JP2012164501A - Lighting system - Google Patents
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- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting
Abstract
Description
本発明は、照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device.
従来、例えば特許文献1、特許文献2に示されているように、水平面に対して垂直に配置された板状の基板を具備し、LED光源の光軸が基板に対して垂直になるようにLED光源が基板に実装されたLED照明装置、LEDランプが知られている。
Conventionally, for example, as shown in
特許文献1に示されているLED照明装置では、水平面に対して垂直に配置された基板に実装されたLED光源の光軸が、水平に指向せしめられている。そのため、垂直な基板に実装されたLED光源からの光の一部が下向きに照射される。また、特許文献1に示されているLED照明装置では、水平面に対して垂直に配置された基板とは別個に、水平面に対して鋭角をなすように配置された基板が設けられており、その基板の下側の面にLED光源が実装されている。更に、その基板に実装されたLED光源からの光が下向きに照射される。その結果、特許文献1に示されているLED照明装置では、垂直な基板に実装されたLED光源および水平面に対して鋭角をなす基板に実装されたLED光源から、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができる。
In the LED illumination device disclosed in
また、特許文献2に示されているLEDランプは、図1、図2に示すように(図1は斜視図、図2は断面図)、支持部材104と、口金107とを有し、支持部材104の側面には、6つの板状基板111が配置され、支持部材104の頂面には、1つの六角基板112が配置され、6つの板状基板111および1つの六角基板112には、LED102が縦横に複数個配置されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2 (FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a cross-sectional view), the LED lamp disclosed in
しかしながら、特許文献1、特許文献2のLED照明装置、LEDランプでは、水平向きの光の他に、水平向きに対して垂直方向の向きの光を出射させるために、光軸が水平に指向せしめられたLED光源とは別個に、光軸が垂直方向の向きに指向せしめられたLED光源をさらに設ける必要がある。その結果、特許文献1、特許文献2のLED照明装置、LEDランプでは、LED照明装置、LEDランプ全体のコストが嵩んでしまうという問題がある。
However, in the LED illumination devices and LED lamps of
この問題点を解決するために、光軸が水平向きに対して垂直の向きに指向せしめられたLED光源を設ける必要なく水平面と様々な角度をなす下向き(あるいは上向き)の光を照射することができるLED照明装置、LEDランプが当業者間に望まれている。 In order to solve this problem, it is possible to irradiate downward (or upward) light having various angles with a horizontal plane without providing an LED light source whose optical axis is oriented in a direction perpendicular to the horizontal direction. An LED lighting device and an LED lamp that can be used are desired among those skilled in the art.
詳細には、光軸が下向き(あるいは上向き)に指向せしめられたLED光源を実装するための基板を、光軸が水平に指向せしめられたLED光源を実装するための基板とは別個に設ける必要なく、水平面と様々な角度をなす下向き(あるいは上向き)の光を照射することができるLED照明装置、LEDランプが当業者間に望まれている。 Specifically, it is necessary to provide a substrate for mounting the LED light source with the optical axis oriented downward (or upward) separately from the substrate for mounting the LED light source with the optical axis oriented horizontally. In addition, LED lighting devices and LED lamps that can emit downward (or upward) light at various angles with a horizontal plane are desired among those skilled in the art.
すなわち、基板の数を削減しつつ、水平面と様々な角度をなす下向き(あるいは上向き)の光を照射することができるLED照明装置、LEDランプが当業者間に望まれている。 That is, an LED illumination device and an LED lamp that can irradiate downward (or upward) light at various angles with the horizontal plane while reducing the number of substrates are desired among those skilled in the art.
本発明は、基板の数を増加させたりすることなく(光軸が水平に指向せしめられたLED光源を実装するための基板を、柱状の支持部材の側面にのみ取り付けるだけで)、一方の方向(例えば下方の方向)に光を配光制御して出射させることが可能な(照射範囲を広範囲なものにすることが可能な)照明装置を提供することを目的としている。 The present invention does not increase the number of substrates (only by attaching a substrate for mounting an LED light source whose optical axis is oriented horizontally to only the side surface of a columnar support member) in one direction. An object of the present invention is to provide an illuminating device that can emit light by controlling the light distribution in a downward direction (for example, in a downward direction) (it is possible to widen the irradiation range).
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、柱状の支持部材の側面にのみ照明用光源と配光制御用レンズを配置し、前記配光制御用レンズは、前記照明用光源からの光を、前記柱状の支持部材の中心軸線と垂直な所定の基準軸に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸に対して上下のいずれか一方の方向に出射させるようになっており、前記柱状の支持部材の前記一方の方向の側の頂面には、前記配光制御用レンズからの出射光を内側に向けて偏向制御するための少なくとも1つのレンズカット部を有するレンズ手段が配置されていることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 arranges an illumination light source and a light distribution control lens only on a side surface of a columnar support member, and the light distribution control lens is formed from the illumination light source. The light is emitted in one of the left and right directions with respect to a predetermined reference axis perpendicular to the central axis of the columnar support member or in one of the upper and lower directions with respect to the predetermined reference axis. The top surface of the columnar support member on the one direction side has at least one lens cut portion for controlling the deflection of the light emitted from the light distribution control lens inward. The lens means is arranged.
