入射し、導光レンズによって導光され、導光レンズの出射面を介して照明装置の照射方向に照射されるように構成された照明装置および検出装置に関する。
特に、本発明は、導光レンズの出射面から発光素子光源の光軸上に照射される光の光度を低くすると共に、導光レンズの出射面から照射される光によって形成される配光パターンの縁部の輪郭を明瞭にすることができる照明装置および検出装置に関する。
従来から、発光素子光源から放射された光が、導光レンズの入射面を介して導光レンズ内に入射し、導光レンズによって導光され、導光レンズの出射面を介して照明装置の照射方向に照射されるように構成された照明装置が知られている。この種の照明装置の例としては、例えば特開平10−82915号公報に記載されたものがある。
特開平10−82915号公報に記載された照明装置では、発光素子光源の光軸に対して概略垂直な平面によって導光レンズの出射面が形成されている。更に、奥へ入るほど幅が狭くなるように形成された導光レンズの凹部内に発光素子光源が配置されている。つまり、奥へ入るほど幅が狭くなるように形成された導光レンズの凹部の表面の一部が、導光レンズの入射面として機能している。
そのため、特開平10−82915号公報に記載された照明装置では、発光素子光源からの光が、導光レンズの入射面によって、発光素子光源の光軸から遠ざかる側に屈折せしめられる。
その結果、特開平10−82915号公報に記載された照明装置では、発光素子光源の光軸上に導光レンズの出射面から照射される光の光度(輝度)が部分的に高くなってしまうのを防止することができる。
ところで、特開平10−82915号公報に記載された照明装置では、導光レンズの入射面のうち、発光素子光源の光軸に近い部分を介して入射した発光素子光源からの光のみならず、導光レンズの入射面のうち、発光素子光源の光軸から遠い部分を介して入射した発光素子光源からの光も、導光レンズの入射面によって、発光素子光源の光軸から遠ざかる側に屈折せしめられる。
詳細には、特開平10−82915号公報に記載された照明装置では、発光素子光源の光軸と小さい角度をなして発光素子光源から放射された光のみならず、発光素子光源の光軸と大きい角度をなして発光素子光源から放射された光も、導光レンズの入射面によって、発光素子光源の光軸から遠ざかる側に屈折せしめられる。
そのため、特開平10−82915号公報に記載された照明装置では、導光レンズの出射面から照射される光によって形成される配光パターンの縁部付近の光度(輝度)が低くなってしまい、配光パターンの縁部の輪郭が不明瞭になってしまう。
換言すれば、特開平10−82915号公報に記載された照明装置では、導光レンズの出射面からの光の一部が、配光パターンの縁部の外側にグレア光となって照射されてしまうおそれがある。
前記問題点に鑑み、本発明は、導光レンズの出射面から発光素子光源の光軸上に照射される光の光度を低くすると共に、導光レンズの出射面から照射される光によって形成される配光パターンの縁部の輪郭を明瞭にすることができる照明装置および検出装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明によれば、発光素子光源(1)から放射された光(L01a1,L07a1)が、導光レンズ(2)の入射面(2a)を介して導光レンズ(2)内に入射し、導光レンズ(2)によって導光され、導光レンズ(2)の出射面(2b)を介して照明装置の照射方向に照射されるように構成された照明装置(10)において、発光素子光源(1)の光軸(1’)に対して概略垂直な平面によって導光レンズ(2)の出射面(2b)を形成し、発光素子光源(1)の側に頂点(2a1a)を有する2次曲線(2a1)を、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心に回転させることにより得られる曲面によって、導光レンズ(2)の入射面(2a)を形成し、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)を発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い位置に配置すると共に、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)を発光素子光源(1)の発光面(1a)よりも導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に配置し、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い部分を介して入射した発光素子光源(1)からの光(L01a1)が、導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠ざかる側に屈折せしめられ、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い部分を介して入射した発光素子光源(1)からの光(L07a1)が、導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光素子光源(1)の光軸(1’)に近づく側に屈折せしめられることを特徴とする照明装置(10)が提供される。
請求項2に記載の発明によれば、第1端点(U)、第2端点(S)および制御点(V)の座標値によって定義される2次ベジェ曲線によって2次曲線(2a1)を設定し、第1端点(U)を発光素子光源(1)の光軸(1’)上に設定し、制御点(V)を、発光素子光源(1)の発光面(1a)よりも導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に設定すると共に、発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い位置に設定し、第2端点(S)を、制御点(V)よりも導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に設定すると共に、発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い位置に設定したことを特徴とする請求項1に記載の照明装置(10)が提供される。
請求項3に記載の発明によれば、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心とする半径約0.2mmの部分を、平面によって形成したことを特徴とする請求項2に記載の照明装置(10)が提供される。
請求項4に記載の発明によれば、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心とする半径約0.2mmの部分を、球状面によって形成したことを特徴とする請求項2に記載の照明装置(10)が提供される。
請求項5に記載の発明によれば、発光部(10a)の発光素子光源(1)から放射された光(LFa1,LFb1,LFc1)が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)を介して発光部(10a)の導光レンズ(2)内に入射し、発光部(10a)の導光レンズ(2)によって導光され、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)を介して発光部(10a)の照射方向に照射され、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から照射された光(LFa3)の反射光(LRa1)が、受光部(10b)の導光レンズ(12)の入射面(12a)を介して受光部(10b)の導光レンズ(12)内に入射し、受光部(10b)の導光レンズ(12)によって導光され、受光部(10b)の導光レンズ(12)の出射面(12b)およびカメラレンズ(13)を介して受光素子(11)に受光されるように構成された検出装置(20)において、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に対して概略垂直な平面によって発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)を形成し、発光部(10a)の発光素子光源(1)の側に頂点(2a1a)を有する2次曲線(2a1)を、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心に回転させることにより得られる曲面によって、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)を形成し、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)を発光部(10a)の発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い位置に配置すると共に、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)を発光部(10a)の発光素子光源(1)の発光面(1a)よりも発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に配置し、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)と受光部(10b)の導光レンズ(12)の入射面(12a)とを同一平面上に配置し、受光部(10b)の導光レンズ(12)の出射面(12b)を発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)よりも受光部(10b)の導光レンズ(12)の入射面(12a)に近い位置に配置し、受光部(10b)の受光素子(11)に近づく側に発光部(10a)の導光レンズ(2)内を進む光(LFb2)を受光部(10b)の受光素子(11)から遠ざかる側に反射するための反射面(2c)を発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)と出射面(2b)との間に形成し、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い部分を介して入射した発光部(10a)の発光素子光源(1)からの光が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠ざかる側に屈折せしめられ、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い部分を介して入射した発光部(10a)の発光素子光源(1)からの光が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に近づく側に屈折せしめられることを特徴とする検出装置(20)が提供される。
請求項6に記載の発明によれば、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)と角度をなして照射される光の光度が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度よりも高くなるように、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)を設定したことを特徴とする請求項5に記載の検出装置(20)が提供される。
請求項1及び2に記載の照明装置(10)では、発光素子光源(1)から放射された光(L01a1,L07a1)が、導光レンズ(2)の入射面(2a)を介して導光レンズ(2)内に入射し、導光レンズ(2)によって導光され、導光レンズ(2)の出射面(2b)を介して照明装置の照射方向に照射される。
詳細には、請求項1及び2に記載の照明装置(10)では、発光素子光源(1)の光軸(1’)に対して概略垂直な平面によって導光レンズ(2)の出射面(2b)が形成されている。更に、発光素子光源(1)の側に頂点(2a1a)を有する2次曲線(2a1)を、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心に回転させることにより得られる曲面によって、導光レンズ(2)の入射面(2a)が形成されている。
