JP2016162497A - Lens for illumination, light emitting device, and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、照明用レンズ、発光装置及び照明器具に関する。 The present invention relates to an illumination lens, a light emitting device, and a lighting fixture.
特許文献1に、照明器具が記載されている。特許文献1に記載された照明器具は、回転させることによって光軸方向に移動する移動筒を備える。移動筒に凸レンズが設けられる。移動筒を光軸方向に動かすことにより、ビーム角を変えることができる。
特許文献1に記載された照明器具では、移動筒を光軸方向に動かすと中心光度が大きく変化する。また、移動筒を光軸方向に動かすと、ビーム角が大きく変化する。特許文献1に記載された照明器具では、中心光度又はビーム角を大きく変化させることなく、フレア光を変化させることができなかった。なお、フレア光は、設定された照射範囲の外側に広がる光(拡散光)である。
In the luminaire described in
この発明は、上述のような課題を解決するためになされた。この発明の目的は、中心光度又はビーム角を大きく変化させることなく、フレア光の強弱を制御できる照明用レンズを提供することである。また、この発明の他の目的は、このような照明用レンズを備えた発光装置及び照明器具を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. An object of the present invention is to provide an illumination lens capable of controlling the intensity of flare light without greatly changing the central luminous intensity or the beam angle. Another object of the present invention is to provide a light emitting device and a luminaire provided with such an illumination lens.
この発明に係る照明用レンズは、第1表面に近づくに従って径が大きくなる外周面を有し、外周面に周囲が囲まれた中空部が形成され、中空部が第1表面で開口する第1レンズと、円柱形状の調整部を有し、調整部が外周面の中心軸に沿って中空部を移動可能な第2レンズと、を備える。 The illumination lens according to the present invention has an outer peripheral surface whose diameter increases as it approaches the first surface, a hollow portion surrounded by the outer peripheral surface is formed, and the hollow portion opens at the first surface. A lens and a second lens having a columnar adjustment portion, the adjustment portion being movable along the central axis of the outer peripheral surface;
この発明に係る発光装置は、上記照明用レンズと、第1表面の反対側を向く調整部の第2表面及び中空部を形成する第1レンズの内周面に光を照射する光源部と、照明用レンズを保持するホルダー部と、を備える。 The light-emitting device according to the present invention includes the illumination lens, a light source unit that irradiates light to the inner surface of the first lens that forms the second surface and the hollow portion of the adjustment unit facing the opposite side of the first surface, A holder portion for holding an illumination lens.
この発明に係る照明器具は、上記発光装置と、発光装置が取り付けられ、発光装置から発生する熱を放熱するための放熱部を有する本体部と、を備える。 The lighting fixture which concerns on this invention is provided with the said light-emitting device and the main-body part which has a heat radiating part for radiating the heat which the light-emitting device is attached and generate | occur | produces from a light-emitting device.
この発明によれば、中心光度又はビーム角を大きく変化させることなく、フレア光の強弱を制御できる。 According to the present invention, the intensity of flare light can be controlled without greatly changing the central luminous intensity or the beam angle.
添付の図面を参照し、本発明を説明する。重複する説明は、適宜簡略化或いは省略する。各図において、同一の符号は同一の部分又は相当する部分を示す。 The present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The overlapping description will be simplified or omitted as appropriate. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1における照明器具を示す斜視図である。図1は、スポットライト用の照明器具1を一例として示す。照明器具1の用途は、スポットライト用に限定されない。照明器具1は、例えば天井に設置される。照明器具1を天井以外の場所に設置しても良い。例えば、照明器具1を床或いは壁に設置しても良い。
1 is a perspective view showing a lighting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 shows a
照明器具1は、例えば灯具2及び電源ケース3を備える。灯具2は、光源部4(図1において図示せず)を備える。電源ケース3に、光源部4を点灯させるための電源装置が収納される。図1は、電源ケース3から下方に延びる軸を介して灯具2が電源ケース3に支持される例を示す。
The
灯具2は、例えば本体部5と発光装置6とを備える。発光装置6は、本体部5に取り付けられる。本体部5に、発光装置6を取り付けるための取付面(図示せず)が形成される。本体部5は、アルミダイカスト等の熱伝導率が高い材料で形成される。本体部5は、発光装置6から発生する熱を放熱する放熱部を備える。例えば、本体部5に、放熱部として複数のフィンが備えられる。フィンは、上記取付面の反対側に形成された面に設けられる。 The lamp 2 includes a main body 5 and a light emitting device 6, for example. The light emitting device 6 is attached to the main body 5. An attachment surface (not shown) for attaching the light emitting device 6 is formed on the main body 5. The main body 5 is formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum die casting. The main body 5 includes a heat radiating part that radiates heat generated from the light emitting device 6. For example, the main body 5 is provided with a plurality of fins as a heat radiating part. The fin is provided on a surface formed on the opposite side of the mounting surface.
