JP2012146450A - Light guide member and lighting system equipped with the same, as well as lighting device - Google Patents

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Kenji Takada
健治 高田
Yasutoku Kanazawa
泰徳 金澤
Ryoji Ishimura
良治 石村
Keiji Sakai
啓至 酒井
Masaaki Hanano
雅昭 花野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that a lighting system with fine light distribution characteristics cannot be obtained with the lighting system that uses LEDs as a light source, and especially, the lighting system having light distribution characteristics equivalent to those of an incandescent bulb cannot be obtained.SOLUTION: The lighting system, provided with a light source module and a light guide member arranged in opposition to a light-emitting part of the light source module for propagating light beams of the light source module, illuminates by emission light from the light guide member. The light guide member has optical function faces at a first end part adjacent to the light-emitting part and a second end part at the opposite side, the optical function faces transmitting part of light beams and reflecting the rest, and at the same time, has a light extraction structure at each side face adjacent to the first end part as well as the second end part.

Description

本発明は、照明装置に関するものである。   The present invention relates to a lighting device.

近年、従来の白熱電球に比べて小型化、省電力化、長寿命化を可能とする発光ダイオード(以下、LEDと記載)を採用した照明装置の開発が盛んに行われている。   In recent years, lighting devices employing light-emitting diodes (hereinafter referred to as “LEDs”) that can be reduced in size, power consumption, and lifetime as compared with conventional incandescent bulbs have been actively developed.

一例としては、例えば特許文献1のような照明装置がある。特許文献1では、一端に口金が設けられ、他端の開口部に向けてラッパ状に広がるラッパ状部材と、このラッパ状部材の開口部に取付けられた内面に蛍光体の層を有する透光性カバーと、ラッパ状部材と透光性カバーにより形成された略球体の内部に設けられた基板と、この基板の透光性カバーに対向する外面に実装されたLEDとを備えた構造としている。   As an example, there is an illumination device as disclosed in Patent Document 1, for example. In Patent Document 1, a translucent member is provided with a base at one end and spreads in a trumpet shape toward the opening at the other end, and a translucent layer having a phosphor layer on the inner surface attached to the opening of the trumpet member. And a substrate provided inside a substantially spherical body formed by a trumpet-shaped member and a light-transmitting cover, and an LED mounted on the outer surface of the substrate facing the light-transmitting cover. .

また、別の例としては、特許文献2のような照明装置が開発されている。特許文献2では、複数のLEDからの光を導く導光体を設け、導光体の出射面の輝度を向上するために、導光体をLEDが配設された領域と形状及び面積が略同じ入射面とこの入射面の面積に対して0.7倍ないし0.92倍の面積の出射面を有し、かつ、入射面から出射面に至る高さの値を入射面の面積の10倍以内の値とした錐台形状をなす。この導光体とLEDとの間に空気層を設けて入射面をLEDに対向させて配置したことを特徴としている。さらに、導光体の出射面の中央部に開放して入射面に向けて先細りとなるくぼみを形成し、くぼみを形成した面に入射する光を、導光体の側方に拡散させて、導光体の出射面だけでなく出射面側の端部側面も光らせる構造としている。   As another example, an illumination device as disclosed in Patent Document 2 has been developed. In Patent Document 2, a light guide that guides light from a plurality of LEDs is provided, and in order to improve the luminance of the light exit surface of the light guide, the light guide is substantially the same as the region where the LEDs are disposed and the shape and area. The exit surface has the same entrance surface and an exit surface area 0.7 to 0.92 times the area of the entrance surface, and the height from the entrance surface to the exit surface is 10 times the area of the entrance surface. It has a frustum shape with a value within double. An air layer is provided between the light guide and the LED, and the incident surface is arranged to face the LED. Furthermore, it forms a dent that opens to the center of the exit surface of the light guide and tapers toward the entrance surface, diffuses light incident on the surface where the dent is formed, to the side of the light guide, Not only the exit surface of the light guide but also the end surface on the exit surface side is illuminated.

特開2001−243807号公報JP 2001-243807 A 特開2008−159453号公報JP 2008-159453 A

しかしながら、特許文献1の照明装置の場合、従来の白熱電球と互換性があるLED電球を提供することが出来るものの、従来の白熱電球と比べて配光が異なるため、白熱電球が備えられていた位置での代替としてLED電球を取り付けた場合、これまでの配光分布と異なる為に照射していた領域の照明度合いが異なるという問題があった。   However, in the case of the illuminating device of Patent Document 1, although an LED bulb compatible with a conventional incandescent bulb can be provided, an incandescent bulb is provided because the light distribution is different from that of a conventional incandescent bulb. When an LED bulb is attached as an alternative to the position, there is a problem that the illumination level of the irradiated region is different because it differs from the conventional light distribution.

また、特許文献2の照明装置の場合、複数のLEDからの光を導くために導光体を設けており、導光体の出射面の輝度を向上させることが出来るが、特許文献1と同様に従来の白熱電球の配光分布とは異なるという問題があった。また、導光体の出射面にくぼみを形成し、導光体の側方も光らせる構造としているが、導光体の出射面および側方の輝度は向上するものの、白熱電球の照明とは異なる問題は解消されていない。   Moreover, in the case of the illumination device of Patent Document 2, a light guide is provided to guide light from a plurality of LEDs, and the luminance of the exit surface of the light guide can be improved. However, there is a problem that it is different from the light distribution of the conventional incandescent bulb. In addition, although a recess is formed on the exit surface of the light guide and the side of the light guide is illuminated, the brightness of the exit surface and the side of the light guide is improved, but it is different from the illumination of incandescent bulbs. The problem has not been resolved.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、配光特性が良好な照明装置を提供することにあり、特に白熱電球と同じような広い配光特性となる照明装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an illuminating device having a good light distribution characteristic, and in particular, a wide light distribution characteristic similar to an incandescent lamp. It is providing the illuminating device which becomes.

また、本発明の導光部材は、光線を入射させる第一の端部と、第一の端部と対向してある第二の端部を有する導光部材であり、第二の端部に光機能面を有し、第一の端部と第二の端部に隣接する側面に光取り出し構造を有すると共に、光機能面は光線の一部を透過し、残りの光線を反射することを特徴とする。   Moreover, the light guide member of the present invention is a light guide member having a first end portion for allowing light to enter and a second end portion facing the first end portion. It has an optical functional surface, and has a light extraction structure on the side surface adjacent to the first end and the second end, and the optical functional surface transmits a part of the light beam and reflects the remaining light beam. Features.

上記構成によれば、導光部材を伝搬する光線を効率的に利用することができると共に、より適切な配光分布とすることのできる導光部材とすることができる。   According to the said structure, while being able to utilize the light ray which propagates a light guide member efficiently, it can be set as the light guide member which can be set as more suitable light distribution.

また、本発明の照明装置は、光源モジュールと、光源モジュールの発光部に対向して配置し、光源モジュールの光線を伝搬させる導光部材を備え、導光部材からの出射光により照明する照明装置であって、導光部材が、発光部に近接する第一の端部と反対側にある第二の端部に光機能面を有し、第一の端部と第二の端部に隣接する側面に光取り出し構造を有することを特徴とする。   Moreover, the illuminating device of this invention is equipped with the light source module and the light guide member which is arrange | positioned facing the light emission part of a light source module, and propagates the light ray of a light source module, and illuminates with the emitted light from a light guide member. The light guide member has an optical functional surface at the second end opposite to the first end close to the light emitting portion, and is adjacent to the first end and the second end. It has a light extraction structure on the side surface.

上記構成によれば、導光部材を伝搬する光線を効率的に利用することができると共に、より適切な配光分布とすることのできる照明装置とすることができる。   According to the said structure, while being able to utilize the light ray which propagates a light guide member efficiently, it can be set as the illuminating device which can be set as more suitable light distribution.

また、本発明の照明装置は、光機能面が、導光部材を伝搬する前記光源モジュールの光線のうち、一部の光線を透過するとともに、残りの光線を反射する面であることを特徴とする。   In the illumination device of the present invention, the optical functional surface is a surface that transmits a part of the light beams of the light source module propagating through the light guide member and reflects the remaining light beams. To do.

上記構成によれば、導光部材を伝搬する光線の一部を反射することができるため、光を効率的に利用することができると共に、より適切な配光分布とすることのできる照明装置とすることができる。   According to the above configuration, since a part of the light beam propagating through the light guide member can be reflected, the illumination device can efficiently use light and have a more appropriate light distribution. can do.

