JP2014203616A - Lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工場内の作業環境を改善するため、あるいは公園、街路等の安全性を高めるため、更には看板、掲示板の照明を効果的に演出するため、紫外光により衛生環境を保持するためなどに設置される光源装置に関し、詳しくは、被照射面に形成される明るい(照射が強い)領域と暗い(照射が弱い)領域を含む照射パターンを、光源光を反射する反射部材の光反射面の形状により精度よく調整することができる光源装置に関する。 The present invention is intended to improve the working environment in the factory, or to increase the safety of parks, streets, etc., and to further effectively illuminate signboards and bulletin boards, to maintain a sanitary environment with ultraviolet light. In detail, the light reflection of the reflecting member that reflects the light source light is applied to the illumination pattern including a bright (strong illumination) region and a dark (weak illumination) region formed on the illuminated surface. The present invention relates to a light source device that can be accurately adjusted according to the shape of a surface.
従来から、公園や道路の街路灯として、街路灯の周辺領域を効率良く照射するために、公園の敷地や道路の路面に設置された支柱と、この支柱の上部に取り付けられた光源部材とを有するものがある(例えば、特許文献1)。 Conventionally, in order to efficiently illuminate the surrounding area of a street light as a street light of a park or road, a pillar installed on a park site or road surface and a light source member attached to the top of the pillar are provided. Some have (for example, Patent Document 1).
このような街路灯では、光源部材は、街路灯用の支柱の上部に固定される透光ケースと、該透光ケース内に収容された光源と、該光源の上方に配置された鏡面部とを備えている。 In such a street lamp, the light source member includes a translucent case fixed to the upper portion of the street lamp support, a light source housed in the translucent case, and a mirror surface portion disposed above the light source. It has.
この街路灯では、光源から上方に放射された光は鏡面部で斜め下方に反射されることとなり、光源から下方に向かう直接光と鏡面部からの反射光とにより、街路灯の周辺を効率良く照射することができる。 In this street lamp, the light emitted upward from the light source is reflected obliquely downward at the mirror surface, and the area around the street light is efficiently reflected by the direct light downward from the light source and the reflected light from the mirror surface. Can be irradiated.
なお、特許文献2にも、広場、テニスコート、駐車場などを照明する照射器具において、特許文献1と同様に光源と反射鏡とを備え、光源からの直接光と反射鏡からの反射光とにより被照射面を効率よく照射するものが開示されている。
ところで、街路では、歩道には車道に比べて明るい照明を必要とすることがあり、また、工場などでは、特定の作業領域には他の領域に比べて明るい照明を必要とすることがある。更には、店舗などでは、看板あるいは店舗内の特定範囲において、視覚的な効果として明るい照明が必要とすることがある。 By the way, in streets, a sidewalk may require brighter illumination than a roadway, and in a factory or the like, a specific work area may require brighter illumination than other areas. Further, in a store or the like, bright lighting may be required as a visual effect in a signboard or a specific range in the store.
このような場合には、被照射面における要求される照度が異なる領域毎に照射光の強さを調節するために、レンズや複数の反射鏡を用いて光源光を収束もしくは拡散させることが考えられる。 In such a case, in order to adjust the intensity of the irradiation light for each region where the required illuminance differs on the irradiated surface, it is considered to converge or diffuse the light source light using a lens or a plurality of reflecting mirrors. It is done.
また、光源から被照射面に向かう光路の一部に光遮蔽物を介在させることにより、光源から被照射面に向かう光の一部を遮断したり、あるいは光源から被照射面に向かう光路に光拡散プレートなどを介在させることにより、光源から被照射面に向かう光を拡散させたりすることによって、被照射面内で、要求される照度の異なる領域毎に照射光の強さを調整することも考えられる。 In addition, by interposing a light shield in a part of the optical path from the light source to the irradiated surface, a part of the light from the light source to the irradiated surface is blocked, or the light is directed to the optical path from the light source to the irradiated surface. By diffusing the light from the light source toward the irradiated surface by interposing a diffuser plate, etc., the intensity of the irradiated light can be adjusted for each region with different required illuminance within the irradiated surface. Conceivable.
しかし、レンズや複数の反射鏡を使用する場合は、照明装置の部品点数が多くなり、作製コストが上がる。遮蔽物や光拡散プレートを光路の一部に介在させる場合は、光源光の有効な光束の損失が生じる。 However, when a lens or a plurality of reflecting mirrors are used, the number of parts of the lighting device increases and the manufacturing cost increases. When a shielding object or a light diffusing plate is interposed in a part of the optical path, an effective light flux loss of the light source light occurs.