発光装置6は、上記光源部4の他に、レンズ7とホルダー部8とを備える。図2及び図3は、灯具2を示す側面図である。図4は、ホルダー部8を分解した図である。図5は、発光装置6の断面を示す図である。
The light emitting device 6 includes a lens 7 and a
光源部4は、例えば基板と発光部とを備える。発光部は、基板の一方の表面に設けられる。発光部は、例えば複数の発光素子と波長変換部材とを備える。波長変換部材は、発光素子を封止する部材である。波長変換部材は、一定の透光性を有する。発光素子として、例えば青色に発光するLED素子が採用される。発光素子は、COB(Chip On Board)技術によって基板の配線パターンに実装される。
The
発光装置6では、レンズ7によって配光制御が行われる。即ち、レンズ7は、光源部4から照射された光を所望の配光に制御する部材である。図5の記号Lは、レンズ7の光軸を示す。光軸Lは、光源部4の発光中心を通る法線に一致する。レンズ7は、例えば集光レンズ9と調整レンズ10とを備える。
In the light emitting device 6, light distribution control is performed by the lens 7. That is, the lens 7 is a member that controls light emitted from the
集光レンズ9は、全体として、光軸Lから離れた位置に配置された1枚の板を光軸Lを中心に回転させた時に得られる形状を有する。集光レンズ9は、例えば円盤形状の鍔部11と円錐台形状の集光部12とを備える。鍔部11の中心軸と集光部12の中心軸とは、それぞれ光軸Lに一致する。光源部4に近い位置に集光部12が配置される。鍔部11は、集光部12より光源部4から遠い位置に配置される。
The condensing
集光レンズ9に、鍔部11と集光部12とを貫通する中空部13が形成される。中空部13は、光軸Lを中心軸にする円柱形状の空間である。中空部13は、鍔部11の表面11aで開口する。中空部13は、集光部12の表面12aで開口する。表面11a及び表面12aは、互いに反対方向を向く。本実施の形態で示す例では、表面11a及び表面12aはそれぞれ平坦である。
The condensing
集光部12の外周面12bは、光源部4に近い部分の径が最も小さい。外周面12bは、鍔部11(鍔部11の表面11a)に近づくに従って径が大きくなる。外周面12bの中心軸は、光軸Lに一致する。外周面12bは、集光部12の中心軸を含む断面において、外側に僅かに膨らむ曲線である。本発明においては、このような形状も円錐台形状に含める。集光部12を貫通する中空部13は、外周面12bによって周囲が囲まれる。
The outer
鍔部11の径は、集光部12の径より大きい。本実施の形態で示す例では、光軸Lは鍔部11の表面11aに直交する。
The diameter of the
調整レンズ10は、全体として、光軸Lに接する1枚の板を光軸Lを中心に回転させた時に得られる形状を有する。調整レンズ10は、例えば円盤形状の鍔部14と円柱形状の調整部15とを備える。鍔部14の中心軸と調整部15の中心軸とは、それぞれ光軸Lに一致する。光源部4に近い位置に調整部15が配置される。鍔部14は、調整部15より光源部4から遠い位置に配置される。
The
調整部15の径は、中空部13の径より小さい。調整部15は、一部が中空部13に配置される。調整部15の中空部13に配置された部分と集光レンズ9との間には、円筒形状の空間が形成される。調整部15の中空部13に配置されていない部分は、表面11aから突出するように、集光レンズ9より光源部4から離れた位置に配置される。即ち、調整部15は、鍔部11の表面11a側から中空部13に差し込まれるように配置される。
The diameter of the
調整部15は、例えば鍔部11を貫通し、先端部が中空部13の集光部12に形成された部分に配置される。即ち、調整部15の表面15aは、中空部13の集光部12に形成された部分に達する。表面15aは、光源部4と対向する面である。表面15aは、鍔部11の表面11aの反対側を向く。
For example, the
鍔部14の径は、例えば鍔部11の径と同じである。鍔部14は、集光レンズ9より光源部4から離れた位置に配置される。
The diameter of the
ホルダー部8は、光源部4及びレンズ7を保持する。本実施の形態に示す例では、レンズ7が集光レンズ9と調整レンズ10とを備える。このため、ホルダー部8は、第1ホルダー16と第2ホルダー17とを備える。第1ホルダー16は、集光レンズ9を保持する。第2ホルダー17は、調整レンズ10を保持する。第2ホルダー17は、第1ホルダー16に嵌め込まれ、第1ホルダー16に支持される。
The
第1ホルダー16は、全体として、一方に開口する円筒形状である。第1ホルダー16の中心軸は、光軸Lに一致する。第1ホルダー16の底面の中央部に、光源部4が設けられる。第1ホルダー16の開口に近い内周面に、環状に溝18が形成される。集光レンズ9は、鍔部11の縁が溝18に配置された状態で第1ホルダー16に固定される。光軸Lを含む断面において、集光レンズ9と光源部4との間にわずかな間隙が形成される。また、第1ホルダー16の外周面に、複数の溝19が斜めに形成される。
The
第2ホルダー17は、全体として円筒形状である。第2ホルダー17の中心軸は、光軸Lに一致する。第2ホルダー17には、内側に段差が形成される。即ち、第2ホルダー17は、内径が大きい大径部20と内径が小さい小径部21とを備える。大径部20の内径は、第1ホルダー16の外径より僅かに大きい。小径部21の内径は、第1ホルダー16の内径と同じである。大径部20の外径と小径部21の外径とは同じである。
The
大径部20は、第1ホルダー16の周囲を囲むように第1ホルダー16の外側に配置される。大径部20は、内周面から突出する複数の凸部22を備える。凸部22は、第1ホルダー16に形成された溝19に配置される。
The large-
小径部21の内周面に、環状に溝23が形成される。調整レンズ10は、鍔部14の縁が溝23に配置された状態で第2ホルダー17に固定される。調整部15は、鍔部14の表面11aに対向する表面から光源部4側に突出する。
An
第2ホルダー17を第1ホルダー16に対して回転させると、凸部22が溝19に案内され、第2ホルダー17が第1ホルダー16に対して光軸Lに沿って移動する。これにより、ホルダー部8が伸縮する。
When the