請求項1記載の発明によれば、柱状の支持部材の側面にのみ照明用光源(例えばLED)と配光制御用レンズを配置し、前記配光制御用レンズは、前記照明用光源(例えばLED)からの光を、前記柱状の支持部材の中心軸線と垂直な所定の基準軸に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸に対して上下のいずれか一方の方向に出射させるようになっており、前記柱状の支持部材の前記一方の方向の側の頂面には、前記配光制御用レンズからの出射光を内側に向けて偏向制御するための少なくとも1つのレンズカット部を有するレンズ手段が配置されているので、基板の数を増加させたりすることなく(すなわち、光軸が水平に指向せしめられたLED光源を実装するための基板を、柱状の支持部材の側面にのみ取り付けるだけで)、一方の方向(例えば下方の方向)に様々な角度をなす光を出射させることができ(例えば下方への照射範囲を広範囲なものにすることができ)、前記柱状の支持部材の前記一方の方向の側の頂面に対向してグローブの頂部が位置するように、グローブ(例えば乳白色の小さな径のグローブ)が取り付けられるときにも、グローブの支持部材の頂面と対向する付近にダークスポットが発生するのを防止できる。 According to the first aspect of the present invention, the illumination light source (for example, LED) and the light distribution control lens are disposed only on the side surface of the columnar support member, and the light distribution control lens is the illumination light source (for example, LED ) Is emitted in one of the left and right directions with respect to a predetermined reference axis perpendicular to the central axis of the columnar support member or in one of the upper and lower directions with respect to the predetermined reference axis. At least one lens cut portion for controlling the deflection of the light emitted from the light distribution control lens inward on the top surface of the columnar support member in the one direction. Since the lens means having the above is arranged, the number of the substrates is not increased (that is, the substrate for mounting the LED light source with the optical axis oriented horizontally is arranged on the side surface of the columnar support member. Only install Light) having various angles in one direction (for example, the downward direction) can be emitted (for example, a wide irradiation range can be made downward), and the columnar support member Even when a glove (for example, a milky white small-diameter glove) is attached so that the top of the glove is located opposite to the top surface in the one direction, the vicinity facing the top surface of the support member of the glove It is possible to prevent dark spots from occurring.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図3、図4、図5、図6は、本発明の照明装置(照明ランプ)の照明灯(例えば街路灯)への適用例を示す図である。なお、図3は照明灯(例えば街路灯)50の全体の斜視図、図4は図3の照明装置(照明ランプ)21の部分の斜視図、図5は図4の照明装置(照明ランプ)21のA−A線における断面図、図6は図4の照明装置(照明ランプ)21の方向Bから見た概略平面図である。 3, 4, 5, and 6 are diagrams illustrating an application example of the illumination device (illumination lamp) of the present invention to an illumination lamp (for example, a street lamp). 3 is a perspective view of the entire illumination lamp (for example, street lamp) 50, FIG. 4 is a perspective view of a portion of the illumination apparatus (illumination lamp) 21 in FIG. 3, and FIG. 5 is an illumination apparatus (illumination lamp) in FIG. FIG. 6 is a schematic plan view seen from the direction B of the illumination device (illumination lamp) 21 of FIG.
先ず、図4、図5、図6を参照すると、この照明装置(照明ランプ)21では、正八角柱状の支持部材26の8つの長方形の側面26aに、8つの基板22が取り付けられている。
First, referring to FIGS. 4, 5, and 6, in this illumination device (illumination lamp) 21, eight
そして、8つの基板22上には、照明用光源(例えばLED光源)1(図5の例では、各基板22ごとに、それぞれ、6つの照明用光源(例えばLED光源)1)が所定間隔を隔てて設置され、各照明用光源(例えばLED光源)1のそれぞれに対応させて後述のような配光制御用レンズ2が設けられている。なお、図6では、簡単にするため、照明用光源(例えばLED光源)1、配光制御用レンズ2の図示を省略している。また、図7には、6つの各照明用光源(LED光源)1および6つの各照明用光源(例えばLED光源)1のそれぞれに対応した配光制御用レンズ2が設置された1つの基板22の斜視図が示されている。
On the eight
図5を参照すると、照明用光源(例えばLED光源)1は、光軸が水平に指向せしめられて基板22上に実装されている。また、配光制御用レンズ2は、照明用光源(例えばLED光源)1からの光を、後述のように、正八角柱状の支持部材26の中心軸線Zと垂直な所定の基準軸X1(後述のように照明用光源(例えばLED光源)1の光軸と一致している)に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸X1に対して上下のいずれか一方の方向(図3、図4、図5、図7に図示の例では、下方の方向Y)に配光制御して出射するように取り付けられている。
Referring to FIG. 5, an illumination light source (for example, an LED light source) 1 is mounted on a
図5、図7に示されている各配光制御用レンズ2(より詳細には、6つの各配光制御用レンズ2(1)、2(2)、2(3)、2(4)、2(5)、2(6))には、例えば、本願出願人による先願(特願2011−6183)に記載の照明用レンズが用いられている。
Each of the light
図8は本願出願人による先願(特願2011−6183)に記載の照明用レンズ(配光制御用レンズ)2の構成例を示す図である。また、図9は図8の配光制御用レンズの入射部の拡大図、図10は図8の配光制御用レンズの出射部の拡大図である。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the illumination lens (light distribution control lens) 2 described in the prior application (Japanese Patent Application No. 2011-6183) by the applicant of the present application. 9 is an enlarged view of an incident portion of the light distribution control lens in FIG. 8, and FIG. 10 is an enlarged view of an emission portion of the light distribution control lens in FIG.