そこで、反射部材の光反射面の形状により、被照射面内で必要な照度の異なる領域毎に照射光の強さを調整することも考えられるが、特許文献1に開示の街路灯や特許文献2に開示の照明器具などの照明装置では、光源から被照射面に直接入射する直接光と、鏡面部で反射して被照射面に入射する反射光とにより被照射面が照射されるため、反射部材の光反射面の形状により、被照射面に照射強度の違いによる明るい領域と暗い領域とを形成しようとしても、明るい(照射が強い)領域と暗い(照射が弱い)領域とを含む明暗(強弱)パターンを反射部材の光反射面の形状により精度よく調整することができないという問題がある。 Therefore, it is conceivable to adjust the intensity of the irradiation light for each region having different illuminances required within the irradiated surface, depending on the shape of the light reflecting surface of the reflecting member. In the illumination device such as the lighting fixture disclosed in 2, the irradiated surface is irradiated by the direct light directly incident on the irradiated surface from the light source and the reflected light reflected on the mirror surface portion and incident on the irradiated surface. Depending on the shape of the light-reflecting surface of the reflecting member, even if an attempt is made to form a bright region and a dark region due to the difference in irradiation intensity on the surface to be irradiated, light and dark including a bright (strong irradiation) region and a dark (weak irradiation) region (Strength) There is a problem that the pattern cannot be adjusted with accuracy by the shape of the light reflecting surface of the reflecting member.
本発明は、上述の従来の問題点を解決するためになされたものであり、部品点数の増大、さらに光源光の光束の損失を回避しつつ、被照射面での照度を、要求される照度の異なる領域毎に精度よく調整することができ、これにより被照射面における明るい(照射が強い)領域の範囲と暗い(照射が弱い)領域の範囲を精度よく制御することができる、簡単な構成で光源光の利用効率の高い光源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and the illuminance on the irradiated surface is reduced to the required illuminance while avoiding an increase in the number of components and loss of light flux of the light source light. A simple configuration that can be adjusted accurately for each of the different areas, and thus can control the range of the bright (strongly irradiated) region and the dark (weakly irradiated) region on the irradiated surface with high accuracy. An object of the present invention is to provide a light source device with high light source light utilization efficiency.
本発明に係る光源装置は、光源光を出射する少なくとも1つの光源を含む光源部材と、該光源光を被照射面に向けて反射する反射部材とを有する光源装置であって、該光源部材は、該反射部材で該光源光の反射により得られた反射光のみが該被照射面に入射するように、該光源から該被照射面に向かって出射された光源光である直接光を遮る遮光部を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。 A light source device according to the present invention is a light source device including a light source member including at least one light source that emits light source light, and a reflection member that reflects the light source light toward an irradiated surface, wherein the light source member is Shielding the direct light that is the light source emitted from the light source toward the irradiated surface so that only the reflected light obtained by the reflection of the light source light by the reflecting member is incident on the irradiated surface The above object is achieved thereby.
本発明は、上記光源装置において、前記光源部材は、基準方向に沿って配列された複数の光源を有し、前記反射部材の光反射面は、該基準方向に垂直な面内で湾曲させた湾曲形状を有する複数の反射領域を有し、該複数の反射領域の少なくとも1つの湾曲形状は、その他の反射領域の湾曲形状と異なることが好ましい。 According to the present invention, in the light source device, the light source member includes a plurality of light sources arranged along a reference direction, and a light reflection surface of the reflection member is curved in a plane perpendicular to the reference direction. It is preferable to have a plurality of reflective regions having a curved shape, and at least one curved shape of the plurality of reflective regions is different from the curved shape of the other reflective regions.
本発明は、上記光源装置において、前記反射部材の光反射面は、前記基準方向に垂直な面内における曲率半径を有する複数の反射領域を有し、該複数の反射領域の少なくとも1つの曲率半径は、その他の反射領域の曲率半径と異なることが好ましい。 In the light source device according to the aspect of the invention, the light reflection surface of the reflection member includes a plurality of reflection regions having a radius of curvature in a plane perpendicular to the reference direction, and at least one curvature radius of the plurality of reflection regions. Is preferably different from the radius of curvature of the other reflective regions.
本発明は、上記光源装置において、前記複数の反射領域の各々の、前記基準方向に垂直な面内での湾曲形状は、微分可能な関数により定義されており、前記反射部材の光反射面は、前記複数の反射部材のうちの隣接する2つの反射領域の境界位置では微分不可能な形状であることが好ましい。 In the light source device according to the aspect of the invention, a curved shape in a plane perpendicular to the reference direction of each of the plurality of reflection regions is defined by a differentiable function, and the light reflection surface of the reflection member is It is preferable that the shape is indistinguishable at a boundary position between two adjacent reflection regions among the plurality of reflection members.
本発明は、上記光源装置において、前記反射部材の光反射面における前記基準方向に垂直な面内での湾曲形状は、前記隣接する2つの反射領域の境界部が該境界部の周辺領域に対して凹んだ形状であることが好ましい。 According to the present invention, in the light source device, a curved shape in a plane perpendicular to the reference direction on the light reflection surface of the reflection member is such that a boundary portion between the two adjacent reflection regions is relative to a peripheral region of the boundary portion. The shape is preferably concave.
本発明は、上記光源装置において、前記反射部材の光反射面における前記基準方向に垂直な面内での湾曲形状は、前記隣接する2つの反射領域の境界部が該境界部の周辺領域に対して突出した形状であることが好ましい。 According to the present invention, in the light source device, a curved shape in a plane perpendicular to the reference direction on the light reflection surface of the reflection member is such that a boundary portion between the two adjacent reflection regions is relative to a peripheral region of the boundary portion. It is preferable that the shape protrudes.