また、本発明の照明装置は、光取り出し構造が、導光部材を伝搬する前記光源モジュールの光線のうち、光源モジュールの発光部からの出射光と同じ方向の光線と、前記光機能面により反射した光線を外部へ取り出し出射する構造であることを特徴とする。   In the illumination device of the present invention, the light extraction structure reflects light beams in the same direction as the light emitted from the light emitting unit of the light source module among the light beams of the light source module propagating through the light guide member, and reflected by the optical function surface. It is characterized in that it is a structure that takes out the emitted light to the outside and emits it.

上記構成によれば、導光部材の外部へ効率的に光を取り出すことができると共に、光を配光とすることのできる照明装置とすることができる。   According to the said structure, while being able to take out light efficiently to the exterior of a light guide member, it can be set as the illuminating device which can make light into light distribution.

また、本発明の照明装置は、光取り出し構造が、導光部材の第一の端部に近い側面に設けた第一の光取り出し構造と、導光部材の第二の端部に近い側面に設けた第二の光取り出し構造とからなり、第一の光取り出し構造では、光源モジュールの発光部からの出射光と同じ方向の光線を前記導光部材の外部へ取り出し、また第二の光取り出し構造では、光機能面により反射した光線を導光部材の外部へ取り出すことを特徴とする。   In the illumination device of the present invention, the light extraction structure has a first light extraction structure provided on a side surface near the first end of the light guide member, and a side surface near the second end of the light guide member. The second light extraction structure is provided, and in the first light extraction structure, the light in the same direction as the light emitted from the light emitting portion of the light source module is extracted to the outside of the light guide member, and the second light extraction is performed. The structure is characterized in that the light beam reflected by the optical functional surface is taken out of the light guide member.

上記構成によれば、導光部材の外部へ効率的に光を取り出すことができると共に、各領域での光取り出し構造により外部へ取り出す光線を制御することが出来るため、より適切な配光分布とすることのできる照明装置とすることができる。   According to the above configuration, the light can be efficiently extracted to the outside of the light guide member, and the light extracted to the outside can be controlled by the light extraction structure in each region. It can be set as the illuminating device which can do.

また、本発明の照明装置は、光機能面が、導光部材の内側に向かって窪んだ形状であることを特徴とする。   Moreover, the illumination device of the present invention is characterized in that the optical functional surface has a shape recessed toward the inside of the light guide member.

上記構成によれば、光機能面が平面である場合には、光機能面からの反射光が光源モジュールにまで戻り光量損失になることに対して、くぼみ形状とすることによって導光部材の側面へ導くことが出来ることから、導光部材の外部へ効率的に光を取り出すことができると共に、光を配光することのできる照明装置とすることができる。   According to the above configuration, when the optical functional surface is a flat surface, the light reflected from the optical functional surface returns to the light source module, resulting in a loss of light amount. Since the light can be efficiently extracted to the outside of the light guide member, the lighting device can distribute light.

また、本発明の照明機器では、本発明の照明装置を備えたことを特徴とする。白熱電球に近い広い配光分布の照明機器を得ることができる。   Moreover, the lighting device of the present invention is characterized by including the lighting device of the present invention. A lighting device with a wide light distribution similar to an incandescent bulb can be obtained.

本発明は、光源から放射した光が導光体により制御されることにより、導光体からの出射光の配光特性が良好なものとなる照明装置とすることができる。また、白熱電球に近い配光特性の照明装置とすることが出来る。さらに、本発明の照明装置を照明機器に備えることにより、配光特性の良好な照明機器を得ることが出来る。   The present invention can provide an illuminating device in which light emitted from the light source is controlled by the light guide so that the light distribution characteristics of the light emitted from the light guide are good. Moreover, it can be set as the illuminating device of the light distribution characteristic close | similar to an incandescent lamp. Furthermore, by providing the lighting device of the present invention with a lighting device, a lighting device with good light distribution characteristics can be obtained.

実施の形態1における照明装置の全体の概略図(a)および断面図(b)である。It is the schematic of the whole illuminating device in Embodiment 1, (a), and sectional drawing (b). 実施の形態1における照明装置の導光部材の側面図(a)および断面図(b)である。It is the side view (a) and sectional drawing (b) of the light guide member of the illuminating device in Embodiment 1. 実施の形態1における照明装置の各領域における光取り出し構造の説明図である。6 is an explanatory diagram of a light extraction structure in each region of the lighting device in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における照明装置による配光分布の一例である。3 is an example of a light distribution by the lighting device in the first embodiment. 実施の形態1における照明装置の各領域による配光分布の一例である。3 is an example of a light distribution by each region of the lighting device in the first embodiment. 実施の形態1における光機能面と光線との関係図である。FIG. 3 is a relationship diagram between an optical functional surface and light rays in the first embodiment. 実施の形態2における照明装置の導光部材の側面図(a)および断面図(b)の図である。It is a figure of the side view (a) and sectional drawing (b) of the light guide member of the illuminating device in Embodiment 2. FIG. 実施の形態3における照明装置による配光分布の一例である。10 is an example of a light distribution by the illumination device according to Embodiment 3.

以下に実施の形態1〜3の各々について説明するが、本発明はこれらに限定されない。   Although each of Embodiment 1-3 is demonstrated below, this invention is not limited to these.

〔実施の形態1〕
以下、本発明の実施の形態1を、図面を参照して説明する。図1は、実施の形態1における照明装置の全体構成を示しており、図1(a)は概略図、そして図1(b)は光源モジュールおよび導光部材の断面図である。
[Embodiment 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A and 1B show the overall configuration of the lighting apparatus according to Embodiment 1, FIG. 1A is a schematic view, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a light source module and a light guide member.

本実施の形態における照明装置1は、発光素子等を備えた光源モジュール2と、光源モジュール2の出射光を伝搬するための導光部材3と、外部電源へ接続される口金4と、光源モジュール2へ電力を供給するための電源回路基板(図示せず)とを備えている。以下に本実施の形態の照明装置1の各構成に関して詳細を説明する。   The lighting device 1 according to the present embodiment includes a light source module 2 including a light emitting element, a light guide member 3 for propagating light emitted from the light source module 2, a base 4 connected to an external power source, and a light source module. 2 is provided with a power circuit board (not shown) for supplying power to the power source 2. Details of each configuration of the illumination device 1 of the present embodiment will be described below.

光源モジュール2は、LEDやエレクトロルミネッセンス素子等の発光素子からなる発光部2aと、その発光部2aを搭載する基板を備えた固定部(図示せず)から構成されている。発光素子としてLEDを用いる場合は、セラミック基板上に複数または単数のLEDを実装した構成とすることが好ましい。また、発光素子を基板に固定し、発光素子の放熱を高める放熱部材(図示せず)を適宜設けてもよい。   The light source module 2 includes a light emitting unit 2a made of a light emitting element such as an LED or an electroluminescence element, and a fixed unit (not shown) including a substrate on which the light emitting unit 2a is mounted. When using LED as a light emitting element, it is preferable to set it as the structure which mounted multiple or single LED on the ceramic substrate. Further, a heat radiating member (not shown) that fixes the light emitting element to the substrate and enhances heat radiation of the light emitting element may be provided as appropriate.

さらに、光源モジュール2の発光部2aの出射側に、導光部材3を固定する保持部材を設け、発光部2aからの出射光が導光部材3へ結合する効率(以下、光結合効率と記載)が最適となるように、導光部材3と発光部との間隔を保持部材により設定する。   Further, a holding member for fixing the light guide member 3 is provided on the light emission side of the light emitting unit 2a of the light source module 2, and the efficiency with which the emitted light from the light emitting unit 2a is coupled to the light guide member 3 (hereinafter referred to as optical coupling efficiency). ) Is set by the holding member so that the distance between the light guide member 3 and the light emitting portion is optimized.

