JP2015111523A - Lighting device and optical lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子としてLEDを用いた照明装置、及び、該照明装置に用いられる光学レンズに関する。 The present invention relates to an illumination device using an LED as a light emitting element, and an optical lens used in the illumination device.
発光ダイオード(以下、「LED」と称する)は、従来から知られる蛍光灯や白熱電球のような照明光源に比べて、高効率かつ長寿命であることから、新しい光源として期待されている。照明装置の用途に応じて任意の配光特性が得られるようにするため、このようなLED光源と配光制御用のレンズとを組み合わせることが検討されている。
例えば、特許文献1には、LED素子の配光特性を広角から狭角に変化させて輝度を高める方法として、凸形状部を有する出射面と全反射面を組み合わせたハイブリッドレンズを用いることが記載されている。当該ハイブリッドレンズは、中央に配置されたLED素子からのレンズ入射光を、反射面による全反射によってレンズ中心軸(光軸)に対して略平行光とし出射させる光路と、凸形状部を有する出射面による屈折によって光軸に対して略平行光とし集光して出射させる光路の2種類の光路を有する。この両光路により、LED素子から出射される光を制御するレンズが記載されている。
A light-emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) is expected to be a new light source because it has a higher efficiency and a longer life than conventional illumination light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps. In order to obtain an arbitrary light distribution characteristic according to the application of the lighting device, it is considered to combine such an LED light source and a lens for light distribution control.
For example,
しかしながら、従来の光学レンズを用いた照明装置においては、例えば、発光面にある程度の大きさがあるLEDを半導体発光素子として用いる場合や、複数の半導体発光素子を用いて複数の発光面を有する場合においては、半導体発光素子から放出される光が、レンズ内に適切に光が導入されない。そのため、レンズ出射面の凸形状部での制御、及びレンズ全反射面での制御の何れもがなされない光が発生するため、LED照明から放出される光の集光度が上がらない、照射面の中心光度が上がらないという結果になる。さらには、当該無制御光のために照射面の色むらが発生するという結果になる。 However, in a conventional illumination device using an optical lens, for example, when an LED having a certain size on the light emitting surface is used as a semiconductor light emitting element, or when a plurality of semiconductor light emitting elements are used to have a plurality of light emitting surfaces In, the light emitted from the semiconductor light emitting device is not properly introduced into the lens. For this reason, light that is not controlled by the convex portion of the lens exit surface and the lens total reflection surface is generated, so that the concentration of the light emitted from the LED illumination does not increase. The result is that the central intensity does not increase. Furthermore, this results in uneven color on the irradiated surface due to the uncontrolled light.
さらには、MR−16型、ハロゲン電球代替のような大きさや形状に制限のある、コンパクトな照明装置の場合においては、半導体発光素子から放出される光を所望の配光性を有するように制御することが要求される。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、LED照明から放出される光の集光度が高く、照射面の中心光度がより高く、かつ、照射面の色むらが抑制されたLED照明装置および該照明装置に用いるレンズを提供することを目的とする。
Furthermore, in the case of a compact lighting device with limited size and shape, such as MR-16 type and halogen bulb replacement, the light emitted from the semiconductor light emitting element is controlled to have a desired light distribution. It is required to do.
The present invention has been made in view of such points, and the concentration of light emitted from LED illumination is high, the central luminous intensity of the irradiated surface is higher, and the uneven color of the irradiated surface is suppressed. An object of the present invention is to provide an LED illumination device and a lens used in the illumination device.
本発明の照明装置は、半導体発光素子と光学レンズとを具備する照明装置であって、
前記光学レンズは、前記半導体発光素子からの出射光を導入する光入射面と、外部に光を出射する光出射面と、前記光入射面の一部から導入された光を前記光出射面側に向ける全反射面とを有し、
前記光入射面は、開口を前記半導体発光素子側に向けた凹形状で、該凹形状は前記半導体発光素子の光出射面と対向する位置に該半導体発光素子側に上方光入射面と前記上方入射面の縁部に向かって立ち上がる側方光入射面とで構成され、前記上方入射面は前記半導体発光素子の光出射面から上方に出射した光を光学レンズ内に導入し、前記側方光入射面
は前記半導体発光素子の光出射面から側方に出射した光を光学レンズ内に導入し、
前記全反射面は、前記半導体発光素子の光出射面の周辺部近傍を焦点とする断面略放物線系の曲面を有し、前記側方光入射面から光学レンズ内に導入された光を光出射面の方向に反射し、
前記光出射面は、前記上方入射面に対向する位置に設けられ、前記光出射面の中央部に位置し、略回転曲面の一部で構成された凸形状部と、該凸形状部の外周に位置し、前記光学レンズの光軸と略直交する、略平面部とを有しており、
前記上方光入射面の縁部で囲われる面の面積が、前記光入射面の開口部の縁部で囲われる面の面積に比べて小さく、前記側方光入射面は、曲面を有する照明装置である。
An illumination device of the present invention is an illumination device comprising a semiconductor light emitting element and an optical lens,
The optical lens includes a light incident surface that introduces light emitted from the semiconductor light emitting element, a light emergent surface that emits light to the outside, and light introduced from a part of the light incident surface. A total reflection surface facing
The light incident surface has a concave shape with an opening directed toward the semiconductor light emitting element, and the concave shape is located at a position opposite to the light emitting surface of the semiconductor light emitting element. A side light incident surface rising toward the edge of the incident surface, and the upper incident surface introduces light emitted upward from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens, and the side light The incident surface introduces light emitted laterally from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens,
The total reflection surface has a curved surface having a substantially parabolic cross section whose focal point is near the periphery of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, and emits light introduced into the optical lens from the side light incident surface. Reflected in the direction of the surface,
The light exit surface is provided at a position facing the upper entrance surface, is located at the center of the light exit surface, and is formed of a part of a substantially rotating curved surface, and an outer periphery of the projecting portion And has a substantially flat portion that is substantially orthogonal to the optical axis of the optical lens,
The area of the surface surrounded by the edge of the upper light incident surface is smaller than the area of the surface surrounded by the edge of the opening of the light incident surface, and the side light incident surface has a curved surface. It is.