図5の(a)及び図2は、ホルダー部8を最も縮めた状態を示す。第2ホルダー17を第1ホルダー16に対して一方向に回転させると、第2ホルダー17の内側に形成された段差が第1ホルダー16の端面に接触するまでホルダー部8が縮む。図5の(a)に示す配置では、鍔部14が鍔部11に最も接近する。調整部15は、鍔部11を貫通し、先端部が中空部13の集光部12に形成された部分に配置される。調整部15の表面15aは、光源部4に最も接近する。
5A and 2 show a state in which the
第2ホルダー17を第1ホルダー16に対して他方向に回転させると、ホルダー部8が伸びていく。鍔部14が鍔部11から離れていき、調整部15が光軸Lに沿って中空部13を移動する。調整部15の表面15aは、光源部4から離れていく。
When the
図5の(b)及び図3は、ホルダー部8が最も伸びた状態を示す。図5の(b)に示す配置では、鍔部14が鍔部11から最も離れる。調整部15は、先端部のみが中空部13に配置される。調整部15の表面15aは、光源部4から最も離れた位置に配置される。
FIGS. 5B and 3 show a state in which the
次に、レンズ7の配光特性について説明する。
光源部4は、中空部13に向けて光を照射する。光源部4から照射された光は、中空部13を進み、調整部15の表面15a及び集光レンズ9の内周面9aに当たる。内周面9aは、中空部13を形成する面である。
Next, the light distribution characteristic of the lens 7 will be described.
The
図5の(a)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路A、光路B及び光路Cに分けられる。光路Aは、表面15aから調整部15に入り、調整部15の外周面15bで反射することなく鍔部14の表面14aから放射される光が進む経路である。表面14aは、鍔部11の表面11aと同じ方向を向く面である。光路Bは、表面15aから調整部15に入り、調整部15の外周面15bで反射した後に鍔部14の表面14aから放射される光が進む経路である。光路Cは、内周面9aから集光部12に入り、集光部12の外周面12bで反射した後に鍔部11の表面11aから放射される光が進む経路である。
In the arrangement shown in FIG. 5A, the path of light emitted from the
光路Aを進む光は、調整部15の表面15aから鍔部14の表面14aへ直線状に進む。調整レンズ10は、光軸Lを含む断面において発光中心を出発点とする光路Aが光軸Lと交差することがないように形成される。発光中心を出発点とする光路Aを進む光のうち光軸L以外の光路Aを進む光は、僅かずつではあるが光軸Lから離れていく。また、調整レンズ10は、光軸Lを含む断面において光路Bが光軸Lと交差するように形成される。即ち、光路Bを進む光は、外周面15bで反射した後に光軸Lに徐々に近づく。その後、光路Bを進む光は、光軸Lの反対側に進み、光軸Lから徐々に離れていく。集光レンズ9は、光路Cが光軸Lに対して平行に近い状態になるように形成される。
The light traveling along the optical path A travels linearly from the
図5の(b)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路A、光路B及び光路Cに加え、光路Dに分けられる。光路Dは、内周面9aから集光部12に入り、鍔部11の表面11aで反射した後に集光レンズ9から放射される光が進む経路である。光路Dを進む光は、表面11aで全反射する。光路Dを進む光は、第1ホルダー16に当たる。例えば、第1ホルダー16の内周面に黒色の処理を施すことにより、光路Dを進む光を吸収できる。
In the arrangement shown in FIG. 5B, the path of light emitted from the
図6は、発光装置6から照射された光の配光線図である。図6に示す実線は、図5の(a)に示す配置に対応する。図6に示す破線は、図5の(b)に示す配置に対応する。中心光度に対しては、光路Cを進む光が大きく寄与する。中心光度は、光軸L上の光度である。1/2ビーム角に対しては、光路Cを進む光が大きく寄与する。1/2ビーム角は、中心光度に対して光度が1/2の値になる箇所のビーム角度である。光路Cを進む光は、図5の(a)に示す配置と図5の(b)に示す配置とにおいて殆ど変化しない。このため、各配置において、中心光度及び1/2ビーム角に殆ど変化は生じない。 FIG. 6 is a light distribution diagram of light emitted from the light emitting device 6. The solid line shown in FIG. 6 corresponds to the arrangement shown in FIG. The broken line shown in FIG. 6 corresponds to the arrangement shown in FIG. The light traveling along the optical path C greatly contributes to the central luminous intensity. The central luminous intensity is the luminous intensity on the optical axis L. The light traveling along the optical path C greatly contributes to the 1/2 beam angle. The 1/2 beam angle is a beam angle at a location where the luminous intensity is a value of 1/2 with respect to the central luminous intensity. The light traveling along the optical path C hardly changes between the arrangement shown in FIG. 5A and the arrangement shown in FIG. For this reason, there is almost no change in the central luminous intensity and the 1/2 beam angle in each arrangement.