また、請求項1及び2に記載の照明装置(10)では、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)が、発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い位置に配置されている。更に、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)が、発光素子光源(1)の発光面(1a)よりも導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に配置されている。
その結果、請求項1及び2に記載の照明装置(10)では、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い部分を介して入射した発光素子光源(1)からの光(L01a1)が、導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠ざかる側に屈折せしめられる。
そのため、請求項1及び2に記載の照明装置(10)によれば、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い部分を介して入射した発光素子光源(1)からの光(L01a1)が導光レンズ(2)の入射面(2a)によって発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠ざかる側に屈折せしめられない場合よりも、導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度を低くすることができる。
詳細には、請求項1及び2に記載の照明装置(10)によれば、導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度を、導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光素子光源(1)の光軸(1’)と角度をなして照射される光の光度と等しくするか、あるいは、それよりも低くすることができる。
換言すれば、請求項1及び2に記載の照明装置(10)によれば、導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光素子光源(1)の光軸(1’)と角度をなして照射される光の光度を、導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度と等しくするか、あるいは、それよりも高くすることができる。
更に、請求項1及び2に記載の照明装置(10)では、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い部分を介して入射した発光素子光源(1)からの光(L07a1)が、導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光素子光源(1)の光軸(1’)に近づく側に屈折せしめられる。
そのため、請求項1及び2に記載の照明装置(10)によれば、導光レンズ(2)の出射面(2b)から照射される光によって形成される配光パターン(P)の縁部(P1)付近における光度の立下りを急峻にすることができる。
換言すれば、請求項1及び2に記載の照明装置(10)によれば、導光レンズ(2)の出射面(2b)から照射される光によって形成される配光パターン(P)の縁部(P1)の輪郭を明瞭にすることができる。
つまり、請求項1及び2に記載の照明装置(10)によれば、導光レンズ(2)の出射面(2b)からの光の一部が配光パターン(P)の縁部(P1)の外側にグレア光となって照射されてしまうおそれを低減することができる。
好ましくは、請求項1及び2に記載の照明装置(10)では、第1端点(U)、第2端点(S)および制御点(V)の座標値によって定義される2次ベジェ曲線によって2次曲線(2a1)が設定されている。
詳細には、請求項1及び2に記載の照明装置(10)では、第1端点(U)が発光素子光源(1)の光軸(1’)上に設定されている。また、制御点(V)が、発光素子光源(1)の発光面(1a)よりも導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に設定されると共に、発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い位置に設定されている。
更に、請求項1及び2に記載の照明装置(10)では、第2端点(S)が、制御点(V)よりも導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に設定されると共に、発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い位置に設定されている。
請求項3に記載の照明装置(10)では、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心とする半径約0.2mmの部分が、平面によって形成されている。
請求項4に記載の照明装置(10)では、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心とする半径約0.2mmの部分が、球状面によって形成されている。
そのため、請求項3及び4に記載の照明装置(10)によれば、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心とする半径約0.2mmの部分が、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心に2次曲線(2a1)を回転させることにより得られる曲面によって形成される場合とほぼ同等に、導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度を低くすることができる。
更に、請求項3及び4に記載の照明装置(10)によれば、導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心とする半径約0.2mmの部分が、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心に2次曲線(2a1)を回転させることにより得られる曲面によって形成される場合よりも、例えば樹脂材料などによる導光レンズ(2)の成形性を向上させることができる。
請求項5に記載の検出装置(20)では、発光部(10a)の発光素子光源(1)から放射された光(LFa1,LFb1,LFc1)が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)を介して発光部(10a)の導光レンズ(2)内に入射し、発光部(10a)の導光レンズ(2)によって導光され、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)を介して発光部(10a)の照射方向に照射される。更に、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から照射された光(LFa3)の反射光(LRa1)が、受光部(10b)の導光レンズ(12)の入射面(12a)を介して受光部(10b)の導光レンズ(12)内に入射し、受光部(10b)の導光レンズ(12)によって導光され、受光部(10b)の導光レンズ(12)の出射面(12b)およびカメラレンズ(13)を介して受光素子(11)に受光される。
詳細には、請求項5に記載の検出装置(20)では、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に対して概略垂直な平面によって発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)が形成されている。更に、発光部(10a)の発光素子光源(1)の側に頂点(2a1a)を有する2次曲線(2a1)を、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心に回転させることにより得られる曲面によって、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)が形成されている。
また、請求項5に記載の検出装置(20)では、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)が、発光部(10a)の発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い位置に配置されている。更に、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)が、発光部(10a)の発光素子光源(1)の発光面(1a)よりも発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に配置されている。
その結果、請求項5に記載の検出装置(20)では、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い部分を介して入射した発光部(10a)の発光素子光源(1)からの光が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠ざかる側に屈折せしめられる。
そのため、請求項5に記載の検出装置(20)によれば、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い部分を介して入射した発光部(10a)の発光素子光源(1)からの光が発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)によって発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠ざかる側に屈折せしめられない場合よりも、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度を低くすることができる。
詳細には、請求項5に記載の検出装置(20)によれば、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度を、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)と角度をなして照射される光の光度と等しくするか、あるいは、それよりも低くすることができる。
換言すれば、請求項5に記載の検出装置(20)によれば、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)と角度をなして照射される光の光度を、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度と等しくするか、あるいは、それよりも高くすることができる。
更に、請求項5に記載の検出装置(20)では、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い部分を介して入射した発光部(10a)の発光素子光源(1)からの光が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に近づく側に屈折せしめられる。
そのため、請求項5に記載の検出装置(20)によれば、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から照射される光によって形成される配光パターン(P)の縁部(P1)付近における光度の立下りを急峻にすることができる。
換言すれば、請求項5に記載の検出装置(20)によれば、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から照射される光によって形成される配光パターン(P)の縁部(P1)の輪郭を明瞭にすることができる。
つまり、請求項5に記載の検出装置(20)によれば、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)からの光の一部が、配光パターン(P)の縁部(P1)の外側にグレア光となって照射され、受光部(10b)の受光素子(11)によって受光されてしまうおそれを低減することができる。