また、本発明の照明装置は、前記上方光入射面が、略平面または凸面であることを特徴とする。
また、本発明の照明装置は、前記側方光入射面は、前記半導体発光素子の光出射面の周辺部近傍を焦点とする断面略放物線系の曲面を有することを特徴とする。
本発明の照明装置は、前記半導体発光素子は、一つの発光面のみから光を放出する単一光源であることを特徴とする。
In the illumination device of the present invention, the upper light incident surface is a substantially flat surface or a convex surface.
In the illumination device of the present invention, the side light incident surface has a curved surface having a substantially parabolic cross section with a focal point near the periphery of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element.
The illumination device of the present invention is characterized in that the semiconductor light emitting element is a single light source that emits light from only one light emitting surface.
本発明の照明装置は、前記光源の発光面の最大径をEとし、前記上方光入射面の最外径をLとした場合に、下記一般式(1)を満たすことを特徴とする。
0.4 ≦ E/L ≦ 1.2 (1)
本発明の照明装置は、前記光入射面の開口部の縁部から前記光出射面の凸形状部の頂点までの距離とする光学レンズの高さ(H)と、前記光出射面の略平面部の最外径(W)とが、下記一般式(2)を満たすことを特徴とする。
The illumination device of the present invention satisfies the following general formula (1), where E is the maximum diameter of the light emitting surface of the light source and L is the outermost diameter of the upper light incident surface.
0.4 ≦ E / L ≦ 1.2 (1)
The illumination device of the present invention includes a height (H) of an optical lens that is a distance from an edge of the opening of the light incident surface to a vertex of the convex portion of the light output surface, and a substantially flat surface of the light output surface. The outermost diameter (W) of the portion satisfies the following general formula (2).
0.2 ≦ H/W ≦ 0.8 (2)
本発明の照明装置は、前記光出射面の外径が、10mm以上、100mm以下であることを特徴とする。
本発明の照明装置は、前記光出射面の凸形状部の外径が、3mm以上、50mm以下であることを特徴とする。
0.2 ≦ H / W ≦ 0.8 (2)
The illuminating device of the present invention is characterized in that an outer diameter of the light emitting surface is 10 mm or more and 100 mm or less.
The illumination device of the present invention is characterized in that an outer diameter of the convex portion of the light exit surface is 3 mm or more and 50 mm or less.
本発明の照明装置は、本発明の照明装置は、前記光学レンズが、前記光学レンズの側方に前記照明装置の一部に固定するための固定部を有することを特徴とする。
また、本発明のレンズは、前記半導体発光素子からの出射光を導入する光入射面と、外部に光を出射する光出射面と、前記光入射面の一部から導入された光を前記光出射面側に向ける全反射面とを有する光学レンズであって、
The illuminating device of the present invention is characterized in that the optical lens includes a fixing portion for fixing the optical lens to a part of the illuminating device on a side of the optical lens.
Further, the lens of the present invention includes a light incident surface for introducing light emitted from the semiconductor light emitting element, a light emission surface for emitting light to the outside, and light introduced from a part of the light incident surface. An optical lens having a total reflection surface directed toward the exit surface,
前記光入射面は、開口を前記半導体発光素子側に向けた凹形状で、該凹形状は前記半導体発光素子の光出射面と対向する位置に該半導体発光素子側に上方光入射面と前記上方入射面の縁部に向かって立ち上がる側方光入射面とで構成され、前記上方入射面は前記半導体発光素子の光出射面から上方に出射した光を光学レンズ内に導入し、前記側方光入射面は前記半導体発光素子の光出射面から側方に出射した光を光学レンズ内に導入し、
前記全反射面は、前記半導体発光素子の光出射面の周辺部近傍を焦点とする断面略放物線系の曲面を有し、前記側方光入射面から光学レンズ内に導入された光を光出射面の方向に反射し、
The light incident surface has a concave shape with an opening directed toward the semiconductor light emitting element, and the concave shape is located at a position opposite to the light emitting surface of the semiconductor light emitting element. A side light incident surface rising toward the edge of the incident surface, and the upper incident surface introduces light emitted upward from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens, and the side light The incident surface introduces light emitted laterally from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens,
The total reflection surface has a curved surface having a substantially parabolic cross section whose focal point is near the periphery of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, and emits light introduced into the optical lens from the side light incident surface. Reflected in the direction of the surface,
前記光出射面は、前記上方入射面に対向する位置に設けられ、前記光出射面の中央部に位置し、略回転曲面の一部で構成された凸形状部と、該凸形状部の外周に位置し、前記光学レンズの光軸と略直交する、略平面部とを有しており、
前記上方光入射面の縁部で囲われる面の面積が、前記光入射面の開口部の縁部で囲われる面の面積に比べて小さく、前記側方光入射面は、曲面を有することを特徴とする。
The light exit surface is provided at a position facing the upper entrance surface, is located at the center of the light exit surface, and is formed of a part of a substantially rotating curved surface, and an outer periphery of the projecting portion And has a substantially flat portion that is substantially orthogonal to the optical axis of the optical lens,
The area of the surface surrounded by the edge of the upper light incident surface is smaller than the area of the surface surrounded by the edge of the opening of the light incident surface, and the side light incident surface has a curved surface. Features.
本発明においては、MR−16型LED灯具のようなコンパクトなLED照明装置においても、LEDから放出される光の集光度が高く、照射面の中心光度が高く、さらに、色ムラおよび光度ムラが小さく、照射角度による色ズレが軽減された照明装置及び当該照明装置に用いるレンズを提供することができる。 In the present invention, even in a compact LED lighting device such as an MR-16 type LED lamp, the concentration of light emitted from the LED is high, the central luminous intensity of the irradiated surface is high, and color unevenness and light intensity unevenness are also observed. It is possible to provide a small illumination device in which color deviation due to an irradiation angle is reduced and a lens used in the illumination device.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について、実施例及び変形例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例及び変形例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による照明装置を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、又は省略などを行っており、各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例及び各変形例で用いる様々な数値及び数量は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples and modifications with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the content demonstrated below, In the range which does not change the summary, it can change arbitrarily and can implement. In addition, the drawings used for explaining the embodiments and the modified examples both schematically show the lighting device according to the present invention, and are partially emphasized, enlarged, reduced, or omitted to deepen the understanding. In some cases, it does not accurately represent the scale or shape of each component. Furthermore, the various numerical values and quantities used in the embodiments and the modifications are only examples, and can be variously changed as necessary.