また、保持部材は導光部材3と一体に形成しても良い。一体に形成することにより、部品点数を削減できると共に、組立工数も削減することができる。保持部材の材質は何れでも良いが、光源モジュール2からの出射光を透光させる機能を付与する場合は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂等を用いれば良い。保持部材を透光性の材質とすることにより、保持部材を透過した光と導光部材3から出射する光を合わせて配光特性が良好な照明装置1とすることができ、照明装置1を備える領域を最適に照明することが出来る。ここで、配光特性(配光分布)とは、光源や照明器具からどの方向(角度)に光がどれぐらいの強さで発しているかを示すものである。   The holding member may be formed integrally with the light guide member 3. By forming them integrally, the number of parts can be reduced and the number of assembly steps can be reduced. Any material may be used for the holding member, but when a function of transmitting the light emitted from the light source module 2 is given, for example, polycarbonate resin, acrylic resin, cycloolefin polymer resin, or the like may be used. By making the holding member a light-transmitting material, the light transmitted through the holding member and the light emitted from the light guide member 3 can be combined into the lighting device 1 with good light distribution characteristics. The area to be provided can be optimally illuminated. Here, the light distribution characteristic (light distribution) indicates in what direction (angle) and how much light is emitted from a light source or a lighting fixture.

また、光源モジュール2と導光部材3との間に反射部材(図示せず)を設けても良い。例えば、導光部材3が円柱形状であれば、その外周を覆うように反射シートを設ければ良い。反射部材を設けることにより導光部材3に入射しなかった発光部2aの出射光が、反射部材で反射され導光部材3へ入射させることができるため、光利用効率を向上させることが出来る。   Further, a reflection member (not shown) may be provided between the light source module 2 and the light guide member 3. For example, if the light guide member 3 is cylindrical, a reflection sheet may be provided so as to cover the outer periphery thereof. By providing the reflection member, the light emitted from the light emitting portion 2a that has not entered the light guide member 3 can be reflected by the reflection member and incident on the light guide member 3, so that the light utilization efficiency can be improved.

次に、導光部材3について説明する。導光部材3は、光源モジュール2の発光部2aからの出射光が、導光部材3の端部のうち発光部側の第一端部3aに入射するように配置されており、導光部材3に入射した光が導光部材3の内部を伝搬する構造となっている。   Next, the light guide member 3 will be described. The light guide member 3 is disposed so that light emitted from the light emitting unit 2a of the light source module 2 is incident on the first end 3a on the light emitting unit side of the end of the light guide member 3, and the light guide member In this structure, light incident on the light guide member 3 propagates inside the light guide member 3.

導光部材3の内部を伝搬した光は、第一端部3aとは反対側の第二端部3b、および第一端部3aと第二端部3bに隣接する側面3cより出射し、照明装置1を備える領域を最適に照明する構造となっている。この時、側面3cには、光取り出し構造5が設けられており、導光部材3の内部を伝搬する光が導光部材3の外部へ出射する際の出射方向を制御するように設けられている。   The light propagating through the light guide member 3 is emitted from the second end 3b opposite to the first end 3a, and from the side 3c adjacent to the first end 3a and the second end 3b. It is the structure which illuminates the area | region provided with the apparatus 1 optimally. At this time, the side surface 3c is provided with the light extraction structure 5 so as to control the emission direction when the light propagating inside the light guide member 3 is emitted to the outside of the light guide member 3. Yes.

また、第二端部3bには、一部の光を透過し、残りの光を反射する光機能面6が設けられている。導光部材3の側面3cに設けられた光取り出し構造5および光機能面6に関しては、後ほど詳細に説明する。   The second end 3b is provided with an optical functional surface 6 that transmits a part of the light and reflects the remaining light. The light extraction structure 5 and the optical function surface 6 provided on the side surface 3c of the light guide member 3 will be described in detail later.

導光部材3は、光源モジュール2の発光部2aからの出射光を透光させる機能を有しており、材質は特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂等を用いればよい。また、導光部材3の形状は特に限定されないが、例えば円柱形状や多角形柱形状とすれば照明装置1を備える領域の全体に最適に照明することが可能となり好ましい。   The light guide member 3 has a function of transmitting light emitted from the light emitting portion 2a of the light source module 2, and the material is not particularly limited. For example, a polycarbonate resin, a cycloolefin polymer resin, or the like may be used. In addition, the shape of the light guide member 3 is not particularly limited, but for example, a cylindrical shape or a polygonal column shape is preferable because it is possible to optimally illuminate the entire region including the illumination device 1.

このような導光部材3は、例えば成形により作製すればよい。導光部材3の側面3cに設けた光取り出し構造5は、それぞれの形状に対応した金型を用いて成形することにより形成することが出来る。成形された導光部材3の第二端面3bに対して、透過および反射の機能を有する光機能膜を蒸着等により形成することで光機能面6とすることが出来る。また、導光部材3に固定部を形成しておけば、光源モジュール2または口金4に固定することが出来る。   What is necessary is just to produce such a light guide member 3 by shaping | molding, for example. The light extraction structure 5 provided on the side surface 3c of the light guide member 3 can be formed by molding using a mold corresponding to each shape. The optical functional surface 6 can be formed by forming an optical functional film having transmission and reflection functions on the second end surface 3b of the molded light guide member 3 by vapor deposition or the like. Further, if a fixing portion is formed on the light guide member 3, it can be fixed to the light source module 2 or the base 4.

口金4は、外部電源(図示せず)と光源モジュール2とを接続するための部材である。照明装置1を照明機器に取り付ける際、照明機器に設けた取り付け部と口金4とが固定され、外部電源が照明装置1に供給される構造であれば良い。また、本発明の照明装置1が白熱電球の代替となる場合は、口金4が白熱電球のものと同等の構造にすることで本発明の照明装置1と白熱電球とを容易に交換することが出来る。また口金4の内部に電源回路基板を備えた構造としてもよい。図1では、口金4と光源モジュール2、光源モジュール2と導光部材4とをそれぞれ固定した構造としている。   The base 4 is a member for connecting an external power source (not shown) and the light source module 2. When attaching the illuminating device 1 to an illuminating device, the structure which the attachment part provided in the illuminating device and the nozzle | cap | die 4 are fixed, and an external power supply is supplied to the illuminating device 1 may be sufficient. Moreover, when the illuminating device 1 of this invention substitutes for an incandescent lamp, the illuminating device 1 of this invention and an incandescent bulb can be replaced | exchanged easily by making the nozzle | cap | die 4 into a structure equivalent to the thing of an incandescent bulb. I can do it. The base 4 may have a structure including a power circuit board. In FIG. 1, the base 4 and the light source module 2, and the light source module 2 and the light guide member 4 are fixed.

本実施の形態における照明装置1では、図1に示すように、通常の白熱電球やLED電球であれば備えているグローブと呼ばれるカバーを備えていない。これは上記のような構成とすることにより光源モジュール2は、導光部材3と保持部材等によってカバーに相当する閉じた空間へ配置する構成とすることが出来る。この構成により、外部から埃、塵等が光源モジュールの電極部分に侵入して短絡等のトラブルを防ぐことが出来る。また、使用者が電極部分を直接触ることができないため、感電等の事故を防ぐことが出来る。勿論、光源モジュール2を保持部材等により密閉された空間に配置した構成であっても良いし、さらにカバーを備えた構成としても良い。   As shown in FIG. 1, the lighting device 1 according to the present embodiment does not include a cover called a glove that is included in a normal incandescent bulb or LED bulb. With this configuration, the light source module 2 can be arranged in a closed space corresponding to the cover by the light guide member 3 and the holding member. With this configuration, it is possible to prevent troubles such as a short circuit due to dust, dust or the like entering the electrode portion of the light source module from the outside. In addition, since the user cannot directly touch the electrode portion, accidents such as electric shock can be prevented. Of course, the light source module 2 may be arranged in a space sealed by a holding member or the like, or may be provided with a cover.

また、ここでは図示していないが、光源モジュール2を設置し、光源モジュール2から生じる熱を外部に放熱するための放熱部材を設けても良い。放熱部材は、光源モジュール2と接触させて導光部材3と口金4との間に設けた構成とすれば良い。さらに、放熱部材の内部に空洞部分を設け、空洞部分に光源モジュール2と電源回路とを接続する電源回路基板(図示せず)を収納してもよい。放熱部材の材質は、アルミ等の金属、あるいは樹脂から構成されることが好ましい。   Although not shown here, the light source module 2 may be installed, and a heat radiating member for radiating heat generated from the light source module 2 to the outside may be provided. The heat dissipation member may be configured to be in contact with the light source module 2 and provided between the light guide member 3 and the base 4. Further, a hollow portion may be provided inside the heat dissipation member, and a power supply circuit board (not shown) for connecting the light source module 2 and the power supply circuit may be accommodated in the hollow portion. The material of the heat radiating member is preferably composed of a metal such as aluminum or a resin.