更に、請求項5に記載の検出装置(20)では、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)と受光部(10b)の導光レンズ(12)の入射面(12a)とが同一平面上に配置されている。また、受光部(10b)の導光レンズ(12)の出射面(12b)が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)よりも受光部(10b)の導光レンズ(12)の入射面(12a)に近い位置に配置されている。更に、受光部(10b)の受光素子(11)に近づく側に発光部(10a)の導光レンズ(2)内を進む光(LFb2)を受光部(10b)の受光素子(11)から遠ざかる側に反射するための反射面(2c)が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)と出射面(2b)との間に形成されている。
その結果、請求項5に記載の検出装置(20)では、受光部(10b)の受光素子(11)に近づく側に発光部(10a)の導光レンズ(2)内を進む光(LFb2)が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の反射面(2c)によって、受光部(10b)の受光素子(11)から遠ざかる側に反射される。
そのため、請求項5に記載の検出装置(20)によれば、受光部(10b)の受光素子(11)に近づく側に発光部(10a)の導光レンズ(2)内を進む光(LFb2)が受光部(10b)の受光素子(11)に受光されてしまうおそれを低減することができる。
受光部(10b)の受光素子(11)の画角が広角に設定されている場合には、受光部(10b)の受光素子(11)の光軸(11’)と大きい角度をなす光に対する受光部(10b)の受光素子(11)の感度が、受光部(10b)の受光素子(11)の光軸(11’)と小さい角度をなす光に対する受光部(10b)の受光素子(11)の感度よりも低くなってしまう傾向がある。
この点に鑑み、請求項6に記載の検出装置(20)では、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)と角度をなして照射される光の光度が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度よりも高くなるように、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)が設定されている。
つまり、請求項6に記載の検出装置(20)では、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)と角度をなして照射される光の光度と発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度とが等しくなるように発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)が設定されている場合よりも、受光部(10b)の受光素子(11)の光軸(11’)と大きい角度をなして受光部(10b)の受光素子(11)に受光される反射光の光度が強くされている。
そのため、請求項6に記載の検出装置(20)によれば、受光部(10b)の受光素子(11)の光軸(11’)と小さい角度をなす光と同様に、受光部(10b)の受光素子(11)の光軸(11’)と大きい角度をなす光を受光部(10b)の受光素子(11)によって感度良く受光することができる。
以下、本発明の照明装置の第1の実施形態について説明する。図1は第1の実施形態の照明装置10の断面図である。詳細には、図1は照明装置10の光軸10’を含む平面によって第1の実施形態の照明装置10を切断した断面図である。図2〜図5は第1の実施形態の照明装置10の光路図である。
詳細には、図2(A)は照明装置10の光軸10’に平行に発光素子光源1から放射された光L00a1,L00b1,L00c1,L00d1,L00e1の光路図である。図2(B)は照明装置10の光軸10’と10°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L01a1,L01b1,L01c1,L01e1の光路図である。図3(A)は照明装置10の光軸10’と20°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L02a1,L02b1,L02c1,L02d1,L02e1の光路図である。図3(B)は照明装置10の光軸10’と30°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L03a1,L03b1,L03c1,L03d1の光路図である。
更に、図4(A)は照明装置10の光軸10’と40°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L04a1,L04b1,L04c1,L04d1の光路図である。図4(B)は照明装置10の光軸10’と50°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L05a1,L05b1,L05c1,L05d1の光路図である。図5(A)は照明装置10の光軸10’と60°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L06a1,L06b1,L06c1,L06d1の光路図である。図5(B)は照明装置10の光軸10’と70°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L07a1,L07b1,L07c1,L07d1,L07e1の光路図である。
図6〜図8は照明装置10の導光レンズ2の出射面2bから照射される光の配光特性図である。詳細には、図6(A)は照明装置10の光軸10’に平行に発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の配光特性図である。つまり、図6(A)は照明装置10の光軸10’に平行に発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。図6(B)は照明装置10の光軸10’と10°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の配光特性図である。つまり、図6(B)は照明装置10の光軸10’と10°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。
また、図6(C)は照明装置10の光軸10’と20°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の配光特性図である。つまり、図6(C)は照明装置10の光軸10’と20°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。図6(D)は照明装置10の光軸10’と30°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の配光特性図である。つまり、図6(D)は照明装置10の光軸10’と30°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。
更に、図7(A)は照明装置10の光軸10’と40°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の配光特性図である。つまり、図7(A)は照明装置10の光軸10’と40°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。図7(B)は照明装置10の光軸10’と50°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の配光特性図である。つまり、図7(B)は照明装置10の光軸10’と50°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。
また、図7(C)は照明装置10の光軸10’と60°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の配光特性図である。つまり、図7(C)は照明装置10の光軸10’と60°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。図7(D)は照明装置10の光軸10’と70°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の配光特性図である。つまり、図7(D)は照明装置10の光軸10’と70°の角度をなして発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。
図8は第1の実施形態の照明装置10全体の配光特性図である。つまり、図8は発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。
図9は第1の実施形態の照明装置10の特徴を表した光路図である。図10は第1の実施形態の照明装置10の導光レンズ2の出射面2bから照射される光によって形成される配光パターンPを示した図である。
第1の実施形態の照明装置10では、図1に示すように、発光素子光源1が基板3上に搭載されている。詳細には、発光素子光源1の枠体1cに形成された概略すり鉢状の凹部1c1の底面に、例えばLEDなどのような複数の発光素子1bが搭載されている。更に、例えばシリコーン樹脂などのような充填材が枠体1cの凹部1c1内に充填されている。好ましくは、発光素子光源1の発光面1aを均一に発光させるための散乱材が、枠体1cの凹部1c1内の充填材に含有せしめられている。また、基板3と導光レンズ2とが例えばハウジング4によって接続されている。第1の実施形態の照明装置10の変形例では、代わりに、ハウジング4を省略し、導光レンズ2の下面の一部と基板3とを直接接合することも可能である。第1の実施形態の照明装置10の変形例では、発光素子光源1から放射され、導光レンズ2に入射し、導光レンズ2の側面(外周面)に到達した光が、導光レンズ2の側面(外周面)を介して出射するのではなく、導光レンズ2の側面(外周面)によって全反射され、発光素子光源1の光軸1’に近づく側に進む。
詳細には、第1の実施形態の照明装置10では、図1に示すように、発光素子光源1の光軸1’に対して概略垂直な平面によって導光レンズ2の出射面2bが形成されている。更に、発光素子光源1の側(図1の下側)に頂点2a1aを有する2次曲線(つまり、図1の下に凸の2次曲線)2a1を、発光素子光源1の光軸1’を中心に回転させることにより得られる曲面によって、導光レンズ2の入射面2aの一部が形成されている。更に、例えば、発光素子光源1の光軸1’に対して概略垂直な直線2a2を、発光素子光源1の光軸1’を中心に回転させることにより得られる平面によって、導光レンズ2の入射面2aの残りの部分が形成されている。詳細には、第1の実施形態の照明装置10では、発光素子光源1から放射された光の大部分が、導光レンズ2の入射面2aの曲面部分(2a1)を介して導光レンズ2内に入射する。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図1に示すように、2次曲線2a1の頂点2a1aが、発光素子光源1の発光面1aの外縁部1a1よりも発光素子光源1の光軸1’から遠い位置に配置されている。更に、2次曲線2a1の頂点2a1aが、発光素子光源1の発光面1aよりも導光レンズ2の出射面2bに近い位置(図1の上側の位置)に配置されている。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図1に示すように、第1端点U、第2端点Sおよび制御点Vの座標値によって定義される2次ベジェ曲線によって2次曲線2a1が設定されている。