<照明装置のLED光源とレンズ部分の構成>
本発明の照明装置は、半導体発光素子と光学レンズとを具備する照明装置であって、
前記光学レンズは、前記半導体発光素子からの出射光を導入する光入射面と、外部に光を出射する光出射面と、前記光入射面の一部から導入された光を前記光出射面側に向ける全反射面とを有し、
<Configuration of LED light source and lens portion of illumination device>
An illumination device of the present invention is an illumination device comprising a semiconductor light emitting element and an optical lens,
The optical lens includes a light incident surface that introduces light emitted from the semiconductor light emitting element, a light emergent surface that emits light to the outside, and light introduced from a part of the light incident surface. A total reflection surface facing
前記光入射面は、開口を前記半導体発光素子側に向けた凹形状で、該凹形状は前記半導体発光素子の光出射面と対向する位置に該半導体発光素子側に上方光入射面と前記上方入射面の縁部に向かって立ち上がる側方光入射面とで構成され、前記上方入射面は前記半導体発光素子の光出射面から上方に出射した光を光学レンズ内に導入し、前記側方光入射面は前記半導体発光素子の光出射面から側方に出射した光を光学レンズ内に導入し、
前記全反射面は、前記半導体発光素子の光出射面の周辺部近傍を焦点とする断面略放物線系の曲面を有し、前記側方光入射面から光学レンズ内に導入された光を光出射面の方向に反射し、
The light incident surface has a concave shape with an opening directed toward the semiconductor light emitting element, and the concave shape is located at a position opposite to the light emitting surface of the semiconductor light emitting element. A side light incident surface rising toward the edge of the incident surface, and the upper incident surface introduces light emitted upward from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens, and the side light The incident surface introduces light emitted laterally from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens,
The total reflection surface has a curved surface having a substantially parabolic cross section whose focal point is near the periphery of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, and emits light introduced into the optical lens from the side light incident surface. Reflected in the direction of the surface,
前記光出射面は、前記上方入射面に対向する位置に設けられ、前記光出射面の中央部に位置し、前記光学レンズの光軸と略直交する、略回転曲面の一部で構成された凸形状部と、該凸形状部の外周に位置し、前記光学レンズの光軸と略直交する、略平面部とを有しており、
前記上方光入射面の縁部で囲われる面の面積が、前記光入射面の開口部の縁部で囲われる面の面積に比べて小さく、前記側方光入射面は、曲面を有する照明装置である。
The light exit surface is provided at a position facing the upper entrance surface, is located at the center of the light exit surface, and is configured by a part of a substantially rotating curved surface that is substantially orthogonal to the optical axis of the optical lens. A convex portion, and a substantially flat portion located on the outer periphery of the convex portion and substantially orthogonal to the optical axis of the optical lens;
The area of the surface surrounded by the edge of the upper light incident surface is smaller than the area of the surface surrounded by the edge of the opening of the light incident surface, and the side light incident surface has a curved surface. It is.
図1は、本発明の実施形態に係る照明装置を、光軸を含む平面によって切断した場合のLED光源(半導体発光素子)20とレンズ30の関係を示す断面図である。照明装置は、少なくともLED光源20とレンズ30とを備えている。後述のとおり、レンズ30は
、その光軸を中心にした回転体形状を成し、光入射面31、光出射面32及び光全反射側面33を備えた構造を有している。また、レンズ30の光入射面31の形状は、レンズ30の光軸に対して対称な形状となるように設けられており、1つの凹部をなしている。また、レンズ30の入射面31は、LED光源20に対向する上方光入射面31aと、その周囲を囲む側方入射面31bとからなり、上方入射面31aは略平面又は凸レンズの形状をとる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a relationship between an LED light source (semiconductor light emitting element) 20 and a
<LED光源20>
(LED光源20の構成)
LED光源20には、例えば、LEDチップをモジュール基板上に実装することにより、LED発光モジュールとしたものを用いることができる。この場合、モジュール基板の中央部にLEDチップを集約配置し、蛍光体層(波長変換部材)で被覆した、ワンコア型の(単一の連続した発光面を有する)半導体発光モジュールとすることが好ましい。このようなワンコアのLED光源を採用することで、LED照明装置全体として点光源に近い、単一の面光源とすることができる。また、このようなワンコア型のLED光源を採用することで、マルチシャドウを有効に解消又は緩和することができ、光ムラの少ない均一で安定した照明効果を実現することができる。また、マルチコア型の半導体発光モジュールにおいても、本願発明のような集光性にすぐれた光学レンズを使用することにより、簡便な生産方法により点光源に近い、マルチシャドウを抑制したLED照明装置を作成することができる。
<
(Configuration of LED light source 20)
As the
LEDチップを実装するためのモジュール基板としては、例えば、熱伝導性が良好なアルミニウム等の金属材料、或いは絶縁材料等により形成されたメタルベース基板が好適に用いられる。
LED光源20には、例えば、1又は複数の近紫外又は紫色LEDチップをモジュール基板の実装面に設けた配線上に直接実装するチップ・オン・ボード構造としたものを用いることができ、近紫外又は紫色LEDチップにより励起されて発光する青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体が混ぜ込まれた透光性樹脂によってポッティング等されることにより構成されていてもよい。また、チップ上に直接蛍光体層を形成した白色半導体発光素子を基板上に、例えば、フリップ・チップ・ボンディングにより直接実装することにより構成されていてもよい。なお、LEDチップは、近紫外又は紫色LEDチップのみならず、青色LEDチップ等の種々のLEDチップを用いることができ、用いるLEDチップに応じて種々の蛍光体を選択することができる。また、LEDチップ作成に用いる半導体基板には、発光層を構成する半導体材料と、格子定数や熱膨張係数等が同等か又は近い材料を用いることが好ましく、例えば、発光層に窒化物半導体を用い、基板に窒化物半導体、炭化珪素、又はサファイアを用いることが好ましい。中でも、GaN基板は、発光層を構成する半導体材料がGa含有窒化物半導体である場合に、格子定数及び熱膨張係数がほぼ等しいので、基板と半導体発光層の間のミスマッチがほとんどなく、発光効率の点でも耐久性の点でも、特に好ましい。このような基板を用いたLEDチップを適用した場合、LEDチップに大電流を投入しても、発熱による熱劣化が少なく、長寿命でかつ大光束のLED照明を実現することができる。
As the module substrate for mounting the LED chip, for example, a metal base substrate formed of a metal material such as aluminum having good thermal conductivity or an insulating material is preferably used.