本発明は、上記光源装置において、前記反射部材の光反射面は、複数の反射領域を有し、該複数の反射領域の各々は、放物面、平面、楕円面、球面、および非球面からなる群から選択された面形状を有することが好ましい。 In the light source device according to the aspect of the invention, the light reflection surface of the reflection member includes a plurality of reflection regions, and each of the plurality of reflection regions includes a paraboloid, a plane, an ellipsoid, a sphere, and an aspheric surface. It is preferable to have a surface shape selected from the group consisting of:
本発明は、上記光源装置において、前記反射部材の光反射面の湾曲形状は、該光反射面全体の湾曲特性としての、楕円鏡の光反射面の曲面形状を規定する基本湾曲特性と、該光反射面の局所的な湾曲特性としての、該基本湾曲特性と異なった、該楕円鏡の光反射面の曲面形状と同種の曲面形状あるいは該楕円鏡の光反射面の曲面形状と異なる種類の曲面形状を規定する局所湾曲特性とにより規定されていることが好ましい。 According to the present invention, in the light source device, the curved shape of the light reflecting surface of the reflecting member is a basic curved property that defines a curved shape of the light reflecting surface of the elliptical mirror as a curved property of the entire light reflecting surface; The curved surface shape of the elliptical mirror is different from the basic curved property as the local curved characteristic of the light reflecting surface, or the curved surface shape of the same kind as the light reflecting surface of the elliptical mirror or the curved surface shape of the light reflecting surface of the elliptical mirror. It is preferably defined by the local curvature characteristics that define the curved surface shape.
本発明は、上記光源装置において、前記光源は、該光源の光出射面が前記被照射面とは反対側を向くように配置されており、前記反射部材は、該光源の光出射面に対向するように配置され、該光源から出射された光源光を該被照射面に向けて反射する光反射面を有し、前記遮光部は、該光源を載置する光源載置台と、該光源載置台上に該光源を囲むように配置された遮光板とを含み、該光源載置台と該遮光板とにより前記直接光を遮るように構成されていることが好ましい。 In the light source device according to the aspect of the invention, the light source is disposed so that a light emission surface of the light source faces a side opposite to the irradiated surface, and the reflection member faces the light emission surface of the light source. And a light reflecting surface that reflects the light source light emitted from the light source toward the irradiated surface, and the light shielding unit includes a light source mounting table on which the light source is mounted, and the light source mounting. It is preferable that the light source plate includes a light shielding plate disposed on the mounting table so as to surround the light source, and the direct light is blocked by the light source mounting table and the light shielding plate.
本発明は、上記光源装置において、前記光源がLED光源であることが好ましい。
また 本発明は、上記光源装置において、前記光源光が可視光または紫外光であることが好ましい。
According to the present invention, in the light source device, the light source is preferably an LED light source.
In the light source device according to the aspect of the invention, it is preferable that the light source light is visible light or ultraviolet light.