フレア光に対しては、光路Aを進む光及び光路Bを進む光が大きく寄与する。フレア光は、設定された照射範囲の外側に広がる光(拡散光)である。フレア光は、図6に示す配光線図において山形波形の裾野に広がる部分に相当する。図5の(b)に示す配置では、調整部15が光源部4から遠ざかるため、光路Bを進む光が図5の(a)に示す配置から大きく減少する。図5の(a)に示す配置において光路Bを進む光の大部分は、図5の(b)に示す配置において光路Dを進む。このため、図5の(a)に示す配置と図5の(b)に示す配置とにおいて、フレア光は大きく増減する(図6の範囲E参照)。即ち、図5の(a)に示す配置では、フレア光が多く存在する。図5の(a)に示す配置から図5の(b)に示す配置に変更することにより、フレア光を減少させることができる。
The light traveling along the optical path A and the light traveling along the optical path B greatly contribute to the flare light. Flare light is light (diffused light) that spreads outside the set irradiation range. The flare light corresponds to a portion that spreads at the base of the mountain-shaped waveform in the light distribution diagram shown in FIG. In the arrangement shown in FIG. 5B, the
上記構成を有するレンズ7を採用することにより、中心光度及びビーム角を大きく変化させることなく、フレア光の強弱を制御できるようになる。即ち、中空部13に配置される調整部15の量を調節することにより、光の広がり具合を制御できる。
By adopting the lens 7 having the above configuration, the intensity of flare light can be controlled without greatly changing the central luminous intensity and the beam angle. That is, by adjusting the amount of the adjusting
上記構成を有する発光装置6では、第2ホルダー17を第1ホルダー16に対して回転させることによって中空部13に配置される調整部15の量を調節できる。簡単な操作によって所望の配光状態を得ることができる。
In the light emitting device 6 having the above configuration, the amount of the adjusting
本実施の形態では、調整部15の先端部(表面15a)が中空部13に常に配置されることで、調整部15と集光レンズ9との隙間から光源部4からの光が直接放射されることを防止する例について説明した。しかし、調整部15の先端部(表面15a)が中空部13に配置されていなくてもビーム角を大きく変化させることなく、フレア光の強弱を制御することができる。
In the present embodiment, the tip (surface 15 a) of the
本実施の形態では、表面11a、12a、14a及び15aが平坦である例について説明した。本実施の形態で開示した機能と同じ機能を実現できれば、各表面は平坦でなくても良い。
In the present embodiment, an example in which the
実施の形態2.
図7は、この発明の実施の形態2における発光装置6の断面を示す図である。発光装置6以外の構成は、実施の形態1で開示した構成と同じである。本実施の形態における発光装置6は、集光レンズ9の光の入射部が多段である点で実施の形態1で開示した発光装置6と異なる。発光装置6の他の構成は、実施の形態1で開示した構成と同じである。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a view showing a cross section of the light-emitting device 6 according to Embodiment 2 of the present invention. The configuration other than the light emitting device 6 is the same as the configuration disclosed in the first embodiment. The light emitting device 6 in the present embodiment is different from the light emitting device 6 disclosed in the first embodiment in that the light incident portions of the
本実施の形態に示す例では、中空部13が円柱形状の部分と円錐台形状の部分とを有する。中空部13の光源部4に近い部分は円柱形状である。中空部13のこの部分は同一径を有する。中空部13の光源部4から離れた部分は円錐台形状である。中空部13のこの部分は、円柱形状である部分から鍔部11の表面11aに近づくに従って径が小さくなる。
In the example shown in the present embodiment, the
図7の(a)は、ホルダー部8を最も縮めた状態を示す。図7の(a)は、調整部15の表面15aが光源部4に最も接近する配置を示す。図7の(b)は、ホルダー部8が最も伸びた状態を示す。図7の(b)は、調整部15の表面15aが光源部4から最も離れる配置を示す。光源部4から照射された光は、内周面9aから集光レンズ9に入る。図7に示すように、集光レンズ9の内周面9aに角度をつけることにより、フレア光の強弱を大きくすることができる。
FIG. 7A shows a state in which the
図7の(a)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路A、光路B及び光路Cに分けられる。例えば、光路Cを進む光は、中空部13の円柱形状である部分で内周面9aに当たる。光路Cを進む光は、中空部13の円錐台形状である部分では内周面9aに当たらない。
In the arrangement shown in FIG. 7A, the path of light emitted from the
図7の(b)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路A、光路B及び光路Cに加え、光路Dに分けられる。光路Dを進む光は、例えば中空部13の円錐台形状である部分で内周面9aに当たる。光路Dを進む光の大部分は、表面11aで全反射する。光路Dを進む光の一部は、表面11aから放射される。表面11aから放射されるこの光は、第2ホルダー17に当たる。例えば、第2ホルダー17の内周面に黒色の処理を施すことにより、光路Dを進む光を吸収できる。
In the arrangement shown in FIG. 7B, the path of the light emitted from the
実施の形態3.