次に導光部材3の機能について図2を用いてより詳細に説明する。図2は、導光部材3の側面図(a)および断面図(b)である。導光部材3は、発光部側に第一端部3a、発光部と反対側に第二端部3bが設けられており、さらに第二端部3bは光機能面6となっている。さらに、導光部材3の側面3cには光取り出し構造5が設けられた構造となっている。次に光取り出し構造5および光機能面6について説明する。   Next, the function of the light guide member 3 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is a side view (a) and a cross-sectional view (b) of the light guide member 3. The light guide member 3 is provided with a first end portion 3 a on the light emitting portion side, a second end portion 3 b on the opposite side to the light emitting portion, and the second end portion 3 b is an optical functional surface 6. Further, the light extraction structure 5 is provided on the side surface 3 c of the light guide member 3. Next, the light extraction structure 5 and the optical function surface 6 will be described.

光取り出し構造5は、導光部材3の内部を伝搬する光を外部へ出射する方向を制御するように設けられている。導光部材3の内部を伝搬する光としては、光源モジュール2の発光部からの出射光であって、導光部材3の第一端部3aで光結合した後、導光部材3の内部を伝搬する光(以下、進行光Aとする。)と、導光部材3の第二端部3bの光機能面6により反射して第一端部3aの方向へ伝搬する光(以下、反射光Bとする。)があり、それぞれの光が導光部材3から外部へ出射する方向を制御するように設けられている。方向の制御に関しては、図3にて説明する。   The light extraction structure 5 is provided so as to control the direction in which the light propagating inside the light guide member 3 is emitted to the outside. The light propagating through the light guide member 3 is emitted light from the light emitting unit of the light source module 2, and after being optically coupled at the first end 3 a of the light guide member 3, Propagating light (hereinafter referred to as traveling light A) and light reflected by the optical functional surface 6 of the second end 3b of the light guide member 3 and propagating in the direction of the first end 3a (hereinafter reflected light). B)), and is provided so as to control the direction in which each light is emitted from the light guide member 3 to the outside. The direction control will be described with reference to FIG.

光機能面6は、導光部材3を伝搬した光源モジュール2からの光(進行光A)のうち、一部の光を透過して外部へ出射し、残りの光を反射(反射光B)する構造となっている。例えば、光機能面6をハーフミラーとすれば、導光部材3を伝搬した進行光Aが第二端部3bに到達した光のうち、約半分を導光部材3から外部へ出射し、残りの光を導光部材3の内部へ反射し反射光Bとすることになる。   The optical functional surface 6 transmits a part of the light (traveling light A) from the light source module 2 that has propagated through the light guide member 3 and emits the light to the outside, and reflects the remaining light (reflected light B). It has a structure to do. For example, if the optical functional surface 6 is a half mirror, about half of the light that travels through the light guide member 3 has reached the second end portion 3b is emitted from the light guide member 3 to the outside, and the rest Is reflected to the inside of the light guide member 3 to be reflected light B.

第二端部3bを光機能面6とすることは、以下の理由から望ましい。例えば、第二端部3bが光機能面ではなく透過面とした場合、第二端部3bから導光部材3の外部へ出射する光が多くなるため、照明装置1として十分な配光特性を得ることが出来ない。一方、第二端部3bを金属膜等の蒸着により反射面とした場合、第二端部3bから出射する光がなく反射光Bが増加し、側面3cに設けた光取り出し構造5より外部へ出射する光が増加するため、照明としてはリング状の配光となり十分な配光特性を得ることが出来ない。   The second end 3b is preferably the optical functional surface 6 for the following reason. For example, when the second end portion 3b is not a light functional surface but a transmission surface, the amount of light emitted from the second end portion 3b to the outside of the light guide member 3 increases. I can't get it. On the other hand, when the second end portion 3b is formed as a reflection surface by vapor deposition of a metal film or the like, there is no light emitted from the second end portion 3b, and the reflected light B increases, and the light extraction structure 5 provided on the side surface 3c increases to the outside. Since the emitted light increases, it becomes a ring-shaped light distribution as illumination, and sufficient light distribution characteristics cannot be obtained.

第二端部3bを光機能面6とすることにより、第二端部3bから出射する光を確保すると共に、側面3cの光取り出し構造5により外部へ出射する光を進行光Aと反射光Bでバランスよくすることにより、照明装置1としてより良好な配光特性とすることが出来る。   By making the second end portion 3b an optical functional surface 6, light emitted from the second end portion 3b is secured, and light emitted to the outside by the light extraction structure 5 on the side surface 3c is transmitted light A and reflected light B. By making a good balance, it is possible to obtain better light distribution characteristics as the lighting device 1.

第二端部3bの光機能面6は、光の透過および反射を制御するだけでなく、光の角度も制御する機能を有する。光機能面6の形状としては、平面、曲面、円錐面、矩形面等の何れの形状であっても構わないが、より好ましくは、導光部材3に対して窪んだくぼみ構造とすることが望ましく、曲面を有するくぼみ構造とした方が望ましい。光機能面6をくぼみ構造とすることにより、導光部材3の側面3cに設けた光取り出し構造5に対して反射光Bを効率的に導き、光取り出し構造5から外部へ制御して出射することが出来る。   The optical functional surface 6 of the second end 3b has a function of controlling not only the transmission and reflection of light but also the angle of light. The shape of the optical functional surface 6 may be any shape such as a flat surface, a curved surface, a conical surface, and a rectangular surface, but it is more preferable to have a hollow structure that is recessed with respect to the light guide member 3. Desirably, a concave structure having a curved surface is desirable. By making the optical functional surface 6 into a concave structure, the reflected light B is efficiently guided to the light extraction structure 5 provided on the side surface 3c of the light guide member 3, and is controlled and emitted from the light extraction structure 5 to the outside. I can do it.

さらに、第二端部3bから出射する光(進行光A)に対して、くぼみ構造は、凹レンズとして機能するため、光を広げて外部へ出射すこととなり、照明における配光分布のうち第二端部3bからの光量のピークを抑制し、かつ連続した良好な配光分布とすることが出来る。   Furthermore, since the concave structure functions as a concave lens with respect to light (traveling light A) emitted from the second end 3b, the light is spread out and emitted to the outside, and the second of the light distribution in illumination. The peak of the amount of light from the end 3b can be suppressed and a continuous good light distribution can be obtained.

次に導光部材3の側面3cに設けた光取り出し構造5について図2を用いてさらに説明する。図2では、光取り出し構造5は、導光部材3の第一端部3aの側から光取り出し構造5a、5b、5c、5dの4領域から構成されている。さらに光取り出し構造5a、5b(第一の光取り出し構造)は、第一端部3aに近い位置に設けられており、主に進行光Aを外部へ出射する方向を制御する役割を担っている。他方、光取り出し構造5c、5d(第二の光取り出し構造)は、第二端部3bに近い位置に設けられており、主に反射光Bを外部へ出射する方向を制御する役割を担っている。ここでは、光取り出し構造5が4領域からなる場合を示しているが、光取り出し構造の各領域は照明装置1の配光分布が最適となるように設定する。4領域に分かれた光取り出し構造5は、4種類の形状の異なるプリズムにより構成されており、プリズムの角度やピッチによって導光部材3の外部へ取り出すことの出来る光を決定し、その光が外部へ出射する方向を制御することが出来る。光取り出し構造5により、照明装置1の全体の配光分布を最適となるように設定し、照明装置1を備える領域を最適に照明することが出来る。   Next, the light extraction structure 5 provided on the side surface 3c of the light guide member 3 will be further described with reference to FIG. In FIG. 2, the light extraction structure 5 includes four regions of light extraction structures 5 a, 5 b, 5 c, and 5 d from the first end portion 3 a side of the light guide member 3. Further, the light extraction structures 5a and 5b (first light extraction structures) are provided at positions close to the first end portion 3a, and mainly play a role of controlling the direction in which the traveling light A is emitted to the outside. . On the other hand, the light extraction structures 5c and 5d (second light extraction structure) are provided at positions close to the second end 3b, and mainly play a role of controlling the direction in which the reflected light B is emitted to the outside. Yes. Here, although the case where the light extraction structure 5 is composed of four regions is shown, each region of the light extraction structure is set so that the light distribution of the illumination device 1 is optimal. The light extraction structure 5 divided into four regions is composed of four types of prisms having different shapes, and determines the light that can be extracted to the outside of the light guide member 3 according to the angle and pitch of the prism, and the light is external. It is possible to control the direction in which the light is emitted. With the light extraction structure 5, the entire light distribution of the illuminating device 1 can be set to be optimal, and the region including the illuminating device 1 can be optimally illuminated.

