JP2016095954A - Ｌｅｄ用配光制御レンズ、それを利用した光源モジュールおよびトンネル用照明灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】より正確な配光制御を実現化すると共に、灯具筐体の小型・軽量化を進め、一段と経済的に製造、設置可能であり、さらに効率的な点検および整備を実現化し、格段の高輝度を達成可能とする新たな照明用灯具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ光源面Ｓに垂直に仮定した面対称仮想鏡面Ｙ−Ｚを境に、光源面Ｓが発する光束を概略Ｖ字形に分岐状拡散可能な面対称曲面形とした凹面形入射双面１０を設け、面対称仮想鏡面Ｙ−Ｚを境に、光源面Ｓ光束Ｌを概略Ｖ字形に分岐状拡散、且つＶ字形の双方夫々を収束可能な面対称曲面形とした凸面形出射双面１１を設け、凹面形入射双面１０外周縁から凸面形出射双面１１外周縁までの周壁面には、光源面Ｓから垂直方向に遠ざかるに従い、面対称仮想鏡面Ｙ−Ｚから遠ざかる面対称曲面形とした周壁凸面形出射双面１２を設けてなるＬＥＤ用配光制御レンズ１である。
【選択図】図１

Description

この発明は、照明装置技術に関連するものであり、特に、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)に利用するＬＥＤ用配光制御レンズ、およびそれを利用した光源モジュールおよびトンネル用照明灯具を製造、提供する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。

（着目点）
ＬＥＤ(Light Emitting Diode)照明技術は、照明環境を維持・向上しつつ、消費電力・照明コストの節減を可能にするものとして、近年、多方面において急速に普及し、その有効性が確認され、省電力化および維持経費の削減を目的とした道路・トンネル用照明などへの導入が広く進められてきているが、特に、トンネル照明は、基本照明、入口部照明、出口部照明、および特殊構造部照明（分合流部、非常駐車帯、歩道部等）があり、入口部および出口部の照明は、高い野外輝度から基本照明までの境界部、移行部、緩和部の領域を設定して基本部の１０倍程度の設計路面輝度を必要とし、そのために照明灯具もより大きな定格光束が必須となり、こうした要求性能を満たすため、より高輝度のＬＥＤを搭載し、且つＬＥＤ搭載数を増加するなどして照明灯具の照明性能を大幅に高めたものとする必要があり、それを実現化するには、灯具筐体内ＬＥＤ配置の自由度や、放熱・冷却性能をより高める必要から、基本照明用の外、入口部照明用、出口部照明用、および特殊構造部照明用など、用途に応じてＬＥＤの搭載数を増減したり、各ＬＥＤの搭載姿勢を個別に設定したりするなどしなければならず、ＬＥＤ個々の支持姿勢を細かく角度設定可能とするよう複数種類のスペーサーを設けるなど、構造が複雑化してしまって、多数の部品を準備する必要があり、製造コストや販売・設置価格、メンテナンスコストの高騰を招く虞があった。

（従来の技術）
こうした状況を反映し、その打開策となるような提案も、これまでに散見されない訳ではない。
例えば、下記の特許文献１（１）に提案されているものに代表されるように、トンネル側壁などに固定する器具取付け面に対して組込み可能とした基台に、所定角度に傾斜させた搭載面を設け、該搭載面に対し、ＬＥＤおよび光学レンズを有する光源部を設け、当該器具取付け面に対し、該搭載面に平行な姿勢となる透光性部材で開口部を閉塞した器具本体を装着し、当該器具取付け面をトンネルの側壁に取り付け、先行車の背面を積極的に照明し、効果的にプロビーム照明を行なえるようにしたものや、同特許文献１（２）および同文献１（３）に見られるような、ＬＥＤ光源ユニットに対峙するようレンズ素子部を設け、該レンズ素子部入射側レンズカットに断面三角状のプリズム群を設け、出射側レンズカットに凸状プリズムを設け、前記プリズム群は、基準平面に対し実質的に同一の鋭角となる平面とし、積極的に反射鏡を設けずとも、明るさムラを低減した配光パターンを得ることができるようにしたトンネル用照明装置などが散見される。

しかし、前者特許文献１（１）に代表する照明器具は、ＬＥＤ、および光学レンズを固定する基台に傾斜させた搭載面を有するため、器具本体の厚み寸法が増大し、大型化および重量の増加が避けられないという致命的な欠点を有し、後者特許文献１（２）および同文献１（３）に示されているようなトンネル用照明装置は、筐体内に複数個配列したＬＥＤに、夫々レンズ素子部を正確に近接且つ対峙するよう透光性カバーを装着しなければならず、各ＬＥＤの取付け位置精度、透光性カバー自体の加工精度、および、筐体に対する透光性カバーの取付け精度など、各部精度を厳しく製造管理しなければ正確な配光制御を行うのが難しく、経済的に製造および保守管理するのが困難であるという欠点を有していた。

（１）特開２０１３−１４３３１９号公報 （２）特開２０１０−２６２８１８号公報 （３）特開２０１３−２０１０６８号公報

（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案のある各種トンネル用照明装置類は、何れもＬＥＤ照明の光学的性質から、ＬＥＤ素子を照明方向に向けて傾斜させたものとしなければならず、照明装置の大型化や重量の増加が避けられず、また、透明カバーにレンズ素子部を一体成型したものは、ＬＥＤ素子を傾斜させずに配光を制御可能となるが、複数個のＬＥＤ素子と各レンズ素子部とを正確に対峙させるには、筐体および透明カバーの加工精度および組立精度を大幅に高めたものとしなければならず、しかも各レンズ素子部が外部に露出するから、汚損や破損し易く、経済的でないという欠点を持つことから、本願出願人は、永年に亘ってトンネル照明灯具の研究、開発、製造および保守管理に携わり、既に自らにおいてＬＥＤ搭載のトンネル照明灯具を完成し、提供し続けている中、それらから得た様々な知見、およびユーザーからの情報などに基づき、ＬＥＤの発熱による寿命の悪化やエネルギー効率および照明性能の低下などの従前から認識されていた課題を解決するばかりでなく、さらに、灯具筐体を小型・軽量化し、一層経済的に製造、設置、点検および整備可能な上、より高輝度を達成可能とするトンネル用照明灯具とする如く、更なる改善の可能性を痛感するに至ったものである。

（発明の目的）
そこで、この発明は、より正確な配光制御を実現化すると共に、灯具筐体の小型・軽量化を進め、一段と経済的に製造、設置可能であり、さらに効率的な点検および整備を実現化し、格段の高輝度を達成可能とする新たな照明用灯具技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造のＬＥＤ用配光制御レンズ、それを利用した新規な構造の光源モジュール、および、新規な構造のトンネル用照明灯具を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。

（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明のＬＥＤ用配光制御レンズは、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、配光制御対象ＬＥＤ光源面の中央に対し垂直に仮定した面対称仮想鏡面を境に、ＬＥＤ光源面が発する光束を、概略Ｖ字形に分岐状拡散可能な面対称曲面形とした凹面形入射双面を設け、該凹面形入射双面とはレンズ肉厚分を挟む反対がわ面であって、当該面対称仮想鏡面を境に、ＬＥＤ光源面が発する光束を、概略Ｖ字形に分岐状拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束可能な面対称曲面形とした凸面形出射双面を設け、該凹面形入射双面外周縁から該凸面形出射双面外周縁までの周壁面には、ＬＥＤ光源面から垂直方向に遠ざかるに従い、面対称仮想鏡面から遠ざかるよう漸次延伸する面対称曲面形とした周壁凸面形出射双面を設け、１つのＬＥＤ光源面から発する光束を、当該面対称仮想鏡面を境に、概略Ｖ字形をなすよう二叉に拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束するよう光線誘導し、より広範囲を均質に照明可能としてなるものとした構成を要旨とするＬＥＤ用配光制御レンズである。

より具体的なものとして示すと、配光制御対象ＬＥＤ光源面の中央を仮想原点とし、該仮想原点から垂直に無限大方向に延びる仮想軸心Ｙ線を設定し、該仮想原点からＬＥＤ光源面に平行な正負無限大方向に延び、該仮想軸心Ｙ線に直交する仮想Ｘ線と、該仮想Ｘ線と直交する仮想Ｚ線とを設定し、ＬＥＤ光源面に対し所定間隙を隔てて対峙する光源平行仮想面上に、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、ＬＥＤ光源面が発する光束を、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形に分岐状拡散可能な面対称曲面形とした凹面形入射双面を設け、該凹面形入射双面とはレンズ肉厚分を挟む反対がわ面であって、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、ＬＥＤ光源面が発する光束を、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形に分岐状拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束可能な面対称曲面形とした凸面形出射双面を設け、該凹面形入射双面外周縁から該凸面形出射双面外周縁までの周壁面には、凹面形入射双面に入射した光束を、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線上正負無限大双方向に向け、二叉に分岐状拡散するよう、該凸面形出射双面外周縁から該凹面形入射双面外周縁に掛けて、仮想軸心Ｙ線の仮想原点から無限大がわに遠ざかるに従い、仮想Ｘ線正負無限大双方向に向け漸次延伸する面対称曲面形とした周壁凸面形出射双面を設け、１つのＬＥＤ光源面から発する光束を、該仮想軸心Ｙ線を中心に、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線上正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形をなすよう二叉に拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束するよう光線誘導し、仮想Ｚ線方向に広く、仮想Ｘ線方向にはより長い広範囲を均質に照明可能としてなるものとした構成を要旨とするＬＥＤ用配光制御レンズとなる。