図8は、この発明の実施の形態3における発光装置6の断面を示す図である。発光装置6以外の構成は、実施の形態1で開示した構成と同じである。本実施の形態における発光装置6は、集光レンズ9をフレネル化している点で実施の形態1で開示した発光装置6と異なる。発光装置6の他の構成は、実施の形態1或いは2で開示した構成と同じである。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a view showing a cross section of light-emitting device 6 according to Embodiment 3 of the present invention. The configuration other than the light emitting device 6 is the same as the configuration disclosed in the first embodiment. The light emitting device 6 in the present embodiment is different from the light emitting device 6 disclosed in the first embodiment in that the
図8に示す例では、集光レンズ9が内部フレネル部24を有する。図8の(a)は、ホルダー部8を最も縮めた状態を示す。図8の(a)は、調整部15の表面15aが光源部4に最も接近する配置を示す。図8の(b)は、ホルダー部8が最も伸びた状態を示す。図8の(b)は、調整部15の表面15aが光源部4から最も離れる配置を示す。光源部4から照射された光は、内周面9aから集光レンズ9に入る。図8に示すように、集光レンズ9に内部フレネル部24を設けることにより、光束の減衰を少なくした上でフレア光を低減できる。
In the example shown in FIG. 8, the
図8の(a)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路A、光路B及び光路Cに分けられる。例えば、図8の(a)に示す配置では、調整部15が中空部13の小径の部分を貫通する。調整部15の表面15aは、中空部13の大径の部分に配置される。このため、光路Cを進む光は、中空部13の大径の部分で内周面9aに当たる。光路Cを進む光は、中空部13の小径の部分では内周面9aに当たらない。
In the arrangement shown in FIG. 8A, the path of light emitted from the
図8の(b)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路A、光路B及び光路Cに加え、光路D及び光路Fに分けられる。光路Dを進む光は、例えば中空部13の小径の部分で内周面9aに当たる。光路Fは、内周面9aから集光部12に入り、フレネル面9a1で反射した後に鍔部11の表面11aから放射される光が進む経路である。光路Fを進む光は、例えば中空部13の小径の部分で内周面9aに当たる。実施の形態1で開示した構成において第1ホルダー16に当てていた光の一部を表面11aから放射させることができる。これにより、光学的な効率を高めることができる。
In the arrangement shown in FIG. 8B, the path of light emitted from the
図9は、この発明の実施の形態3における発光装置6の他の例を示す断面図である。図8は、集光レンズ9が反射式の内部フレネル部24を有する例を示す。集光レンズ9は、図9に示すような屈折式の内部フレネル部24を有していても良い。図9の(a)は、ホルダー部8を最も縮めた状態を示す。図9の(b)は、ホルダー部8が最も伸びた状態を示す。図9に示す構成を採用しても、図8に示す構成を採用した場合と同様の効果を奏することができる。
FIG. 9 is a sectional view showing another example of the light emitting device 6 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 8 shows an example in which the
図9の(a)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路A、光路B及び光路Cに分けられる。例えば、光路Cを進む光は、中空部13の大径の部分で内周面9aに当たる。光路Cを進む光は、中空部13の小径の部分では内周面9aに当たらない。
In the arrangement shown in FIG. 9A, the path of light emitted from the
図9の(b)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路A、光路B及び光路Cに加え、光路D及び光路Gに分けられる。光路Dを進む光は、例えば中空部13の小径の部分で内周面9aに当たる。光路Gは、フレネル面9a1から集光部12に入り、鍔部11の表面11aから放射される光が進む経路である。実施の形態1で開示した構成において第1ホルダー16に当てていた光の一部を表面11aから放射させることができる。これにより、光学的な効率を高めることができる。
In the arrangement shown in FIG. 9B, the path of the light emitted from the
なお、図8及び図9に示す内部フレネル部24を多段に形成しても良い。
Note that the
実施の形態4.