詳細には、第1の実施形態の照明装置10では、図1に示すように、第1端点Uが発光素子光源1の光軸1’上に設定されている。また、制御点Vが、発光素子光源1の発光面1aよりも導光レンズ2の出射面2bに近い位置(図1の上側の位置)に設定されると共に、発光素子光源1の発光面1aの外縁部1a1よりも発光素子光源1の光軸1’に近い位置に設定されている。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図1に示すように、第2端点Sが、制御点Vよりも導光レンズ2の出射面2bに近い位置(図1の上側の位置)に設定されると共に、発光素子光源1の発光面1aの外縁部1a1よりも発光素子光源1の光軸1’から遠い位置に設定されている。
詳細には、図1に示す例では、図1に示すようにX軸およびZ軸の原点(0,0)を発光素子光源1上に設定した場合に、第1端点Uの座標が(0,3.9)に設定され、第2端点Sの座標が(5.0,2.615)に設定され、制御点Vの座標が(0.4,2.4)に設定され、2次曲線2a1の頂点2a1aの座標が(2.29,2.53)に設定されている。
第1の実施形態の照明装置10では、図2(A)に示すように、照明装置10の光軸10’に平行に発光素子光源1から放射された光L00a1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L00a2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に更に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L00a3が、照明装置の照射方向(図2(A)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図2(A)に示すように、照明装置10の光軸10’に平行に発光素子光源1から放射された光L00b1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L00b2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に更に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L00b3が、照明装置の照射方向(図2(A)の上側)に照射される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図2(A)に示すように、照明装置10の光軸10’に平行に発光素子光源1から放射された光L00c1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L00c2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に更に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L00c3が、照明装置の照射方向(図2(A)の上側)に照射される。
つまり、第1の実施形態の照明装置10では、図2(A)に示すように、照明装置10の光軸10’に平行に発光素子光源1から放射された光L00a1,L00b1,L00c1,L00d1,L00e1が、導光レンズ2によって導光され、発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられた光L00a3,L00b3,L00c3,L00d3,L00e3となって導光レンズ2の出射面2bから照明装置の照射方向(図2(A)の上側)に照射される。その結果、第1の実施形態の照明装置10では、図2(A)および図6(A)に示すように、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度のピークが、照明装置10の光軸10’上に設定されるのではなく、照明装置10の光軸10’と約10°の角度をなす位置に設定される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図2(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と10°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L01a1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L01a2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に更に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L01a3が、照明装置の照射方向(図2(B)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図2(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と10°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L01b1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L01b2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に更に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L01b3が、照明装置の照射方向(図2(B)の上側)に照射される。
つまり、第1の実施形態の照明装置10では、図2(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と10°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L01a1,L01b1,L01c1,L01e1が、導光レンズ2によって導光され、発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられた光L01a3,L01b3,L01c3,L01e3となって導光レンズ2の出射面2bから照明装置の照射方向(図2(B)の上側)に照射される。その結果、第1の実施形態の照明装置10では、図2(B)および図6(B)に示すように、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度のピークが、照明装置10の光軸10’と約10°の角度をなす位置に設定されるのではなく、照明装置10の光軸10’と約17°の角度をなす位置に設定される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図3(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と20°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L02a1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L02a2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に更に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L02a3が、照明装置の照射方向(図3(A)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図3(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と20°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L02d1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L02d2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に更に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L02d3が、照明装置の照射方向(図3(A)の上側)に照射される。
つまり、第1の実施形態の照明装置10では、図3(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と20°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L02a1,L02d1,L02e1が、導光レンズ2によって導光され、発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられた光L02a3,L02d3,L02e3となって導光レンズ2の出射面2bから照明装置の照射方向(図3(A)の上側)に照射される。その結果、第1の実施形態の照明装置10では、図3(A)および図6(C)に示すように、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度のピークが、照明装置10の光軸10’と約20°の角度をなす位置に設定されるのではなく、照明装置10の光軸10’と約26°の角度をなす位置に設定される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図3(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と30°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L03d1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L03d2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に更に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L03d3が、照明装置の照射方向(図3(B)の上側)に照射される。
つまり、第1の実施形態の照明装置10では、図3(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と30°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L03d1が、導光レンズ2によって導光され、発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられた光L03d3となって導光レンズ2の出射面2bから照明装置の照射方向(図3(B)の上側)に照射される。その結果、第1の実施形態の照明装置10では、図3(B)および図6(D)に示すように、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度のピークが、照明装置10の光軸10’と約30°の角度をなす位置に設定されるのではなく、照明装置10の光軸10’と約35°の角度をなす位置に設定される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図4(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と40°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L04a1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L04a2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L04a3が、照明装置の照射方向(図4(A)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図4(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と40°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L04b1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L04b2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L04b3が、照明装置の照射方向(図4(A)の上側)に照射される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図4(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と40°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L04c1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L04c2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L04c3が、照明装置の照射方向(図4(A)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図4(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と40°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L04d1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L04d2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L04d3が、照明装置の照射方向(図4(A)の上側)に照射される。