（関連する発明１）
上記したＬＥＤ用配光制御レンズに関連し、この発明には、それを利用した光源モジュールも包含している。
即ち、チップ基板表面壁にＬＥＤ素子および一対の電源接続点を露出するよう実装したＣＯＢを、ＣＯＢチップ基板を搭載可能とする搭載平面壁、搭載チップ基板側縁の平行な２辺を規制する一対の規制溝壁、および、搭載チップ基板のスライド可能方向両側縁外がわに、夫々被着部を設けたマウントベースに搭載した上、固着部、枠壁、抑爪およびカバー翼を設けた一対のＣＯＢホルダを、当該マウントベース各被着部に１個ずつ組み込み、各枠壁が搭載チップ基板一方向両側縁に各々当接・位置規制し、各抑爪が同搭載チップ基板表面壁を、マウントベースとの間に挟み込むよう固定し、各カバー翼が搭載チップ基板の電源接続点を絶縁状態に覆うよう組み込み、当該マウントベース所定位置にＣＯＢを位置決め搭載した上、当該マウントベースの適宜位置に、この発明の基本をなすＬＥＤ用配光制御レンズを位置決め搭載してなるものとした光源モジュールである。

より具体的には、矩形チップ基板表面壁中央にＬＥＤ素子、同表面壁対角寄りに一対の電源接続点を夫々配するよう実装したＣＯＢを、高熱伝導率素材製であって、ＣＯＢ矩形チップ基板裏面壁との間に、放熱グリスを介在し、搭載する搭載平面壁、搭載チップ基板側縁の平行な２辺を、回転不能、一方向にスライド可能な直線溝壁状に対峙し、位置規制する一対の規制溝壁、搭載チップ基板のスライド可能な一方向両側縁外がわとなる適所に、夫々ＣＯＢホルダ用被着部を設けたマウントベースに搭載した上、固着部、枠壁、抑爪、回転規制片およびカバー翼を設けた一対のＣＯＢホルダを、夫々の回転規制片が同搭載チップ基板表面壁対角寄りの当該マウントベース各規制溝壁に対峙する各側縁に当接し、各々の枠壁固定位置を規制し、双方の枠壁が搭載チップ基板一方向両側縁に各々当接・位置規制し、双方の抑爪が同搭載チップ基板一方向両側縁付近の表面壁を、夫々同マウントベースとの間に挟み込むよう固定し、双方のカバー翼が搭載チップ基板の一対中近接するがわの電源接続点を夫々絶縁状態に覆うよう組み込み、夫々の固着部を当該マウントベース各ＣＯＢホルダ用被着部に着脱自在に固着し、前記ＣＯＢホルダ合計２個にて当該マウントベース所定位置にＣＯＢを位置決め搭載した上、当該マウントベースの適宜位置に、この発明の基本をなすＬＥＤ用配光制御レンズを位置決め搭載してなるものとした光源モジュールとなる。

（関連する発明２）
上記したＬＥＤ用配光制御レンズおよび光源モジュールに関連し、この発明には、それらを利用したトンネル用照明灯具も包含している。
即ち、一定幅寸法、任意長さ寸法とした矩形底壁、および、該矩形底壁幅両端から、夫々一定深さ寸法に幅端側壁を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とするよう押出し成型したアルミニウム合金製筐体枠を設け、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口を前記幅端側壁と同じ一定深さ寸法とするよう、密閉状閉鎖可能なアルミニウム合金ダイカスト製共通長端側板を、取付け機構を介して結合・一体化し、両幅端側壁、両長端側板の矩形枠状に連続する照明用開口に、防水パッキンを介在可能とする密閉用枠部を設け、矩形器型灯具筐体とした上、電源モジュール、調光モジュールおよび光源モジュールなどの光源装置を適所に収容し、該灯具筐体密閉用枠部に防水パッキンを介在し、矩形透明板を着脱自在に装着・密閉化してなるものとした、この発明の光源モジュールを利用したトンネル用照明灯具である。

以上のとおり、この発明のＬＥＤ用配光制御レンズによれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、従前までのものであれば、ＬＥＤ光源の搭載姿勢角度を規制する配光制御用の台型部品などを必要とし、照明灯具の大型化や重量増の要因となり、しかも１個のＬＥＤ光源が照明可能な範囲が狭く、複数個のＬＥＤ光源を密に配さなければ、広範囲を均質に照明することができないという欠点を残すものであったが、こうした課題を悉く解決し、１つのＬＥＤ光源面が発する光束を、より広範囲且つ均質に照射可能なものとし、一定範囲の照明に必要なＬＥＤ光源数を大幅に削減し、照明灯具をより小型・軽量化し、製造およびメンテナンスのコストを削減し、エネルギー効率を格段に高め、省エネルギーに貢献するものになるという秀でた特徴が得られるものである。

さらに具体的に示すと、この発明のＬＥＤ用配光制御レンズは、高出力ＬＥＤの強い指向性を、所望範囲内に拡散および収束するよう的確に配光制御可能とすることができ、特に、ＬＥＤ光源面の中央を仮想原点とし、該仮想原点から垂直に無限大方向に延びる仮想軸心Ｙ線を設定し、該仮想原点からＬＥＤ光源面に平行な正負無限大方向に延び、該仮想軸心Ｙ線に直交する仮想Ｘ線と、該仮想Ｘ線と直交する仮想Ｚ線とを設定した場合の、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、ＬＥＤ光源面が発する光束を、概略Ｖ字形に分岐状拡散且つ収束可能とするよう制御可能としたから、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に広く均質な照明範囲を確保可能とし、特に道路面やトンネル内のように、広範囲に均質且つムラが無く、高輝度の照明を要求される施設などの照明灯具に有効であるという効果が得られるものである。

加えて、ＬＥＤ光源面に対して所定間隙を隔てて対峙し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とする凹面形入射双面、および、該凹面形入射双面とはレンズ肉厚分を挟む反対がわ面であって、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とする凸面形出射双面を設けたから、ＬＥＤ光源面が発する光束を、先ず凹面形入射双面に入射する段階にて、該ＬＥＤ光源面中央仮想原点を通る仮想Ｙ−Ｚ面を境界に、均等に拡散して仮想Ｘ線の正負無限大方向に傾斜するよう屈折し、さらに、凸面形出射双面から出射する段階にて、仮想Ｙ−Ｚ面を境界に、仮想Ｘ線の正負無限大方向に向けて一層強く屈折するよう誘導、拡散し、仮想Ｘ線方向のより広い範囲に、一段と均質な照度分布を達成することができる。

そして、凹面形入射双面外周縁から該凸面形出射双面外周縁までの周壁面に、周壁凸面形出射双面を設けたものは、仮想軸心Ｙ線の仮想原点から無限大がわに遠ざかるに従い、仮想Ｘ線正負無限大双方向に向け漸次延伸する面対称曲面形としたから、該凹面形入射双面に入射した光束を、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線上正負無限大双方向に向け、二叉に分岐状拡散するよう誘導可能とし、凸面形出射双面に反射した光束を、マウントベースや放熱板などの高反射率皮膜層などに向けて屈折・分散するよう誘導し、略全ての光束を無駄無く照明に利用可能とし、照度分布をより均質にすることができると共に、一段と効率的な照明を実現化することができる。

周壁凸面形出射双面が、光束の拡散および収束に影響を及ぼさない外がわの適宜１箇所か、または、仮想軸心Ｙ線回りに略均衡する複数箇所かの何れか一方に、位置決め固定用の取着脚部を一体化してなるものは、ＬＥＤ用配光制御レンズの対象物への位置決めおよび固定を正確且つ迅速に行うことができるから、組み込み作業効率を格段に高め、耐久強度およびメンテナンス作業効率を大幅に高めたものとすることができる。

この発明の光源モジュールによれば、ＣＯＢホルダを組み込むことにより、大幅な小型化、軽量化を達成することができ、しかも生産性およびメンテナンス作業性を格段に高めて、より経済的に生産および保守することができ、トンネル用照明灯具の灯具筐体内照明用開口矩形透明板に、臨むよう近接配置可能となり、より広角な照明を実現化できるものとなり、しかも光源モジュールの１個単位で、独立したＬＥＤ用配光制御レンズを組み込んだものとし、トンネル用照明灯具の灯具筐体内に、配置することができるから、設置場所の条件に応じて光源モジュールの配置や個数を自由に設定することができるものとなり、トンネル基本照明用と、入口照明用、出口部照明用、および、特殊構造部照明用（分合流部用、非常駐車帯用、歩道部用等）など、光量が多様に異なる複数種類の照明灯具にも、低コストにて対応することが可能になるという秀でた特徴が得られる。

この発明のトンネル用照明灯具によると、前述のＣＯＢホルダ、およびそれを利用した光源モジュールによる効果に加え、照明光量の異なる様々な仕様に合わせ、複数種類の形状・寸法の灯具筐体を製造するのに、複数種類の金型を準備せざるを得ず、生産コストの削減が困難であった従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、灯具筐体の主要部分をなす筐体枠の長さ寸法を、自由に設定可能なものとし、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口に夫々長端側板を結合・一体化したものとすることにより、当該灯具筐体の長さ寸法を個別、且つ自由に設定可能とし、１個の金型によって寸法の異なる複数種の灯具筐体を格段に効率的に生産でき、トンネル基本照明用と、入口照明用、出口部照明用、および、特殊構造部照明用（分合流部用、非常駐車帯用、歩道部用等）など、光量が多様に異なる複数種類の照明灯具を、格段に経済的に生産・提供できるという秀でた特徴が得られるものである。

さらに、灯具筐体筐体枠を押出し成型した高熱伝導率素材製とし、より具体的には、押出し成型したアルミニウム合金製のものとしたことにより、押出し成型用の金型を１種類のみ準備するだけで、長さ寸法の異なる複数種類の灯具筐体筐体枠を効率的に生産することができ、しかも、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口に、高熱伝導率素材製長端側板、金属製共通長端側板、または、高熱伝導率素材製共通長端側板、より具体的には、アルミニウム合金ダイカスト製共通長端側板を結合・一体化してなるものとすることにより、生産効率を高め、生産コストを大幅削減できる上、小型・軽量化しながら放熱性を格段に高め、灯具寿命を一段と延命化できるものとなる。