本発明によれば、部品点数の増大、さらに光源光の光束の損失を回避しつつ、被照射面での照度を、要求される照度の異なる領域毎に精度よく調整することができ、これにより被照射面における明るい(照射が強い)領域の範囲と暗い(照射が弱い)領域の範囲を精度よく制御することができる、簡単な構成で光源光の利用効率の高い光源装置を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately adjust the illuminance on the irradiated surface for each region having different required illuminance while avoiding an increase in the number of parts and loss of the light beam of the light source light. Realizing a light source device that can control the range of a bright (strongly irradiating) region and a dark (weakly irradiating) region on the surface to be irradiated with high accuracy with a simple configuration and capable of accurately controlling a light source light it can.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1による光源装置(照明装置)を説明する斜視図である。図2は、この実施形態1の光源装置による照明状態を概念的に示す図である。図3は、この実施形態1による光源装置の光源部材を説明する概略断面図である。図4及び図5は、この実施形態1による光源装置の反射部材を構成する反射部材本体(反射鏡)を説明する側面図及び正面図である。図6は、本実施形態1による光源装置における光源部材と反射部材との位置関係を示す側面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view illustrating a light source device (illumination device) according to
図1に示す光源装置1は、光源光Lsとして可視光を出射する光源35を含む光源部材2と、該光源光Lsを被照射面Rpに向けて反射する反射部材20とを有している。ここで光源部材2は、反射部材20で光源光Lsの反射により得られた反射光Lrのみが被照射面Rpに入射するように、光源35から被照射面Rpに向かって出射された光源光である直接光Ldを遮る遮光部を有している。なお、図2中、R1は被照射面Rpにおける照射強度の強い領域、R2は被照射面Rpにおける照射強度の弱い領域である。
The
ここで、光源35は、その光出射面35aが被照射面Rpとは反対側を向くように配置されており、反射部材20は、光源35の光出射面35aに対向するように配置され、該光源35から出射された光源光Lsを該被照射面Rpに向けて反射する光反射面10を有している。また、上記遮光部は、光源35を載置する光源載置台34と、該光源載置台34を保持する載置台支持部33と、該光源載置台34上に該光源35を囲むように配置された遮光板37とを含み、該載置台支持部33と該遮光板37とにより直接光Ldを遮るように構成されている。ここでは、光源としてLED光源を用いている。ただし、光源はこれに限定されるものではなく、プラズマ光源等であってもよい。
Here, the
また、光源部材2における光源35は基準方向Xに沿って複数配列されており、反射部材20の光反射面10は、基準方向Xに垂直な面(鉛直面)Y内での湾曲形状が異なる複数の反射領域を含んでいる。
A plurality of
なお、本発明においては、反射部材20の光反射面10は、基準方向Xに垂直な面(鉛直面)Y内で湾曲させた第1の湾曲形状を有する第1の反射領域Rf1と、基準方向Xに垂直な面(鉛直面)Y内で湾曲させた、該第1の湾曲形状とは異なる第2の湾曲形状を有する第2の反射領域Rf2とを少なくとも有することが必須であるが、以下に説明するように、3つ以上、例えば6つの反射領域Rf1〜Rf6を含んでいてもよい。
In the present invention, the
ここで、基準方向に沿って配列された複数の光源35は直線状光源体2aを構成しており、反射部材20の光反射面10の、鉛直面Y内での湾曲形状は、反射部材20の光反射面10が直線状光源体2aの一側方側に囲む楕円形状となっている。
Here, the plurality of
また、各反射領域の光反射面の鉛直面Y内での湾曲形状は、微分可能な関数により定義されており、反射部材20の光反射面10における鉛直面Y内での湾曲形状は、隣接する2つの反射領域の境界位置(境界部)17では微分不可能な形状となっている。
Further, the curved shape in the vertical plane Y of the light reflecting surface of each reflecting region is defined by a differentiable function, and the curved shape in the vertical surface Y of the
例えば、第1の反射領域Rf1の光反射面(第1の反射面)11の鉛直面Y内での湾曲形状は、微分可能な第1の関数により定義されており、第2の反射領域Rf2の光反射面(第2の反射面)12の、鉛直面Y内での湾曲形状は、微分可能な第2の関数により定義されており、反射部材20の光反射面10における鉛直面Y内での湾曲形状は、第1の反射領域Rf1と第2の反射領域Rf2との境界位置(境界部)17では微分不可能な形状となっている。さらに、光反射面10における鉛直面Y内での湾曲形状は、隣接する2つの反射領域の境界部、例えば、第1の反射領域Rf1と第2の反射領域Rf2との境界部17がその周辺部分より凹んだ形状となっている。ただし、光反射面10における鉛直面Y内での湾曲形状は、第1の反射領域Rf1と第2の反射領域Rf2との境界部17がその周辺部分より突出した形状であってもよい。
For example, the curved shape in the vertical plane Y of the light reflecting surface (first reflecting surface) 11 of the first reflecting region Rf1 is defined by a differentiable first function, and the second reflecting region Rf2 The curved shape of the light reflecting surface (second reflecting surface) 12 in the vertical surface Y is defined by a differentiable second function, and is in the vertical surface Y of the
より具体的には、ここでは、反射部材20の光反射面10は、図5に示すように第1〜第6の反射領域Rf1〜Rf6を有しており、それぞれの反射領域の反射面11〜16の湾曲形状は、被照射面Rpで要求される明暗パターンに合わせて、鉛直面Y内で曲率半径を設定した形状としている。また、光反射面10は金属などを蒸着あるいはメッキした構造となっている。
More specifically, here, the
ただし、反射部材20の光反射面10は、前記のものに限定されるものではない。例えば、反射部材20の光反射面10は、光反射面全体の湾曲特性としての楕円鏡の光反射面の曲面形状を規定する基本湾曲特性と、該光反射面の局所的な湾曲特性としての、該基本湾曲特性と異なった、該楕円鏡の光反射面の曲面形状と同種の曲面形状あるいは該楕円鏡の光反射面の曲面形状と異なる種類の曲面形状を規定する局所湾曲特性とにより、該反射部材の光反射面の湾曲形状を規定したものでもよい。さらに、反射部材20の光反射面10の第1〜第6の反射領域Rf1〜Rf6は、それぞれの反射面の形状として、放物面、平面、楕円面、球面、および非球面からなる群から選択された形状を有していてもよい。
