JP2017079177A - Luminaire - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a luminaire capable of effectively making light emitted from a light source incident on a transparent material while holding the transparent material.SOLUTION: An optical member 3 used for a luminaire includes: a convex lens part 31 located between a light source 2 and an edge face 10 of a transparent material 1; a total reflection lens part 33 protruding from the convex lens part 31 toward the peripheral side of the light source 2; and a cylindrical guide lens part 32 surrounding a peripheral surface 11 of the transparent material 1. The convex lens part 31 includes: a surface 31a confronting the edge face 10 of the transparent material 1; and a light focus surface 31b curved in a convex shape toward the light source 2 and having a diameter smaller than that of the surface 31a. An outer peripheral surface 33b of the total reflection lens part 33 is an elliptic arc surface which is a part of an ellipsoid of revolution K. The light source 2 is positioned at one focal point of two focal points of the ellipsoid of revolution K and the other is positioned within the transparent material 1. A diameter D of an outer peripheral surface 32b of the guide lens part 32 and a minor axial length Y the ellipsoid of revolution K have a relationship of D≥Y.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、導光体に光源の光を入射させるレンズを備えた照明装置に関する。   The present invention relates to an illumination device including a lens that makes light from a light source incident on a light guide.

車両の照明装置には、長尺状の導光体と、導光体に光を入射する光源とを備えたものがある。導光体は、その端面から光源の光が入射されると、長尺方向に導光しながら光の一部を漏光させて発光する。   2. Description of the Related Art Some vehicle lighting devices include a long light guide and a light source that makes light incident on the light guide. When light from a light source is incident from the end face of the light guide, light is emitted by leaking part of the light while guiding light in the longitudinal direction.

ここで、導光体を明るく発光させるためには、導光体に効率よく光を入射させることが望まれている。   Here, in order for the light guide to emit light brightly, it is desired that light be efficiently incident on the light guide.

例えば、特許文献1には、光源と導光体との間に配置させた凸レンズ部と、導光体の周面を囲む筒状のガイド部とを有する光学部材が開示されている。凸レンズ部は、光源に向けて凸状に湾曲する集光面をもつため、光源から発せられた光は凸レンズ部において集光されて、導光体の端面に入射される。   For example, Patent Document 1 discloses an optical member having a convex lens portion disposed between a light source and a light guide and a cylindrical guide portion surrounding the peripheral surface of the light guide. Since the convex lens portion has a condensing surface that curves in a convex shape toward the light source, the light emitted from the light source is collected at the convex lens portion and incident on the end surface of the light guide.

しかしながら、特許文献1では、光源の側部から発せられた光は外部に放出されてしまい、導光体に入射されない。このため、光源から発せられた光を有効に利用するものとはいえない。   However, in Patent Document 1, light emitted from the side portion of the light source is emitted to the outside and is not incident on the light guide. For this reason, it cannot be said that the light emitted from the light source is effectively used.

そこで、特許文献2には、凸レンズ部に加えて、光源の側部に全反射レンズ部を設けた光学部材が提案されている。   Therefore, Patent Document 2 proposes an optical member in which a total reflection lens portion is provided on a side portion of a light source in addition to a convex lens portion.

特許第4097927号Patent No. 4097927 特許第5152577号Japanese Patent No. 5152577

しかしながら、特許文献2に開示された光学部材には導光体を保持する構造がなく、導光体はレンズとは別の保持部材で保持されている。   However, the optical member disclosed in Patent Document 2 does not have a structure for holding the light guide, and the light guide is held by a holding member different from the lens.

そこで、本願発明者は、特許文献2の凸レンズ部と全反射レンズ部とを備えた光学部材に、特許文献1のガイド部を追加すること考えた。しかし、単に光学部材にガイド部を追加しただけでは、光源から入射した光がガイド部で散乱されてしまい、導光体に効率よく光を入射することはできない。   Then, this inventor considered adding the guide part of patent document 1 to the optical member provided with the convex lens part and total reflection lens part of patent document 2. FIG. However, if a guide part is simply added to the optical member, light incident from the light source is scattered by the guide part, and light cannot be efficiently incident on the light guide.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、導光体を保持するとともに、光源から発せられた光を効率よく導光体に入射させることができる照明装置を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the illuminating device which can make the light emitted from the light source efficiently inject into a light guide while holding a light guide. .