図10は、この発明の実施の形態4における発光装置6の断面を示す図である。発光装置6以外の構成は、実施の形態1で開示した構成と同じである。本実施の形態における発光装置6は、調整レンズ10の光の入射部が平坦ではない点で実施の形態1で開示した発光装置6と異なる。発光装置6の他の構成は、実施の形態1から3の何れかで開示した構成と同じである。
FIG. 10 is a view showing a cross section of the light emitting device 6 according to
本実施の形態に示す例では、調整部15の表面15aが凹形状である。これにより、光路A及びBの光軸Lに対する角度を大きくすることができる。
In the example shown in the present embodiment, the
図11は、この発明の実施の形態4における発光装置6の他の例を示す断面図である。図11は、調整部15の表面15aが凸形状である例を示す。これにより、光路A及びBの光軸Lに対する角度を小さくすることができる。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of light-emitting device 6 according to
本実施の形態に示す構成であれば、フレア光の範囲を調整できる。 If it is the structure shown in this Embodiment, the range of flare light can be adjusted.
なお、実施の形態1から4に示すレンズ7に関しては、照度ムラ対策或いは色ムラ対策のための拡散形状を各表面に施しても良い。拡散形状として、例えばシボ加工を施しても良い。各表面をファセット形状或いは多面体形状にしても良い。照度ムラ対策或いは色ムラ対策として拡散シートを設けても良い。また、成形性を考慮し、垂直面として説明した箇所にテーパを持たせても良い。 In addition, with respect to the lens 7 shown in the first to fourth embodiments, each surface may be provided with a diffusion shape for measures against illuminance unevenness or color unevenness. As the diffusion shape, for example, embossing may be performed. Each surface may be faceted or polyhedral. A diffusion sheet may be provided as a measure against illuminance unevenness or color unevenness. Further, in consideration of formability, a portion described as a vertical surface may be tapered.
実施の形態5.
実施の形態1から4では、集光レンズ9及び調整レンズ10を備えることにより、中心光度及びビーム角を大きく変化させることなくフレア光の強弱を制御する例について説明した。本実施の形態では、光効率が良い状態を保った上で配光制御を行うことができる照明用レンズについて説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the first to fourth embodiments, examples in which the intensity of flare light is controlled without significantly changing the central luminous intensity and the beam angle by providing the
図12は、この発明の実施の形態5における発光装置6の断面を示す図である。発光装置6以外の構成は、実施の形態1で開示した構成と同じである。以下においては、実施の形態1から4で開示した構成と異なる構成について説明する。本実施の形態において説明しない事項については、実施の形態1から4の何れかで開示した構成と同じである。 FIG. 12 is a view showing a cross section of light-emitting device 6 according to Embodiment 5 of the present invention. The configuration other than the light emitting device 6 is the same as the configuration disclosed in the first embodiment. In the following, a configuration different from the configuration disclosed in the first to fourth embodiments will be described. Matters not described in the present embodiment are the same as the configurations disclosed in any of the first to fourth embodiments.
特許文献1に記載された照明器具では、移動筒に凸レンズが設けられる。移動筒を光軸方向に動かすことにより、ビーム角を変えることができる。しかし、特許文献1に記載された照明器具では、小型の凸レンズを用いると広角に広がる光を制御することが難しい。このため、光の損失が大きいという問題があった。光の損失を抑制しようとすると、大型の凸レンズを用いなければならない。そこで、本実施の形態では、大型化の必要がなく、光効率が良い状態を保った上で配光制御を行うことができる照明用レンズを提案する。
In the luminaire described in
発光装置6は、例えば光源部4、レンズ25及びホルダー部8を備える。光源部4の構成は、実施の形態1で開示した構成と同じである。
The light emitting device 6 includes a
発光装置6では、レンズ25によって配光制御が行われる。即ち、レンズ25は、光源部4から照射された光を所望の配光に制御する部材である。図12の記号Lは、レンズ25の光軸を示す。光軸Lは、光源部4の発光中心を通る法線に一致する。
In the light emitting device 6, light distribution control is performed by the
レンズ25は、全体として、光軸Lに接する1枚の板を光軸Lを中心に回転させた時に得られる形状を有する。レンズ25は、例えば円盤形状の鍔部26と円錐台形状の配光部27とを備える。鍔部26の中心軸と配光部27の中心軸とは、それぞれ光軸Lに一致する。光源部4に近い位置に配光部27が配置される。鍔部26は、配光部27より光源部4から遠い位置に配置される。
The
