JP2013004233A - Luminous flux control member, light-emitting device, and lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子から出射された光の進行方向を制御する光束制御部材に関する。また、本発明は、前記光束制御部材を有する発光装置、および前記発光装置を有する照明装置に関する。 The present invention relates to a light flux controlling member that controls the traveling direction of light emitted from a light emitting element. The present invention also relates to a light emitting device having the light flux controlling member and an illumination device having the light emitting device.
内照式看板は、看板の内部に光源を配置して、看板自体を光らせる看板である。内照式看板は、告知効果に優れており、様々なところで使用されている。 An internally-illuminated signboard is a signboard in which a light source is arranged inside the signboard to shine the signboard itself. Internally illuminated signboards are excellent in notification effect and are used in various places.
近年、内照式看板の光源として、発光ダイオード(LED)が使用されるようになってきた。発光ダイオードは、小型である、電力効率がよい、鮮やかな色の発光をする、球切れの心配が無い、初期駆動特性に優れる、振動に強い、オンオフの繰り返しに強い、などの優れた特性を有している。 In recent years, light emitting diodes (LEDs) have come to be used as light sources for internally illuminated signboards. Light emitting diodes have excellent characteristics such as small size, high power efficiency, bright color emission, no fear of ball breakage, excellent initial drive characteristics, strong vibration, strong on-off repetition, etc. Have.
発光ダイオードからの出射光は、その出射方向が制御されていないため、発光ダイオードをそのまま光源として使用した場合、光が拡散してしまい、被照射面を効率よく照らすことができない。そこで、発光ダイオードからの出射方向を制御するために、発光ダイオードと全反射レンズを組み合わせた光源が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Since the emission direction of the light emitted from the light emitting diode is not controlled, when the light emitting diode is used as it is, the light diffuses and the irradiated surface cannot be efficiently illuminated. Therefore, in order to control the emission direction from the light emitting diode, a light source combining a light emitting diode and a total reflection lens has been proposed (for example, see Patent Document 1).
特許文献1には、発光素子(発光ダイオード)の上に全反射レンズを配置した発光装置(表示ランプ)が開示されている。図1は、特許文献1に記載されている発光装置10の構成を示す断面図である。図1に示されるように、発光装置10は、発光素子11、全反射レンズ12および外装カバー15を有する。発光装置10の形状は、中心軸CAに対して回転対称(円対称)である。
全反射レンズ12は、全反射面13およびフランジ14を有する。外装カバー15は、全反射レンズ12のフランジ14を保持する、不透明な円筒状の部材である。外装カバー15は、全反射レンズ12の支持体および遮光筒として機能する。全反射レンズ12の全反射面13は、発光素子11から出射された光を全反射レンズ12の前方に向けて反射させる。これにより、発光素子11から出射された光は、中心軸CAに対して平行な光となる。その結果、発光装置10は、遠方の被照射面を効率的に照らすことができる。
The
内照式看板における光源の配置方式は、直下方式とエッジライト方式とに大別されうる。図2Aは、直下方式の内照式看板の例を示す斜視図であり、図2Bは、中空エッジライト方式の内照式看板の例を示す斜視図である。図2Aに示されるように、直下方式では、被照射面(表示面)20の裏側に光源22を配置する。一方、図2Bに示されるように、エッジライト方式では、看板の外周部に光源22を配置する。中空エッジライト方式の内照式看板は、構造をシンプルにできる点において直下方式の内照式看板よりも優れている。
The arrangement method of the light source in the internally illuminated signboard can be roughly divided into a direct method and an edge light method. FIG. 2A is a perspective view illustrating an example of a direct-lighting type internally-lit signboard, and FIG. 2B is a perspective view illustrating an example of a hollow-edge light-type internally-lit signboard. As shown in FIG. 2A, in the direct method, the
特許文献1に記載の発光装置10を中空エッジライト方式の光源として採用した場合、発光装置10から遠方の被照射面を効率的に照らすことができる。しかしながら、特許文献1に記載の発光装置10は、発光装置10の近傍に位置し、かつ中心軸CAから離れた位置の被照射面を十分に照らすことができない。すなわち、発光装置10の近傍に位置し、かつ中心軸CAから離れた位置の被照射面を照らすための光量が不足してしまう。このため、特許文献1に記載の発光装置10を中空エッジライト方式の内照式看板の光源として使用した場合、被照射面20上に照度ムラが生じるおそれがある。
When the light-
図3Aは、特許文献1に記載の発光装置10を使用した中空エッジライト方式の内照式看板30の斜視図である。図3Bは、内照式看板30を表示面32側から見た正面図である。図3Aおよび図3Bに示されるように、特許文献1に記載の発光装置10をエッジライト方式の内照式看板の光源として使用した場合、暗い領域34が生じてしまう。この領域34は、発光装置10の近傍に位置し、かつ中心軸CAから離れた位置(被照射面に投影された中心軸CA’から離れた位置)に相当する。