本発明の照明装置は、光源と、導光体と、前記光源と前記導光体との間に配置される光学部材とを備える照明装置であって、
前記光学部材は、前記光源と前記導光体の端面との間に位置する凸レンズ部と、前記凸レンズ部から前記光源の周囲側に向かって突出する全反射レンズ部と、前記導光体の周面を保持するガイドレンズ部とを備え、
前記凸レンズ部は、前記導光体の端面に対面する出射面と、前記光源に向けて凸状に湾曲して前記出射面の直径よりも小さい直径をもつ集光面と、をもち、
前記全反射レンズ部の外周面は、回転楕円体の一部をなす楕円弧面であって、前記回転楕円体の2つの焦点のうち一方に前記光源が位置し、他方は前記導光体の中に位置しており、
前記ガイドレンズ部の外周面の直径をDとし、前記回転楕円体の短軸長さをYとしたときに、D≧Yの関係があることを特徴とする。
The lighting device of the present invention is a lighting device including a light source, a light guide, and an optical member disposed between the light source and the light guide,
The optical member includes a convex lens portion positioned between the light source and an end surface of the light guide, a total reflection lens portion protruding from the convex lens portion toward the periphery of the light source, and a periphery of the light guide. A guide lens portion for holding the surface,
The convex lens portion has an exit surface facing the end face of the light guide, and a condensing surface curved in a convex shape toward the light source and having a diameter smaller than the diameter of the exit surface,
The outer peripheral surface of the total reflection lens part is an elliptical arc surface forming a part of a spheroid, and the light source is located at one of the two focal points of the spheroid, and the other is in the light guide. Located in the
When the diameter of the outer peripheral surface of the guide lens portion is D and the short axis length of the spheroid is Y, there is a relationship of D ≧ Y.

本発明によれば、光源と導光体との間に光学部材を配置して、光学部材の凸レンズ部の出射面で導光体の端面を保持し、ガイドレンズ部の内周面で導光体の周面を保持している。このため、光学部材により導光体を安定に保持することができる。   According to the present invention, the optical member is disposed between the light source and the light guide, the end surface of the light guide is held by the exit surface of the convex lens portion of the optical member, and the light is guided by the inner peripheral surface of the guide lens portion. Holds the circumference of the body. For this reason, a light guide can be stably hold | maintained with an optical member.

また、凸レンズ部の集光面の直径は出射面の直径よりも小さい。このため、集光面に入射した光を効率よく出射面から導光体の端面に入射させることができる。   Moreover, the diameter of the condensing surface of the convex lens portion is smaller than the diameter of the exit surface. For this reason, the light incident on the condensing surface can be efficiently incident on the end surface of the light guide from the exit surface.

全反射レンズ部の外周面は、回転楕円体の一部をなす楕円弧面である。回転楕円体がもつ2つの焦点のうち一つは光源が位置している。光源が、回転楕円体の1つの焦点に位置しているため、光源から発せられた光のうち主として光源の側部から発せられた光は、全反射レンズ部に入射して、全反射レンズ部の外周面で反射される。反射された光は、凸レンズ部又はガイドレンズ部を通じて、導光体の入射面としての端面又は周面から、導光体に入射される。   The outer peripheral surface of the total reflection lens portion is an elliptical arc surface that forms a part of a spheroid. The light source is located at one of the two focal points of the spheroid. Since the light source is located at one focal point of the spheroid, light emitted mainly from the side of the light source out of the light emitted from the light source is incident on the total reflection lens unit, and the total reflection lens unit It is reflected by the outer peripheral surface of. The reflected light is incident on the light guide through the convex lens portion or the guide lens portion from the end surface or the peripheral surface as the incident surface of the light guide.

また、回転楕円体の他方の焦点は、導光体の中に位置している。光源から発せられ全反射レンズ部で反射された光の多くは、導光体に入射される入射角度(入射面の法線に対する角度)が小さくなる。この入射角度が小さいと、導光体の周面に向かう光の角度(導光体の周面の法線に対する角度)は大きくなる。導光体において周面に向かう光の角度は、臨界角以上となる。このため、光が導光体の周面から漏光しにくくなり、導光体内部をより遠くまで導光することができる。なお、臨界角とは、光が光学的に密な媒質(屈折率の大きな物質)から疎な媒質(屈折率の小さな物質)へ入射するとき、全反射が起きる最も小さい入射角度をいう。   The other focal point of the spheroid is located in the light guide. Most of the light emitted from the light source and reflected by the total reflection lens portion has a small incident angle (an angle with respect to the normal of the incident surface) incident on the light guide. When this incident angle is small, the angle of light toward the peripheral surface of the light guide (the angle with respect to the normal of the peripheral surface of the light guide) increases. In the light guide, the angle of light toward the peripheral surface is equal to or greater than the critical angle. For this reason, it becomes difficult for light to leak from the peripheral surface of the light guide, and the inside of the light guide can be guided further. Note that the critical angle is the smallest incident angle at which total reflection occurs when light is incident on a sparse medium (substance having a low refractive index) from an optically dense medium (substance having a high refractive index).