該筐体枠の長さ寸法方向両端木口に、夫々長端側板を、取付け機構を介して結合・一体化してなるものは、生産効率および設置後のメンテナンス効率を格段に高めることができ、該灯具筐体の両幅端側壁、両長端側板の矩形枠状に連続する照明用開口に、防水パッキンを介在する如く設けた密閉用枠部に、矩形透明板を着脱自在に装着・密閉化してなるものとすることにより、効率的に生産可能なものとし、しかも高い透光性、防水性および耐久性を確保できという効果を奏するものとなる。

灯具筐体内部を底壁寄りの深層域と、照明用開口寄りの表層域とに区画する放熱板を、該底壁に平行姿勢とするよう着脱可能に装着し、該深層域に電源モジュール、調光モジュールなどを配し、該表層域に光源モジュールを配してなるものは、電源モジュールや調光モジュールなどが発生する熱を、光源モジュールがわに伝えることなく、深層域から灯具筐体外へ効率的に放熱することができ、しかも光源モジュールが発生する熱も表層域から灯具筐体外へ効率的に放熱できるものとなり、当該トンネル用照明灯具の耐久寿命を格段に延命化することができる上、部品の高密度化を達成し、一段と小型化し、且つ、光源モジュールの全体を放熱板毎、脱着可能とし、組立・分解作業性およびメンテナンス作業性を大幅に高めたものとすることができるという大きな効果を奏することになる。

上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
ＬＥＤ(Light Emitting Diode)は、外部から電力の供給を受けて点灯し、外部に向け光を照射可能とする機能を担い、この発明の配光制御レンズを透して配光制御した場合、必要とされる平均路面輝度を満たすに足る照度を十分に発揮可能な能力を有するものとしなければならず、砲弾型、表面実装型(SMD:Surface Mount Device)、チップオンボード(Chip On Board)など、および、今後開発されるものを含め、様々なタイプのＬＥＤ、または、ＬＥＤに置き換え可能な、水銀灯、ナトリウム灯、蛍光灯、メタルハイドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＨＩＤランプ(High Intensity Discharge Lamp) 、その他の光源を配光制御の対象とすることができる。

ＣＯＢの電源接続点は、ＣＯＢを搭載したマウントベース搭載平面壁に、導引したリード線をハンダ付け可能とするよう、チップ基板適所にＬＥＤ素子の端子を露出する機能を担い、チップ基板表面壁のＬＥＤ素子からできるだけ離れた位置に配するようにしたものとすべきであり、矩形板状のチップ基板を可能な限り小型化し、ＬＥＤ素子の直径を可能な限り大型化することを考慮すると、各電源接続点は、チップ基板の対角近傍位置に配したものとするのが望ましい。

マウントベースの搭載平面壁は、ＣＯＢチップ基板の裏面壁を安定に搭載可能とする上、効率的に熱伝導可能とする機能を担い、チップ基板の裏面壁との接触面積をできるだけ広く確保したものとすべきであり、後述する実施例に示すように、放熱グリスを介在するように搭載したものとするのが良く、規制溝壁は、搭載平面壁に搭載したＣＯＢチップ基板の平行な２辺を、回転不能、一方向にスライド可能に位置規制する機能を担い、搭載平面壁を底面とする直線溝壁状に対峙した１対からなるものとすべきであり、搭載平面壁を底面とする断面凵字形をなすよう、２本（一対）の凸条または２本（一対）の凸点線状としたものや、実質的に断面凹字形をなすよう対峙する一対の段差形としたものとすることができる。

マウントベースの案内壁は、組み込んだＣＯＢホルダ姿勢誘導枠に当接し、該ＣＯＢホルダの取り付け位置および取り付け姿勢を規制可能とする機能を担い、一対の規制溝壁の互いに異なる各外端に、所定角度をなすよう設けたものとしなければならず、後述する実施例に示すように、搭載平面壁から立ち上げ、各規制溝壁に対し９０°の角度をもって設けたものとするのが望ましい。

マウントベースのＣＯＢホルダ用被着部は、マウントベースの所望の位置にＣＯＢホルダを正確且つ容易に固定可能とする機能を担い、搭載チップ基板のスライド可能な一方向両側縁外がわとなる適所に、夫々設けたものとすべきであり、リベット、バックル金具、クリップ、その他の固定具の装着部とすることができ、着脱性や耐久強度などを考慮すると、後述する実施例に示すように、雌ネジ孔とするのが望ましい。

マウントベースのレンズ装着部は、配光制御レンズをＣＯＢおよび各ＣＯＢホルダに干渉せず、光源モジュールをできるだけコンパクトなものとするよう組み込み可能とする機能を担い、配光制御レンズに設けた脚部などを固着する対象部位であるということができ、配光制御レンズを強度に固定可能なものとしなければならず、後述する実施例に示すように、マウントベースに搭載したＣＯＢを跨ぐよう配光制御レンズから延伸した一対の脚部に装着したネジを螺合可能とした雌ネジ孔とすることができる。

この発明のＬＥＤ用配光制御レンズは、配光制御対象ＬＥＤ光源面に近接するよう対峙し、概略Ｖ字形をなすよう二叉に拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束するよう光線誘導し、より広範囲を均質に照明可能とする機能を担い、より具体的には、ＬＥＤ光源面に近接するよう対峙し、仮想軸心Ｙ線の無限大方向に向け、配光を制御可能とする機能を担い、仮想Ｚ線の正負無限大方向よりも、仮想Ｘ線の正負無限大方向により広い照明範囲を得るよう形状設定したものとすべきであり、さらに具体的に示すと、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面として対称曲面形とした凹面形入射双面および凸面形出射双面を設けたものとするのが良く、石英レンズや蛍石レンズなどのガラスレンズ、合成ガラスレンズ、または、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）やポリカーボネートなどの有機ガラスやプラスチックレンズとすることが可能であり、適宜コーティングを施したものとすることができる。

仮想原点は、この発明の配光制御レンズの各部配置および形状を明確に示すための原点となる仮想座標上の一点であり、配光制御の対象となるＬＥＤ光源面の中央に一致するよう設定しなければならず、仮想軸心Ｙ線、仮想Ｘ線および仮想Ｚ線の夫々が互いに一致する一点であるということが可能である。

仮想軸心Ｙ線は、この発明の配光制御レンズの各部配置および形状を明確に示すため、ＬＥＤ光源面の中央に設定した仮想原点から、同ＬＥＤ光源面に対し垂直姿勢となり、無限大方向に延びる一直線状の仮想線であるということができ、仮想Ｘ線は、該仮想原点からＬＥＤ光源面に平行な正負無限大方向に延び、該仮想軸心Ｙ線に直交する一直線状の仮想線であるということができ、仮想Ｚ線は、該仮想原点から、仮想Ｘ線に直交し、且つＬＥＤ光源面に平行な正負無限大方向に延びる、一直線状の仮想線であるということができる。

凹面形入射双面は、配光制御対象ＬＥＤ光源面が照射する光束を、概略Ｖ字形に分岐するよう屈折、拡散するよう入射可能とする機能を担い、より具体的には、仮想軸心Ｙ線に中心を一致させたＬＥＤ用配光制御レンズの、ＬＥＤ光源面が照射する光束を所望の配光方向に向けて屈折するよう入射可能とする機能を担い、光線を高効率で入射可能な曲面形としなければならず、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とした対称曲面形とし、仮想Ｚ線の正負無限大方向よりも、仮想Ｘ線の正負無限大方向に、より広く光束誘導可能な形状に設定したものとすべきであり、後述する実施例に示すように、ＬＥＤ光源面が発する光束を、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形に分岐状拡散可能な対称曲面形とするのが望ましい。

凸面形出射双面は、配光制御対象ＬＥＤ光源面が発する光束を、概略Ｖ字形に分岐状拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束可能とする機能を担い、より具体的には、仮想軸心Ｙ線に中心を一致させたＬＥＤ用配光制御レンズの、凹面形入射双面を通過および屈折した光束を、さらに、所望する配光方向に向け、屈折するよう出射可能とする機能を担い、光線を高効率で出射可能な曲面形としなければならず、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とした対称曲面形とし、仮想Ｚ線の正負無限大方向よりも、仮想Ｘ線の正負無限大方向に、より広く光束誘導可能な形状に設定したものとすべきであり、後述する実施例に示すように、凹面形入射双面に入射および屈折した光束を、さらに、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形に分岐状拡散且つ収束可能な対称曲面形とすることができる。

周壁凸面形出射双面は、該凹面形入射双面外周縁から該凸面形出射双面外周縁までの周壁面に、光学的機能を付与し、配光機能をより高める機能を分担し、凹面形入射双面に入射した光束を、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線上正負無限大双方向に向け、二叉に分岐状拡散するよう、該凸面形出射双面外周縁から該凹面形入射双面外周縁に掛けて、仮想軸心Ｙ線の仮想原点から無限大がわに遠ざかるに従い、仮想Ｘ線正負無限大双方向に向け漸次延伸する対称曲面形としたものとすべきであり、後述する実施例に示すように、該凹面形入射双面外周縁から該凸面形出射双面外周縁までの周壁面を滑らかに連続する曲面形状とするのがよく、光束の拡散および収束に影響を及ぼさない外がわの適宜１箇所か、または、仮想軸心Ｙ線回りに略均衡する複数箇所かの何れか一方に、位置決め固定用の取着脚部を一体化してなるものとすることができる。