FIG. 3A is a perspective view of a hollow edge light type internally illuminated
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、発光装置に用いられる光束制御部材であって、発光装置の中心軸(光軸)と略平行に配置される被照射面の全面を効率よく照らすことができる光束制御部材を提供することを目的とする。また、本発明は、この光束制御部材を有する発光装置、およびこの発光装置を有する照明装置を提供することも目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is a light flux controlling member used in a light emitting device, and efficiently covers the entire irradiated surface arranged substantially parallel to the central axis (optical axis) of the light emitting device. An object of the present invention is to provide a light flux controlling member that can be well illuminated. Another object of the present invention is to provide a light emitting device having the light flux controlling member and a lighting device having the light emitting device.
本発明の光束制御部材は、発光素子から出射された光の進行方向を制御する光束制御部材であって、前記発光素子から出射された光を入射する入射面と、前記入射面から入射した光の一部を全反射する全反射面と、前記入射面から入射した光の一部および前記全反射面で反射した光を出射する出射面とを有し、前記入射面は、前記発光素子と対向する位置に、前記光束制御部材の中心軸と交わるように形成され、前記出射面は、前記入射面の反対側の位置に、前記光束制御部材の中心軸と交わるように形成され、前記全反射面は、前記光束制御部材の中心軸を取り囲み、かつ前記入射面側から前記出射面側に向かって、漸次、直径が拡大するように形成され、前記光束制御部材を平面視したときに、第1の方向における全反射面の最大外径φ1が、前記第1の方向に直交する第2の方向における全反射面の最大外径φ2よりも大きい、構成を採る。 The light flux controlling member of the present invention is a light flux controlling member for controlling the traveling direction of the light emitted from the light emitting element, the incident surface for receiving the light emitted from the light emitting element, and the light incident from the incident surface. A total reflection surface that totally reflects a part of the incident surface, and a part of light incident from the incident surface and an exit surface that emits light reflected by the total reflection surface, the incident surface including the light emitting element and The opposite surface is formed so as to intersect with the central axis of the light flux controlling member, and the exit surface is formed at a position opposite to the incident surface so as to intersect with the central axis of the light flux controlling member. The reflecting surface surrounds the central axis of the light flux controlling member and is formed so that the diameter gradually increases from the incident surface side toward the emitting surface side, and when the light flux controlling member is viewed in plan view, the maximum outer diameter of the total reflection surface in the first direction φ But greater than the maximum outer diameter phi 2 of the total reflection surface in a second direction perpendicular to said first direction, a configuration.
本発明の発光装置は、上記光束制御部材と発光素子とを有し、前記光束制御部材は、前記光束制御部材の中心軸が前記発光素子の光軸と合致するように配置されている、構成を採る。 The light emitting device of the present invention includes the light flux controlling member and the light emitting element, and the light flux controlling member is disposed so that a central axis of the light flux controlling member coincides with an optical axis of the light emitting element. Take.
本発明の照明装置は、上記発光装置と、前記発光装置からの光を照射される、平面状の被照射面とを有し、前記発光装置は、前記第2の方向と前記被照射面とが平行になるように配置されている、構成を採る。 The illumination device of the present invention includes the light emitting device and a planar irradiated surface that is irradiated with light from the light emitting device, and the light emitting device includes the second direction and the irradiated surface. Are arranged so as to be parallel to each other.