回転楕円体の他方の焦点が、導光体よりも光源に近い位置、即ち光源と導光体との間(例えば凸レンズ部)に位置している場合には、導光体に入射される光の入射角度が大きくなり、導光体の周面に向かう光の角度が小さくなる。導光体の周面に向かう光の角度は臨界角未満となる。角度導光体の周面から漏光する光量が増え、導光体の中を遠くまで導光させることができない。   When the other focal point of the spheroid is closer to the light source than the light guide, that is, between the light source and the light guide (for example, a convex lens portion), the light incident on the light guide The incident angle of the light increases, and the angle of light toward the peripheral surface of the light guide decreases. The angle of light toward the peripheral surface of the light guide is less than the critical angle. The amount of light leaking from the peripheral surface of the angle light guide increases, and the light guide cannot be guided far away.

また、ガイドレンズ部の外周面の直径をDとし、回転楕円体の短軸長さをYとしたときに、D≧Yの関係をもつ。この場合には、全反射レンズ部に入射せずに凸レンズ部よりも外側に入射した光、特に凸レンズ部の集光面と全反射レンズ部の内周面との間の境界部付近に入射された光が、ガイドレンズ部に入る。ガイドレンズ部に入った光は、ガイドレンズ部の外周面で反射されて、導光体に周面から入射される。このため、本発明の光学部材によれば、光源から発せられた光を、効率よく導光体に入射させることができる。   Further, when the diameter of the outer peripheral surface of the guide lens portion is D and the minor axis length of the spheroid is Y, there is a relationship of D ≧ Y. In this case, light that is not incident on the total reflection lens unit but is incident on the outside of the convex lens unit, in particular, near the boundary between the condensing surface of the convex lens unit and the inner peripheral surface of the total reflection lens unit. Light enters the guide lens section. The light that has entered the guide lens unit is reflected by the outer peripheral surface of the guide lens unit, and enters the light guide from the peripheral surface. For this reason, according to the optical member of this invention, the light emitted from the light source can be efficiently incident on the light guide.

以上のように、本発明によれば、導光体を保持するとともに、光源から発せられた光を効率よく導光体に入射させることができる照明装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an illuminating device that can hold a light guide and can efficiently cause light emitted from a light source to enter the light guide.

本発明の実施形態の照明装置を示すための、図3のA−A矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. 3 for showing the illuminating device of embodiment of this invention. 本実施形態の光学部材の光源周辺の拡大断面図である。It is an expanded sectional view around the light source of the optical member of this embodiment. 本実施形態の光学部材の平面図である。It is a top view of the optical member of this embodiment. 本実施形態の、寸法関係を示すための光学部材の断面図である。It is sectional drawing of the optical member for showing the dimensional relationship of this embodiment. 本実施形態の、光の進路を示すための光学部材の断面説明図である。It is a section explanatory view of an optical member for showing a course of light of this embodiment. 本実施形態の、回転楕円体の焦点が導光体の中に位置する場合の光の進路の説明図である。It is explanatory drawing of the course of light when the focus of a spheroid of this embodiment is located in a light guide. 参考形態の、回転楕円体の焦点が導光体よりも光源に近い領域に位置する場合の光の進路を説明図。Explanatory drawing of the path | route of light when the focus of a spheroid of a reference form is located in the area | region closer to a light source than a light guide. 本参考形態の、ガイドレンズ部の外周面の直径が回転楕円体の短軸長さよりも短い場合の光の進路を示すための説明図である。It is explanatory drawing for showing the course of light when the diameter of the outer peripheral surface of a guide lens part of this reference form is shorter than the short-axis length of a spheroid. 本実施形態の、回転楕円体の長軸長さを変えた場合の照明装置の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the illuminating device at the time of changing the major axis length of a spheroid of this embodiment.

本発明の実施形態に係る照明装置について図面を用いて詳細に説明する。   An illumination device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態の照明装置は、車両の前照灯とともに設けられるDRL(昼間点灯)やターンランプなどの照明装置である。図1に示すように、照明装置は、導光体1と、光源2と、光源2と導光体1との間に配置される光学部材3とを備える。   The illuminating device of this embodiment is an illuminating device such as a DRL (daytime lighting) or a turn lamp provided together with a vehicle headlamp. As shown in FIG. 1, the lighting device includes a light guide 1, a light source 2, and an optical member 3 disposed between the light source 2 and the light guide 1.