As the
これらのLEDチップを構成する材料は、LED照明装置の目的や用途に応じて、公知の材料を適宜選択することができ、公知の方法でLEDチップを製造することができる。
なお、LED光源20には、前記のチップ・オン・ボード構造を用いる代わりに、パッケージ構造を採用することもでき、種々の形態に適用することができる。また、LED光源20には、複数のLEDチップを基板上に分散して設けることもできる。
As materials constituting these LED chips, known materials can be appropriately selected according to the purpose and application of the LED lighting device, and the LED chips can be manufactured by a known method.
The
(LED光源の発光面の最大径Eについて)
本発明において、LED光源の発光面の最大径Eとは、本発明のLED光源を単一の光
源とみなした場合の発光面の最大径Eを意味する。すなわち、例えば、ワンコア(1粒)型のLED発光モジュールであるようなLED光源の場合は、そのワンコアのLED光源の発光面の端から端までの距離のうち最大の距離を最大径Eとする。また、複数のLED発光モジュールを単に基板上に分散して設けた場合は、最も離れて存在するLED発光モジュールの発光面の外側の端から端までの距離を最大径Eとする。
Eは、通常300μm〜10mmであり、500μm以上であることが好ましく、1mm以上であることがより好ましく、3mm以上であることがさらに好ましい。また、Eは、9mm以下であることが好ましく、8mm以下であることがより好ましく、7mm以下であることがさらに好ましい。
(About the maximum diameter E of the light emitting surface of the LED light source)
In the present invention, the maximum diameter E of the light emitting surface of the LED light source means the maximum diameter E of the light emitting surface when the LED light source of the present invention is regarded as a single light source. That is, for example, in the case of an LED light source that is a one-core (one grain) type LED light emitting module, the maximum distance E is the maximum distance among the distances from the end of the light emitting surface of the one-core LED light source. . Further, when a plurality of LED light emitting modules are simply provided on the substrate, the maximum diameter E is the distance from the outer end to the end of the light emitting surface of the LED light emitting module that is farthest away.
E is usually 300 μm to 10 mm, preferably 500 μm or more, more preferably 1 mm or more, and further preferably 3 mm or more. E is preferably 9 mm or less, more preferably 8 mm or less, and even more preferably 7 mm or less.
<レンズ30>
(レンズ30の構成)
本発明において、レンズは、前記半導体発光素子からの出射光を導入する光入射面と、外部に光を出射する光出射面と、前記光入射面の一部から導入された光を前記光出射面側に向ける全反射面とを有する光学レンズであって、
前記光入射面は、開口を前記半導体発光素子側に向けた凹形状で、該凹形状は前記半導体発光素子の光出射面と対向する位置に該半導体発光素子側に上方光入射面と前記上方入射面の縁部に向かって立ち上がる側方光入射面とで構成され、前記上方入射面は前記半導体発光素子の光出射面から上方に出射した光を光学レンズ内に導入し、前記側方光入射面は前記半導体発光素子の光出射面から側方に出射した光を光学レンズ内に導入し、
<
(Configuration of lens 30)
In the present invention, the lens includes a light incident surface for introducing light emitted from the semiconductor light emitting element, a light emission surface for emitting light to the outside, and light emitted from a part of the light incident surface. An optical lens having a total reflection surface facing the surface,
The light incident surface has a concave shape with an opening directed toward the semiconductor light emitting element, and the concave shape is located at a position opposite to the light emitting surface of the semiconductor light emitting element. A side light incident surface rising toward the edge of the incident surface, and the upper incident surface introduces light emitted upward from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens, and the side light The incident surface introduces light emitted laterally from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens,
前記全反射面は、前記半導体発光素子の光出射面の周辺部近傍を焦点とする断面略放物線系の曲面を有し、前記側方光入射面から光学レンズ内に導入された光を光出射面の方向に反射し、
前記光出射面は、前記上方入射面に対向する位置に設けられ、前記光出射面の中央部に位置し、前記光軸と略直交する、略回転曲面の一部で構成された凸形状部と、該凸形状部の外周に位置し、前記光軸と略直交する、略平面部とを有しており、
前記上方光入射面の縁部で囲われる面の面積が、前記光入射面の開口部の縁部で囲われる面の面積に比べて小さく、前記側方光入射面は、曲面を有することを特徴とする。
The total reflection surface has a curved surface having a substantially parabolic cross section whose focal point is near the periphery of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, and emits light introduced into the optical lens from the side light incident surface. Reflected in the direction of the surface,
The light exit surface is provided at a position facing the upper entrance surface, is located at the center of the light exit surface, and is a convex portion that is formed by a part of a substantially rotating curved surface that is substantially orthogonal to the optical axis. And a substantially flat portion that is located on the outer periphery of the convex portion and is substantially orthogonal to the optical axis,
The area of the surface surrounded by the edge of the upper light incident surface is smaller than the area of the surface surrounded by the edge of the opening of the light incident surface, and the side light incident surface has a curved surface. Features.