次に照明装置1の光取り出し構造5と配光分布との関係に関して一例を図3〜図5を用いて説明する。図3は、光取り出し構造5の各領域(5a〜5d)での形状について説明した図である。ここでは、光取り出し構造5をプリズム形状として説明する。そして図3の光取り出し構造5の各領域における形状を決定して照明装置1の配光分布を解析した。図4、図5はその配光分布の解析を示しており、図4は照明装置1の配光分布の一例、また図5は各領域での配光分布の一例を示している。図5の各領域での配光分布を合わせると図4の照明装置の全体の配光分布となる。なお、図5(a)〜(d)は、光取り出し構造5a〜5dに対応しており。図5(e)および図5(f)は、それぞれ5eおよび第二端部3bからの光に対応している。   Next, an example of the relationship between the light extraction structure 5 of the illumination device 1 and the light distribution will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram illustrating the shape of each region (5a to 5d) of the light extraction structure 5. FIG. Here, the light extraction structure 5 is described as a prism shape. And the shape in each area | region of the light extraction structure 5 of FIG. 3 was determined, and the light distribution of the illuminating device 1 was analyzed. 4 and 5 show the analysis of the light distribution, FIG. 4 shows an example of the light distribution of the illumination device 1, and FIG. 5 shows an example of the light distribution in each region. When the light distribution distributions in the respective regions in FIG. 5 are combined, the light distribution distribution of the entire illumination device in FIG. 4 is obtained. 5A to 5D correspond to the light extraction structures 5a to 5d. FIGS. 5E and 5F correspond to light from 5e and the second end 3b, respectively.

ここで導光部材3の側面3cの光取り出し構造5の各領域における形状については以下の通りとした。なお、ここでは、導光部材3は円柱とし、光取り出し構造5の各領域のプリズムを形成する2つの面と円柱の側面3cの稜線(光取り出し構造がない場合の側面をさす)がなす角度を光源側からα、βとしている。また、ピッチはプリズムを形成する2つの面が交わる領域で谷部の間隔とした。
光取り出し構造5aは、α=60°、β=70°、ピッチは、0.6mmである。
光取り出し構造5bは、α=60°、β=88°、ピッチは、0.6mmである。
光取り出し構造5cは、α=80°、β=40°、ピッチは、0.55mmである。
光取り出し構造5dは、α=80°、β=45°、ピッチは、0.55mmである。
Here, the shape of each region of the light extraction structure 5 on the side surface 3c of the light guide member 3 is as follows. Here, the light guide member 3 is a cylinder, and the angle formed by the two surfaces forming the prisms in each region of the light extraction structure 5 and the ridgeline of the side surface 3c of the cylinder (the side surface when there is no light extraction structure) is formed. Are α and β from the light source side. Further, the pitch is defined as the interval between the valleys in the region where the two surfaces forming the prism intersect.
The light extraction structure 5a has α = 60 °, β = 70 °, and the pitch is 0.6 mm.
The light extraction structure 5b has α = 60 °, β = 88 °, and the pitch is 0.6 mm.
The light extraction structure 5c has α = 80 °, β = 40 °, and the pitch is 0.55 mm.
The light extraction structure 5d has α = 80 °, β = 45 °, and a pitch of 0.55 mm.

光取り出し構造5a、5bは、光源モジュール2に近い側の角度αを小さくし、一方、光取り出し構造5c、5dは、光源モジュール2に近い側の角度が大きくなっている。これは、光取り出し構造5a、5bでは主に進行光Aを取出し易くし、光取り出し構造5c、5dでは主に反射光Bを取出し易くしているためである。   The light extraction structures 5a and 5b have a smaller angle α on the side closer to the light source module 2, while the light extraction structures 5c and 5d have a larger angle on the side closer to the light source module 2. This is because the light extraction structures 5a and 5b mainly facilitate the extraction of the traveling light A, and the light extraction structures 5c and 5d mainly facilitate the extraction of the reflected light B.

光取り出し構造5a、5bは、光源モジュール2の発光部からの出射光が導光部材3へ結合し内部を伝搬した光であって、進行光Aが外部へ出射する方向を制御している。ここで光取り出し構造5a、5bにおいて異なる角度としているのは、各領域ごとに異なる配光特性とし、各領域の配光特性を足し合わせることにより、照明装置1の全体における配光分布をより平滑な配光分布となるようにするためである。   The light extraction structures 5a and 5b control the direction in which the outgoing light from the light emitting part of the light source module 2 is coupled to the light guide member 3 and propagates inside, and the traveling light A is emitted to the outside. Here, the light extraction structures 5a and 5b have different angles, and each region has a different light distribution characteristic. By adding the light distribution characteristics of each region, the light distribution distribution in the entire lighting device 1 is smoother. This is to achieve a proper light distribution.

ここでは、光取り出し構造5を4領域(5a、5b、5c、5d)としているが、光源モジュール2の発光部と、光取り出し構造5との位置関係、つまり、導光部材3の側面3cに設けた光取り出し構造5の位置により、導光部材3の内部を伝搬する進行光Aまたは反射光Bのうち、外部へ取り出しやすい角度の光が導光部材3の側面3cに到達する位置に対応して光取り出し構造5の形状を決定している。次に光取り出し構造5と導光部材3の内部を伝搬する進行光および反射光の関係を図3でより詳細に説明する。ここでは、進行光Aおよび反射光Bの角度は、導光部材3の側面3cの稜線とのなす角度としている。   Here, although the light extraction structure 5 is made into 4 area | regions (5a, 5b, 5c, 5d), the positional relationship of the light emission part of the light source module 2 and the light extraction structure 5, ie, the side surface 3c of the light guide member 3, is provided. Depending on the position of the light extraction structure 5 provided, of the traveling light A or reflected light B propagating inside the light guide member 3, it corresponds to the position where the light at an angle that is easy to extract to the outside reaches the side surface 3 c of the light guide member 3. Thus, the shape of the light extraction structure 5 is determined. Next, the relationship between traveling light and reflected light propagating through the light extraction structure 5 and the inside of the light guide member 3 will be described in more detail with reference to FIG. Here, the angles of the traveling light A and the reflected light B are the angles formed with the ridgeline of the side surface 3 c of the light guide member 3.

光取り出し構造5aでは、図3(a)に示すように進行光Aのうち進行光A1の光線は、導光部材3の外部に出射し、進行光A2の光線は、導光部材3の内部に戻ってくる。つまり導光部材3の内部を伝搬する進行光Aの角度を選択して、導光部材3の外部へ取り出すことができる。また、光機能面6より反射した反射光Bのうち反射光B1の光線も、導光部材3の外部へ取り出される。光取り出し構造5bでは、図3(b)に示すように光取り出し構造5aと同じように進行光A3が取り出されるが、βを大きくしているために、進行光A1の角度に比べて大きい進行光A3が、導光部材3の外部へ取り出される。   In the light extraction structure 5a, as shown in FIG. 3A, the light of the traveling light A1 out of the traveling light A is emitted to the outside of the light guide member 3, and the light of the traveling light A2 is inside the light guide member 3. Come back to. That is, the angle of the traveling light A propagating through the light guide member 3 can be selected and taken out of the light guide member 3. The reflected light B 1 of the reflected light B reflected from the optical function surface 6 is also extracted outside the light guide member 3. In the light extraction structure 5b, as shown in FIG. 3B, the traveling light A3 is extracted as in the light extraction structure 5a. However, since β is increased, the traveling light A3 travels larger than the angle of the traveling light A1. The light A3 is extracted outside the light guide member 3.