また、この発明のＬＥＤ用配光制御レンズは、マウントベースや放熱板などに、高反射率皮膜層を設けたものとした場合に、周壁凸面形出射双面または周壁反射補正曲面に透過、屈折した光束が、マウントベースや放熱板などの高反射率皮膜層に反射し、仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線上正負無限大双方向は勿論のこと、仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｚ線上正負無限大双方向にも、より広範囲を照明可能なものとすることができる。

取着脚部は、ＬＥＤ用配光制御レンズを基板などの固定対象物に対して正確に位置決めし、確りと取付け可能とする機能を担い、ＬＥＤ用配光制御レンズとは別体の部品として製造し、脱着可能か、または脱着不能かの何れか一方とするよう後付けしたものとすることができる外、ＬＥＤ用配光制御レンズに一体化成型したものとすることができ、ネジやリベット装着用などの取付孔や溝、クランプ機構の一部などのブラケット部などとして設けたものとすることができ、後述する実施例に示すように、長溝を設けて、取り付け位置を微調整可能なものとするのが良い。

光源装置は、外部電力の供給を受け、この発明のトンネル用照明灯具の発光を可能とする機能を担い、少なくとも、電源モジュール、調光モジュール、光源モジュールを有するものとし、後述する実施例に示すように、電源モジュール、調光モジュール、ノイズフィルタ、雷サージフィルタ、光源モジュールなどからなるものとするのが望ましい。

光源モジュールは、電源モジュール、調光モジュールからの電力供給および制御を受け、照明可能とするよう発光する機能を担い、マウントベースにＣＯＢを搭載してなるものとしなければならず、マウントベースは、光源モジュールを灯具筐体放熱板の所望位置に正確に固定可能とし、且つ、効率的に放熱可能とする機能を担い、高熱伝導率素材製であって、ＣＯＢ矩形チップ基板裏面壁との間に、放熱グリスを介在し、搭載する搭載平面壁、該搭載平面壁に搭載したチップ基板側縁の平行な２辺を、回転不能、一方向にスライド可能に位置規制する一対の規制溝壁、および、搭載チップ基板のスライド可能な一方向両側縁外がわとなる適所に、夫々ＣＯＢホルダ用被着部を有するものとしなければならず、後述する実施例に示すように、一対の規制溝壁の互いに異なる各外端に、夫々所定角度をなす案内壁を設けたものとするのが望ましい。

ＣＯＢホルダは、マウントベースの所望位置にＣＯＢチップ基板を、正確に位置決めし、着脱自在に固定可能とする機能を担い、少なくとも固着部、枠壁、抑爪およびカバー翼を有し、マウントベースの搭載平面壁に載置状としたＣＯＢチップ基板の外周寄り適所の複数箇所を、確実に固定可能なものとしなければならず、後述する実施例に示すように、回転規制片および姿勢誘導枠を有するものとすることができ、絶縁性を有する合成樹脂素材製であって、配光制御レンズからの戻り光などを効率的に反射できるよう、白色などの高反射率の表面壁としてなるものとするのが良い。

ＣＯＢホルダの固着部は、マウントベース各ＣＯＢホルダ用被着部に、夫々１個のＣＯＢホルダを独立部品として着脱自在に固着可能とする機能を担い、簡便に着脱可能且つ確実に固定できるものとしなければならず、リベット、バックル金具、クリップ、その他の固定具の装着部とすることができ、着脱性や耐久強度などを考慮すると、後述する実施例に示すように、各ＣＯＢホルダの適所に穿設した貫通孔、および、該貫通孔に装着し、マウントベースに設けた雌ネジ孔に螺着可能な各１本のネジとすることができる。

ＣＯＢホルダの枠壁は、ＣＯＢホルダをマウントベースに固着した状態にて、搭載チップ基板の規制溝壁に沿って摺動可能な一方向の側縁に当接し、位置規制可能とする機能を担い、ＣＯＢホルダの固着部をマウントベース各ＣＯＢホルダ用被着部に固定した場合に、搭載チップ基板の側縁に当接する寸法・形状のものとすべきであり、搭載チップ基板の側縁に、１点または複数点を接触する柱状部分や凸状部分などからなるものとすることができる外、搭載チップ基板の側縁の一部または全部に渡って接触する壁面をなすものとすることが可能である。

ＣＯＢホルダの抑爪は、搭載チップ基板一方向側縁付近の表面壁を、マウントベースとの間に挟み込むよう固定可能とする機能を担い、枠壁の上がわに配し、搭載チップ基板一方向側縁付近の表面壁の１点または複数点を外がわからマウントベースに向けて抑え込むよう支持可能なものとしなければならず、ＬＥＤ素子の照明光照射範囲に進入せず、配光制御レンズに干渉しない寸法、形状のものとしなければならず、できるだけ薄型のものとするのが望ましい。

ＣＯＢホルダの回転規制片は、搭載チップ基板表面壁対角寄りの当該マウントベース規制溝壁に対峙する側縁の適宜範囲に当接し、枠壁固定位置を規制可能とする機能を担い、固着部によるマウントベースへの固定によって、チップ基板の対応する側縁に当接し、枠壁および抑爪のチップ基板に当接する姿勢を規制し、正確に位置決め可能なものとすべきであり、後述する実施例に示すように、枠壁に対して９０°の角度をなすものとするのが良い。

ＣＯＢホルダの姿勢誘導枠は、枠壁および回転規制片の姿勢を、規制溝壁に対して位置規制し、マウントベースに対し、ＣＯＢチップ基板を正確に位置決め、可能とする機能を担い、マウントベース一対の規制溝壁の互いに異なる各外端に、所定角度をなす案内壁を設け、ＣＯＢホルダ組み込みの際に対峙する案内壁に当接するものとしなければならず、後述する実施例に示すように、各規制溝壁の互いに異なる各外端を、各規制溝壁の中央寄りに後退したものとし、各規制溝壁に９０°の角度をなす壁面を有するよう、各案内壁を設け、ＣＯＢホルダの枠壁に平行且つ、回転規制片に９０°の角度をなし、各ＣＯＢホルダをマウントベース一に組み込んだ場合に、各案内壁に当接するよう配置してなるものとすべきである。

ＣＯＢホルダのカバー翼は、マウントベースに搭載したチップ基板の一対の電源接続点中、近接するがわを絶縁状態に覆う機能を担い、ＣＯＢホルダの適所から近接する電源接続点の上部を覆うよう延伸した電気絶縁性素材製・舌片状のものとすべきであり、後述する実施例に示すように、抑爪付近から搭載チップ基板の一対中近接するがわの電源接続点を絶縁状態に覆うよう設けたものとするのが望ましい。

光源装置の電源モジュールは、調光モジュールおよび光源モジュールに供給する電力を制御する機能を担い、調光モジュールは光源モジュールに供給する電力を制御する機能を担い、光源モジュールは、供給を受けた電力によって発光し、この発明のトンネル用照明灯具灯具筐体外部を照明可能とする機能を担い、水銀灯、ナトリウム灯、蛍光灯、メタルハイドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＨＩＤランプ(High Intensity Discharge Lamp)、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)ランプ、その他のものとすることができ、光源モジュールが、複数個のＣＯＢ(chip on board)ＬＥＤ(Light Emitting Diode)を矩形器型灯具筐体内の長さ寸法方向に所定間隔を隔てて一直線上に並べるか、または、後述する実施例にも示すように、平行する二本以上の直線上に並べるかの何れか一方の配置とし、各ＣＯＢ・ＬＥＤの夫々に独立する配光制御レンズを組み合わせてなるものとすることができる。

ＣＯＢ(chip on board)は、マウントベース搭載平面壁の所定位置に、ＬＥＤ素子を着脱自在に固着可能とする機能を担い、矩形チップ基板表面壁中央にＬＥＤ素子、同表面壁対角寄りに一対の電源接続点を夫々配するよう実装してなるものとしなければならず、１個のチップ基板に１個または複数個のＬＥＤ素子を実装したものとすることが可能であり、チップ基板は、ＬＥＤ素子を一体的に支持し、マウントベースへの取り付け、および、放熱による冷却機能を担い、マウントベースへの位置決めを可能とする外郭形状を有するものとしなければならず、後述する実施例に示すように、矩形板状のものとするのが望ましく、例えば、アルミニウム合金製やセラミック製のものとするのが良く、ＣＯＢ矩形チップ基板および配光制御レンズの実装範囲を除く表面に、高反射率皮膜層を設けてなるものとすることができる。

マウントベース表面の高反射率皮膜層は、ＬＥＤ素子光源面が発する光束の中、ＬＥＤ用配光制御レンズや、矩形透明板などの周辺部品類などに透過・反射・屈折するなどして、ウントベース表面に衝突する光成分を高効率で反射し、同ウントベース表面から遠ざかる方向に向け、照射可能とする機能を担い、鏡面または白色壁をなすものとするのが良く、表面に微細な凹凸を設け、磨りガラス状の防眩層を有するものとすることができ、金属箔、白色合成樹脂製フィルムなどの貼着や、鏡面仕上げ塗装層、メッキ処理層を設けたもの、または、それらの組合せからなるものなどとすることができ、後述する実施例に示すように、灯具筐体放熱板にも、同様の高反射率皮膜層を設けたものとするのが良い。

灯具筐体は、この発明のトンネル用照明灯具、外装の主要部分となり、一定幅・一定深さ寸法をないし、個別に任意の長さ寸法に設定可能であって、所望の収容容積とするよう、長さを変えて製造可能なものとなる機能を担い、充分な耐久強度を有し、水分などが内部に浸入しないよう密閉可能、且つ内部に収容する光源装置が発する熱を、効率的に外部へ伝達・放熱可能なものとしなければならず、より具体的には、一定幅寸法、任意長さ寸法とした矩形底壁、および、該矩形底壁幅両端から、夫々一定深さ寸法に幅端側壁を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とした高熱伝導率素材製筐体枠を設け、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口を前記幅端側壁と同じ一定深さ寸法とするよう、密閉状閉鎖可能な高熱伝導率素材製長端側板を結合・一体化し、光源装置を収容可能な矩形器型のものとすべきであり、後述する実施例に示すように、金属製筐体枠を押出し成型したアルミニウム合金製のものとするのが望ましい。