However, the
以下、この実施形態1の光源装置1の詳細な構成について説明する。
Hereinafter, a detailed configuration of the
まず、光源部材2について説明する。
First, the
例えば、光源部材2は、直線状光源体2aと、直線状光源体2aが装着されるソケット39とを有している。ここで、直線状光源体2aは、図1および図3に示すように、電気回路パターンが施された長尺な光源載置台34と、該光源載置台34を支持する、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属で形成された長尺な載置台支持部33と、該光源載置台34に固定された複数のLED素子(光源)35と、該複数のLED素子35を囲むように該載置台支持部33に取り付けられた遮光板37と、遮光板37に装着されたカバー部材36とを備えている。ここで、カバー部材36は構造上必要に応じて備えるものである。また、遮光板37は該カバー部材36の取付部を兼ねており、この遮光板37にはカバー部材36が嵌合されている。載置台支持部33の長手方向の端部には、LED素子35に駆動電圧を印加するための端子ピン(図示せず)が設けられている。この端子ピンは、反射部材20の側板23の内面に取り付けられているソケット39に接続されるようになっている。
For example, the
ここで、直線状光源体2aは、長尺の構成としているが、光源体は、複数の光源を含む球状のものでもよい。また、光源として用いるLED素子などの発光体としては、十分な長さを有する発光体でもよい。また、該カバー部材36は、ポリカーボネートなどの透明な樹脂で形成することが好ましい。
Here, although the linear
次に、反射部材20について説明する。
Next, the reflecting
上記反射部材20は、光反射面10を形成する反射部材本体(反射鏡)4、この反射部材本体(反射鏡)4を支持する台座42、および反射部材本体4の両側に配設された側板23を有している。この側板23の内面側には、上述した直線状光源体2aのソケット39を取り付けるための角形の取付孔27(図9参照)が形成されている。ここで、反射部材本体4は反射鏡として機能するものである。
The reflecting
また、反射鏡となる反射部材本体4は、図1、図4〜図6に示すように、直線状光源体2aを取り囲むようにその光反射面10が鉛直面Y内で凹面状に湾曲した形状となっている。この反射鏡として機能する反射部材本体4は、その直線状光源体2a側の面(内面)が光反射面10となっている。この光反射面10は、上述したように、曲率等の曲面形状が異なる複数の反射領域を含むことが可能である。
Moreover, as shown in FIGS. 1 and 4 to 6, the reflecting member
例えば、光反射面10は、図5に示すように、横方向(水平方向)Xに延びる帯状の複数の反射領域を有し、例えば、これらの複数の反射領域は、図5に示すように、上側から順に、第1の反射領域Rf1、第2の反射領域Rf2、第3の反射領域Rf3、第4の反射領域Rf4、第5の反射領域Rf5、第6の反射領域Rf6である。これらの第1〜第6の反射領域Rf1〜Rf6の反射面11〜16の曲率半径は、例えば鉛直面Y内で任意に設定することができるが、隣接する反射領域の曲率半径は異なるように設計される。従って、隣接する反射領域の境界部17には凹部または突部が形成される場合がある。
For example, as shown in FIG. 5, the
図11(A)に示すように、境界部17に形成される凹部は、直線状光源体2aに沿って延び、かつ周辺領域に対して凹んだ部分となっている。図11(B)に示すように、該境界部17に形成される突部は、直線状光源体2aに沿って延び、かつ周辺領域に対して突出した部分となっている。また、図11(C)に示すように、凹部の境界部17と突部の境界部17が並存していてもよい。
As shown in FIG. 11A, the recess formed in the
各反射領域としては、例えば、鉛直面Yにおける形状を楕円の一部、円の一部、放物線の一部、双曲線の一部、直線などの形状とすることができる。さらに、第1〜第6の反射領域Rf1〜Rf6は、放物鏡、平面鏡、楕円鏡、球面鏡および非球面鏡からなる群から選択された少なくとも1つの鏡面とすることもできるので、これらの第1〜第6の反射領域Rf1〜Rf6における隣接する反射領域の任意の組み合わせにより、隣接する反射領域の境界部17に、周辺領域に対して凹んだ凹部または周辺領域に対して突出した突部が形成される。
As each reflection region, for example, the shape on the vertical plane Y can be a part of an ellipse, a part of a circle, a part of a parabola, a part of a hyperbola, a straight line, or the like. Furthermore, the first to sixth reflection regions Rf1 to Rf6 can be at least one mirror surface selected from the group consisting of a parabolic mirror, a plane mirror, an elliptical mirror, a spherical mirror, and an aspherical mirror. By an arbitrary combination of adjacent reflection regions in the sixth reflection regions Rf1 to Rf6, a concave portion that is recessed with respect to the peripheral region or a protrusion that protrudes with respect to the peripheral region is formed at the
さらに、この実施形態1では、反射鏡として機能する反射部材本体4は、それ自体を一体のもので形成している。
Further, in the first embodiment, the reflecting
つまり、反射鏡として機能する反射部材本体4を一体のもので形成する場合、例えば、反射部材本体4は、金型を用いて射出成形により成型することができる。あるいは反射部材本体4は、押し出し成型によって長尺な部材を成型した後、成形した長尺部材を適宜必要な寸法に切断することで作製することができる。
That is, when the reflecting
さらに、反射鏡4を一体のもので形成する場合は、反射部材本体4及びその台座42を1つの金型を用いて射出成形により一体成型することが可能である。また、押し出し成型を用いる場合も、反射部材本体4及びその台座42が一体となったものを作製することができる。
Further, when the reflecting
次に作用効果について説明する。 Next, the function and effect will be described.