一方、光取り出し構造5c、5dは、主に導光部材3の内部を伝搬した光のうち、光機能面6により反射された反射光Bが導光部材3の側面3cから外部へ出射する方向を制御するために形状とピッチを設定している。光取り出し構造5cでは、図3(c)に示すように反射光Bのうち反射光B3が導光部材3の外部へ取り出される。逆に進行光Aのうち進行光A5はプリズムで全反射する。光取り出し構造5dでは、図3(d)に示すように光取り出し構造5cと同じように反射光B4が取り出されるが、αを大きくすればそれに対応した反射光が、導光部材3の外部へ取り出される。   On the other hand, in the light extraction structures 5c and 5d, the direction in which the reflected light B reflected by the optical function surface 6 out of the light propagating mainly inside the light guide member 3 is emitted from the side surface 3c of the light guide member 3 to the outside. The shape and pitch are set to control. In the light extraction structure 5 c, the reflected light B 3 out of the reflected light B is extracted outside the light guide member 3 as shown in FIG. Conversely, the traveling light A5 of the traveling light A is totally reflected by the prism. In the light extraction structure 5d, as shown in FIG. 3D, the reflected light B4 is extracted in the same manner as the light extraction structure 5c. However, if α is increased, the corresponding reflected light is transmitted to the outside of the light guide member 3. It is taken out.

上記の光取り出し構造5を備えた図2に示した導光部材3を用いた照明装置1における配光分布について図4に示す。配光分布は、極座標中心に光源が存在し、縦軸が導光部材3の長辺方向(第二端部3bに向かう方向)であり、90°方位は前方、270°方位は後方を示している。また横軸は導光部材3の短辺方向(側面3cに向かう方向)である。0〜180°は照明装置1の前方への照明、180〜360°は照明装置1の後方への照明における配光特性を示している。なお図2(a)における光取り出し構造5eはプリズムを形成せず、導光部材3の側面3cを用いている。   FIG. 4 shows the light distribution in the illumination device 1 using the light guide member 3 shown in FIG. 2 provided with the light extraction structure 5 described above. In the light distribution, the light source exists at the polar coordinate center, the vertical axis is the long side direction of the light guide member 3 (the direction toward the second end 3b), the 90 ° azimuth indicates the front, and the 270 ° azimuth indicates the rear. ing. The horizontal axis is the short side direction of the light guide member 3 (the direction toward the side surface 3c). 0 to 180 ° indicates the light distribution characteristic in the illumination to the front of the illumination device 1, and 180 to 360 ° indicates the light distribution characteristic in the illumination to the rear of the illumination device 1. In addition, the light extraction structure 5e in FIG. 2A does not form a prism but uses the side surface 3c of the light guide member 3.

図6に光取り出し構造5eと進行光(ここではC、Dとする)、反射光の関係を示す。ここでは、光機能面6を曲面、特に球面形状とし、導光部材3を円柱形状とした場合について説明する。光機能面6の球面の中心から離れた位置に入射した進行光Cは、球面で反射され導光部材3の側面3c方向から外部へ出射される。一方、球面の中心付近に入射した進行光Dは、導光部材3の方向に反射され反射光D2となり、光機能面6で透過した進行光Dは、出射光D1としてやや拡散しながら前方へ出射される。   FIG. 6 shows the relationship between the light extraction structure 5e, traveling light (here, C and D), and reflected light. Here, a case where the optical functional surface 6 is a curved surface, particularly a spherical shape, and the light guide member 3 is a cylindrical shape will be described. The traveling light C that has entered the position away from the center of the spherical surface of the optical function surface 6 is reflected by the spherical surface and is emitted to the outside from the direction of the side surface 3 c of the light guide member 3. On the other hand, the traveling light D incident near the center of the spherical surface is reflected in the direction of the light guide member 3 to become reflected light D2, and the traveling light D transmitted through the optical function surface 6 moves forward while being slightly diffused as the outgoing light D1. Emitted.

図5では、光取り出し構造5a〜5eの各領域による配光分布の一例を示している。図5(a)〜図5(e)は光取り出し構造5a〜5eに対応している。先に説明したように進行光を外部へ取り出す光取り出し構造5a、5bでは、図5(a)、図5(b)のように進行光を取り出しやすい構造としているため、進行光の方向の分布が主に出現している。一方、光取り出し構造5c、5dでは、図5(c)、図5(d)のように反射光を取り出しやすい構造としているため、反射光の方向の分布がより多く出現している。また、光取り出し構造5eでは、導光部材3の側面3cを用いており、主に側面に垂直な方向の分布がより多く出現している。図5の各領域の配光分布を足し合わせると、図4の照明装置1の全体の配光分布となる。つまり、光取り出し構造5の各領域の形状を設定することにより、より最適な配光分布を得ることが出来る。特に、光取り出し構造5をプリズムとした場合は、各領域のプリズム形状を設定することが可能であるため、より最適な配光分布とすることが可能となる。   In FIG. 5, an example of the light distribution by each area | region of the light extraction structures 5a-5e is shown. FIGS. 5A to 5E correspond to the light extraction structures 5a to 5e. As described above, the light extraction structures 5a and 5b that extract the traveling light to the outside have a structure in which the traveling light can be easily extracted as shown in FIGS. 5A and 5B. Has appeared mainly. On the other hand, in the light extraction structures 5c and 5d, since the reflected light is easily extracted as shown in FIGS. 5C and 5D, the distribution of the direction of the reflected light appears more. Moreover, in the light extraction structure 5e, the side surface 3c of the light guide member 3 is used, and more distributions in a direction mainly perpendicular to the side surface appear. When the light distribution distributions of the respective regions in FIG. 5 are added, the light distribution distribution of the entire illumination device 1 in FIG. 4 is obtained. That is, a more optimal light distribution can be obtained by setting the shape of each region of the light extraction structure 5. In particular, when the light extraction structure 5 is a prism, the prism shape of each region can be set, so that a more optimal light distribution can be obtained.

実施の形態1では、導光部材3を円柱とし、その側面3cにプリズムの光取り出し構造5を設けた構成として説明したが、導光部材3の側面3cを粗面化したり、光散乱性インク等を印刷したりして光取り出し構造5を設けた場合であっても、各領域での粗面状態や印刷状態を設定することによりプリズムの場合と同様な配光分布を得ることが出来る。また、配光分布の最適化を特に必要としない場合は、導光部材3の側面3cに領域を分けずに、プリズムや粗面、印刷等によりほぼ同一形状の光取り出し構造5を設けることで、図4の配光分布に近い分布を得ることが可能である。   In the first embodiment, the light guide member 3 is described as a cylinder and the light extraction structure 5 of the prism is provided on the side surface 3c. However, the side surface 3c of the light guide member 3 is roughened or light scattering ink is used. Even when the light extraction structure 5 is provided by printing or the like, a light distribution similar to that of the prism can be obtained by setting a rough surface state or a printing state in each region. Further, when it is not particularly necessary to optimize the light distribution, the light extraction structure 5 having substantially the same shape can be provided by a prism, a rough surface, printing, or the like without dividing the region on the side surface 3c of the light guide member 3. A distribution close to the light distribution shown in FIG. 4 can be obtained.

また、実施の形態1では、図1の照明装置1の構成に関して説明を行った。しかし、本発明においては、図2の導光部材3であって、光機能面6や光取り出し構造5を設けた点に特徴がある。本発明の導光部材3では、光源モジュール2の発光部からの出射光のうち、導光部材3の内部を伝搬する光(進行光)について、その一部は導光部材3の側面3cに形成した光取り出し構造5や、第二端部3bから導光部材3の外部に出射され、また残りについては光機能面6により反射されて導光部材3の内部で反射光となり、導光部材3の側面3cに形成した光取り出し構造5から導光部材3の外部に出射される。   In the first embodiment, the configuration of the illumination device 1 in FIG. 1 has been described. However, the present invention is characterized in that the light guide member 3 of FIG. 2 is provided with the optical functional surface 6 and the light extraction structure 5. In the light guide member 3 of the present invention, a part of the light (traveling light) propagating through the light guide member 3 out of the light emitted from the light emitting unit of the light source module 2 is directed to the side surface 3c of the light guide member 3. The formed light extraction structure 5 and the second end portion 3b are emitted to the outside of the light guide member 3, and the rest are reflected by the optical function surface 6 to be reflected light inside the light guide member 3, so that the light guide member 3 is emitted to the outside of the light guide member 3 from the light extraction structure 5 formed on the side surface 3c.