つまり、第1の実施形態の照明装置10では、図4(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と40°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L04a1,L04b1,L04c1,L04d1が、導光レンズ2によって導光され、発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に僅かに屈折せしめられた光L04a3,L04b3,L04c3,L04d3となって導光レンズ2の出射面2bから照明装置の照射方向(図4(A)の上側)に照射される。その結果、第1の実施形態の照明装置10では、図4(A)および図7(A)に示すように、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度のピークが、照明装置10の光軸10’と約40°の角度をなす位置に設定されるのではなく、照明装置10の光軸10’と約44°の角度をなす位置に設定される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図4(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と50°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L05a1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L05a2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L05a3が、照明装置の照射方向(図4(B)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図4(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と50°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L05b1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L05b2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L05b3が、照明装置の照射方向(図4(B)の上側)に照射される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図4(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と50°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L05c1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L05c2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L05c3が、照明装置の照射方向(図4(B)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図4(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と50°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L05d1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L05d2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L05d3が、照明装置の照射方向(図4(B)の上側)に照射される。
つまり、第1の実施形態の照明装置10では、図4(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と50°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L05a1,L05b1,L05c1,L05d1が、導光レンズ2によって導光され、発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に僅かに屈折せしめられた光L05a3,L05b3,L05c3,L05d3となって導光レンズ2の出射面2bから照明装置の照射方向(図4(B)の上側)に照射される。その結果、第1の実施形態の照明装置10では、図4(B)および図7(B)に示すように、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度のピークが、照明装置10の光軸10’と約50°の角度をなす位置に設定されるのではなく、照明装置10の光軸10’と約52°の角度をなす位置に設定される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図5(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と60°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L06a1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L06a2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L06a3が、照明装置の照射方向(図5(A)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図5(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と60°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L06b1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L06b2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L06b3が、照明装置の照射方向(図5(A)の上側)に照射される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図5(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と60°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L06c1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L06c2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L06c3が、照明装置の照射方向(図5(A)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図5(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と60°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L06d1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L06d2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L06d3が、照明装置の照射方向(図5(A)の上側)に照射される。
つまり、第1の実施形態の照明装置10では、図5(A)に示すように、照明装置10の光軸10’と60°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L06a1,L06b1,L06c1,L06d1が、導光レンズ2によって導光され、発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に僅かに屈折せしめられた光L06a3,L06b3,L06c3,L06d3となって導光レンズ2の出射面2bから照明装置の照射方向(図5(A)の上側)に照射される。その結果、第1の実施形態の照明装置10では、図5(A)および図7(C)に示すように、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度のピークが、照明装置10の光軸10’と約60°の角度をなす位置に設定されるのではなく、照明装置10の光軸10’と約61°の角度をなす位置に設定される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図5(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と70°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L07a1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L07a2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L07a3が、照明装置の照射方向(図5(B)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図5(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と70°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L07b1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L07b2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L07b3が、照明装置の照射方向(図5(B)の上側)に照射される。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図5(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と70°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L07c1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L07c2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L07c3が、照明装置の照射方向(図5(B)の上側)に照射される。