配光部27に、凹部28が形成される。凹部28は、光軸Lを中心軸にする円柱形状或いは円錐台形状の空間である。凹部28は、配光部27の表面27aで開口する。表面27aは、光源部4側を向く面である。図12は、配光部27の内周面27bが光源部4に近づくに従って径が大きくなる例を示す。内周面27bは、凹部28を形成する。内周面27bの径は全体に渡って同一でも良い。また、図12は、配光部27の内面27cが凸形状である例を示す。内面27cは、光源部4側を向く面である。内面27cは、凹部28を形成する。内面27cは平坦でも良い。
A
配光部27の外周面27dは、光源部4に近い部分の径が最も小さい。外周面27dは、鍔部26(鍔部26の表面26a)に近づくに従って径が大きくなる。表面26aは、光源部4の反対側を向く面である。表面26a及び表面27aは、互いに反対方向を向く。本実施の形態で示す例では、表面26a及び表面27aはそれぞれ平坦である。外周面27dの中心軸は、光軸Lに一致する。外周面27dは、配光部27の中心軸を含む断面において、外側に僅かに膨らむ曲線である。本発明においては、このような形状も円錐台形状に含める。配光部27に形成された凹部28は、外周面27dによって周囲が囲まれる。
The outer
鍔部26の径は、配光部27の径より大きい。本実施の形態で示す例では、光軸Lは鍔部26の表面26aに直交する。
The diameter of the
ホルダー部8は、光源部4及びレンズ25を保持する。ホルダー部8は、第1ホルダー16と第2ホルダー17とを備える。第1ホルダー16は、光源部4を保持する。第2ホルダー17は、レンズ25を保持する。第2ホルダー17は、第1ホルダー16に嵌め込まれ、第1ホルダー16に支持される。
The
本実施の形態における第1ホルダー16の構成は、集光レンズ9を保持しない点で実施の形態1で開示した構成と相違する。即ち、第1ホルダー16に溝18は形成されていない。第1ホルダー16の他の構成は、実施の形態1で開示した構成と同じである。
The configuration of the
本実施の形態における第2ホルダー17は、レンズ25を保持する点で実施の形態1で開示した構成と相違する。レンズ25は、鍔部26の縁が溝23に配置された状態で第2ホルダー17に固定される。第2ホルダー17の他の構成は、実施の形態1で開示した構成と同じである。
The
第2ホルダー17を第1ホルダー16に対して回転させると、凸部22が溝19に案内され、第2ホルダー17が第1ホルダー16に対して光軸Lに沿って移動する。これにより、ホルダー部8が伸縮する。
When the
図12の(a)は、ホルダー部8を最も縮めた状態を示す。図12の(a)に示す配置では、レンズ25が光源部4に最も接近する。図12の(b)は、ホルダー部8が最も伸びた状態を示す。図12の(b)に示す配置では、レンズ25が光源部4から最も離れた位置に配置される。ホルダー部8を伸縮させることにより、レンズ25と光源部4との距離を調節できる。
FIG. 12A shows a state in which the
次に、レンズ25の配光特性について説明する。
光源部4は、凹部28に向けて光を照射する。光源部4から照射された光は、凹部28を進み、凹部28を形成する内面27c及び内周面27bに当たる。
Next, the light distribution characteristic of the
The
図12の(a)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路H及び光路Jに分けられる。光路Hは、内面27cから配光部27に入り、外周面27dで反射することなく鍔部26の表面26aから放射される光が進む経路である。光路Jは、内周面27bから配光部27に入り、外周面27dで反射した後に鍔部26の表面26aから放射される光が進む経路である。配光部27は、光軸Lを含む断面において光路Hが光軸Lと交差することがないように形成される。即ち、光軸L以外の光路Hを進む光は、光軸Lから徐々に離れていく。また、配光部27は、光軸Lを含む断面において光路Jが光軸Lと交差するように形成される。即ち、光路Jを進む光は、表面26aから放射された後に光軸Lに徐々に近づく。その後、光路Jを進む光は、光軸Lの反対側に進み、光軸Lから徐々に離れていく。
In the arrangement shown in FIG. 12A, the path of light emitted from the
図12の(b)に示す配置では、光源部4から照射された光の経路は、光路H及び光路Jに加え、光路Kに分けられる。光路Kは、配光部27に入ることなく第1ホルダー16に当たる光が進む経路である。レンズ25が光源部4から離れるため、光路Kを進む光が生じる。また、レンズ25が光源部4から離れるに従い、光軸Lを含む断面において光路Hと光軸Lとのなす角が小さくなる。同様に、光路Jと光軸Lとのなす角が小さくなる。図12の(b)に示す配置では、光路H及び光路Jが光軸Lに対して平行に近い状態になる。
In the arrangement shown in FIG. 12B, the path of the light emitted from the
図13は、発光装置6から照射された光の配光線図である。図13に示す実線は、図12の(a)に示す配置に対応する。図13に示す破線は、図12の(b)に示す配置に対応する。図12の(a)に示す配置では、光源部4から照射された光は広角に広がる。このため、中心光度は低くなり、1/2ビーム角が大きくなる。図12の(b)に示す配置では、光源部4から照射された光は狭角に広がる。このため、図12の(a)に示す配置と比較して、中心光度は高くなり、1/2ビーム角は小さくなる。
FIG. 13 is a light distribution diagram of light emitted from the light emitting device 6. The solid line shown in FIG. 13 corresponds to the arrangement shown in FIG. The broken line shown in FIG. 13 corresponds to the arrangement shown in FIG. In the arrangement shown in FIG. 12A, the light emitted from the
上記構成を有するレンズ25を採用することにより、光効率が良い状態を保った上で配光制御を行うことができるようになる。レンズ25を大型化する必要もない。また、レンズ25を備えた発光装置6及び照明器具1を提供できる。
By adopting the
なお、本実施の形態で開示したレンズ25に関しては、反射した光の干渉を防止するために内周面27b及び外周面27dを多段に形成しても良い。また、レンズ25をフレネルレンズ化しても良い。成形性を考慮し、垂直面として説明した箇所にテーパを持たせても良い。
For the
更に、レンズ25に関しては、照度ムラ対策或いは色ムラ対策のための拡散形状を各表面に施しても良い。拡散形状として、例えばシボ加工を施しても良い。各表面をファセット形状或いは多面体形状にしても良い。照度ムラ対策或いは色ムラ対策として拡散シートを設けても良い。
Further, with respect to the