ここで、導光部材3の側面3cに形成された光取り出し構造5による進行光および反射光の外部へ取り出された光は、図2にあるように逆方向へ出射されることになる。このように、光源モジュール2の発光部の出射光が、出射光と同じ方向へ導光部材3から出射されるだけでなく、出射光と反対の方向へ導光部材3から出射される。その結果、光源モジュール2の発光部からの出射光は広い範囲にわたり出射され、広い配光分布を実現することが出来る。   Here, the light extracted to the outside of the traveling light and the reflected light by the light extraction structure 5 formed on the side surface 3c of the light guide member 3 is emitted in the opposite direction as shown in FIG. Thus, the light emitted from the light emitting unit of the light source module 2 is emitted not only from the light guide member 3 in the same direction as the emitted light but also from the light guide member 3 in the direction opposite to the emitted light. As a result, light emitted from the light emitting portion of the light source module 2 is emitted over a wide range, and a wide light distribution can be realized.

これは、反射光を光機能面6があたかも光源であるように機能しているためである。つまり、導光部材3の両端、つまり第一端部および第二端部に光源が配置されているような働きをしている。従って、導光部材3の長さを調整すれば、光機能面6の位置が変化し、必要に応じて配光分布を調整することも可能である、また、図1では、光源モジュール2や口金4の幅は、導光部材3とほぼ同じ大きさであるが、その幅が大きい場合は、導光部材3の長さを長くすることで、導光部材3の外部への出射光が遮られることなく、広い配光分布とすることが可能となる。   This is because the reflected light functions as if the optical function surface 6 is a light source. That is, the light source member 3 functions as if light sources are arranged at both ends, that is, at the first end and the second end. Therefore, if the length of the light guide member 3 is adjusted, the position of the optical functional surface 6 can be changed, and the light distribution can be adjusted as necessary. In FIG. The width of the base 4 is substantially the same as that of the light guide member 3, but when the width is large, the light emitted to the outside of the light guide member 3 can be increased by increasing the length of the light guide member 3. A wide light distribution can be achieved without being blocked.

つまり、導光部材3の形状や周囲の形状に関係なく、どんな形状であっても光機能面6や光取り出し構造5により、広い配光分布を得ることの導光部材3を実現することが出来る。   That is, regardless of the shape of the light guide member 3 and the surrounding shape, the light guide member 3 can obtain a wide light distribution by the optical functional surface 6 and the light extraction structure 5 regardless of the shape. I can do it.

本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではない。すなわち、請求項に示した範囲において種々の変更が可能であり、異なる実施の形態において開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the embodiments described above. That is, various modifications can be made within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

〔実施の形態2〕
以下、本発明の実施の形態2を、図7を用いて説明する。図面の符号について実施の形態1と同じ符号のものに関しては、その説明を省略する。図7は、実施の形態2における照明装置1の導光部材3であり、図7(a)は、断面図、図7(b)は光線との関係図である。実施の形態2では実施の形態1と比較して第二端部3bの光機能面6の形状を球面でなく2つの円錐の組合せとしている。光機能面6の形状として2つの円錐の組合せとすることにより、進行光に垂直となる領域が球面の場合と比べて減少し、光源モジュール2へ戻るのではなく、反射光がある角度を持って光取り出し構造5へ到達する光量が増えるため、導光部材3の外部へ出射する光量が増えることとなる。
[Embodiment 2]
Hereinafter, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the same reference numerals as those in the first embodiment is omitted. 7 shows the light guide member 3 of the lighting device 1 according to the second embodiment. FIG. 7A is a cross-sectional view, and FIG. 7B is a relationship diagram with light rays. In the second embodiment, as compared with the first embodiment, the shape of the optical functional surface 6 of the second end 3b is not a spherical surface but a combination of two cones. By using a combination of two cones as the shape of the optical functional surface 6, the area perpendicular to the traveling light is reduced compared to the case of a spherical surface, and instead of returning to the light source module 2, the reflected light has a certain angle. Accordingly, the amount of light reaching the light extraction structure 5 increases, and the amount of light emitted to the outside of the light guide member 3 increases.

また、光機能面6として1つの円錐で形成しても構わないが、2つの円錐の組合せとすることにより、導光部材3の側面3cに近い円錐面により光取り出し構造5eから出射する反射光を増加されることができ、照明装置の全体の配光特性を良好にすることが出来る。   The light functional surface 6 may be formed by a single cone, but by combining two cones, the reflected light emitted from the light extraction structure 5e by the conical surface close to the side surface 3c of the light guide member 3 is used. And the light distribution characteristics of the entire lighting device can be improved.

光機能面6の他の構成としては、円錐面の中心部に光源モジュール2の発光部の表面と平行な平面を設けた構成とし、平面の外周の円錐面に反射面(例えば、ミラー)を設けた構成としてもよい。第二端面3bの全面を反射面とすると前方へ出射する光量が不足する為、反射面を形成する時に円錐面の中心で平面に相当する部分に反射面が形成されないようにパターンを設け金属膜等による形成をするが、製造時のコストを下げることができ、照明装置1の直上の光量不足を補うことが出来る。さらに、光源モジュール2から垂直に立ち上がる光をそのまま取出すことができる。基本的に球面と近似しており、球面に比べて横方向と垂直方向の光をより多く出射することができる。   Another configuration of the optical functional surface 6 is a configuration in which a plane parallel to the surface of the light emitting unit of the light source module 2 is provided at the center of the conical surface, and a reflecting surface (for example, a mirror) is provided on the outer peripheral conical surface of the plane. It is good also as a provided structure. If the entire second end surface 3b is a reflective surface, the amount of light emitted forward is insufficient. Therefore, when forming the reflective surface, a pattern is provided so that the reflective surface is not formed in the portion corresponding to the plane at the center of the conical surface. However, the manufacturing cost can be reduced, and the shortage of light amount directly above the lighting device 1 can be compensated. Furthermore, the light rising vertically from the light source module 2 can be taken out as it is. Basically, it approximates a spherical surface, and can emit more light in the lateral and vertical directions than a spherical surface.

本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではない。すなわち、請求項に示した範囲において種々の変更が可能であり、異なる実施の形態において開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the embodiments described above. That is, various modifications can be made within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

〔実施の形態3〕
以下、本発明の実施の形態3を、図1および図8を用いて説明する。図面の符号について実施の形態1と同じ符号のものに関しては、その説明を省略する。また、実施の形態3は、導光部材3の側面3cに設けた光取り出し構造5を粗面とした場合の照明装置1に関するものであり、光取り出し構造5以外の構成に関しては、実施の形態1および実施の形態2における照明装置と同じものとしてもよい。ここで、粗面としては、導光部材3の側面3cに対して、放電加工、Al23等の微細粒子の吹きつけ、インプリント、エッチング、印刷などの表面加工手法を施して表面粗さを粗くした面としている。
[Embodiment 3]
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The description of the same reference numerals as those in the first embodiment is omitted. The third embodiment relates to the illumination device 1 when the light extraction structure 5 provided on the side surface 3c of the light guide member 3 is a rough surface, and the configuration other than the light extraction structure 5 is the embodiment. It is good also as the same as the illuminating device in 1 and Embodiment 2. FIG. Here, as the rough surface, a surface roughening method such as electric discharge machining, spraying of fine particles such as Al 2 O 3 , imprinting, etching, and printing is applied to the side surface 3c of the light guide member 3. The surface is roughened.

なお、粗面の度合いは表面粗さで管理されており、表面粗さが粗くなるほど出射光および導光部材内部での反射光はランバート散乱に近づき、より広い配光分布となる。よって粗面度合いは照明装置1の全体の配光分布が最適となるように設定される。一例として、導光部材3の側面3cの光取り出し構造5の粗面構造としてはRa(中心線平均粗さ)が50μm以下であることが好ましい。   The degree of the rough surface is managed by the surface roughness. As the surface roughness becomes rougher, the emitted light and the reflected light inside the light guide member become closer to Lambert scattering and have a wider light distribution. Therefore, the degree of rough surface is set so that the overall light distribution of the lighting device 1 is optimal. As an example, as a rough surface structure of the light extraction structure 5 on the side surface 3c of the light guide member 3, Ra (center line average roughness) is preferably 50 μm or less.

実施の形態3における光取り出し構造5を粗面とした場合の照明装置1の配光特性を図8に示す。図8の通り、光取り出し構造5を粗面とした場合、光取り出し構造5をプリズムとした場合の照明装置1の配光特性である図4と比較して、同様の配光特性とすることが可能である。   FIG. 8 shows the light distribution characteristics of the illumination device 1 when the light extraction structure 5 in the third embodiment is a rough surface. As shown in FIG. 8, when the light extraction structure 5 is a rough surface, the light distribution structure is similar to that of FIG. 4 which is the light distribution characteristic of the illumination device 1 when the light extraction structure 5 is a prism. Is possible.