本発明の光束制御部材を有する発光装置は、発光装置から遠方の被照射面に加えて、発光装置の近傍に位置し、かつ中心軸から離れた位置の被照射面における光量不足を補うことができる。また、本発明の照明装置は、従来の照明装置に比べてより均一に被照射面を照らすことができる。 The light emitting device having the light flux controlling member according to the present invention can compensate for a shortage of light quantity on the irradiated surface located near the light emitting device and at a position away from the central axis in addition to the irradiated surface far from the light emitting device. it can. Moreover, the illuminating device of this invention can illuminate a to-be-irradiated surface more uniformly compared with the conventional illuminating device.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
[発光装置の構成]
図4〜7は、本発明の実施の形態1の発光装置の構成を示す図である。図4は、実施の形態1の発光装置の斜視図である。図5Aは、実施の形態1の発光装置の正面図であり、図5Bは、実施の形態1の発光装置の側面図である。図6Aは、実施の形態1の発光装置の平面図であり、図6Bは、実施の形態1の発光装置の底面図である。図7Aは、図5Bに示されるA−A線の支持部材140を含む断面図であり、図7Bは、図5Aに示されるB−B線の断面図である。
(Embodiment 1)
[Configuration of light emitting device]
4-7 is a figure which shows the structure of the light-emitting device of
図4〜7に示されるように、実施の形態1の発光装置100は、発光素子110および光束制御部材120を有する。光束制御部材120は、光束制御部材本体130および支持部材140を含む。光束制御部材本体130および支持部材140は、同一材料で一体成形により形成されている。光束制御部材本体130および支持部材140の材料は、所望の波長の光を通過させ得るものであれば特に限定されない。たとえば、光束制御部材本体130および支持部材140の材料は、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)やポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂(EP)などの光透過性樹脂、またはガラスである。
As shown in FIGS. 4 to 7, the
発光素子110は、発光装置100の光源である。発光素子110は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード(LED)である。発光素子110は、光束制御部材本体130の底部に形成された凹部134内に配置されている(図7A,B参照)。
The
光束制御部材120(光束制御部材本体130)は、発光素子110から出射された光の進行方向を制御する。光束制御部材120(光束制御部材本体130)は、その中心軸CAが発光素子110の光軸に合致するように配置されている(図7A,B参照)。
The light flux control member 120 (light flux control member main body 130) controls the traveling direction of the light emitted from the
図7A,Bに示されるように、光束制御部材120(光束制御部材本体130)は、発光素子110から出射された光を入射する入射面131と、入射面131から入射した光の一部を全反射する全反射面132と、入射面131から入射した光の一部および全反射面132で反射した光を出射する出射面133とを有する。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the light flux controlling member 120 (light flux controlling member main body 130) has an
入射面131は、光束制御部材本体130の底部に形成された凹部134の内面である。入射面131は、発光素子110と対向する位置に、光束制御部材120(光束制御部材本体130)の中心軸CAと交わるように形成されている。入射面131は、中心軸CAを中心とする回転対称面である。入射面131は、凹部134の天面を構成する内天面131aと、凹部134の側面を構成するテーパ状の内側面131bとを有する。内側面131bは、内天面131a側の縁の内径寸法よりも開口縁側の内径寸法の方が大径となるように、内天面131a側から開口縁側に向かうにしたがって内径が漸増している。