また、灯具筐体は、少なくとも外表面に、酸化被膜層やメッキ層、硬化被膜層などを設けたものとするのが望ましく、さらに、設置場所や使用条件などに応じて、電気絶縁性を与える樹脂系塗料による焼き付け塗装を施し、必要に応じてフッ素系塗料による重ね塗り塗装を施してなるものなどとすることが可能であり、さらにまた、後述する実施例に示すように、灯具筐体の内部を少なくとも底壁寄りの深層域と、照明用開口寄りの表層域とに区画可能とした１枚または複数枚の放熱板を、該底壁に平行姿勢とするよう着脱可能に装着し、該深層域がわに電源モジュール、調光モジュールなどを配し、該表層域がわに光源モジュールを配するものとすることができ、放熱板を上下二段以上の複数段配置としたものとすることができ、後述する実施例に示すように、放熱板を灯具筐体底壁に支持する複数の支持脚板は、具筐体の長さ寸法方向に適宜間隔を隔てて、長端側板に平行な姿勢に立設したものとすることが可能な外、具筐体の幅寸法、方向に適宜間隔を隔てて、幅端側壁に平行な姿勢に立設したものとすることができ、さらにまた、支持脚板は、支持脚柱や支持脚台など様々な形状のものに置き換えることが可能である。

長端側板は、筐体枠長さ寸法方向両端木口を密閉状に閉鎖し、矩形透明板を着脱自在に装着・密閉化可能とするよう、両幅端側壁と共に、矩形枠状に連続する照明用開口の一部となる機能を担い、筐体枠と略同一の素材からなるものとするのが望ましく、後述する実施例に示すように、アルミニウム合金ダイカスト製であって、長端側板同士が基本的に互換性のある共通のものとするのが望ましく、後述する実施例に示すように、筐体枠長さ寸法方向両端木口に位置決め・嵌合可能な嵌合形状部分を設けたものとすることができる。

取付け機構は、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とした筐体枠の両端木口に、長端側板を密閉状閉鎖可能とするよう組み合せる機能を担い、充分な強度および耐久性をもって結合可能なものとしなければならず、熔接や接着剤などによって強固に一体化したものとすることができる外、後述する実施例に示すように、筐体枠の両端木口に複数のネジ孔を穿設し、それらに対応する長端側板に複数の貫通孔を穿設し、両者を複数本のネジやボルトにて結合するようにしたものとすることができ、その場合に、パッキンなどを介在させて防水性を高めたり、高熱伝導率素材製のパッキンを介在させて防水性および伝熱性を高めたりしたものとすることが可能であり、こうしたネジやボルト結合の外、リベットや、バックル機構、締付けバンド、その他、同等の結合機能を有する固定金具、または、仮固定金具類を設けたものとすることができ、さらにまた、各長端側板の外周縁に嵌合形状部分を設け、筐体枠の両端木口に覆い被せるように嵌合装着可能なものとすることができる。

照明用開口に装着する矩形透明板は、この発明のトンネル用照明灯具灯具筐体内に収容した光源装置が、発する照明光を外部に向けて効率的に透過し、外部からの水分や塵埃などの異物浸入を防止し、灯具筐体内を保護する機能を担い、充分な耐久強度を有し、着脱自在に装着可能なものとしなければならず、ポリカーボネート製や強化ガラス製とするのが望ましく、後述する実施例に示すよう、防水パッキンを介在する如く設けた密閉用枠部に、適宜緊締金具類を介して着脱自在に装着・密閉化してなるものとするのが良い。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。

図面は、この発明のＬＥＤ用配光制御レンズ、それを利用した光源モジュールおよびトンネル用照明灯具の技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
ＬＥＤ用配光制御レンズを示す三面図である。 光源モジュールを示す正面図である。 光源モジュールを断面化して示す正面図である。 ＣＯＢホルダを示す三面図である。 トンネル用照明灯具を示す平面図である。 図５中Ａ−Ａ線部分を示す断面図である。 図５中Ｂ−Ｂ線部分を示す断面図である。 マウントベースを一部断面化して示す三面図である。 ＣＯＢを搭載するウントベースを示す正面図および断面図である。 光源モジュールの組み立て状態を示す正面図および断面図である。 反射シートを示す正面図である。 光源モジュールを示す正面図および断面図である。 配光制御レンズの搭載状態を示す正面図および断面図である。 仮想原点から１０度毎の光線を描画して配光制御レンズの光学的性質を示す正面図である。 仮想原点から１度毎の光線を描画して配光制御レンズの光学的性質を示す正面図である。 仮想原点から１０度毎の光線を描画して配光制御レンズの光学的性質を示す側面図である。 仮想原点から１度毎の光線を描画して配光制御レンズの光学的性質を示す側面図である。

図１、図１４ないし図１７に示す事例は、配光制御対象ＬＥＤ２４光源面Ｓの中央Ｏに対し垂直に仮定した面対称仮想鏡面Ｙ−Ｚを境に、ＬＥＤ２４光源面Ｓが発する光束Ｌを、概略Ｖ字形に分岐状拡散可能な面対称曲面形とした凹面形入射双面１０を設け、該凹面形入射双面１０とはレンズ肉厚分を挟む反対がわ面であって、当該面対称仮想鏡面Ｙ−Ｚを境に、ＬＥＤ２４光源面Ｓが発する光束Ｌを、概略Ｖ字形に分岐状拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束可能な面対称曲面形とした凸面形出射双面１１を設け、該凹面形入射双面１０外周縁から該凸面形出射双面１１外周縁までの周壁面には、ＬＥＤ２４光源面Ｓから垂直方向に遠ざかるに従い、面対称仮想鏡面Ｙ−Ｚから遠ざかるよう漸次延伸する面対称曲面形とした周壁凸面形出射双面１２を設け、１つのＬＥＤ２４光源面Ｓから発する光束Ｌを、当該面対称仮想鏡面Ｙ−Ｚを境に、概略Ｖ字形をなすよう二叉に拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束するよう光線誘導し、より広範囲を均質に照明可能としてなるものとした、この発明のＬＥＤ用配光制御レンズにおける代表的な一実施例を示すものである。

それら各図からも明確に把握できるとおり、この発明のＬＥＤ用配光制御レンズ１は、その全体をＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）によって一体成型し、配光制御対象となるＬＥＤ２４光源面Ｓの中央を仮想原点Ｏとし、該仮想原点Ｏから垂直に無限大方向に延びる仮想軸心Ｙ線を設定し、該仮想原点ＯからＬＥＤ２４光源面Ｓに平行な正負無限大方向に延び、該仮想軸心Ｙ線に直交する仮想Ｘ線と、該仮想Ｘ線と仮想原点Ｏで直交する仮想Ｚ線とを設定した場合、該ＬＥＤ２４光源面Ｓに対し、例えば０．５ｍｍの所定間隙ｄを隔てて対峙する光源平行仮想面１３上に、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、ＬＥＤ２４光源面Ｓが発する光束Ｌを、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形に分岐状拡散可能な対称曲面形とした凹面形入射双面２を設け、該凹面形入射双面１０とはレンズ肉厚分を挟む反対がわ面であって、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、ＬＥＤ２４光源面Ｓが発する光束Ｌを、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形に分岐状拡散且つ収束可能な対称曲面形とした凸面形出射双面１１を設けたものである。

該凹面形入射双面１０外周縁から該凸面形出射双面１１外周縁までの周壁面には、凹面形入射双面１０に入射した光束Ｌを、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線上正負無限大双方向に向け、二叉に分岐状拡散するよう、該凸面形出射双面１１外周縁から該凹面形入射双面１０外周縁に掛けて、仮想軸心Ｙ線の仮想原点から無限大がわに遠ざかるに従い、仮想Ｘ線正負無限大双方向に向け漸次延伸する面対称曲面形とした周壁凸面形出射双面１２を設けたものとしている。

当該凹面形入射双面１０は、その面対称仮想鏡面である仮想Ｙ−Ｚ面を跨ぐ両範囲に、滑らかな連続曲面からなり、周壁凸面形出射双面１２に反射するよう誘導可能な、入射補正曲面１０１を有すると共に、周壁凸面形出射双面１２には、その面対称仮想鏡面である仮想Ｙ−Ｚ面を跨ぐ両範囲に、滑らかな連続曲面からなり、該入射補正曲面１０１を通過し、仮想Ｙ―Ｚ面の無限方向に向かおうとする光束Ｌを、仮想軸心Ｙ線に平行寄りか、平行か、または、交叉するかの少なくとも何れか一つとするよう、反射誘導可能な周壁反射補正曲面１２１を設けている。

凸面形出射双面１１が、その面対称仮想鏡面である仮想Ｙ−Ｚ面を跨ぐ両範囲に、滑らかな連続曲面からなり、仮想Ｘ線の正から負方向に傾こうとする光束Ｌ、および、仮想Ｘ線の負から正方向に傾こうとする光束Ｌを、仮想Ｘ線の正方向から正無限大寄り、および、仮想Ｘ線の負方向から負無限大寄りに、夫々傾けるよう、光線Ｌ誘導可能な出射補正曲面１１１を設けている。

周壁凸面形出射双面１２が、光束Ｌの拡散および収束に影響を及ぼさない外がわの、仮想Ｚ線上正負無限大方向外下端となる２箇所、夫々にネジ装着Ｕ字形溝１４０を設け、水平接地面１４１を有する取着脚部１４，１４を一体化してなるものとしている。