図1は、本発明の実施形態に係る照明装置の概略を示す断面図であり、図1には、光軸を含む平面によってレンズ30を切断した場合の断面図が記載されている。また、図2〜図4は、本発明の実施形態に係る照明装置を構成するレンズの側面図、正面図及び斜視図である。
レンズ30は、その光軸を中心にした回転体形状を成し、入射面31、出射面32及び反射側面33を備えた構造を有している。上記回転体形状は、レンズ全体として、実質的に対称な回転体形状であることを意味し、集光機能に影響しない程度の部材の追加や加工変形を施したものであっても、本発明の回転体形状に含むものとする。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an illumination apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cross-sectional view when a
The
レンズ30の入射面31の形状は、レンズ30の光軸に対して対称な形状となるように設けられており、1つの凹部をなしている(図1、図4参照)。また、レンズ30の入射面31は、LED光源20に対向する上方入射面31aと、その周囲を囲む側方入射面31bとからなり、上方入射面31aは凸レンズを構成する。
本発明の実施形態では、LED光源20から出射された光は、凸形状を有するレンズ30の上方入射面31aで屈折し、前記の光軸方向に集光され、レンズ30の出射面32から外部に出射される。また、レンズ30の上方入射面31a又は側方入射面31bから入射した光の一部は、レンズ30内部の反射側面33によって全反射され、前記の光軸方向に集光されて、レンズ30の出射面32から外部に出射される。
The shape of the
In the embodiment of the present invention, the light emitted from the LED
なお、レンズ30に入射した光のごく一部は、出射面32以外の部分(例えば、反射側
面33やつば部35)から漏れ出す場合がある。
本発明において、レンズ30の側方入射面31bの形状は、光軸を含む平面によってレンズ30を切断した場合の断面において、すなわち、図1の断面図において、曲面を有する形状であることが好ましい。また、側方入射面31bの形状は、球面の形状の一部であることが更に好ましく、半球面の形状の一部であることが特に好ましい。側方入射面31bを上記の形状とすることにより、レンズ30からの出射光の放射角(ビームアングル)を十分に小さくでき、かつ、レンズ30の出射面32の直上に向けて出射される光の光量十分に確保する(光取り出し効率を高くする)ための、上方入射面31aの最大径(凸レンズ径)の設計マージンを広くすることができ、レンズ等を量産する際の歩留まりを向上することができる。また、側方入射面31bを上記の形状とすることにより、光ムラが少なく均一で安定した照明効果を実現することができる。
Note that a small part of the light incident on the
In the present invention, the shape of the
本発明において、レンズの光入射面の開口部の縁部から前記光出射面の凸形状部の頂点までの距離とする光学レンズの高さ(H)と、前記光出射面の略平面部の最外径(W)とが、下記一般式(2)を満たすことが好ましい(図1参照)。このようなレンズを採用することにより、MR−11,MR−16等の照明装置の規格に応じたコンパクトな照明装置を実現化することが可能となる。 In the present invention, the height (H) of the optical lens, which is the distance from the edge of the opening of the light incident surface of the lens to the apex of the convex portion of the light exit surface, and the substantially flat portion of the light exit surface The outermost diameter (W) preferably satisfies the following general formula (2) (see FIG. 1). By adopting such a lens, it is possible to realize a compact illumination device that complies with the standards of illumination devices such as MR-11, MR-16, and the like.
0.2 ≦ H/W ≦ 0.8 (2)
また、レンズの光出射面の外径は、10mm以上、100mm以下であることが好ましい。さらに、レンズの光出射面の凸形状部の外径は、3mm以上、50mm以下であることが好ましく、13mm以下であることがさらに好ましい。
レンズ30の材質については、本発明の目的を達成しうる限り特に限定されないが、プラスチックを好適に用いることができる。具体的には、アクリル、環状ポリオレフィン及びポリカーボネート等の熱可塑性プラスチック、光硬化性プラスチック、UV硬化性プラスチックなどを用いることができる。このうち、製造コストの低減の観点から、射出成形によって製造することが可能な、アクリル、環状ポリオレフィン及びポリカーボネート等の熱可塑性プラスチックを好適に用いることができ、中でもポリカーボネートが特に好ましい。
0.2 ≦ H / W ≦ 0.8 (2)
The outer diameter of the light exit surface of the lens is preferably 10 mm or more and 100 mm or less. Furthermore, the outer diameter of the convex portion of the light exit surface of the lens is preferably 3 mm or more and 50 mm or less, and more preferably 13 mm or less.
The material of the
(上方入射面の最大径Lについて)
本発明において、上方入射面の最大径Lとは、本発明のLED光源を単一の光源とみなした場合の発光面と対向して存在する、レンズ30の一部であって、凸レンズを構成する上方入射面31aの最大径Lを意味する。
Lは、通常300μm〜12mmであり、500μm以上がであることが好ましく、1mm以上であることがより好ましく、3mm以上であることがさらに好ましい。また、Lは、10mm以下であることが好ましく、8mm以下であることがより好ましく、7mm以下であることがさらに好ましい。
(About the maximum diameter L of the upper incident surface)
In the present invention, the maximum diameter L of the upper incident surface is a part of the
L is usually 300 μm to 12 mm, preferably 500 μm or more, more preferably 1 mm or more, and further preferably 3 mm or more. L is preferably 10 mm or less, more preferably 8 mm or less, and even more preferably 7 mm or less.
(LED光源の発光面の最大径Eと、上方入射面の最大径Lとの比率(E/L)について)
本発明において、E/Lは、0.4以上であることが好ましく、0.6以上であることがより好ましく、0.8以上であることが更に好ましく、0.85以上であることがより更に好ましく、0.90以上であることがさらに好ましい。また、E/Lは、1.2以下であることが好ましく、1.15以下であることがより好ましく、1.10以下であることがさらに好ましい。E/Lをこのように特定の範囲に制御することにより、レンズ30からの出射光の放射角(ビームアングル)を十分に小さくでき、かつ、レンズ30の出射面32の直上に向けて出射される光の光量を十分に確保すること(光取り出し効率を高くすること)ができる。
(About the ratio (E / L) between the maximum diameter E of the light emitting surface of the LED light source and the maximum diameter L of the upper incident surface)
In the present invention, E / L is preferably 0.4 or more, more preferably 0.6 or more, still more preferably 0.8 or more, and more preferably 0.85 or more. More preferably, it is 0.90 or more. Further, E / L is preferably 1.2 or less, more preferably 1.15 or less, and further preferably 1.10 or less. By controlling the E / L within a specific range in this way, the emission angle (beam angle) of the light emitted from the
<照明装置の全体構成>
実施形態に係る照明装置は、光源として、半導体発光装置(LED)を備えたLED灯具であり、その筐体は、JIS(日本工業規格)等の標準規格によって制定されている規格サイズに適合するように構成されている。ここでは、まず図4を参照して、本実施形態に係る照明装置1を、約50mmの外径を有するMR16型ハロゲン電球に代替可能なMR16型LED灯具1として構成する例について説明する。