The
全反射面132は、光束制御部材本体130の底部の外縁から出射面133の外縁まで延びる面である。全反射面132の外縁と出射面133の外縁との間には、フランジが設けられていてもよい。全反射面132は、基本的には、光束制御部材120の中心軸CAを取り囲むように形成された回転対称面である。ただし、後述するように、光束制御部材本体130と支持部材140との間には、全反射面132は存在しない(図7Aにおいて破線で示す)。全反射面132の直径は、入射面131側(底部側)から出射面133側に向けて漸増している。全反射面132を構成する母線は、外側(中心軸CAから離れる側)に凸の円弧状曲線である(図7A,B参照)。
出射面133は、光束制御部材120の中心軸CA上に頂点を有する円錐面である。出射面133は、光束制御部材本体130において入射面131の反対側に位置する。また、出射面133は、光束制御部材120の中心軸CAと交わるように形成されている。
The
支持部材140は、光束制御部材本体130を支持する。その結果、光束制御部材本体130は、基板上の適切な位置に配置される。支持部材140は、光束制御部材本体130の外周部分に複数形成される。たとえば、1対の支持部材140が、光束制御部材本体130の外周部分に互いに対向するように形成される。光束制御部材本体130の外周部分には、支持部材140が形成されている部分と、支持部材140が形成されていない部分とがある。
The
実施の形態1の光束制御部材120では、中心軸CAを通る特定の面に対して面対称な1対の支持部材140が配置されている。支持部材140は、光束制御部材本体130の上方側部を支持している。支持部材140と光束制御部材本体130との間には、全反射面132は存在しない(図7Aにおいて破線で示す)。
In light
実施の形態1の光束制御部材120は、平面視したときに、第1の方向における全反射面の最大外径φ1が、第2の方向における全反射面の最大外径φ2よりも大きい(φ1>φ2)ことを特徴とする。ここで、「第1の方向」および「第2の方向」は、いずれも光束制御部材120の中心軸CAに対して垂直な方向であり、かつ互いに垂直な方向である。第1の方向の最大外径φ1の延長線上には、支持部材140は存在しない。一方、第2の方向の最大外径φ2の延長線上には、支持部材140が存在する。すなわち、一対の支持部材140は、第2の方向で互いに対向している。
When viewed in plan, light
図8は、実施の形態1の発光装置100の平面透視図である。説明の便宜上、全反射面132にハッチングを付している。図8に示されるように、実施の形態1の発光装置100は、平面視したときに、第1の方向D1における全反射面の最大外径φ1が、第2の方向D2における全反射面の最大外径φ2よりも大きい。これは、光束制御部材本体130と支持部材140との接続部には全反射面132が存在しないためである(図7A参照)。
FIG. 8 is a plan perspective view of the
図9は、実施の形態1の発光装置100における光の通過経路を示す図である。図9Aは、図7Aの断面図に対応し、図9Bは、図7Bの断面図に対応する。発光素子110から出射された光は、入射面(内天面131aまたは内側面131b)から光束制御部材本体130内に入射する。このうち、内天面131aから入射した光は、全反射面132で反射されることなく出射面133に直接到達する。出射面133に直接到達した光は、後述する被照射面に向けて出射面133から出射される。一方、内側面131bから入射した光(発光素子110から光束制御部材120の中心軸CAに対して大きな角度で出射された光)は、全反射面132で反射して、光束制御部材120の中心軸CAに対する角度が小さな光となるように進行方向を制御される。全反射面132で反射した光も、後述する被照射面に向けて出射面133から出射される(図9B参照)。
FIG. 9 is a diagram illustrating light passage paths in the light-emitting
前述の通り、光束制御部材本体130と支持部材140との間には、全反射面132は存在しない。したがって、内側面131bから入射した光の一部は、全反射面132で反射されることなく、支持部材140に到達する。この光は、支持部材140内を通過して、支持部材の外側面141から光束制御部材120の中心軸CAに対して斜め方向に出射される(図9A参照)。
As described above, the
以上のように、実施の形態1の発光装置100では、大部分の光は、光束制御部材120の出射面133から光束制御部材120の中心軸CAとほぼ平行な方向に出射される(図9A,B参照)。一方、一部の光は、支持部材140内を通過して、支持部材の外側面141から光束制御部材120の中心軸CAに対して斜め方向に出射される(図9A参照)。この支持部材140の外側面141から出射された光は、発光装置100の近傍に位置し、かつ光束制御部材120の中心軸CAから離れた位置の被照射面を照らすことができる。
As described above, in the
[照明装置の構成]
次に、実施の形態1の発光装置100を含む照明装置について説明する。ここでは、本発明の照明装置の代表例として、内照式の照明装置(例えば内照式看板)について説明する。
[Configuration of lighting device]