図２ないし図４および図８ないし図１３に示すように、ＣＯＢ(chip on board)２は、セラミック製矩形チップ基板２０表面壁２１中央に、高出力・マルチチップであるＬＥＤ(Light Emitting Diode)２４、同表面壁２１対角寄りに一対の電源接続点２５，２５を夫々配するよう実装したものであり、マウントベース４は、アルミニウム合金製であって、ＣＯＢ２矩形チップ基板２０裏面壁２２との間に、適量の放熱グリスＧを均一に塗布して介在させ、搭載可能とする搭載平面壁４０を設け、搭載チップ基板２０側縁２３，２３の平行な２辺を、回転不能、一方向にスライド可能な直線溝壁状に対峙し、位置規制する一対の規制溝壁４１，４１を設け、該一対の規制溝壁４１，４１の、互いに異なる各外端であって、しかも夫々搭載ＣＯＢ２各電源接続点２５，２５に近接するがわとなる箇所に、夫々規制溝壁４１，４１に対し９０°の角度をなす案内壁４２，４２を設け、さらに、搭載チップ基板２０のスライド可能な一方向両側縁２３，２３外がわとなる適所に、夫々ＣＯＢホルダ５，５用被着部４３．４３となる雌ネジ孔４３，４３を穿設してなるものである。

図４、図１０、図１２および図１３に示すように、一対のＣＯＢホルダ５，５は、互いに同一形状のものとし、固着部５０，５０、枠壁５３、抑爪５４、回転規制片５５、姿勢誘導枠５６およびカバー翼５７を設けた耐熱樹脂（ポリオキシメチレン（polyoxymethylene，POM）、ポリブチレンテレフタレート（polybutylene terephthalate, PBT）、フッ素樹脂、またはその他の素材製且つ白色のものであり、固着部５０は、マウントベース４の前記ＣＯＢホルダ５，５用被着部４３．４３となる雌ネジ孔４３，４３の何れか一方に対応する貫通孔５２、および、該貫通孔５２に装着し、何れか一方の雌ネジ孔４３に螺合する１本のネジ（固着部）５１からなり、枠壁５３は、ＣＯＢホルダ５をネジ５１にてマウントベース４に固定した場合に、搭載ＣＯＢ２チップ基板２０一方向側縁２３に当接し、位置規制可能となる、チップ基板２０に厚みが一致する平面壁からなるものである。

ＣＯＢホルダ５の抑爪５４は、枠壁５３の直上に配し、搭載ＣＯＢ２チップ基板２０一方向側縁２３付近の表面壁２１を夫々同マウントベース４との間に挟み込み可能な薄板状部分からなり、回転規制片５５は、搭載チップ基板２０表面壁２１何れか一方の電源接続点２５近傍となる対角寄りの、当該マウントベース４各規制溝壁４１に対峙する各側縁２３の案内壁４２に臨む範囲に当接するよう、該枠壁５３に対し９０°の角度を成して延伸し、姿勢誘導枠５６は、回転規制片５５に９０°の角度をなして隣接し、組み込み状態にて、マウントベース４案内壁４２に当接するものとなり、カバー翼５７は、枠壁５３および抑爪５４の上部から、搭載チップ基板２０の一対中近接するがわの電源接続点２５の表面を覆う面積を確保する舌片状に延伸し、該ＣＯＢホルダ５の抑爪５４を含む全厚み寸法を３ｍｍ程度に抑えたものとしてある。

図８ないし図１３に示すように、光源モジュール３は、マウントベース４搭載平面壁４０と、ＣＯＢ２矩形チップ基板２０裏面壁２２との間に、適量の放熱グリスＧを介在させ、同ＣＯＢ２チップ基板２０表面壁２１対角寄りに露出する電源接続点２５，２５が、夫々マウントベース４案内壁４２，４２に臨み、同搭載ＣＯＢ２のチップ基板２０側縁２３の平行な２辺が、マウントベース４の規制溝壁４１，４１間に嵌合状となり、回転不能、且つ一方向にスライド可能な状態に装着すると共に、２本のＬＥＤ２４用リード線２６，２６の各一端を、搭載ＣＯＢ２チップ基板２０の各電源接続点２５，２５にハンダ付けした上、後述するよう、ＣＯＢ２チップ基板２０のスライド可能な一方向の両がわに露出する雌ネジ孔（被着部）４３，４３に、一対のＣＯＢホルダ５，５を装着する。

図４および図８ないし図１３に示すように、一対のＣＯＢホルダ５，５は、双方の枠壁５３，５３が、搭載チップ基板２０一方向両側縁２３，２３に各々当接し、双方の抑爪５４，５４が同搭載チップ基板２０一方向両側縁２３，２３付近の表面壁２１を、夫々同マウントベース４搭載平面壁４０との間に挟み込むよう抑え、夫々の回転規制片５５，５５が、同搭載チップ基板２０表面壁２１各電源接続点２５，２５が有る対角寄りの当該マウントベース４各規制溝壁４１，４１に対峙する各側縁２３，２３であって、夫々案内壁４２，４２に臨む範囲に当接し、双方の姿勢誘導枠５６，５６がマウントベース４案内壁４２，４２に当接し、双方のカバー翼５７，５７が、搭載チップ基板２０の一対中近接するがわの電源接続点２５，２５を夫々絶縁状態に覆うよう組合せた上、双方の貫通孔（固着部）５２，５２を、対応するマウントベース４雌ネジ孔（被着部）４３，４３に一致させ、各１本のネジ（固着部）５１，５１を螺着し、緊締したものである。

図８ないし図１１に示すように、当該光源モジュール３は、マウントベース４に反射シート４５を貼着し、マウントベース４各案内壁４２，４２よりも外がわ寄りとなる各２箇所、および、それらに対応する反射シート４５夫々に穿設したリード線引き出し孔４４，４４から、各ＬＥＤ２４用リード線２６，２６の対応する他端を挿し通し、同マウントベース４裏面壁がわへ導出したものとし、さらに、同マウントベース４適所にレンズ装着部４６，４６となるレンズ用ネジ孔４６，４６を穿設し、該マウントベース４に搭載したＣＯＢ２ＬＥＤ２４に対し、光軸を一致するよう独立した配光制御レンズ１を配し、各レンズ用ネジ孔４６，４６に、レンズ取り付けネジ４７，４７を螺着し、位置決め・結合したものとしてある。

図５ないし図７に示すように、当該光源モジュール３の複数個を組み込んだ、トンネル用照明灯具６は、一定幅寸法、任意長さ寸法の矩形底壁７０、および、該矩形底壁７０幅寸法方向の両端縁全長範囲から、夫々一定高さ寸法であって、該高さ寸法から矩形底壁７０の厚さ寸法を差し引いた、一定の深さ寸法とするよう、幅端側壁７１，７１を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とするよう押出し成型したアルミニウム合金製筐体枠７を設け、該筐体枠７の長さ寸法方向両端木口７２,７２に、前記幅端側壁７１，７１と同じ一定深さ寸法とするよう、各両端木口７２,７２を密閉状閉鎖可能な形状であって、互いに互換性を有する共通部品とした一対のアルミニウム合金ダイカスト製長端側板７３，７３を組合せ、該筐体枠７両端木口７２,７２に沿って複数穿設したネジ孔、それらネジ孔に対応する長端側板７３，７３に複数穿設した貫通孔、および、それらに貫通・螺着する複数本のネジからなる取付け機構７５を介して結合・一体化し、電源モジュール９０,９０、調光モジュール９１、ノイズフィルタ９２および光源モジュール３，３，……などの光源装置９類を収容可能な矩形器型灯具筐体６０を有するものである。

該灯具筐体６０の両幅端側壁７１，７１および両長端側板７３，７３が矩形枠状に連続してなる照明用開口８に設けた、内向き段差形状の密閉用枠部８に、矩形枠型防水パッキン８０を介在し、矩形透明板８１を装着し、その四角近傍を緊締金具８２,８２,……にてネジ結合し、着脱自在に装着・密閉化し、所望寸法(例えば740X410X128mm）に組み立てたものである。

矩形器型灯具筐体６０は、その内部を底壁７０寄りの深層域６３と、照明用開口８寄りの表層域６４とに区画すると共に、必要強度を満たすだけでなく、伝熱・冷却効果を高めるよう充分に肉厚化したアルミニウム合金製放熱板６２を、アルミニウム合金製であって、底壁７０幅寸法方向に適宜間隔を隔てて、幅端側壁７１，７１に倣い平行する板壁状をなし、同底壁７０に効率良く伝熱するよう充分な接合面積を確保する如く、着脱自在にネジ結合して立設した、複数枚の支持脚板６５，６５，……に対し搭載・結合し、該底壁７０に平行姿勢とするよう支持した上、該底壁７０と放熱板６２との間の空間である深層域６３に、電源モジュール９０,９０、調光モジュール９１、ノイズフィルタ９２、雷サージフィルタ９３などを配し、夫々を底壁７０内面に、効率良く伝熱するよう着脱可能に結合し、さらに、該放熱板６２と矩形透明板８１との間の空間である表層域６４に、複数個の前記光源モジュール３，３，……を、矩形器型灯具筐体６０内の長さ寸法方向に所定間隔を隔てて平行する３本の直線上に並べる如く配置し、該放熱板６２表面に、効率良く伝熱するよう、着脱可能に実装し、その周囲に反射シート６６を貼着したものとしてある。

各光源モジュール３，３，……は、図示していないが、長さ寸法方向に所定間隔を隔てて１列のみ配置したものとすることができる外、矩形器型灯具筐体６０内の長さ寸法方向に所定間隔を隔てて平行する２本の直線上に並べる如く配置したものや、千鳥配列にしたもの、円形状の配列としたものなど、必要性能に応じて様々な配置のものとすることが可能である。