ここで円柱の径、光源−導光棒間距離などの設計事項により、粗面構造の位置が変化してもよい。具体的には、導光棒径を増やすと粗面構造に到達する光が減るため後方出射領域を増やし後方出射光をふやすとともに、前方出射光は反射部の透過率を上げることで調整する。   Here, the position of the rough surface structure may change depending on design matters such as the diameter of the cylinder and the distance between the light source and the light guide rod. Specifically, if the diameter of the light guide rod is increased, the light reaching the rough surface structure is reduced. Therefore, the rear outgoing area is increased to facilitate the rear outgoing light, and the front outgoing light is adjusted by increasing the transmittance of the reflecting portion.

本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではない。すなわち、請求項に示した範囲において種々の変更が可能であり、異なる実施の形態において開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the embodiments described above. That is, various modifications can be made within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

〔実施の形態4〕
実施の形態4では、実施の形態1、2および3で説明した照明装置1を用いた照明機器について説明する。本発明の照明装置1は、白熱電球の代替として検討されたものである。そこで、白熱電球を用いている照明機器であれば、この照明装置を用いることにより、白熱電球と同様に照明とすることが出来る。照明機器には、白熱電球の周囲に何も設けない構成、またはデザイン性のあるものを設けた構成のものや、反射面を有するリフレクタを設けた構成のものがある。白熱電球では、フィラメントからの光は全方位に放射する構造となっているが、本発明の照明装置でも、例えば、円柱形状の導光部材であり、導光部材を伝搬する進行光および反射光を、導光部材の周囲に設けた光取り出し構造により取り出し位置や方向を制御することができるため、白熱電球に類似する配光特性とすることが可能である。
[Embodiment 4]
In Embodiment 4, lighting equipment using the lighting device 1 described in Embodiments 1, 2, and 3 will be described. The lighting device 1 of the present invention has been studied as an alternative to incandescent bulbs. Then, if it is lighting equipment using an incandescent lamp, it can be set as illumination similarly to an incandescent lamp by using this illuminating device. Illuminating equipment includes a configuration in which nothing is provided around the incandescent bulb, a configuration in which a design is provided, and a configuration in which a reflector having a reflecting surface is provided. The incandescent bulb has a structure in which light from the filament is radiated in all directions, but the illumination device of the present invention is also a cylindrical light guide member, for example, traveling light and reflected light propagating through the light guide member Can be controlled by the light extraction structure provided around the light guide member, so that the light distribution characteristic similar to that of the incandescent light bulb can be obtained.

そのため、周囲に何も設けない構成、またはデザイン性のあるものを設けた構成の照明機器に取り付けても同様の照明とすることが可能である。これは、照明装置の後方にも光を照射することができることから、部屋全体を明るい状態に保つことができ、快適な空間とすることが出来る。また、リフレクタを設けた構成の照明機器に取り付けても同様の照明とすることが可能である。   Therefore, even if it is attached to a lighting device having a configuration in which nothing is provided in the periphery or a configuration having a design property, the same illumination can be obtained. This can irradiate light behind the lighting device, so that the entire room can be kept bright and a comfortable space can be obtained. Moreover, it is possible to obtain the same illumination even if it is attached to an illumination device having a structure provided with a reflector.

さらにここでは説明していない、それ以外の照明機器であっても、本発明の照明装置は白熱電球と同様の配光分布とすることが出来ることから、取り付けることによって同様の照明機器とすることが出来る。また、他の照明機器であれば、導光部材に設けた光機能面や光取り出し構造を照明機器に対応させることにより、いずれの照明機器にも適用することが出来る。   Furthermore, even with other lighting devices not described here, the lighting device of the present invention can have a light distribution similar to that of an incandescent light bulb. I can do it. Moreover, if it is another illuminating device, it can apply to any illuminating device by making the optical function surface and light extraction structure which were provided in the light guide member correspond to an illuminating device.

本発明は、LED等の発光素子の放射光を導光体により、白熱電球のような配光特性とすることができるため、照明装置に広く利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY Since the light emitted from a light emitting element such as an LED can have a light distribution characteristic like an incandescent bulb by a light guide, the present invention can be widely used for lighting devices.

1 照明装置
2 光源モジュール
2a 発光部
3 導光部材
3a 第一端部
3b 第二端部
3c 側面
4 口金
5 光取り出し構造(5a、5b、5c、5d、5e)
6 光機能面
A、C、D 進行光
B 反射光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 2 Light source module 2a Light emission part 3 Light guide member 3a 1st end part 3b 2nd end part 3c Side surface 4 Base 5 Light extraction structure (5a, 5b, 5c, 5d, 5e)
6 Optical functional surfaces A, C, D Traveling light B Reflected light

Claims (7)

光線を入射させる第一の端部と、第一の端部と対向してなる第二の端部を有する導光部材であって、第二の端部に光機能面を有し、第一の端部と第二の端部に隣接する側面に光取り出し構造を有すると共に、光機能面は光線の一部を透過し、残りの光線を反射することを特徴とする導光部材。   A light guide member having a first end for allowing light to enter and a second end facing the first end, and having an optical functional surface at the second end, A light guide member having a light extraction structure on a side surface adjacent to the first end portion and the second end portion, wherein the optical functional surface transmits a part of the light beam and reflects the remaining light beam. 光源モジュールと、光源モジュールの発光部に対向して配置し、光源モジュールの光線を伝搬させる導光部材を備え、導光部材からの出射光により照明する照明装置であって、導光部材は、発光部に近接する第一の端部と反対側にある第二の端部に光機能面を有し、第一の端部と第二の端部に隣接する側面に光取り出し構造を有することを特徴とする照明装置。   A light source module and an illumination device that is disposed to face the light emitting unit of the light source module and includes a light guide member that propagates light rays of the light source module, and that illuminates with light emitted from the light guide member, It has a light functional surface at the second end opposite to the first end close to the light emitting portion, and a light extraction structure on the side surface adjacent to the first end and the second end. A lighting device characterized by the above. 前記光機能面は、前記導光部材を伝搬する前記光源モジュールの光線のうち、一部の光線を透過するとともに、残りの光線を反射する面であることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。   The said optical function surface is a surface which permeate | transmits some light rays among the light rays of the said light source module which propagates the said light guide member, and reflects the remaining light rays. Lighting device. 前記光取り出し構造は、前記導光部材を伝搬する前記光源モジュールの光線のうち、前記光源モジュールの発光部からの出射光と同じ方向の光線と、前記光機能面により反射した光線を、外部へ取り出し出射する構造であることを特徴とする請求項2に記載の照明装置   In the light extraction structure, out of the light beams of the light source module propagating through the light guide member, the light beams in the same direction as the light emitted from the light emitting unit of the light source module and the light beams reflected by the optical functional surface are transmitted to the outside. The illumination device according to claim 2, wherein the illumination device has a structure for taking out and emitting. 前記光取り出し構造は、前記導光部材の前記第一の端部に近い側面に設けた第一の光取り出し構造と、前記導光部材の前記第二の端部に近い側面に設けた第二の光取り出し構造とからなり、第一の光取り出し構造は、前記光源モジュールの発光部からの出射光と同じ方向の光線を前記導光部材の外部へ取り出すとともに、第二の光取り出し構造は、前記光機能面により反射した光線を前記導光部材の外部へ取り出すことを特徴とする請求項2に記載の照明装置。   The light extraction structure includes a first light extraction structure provided on a side surface close to the first end of the light guide member and a second light extraction structure provided on a side surface close to the second end of the light guide member. The first light extraction structure extracts the light beam in the same direction as the light emitted from the light emitting portion of the light source module to the outside of the light guide member, and the second light extraction structure includes: The illumination device according to claim 2, wherein the light beam reflected by the optical functional surface is extracted outside the light guide member. 前記光機能面は、前記導光部材の内側に向かって窪んだ形状であることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 2, wherein the optical functional surface has a shape recessed toward the inside of the light guide member. 請求項2から請求項6の照明装置を備えたことを特徴とする照明機器。   An illumination apparatus comprising the illumination device according to claim 2.
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