Next, a lighting device including the
図10は、実施の形態1の照明装置200の斜視図である。また、図11は、実施の形態1の照明装置200の部分拡大底面図である。なお、図11では、基板210を省略している。
FIG. 10 is a perspective view of the
図10および図11に示されるように、照明装置200は、基板210、複数の発光装置100、2枚の被照射面220a,bおよび天板面230を有する。
As illustrated in FIGS. 10 and 11, the
基板210は、照明装置200の底面を構成する矩形状の平板である。以下の説明では、基板の長軸方向を「X軸」とし、短軸方向を「Y軸」とする。また、X−Y平面に対して垂直な方向を「Z軸」とする(図10参照)。
The
複数の発光装置100は、X軸方向に一定間隔で一列に並ぶように、基板210上に固定されている。複数の発光装置100は、それぞれ、支持部材140がX軸方向に向くように(被照射面220a,bに対向しないように)配置されている。すなわち、複数の発光装置100は、それぞれ、第2の方向D2(図8参照)とX軸とが平行になるように配置されている。
The plurality of light emitting
被照射面220a,bは、照明装置200の側面を構成する矩形状の平板である。被照射面220a,bは、X−Z平面と平行になるように、互いに対向して配置されている。たとえば、被照射面220a,bには、広告用の文字やイラストなどが描かれている。
The
天板面230は、照明装置200の天面を構成する矩形状の平板である。天板面230は、発光装置100から出射された光を反射することで、照明装置200内の明るさおよび照度分布を向上させる。
The
照明装置200は、内部に配置された発光装置100から出射された光により被照射面220a,bを照らすことで使用される。
The illuminating
前述の通り、実施の形態1の照明装置200では、複数の発光装置100が、それぞれ、第2の方向D2とX軸とが平行になるように配置されている。支持部材140を通過した光は、第2の方向D2において、発光装置100の近傍に位置し、かつ光束制御部材120の中心軸CAから離れた位置の被照射面を照らすことができる。したがって、第2の方向D2とX軸とが平行になるように発光装置100を配置することで、支持部材140を通過した光が発光装置100間の空間に照射されるので、被照射面220a,bにおける照度ムラを抑制することができる。すなわち、図3Bに示される発光装置100間の領域34も照らすことができる。なお、第2の方向D2とY軸とが平行になるように発光装置100を配置した場合、支持部材140を通過した光が発光装置100間の空間に照射されないので、被照射面220a,bにおける照度ムラを抑制することはできない。
As described above, in the
支持部材140が形成される位置(図11に示される角度θ)は、発光装置100間の中心間距離Pおよび発光装置100と被照射面220a,bとの距離に応じて設定される。
The position where the
図12に示されるように、複数の発光装置100が、被照射面220a,bの間に配置されているとする。ここで、発光装置100の中心をOとする。また、被照射面220aのうち発光素子100に最も近い位置をAとし、Aから水平方向に距離Vだけ離れた位置をBとする。線分OAは被照射面220aに対して垂直である。
As shown in FIG. 12, it is assumed that a plurality of light emitting
位置Aにおける単位面積あたりの照度を1としたときの、位置Bにおける単位面積あたりの照度を算出する。位置Bの照度は、照度の逆二乗則および照度の入射角余弦則を用いて算出することができる。位置Bの照度が0.8となるときのAB間の距離をV1とし、線分OAに対する線分OBの角度をθ1とする。同様に、位置Bの照度が0.5となるときのAB間の距離をV2とし、線分OAに対する線分OBの角度をθ2とする。V2>V1であり、θ2>θ1である。 When the illuminance per unit area at position A is 1, the illuminance per unit area at position B is calculated. The illuminance at position B can be calculated using the inverse square law of illuminance and the incident angle cosine law of illuminance. The distance between AB when the illuminance of the position B of 0.8 and V 1, the angle of the line segment OB for the segment OA and theta 1. Similarly, the distance between AB when the illuminance at position B is 0.5 is V 2, and the angle of line segment OB with respect to line segment OA is θ 2 . V 2 > V 1 and θ 2 > θ 1 .