当該矩形器型灯具筐体６０は、その全体にアルマイト処理やメッキ処理などの表面処理を施して耐食性を高めたものとする上、その外表面に電気絶縁性を与える樹脂系塗料による焼き付け塗装を施し、必要に応じてフッ素系塗料による重ね塗り塗装を施した上、設置対象壁面などに灯具筐体６０を固定するステンレス鋼製固定脚６１,６１およびステンレス鋼製緊締金具８２,８２,……は、ブラスト下地処理を施した上、筐体枠７との間に、図示しないシリコン製パッキンを介在させ、電食対策を施したものとしてある。

さらに、図６および図７に示すように、筐体枠７矩形底壁７０の内がわ壁面に、幅寸法方向に適宜間隔を隔て、長さ寸法方向に長く、幅端側壁７１，７１に平行となるよう、複数本の補強用凸条部７６，７６，７６を突設したものとし、また、図６に示すように、筐体枠７両端木口７２，７２に接合する各長端側板７３，７３の接合周縁に、段差状の嵌合縁７４，７４を夫々設けてなり、各嵌合縁７４，７４を両端木口７２，７２に外嵌するよう装着した上、取付け機構７５の複数のネジにて結合したものとすることが可能であり、さらにまた、光源装置９の調光モジュール９１、ノイズフィルタ９２、雷サージフィルタ９３など、発熱量の少ない部品類を、灯具筐体６０長さ寸法方向の中央寄りに適宜間隔を隔てて配置し、発熱量が多く、故障の際に、照明機能が完全に停止してしまう虞がある、電源モジュール９０，９０を２分割し、夫々が独立して電源供給できるようにすると共に、両端木口７２，７２に臨むよう、できるだけ、灯具筐体６０長さ寸法方向の外がわ寄りに配置・収容してなるものとすることが可能である。

（実施例１の作用・効果）
以上のとおりの構成からなるこの発明のＬＥＤ用配光制御レンズ１、およびそれを利用した光源モジュール３は、図１ないし図１３に示すように、マウントベース４搭載のＣＯＢ２チップ基板２０各電源接続点２５，２５に、２本のＬＥＤ２４用リード線２６，２６の各一端を、夫々ハンダ付けした上、装着したＣＯＢホルダ５，５の各カバー翼５７，６７が、各電源接続点２５，２５を絶縁状態に覆うようにしたから、短絡をより確実に防止できる上、配光制御レンズ１との干渉を回避し、部品同士をより高密度に配置可能とし、格段に軽量・コンパクトな光源モジュール３とすることができる。

図１、図２および図１３ないし図１７に示すように、配光制御レンズ１は、ＬＥＤ２４光源面Ｓ中央仮想原点Ｏ上に、各凹面形入射双面１０の仮想軸心Ｙ線を一致させ、相互間に０．５ｍｍの隙間ｄを確保して対峙させるよう組み合わせ、該ＬＥＤ２４を発光させると、その光束Ｌは、仮想軸心Ｙ線上に集中することなく、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形に分岐状拡散且つ収束可能なものとなり、仮想Ｘ線の方向により広い照度分布を得ることが可能となり、さらに、凸面形出射双面１１および出射補正曲面１１１、周壁凸面形出射双面１２および周壁反射補正曲面１２１などに反射、屈折するなどし、照明用開口８矩形透明板８１に向かうことなく、光源モジュール３マウントベース４および放熱板６２に、向かう光束Ｌは、反射シート４５，６６に高効率に反射し、照明輝度を格段に高めることとなり、こうした配光制御特性は、トンネル照明に有効なものとなる。

さらに、図２ないし図７に示すように、この発明のトンネル用照明灯具６は、灯具筐体６０筐体枠７を押出し成型したアルミニウム合金製とし、共通長端側板７３,７３をアルミニウム合金ダイカスト製としたから、製造の押出し成型加工段階にて、筐体枠７の長さ寸法を自由に設定することができ、寸法毎に個別の金型を要する従来のダイカスト製一体型灯具筐体に比較して、格段に経済的に、複数種類の仕様・寸法の灯具筐体６０を、効率的に生産することができ、しかも長端側板７３,７３を互換性のある共通部品としたことにより、ダイカスト用の金型を統一し、部品点数を削減して一段と経済的に製造可能なものとし、従前までトンネル入口用など、高出力化、小型・軽量化が不可欠とされ、セラメタ灯具からＬＥＤ灯具への置き換えが困難とされてきたが、こうした課題を解決し、トンネル入口用のＬＥＤ灯具を実現化することができた。

また、高出力・マルチチップＬＥＤ２４，２４,……と、それらＬＥＤ２４，２４,……に個別に対応する配光制御レンズ１，１，……とを組み合わせた光源モジュール３，３，……を、放熱板６２にライン状配置し、反射シート６６を設けたものとすることにより、ＬＥＤ２４，２４，……の設置間隔を従来型灯具と同等に保ちながら、縞の出にくい配光(均斉度)と明るさとを達成することができ、大幅な高出力化を達成したものとすることができる。

さらに、筐体枠７を押出し成型品としたから、従来品のダイカスト製のものに比較して内外への凹凸が少なく、塵埃や汚れが付着し難く、洗浄し易いという特徴を有し、しかも照明用開口８寄りの表層域６４に、光源モジュール３，３，……を配したから、矩形透明板８１に近接した位置から照明するものとなり、照明効率を格段に高めたものとすることができる。

各ＬＥＤ２４，２４,……に、個別の配光制御レンズ１，１，……を配したものとしたから、搭載ＬＥＤ２４，２４,……の個数や配置を自由に設定することができ、仕様毎に異なる灯具光量設定を格段に容易なものとすることができる。

そして、灯具筐体６０は、表面処理を施し耐食性を高めた上、その外表面に樹脂系塗料による焼き付け塗装を施し、必要に応じてフッ素系塗料による重ね塗り塗装を施し、固定脚６１，６１および緊締金具８２，８２，……にブラスト下地処理を施し、筐体枠７との間に、図示しないシリコン製パッキンを介在させたものとしたから、アルミニウム素材の欠点である電食による腐食を、より効果的に防止し、耐久寿命を大幅に延命化し、格段に経済的に利用可能なものとすることができる。

さらに、図７に示すように、筐体枠７矩形底壁７０に複数本の補強用凸条部７６，７６，７６を設けたものは、押出し成型と同時に補強用凸条部７６，７６，７６を一体化形成することができ、しかも補強用凸条部７６，７６，７６以外の矩形底壁７０および幅端側壁７１，７１を大幅に薄肉化し、強度の向上と軽量化とを達成し、格段に経済的に生産可能なものとなり、複数の支持脚板６５，６５，６５を、幅端側壁７１，７１に平行な姿勢とすることにより、放熱板６２下の深層域６３の区画を、灯具筐体６０の長さ寸法方向に連続するよう広く確保し、内部の集中的加熱を抑止し、放熱性を格段に高めたものとすることができる。

図６に示すように、各長端側板７３，７３の接合周縁に嵌合縁７４，７４を設けたから、筐体枠７長さ寸法方向両端木口７２，７２への各長端側板７３，７３の組み込み密閉性を大幅に強化し、両者間にパッキンなどを装着する必要がなくなり、より経済的に製造およびメンテナンス可能なものとなり、さらに、２分割した電源モジュール９０，９０を、夫々が独立して電源供給できるよう組み込むと共に、筐体枠７両端木口７２，７２に臨むよう配したものは、電源モジュール９０，９０が発生する熱を、各長端側板７３，７３がわに効率的に伝達し、速やかに外部に放熱できるものとし、その他の電子部品類への熱影響を最小限度に留めることができ、何れか一方が故障し、電力供給が途絶えてしまった場合にも、他方の電源モジュール９０が照明機能を維持するものとなるから、より信頼性を高め、しかも経済性に格段に秀れたトンネル用照明灯具６とすることができる。

（結 び）
叙述の如く、この発明のＬＥＤ用配光制御レンズ、それを利用した光源モジュールおよびトンネル用照明灯具は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からのＬＥＤ照明用配光技術に比較して、照明の目的に最適な配光制御を容易に実現化することができ、光源の姿勢設定用部品類などを不要とし、灯具装置類の小型化および薄型化を実現化し、軽量且つ低廉化して遥かに経済的なものとすることができる上、従前までは、設置場所の条件に応じて各ＬＥＤの組込み角度を個別に調節しなければならなかったが、当該レンズを組み込むだけで、各ＬＥＤの個別調整を不要とし、光束の均質な拡散を実現化し、製造作業性およびメンテナンス作業性を大幅に改善し得るものとなり、さらに、トンネル用照明灯具灯具筐体のサイズおよび光源モジュールの配置など設計の自由度を格段に高め、高密度化、低廉化し、冷却性能を向上し、耐久強度を高めたものとしたから、経費節減と作業効率の向上とを目指す、照明機器製造業界および照明関連商品を取り扱う流通業界はもとより、道路用照明機器やトンネル用照明機器などを設置・管理する道路管理業界においても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。