図8を参照すると、配光制御用レンズ2は、基部面Bに対して垂直な所定の基準軸X1を有し、照明用光源(例えばLED光源)1から放射された光が入射する入射部3と、入射部3から入射した光を前記所定の基準軸X1に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸X1に対して上下のいずれか一方の方向(図8に図示の例では、下方の方向Y)に出射させる出射部4とを備えている。
Referring to FIG. 8, the light
なお、配光制御用レンズ2は、例えば透明なPMMA(アクリル樹脂)や透明なPC(ポリカーボネート樹脂)などの所定の屈折率を有する材料で形成されている。また、配光制御用レンズ2は、図7に示すように、図8の奥行き方向に(すなわち、紙面の手前側から奥側方向に)柱状形状のものとなっている。また、以下では、出射部4は、入射部3から入射した光を、前記一方の方向として下方の方向Yに出射させるものとして説明する。
The light
図8、図9を参照すると、入射部3は、前記所定の基準軸X1を第1の軸とするとき、該第1の軸X1(θ1=0°とする)を中心とした所定の角度範囲△θ1(例えば、−22.5°〜22.5°)の光を該第1の軸X1と略平行なものにする第1の入射面(レンズ面)11と、前記第1の軸X1と前記一方の方向(下方の方向Y)に所定の角度θ2(例えば、−45°)をなす第2の軸X2を中心とした所定の角度範囲△θ2(例えば、−22.5°〜22.5°)の光を該第2の軸X2と略平行なものにする第2の入射面(レンズ面)12と、前記第1の軸X1と前記一方の方向(下方の方向Y)とは反対の方向(上方の方向)に所定の角度θ3(例えば、45°)をなす第3の軸X3を中心とした所定の角度範囲△θ3(例えば、−22.5°〜22.5°)の光を該第3の軸X3と略平行なものにする第3の入射面(レンズ面)13とを有している。
Referring to FIGS. 8 and 9, the
また、図8、図10を参照すると、出射部4は、第1のレンズカット部14と、第2のレンズカット部15とを有している。
Referring to FIGS. 8 and 10, the emitting
第1のレンズカット部14は、前記一方の方向(下方の方向Y)の側に、第1の屈折面41と、該第1の屈折面41と連続した面である第2の屈折面42とを備え、前記一方の方向(下方の方向Y)とは反対の方向(上方の方向)の側に、第1の全反射面43を備え、前記第1の屈折面41は、前記第2の入射面(レンズ面)12で前記第2の軸X2と略平行なものにされた光を屈折して前記一方の方向(下方の方向Y)の側に出射し、前記第1の全反射面43は、前記第1の入射面(レンズ面)11で前記第1の軸X1と略平行なものにされた光を全反射して前記第2の屈折面42に向かわせ、前記第2の屈折面42は、前記第1の全反射面43で全反射された光を屈折して前記一方の方向(下方の方向Y)の側に出射するようになっている。なお、第1の屈折面41は、基部面Bに対して所定のカット角θ4をなし、また、第2の屈折面42は、基部面Bに対して所定のカット角θ5をなし、また、第1の全反射面43は、基部面Bに対して所定のカット角θ6をなしている。なお、図8、図10の例では、カット角θ4がカット角θ5よりも大きいものとなっているが、後述のように、出射光の出射方向を所望のものに変える場合、カット角θ4がカット角θ5と同じか、あるいは、カット角θ5よりも小さいものとなることもある。
The first lens cut
また、第2のレンズカット部15は、前記一方の方向(下方の方向Y)の側に、第3の屈折面44を備え、前記一方の方向(下方の方向Y)とは反対の方向(上方の方向)の側に、第2の全反射面45を備え、前記第2の全反射面45は、前記第3の入射面(レンズ面)13で前記第3の軸X3と略平行なものにされた光を全反射して前記第3の屈折面44に向かわせ、前記第3の屈折面44は、前記第2の全反射面45で全反射された光を屈折して前記一方の方向(下方の方向Y)の側に出射するようになっている。なお、第3の屈折面44は、基部面Bに対して所定のカット角θ7をなし、また、第2の全反射面45は、基部面Bに対して所定のカット角θ8をなしている。
The second lens cut
なお、この配光制御用レンズ2において、第1のレンズカット部14と第2のレンズカット部15との間に形成された谷部Vは、前記基部面Bに対して前記第1の入射面(レンズ面)11よりも高い位置にある。
In the light
また、図8の例では、照明用光源(例えばLED光源)1は、配光制御用レンズ2の入射部3の第1、第2、第3の入射面(レンズ面)11、12、13からほぼ等距離のところに位置決めされている。なお、図8の例では、照明用光源(例えばLED光源)1の光軸が、配光制御用レンズ2の所定の基準軸X1と一致したものとなっている。以下の説明では、照明用光源(例えばLED光源)1の光軸が、配光制御用レンズ2の所定の基準軸X1と一致しているものとする。
In the example of FIG. 8, the illumination light source (for example, LED light source) 1 includes first, second, and third incident surfaces (lens surfaces) 11, 12, and 13 of the
図11には、配光制御用レンズ2の出射部4が図8、図10のようになっている場合の出射光路が示されている。図11からもわかるように、この配光制御用レンズ2では、第1のレンズカット部14の第1の屈折面41からは、第2の入射面12で第2の軸X2と略平行なものにされた光が屈折されて前記一方の方向(下方の方向Y)の側に、基部面Bに対して角度φ1で出射する。また、第1のレンズカット部14の第2の屈折面42からは、第1の全反射面43で全反射された光が屈折されて前記一方の方向(下方の方向Y)の側に、基部面Bに対して角度φ2で出射する。また、第2のレンズカット部15の第3の屈折面44からは、第2の全反射面45で全反射された光が屈折されて前記一方の方向(下方の方向Y)の側に、基部面Bに対して角度φ3で出射する。このように、出射部4の各屈折面41、42、44からは、前記一方の方向(下方の方向Y)の側に、それぞれ、一般に互いに異なる角度φ1、φ2、φ3の出射光が出射するので、下方の方向Yに様々な角度をなす光(出射光)を出射させることができる(下方への照射範囲を広範囲なものにすることができる)。