被照射面220aに暗部が発生する場合(図3B参照)、発光装置100間の中心間距離Pと距離V2との間に以下の式(1)が成立する。
P/2>V2 …(1)
If the dark portion is generated in the
P / 2> V 2 (1)
一方、上記式(1)を満たす条件において、0<θ<θ1の範囲内に全反射面欠如部(光束制御部材本体130と支持部材140との境界部)を形成すると、被照射面220aに明部が発生してしまう。したがって、上記式(1)を満たす場合、θ1≦θ≦90°の範囲内に全反射面欠如部(光束制御部材本体130と支持部材140との接続部)を形成することが好ましい。
On the other hand, if the total reflection surface lacking portion (boundary portion between the light flux controlling member
[効果]
実施の形態1の発光装置100は、一部の光を光束制御部材本体130の出射面133ではなく、支持部材140の外側面141から斜め方向に出射する。したがって、発光装置100を含む照明装置200では、支持部材140を通過した光が発光装置100間の空間を照らすことができ、被照射面220a,bを均一に照らすことができる。
[effect]
The
また、実施の形態1の発光装置100では、光束制御部材本体130および支持部材140を一体成形により形成しているので、小型化することができる。したがって、発光装置100を内照式照明装置(例えば内照式看板)に使用した場合、内照式照明装置の厚さを薄くすることができる。
Moreover, in the
図1に示されるように、特許文献1に記載の発光装置10では、外装カバー15は、全反射面13の外側に配置されたフランジ14を保持している。したがって、発光装置10の外径は、全反射面13の外径に外装カバー15の厚みを加えた値となり、大きくなってしまう。これに対し、実施の形態1の発光装置100では、光束制御部材本体130および支持部材140を一体成形により形成しており、かつ全反射面132の一部を犠牲にして支持部材140を取り付けている。したがって、発光装置100の外径は、光束制御部材本体130の外径とほぼ同じである。
As shown in FIG. 1, in the
なお、上記の説明では、第2の方向の光が支持部材140を通過する光束制御部材の例について説明したが、本発明の光束制御部材はこれに限定されない。たとえば、本発明の光束制御部材は、支持部材140を有していなくてもよい。この場合、全反射面132で反射されなかった第2の方向の光は、支持部材140を通過せずに、光束制御部材本体130の外側面から斜め方向に出射される。
In the above description, the example of the light flux control member in which the light in the second direction passes through the
また、上記の説明では、2枚の被照射面220a,bを有する内照式照明装置の例について説明したが、本発明の照明装置はこれに限定されない。本発明の照明装置は、図13Aに示されるように、2枚の被照射面220a,bを有する両面方式の内照式照明装置であってもよいが、図13Bに示されるように、1枚の被照射面220を有する片面方式の内照式照明装置であってもよい。後者の場合、被照射面220に対向する面は、反射面240であることが好ましい。また、本発明の照明装置は、図13Cに示されるように、外照式照明装置であってもよい。
In the above description, an example of an internal illumination device having two
(実施の形態2)
[発光装置の構成]
図14〜17は、本発明の実施の形態2の発光装置の構成を示す図である。図14は、実施の形態2の発光装置の斜視図である。図15Aは、実施の形態2の発光装置の正面図であり、図15Bは、実施の形態2の発光装置の背面図であり、図15Cは、実施の形態2の発光装置の側面図である。図16Aは、実施の形態2の発光装置の平面図であり、図16Bは、実施の形態2の発光装置の底面図である。図17Aは、図15Cに示されるC−C線の断面図であり、図17Bは、図15A,Bに示されるD−D線の断面図である。なお、図4〜7に示される実施の形態1の発光装置100と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
[Configuration of light emitting device]
14-17 is a figure which shows the structure of the light-emitting device of
図14〜17に示されるように、実施の形態2の発光装置300は、発光素子110、および光束制御部材310を有する。光束制御部材310は、光束制御部材本体320および支持部材140を含む。
As shown in FIGS. 14 to 17, the
光束制御部材310(光束制御部材本体320)は、発光素子110から出射された光の進行方向を制御する。光束制御部材310(光束制御部材本体320)は、その中心軸CAが発光素子110の光軸に合致するように配置されている。
The light flux control member 310 (light flux control member main body 320) controls the traveling direction of the light emitted from the
図17A,Bに示されるように、光束制御部材310(光束制御部材本体320)は、発光素子110から出射された光を入射する入射面321と、入射面321から入射した光の一部を全反射する全反射面322と、入射面321から入射した光の一部および全反射面322で反射した光を出射する出射面323とを有する。光束制御部材310(光束制御部材本体320)は、出射面323の形状のみが実施の形態1の発光装置100と異なる。入射面321および全反射面322の形状は、実施の形態1の発光装置100の入射面321および全反射面322と同じである。そこで、図14を参照して、出射面323の形状について説明する。