この光源部材2から出射された光のうちの被照射面Rpに向かう直接光Ldは、載置台支持部33及び遮光板37に遮られるため(図3参照)、被照射面Rpに入射することはない。一方、この光源部材2から出射された光のうちの反射部材20に向かう光は、反射部材20の光反射面10で反射されて被照射面Rpに向かう(図2参照)。
Of the light emitted from the
このとき、光反射面10に形成された各反射領域Rf1〜Rf6の光反射面11〜16の曲率半径に応じて設定された照射パターンで、被照射面Rpの照射が行われる。
At this time, the irradiated surface Rp is irradiated with an irradiation pattern set according to the radius of curvature of the
例えば、被照射面Rpのうち照度を高く設定したい高照度領域に対しては、複数の反射領域で反射した光がその高照度領域を照射するように設定し、あるいは高照度領域に対応する反射領域の光反射面の曲率半径を小さくすればよい。 For example, for a high illuminance region where the illuminance of the irradiated surface Rp is desired to be set high, the light reflected from the plurality of reflection regions is set to irradiate the high illuminance region, or reflection corresponding to the high illuminance region. What is necessary is just to make the curvature radius of the light reflection surface of an area | region small.
一方、被照射面Rpのうち照度を低く設定したい低照度領域に対しては、複数の反射領域からの反射光が低照度領域を照射しないように設定し、あるいは低照度領域に対応する反射領域の曲率半径を大きくすればよい。 On the other hand, for the low illuminance area where the illuminance is desired to be set low in the irradiated surface Rp, the reflected light from the plurality of reflective areas is set not to irradiate the low illuminance area, or the reflective area corresponding to the low illuminance area What is necessary is just to enlarge the curvature radius of.
特に、第1の反射領域11と第2の反射領域12との境界部17に、周辺領域に対して凹んだ凹部または突出する突部が形成されると、その凹部または突部によって、被照射面Rpの明るい(照射が強い)領域と暗い(照射が弱い)領域との境界をはっきりさせることができる。
In particular, when a recessed portion or protruding protrusion that is recessed with respect to the peripheral region is formed at the
このように本実施形態1による光源装置1によれば、光源部材2は、反射部材20で光源部材2からの光源光Lsの反射により得られた反射光Lrのみが被照射面Rpに入射するように、光源から被照射面Rpに向かって出射された直接光Ldを遮る遮光部を有するので、反射部材の光反射面の形状により、被照射面Rpに、明るい(照射が強い)領域と暗い(照射が弱い)領域とを含む明暗パターンを精度よく調整することができる。
Thus, according to the
つまり、光源からの直接光の影響を受けることなく、反射部材20の配光特性(光反射面の曲率、形状など)がそのまま被照射面に反映されるため、明るさの必要な部分と明るさの不要な部分に応じたパターンの照射を精度よく行うことが可能となる。その結果、従来のように、レンズや複数の反射鏡を使用する必要がなく、また、遮蔽物や光拡散プレートを光路に介在させることもなく、被照射面の照度をコントロールすることができる。そのため、製品のコストダウンを図ることができ、また消費電力の削減にも有効である。
That is, the light distribution characteristics (the curvature and shape of the light reflecting surface) of the reflecting
しかも、多くの光学部品を組み合わせて照射パターンをつくる場合とは異なり、1つの光源部材および1つの反射部材で照射パターンが行えるので、光の干渉が避けられ、スムーズな照射パターンを実現できる。 Moreover, unlike the case where an irradiation pattern is formed by combining many optical components, the irradiation pattern can be performed with one light source member and one reflection member, so that interference of light can be avoided and a smooth irradiation pattern can be realized.
それゆえ、工場等の作業環境を改善でき、公園、街路等の安全を確保および向上することができる。また、看板や掲示板等の照明による視覚的効果を演出することもできる。 Therefore, the working environment of the factory can be improved, and the safety of parks, streets, etc. can be secured and improved. In addition, a visual effect by lighting such as a signboard or a bulletin board can be produced.
特に、反射部材20を構成する第1〜第6の反射領域Rf1〜Rf6の反射面11〜16の形状が、被照射面Rpで要求される明暗パターンに応じて設定されているので、被照射面Rpでは、各反射領域からの反射光により、要求される明暗(強弱)パターンに応じた照明を行うことができる。従って、複数の照射具を使用することもなく、一台の光源装置だけで照射パターンを正確にコントロールすることができる。
In particular, the shapes of the reflecting
さらに、反射部材の配光特性がそのまま被照射面に反映されるため、自然な明暗パターンの表現が可能となり、装飾的な観点からも優れている。 Furthermore, since the light distribution characteristic of the reflecting member is directly reflected on the irradiated surface, a natural light / dark pattern can be expressed, which is excellent from a decorative viewpoint.
