JP2012094317A

JP2012094317A - 照明器具

Info

Publication number: JP2012094317A
Application number: JP2010239436A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tajima; 裕亮田島
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: JP5606265B2

Abstract

【課題】楕円形状の配光を得るとともに、照度ムラのない照明パターンを得ることができる照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具１０は、光２０を投光するＬＥＤ１４と、ＬＥＤ１４に対応するように設けられた配光レンズ１６とを備えている。この照明器具１０は、配光レンズ１６のレンズ表面２３にライン状に複数の凹凸部２４が設けられ、凹凸部２４は凹状の曲面２５および凸状の曲面２６で形成され、凹状の曲面２５および凸状の曲面２６が正接されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光を投光するＬＥＤを備え、ＬＥＤに対応するように設けられた配光レンズを備えた照明器具に関する。

従来より、ＬＥＤおよび配光レンズを備え、ＬＥＤから投光された光を配光レンズで配光する照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この照明器具のなかには、図９に示すように、照明基板１００に複数のＬＥＤ１０１が実装され、複数のＬＥＤ１０１に対応する配光レンズ１０２を備え、配光レンズ１０２のレンズ表面１０２Ａが平坦に形成されている。
ＬＥＤ１０１から投光された光１０４は、図１０に示すように、配光レンズ１０２で配光することにより円形に照射される。

特開２００８−２５８０６６号公報（図２、図３、段落００１８）

ここで、図１１、図１２に示すように、配光レンズ１０６のレンズ表面１０６Ａにライン状に複数の凹凸部１０８を設け、凹凸部１０８を平面（直線部）１０８Ａで形成したものがある。
図１３に示すように、レンズ表面１０６Ａの凹凸部１０８を平面１０８Ａで形成することにより、ＬＥＤ１０１（図９参照）から投光された光１０４を凹凸部１０８で一方向に屈折させて楕円形状の配光を得ることができる。

しかし、レンズ表面１０６Ａの凹凸部１０８が平面１０８Ａで形成されることにより、凹凸部１０８での屈折角θ３が一定となる。
このため、図１４、図１５に示すように、照明パターン１１２の中心部１１２Ａおよび左右部１１２Ｂに光１０４が集まり、照度ムラのある照明パターン１１２となる。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、楕円形状の配光を得るとともに、照度ムラのない照明パターンを得ることができる照明器具を提供することにある。

本発明の照明器具は、光を投光するＬＥＤと、前記ＬＥＤに対応するように設けられた配光レンズとを備えた照明器具において、前記配光レンズのレンズ表面にライン状に複数の凹凸部が設けられ、前記凹凸部は凹状の曲面および凸状の曲面で形成され、前記凹状の曲面および前記凸状の曲面が正接された。

本発明の照明器具によれば、配光設計された配光レンズのレンズ表面に曲面で形成した凹凸部を設けた。これにより、レンズ表面の凹凸部で一方向に屈折させて楕円形状の配光を得ることができる。
ここで、レンズ表面の凹凸部を正接させた曲面（平坦面のない曲面）とすることにより、ＬＥＤから投光された光を曲面内で屈折角が一定にならないように変化させることができる。

よって、レンズ表面から照射する光を楕円長手方向に均一に投光する（飛ばす）ことが可能になる。これにより、レンズ表面の凹凸部を平面で形成した場合に比べて照射面における照度分布をより滑らかにできる。
従って、レンズ表面の直下から照明パターンのパターン端に向けて滑らかに（徐々に）暗くなるように照度ムラのない照明パターンを得ることができるという効果を有する。

本発明に係る照明器具を示す断面図図１の照明器具を示す底面図図１のＡ部拡大図図１の配光レンズでレンズ表面から照射された光を屈折させた状態を示す断面図図１の配光レンズでレンズ表面から照射された光を略楕円形状の照明パターンに配光させた状態を示す斜視図図１の配光レンズで凹凸部の曲面範囲内において照射光の屈折角をθ１〜θ２の範囲で好適に変化させる状態を示す断面図図１の照明器具で照射された照明パターンを示す平面図図１の照明器具で照射された照明パターンの照度を説明するグラフ従来の照明器具を示す断面図図９の配光レンズでレンズ表面から照射された光を略円形状の照明パターンに配光させた状態を示す斜視図図９の配光レンズの要部を示す断面図図９の配光レンズを示す底面図図１１のＢ部拡大図図９の照明器具で照射された照明パターンを示す平面図図９の照明器具で照射された照明パターンの照度を説明するグラフ