１ ＬＥＤ用配光制御レンズ
Ｏ 仮想原点
Ｙ 仮想軸心Ｙ線
Ｘ 仮想Ｘ線
Ｚ 仮想Ｚ線
Ｙ−Ｚ 面対称仮想鏡面
１０ 同 凹面形入射双面
１０１ 同 入射補正曲面
１１ 同 凸面形出射双面
１１１ 同 出射補正曲面
１２ 同 周壁凸面形出射双面
１２１ 同 周壁反射補正曲面
１３ 同 光源平行仮想面
１４ 同 取着脚部
１４０ 同 ネジ装着Ｕ字形溝
１４１ 同 水平接地面
１４２ 同 ネジ
２ ＣＯＢ
２０ 同 チップ基板
２１ 同 表面壁
２２ 同 裏面壁
２３ 同 側縁
２４ 同 ＬＥＤ
２５ 同 電源接続点
２６ 同 リード線
Ｓ ＬＥＤ光源面
Ｌ 光束
３ 光源モジュール
ｄ ＬＥＤ光源面Ｓとレンズ１との間隙
４ マウントベース
４０ 同 搭載平面壁
４１ 同 規制溝壁
４２ 同 案内壁
４３ 同 雌ネジ孔（被着部）
４４ 同 リード線引き出し孔
４５ 同 反射シート（高反射率皮膜層、白色フィルム）
４６ 同 ネジ孔（レンズ装着部）
４７ 同 ネジ（レンズ装着部）
５ ＣＯＢホルダ
５０ 同 ネジ（固着部）
５１ 同 ネジ（固着部）
５２ 同 貫通孔（固着部）
５３ 同 枠壁
５４ 同 抑爪
５５ 同 回転規制片
５６ 同 姿勢誘導枠
５７ 同 カバー翼
５８ 同 舌片状外縁部
５９ 同 補強用肉厚部
Ｇ 放熱グリス
６ トンネル用照明灯具
６０ 同 灯具筐体
６１ 同 固定脚
６２ 同 放熱板
６３ 同 深層域
６４ 同 表層域
６５ 同 支持脚板
６６ 同 反射シート
７ 筐体枠
７０ 同 矩形底壁
７１ 同 幅端側壁
７２ 同 長さ寸法方向両端木口
７３ 同 長端側板
７４ 同 嵌合縁
７５ 同 取付け機構
７６ 同 補強用凸条部
８ 照明用開口（密閉用枠部）
８０ 同 防水パッキン
８１ 同 矩形透明板
８２ 同 緊締金具
９ 光源装置
９０ 同 電源モジュール
９１ 同 調光モジュール
９２ 同 ノイズフィルタ
９３ 同 雷サージフィルタ

Claims (8)

1. 配光制御対象ＬＥＤ光源面の中央に対し垂直に仮定した面対称仮想鏡面を境に、ＬＥＤ光源面が発する光束を、概略Ｖ字形に分岐状拡散可能な面対称曲面形とした凹面形入射双面を設け、該凹面形入射双面とはレンズ肉厚分を挟む反対がわ面であって、当該面対称仮想鏡面を境に、ＬＥＤ光源面が発する光束を、概略Ｖ字形に分岐状拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束可能な面対称曲面形とした凸面形出射双面を設け、該凹面形入射双面外周縁から該凸面形出射双面外周縁までの周壁面には、ＬＥＤ光源面から垂直方向に遠ざかるに従い、面対称仮想鏡面から遠ざかるよう漸次延伸する面対称曲面形とした周壁凸面形出射双面を設け、１つのＬＥＤ光源面から発する光束を、当該面対称仮想鏡面を境に、概略Ｖ字形をなすよう二叉に拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束するよう光線誘導し、より広範囲を均質に照明可能としてなるものとしたことを特徴とするＬＥＤ用配光制御レンズ。
2. 配光制御対象ＬＥＤ光源面の中央を仮想原点とし、該仮想原点から垂直に無限大方向に延びる仮想軸心Ｙ線を設定し、該仮想原点からＬＥＤ光源面に平行な正負無限大方向に延び、該仮想軸心Ｙ線に直交する仮想Ｘ線と、該仮想Ｘ線と直交する仮想Ｚ線とを設定し、ＬＥＤ光源面に対し所定間隙を隔てて対峙する光源平行仮想面上に、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、ＬＥＤ光源面が発する光束を、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形に分岐状拡散可能な面対称曲面形とした凹面形入射双面を設け、該凹面形入射双面とはレンズ肉厚分を挟む反対がわ面であって、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、ＬＥＤ光源面が発する光束を、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線の正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形に分岐状拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束可能な面対称曲面形とした凸面形出射双面を設け、該凹面形入射双面外周縁から該凸面形出射双面外周縁までの周壁面には、凹面形入射双面に入射した光束を、該仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線上正負無限大双方向に向け、二叉に分岐状拡散するよう、該凸面形出射双面外周縁から該凹面形入射双面外周縁に掛けて、仮想軸心Ｙ線の仮想原点から無限大がわに遠ざかるに従い、仮想Ｘ線正負無限大双方向に向け漸次延伸する面対称曲面形とした周壁凸面形出射双面を設け、１つのＬＥＤ光源面から発する光束を、該仮想軸心Ｙ線を中心に、仮想Ｙ−Ｚ面を面対称仮想鏡面とし、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想軸心Ｙ線の無限大方向、および、仮想Ｘ線上正負無限大双方向に向け、概略Ｖ字形をなすよう二叉に拡散、且つ該Ｖ字形の双方夫々を収束するよう光線誘導し、仮想Ｚ線方向に広く、仮想Ｘ線方向にはより長い広範囲を均質に照明可能としてなるものとしたことを特徴とするＬＥＤ用配光制御レンズ。
3. 周壁凸面形出射双面が、光束の拡散および収束に影響を及ぼさない外がわの適宜１箇所か、または、仮想軸心Ｙ線回りに略均衡する複数箇所かの何れか一方に、位置決め固定用の取着脚部を一体化してなるものとした、請求項１または２何れか一記載のＬＥＤ用配光制御レンズ。
4. チップ基板表面壁にＬＥＤ素子および一対の電源接続点を露出するよう実装したＣＯＢを、ＣＯＢチップ基板を搭載可能とする搭載平面壁、搭載チップ基板側縁の平行な２辺を規制する一対の規制溝壁、および、搭載チップ基板のスライド可能方向両側縁外がわに、夫々被着部を設けたマウントベースに搭載した上、固着部、枠壁、抑爪およびカバー翼を設けた一対のＣＯＢホルダを、当該マウントベース各被着部に１個ずつ組み込み、各枠壁が搭載チップ基板一方向両側縁に各々当接・位置規制し、各抑爪が同搭載チップ基板表面壁を、マウントベースとの間に挟み込むよう固定し、各カバー翼が搭載チップ基板の電源接続点を絶縁状態に覆うよう組み込み、当該マウントベース所定位置にＣＯＢを位置決め搭載した上、当該マウントベースの適宜位置に、請求項１ないし３何れか一記載の配光制御レンズを位置決め搭載してなるものとした、光源モジュール。
5. 矩形チップ基板表面壁中央にＬＥＤ素子、同表面壁対角寄りに一対の電源接続点を夫々配するよう実装したＣＯＢを、高熱伝導率素材製であって、ＣＯＢ矩形チップ基板裏面壁との間に、放熱グリスを介在し、搭載する搭載平面壁、搭載チップ基板側縁の平行な２辺を、回転不能、一方向にスライド可能な直線溝壁状に対峙し、位置規制する一対の規制溝壁、搭載チップ基板のスライド可能な一方向両側縁外がわとなる適所に、夫々ＣＯＢホルダ用被着部を設けたマウントベースに搭載した上、固着部、枠壁、抑爪、回転規制片およびカバー翼を設けた一対のＣＯＢホルダを、夫々の回転規制片が同搭載チップ基板表面壁対角寄りの当該マウントベース各規制溝壁に対峙する各側縁に当接し、各々の枠壁固定位置を規制し、双方の枠壁が搭載チップ基板一方向両側縁に各々当接・位置規制し、双方の抑爪が同搭載チップ基板一方向両側縁付近の表面壁を、夫々同マウントベースとの間に挟み込むよう固定し、双方のカバー翼が搭載チップ基板の一対中近接するがわの電源接続点を夫々絶縁状態に覆うよう組み込み、夫々の固着部を当該マウントベース各ＣＯＢホルダ用被着部に着脱自在に固着し、前記ＣＯＢホルダ合計２個にて当該マウントベース所定位置にＣＯＢを位置決め搭載した上、当該マウントベースの適宜位置に、請求項１ないし３何れか一記載の配光制御レンズを位置決め搭載してなるものとした、光源モジュール。
6. マウントベースが、ＣＯＢ矩形チップ基板および配光制御レンズの実装範囲を除く表面に、高反射率皮膜層を設けてなる、請求項４または５何れか一記載の光源モジュール。
7. 一定幅寸法、任意長さ寸法とした矩形底壁、および、該矩形底壁幅両端から、夫々一定深さ寸法に幅端側壁を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とするよう押出し成型したアルミニウム合金製筐体枠を設け、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口を前記幅端側壁と同じ一定深さ寸法とするよう、密閉状閉鎖可能なアルミニウム合金ダイカスト製共通長端側板を、取付け機構を介して結合・一体化し、両幅端側壁、両長端側板の矩形枠状に連続する照明用開口に、防水パッキンを介在可能とする密閉用枠部を設け、矩形器型灯具筐体とした上、電源モジュール、調光モジュールおよび光源モジュールなどの光源装置を適所に収容し、該灯具筐体密閉用枠部に防水パッキンを介在し、矩形透明板を着脱自在に装着・密閉化してなるものとした、請求項４ないし６何れか一記載の光源モジュールを利用したトンネル用照明灯具。
8. 矩形器型灯具筐体が、その内部を少なくとも底壁寄りの深層域と、照明用開口寄りの表層域とに区画可能とした１枚または複数枚の放熱板を、該底壁に平行姿勢とするよう着脱可能に装着し、該深層域がわに電源モジュール、調光モジュールなどを配し、該表層域がわの照明用開口矩形透明板に近接して臨む位置に光源モジュールを配してなるものとした、請求項７記載のトンネル用照明灯具。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

Images