導光体1は、円柱状の導光棒を用いる。導光体1は、透明な材質であればよく、例えばガラス、樹脂を用いる。導光体1に用いられる樹脂としては、例えば、ポリカーボネートやアクリルがあげられる。導光体1の長手方向の両端には、それぞれ光源2及び光学部材3が配設されて、導光体全体が発光する。   The light guide 1 uses a cylindrical light guide rod. The light guide 1 should just be a transparent material, for example, uses glass and resin. Examples of the resin used for the light guide 1 include polycarbonate and acrylic. A light source 2 and an optical member 3 are respectively disposed at both ends of the light guide 1 in the longitudinal direction, and the entire light guide emits light.

光源2としては、LED、発光ダイオードなどが挙げられるが、LEDが好ましい。LEDの中でも、CSP(チップサイズパッケージ)−LEDがよい。本実施形態では、縦2.0mm×横1.6mm×厚み0.8mmのCSP−LEDを用いる。光源2は、基板21上の配線パターン22にハンダで接合されている。光源2の上面には、□0.6mmの四角形状の発光面20が設けられている。   Examples of the light source 2 include an LED and a light emitting diode, and an LED is preferable. Among LEDs, CSP (chip size package) -LED is preferable. In the present embodiment, a CSP-LED having a length of 2.0 mm × width of 1.6 mm × thickness of 0.8 mm is used. The light source 2 is joined to the wiring pattern 22 on the substrate 21 by soldering. On the upper surface of the light source 2, a square light emitting surface 20 of □ 0.6 mm is provided.

光学部材3は、透明な材質であればよく、例えば、樹脂、ガラスを用いる。導光体1に用いられる樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、アクリルなどがあげられる。   The optical member 3 should just be a transparent material, for example, uses resin and glass. Examples of the resin used for the light guide 1 include polymethyl methacrylate, polycarbonate, cyclic polyolefin, and acrylic.

光学部材3に用いる材質が樹脂の場合には、当該樹脂は、導光体1に用いる樹脂よりも融点が高いとよい。導光体1がアクリルよりなる場合には、光学部材3に用いる樹脂は、ポリカーボネートがよい。導光体の熱による損傷を光学部材の断熱によって抑制できる。   When the material used for the optical member 3 is a resin, the resin preferably has a higher melting point than the resin used for the light guide 1. When the light guide 1 is made of acrylic, the resin used for the optical member 3 is preferably polycarbonate. Damage to the light guide due to heat can be suppressed by heat insulation of the optical member.

光学部材3は、凸レンズ部31と、ガイドレンズ部32と、全反射レンズ部33とを有する。図2に示すように、凸レンズ部31は、光源2と導光体1の端面10との間に位置する。凸レンズ部31は、導光体1の端面10に対面する出射面31aと、光源2に向けて凸状に湾曲する集光面31bとを有する。集光面31bの直径bは、出射面31aの直径aよりも小さい。   The optical member 3 includes a convex lens part 31, a guide lens part 32, and a total reflection lens part 33. As shown in FIG. 2, the convex lens portion 31 is located between the light source 2 and the end face 10 of the light guide 1. The convex lens portion 31 has an emission surface 31 a that faces the end surface 10 of the light guide 1 and a condensing surface 31 b that curves convexly toward the light source 2. The diameter b of the condensing surface 31b is smaller than the diameter a of the exit surface 31a.

図1,図3に示すように、ガイドレンズ部32は、凸レンズ部31を挟んで全反射レンズ部33と反対側に位置している。ガイドレンズ部32は、円筒状である。ガイドレンズ部32は、外周面32bから径方向外側にリブ32cが突出していて、ガイドレンズ部32を補強している。   As shown in FIGS. 1 and 3, the guide lens unit 32 is located on the opposite side of the total reflection lens unit 33 with the convex lens unit 31 interposed therebetween. The guide lens unit 32 is cylindrical. The guide lens portion 32 has ribs 32c projecting radially outward from the outer peripheral surface 32b to reinforce the guide lens portion 32.