<Overall configuration of lighting device>
The illumination device according to the embodiment is an LED lamp provided with a semiconductor light emitting device (LED) as a light source, and its housing conforms to a standard size established by a standard such as JIS (Japanese Industrial Standard). It is configured as follows. Here, with reference to FIG. 4, the example which comprises the illuminating
図4は、本実施形態に係るMR16型LED灯具1の分解斜視図である。MR16型LED灯具1は、LEDモジュール2と、レンズ16、筐体5等を有する。本明細書においては、レンズ16が設けられている側を照明装置1(MR16型LED灯具1A)の「前方」として定義する。LEDモジュール2は、光源としてのLED、当該LEDを実装するモジュール基板14を有しており、モジュール基板14の中央部にLED12を配置した。レンズは、ワンコア型レンズ(ワンコア型集光光学部品)16であり、その焦点位置にLED12が配置されている。このように配置することにより、LED12から放出される光は指向性の高い(配光角の狭い)光とすることがでる。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the MR16
次に、図2を参照しつつ、ワンコア型レンズ16について説明する。図3−(1)は、本実施例の照明装置1を構成するLEDモジュール2のレンズ16の正面図である。また、図3−(2)は、本実施例の照明装置1を構成するLEDモジュール2の第1レンズ16の側面図である。更に、図3−(3)は、図3−(1)の線X−Xに沿ったレンズ16の断面図である。
Next, the one-
図3から分かるように、レンズ16は、全体として略放物線が光軸を中心線として回転した回転体の形状を有し、光出射面16a側は平面である。また、図2−(4)に示すように、レンズ16は、光入射面16b側に開口16cが形成されている。そして、開口16cの底面は、凸レンズを形成するように、光入射面16b側に向けて突出している。発光体部14及び光学体部16を接合した状態のLEDモジュール2においては、レンズ16の開口16c部分に対向するように、LED12が配置されることになる。LED12を、上記放物線の焦点位置に配置することにより、狭角の光を放出することができる。
As can be seen from FIG. 3, the
レンズ16の光出射面16aは、前記上方入射面に対向する位置に設けられ、前記光出射面の中央部に位置し、前記光軸と略直交する、略回転曲面の一部で構成された凸形状部と、該凸形状部の外周に位置し、前記光軸と略直交する、略平面部とを有している。また、モジュール基板14に実装されたLEDが複数ある場合には、それらのLEDと対向する位置に設けられると共に、その凹部16cに複数のLED12群を収容することで、レンズと複数のLED12群とが干渉することを抑制している。なお、レンズの形状、大きさ、材質等は、適宜変更することができる。
The
レンズホルダは、内部にレンズ16を保持可能な略円筒形状を有するホルダ本体を有する。ホルダ本体の内径は、レンズの外径と等しく、レンズ16を保持部に嵌め込むことで、レンズホルダはレンズを保持することができる。レンズホルダは、透光性を有し、例えば、透明樹脂によって形成されている。レンズホルダは、更に、ホルダ本体から下方に向かって伸びるように突出した一組の突出腕部を備えている。また、突出腕部の先端には、鉤状の連結爪が形成されている。
The lens holder has a holder body having a substantially cylindrical shape capable of holding the
筐体5は、MR16型LED灯具1の筐体(ハウジング)であり、LEDモジュール2、レンズモジュール等を収容する。また、筐体5は、LED12が発する熱を放熱するヒートシンクを少なくとも一部に有している。具体的には、筐体5は、LED12が発する熱を放熱するヒートシンク8と、LEDモジュール2におけるLED12への駆動電力を電源から供給する電源用の回路基板10を収容するドライバハウジング9と、を有してい
る。
The housing 5 is a housing (housing) of the MR16
ドライバハウジング9の材料には、種々の樹脂、セラミック等の無機材料、アルミ等の金属を適用することができ、また、これらの材料を併用してドライバハウジング9を構成してもよい。本実施形態では、ドライバハウジング9にPBT(polybutylene terephthalate)を用いているが、これには限られない。また、ドライバハウジング9の材質としては、導電性を持たない樹脂系材料が好ましい。ドライバハウジング9は、回路基板6を収容する基板収容部と、この基板収容部の後方に連設された導線押さえ装着部を備える。基板収容部には、ネジ等の締結具を螺合可能な一組の固定部を有している。 As the material of the driver housing 9, various resins, inorganic materials such as ceramics, and metals such as aluminum can be applied. The driver housing 9 may be configured by using these materials in combination. In the present embodiment, PBT (polybutylene terephthalate) is used for the driver housing 9, but is not limited thereto. In addition, the material of the driver housing 9 is preferably a resin-based material having no conductivity. The driver housing 9 includes a board housing portion that houses the circuit board 6 and a conductor pressing attachment portion that is connected to the rear of the board housing portion. The substrate housing portion has a set of fixing portions to which a fastener such as a screw can be screwed.
図4に示すように、ドライバハウジング9の導線押さえ装着部には、導線押さえ部材が装着される。導線押さえ部材11は、絶縁部材によって形成されている。また、導線押さえ部材には、その厚さ方向に一組のピン挿通孔が穿設されている。このピン挿通孔には、回路基板10に設けられる口金の口金ピンが挿通されるようになっている。更に、導線押さえ部材11は、ドライバハウジング9の導線押さえ装着部側に設けられた係止部に係止される係止爪を有している(図4参照)。MR16型LED灯具1の組み立て時において、ドライバハウジング9の基板収容部に回路基板10を収容すると共に、口金ピンを導線押さえ部材11のピン挿通孔に挿通させる。そして、導線押さえ部材11の係止爪を導線押さえ装着部の係止部に引っ掛けることで、ドライバハウジング9に対して導線押さえ部材11を装着することができる。なお、導線押さえ部材11のピン挿通孔を通じて外部に突出する口金ピンは、図示しないソケットに差し込み、接続することができる。これにより、外部電源から回路基板10に電力を供給することができる。
As shown in FIG. 4, a conductor pressing member is mounted on the conductor pressing mounting portion of the driver housing 9. The conducting
<照明装置から出射される光のシミュレーション>
図1及び図2に示されるLED光源(半導体発光素子)とレンズを備えた照明装置において、出射光の放射角(ビーム・アングル)と、光軸上中心光度を解析するため、Lambda Research社製TracePro ver.7.2.7を用いてシミュレ
ーションの計算を行った。なお、光の波長を550nmとしてシミュレーションを行った。
<Simulation of light emitted from lighting device>
In the illuminating device including the LED light source (semiconductor light emitting element) and the lens shown in FIGS. 1 and 2, Lambda Research Co., Ltd. is used to analyze the emission angle (beam angle) of the emitted light and the central luminous intensity on the optical axis. TracePro ver. The simulation was calculated using 7.2.7. The simulation was performed with the wavelength of light set at 550 nm.