As shown in FIGS. 17A and 17B, the light flux control member 310 (light flux control member main body 320) has an
出射面323は、平面に投影された形状が円形である(図16A参照)。図14に示されるように、出射面323は、頂点323a、第1の出射面323b、稜線323c、第2の出射面323dおよび第3の出射面323eを含む。頂点323aは、平面に投影された円の中心点から中心軸CAに沿った方向の所定の高さに位置し、かつ外周部よりも上方に突出している点である。第1の出射面323bは、頂点323aから外周部に向かって傾斜し、かつ上方に凸形状に湾曲する曲面である。稜線323cは、平面に投影された円の直径から中心軸CAに沿った方向の所定の高さに位置する直線である。第2の出射面323dは、稜線323cから外周部に向かって傾斜する平面または曲面である。第3の出射面323eは、平面に投影された円の直径と稜線323cとの間において、第1の出射面323bと第2の出射面323dとの段差により形成される平面である。
The
第1の出射面323bは、中心軸CAの回りに180°の角度範囲で形成された略半円錐面である。第1の出射面323bは、平面に投影された形状が半円形である。第1の出射面323bは、非球面であってもよい。
The
第2の出射面323dは、稜線323cの端部が頂点と同一高さとなり、かつ稜線323cに直交する方向に向かうにしたがって高さが漸減するように形成された傾斜面である。たとえば、第2の出射面323dは、中心軸CAの回りに180°の角度範囲で形成されたシリンドリカル面またはトーリック面である。第2の出射面323dがトーリック面である場合、頂点323a近傍において中心軸CAに直交する断面では、第1の出射面323bよりも第2の出射面323dとの交線の方が曲率半径が大きくなるように形成されることが好ましい。
The
第3の出射面323eは、一対形成されている。一対の第3の出射面323eは、中心軸CAを中心とする線対称の形状を有する。第1の出射面323bが半円錐面である場合、第3の出射面323eは、三角形状であり、かつ中心軸CAに沿って立ち上がっている。
A pair of
第1の出射面323bおよび第2の出射面323dからは、光束制御部材310の中心軸CAとほぼ平行な方向に光が出射される。第2の出射面323dから出射される光は、第1の出射面323bから出射される光よりもより広範囲な方向に出射される。一方、第3の出射面323eからは、光束制御部材310の中心軸CAとほぼ垂直な方向に光が出射される。
Light is emitted from the
[照明装置の構成]
次に、実施の形態2の発光装置300を含む照明装置について説明する。ここでは、本発明の照明装置の代表例として、内照式の照明装置(例えば内照式看板)について説明する。
[Configuration of lighting device]
Next, a lighting device including the
図18は、実施の形態2の照明装置400の斜視図である。図18に示されるように、照明装置400は、基板210、複数の発光装置300、被照射面220、天板面230および反射面240を有する。なお、図18において、図10に示される実施の形態1の照明装置200と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
FIG. 18 is a perspective view of
複数の発光装置300は、X軸方向に一定間隔で一列に並ぶように、基板210上に固定されている。複数の発光装置300は、それぞれ、支持部材140がX軸方向に向くように(被照射面220に対向しないように)配置されている。また、複数の発光装置300は、それぞれ、第3の出射面323eが被照射面220に対向するように配置されている。
The plurality of light emitting
被照射面220は、照明装置400の側面を構成する矩形状の平板である。被照射面220は、X−Z平面と平行になるように配置されている。たとえば、被照射面220には、広告用の文字やイラストなどが描かれている。
The
天板面230は、照明装置400の天面を構成する矩形状の平板である。天板面230は、発光装置300から出射された光を反射することで、照明装置400内の明るさおよび照度分布を向上させる。
The
反射面240は、照明装置200の側面を構成する矩形状の平板である。反射面240は、被照射面220と対向するように配置されている。反射面240は、発光装置300から出射された光(主として第2の出射面323dから出射された光)を被照射面220方向に反射させる。
The
照明装置400は、内部に配置された発光装置300から出射された光により被照射面220を照らすことで使用される。
The
[効果]
実施の形態2の発光装置300は、実施の形態1の発光装置100の効果に加えて、第3の出射面323eに対向する被照射面の照度をより向上させることができる。したがって、発光装置300を含む照明装置400では、被照射面220の照度分布をより向上させることができる。
[effect]
In addition to the effect of the
本発明の発光装置および照明装置は、例えば、内照式看板や外照式看板、間接照明などに適用することができる。 The light emitting device and the lighting device of the present invention can be applied to, for example, an internally illuminated signboard, an externally illuminated signboard, indirect illumination, and the like.