なお、上記実施形態1では、図1、図2、図4〜図5に示すように、反射部材本体4と台座42とを一体に形成しているが、反射部材本体と台座とを別の部材で構成して接着剤、固着具などで接続するようにしてもよい。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1, 2, and 4 to 5, the reflecting member
また、上記実施形態1では、反射鏡として機能する反射部材本体4は、それ自体を一体のもので形成しているが、反射部材本体4は、反射部材本体4を構成するユニット(本体ユニット)を組み合わせて組み立てたものでもよい。
(実施形態2)
図7および図8は、本発明の実施形態2による光源装置(照明装置)を説明する図である。図9及び図10はそれぞれ、この実施形態2の光源装置の反射部材本体を構成する本体構成ユニットの要部を示す斜視図である。
In the first embodiment, the reflecting
(Embodiment 2)
7 and 8 are diagrams illustrating a light source device (illumination device) according to
本発明の実施形態2による光源装置は、実施形態1の光源装置における一体成形により作成した反射部材本体4に代えて、複数の本体構成ユニット41を用いて組み立てた反射部材本体4aを備えたものである。
The light source device according to
具体的には、図7および図8に示すように、複数個、例えば、6つの本体構成ユニット41(図9及び図10参照)を横方向に配置し、各本体構成ユニット41に形成したボルト挿通孔45にボルト30を通して、ナット31にて締結することにより、6つの本体構成ユニット41が互いに接続されて、1つの反射部材本体4aが形成される。その後、6つの本体構成ユニット41の外側に側板23を配置し、ビスなどの固着具を用いて側板23を両端の本体構成ユニット41に取り付ける。ここで、側板23は、内側プレート24と外側プレート25とから構成されており、内側プレート24には直線状光源体2aのソケットを取り付ける取付孔27が形成されている。
Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of, for example, six main body constituting units 41 (see FIGS. 9 and 10) are arranged in the lateral direction, and bolts formed on each main
ここで、各本体構成ユニット41は射出成形などで樹脂の成型により形成されており、反射部材本体の各光反射面11〜16を構成する反射領域を一体として含んでいる。この本体構成ユニット41の内面(光反射面)10は、金属などを蒸着あるいはメッキした構造となっている。
Here, each main
また、ここでは、本体構成ユニット41と台座42とは、別の部材で構成して接着剤、固着具などで接続している。ただし、本体構成ユニット41と台座42とは一体に成形したものでもよい。
Further, here, the main
このような構成の実施形態2による光源装置では、実施形態1の光源装置の効果に加えて、反射部材本体である反射鏡4aを、複数の本体構成ユニット41を接続することにより構成しているので、光源装置のサイズを本体構成ユニット41の個数により調整可能であるという効果がある。
In the light source device according to the second embodiment having such a configuration, in addition to the effects of the light source device according to the first embodiment, the reflecting
なお、上記各実施形態では、反射部材20の光反射面10は、第1〜第6の反射領域を有するが、その反射領域の数は任意に設定することができる。例えば、第1および第2の反射領域12のみを有してもよく、3つ以上の反射領域を有してもよい。
In addition, in each said embodiment, although the
さらに、上記実施形態2では、本体構成ユニットとして、反射部材本体の各光反射面11〜16を構成する反射領域を一体として含むものを示しているが、本体構成ユニットは、各光反射面11〜16に対応する反射領域毎に独立した領域構成ユニットを、組み合わせて構成したものでもよい。
Furthermore, in
また、上記各実施形態では、光源装置の光源光は可視光である場合について説明したが、光源光として紫外光(紫外線)を用いてもよい。この場合、本発明の光源装置(紫外線照射装置)によれば、紫外線を遮光するための遮光カバーなどを必要とすることなく、安全に特定範囲のみを紫外線照射することができ、これにより、特定範囲の衛生環境保持にも役立てることができる。 Moreover, although each said embodiment demonstrated the case where the light source light of a light source device was visible light, you may use ultraviolet light (ultraviolet light) as light source light. In this case, according to the light source device (ultraviolet irradiation device) of the present invention, it is possible to safely irradiate only a specific range with ultraviolet rays without requiring a light shielding cover for shielding ultraviolet rays. It can also be used to maintain the hygienic environment of the range.
例えば、医療施設内での殺菌、脱臭が必要とされる箇所に、光源光として紫外線を照射すれば特定範囲を精度よく殺菌、脱臭することができる。具体的には、病院内の待合室や病室で、患者や医療従事者が紫外線に晒されないように、ベッドなどの病院設備、空気などに紫外線を選択的に照射することにより、消臭や殺菌を行うこともできる。 For example, a specific range can be sterilized and deodorized with high accuracy by irradiating ultraviolet rays as light source light to a place where sterilization and deodorization are required in a medical facility. Specifically, deodorization and sterilization are performed by selectively irradiating ultraviolet rays to hospital facilities such as beds and air in patients' waiting rooms and hospital rooms so that patients and medical workers are not exposed to ultraviolet rays. It can also be done.
光源光として紫外線を使用する場合には、殺菌作用の大きい260nm付近(特に、253.7nm)の紫外線を効率よく発光する素子を使用する。例えば、このような紫外線を発生するLED素子を使用することができ、一例としてダイヤモンドLEDがあげられる。 When ultraviolet rays are used as the light source light, an element that efficiently emits ultraviolet rays around 260 nm (especially 253.7 nm) having a high bactericidal action is used. For example, an LED element that generates such ultraviolet rays can be used, and a diamond LED is an example.
さらに、本発明の光源光として紫外線を発生する光源装置は、以下の用途にも適用することができる。 Furthermore, the light source device that generates ultraviolet rays as the light source light of the present invention can be applied to the following uses.