(条件)
LED光源を、直径5mmの円柱状の物体とみなし、円盤面全体から均一にLambertianに光が出射するものとした。また、出射光の全光束を400lmとし、100万本の光線が飛び出すものとして計算した。なお、LED光源を構成する材料や、その表面に関するパラメータについては、計算上の定義を行わず、光学的に空気と同等の挙動を示すものとして計算した。
シミュレーションする照明装置に用いるレンズの構成は表1に示すとおりである。
(conditions)
The LED light source was regarded as a cylindrical object having a diameter of 5 mm, and light was uniformly emitted from the entire disk surface in a Lambertian manner. In addition, the calculation was made assuming that the total luminous flux of the emitted light is 400 lm and 1 million light beams are emitted. In addition, about the material which comprises an LED light source, and the parameter regarding the surface, it calculated as what shows a behavior equivalent to air optically without performing calculation definition.
Table 1 shows the configuration of lenses used in the lighting device to be simulated.
レンズのサイズは、高さ10mm(光軸方向、光出射面凸レンズ無しの寸法)で最大直径20mm(光軸と垂直方向)とし、レンズを構成する材料をポリカーボネートとみなして計算した(当該ポリカーボネートについて、546nmの光に対する屈折率nを1.591として計算した)。 The size of the lens was calculated assuming that the height was 10 mm (optical axis direction, dimension without the convex lens on the light exit surface) and the maximum diameter was 20 mm (perpendicular to the optical axis), and the material constituting the lens was regarded as polycarbonate. The refractive index n for light of 546 nm was calculated as 1.591).
レンズの凹部の形状は、側方入射面が半球面の場合、径を直径6.1mmとして側方入射面がR3.05mmの半球面になるようにした。この場合に、LED光源の発光面の中心が、上記半球の中心と一致するようにLED光源を配置した。また、上方入射面の直径は4.6mmとし、計算を行った。側方入射面が円錐台面の場合、発光素子側の径を直径6.1mm、上方入射面側の径を5.8mm、高さ2.6mmの円錐台形状として、計算を行った。 The concave shape of the lens was such that when the side incident surface was a hemispherical surface, the diameter was 6.1 mm and the side incident surface was a hemispherical surface of R3.05 mm. In this case, the LED light source was arranged so that the center of the light emitting surface of the LED light source coincided with the center of the hemisphere. In addition, the calculation was performed with the diameter of the upper incident surface being 4.6 mm. In the case where the side incident surface is a truncated cone surface, the calculation was performed assuming that the diameter on the light emitting element side is 6.1 mm, the diameter on the upper incident surface side is 5.8 mm, and the height is 2.6 mm.
光出射面上の凸レンズは、半径8mmの曲率を持ち、高さ約0.81mmの部分球を、光軸が中心をとおるように設置した。
上述の条件において、前記E/Lの値は、実施例及び比較例1,2共に、1.09である。また、前記H/Wの値は、実施例及び比較例2においては、0.54であり、比較例1においては、0.50である。
(評価結果)
測定の結果、中心光度および、中心光度に対して光度が半分になる角度(全角)を1/2ビーム角として、評価した。
The convex lens on the light exit surface is a partial sphere having a radius of 8 mm and a height of about 0.81 mm so that the optical axis is centered.
Under the above-mentioned conditions, the value of E / L is 1.09 for both the example and the comparative examples 1 and 2. The value of H / W is 0.54 in Example and Comparative Example 2, and is 0.50 in Comparative Example 1.
(Evaluation results)
As a result of the measurement, the central luminous intensity and the angle (full angle) at which the luminous intensity becomes half with respect to the central luminous intensity were evaluated as a 1/2 beam angle.
実施例(光出射面に凸レンズあり、側方入射面は半球面)では中心光度が1552cdと高い値を示しているのに対し、1/2ビーム角が実施例と同程度に狭い、比較例1(光出射面に凸レンズなし、側方入射面は半球面)においては、中心光度が1417cdと実施例に比べ、135cdも低い値となった。これは、実施例においては、光出射面に設置された凸レンズが、上方入光面を経由して入射した光を光軸方向に集光していることを表している。反対に、光出射面に凸レンズを設置しなかった比較例1は、上方入光面を経由して光出射面を出た光は、Lambertianのまま広い配光角で放射されるため、中心光度が低い値となった。 In the example (having a convex lens on the light exit surface and the hemispherical side entrance surface), the central luminous intensity is as high as 1552 cd, whereas the 1/2 beam angle is as narrow as the example. In the case of 1 (no convex lens on the light exit surface and the side entrance surface is a hemispherical surface), the central luminous intensity is 1417 cd, which is 135 cd, which is lower than that of the example. This indicates that, in the embodiment, the convex lens installed on the light exit surface condenses the light incident via the upper light incident surface in the optical axis direction. On the other hand, in Comparative Example 1 in which no convex lens was installed on the light exit surface, the light exiting the light exit surface via the upper light entrance surface is radiated with a wide light distribution angle while being Lambertian. Became a low value.
また、比較例2(光出射面に凸レンズあり、側方入射面は円錐台面)に関しては、側方入射面を経由して、全反射面で集光される光の集光効率が、側方入射面を半球面にした実施例に対し悪いため、1/2ビーム角が大きくなり、中心光度が低下している。
以上のことから、本実施例に係る照明装置は、簡易な構成でハロゲン電球の代替として使用できる。
Further, in Comparative Example 2 (the light exit surface has a convex lens and the side incident surface is a truncated cone surface), the light collection efficiency of the light collected by the total reflection surface via the side incident surface is Since the incident surface is worse than the hemispherical embodiment, the 1/2 beam angle is increased and the central luminous intensity is decreased.
From the above, the lighting device according to the present embodiment can be used as a substitute for a halogen bulb with a simple configuration.