各実施の形態で開示したホルダー部8の構成は一例である。ホルダー部8は、特開2012−221769号公報に記載されている構成のように、段階的に固定できる形状であっても良い。また、第1ホルダー16は、本体部5と一体的に形成されていても良い。凸部22に相当する凸部を第1ホルダー16に形成し、溝19に相当する溝を第2ホルダー17に形成しても良い。
The structure of the
各実施の形態で開示した光源部4の構成は一例である。光源部4として、COBタイプのものに替えて、パッケージタイプのものを採用しても良い。他のタイプの光源部4を採用しても良い。
The configuration of the
1 照明器具
2 灯具
3 電源ケース
4 光源部
5 本体部
6 発光装置
7 レンズ(照明用レンズ)
8 ホルダー部
9 集光レンズ(第1レンズ)
9a、27b 内周面
10 調整レンズ(第2レンズ)
11、14、26 鍔部
11a 表面(第1表面)
12 集光部
12a、14a、26a、27a 表面
12b、15b、27d 外周面
13 中空部
15 調整部
15a 表面(第2表面)
16 第1ホルダー
17 第2ホルダー
18、19、23 溝
20 大径部
21 小径部
22 凸部
24 内部フレネル部
25 レンズ
27 配光部
27c 内面
28 凹部
DESCRIPTION OF
8
9a, 27b Inner
11, 14, 26
12 condensing
16
Claims (10)
円柱形状の調整部を有し、前記調整部が前記外周面の中心軸に沿って前記中空部を移動可能な第2レンズと、
を備えた照明用レンズ。 A first lens having an outer peripheral surface whose diameter increases as approaching the first surface, a hollow portion surrounded by the outer peripheral surface is formed, and the hollow portion opens at the first surface;
A second lens having a columnar adjustment portion, the adjustment portion being capable of moving the hollow portion along a central axis of the outer peripheral surface;
A lens for lighting.
前記調整部は、前記第1表面に直交する方向に沿って前記中空部を移動する
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の照明用レンズ。 The first surface is flat;
The illumination lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the adjustment unit moves the hollow portion along a direction orthogonal to the first surface.
前記調整部の中心軸は、前記中空部の円柱形状である部分の中心軸と同一直線上に配置された
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の照明用レンズ。 At least a part of the hollow part has a cylindrical shape,
The illumination lens according to any one of claims 1 to 4, wherein a central axis of the adjustment portion is arranged on the same straight line as a central axis of the cylindrical portion of the hollow portion.
前記中空部は、前記鍔部と前記集光部とを貫通する
請求項1から請求項6の何れか一項に記載の照明用レンズ。 The first lens includes a disc-shaped collar portion and a truncated cone-shaped condensing portion,
The illumination lens according to any one of claims 1 to 6, wherein the hollow portion penetrates the flange portion and the light collecting portion.
前記第1表面の反対側を向く前記調整部の第2表面及び前記中空部を形成する前記第1レンズの内周面に光を照射する光源部と、
前記照明用レンズを保持するホルダー部と、
を備えた発光装置。 The illumination lens according to any one of claims 1 to 7,
A light source unit that irradiates light to an inner peripheral surface of the first lens that forms the second surface of the adjusting unit and the hollow unit facing the opposite side of the first surface;
A holder portion for holding the illumination lens;
A light emitting device comprising:
前記第1レンズを保持する円筒形状の第1ホルダーと、
前記第2レンズを保持し、前記第1ホルダーの中心軸に沿って移動可能な円筒形状の第2ホルダーと、
を備えた請求項8に記載の発光装置。 The holder part is
A cylindrical first holder for holding the first lens;
A cylindrical second holder that holds the second lens and is movable along a central axis of the first holder;
The light emitting device according to claim 8, comprising:
前記発光装置が取り付けられ、前記発光装置から発生する熱を放熱するための放熱部を有する本体部と、
を備えた照明器具。 The light-emitting device according to claim 8 or 9,
The light emitting device is attached, and a main body having a heat radiating portion for radiating heat generated from the light emitting device,
Lighting equipment with
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