FIG. 11 shows an emission optical path when the
なお、後述のように、配光制御用レンズ2の出射部4の第1のレンズカット部14、第2のレンズカット部15の各カット角θ4、θ5、θ6、θ7、θ8は、適宜、所望の角度に変えることができて、これにより、出射部4からの出射光の出射方向(照射方向)を所望のものに変えることができる。例えば、上述の例では、出射部4の各屈折面41、42、44からは、前記一方の方向(下方の方向Y)の側に、それぞれ、一般に互いに異なる角度φ1、φ2、φ3の出射光が出射するようになっているが、各カット角θ4、θ5、θ6、θ7、θ8を適宜変えることにより、出射光の角度φ1、φ2、φ3を任意所望のものにすることができ、角度φ1、φ2、φ3のうちの例えばいずれか2つを同じものにしたりすることもできる。
As will be described later, the cut angles θ4, θ5, θ6, θ7, and θ8 of the first lens cut
再び図5、図7を参照すると、図5、図7に示されている6つの各配光制御用レンズ2(1)、2(2)、2(3)、2(4)、2(5)、2(6)の出射部4の第1のレンズカット部14、第2のレンズカット部15の各カット角θ4、θ5、θ6、θ7、θ8は、6つの各配光制御用レンズ2(1)、2(2)、2(3)、2(4)、2(5)、2(6)ごとに、例えば少しずつ相違しており、これにより、6つの各配光制御用レンズ2(1)、2(2)、2(3)、2(4)、2(5)、2(6)の出射部4からの出射光の出射方向(照射方向)を図12に概略的に示すように(出射光D1、D2、D3、D4、D5、D6のように)、少しずつ変えて、より一層多様なものにすることができ、下方の方向Yにより一層様々な角度をなす光(出射光)を出射させることができる(下方への照射範囲をより一層広範囲なものにすることができる)。すなわち、図5、図7の例では、6つの各配光制御用レンズ2(1)、2(2)、2(3)、2(4)、2(5)、2(6)の出射部4の第1のレンズカット部14、第2のレンズカット部15の各カット角θ4、θ5、θ6、θ7、θ8は、正八角柱状の支持部材26の頂面26bに最も近い配光制御用レンズ2(1)からの出射光が支持部材26直下の最も近い領域を照射し、正八角柱状の支持部材26の頂面26bから最も遠い配光制御用レンズ2(6)からの出射光が支持部材26から最も離れた遠い領域を照射するというように、配光制御用レンズ2(1)から配光制御用レンズ2(6)に向かうにつれて、徐々に遠い領域を照射するようになっている。また、隣接する配光制御用レンズによって出射光が遮られることがないように、配光制御用レンズ2(1)から配光制御用レンズ2(6)に向かうにつれて、レンズ2の高さ(図8に示すように所定の基準軸X1方向の高さH)が徐々に高くなっている。
Referring to FIGS. 5 and 7 again, each of the six light distribution control lenses 2 (1), 2 (2), 2 (3), 2 (4), 2 (2) shown in FIGS. 5) The cut angles θ4, θ5, θ6, θ7, and θ8 of the first lens cut
なお、図3、図4、図5において、符号27は、各照明用光源(例えばLED光源)1に電流を供給するための口金である。また、各照明用光源(例えばLED光源)1に電流を供給する駆動回路などは、例えば支持部材26内(内部が中空になっている支持部材26内)に内蔵されている。また、正八角柱状の支持部材26の頂面26bには、内部が中空になっている支持部材26内を隠すため、例えば図13に側面図で示すように覆い板28を取り付けることができる。図14には、覆い板28の平面図が示されており、図13、図14の例では、覆い板28は正八角柱状の平板部材(不透明なアクリル樹脂などの部材)からなっている。
3, 4, and 5,
また、図3を参照すると、この照明灯(街路灯)50は、床面(あるいは地面、路面など)を照射するために、上述した照明装置(照明ランプ)21の口金27が、床面(あるいは地面、路面など)から上向きに延びて先端がU字状に湾曲している支柱51に設けられているソケット52に装着されている。詳細には、基板22が水平面(図示せず)に対して垂直になるように(すなわち、鉛直方向となるように)、照明装置21の口金27がソケット52に装着されている(照明装置21が鉛直方向下向きに装着されている)。換言すれば、照明装置21は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有するように構成されている。
Referring to FIG. 3, the illumination lamp (street lamp) 50 irradiates the floor surface (or the ground, road surface, etc.) with the
また、図3に示す照明灯(街路灯)50では、照明灯(街路灯)50の支柱51に皿部53が設けられており、皿部53に取り付けられたグローブ(アウターレンズ)54によって照明装置21が覆われている。すなわち、図3の構成では、上述した照明装置(照明ランプ)21の正八角柱状の支持部材26の前記一方の方向(下方の方向Y)の側の頂面26bに対向してグローブ54の頂部54bが位置するように、グローブ54が取り付けられている。
In addition, in the illuminating lamp (street lamp) 50 shown in FIG. 3, the