また、第1の実施形態の照明装置10では、図5(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と70°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L07d1が、導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の入射面2aによって屈折せしめられた光L07d2が、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。次いで、導光レンズ2の出射面2bによって屈折せしめられた光L07d3が、照明装置の照射方向(図5(B)の上側)に照射される。
つまり、第1の実施形態の照明装置10では、図5(B)に示すように、照明装置10の光軸10’と70°の角度をなして発光素子光源1から放射された光L07a1,L07b1,L07c1,L07d1が、導光レンズ2によって導光され、発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられた光L07a3,L07b3,L07c3,L07d3となって導光レンズ2の出射面2bから照明装置の照射方向(図5(B)の上側)に照射される。その結果、第1の実施形態の照明装置10では、図5(B)および図7(D)に示すように、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度のピークが、照明装置10の光軸10’と約70°の角度をなす位置に設定されるのではなく、照明装置10の光軸10’と約67°の角度をなす位置に設定される。
そのため、第1の実施形態の照明装置10では、照明装置10全体の配光特性が図8に示すようになる。すなわち、第1の実施形態の照明装置10では、図8に示すように、導光レンズ2(図1参照)の出射面2b(図1参照)から発光素子光源1(図1参照)の光軸1’(図1参照)上に照射される光の光度(図8中の0°における光度)が、導光レンズ2の出射面2bから発光素子光源1の光軸1’と例えば約10°〜約60°の角度をなして照射される光の光度(図8中の10°〜60°における光度)よりも低くなる。
換言すれば、第1の実施形態の照明装置10によれば、図8に示すように、導光レンズ2(図1参照)の出射面2b(図1参照)から発光素子光源1(図1参照)の光軸1’(図1参照)と例えば約40°〜約60°の角度をなして照射される光の光度を、導光レンズ2の出射面2bから発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度よりも高くすることができる。
詳細には、第1の実施形態の照明装置10では、図9に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、2次曲線2a1の頂点2a1aよりも発光素子光源1の光軸1’に近い部分を介して入射した発光素子光源1からの光L01a1が、導光レンズ2の入射面2aによって、発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。
そのため、第1の実施形態の照明装置10によれば、導光レンズ2の入射面2aのうち発光素子光源1の光軸1’に近い部分を介して入射した発光素子光源1からの光L01a1が導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられない場合よりも、導光レンズ2の出射面2bから発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度を低くすることができる(図8参照)。
更に、第1の実施形態の照明装置10では、図9に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、2次曲線2a1の頂点2a1aよりも発光素子光源1の光軸1’から遠い部分(図9中の導光レンズ2の入射面2aの断面形状が右上がりになっている部分)を介して入射した発光素子光源1からの光L07a1が、導光レンズ2の入射面2aによって、発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。詳細には、発光素子光源1からの光(発光素子光源1の光軸1’と70°の角度をなす光)L07a1が、発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられた光(発光素子光源1の光軸1’と70°未満の角度をなす光)L07a3になって導光レンズ2の出射面2bから照射される。
そのため、第1の実施形態の照明装置10によれば、導光レンズ2(図1参照)の出射面2b(図1参照)から照射される光によって形成される配光パターンP(図10参照)の縁部P1(図10参照)付近における光度(図8中の約70°における光度)の立下りを急峻にすることができる。換言すれば、第1の実施形態の照明装置10によれば、導光レンズ2の出射面2bから照射される光によって形成される配光パターンPの縁部P1の輪郭を明瞭にすることができる。つまり、第1の実施形態の照明装置10によれば、導光レンズ2の出射面2bからの光の一部が配光パターンPの縁部P1の外側にグレア光となって照射されてしまうおそれを低減することができる。
図11は第1の実施形態の照明装置10の導光レンズ2の入射面2aと、第2の実施形態の照明装置10の導光レンズ2の入射面2aと、第3の実施形態の照明装置10の導光レンズ2の入射面2aとを比較して示した図である。詳細には、図11(A)は第1の実施形態の照明装置10を示しており、図11(B)は第2の実施形態の照明装置10を示しており、図11(C)は第3の実施形態の照明装置10を示している。
第1の実施形態の照明装置10では、図11(A)に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、発光素子光源1の光軸1’の近傍の部分が、発光素子光源1の光軸1’を中心に2次曲線2a1を回転させることにより得られる曲面によって形成されている。仮に、第1の実施形態の照明装置10の導光レンズ2を例えば樹脂材料などの成形によって形成しようとすると、導光レンズ2の入射面2aのうち発光素子光源1の光軸1’の近傍の部分に対応する成形金型が非常に尖った形状になってしまい、導光レンズ2の成形性が低下してしまうおそれがある。
この点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行った結果、図11(B)に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち発光素子光源1の光軸1’を中心とする半径約0.2mmの部分を平面によって形成した場合、および、図11(C)に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち発光素子光源1の光軸1’を中心とする半径約0.2mmの部分を球状面によって形成した場合に、図11(A)に示す第1の実施形態の照明装置10とほぼ同等に、導光レンズ2の出射面2bから発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度を低くすることができると共に、図11(A)に示す第1の実施形態の照明装置10よりも例えば樹脂材料などによる導光レンズ2の成形性を向上させることができることを見い出したのである。
つまり、第2の実施形態の照明装置10では、図11(B)に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、発光素子光源1の光軸1’を中心とする半径約0.2mmの部分が、平面によって形成されている。更に、第3の実施形態の照明装置10では、図11(C)に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、発光素子光源1の光軸1’を中心とする半径約0.2mmの部分が、球状面によって形成されている。
以下、本発明の照明装置の第4の実施形態について説明する。図12は第4の実施形態の照明装置10の断面図である。詳細には、図12は照明装置10の光軸10’を含む平面によって第4の実施形態の照明装置10を切断した断面図である。
図13は第4の実施形態の照明装置10全体の配光特性図である。つまり、図13は第4の実施形態の照明装置10の発光素子光源1から放射され、導光レンズ2によって導光され、導光レンズ2の出射面2bから照射される光の光度と、その光と照明装置10の光軸10’とがなす角度(°)との関係を示している。
図14は第4の実施形態の照明装置10の特徴を表した光路図である。図15は第4の実施形態の照明装置10の導光レンズ2の出射面2bから照射される光によって形成される配光パターンPを示した図である。
第4の実施形態の照明装置10では、図12に示すように、導光レンズ2の入射面2aの形状を除き、上述した第1の実施形態の照明装置10(図1参照)と概略同様に構成されている。
詳細には、図12に示す例では、図12に示すようにX軸およびZ軸の原点(0,0)を発光素子光源1上に設定した場合に、第1端点Uの座標が(0,3.4)に設定され、第2端点Sの座標が(5.0,2.56)に設定され、制御点Vの座標が(0.5,2.4)に設定され、2次曲線2a1の頂点2a1aの座標が(2.29,2.5)に設定されている。
そのため、第4の実施形態の照明装置10では、照明装置10全体の配光特性が図13に示すようになる。すなわち、第4の実施形態の照明装置10では、図13に示すように、導光レンズ2(図12参照)の出射面2b(図12参照)から発光素子光源1(図12参照)の光軸1’(図12参照)上に照射される光の光度(図13中の0°における光度)が、導光レンズ2の出射面2bから発光素子光源1の光軸1’と例えば約10°〜約60°の角度をなして照射される光の光度(図13中の10°〜60°における光度)とほぼ等しくなる。
換言すれば、第4の実施形態の照明装置10によれば、図13に示すように、導光レンズ2(図12参照)の出射面2b(図12参照)から発光素子光源1(図12参照)の光軸1’(図12参照)と例えば約10°〜約60°の角度をなして照射される光の光度を、導光レンズ2の出射面2bから発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度とほぼ等しくすることができる。
詳細には、第4の実施形態の照明装置10では、図14に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、2次曲線2a1の頂点2a1aよりも発光素子光源1の光軸1’に近い部分を介して入射した発光素子光源1からの光L01a1が、導光レンズ2の入射面2aによって、発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。
そのため、第4の実施形態の照明装置10によれば、導光レンズ2の入射面2aのうち発光素子光源1の光軸1’に近い部分を介して入射した発光素子光源1からの光L01a1が導光レンズ2の入射面2aによって発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられない場合よりも、導光レンズ2の出射面2bから発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度を低くすることができる(図13参照)。