10 発光装置
11 発光素子
12 全反射レンズ
13 全反射面
14 フランジ
15 外装カバー
20 被照射面
22 光源
30 内照式看板
32 表示面
100,300 発光装置
110 発光素子
120,310 光束制御部材
130,320 光束制御部材本体
131,321 入射面
131a 内天面
131b 内側面
132,322 全反射面
133,323 出射面
134 凹部
140 支持部材
141 支持部材の外側面
200,400 照明装置
210 基板
220,220a,220b 被照射面
230 天板面
240 反射面
323a 頂点
323b 第1の出射面
323c 稜線
323d 第2の出射面
323e 第3の出射面
CA 中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記発光素子から出射された光を入射する入射面と、
前記入射面から入射した光の一部を全反射する全反射面と、
前記入射面から入射した光の一部および前記全反射面で反射した光を出射する出射面と、を有し、
前記入射面は、前記発光素子と対向する位置に、前記光束制御部材の中心軸と交わるように形成され、
前記出射面は、前記入射面の反対側の位置に、前記光束制御部材の中心軸と交わるように形成され、
前記全反射面は、前記光束制御部材の中心軸を取り囲み、かつ前記入射面側から前記出射面側に向かって、漸次、直径が拡大するように形成され、
前記光束制御部材を平面視したときに、第1の方向における全反射面の最大外径φ1が、前記第1の方向に直交する第2の方向における全反射面の最大外径φ2よりも大きい、
光束制御部材。 A light flux controlling member for controlling the traveling direction of light emitted from the light emitting element,
An incident surface on which light emitted from the light emitting element is incident;
A total reflection surface that totally reflects a part of light incident from the incident surface;
A part of the light incident from the incident surface and an exit surface that emits the light reflected by the total reflection surface;
The incident surface is formed at a position facing the light emitting element so as to intersect the central axis of the light flux controlling member,
The exit surface is formed at a position opposite to the entrance surface so as to intersect the central axis of the light flux controlling member,
The total reflection surface surrounds the central axis of the light flux controlling member, and is formed so that the diameter gradually increases from the incident surface side toward the emission surface side,
When the light flux controlling member is viewed in plan, the maximum outer diameter φ 1 of the total reflection surface in the first direction is larger than the maximum outer diameter φ 2 of the total reflection surface in the second direction orthogonal to the first direction. Is also big,
Luminous flux control member.
前記一対の支持部材は、前記第2の方向で互いに対向しており、
前記全反射面は、前記光束制御部材本体と前記支持部材との間に存在せず、
前記入射面から入射した光の一部は、前記支持部材を通過する、
請求項1に記載の光束制御部材。 A pair of supporting members that support a light flux controlling member main body including the incident surface, the total reflection surface, and the exit surface;
The pair of support members are opposed to each other in the second direction,
The total reflection surface does not exist between the light flux controlling member main body and the support member,
A part of the light incident from the incident surface passes through the support member.
The light flux controlling member according to claim 1.
前記光束制御部材は、前記光束制御部材の中心軸が前記発光素子の光軸と合致するように配置されている、発光装置。 The light flux controlling member according to any one of claims 1 to 3, and a light emitting element,
The light flux controlling member is a light emitting device arranged such that a central axis of the light flux controlling member coincides with an optical axis of the light emitting element.
前記発光装置からの光を照射される、平面状の被照射面と、を有し、
前記発光装置は、前記第2の方向と前記被照射面とが平行になるように配置されている、
照明装置。 A light emitting device according to claim 4;
A planar irradiated surface irradiated with light from the light emitting device,
The light emitting device is disposed so that the second direction and the irradiated surface are parallel to each other.
Lighting device.
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