このような構成の照明灯(街路灯)50では、基板22が水平面(例えば水平の床面(あるいは地面、路面など))に対して垂直になるように(すなわち、鉛直方向となるように)、照明装置21の口金27がソケット52に装着されており、照明装置21の各配光制御用レンズ2によって照明用光源(例えばLED光源)1からの光を例えば図11、図12に示したように配光制御することによって、例えば特許文献1、特許文献2のように基板の数を増加させたりすることなく(すなわち、光軸が水平に指向せしめられた照明用光源(例えばLED光源)1を実装するための基板22を、柱状の支持部材26の側面26aにのみ取り付けるだけで)、下方の方向Yに様々な角度をなす光(出射光)を出射させることができ、下方への照射範囲を近場(照明灯(街路灯)50の直下付近)から遠方まで広範囲なものにすることができて、床面(あるいは地面、路面など)を近場(照明灯(街路灯)50の直下付近)から遠方まで広範囲に効率よく照射することができる。
In the illuminating lamp (street light) 50 having such a configuration, the
ところで、上述した照明装置(照明ランプ)21を用いた図3の構成の照明灯(街路灯)50では、照明装置(照明ランプ)21の正八角柱状の支持部材26の前記一方の方向(例えば下方の方向Y)の側の頂面26bに対向してグローブ54の頂部54bが位置するように、グローブ(例えば乳白色のPMMA(アクリル樹脂)や乳白色のPC(ポリカーボネート樹脂)などからなる小さな径のグローブ)54が取り付けられるとき、図15に示すように、グローブ54の頂部54b付近には配光制御用レンズ(例えば2(1))からの光が達せず、これにより、例えば乳白色のグローブ54の頂部54b付近が暗くなるという問題(グローブ54の頂部54b付近にダークスポット55が発生するという問題)がある。なお、このような問題は、本願出願人による先願(特願2011−6183)に記載の照明用レンズ(配光制御用レンズ)2を用いる場合に限らず、本願出願人による他の先願(特願2010−245573や特願2011−9502)に記載の照明用レンズ(配光制御用レンズ)を用いる場合にも生ずる。すなわち、このような問題は、柱状の支持部材の側面にのみ照明用光源(例えばLED)と配光制御用レンズを配置する構成を用いる場合に生ずる。以下では、説明の便宜上、本願出願人による先願(特願2011−6183)に記載の上述した照明用レンズ(配光制御用レンズ)2を用いるものとして説明する。
By the way, in the illuminating lamp (street lamp) 50 having the configuration of FIG. 3 using the illuminating device (illuminating lamp) 21 described above, the one direction of the regular octagonal
本発明は、基板の数を増加させたりすることなく(すなわち、光軸が水平に指向せしめられた照明用光源(例えばLED光源)1を実装するための基板22を、柱状(例えば正八角柱状)の支持部材26の側面26aにのみ取り付けるだけで)、一方の方向(例えば下方の方向Y)に様々な角度をなす光を出射させることができ(例えば下方への照射範囲を広範囲なものにすることができ)、さらに、柱状(例えば正八角柱状)の支持部材26の前記一方の方向(例えば下方の方向Y)の側の頂面26bに対向してグローブ54の頂部54bが位置するように、グローブ(例えば乳白色のPMMA(アクリル樹脂)や乳白色のPC(ポリカーボネート樹脂)などからなる小さな径のグローブ)54が取り付けられるときにも、グローブ54の頂部54b付近にダークスポット55が発生するのを防止することの可能な照明装置および照明灯を提供することを意図している。
In the present invention, the
このため、本発明の照明装置(照明ランプ)は、柱状の支持部材の側面にのみ照明用光源(例えばLED)と配光制御用レンズを配置し、前記配光制御用レンズは、照明用光源(例えばLED)からの光を、前記柱状の支持部材の中心軸線と垂直な所定の基準軸に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸に対して上下のいずれか一方の方向に出射させるようになっており、前記柱状の支持部材の前記一方の方向の側の頂面には、前記配光制御用レンズからの出射光を内側に向けて偏向制御するための少なくとも1つのレンズカット部を有するレンズ手段が配置されていることを特徴としている。 For this reason, the illumination device (illumination lamp) of the present invention has an illumination light source (for example, LED) and a light distribution control lens arranged only on the side surface of the columnar support member, and the light distribution control lens is an illumination light source. The light from (for example, LED) is directed to either the left or right direction with respect to a predetermined reference axis perpendicular to the central axis of the columnar support member, or with the upper or lower direction with respect to the predetermined reference axis. At least one for deflecting the emitted light from the light distribution control lens inwardly on the top surface in the one direction of the columnar support member. A lens means having a lens cut portion is arranged.