更に、第4の実施形態の照明装置10では、図14に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、2次曲線2a1の頂点2a1aよりも発光素子光源1の光軸1’から遠い部分(図14中の導光レンズ2の入射面2aの断面形状が右上がりになっている部分)を介して入射した発光素子光源1からの光L07a1が、導光レンズ2の入射面2aによって、発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。詳細には、発光素子光源1からの光(発光素子光源1の光軸1’と70°の角度をなす光)L07a1が、発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられた光(発光素子光源1の光軸1’と70°未満の角度をなす光)L07a3になって導光レンズ2の出射面2bから照射される。
そのため、第4の実施形態の照明装置10によれば、導光レンズ2(図12参照)の出射面2b(図12参照)から照射される光によって形成される配光パターンP(図15参照)の縁部P1(図15参照)付近における光度(図13中の約70°における光度)の立下りを急峻にすることができる。換言すれば、第4の実施形態の照明装置10によれば、導光レンズ2の出射面2bから照射される光によって形成される配光パターンPの縁部P1の輪郭を明瞭にすることができる。つまり、第4の実施形態の照明装置10によれば、導光レンズ2の出射面2bからの光の一部が配光パターンPの縁部P1の外側にグレア光となって照射されてしまうおそれを低減することができる。
図16は第4の実施形態の照明装置10の導光レンズ2の入射面2aと、第5の実施形態の照明装置10の導光レンズ2の入射面2aと、第6の実施形態の照明装置10の導光レンズ2の入射面2aとを比較して示した図である。詳細には、図16(A)は第4の実施形態の照明装置10を示しており、図16(B)は第5の実施形態の照明装置10を示しており、図16(C)は第6の実施形態の照明装置10を示している。
第4の実施形態の照明装置10では、図16(A)に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、発光素子光源1の光軸1’の近傍の部分が、発光素子光源1の光軸1’を中心に2次曲線2a1を回転させることにより得られる曲面によって形成されている。
一方、第5の実施形態の照明装置10では、図16(B)に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、発光素子光源1の光軸1’を中心とする半径約0.2mmの部分が、平面によって形成されている。更に、第6の実施形態の照明装置10では、図16(C)に示すように、導光レンズ2の入射面2aのうち、発光素子光源1の光軸1’を中心とする半径約0.2mmの部分が、球状面によって形成されている。
第7の実施形態では、上述した第1から第6の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
以下、本発明の照明装置の適用例について説明する。図17は第1の実施形態の照明装置(発光部10a)を検出装置20に適用した例を示した図である。図17に示す検出装置20は、例えばTOF(Time of Fly)方式距離センサーとして構成されて車両に搭載され、TOF方式距離センサーと対象物との間の距離を測定するために用いられる。
詳細には、図17に示す例では、第1の実施形態の照明装置10(図1参照)が検出装置20の発光部10aとして用いられる。更に、第1の実施形態の照明装置10とほぼ同様に構成された複数の発光部10aが、受光部10bの周りに配列されている。また、発光部10aの導光レンズ2と受光部10bの導光レンズ12とが一部材によって構成されている。受光部10bとしては、例えばCCDカメラ、CMOSカメラ、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトICなどが用いられる。
具体的には、図17に示す検出装置20では、発光部10aの発光素子光源1から放射された光LFa1,LFb1,LFc1が、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aを介して発光部10aの導光レンズ2内に入射し、発光部10aの導光レンズ2によって導光され、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bを介して発光部10aの照射方向に照射される。更に、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから照射された光LFa3,LFb3,LFc3のうち、対象物によって反射された反射光LRa1が、受光部10bの導光レンズ12の入射面12aを介して受光部10bの導光レンズ12内に入射し、受光部10bの導光レンズ12によって導光され、受光部10bの導光レンズ12の出射面12bおよびカメラレンズ13を介して受光素子11に受光される。その結果、検出装置20と対象物との間の距離が検出される。
詳細には、図17に示す検出装置20では、図1に示す照明装置10と同様に、発光部10aの発光素子光源1の光軸1’に対して概略垂直な平面によって発光部10aの導光レンズ2の出射面2bが形成されている。更に、発光部10aの発光素子光源1の側に頂点2a1a(図1参照)を有する2次曲線2a1(図1参照)を、発光部10aの発光素子光源1の光軸1’を中心に回転させることにより得られる曲面によって、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aが形成されている。
また、図17に示す検出装置20では、図1に示す照明装置10と同様に、2次曲線2a1(図1参照)の頂点2a1a(図1参照)が、発光部10aの発光素子光源1の発光面1a(図1参照)の外縁部1a1(図1参照)よりも発光部10aの発光素子光源1の光軸1’から遠い位置に配置されている。更に、2次曲線2a1の頂点2a1aが、発光部10aの発光素子光源1の発光面1aよりも発光部10aの導光レンズ2の出射面2bに近い位置に配置されている。
その結果、図17に示す検出装置20では、図1に示す照明装置10と同様に、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aのうち、2次曲線2a1(図9参照)の頂点2a1a(図9参照)よりも発光部10aの発光素子光源1の光軸1’に近い部分を介して入射した発光部10aの発光素子光源1からの光L01a1(図9参照)が、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aによって、発光部10aの発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられる。
そのため、図17に示す検出装置20によれば、図1に示す照明装置10と同様に、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aのうち発光部10aの発光素子光源1の光軸1’に近い部分を介して入射した発光部10aの発光素子光源1からの光L01a1(図9参照)が発光部10aの導光レンズ2の入射面2aによって発光部10aの発光素子光源1の光軸1’から遠ざかる側に屈折せしめられない場合よりも、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから発光部10aの発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度を低くすることができる。
詳細には、図17に示す検出装置20によれば、図1に示す照明装置10と同様に、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから発光部10aの発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度を、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから発光部10aの発光素子光源1の光軸1’と角度をなして照射される光の光度と等しくするか、あるいは、それよりも低くすることができる。
換言すれば、図17に示す検出装置20によれば、図1に示す照明装置10と同様に、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから発光部10aの発光素子光源1の光軸1’と角度をなして照射される光の光度を、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから発光部10aの発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度と等しくするか、あるいは、それよりも高くすることができる。
更に、図17に示す検出装置20では、図1に示す照明装置10と同様に、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aのうち、2次曲線2a1(図9参照)の頂点2a1a(図9参照)よりも発光部10aの発光素子光源1の光軸1’から遠い部分を介して入射した発光部10aの発光素子光源1からの光L07a1(図9参照)が、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aによって、発光部10aの発光素子光源1の光軸1’に近づく側に屈折せしめられる。
そのため、図17に示す検出装置20によれば、図1に示す照明装置10と同様に、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから照射される光によって形成される配光パターンP(図10参照)の縁部P1(図10参照)付近における光度の立下りを急峻にすることができる。
換言すれば、図17に示す検出装置20によれば、図1に示す照明装置10と同様に、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから照射される光によって形成される配光パターンP(図10参照)の縁部P1(図10参照)の輪郭を明瞭にすることができる。
つまり、図17に示す検出装置20によれば、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bからの光の一部が、配光パターンP(図10参照)の縁部P1(図10参照)の外側にグレア光となって照射され、受光部10bの受光素子11によって受光され、検出装置20と対象物との間の距離が誤って検出されてしまうおそれを低減することができる。
更に、図17に示す検出装置20では、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bと受光部10bの導光レンズ12の入射面12aとが同一平面上に配置されている。また、受光部10bの導光レンズ12の出射面12bが、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aよりも受光部10bの導光レンズ12の入射面12aに近い位置に配置されている。更に、受光部10bの受光素子11に近づく側に発光部10aの導光レンズ2内を進む光LFb2を受光部10bの受光素子11から遠ざかる側に反射するための反射面(導光レンズ2の内周面)2cが、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aと出射面2bとの間に形成されている。
その結果、図17に示す検出装置20では、受光部10bの受光素子11に近づく側に発光部10aの導光レンズ2内を進む光LFb2が、発光部10aの導光レンズ2の反射面2cによって、受光部10bの受光素子11から遠ざかる側に反射される(図17中の反射光LFb2’参照)。
そのため、図17に示す検出装置20によれば、受光部10bの受光素子11に近づく側に発光部10aの導光レンズ2内を進む光LFb2が受光部10bの受光素子11に受光され、検出装置20と対象物との間の距離が誤って検出されてしまうおそれを低減することができる。