以下、本発明の実施形態に係る照明器具について図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態である照明器具１０は、照明基板１２と、照明基板１２に実装された複数のＬＥＤ（光源）１４と、複数のＬＥＤ１４に対応するように設けられた配光レンズ１６とを備えている。

配光レンズ１６は、外周壁１７が略円形に形成され（図２参照）、上端部に複数の凹部１９が形成されることにより、複数の釣り鐘状に形成された部位２１を有する。
複数の釣り鐘状に形成された部位２１の頂部に、ＬＥＤ１４を収容可能なＬＥＤ収容凹部２２が形成されている。

ＬＥＤ収容凹部２２に収納したＬＥＤ１４から光２０（図４参照）を投光することにより、釣り鐘状に形成された部位２１で投光された光２０を配光レンズ１６の下端部（レンズ表面）２３に向けて配光できる。

図２、図３に示すように、配光レンズ１６は、レンズ表面２３が略円形に形成され、レンズ表面２３にライン状に複数の凹凸部２４が設けられている。
凹凸部２４は、半径Ｒ１で形成された凹状の曲面２５と、半径Ｒ２で形成された凸状の曲面２６とで形成されている。

ここで、隣接する凹状の曲面２５および凸状の曲面２６が接線２８で正接されている。
よって、隣接する凹状の曲面２５および凸状の曲面２６が接線２８で円滑に接続されている。
このように、レンズ表面２３の凹凸部２４を正接させた曲面（平坦面のない曲面）とすることにより、ＬＥＤ１４から投光された光２０（図４参照）を曲面内で屈折角が一定にならないように変化させることができる。
なお、半径Ｒ１で形成された凹状の曲面２５および半径Ｒ２で形成された凸状の曲面２６で形成された凹凸部２４は深さ寸法Ｄに設定されている。

照明器具１０によれば、図４に示すように、配光設計された配光レンズ１６のレンズ表面２３に曲面で形成した凹凸部２４を設けることにより、レンズ表面２３から照射された光２０をレンズ表面２３の凹凸部２４で一方向（矢印方向）に屈折させることができる。

このように、レンズ表面２３から照射された光２０を凹凸部２４で一方向に屈折させることにより、図５に示すように、レンズ表面２３から照射された光２０を略楕円形状の照明パターン３２に配光できる。
ところで、照明器具１０は、図３に示す凹状の曲面２５および凸状の曲面２６の半径Ｒ１、Ｒ２を適宜変えることにより、楕円長手方向への広がりを任意に制御できる。

さらに、図６に示すように、凹凸部２４を正接させた凹状の曲面２５および凸状の曲面２６で平坦面にならないように形成することにより、曲面の範囲内で屈折する照射光の屈折角θ１を一定にならないように好適に変化させることができる。
このように、屈折する照射光の屈折角θ１を好適に変化させることにより、レンズ表面２３から照射した光２０を、楕円長手方向に均一に投光する（飛ばす）ことが可能になる。

次に、照射面３１における照度分布を図７、図８に基づいて説明する。
図７は照射面３１に照射された照明パターン３２を示す。また、図８は照射面３１に照射された照明パターン３２の照度を説明するグラフである。
図８において縦軸は照度を示し、横軸は照明位置を示す。

図７、図８に示すように、照射面３１に照射された照明パターン３２のうち中央部（すなわち、図４に示すレンズ表面２３の直下部位）３２Ａにおいて照度を高めることができる。
そして、照射面３１に照射された照明パターン３２のうち中央部３２Ａから離れるにしたがって照度を徐々に減らすことができる。

よって、照明パターン３２のうち中央部３２Ａにおいて照度を高め、中央部３２Ａから離れるにしたがって照度を徐々に減らすように、照射面３１における照度分布を滑らかにできる。
これにより、レンズ表面２３の直下部位３２Ａからパターン端３２Ｂに向けて滑らかに暗くなる照度ムラのない照明パターン３２を得ることができる。

なお、本発明に係る照明器具は、前述した実施形態に限定されるものではなく適宜変更、改良等が可能である。
例えば、実施形態で使用した照明器具、ＬＥＤ、配光レンズ、レンズ表面、凹凸部、凹状の曲面および凸状の曲面等の形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

１０照明器具
１４ＬＥＤ
１６配光レンズ
２０光
２３レンズ表面
２４凹凸部
２５凹状の曲面
２６凸状の曲面

Claims

光を投光するＬＥＤと、前記ＬＥＤに対応するように設けられた配光レンズとを備えた照明器具において、
前記配光レンズのレンズ表面にライン状に複数の凹凸部が設けられ、
前記凹凸部は凹状の曲面および凸状の曲面で形成され、
前記凹状の曲面および前記凸状の曲面が正接された照明器具。