なお、以下では、前記一方の方向が下方の方向Yであるとして説明する。また、照明装置(照明ランプ)の基本的な構成は、図4乃至図12に示したものであるとして説明する。 In the following description, it is assumed that the one direction is the downward direction Y. The basic configuration of the illumination device (illumination lamp) will be described as that shown in FIGS.
図16は本発明の照明装置(照明ランプ)の構成例を示す図(断面図)である。図16の照明装置(照明ランプ)71は、図5に示した照明装置(照明ランプ)21において、正八角柱状の支持部材26の前記一方の方向(下方の方向Y)の側の頂面26bに、配光制御用レンズ(例えば2(1))からの出射光(例えばD1))を内側に向けて偏向制御するための少なくとも1つのレンズカット部を有するレンズ手段72が配置されたものとなっている。
FIG. 16 is a diagram (sectional view) showing a configuration example of the illumination device (illumination lamp) of the present invention. The illuminating device (illuminating lamp) 71 in FIG. 16 is the same as the illuminating device (illuminating lamp) 21 shown in FIG. 5 in the
ここで、図16の例では、レンズ手段72は、例えば透明なPMMA(アクリル樹脂)や透明なPC(ポリカーボネート樹脂)などで形成され、少なくとも1つのレンズカット部として、4つのレンズカット部73a、73b、73c、73dを有している。
Here, in the example of FIG. 16, the lens means 72 is formed of, for example, transparent PMMA (acrylic resin) or transparent PC (polycarbonate resin), and has four
図17には、図16のレンズ手段72が平面図で示されている。なお、図17には、正八角柱状の支持部材26の頂面26bの外輪郭が破線で示されている。図16、図17の例では、レンズ手段72は、その幅(径)W1が支持部材26の頂面26bの幅(径)W0よりも広く(大きく)なっており、レンズ手段72の支持部材26の頂面26bからはみ出した部分に、4つのレンズカット部73a、73b、73c、73dが形成されている。
In FIG. 17, the lens means 72 of FIG. 16 is shown in plan view. In FIG. 17, the outer contour of the
ここで、図16、図17の例では、レンズ手段72の4つのレンズカット部73a、73b、73c、73dは、同心円の円環状のものとして構成されている。レンズ手段72の4つのレンズカット部73a、73b、73c、73dが同心円の円環状のものとして構成されていることで、8つの基板22(すなわち、8つの配光制御用レンズ(例えば2(1)))の全てに対応可能なものとなっている。すなわち、後述のように、レンズ手段72の4つのレンズカット部73a、73b、73c、73dを、8つの各基板22(すなわち、8つの各配光制御用レンズ(例えば2(1)))のそれぞれに対応させて、8つの部分に分けて構成することもできるが、レンズ手段72の4つのレンズカット部73a、73b、73c、73dを同心円の円環状のものとして構成することで、加工などがより容易となる。
Here, in the example of FIGS. 16 and 17, the four
図18は、4つのレンズカット部73a、73b、73c、73dの一例を示す拡大断面図である。図18の例では、各レンズカット部73a、73b、73c、73dは、配光制御用レンズ(例えば2(1))からの出射光D1を内側に向けて偏向制御する屈折のカット面74a、74b、74c、74dをそれぞれ有している。ここで、レンズカット部73a、73b、73c、73dの屈折のカット面74a、74b、74c、74dのカット角ψ1、ψ2、ψ3、ψ4は、臨界角ψcよりも小さいという条件を満たしている。なお、図18において、75a、75b、75c、75dは配光制御用レンズ(例えば2(1))からの出射光D1とほぼ平行なカット面である。
FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of four
このような構成では、レンズカット部73a、73b、73c、73dの屈折のカット面74a、74b、74c、74dの各カット角ψ1、ψ2、ψ3、ψ4が例えば同じである場合、配光制御用レンズ(例えば2(1))からの出射光D1は、レンズカット部73a、73b、73c、73dの屈折のカット面74a、74b、74c、74dによって、図19に示すように、下方の方向Yに内側に向けて(内向きの方向CCに)偏向制御されて出射する。
In such a configuration, when the cut angles ψ1, ψ2, ψ3, ψ4 of the refractive cut surfaces 74a, 74b, 74c, 74d of the
このように、レンズ手段72の4つのレンズカット部73a、73b、73c、73dから下方の方向Yに内側に向けて(内向きの方向CCに)光が出射することで、図3と同様に正八角柱状の支持部材26の頂面26bに対向してグローブ54の頂部54bが位置するように、グローブ(例えば乳白色のPMMA(アクリル樹脂)や乳白色のPC(ポリカーボネート樹脂)などからなる小さな径のグローブ)54を取り付けて、図20に示すように照明灯(街路灯)79を構成するときにも、グローブ54の頂部54b付近には、レンズ手段72の4つのレンズカット部73a、73b、73c、73dからの出射光が照射し、ダークスポットが発生するのを防止することができる。
As described above, light is emitted from the four
図21には、図16の照明装置(照明ランプ)71を用いた図20の構成の照明灯(街路灯)79の指向特性が示されている。また、比較のため、図22には、図13の照明装置(照明ランプ)21を用いた図3の構成の照明灯(街路灯)50の指向特性が示されている。なお、図21、図22において、角度は、鉛直下方方向を0°とし、水平方向を90°とし、鉛直上方方向を180°としたときに、鉛直下方方向から鉛直上方方向に向けての角度である。 FIG. 21 shows the directional characteristics of an illumination lamp (street lamp) 79 having the configuration of FIG. 20 using the illumination device (illumination lamp) 71 of FIG. For comparison, FIG. 22 shows the directivity characteristics of the illumination lamp (street lamp) 50 having the configuration of FIG. 3 using the illumination device (illumination lamp) 21 of FIG. 21 and 22, the angle is an angle from the vertical downward direction to the vertical upward direction when the vertical downward direction is 0 °, the horizontal direction is 90 °, and the vertical upward direction is 180 °. It is.