例えば、輸液バッグや医薬容器の殺菌、クリーンルームに入る前の外装材の殺菌などの医療品を紫外線殺菌するための光源装置;あるいは食品の包装を殺菌するための光源装置;包丁、まな板などの調理器具、衣服、手袋、歯ブラシなどの日用品を紫外線殺菌するための光源装置などである。 For example, a light source device for sterilizing medical products such as sterilization of infusion bags and pharmaceutical containers and exterior materials before entering a clean room; or a light source device for sterilizing food packaging; It is a light source device for ultraviolet sterilization of daily necessities such as instruments, clothes, gloves and toothbrushes.
本発明の光源光が紫外線である光源装置を使用すると、これら部品の特定範囲をより強く殺菌し、その他の領域を殺菌しないよう精度よく殺菌強度を制御することができる。 When the light source device of the present invention in which the light source light is ultraviolet light is used, the specific range of these parts can be sterilized more strongly, and the sterilization intensity can be accurately controlled so as not to sterilize other regions.
本発明は、光源装置の分野において、部品点数の増大、さらに光源光の光束の損失を回避しつつ、被照射面での照度を、要求される照度の異なる領域毎に精度よく調整することができ、これにより被照明面における明るい(照射が強い)領域の範囲と暗い(照射が弱い)領域の範囲を精度よく制御することができる、簡単な構成で光源光の利用効率の高い光源装置を実現することができる。 In the field of the light source device, the present invention is capable of accurately adjusting the illuminance on the irradiated surface for each region having different required illuminance while avoiding an increase in the number of components and loss of light source light flux. This makes it possible to accurately control the range of a bright (strongly irradiated) region and a dark (weakly irradiated) region on the surface to be illuminated. Can be realized.
1 光源装置
2 光源部材
2a 直線状光源体
4、4a 反射部材本体(反射鏡)
10 光反射面
11〜16 第1〜第6の反射面
17 境界部
20 反射部材
23 側板
33 載置台支持部
34 光源載置台
35 光源(LED素子)
35a 光出射面
36 カバー部材
37 遮光板
39 ソケット
42 台座
Ld 直接光
Lr 反射光
Ls 光源光
Rf1〜Rf6 第1〜第6の反射領域
Rp 被照射面
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
35a
Claims (11)
該光源部材は、該反射部材で該光源光の反射により得られた反射光のみが該被照射面に入射するように、該光源から該被照射面に向かって出射された光源光である直接光を遮る遮光部を有する、光源装置。 A light source device having a light source member including at least one light source that emits light source light, and a reflecting member that reflects the light source light toward an irradiated surface,
The light source member is light source light directly emitted from the light source toward the irradiated surface so that only reflected light obtained by reflection of the light source light by the reflecting member is incident on the irradiated surface. A light source device having a light blocking portion that blocks light.
前記反射部材の光反射面は、該基準方向に垂直な面内で湾曲させた湾曲形状を有する複数の反射領域を有し、
該複数の反射領域の少なくとも1つの湾曲形状は、その他の反射領域の湾曲形状と異なる、請求項1に記載の光源装置。 The light source member has a plurality of light sources arranged along a reference direction,
The light reflecting surface of the reflecting member has a plurality of reflecting regions having a curved shape curved in a plane perpendicular to the reference direction,
The light source device according to claim 1, wherein at least one curved shape of the plurality of reflective regions is different from curved shapes of other reflective regions.
前記反射部材の光反射面は、前記複数の反射部材のうちの隣接する2つの反射領域の境界位置では微分不可能な形状である請求項2または3に記載の光源装置。 A curved shape in a plane perpendicular to the reference direction of each of the plurality of reflection regions is defined by a differentiable function,
4. The light source device according to claim 2, wherein a light reflection surface of the reflection member has a shape that cannot be differentiated at a boundary position between two adjacent reflection regions of the plurality of reflection members.
該複数の反射領域の各々は、放物面、平面、楕円面、球面、および非球面からなる群から選択された面形状を有する、請求項1に記載の光源装置。 The light reflecting surface of the reflecting member has a plurality of reflecting regions,
2. The light source device according to claim 1, wherein each of the plurality of reflection regions has a surface shape selected from the group consisting of a paraboloid, a plane, an ellipsoid, a spherical surface, and an aspheric surface.
前記反射部材は、該光源の光出射面に対向するように配置され、該光源から出射された光源光を該被照射面に向けて反射する光反射面を有し、
前記遮光部は、該光源を載置する光源載置台と、該光源載置台上に該光源を囲むように配置された遮光板とを含み、該光源載置台と該遮光板とにより前記直接光を遮るように構成されている、請求項1に記載の光源装置。 The light source is arranged so that the light emission surface of the light source faces the opposite side of the irradiated surface,
The reflecting member is disposed so as to face the light emitting surface of the light source, and has a light reflecting surface that reflects the light source light emitted from the light source toward the irradiated surface,
The light shielding unit includes a light source mounting table on which the light source is mounted, and a light shielding plate disposed on the light source mounting table so as to surround the light source, and the direct light is transmitted by the light source mounting table and the light shielding plate. The light source device according to claim 1, wherein the light source device is configured to block the light source.
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