そして、本実施例に係る照明装置1は、上述した効果を奏することが可能であるため、スポットライト、ハロゲン電球、及び白熱電球等の様々な一般照明装置に適用することができる。
And since the illuminating
1 照明装置(MR16型LED灯具)
2 LEDモジュール
5 筐体
6 外枠
7 固定部材
8 ヒートシンク
9 ドライバハウジング
10 ドライバ(回路基板)
11 導線押さえ部材
12、20 LED光源(半導体発光素子)
14 基板(モジュール基板)
16、30 レンズ
17 熱伝導シート
31 光入射面
31a 上方光入射面
31b 側方光入射面
32 光出射面
32a 光出射面凸形状部
32b 光出射面平面部
33 光全反射側面
35 つば部
36 固定部
1 Lighting device (MR16 type LED lamp)
2 LED module 5 Housing 6
11
14 Substrate (module substrate)
16, 30
Claims (10)
前記光学レンズは、前記半導体発光素子からの出射光を導入する光入射面と、外部に光を出射する光出射面と、前記光入射面の一部から導入された光を前記光出射面側に向ける全反射面とを有し、
前記光入射面は、開口を前記半導体発光素子側に向けた凹形状で、該凹形状は前記半導体発光素子の光出射面と対向する位置に該半導体発光素子側に上方光入射面と前記上方入射面の縁部に向かって立ち上がる側方光入射面とで構成され、前記上方入射面は前記半導体発光素子の光出射面から上方に出射した光を光学レンズ内に導入し、前記側方光入射面は前記半導体発光素子の光出射面から側方に出射した光を光学レンズ内に導入し、
前記全反射面は、前記半導体発光素子の光出射面の周辺部近傍を焦点とする断面略放物線系の曲面を有し、前記側方光入射面から光学レンズ内に導入された光を光出射面の方向に反射し、
前記光出射面は、前記上方入射面に対向する位置に設けられ、前記光出射面の中央部に位置し、略回転曲面の一部で構成された凸形状部と、該凸形状部の外周に位置し、前記光学レンズの光軸と略直交する、略平面部とを有しており、
前記上方光入射面の縁部で囲われる面の面積が、前記光入射面の開口部の縁部で囲われる面の面積に比べて小さく、前記側方光入射面は、曲面を有する照明装置。 An illumination device comprising a semiconductor light emitting element and an optical lens,
The optical lens includes a light incident surface that introduces light emitted from the semiconductor light emitting element, a light emergent surface that emits light to the outside, and light introduced from a part of the light incident surface. A total reflection surface facing
The light incident surface has a concave shape with an opening directed toward the semiconductor light emitting element, and the concave shape is located at a position opposite to the light emitting surface of the semiconductor light emitting element. A side light incident surface rising toward the edge of the incident surface, and the upper incident surface introduces light emitted upward from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens, and the side light The incident surface introduces light emitted laterally from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens,
The total reflection surface has a curved surface having a substantially parabolic cross section whose focal point is near the periphery of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, and emits light introduced into the optical lens from the side light incident surface. Reflected in the direction of the surface,
The light exit surface is provided at a position facing the upper entrance surface, is located at the center of the light exit surface, and is formed of a part of a substantially rotating curved surface, and an outer periphery of the projecting portion And has a substantially flat portion that is substantially orthogonal to the optical axis of the optical lens,
The area of the surface surrounded by the edge of the upper light incident surface is smaller than the area of the surface surrounded by the edge of the opening of the light incident surface, and the side light incident surface has a curved surface. .
0.4 ≦ E/L ≦ 1.2 (1) The illumination according to any one of claims 1 to 4, wherein when the maximum diameter of the light emitting surface of the light source is E and the outermost diameter of the upper light incident surface is L, the following general formula (1) is satisfied. apparatus.
0.4 ≦ E / L ≦ 1.2 (1)
0.2 ≦ H/W ≦ 0.8 (2) The height (H) of the optical lens as the distance from the edge of the opening of the light incident surface to the apex of the convex portion of the light output surface, and the outermost diameter (W) of the substantially flat portion of the light output surface ) Satisfy | fills following General formula (2), The illuminating device of any one of Claims 1-5.
0.2 ≦ H / W ≦ 0.8 (2)
前記光入射面は、開口を前記半導体発光素子側に向けた凹形状で、該凹形状は前記半導
体発光素子の光出射面と対向する位置に該半導体発光素子側に上方光入射面と前記上方入射面の縁部に向かって立ち上がる側方光入射面とで構成され、前記上方入射面は前記半導体発光素子の光出射面から上方に出射した光を光学レンズ内に導入し、前記側方光入射面は前記半導体発光素子の光出射面から側方に出射した光を光学レンズ内に導入し、
前記全反射面は、前記半導体発光素子の光出射面の周辺部近傍を焦点とする断面略放物線系の曲面を有し、前記側方光入射面から光学レンズ内に導入された光を光出射面の方向に反射し、
前記光出射面は、前記上方入射面に対向する位置に設けられ、前記光出射面の中央部に位置し、略回転曲面の一部で構成された凸形状部と、該凸形状部の外周に位置し、前記光学レンズの光軸と略直交する、略平面部とを有しており、
前記上方光入射面の縁部で囲われる面の面積が、前記光入射面の開口部の縁部で囲われる面の面積に比べて小さく、前記側方光入射面は、曲面を有する光学レンズ。 A light incident surface for introducing light emitted from the semiconductor light emitting element, a light emission surface for emitting light to the outside, and a total reflection surface for directing light introduced from a part of the light incident surface toward the light emission surface An optical lens having
The light incident surface has a concave shape with an opening directed toward the semiconductor light emitting element, and the concave shape is located at a position opposite to the light emitting surface of the semiconductor light emitting element. A side light incident surface rising toward the edge of the incident surface, and the upper incident surface introduces light emitted upward from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens, and the side light The incident surface introduces light emitted laterally from the light emitting surface of the semiconductor light emitting element into the optical lens,
The total reflection surface has a curved surface having a substantially parabolic cross section whose focal point is near the periphery of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, and emits light introduced into the optical lens from the side light incident surface. Reflected in the direction of the surface,
The light exit surface is provided at a position facing the upper entrance surface, is located at the center of the light exit surface, and is formed of a part of a substantially rotating curved surface, and an outer periphery of the projecting portion And has a substantially flat portion that is substantially orthogonal to the optical axis of the optical lens,
The area of the surface surrounded by the edge of the upper light incident surface is smaller than the area of the surface surrounded by the edge of the opening of the light incident surface, and the side light incident surface has a curved surface. .
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