図22から、図13の照明装置(照明ランプ)21を用いた図3の構成の照明灯(街路灯)50では、鉛直下方方向から鉛直上方方向に向けて0°〜約30°の角度範囲において、所定の照度の照射がなされないことがわかる。これに対して、図21から、図16の照明装置(照明ランプ)71を用いた図20の構成の照明灯(街路灯)79では、鉛直下方方向から鉛直上方方向に向けて0°〜約30°の角度範囲において(特に0°〜約10°の角度範囲において)、所定の照度の照射がなされるようになったことがわかる。すなわち、この指向特性から、図16の照明装置(照明ランプ)71を用いた図20の構成の照明灯(街路灯)79では、図13の照明装置(照明ランプ)21を用いた図3の構成の照明灯(街路灯)50においてグローブ54の頂部54b付近に生じたダークスポット55を防止することができることがわかる。
22, the illumination lamp (street lamp) 50 having the configuration of FIG. 3 using the illumination device (illumination lamp) 21 of FIG. 13 has an angle range of 0 ° to about 30 ° from the vertically downward direction to the vertically upward direction. It can be seen that irradiation with a predetermined illuminance is not performed. On the other hand, from FIG. 21, in the illuminating lamp (street lamp) 79 having the configuration of FIG. 20 using the illuminating device (illuminating lamp) 71 of FIG. It can be seen that irradiation with a predetermined illuminance has come to be performed in an angle range of 30 ° (particularly in an angle range of 0 ° to about 10 °). That is, from this directional characteristic, in the illuminating lamp (street lamp) 79 having the configuration of FIG. 20 using the illuminating device (illuminating lamp) 71 of FIG. 16, the illuminating device (illuminating lamp) 21 of FIG. It can be seen that the
なお、上記例では、レンズカット部73a、73b、73c、73dの屈折のカット面74a、74b、74c、74dの各カット角ψ1、ψ2、ψ3、ψ4を同じにしたが、配光制御用レンズ(例えば2(1))からの出射光D1を下方の方向Yに内側に向けて(内向きの方向に)出射させることができるものであれば、屈折のカット面74a、74b、74c、74dの各カット角ψ1、ψ2、ψ3、ψ4を、同じにする必要はなく、適宜、所望の方向に出射がなされるよう、屈折のカット面74a、74b、74c、74dの各カット角ψ1、ψ2、ψ3、ψ4を互いに異なるものに設定することができる。例えば、図23に示すように、レンズカット部73a、73b、73c、73dの順に、配光制御用レンズ(例えば2(1))からの出射光D1がより内向きの方向に偏向制御されて出射されるように、屈折のカット面74a、74b、74c、74dの各カット角ψ1、ψ2、ψ3、ψ4を設定することもできる。
In the above example, the refraction cut
また、上述の例では、レンズカット部73a、73b、73c、73dが屈折のカット面74a、74b、74c、74dだけからなるとしたが、必要に応じ、例えば一部のレンズカット部を全反射のカット面にすることなども可能で、レンズカット部73a、73b、73c、73dのカット面については、配光制御用レンズ(例えば2(1))からの出射光D1を下方の方向Yに内側に向けて(内向きの方向に)出射させることができるものであれば、種々の変形が可能である。
In the above example, the
また、上述の例では、各レンズカット部73a、73b、73c、73dは、同心円の円環状のものとして構成されているとしたが、例えば図24に平面図で示すように、各レンズカット部73a、73b、73c、73dを、8つの各基板22(すなわち、8つの各配光制御用レンズ(例えば2(1)))のそれぞれに対応させて、8つの部分に分けて構成することもできる。また、各レンズカット部73a、73b、73c、73dを、例えば図25に平面図で示すように、8つの各基板22(すなわち、8つの各配光制御用レンズ(例えば2(1)))のそれぞれに対応させて、8つの部分に分けて柱状形状のものとして構成することなどもできる。
In the above-described example, the
また、上述の例では、支持部材26の頂面26bに、少なくとも1つのレンズカット部を有するレンズ手段72を単体として配置したが、図26(a),(b)に示すように(図26(a)は斜視図、図26(b)は図26(a)のE−E線における断面図)、照明装置(照明ランプ)71として、さらに、雨などの浸入を防ぐための防水カバー(例えば透明なPMMA(アクリル樹脂)や透明なPC(ポリカーボネート樹脂)などで形成されたカバー)77を設け、この防水カバー77の頂部77bに、少なくとも1つのレンズカット部73を形成することもできる。なお、図26(a),(b)の例では、少なくとも1つのレンズカット部73を有するレンズ手段72は、防水カバー77と一体のものとして形成されている。このような構成では、照明装置(照明ランプ)71が街路灯などのように雨などに晒される場所で使用されるとき、照明装置(照明ランプ)71の内部への雨などの浸入を防水カバー77によって防ぐことができるとともに、前述したように街路灯などにおいてグローブ54の頂部54b付近に生じたダークスポット55を防止することができる。