更に、図17に示す検出装置20では、導光レンズ2の外周面2dに到達する光LFc2が、導光レンズ2の外周面2dによって吸収されるのではなく、導光レンズ2の外周面2dによって反射される(図17中の反射光LFc2’参照)。次いで、反射光LFc2’が導光レンズ2の出射面2bを介して発光部10aの照射方向に照射され(図17中の光LFc3参照)、検出装置20と対象物との間の距離を検出するために有効利用される。
ところで、受光部10bの受光素子11の画角が広角に設定されている場合には、受光部10bの受光素子11の光軸11’と大きい角度をなす光に対する受光部10bの受光素子11の感度が、受光部10bの受光素子11の光軸11’と小さい角度をなす光に対する受光部10bの受光素子11の感度よりも低くなってしまう傾向がある。
この点に鑑み、図17に示す検出装置20では、図1に示す照明装置10と同様、図8に示すように、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから発光部10aの発光素子光源1の光軸1’と角度をなして照射される光の光度が、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから発光部10aの発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度よりも高くなるように、発光部10aの導光レンズ2の入射面2aが設定されている。
つまり、図17に示す検出装置20では、発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから発光部10aの発光素子光源1の光軸1’と角度をなして照射される光の光度と発光部10aの導光レンズ2の出射面2bから発光部10aの発光素子光源1の光軸1’上に照射される光の光度とが等しくなるように発光部10aの導光レンズ2の入射面2aが設定されている場合よりも、受光部10bの受光素子11の光軸11’と大きい角度をなして受光部10bの受光素子11に受光される反射光の光度が強くされている。
そのため、図17に示す検出装置20によれば、受光部10bの受光素子11の光軸11’と小さい角度をなす光と同様に、受光部10bの受光素子11の光軸11’と大きい角度をなす光を受光部10bの受光素子11によって感度良く受光することができる。
本発明の照明装置は、例えば、特に画角周辺の光量不足が起こりやすい広角レンズを有するカメラ用の照明装置、光源から遠い位置を光源に近い位置と同程度の明るさで照射する必要がある自動車ナンバープレート用照明装置、光源から遠い位置を光源に近い位置と同程度の明るさで照射する必要がある看板用照明装置などに適用可能である。
1 発光素子光源
1a 発光面
1a1 外縁部
1’ 光軸
2 導光レンズ
2a 入射面
2a1 2次曲線
2a1a 頂点
2b 出射面
10 照明装置
1a 発光面
1a1 外縁部
1’ 光軸
2 導光レンズ
2a 入射面
2a1 2次曲線
2a1a 頂点
2b 出射面
10 照明装置
Claims (6)
- 発光素子光源(1)から放射された光(L01a1,L07a1)が、導光レンズ(2)の入射面(2a)を介して導光レンズ(2)内に入射し、導光レンズ(2)によって導光され、導光レンズ(2)の出射面(2b)を介して照明装置の照射方向に照射されるように構成された照明装置(10)において、
発光素子光源(1)の光軸(1’)に対して概略垂直な平面によって導光レンズ(2)の出射面(2b)を形成し、
発光素子光源(1)の側に頂点(2a1a)を有する2次曲線(2a1)を、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心に回転させることにより得られる曲面によって、導光レンズ(2)の入射面(2a)を形成し、
2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)を発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い位置に配置すると共に、
2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)を発光素子光源(1)の発光面(1a)よりも導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に配置し、
導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い部分を介して入射した発光素子光源(1)からの光(L01a1)が、導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠ざかる側に屈折せしめられ、
導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い部分を介して入射した発光素子光源(1)からの光(L07a1)が、導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光素子光源(1)の光軸(1’)に近づく側に屈折せしめられることを特徴とする照明装置(10)。 - 第1端点(U)、第2端点(S)および制御点(V)の座標値によって定義される2次ベジェ曲線によって2次曲線(2a1)を設定し、
第1端点(U)を発光素子光源(1)の光軸(1’)上に設定し、
制御点(V)を、発光素子光源(1)の発光面(1a)よりも導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に設定すると共に、発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い位置に設定し、
第2端点(S)を、制御点(V)よりも導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に設定すると共に、発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い位置に設定したことを特徴とする請求項1に記載の照明装置(10)。 - 導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心とする半径約0.2mmの部分を、平面によって形成したことを特徴とする請求項2に記載の照明装置(10)。
- 導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心とする半径約0.2mmの部分を、球状面によって形成したことを特徴とする請求項2に記載の照明装置(10)。
- 発光部(10a)の発光素子光源(1)から放射された光(LFa1,LFb1,LFc1)が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)を介して発光部(10a)の導光レンズ(2)内に入射し、発光部(10a)の導光レンズ(2)によって導光され、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)を介して発光部(10a)の照射方向に照射され、
発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から照射された光(LFa3)の反射光(LRa1)が、受光部(10b)の導光レンズ(12)の入射面(12a)を介して受光部(10b)の導光レンズ(12)内に入射し、受光部(10b)の導光レンズ(12)によって導光され、受光部(10b)の導光レンズ(12)の出射面(12b)およびカメラレンズ(13)を介して受光素子(11)に受光されるように構成された検出装置(20)において、
発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に対して概略垂直な平面によって発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)を形成し、
発光部(10a)の発光素子光源(1)の側に頂点(2a1a)を有する2次曲線(2a1)を、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)を中心に回転させることにより得られる曲面によって、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)を形成し、
2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)を発光部(10a)の発光素子光源(1)の発光面(1a)の外縁部(1a1)よりも発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い位置に配置すると共に、
2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)を発光部(10a)の発光素子光源(1)の発光面(1a)よりも発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)に近い位置に配置し、
発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)と受光部(10b)の導光レンズ(12)の入射面(12a)とを同一平面上に配置し、
受光部(10b)の導光レンズ(12)の出射面(12b)を発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)よりも受光部(10b)の導光レンズ(12)の入射面(12a)に近い位置に配置し、
受光部(10b)の受光素子(11)に近づく側に発光部(10a)の導光レンズ(2)内を進む光(LFb2)を受光部(10b)の受光素子(11)から遠ざかる側に反射するための反射面(2c)を発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)と出射面(2b)との間に形成し、
発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に近い部分を介して入射した発光部(10a)の発光素子光源(1)からの光が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠ざかる側に屈折せしめられ、
発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)のうち、2次曲線(2a1)の頂点(2a1a)よりも発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)から遠い部分を介して入射した発光部(10a)の発光素子光源(1)からの光が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)によって、発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)に近づく側に屈折せしめられることを特徴とする検出装置(20)。 - 発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)と角度をなして照射される光の光度が、発光部(10a)の導光レンズ(2)の出射面(2b)から発光部(10a)の発光素子光源(1)の光軸(1’)上に照射される光の光度よりも高くなるように、発光部(10a)の導光レンズ(2)の入射面(2a)を設定したことを特徴とする請求項5に記載の検出装置(20)。
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JP2009038863A JP2010198747A (ja) | 2009-02-23 | 2009-02-23 | 照明装置および検出装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016119175A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 日立マクセル株式会社 | 非水電解液電池 |
-
2009
- 2009-02-23 JP JP2009038863A patent/JP2010198747A/ja active Pending
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