In the above-described example, the lens means 72 having at least one lens cut portion is disposed as a single unit on the
また、上述の例では、本願出願人による先願(特願2011−6183)に記載の照明用レンズ(配光制御用レンズ)2を用いるとして説明したが、本願出願人による他の先願(特願2010−245573や特願2011−9502)に記載の照明用レンズ(配光制御用レンズ)などを用いる場合にも(すなわち、柱状の支持部材の側面にのみ照明用光源(例えばLED)と配光制御用レンズを配置する構成を用いる場合においては)、同様にして、支持部材26の頂面26bにレンズ手段72を設けることで、グローブ54の頂部54b付近にダークスポットが発生するのを防止することができる。
In the above example, the illumination lens (light distribution control lens) 2 described in the prior application (Japanese Patent Application No. 2011-6183) by the applicant of the present application is used. Even when the illumination lens (light distribution control lens) described in Japanese Patent Application Nos. 2010-245573 and 2011-9502 is used (that is, the illumination light source (for example, LED) only on the side surface of the columnar support member) Similarly, in the case of using a configuration in which a lens for controlling light distribution is used, by providing the lens means 72 on the
また、上述の各例では、正八角柱状の支持部材26が用いられ、8つの基板が設けられているが、支持部材26としては正n(nは3以上の整数)角柱状のものを用いることができ、これにn個の基板を設けることも可能である。
In each of the above-described examples, the regular octagonal
また、上述の例では、前記一方の方向が下方の方向Yであるとしたが、前記一方の方向が例えば上方の方向−Yである場合にも、図27に示すように(図20の上下を単に逆さにしたもの)、前記一方の方向が下方の方向Yである場合と全く同様に、グローブ54の頂部54b付近にダークスポットが発生するのを防止することができる。
In the above example, the one direction is the lower direction Y. However, when the one direction is, for example, the upper direction −Y, as shown in FIG. It is possible to prevent a dark spot from occurring near the top 54b of the
また、上述の各例では、ダークスポットが発生する部分がグローブ54の頂部54b付近であるとしたが、ダークスポットが発生する部分は、グローブ54の頂部54b付近だけとは限らず、グローブ54の支持部材26の頂面26bと対向する付近である。また、ダークスポットは、支持部材26の頂面26bとこれに対向するグローブ54の部分との距離が近づくほど顕著に現れる。本発明では、支持部材26の頂面26bにレンズ手段72を設けることで、支持部材26の頂面26bとこれに対向するグローブ54の部分との距離が近づいた場合でも、グローブ54の支持部材26の頂面26bと対向する付近をも含めて、ダークスポットの発生を防止することができる。
In each of the above-described examples, the portion where the dark spot is generated is near the
本発明は、例えば街路灯や道路灯、体育館などの屋内照明灯、室内照明灯、スポットライトなどに利用可能である。 The present invention can be used for, for example, street lights, road lights, indoor lighting such as gymnasiums, indoor lighting, spotlights, and the like.
1 照明用光源(例えばLED光源)
2 照明用レンズ(配光制御用レンズ)
3 入射部
4 出射部
11 第1の入射面(レンズ面)
12 第2の入射面(レンズ面)
13 第3の入射面(レンズ面)
14 第1のレンズカット部
15 第2のレンズカット部
41 第1の屈折面
42 第2の屈折面
43 第1の全反射面
44 第3の屈折面
45 第2の全反射面
21、71 照明装置
22 基板
26 支持部材
26a 支持部材26の側面
26b 支持部材26の頂面
27 口金
50、79 照明灯(街路灯)
51 支柱
52 ソケット
53 皿部
54 グローブ(アウターレンズ)
54b グローブ54の頂部
72 レンズ手段
73a、73b、73c、73d レンズカット部
77 防水カバー
1 Light source for illumination (for example, LED light source)
2 Lighting lens (light distribution control lens)
3
12 Second entrance surface (lens surface)
13 Third entrance surface (lens surface)
14 1st lens cut
51
54b Top part of
Claims (1)
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