図3,図4に示すように、ガイドレンズ部32の内周面32aと凸レンズ部31の出射面31aとにより、導光体収容空間34が区画されている。導光体収容空間34には導光体1が配置されている。導光体1は、その端面10を凸レンズ部31の出射面31aに当接させている。ガイドレンズ部32の内周面32aは導光体1の周面11に対面している。内周面32aは、円筒部32eと、周方向の3カ所に円筒部32eよりも若干径方向内側に位置する保持部32dとを有する。保持部32dに導光体1の周面11を当接させることで、導光体1は光学部材3に保持されている。導光体1の中心軸線Lは、導光体収容空間34の中心軸線L’に一致するように、導光体1は光学部材3に対して位置決めされている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the light guide housing space 34 is partitioned by the inner peripheral surface 32 a of the guide lens portion 32 and the emission surface 31 a of the convex lens portion 31. The light guide 1 is disposed in the light guide housing space 34. The light guide 1 has its end face 10 in contact with the emission surface 31 a of the convex lens portion 31. An inner peripheral surface 32 a of the guide lens portion 32 faces the peripheral surface 11 of the light guide 1. The inner peripheral surface 32a includes a cylindrical portion 32e and holding portions 32d that are positioned slightly radially inward of the cylindrical portion 32e at three locations in the circumferential direction. The light guide 1 is held by the optical member 3 by bringing the peripheral surface 11 of the light guide 1 into contact with the holding portion 32d. The light guide 1 is positioned with respect to the optical member 3 so that the center axis L of the light guide 1 coincides with the center axis L ′ of the light guide housing space 34.

図2に示すように、全反射レンズ部33と凸レンズ部31とで囲まれた光源空間35には、光源2が配置されている。全反射レンズ部33は、凸レンズ部31の光源2の周囲側に向かってリング状に突出している。全反射レンズ部33は、内周面33aと外周面33bとをもつ。内周面33aは、光学部材3の中心軸線Lと平行に延びている。外周面33bは、全反射レンズ部33の先端に向かって内周面33aに近づいている。   As shown in FIG. 2, the light source 2 is disposed in the light source space 35 surrounded by the total reflection lens portion 33 and the convex lens portion 31. The total reflection lens portion 33 protrudes in a ring shape toward the periphery of the light source 2 of the convex lens portion 31. The total reflection lens portion 33 has an inner peripheral surface 33a and an outer peripheral surface 33b. The inner peripheral surface 33 a extends in parallel with the central axis L of the optical member 3. The outer peripheral surface 33 b approaches the inner peripheral surface 33 a toward the tip of the total reflection lens portion 33.

図4に示すように、全反射レンズ部33の外周面33bは、回転楕円体Kの一部をなす楕円弧面である。回転楕円体Kの長軸長さXと短軸長さYの比率(X/Y)は、2.0とする。   As shown in FIG. 4, the outer peripheral surface 33 b of the total reflection lens portion 33 is an elliptical arc surface that forms a part of the spheroid K. The ratio (X / Y) of the major axis length X to the minor axis length Y of the spheroid K is 2.0.

回転楕円体Kは、2つの焦点G1、G2をもつ。2つの焦点G1、G2のうち一方の焦点G1には光源2の発光面20が位置し、他方の焦点G2は、導光体1におけるガイドレンズ部32で囲まれている部分に位置している。   The spheroid K has two focal points G1 and G2. The light emitting surface 20 of the light source 2 is located at one of the two focal points G1 and G2, and the other focal point G2 is located at a portion surrounded by the guide lens portion 32 in the light guide 1. .

ガイドレンズ部32の導光体収容空間34の直径Dと、回転楕円体Kの短軸長さYとの間に、D≧Yの関係がある。回転楕円体Kの短軸Kyは、凸レンズ部31の出射面31aよりも光源2から遠方に位置している。ガイドレンズ部32の外周面32bは、光源2と、凸レンズ部31の集光面31bと全反射レンズ部33の内周面33aとの境界部Sとを結ぶ仮想直線Rに対して交差する位置に配置されている。   There is a relationship of D ≧ Y between the diameter D of the light guide housing space 34 of the guide lens portion 32 and the minor axis length Y of the spheroid K. The short axis Ky of the spheroid K is located farther from the light source 2 than the exit surface 31 a of the convex lens portion 31. The outer peripheral surface 32 b of the guide lens portion 32 intersects with a virtual straight line R connecting the light source 2 and the boundary portion S between the condensing surface 31 b of the convex lens portion 31 and the inner peripheral surface 33 a of the total reflection lens portion 33. Is arranged.

また、図2に示すように、光源2の発光面20と凸レンズ部31の集光面31bとの間の最短距離fは、0.5〜1.2mmがよい。最短距離fが0.5mm未満の場合には、集光面31bが光源2に近すぎて光源2により凸レンズ部31が熱せられて溶融するおそれがある。最短距離fが1.2mmを超える場合には、集光面31bに入射する光量が低下するおそれがある。本実施形態において、光源2の発光面20と凸レンズ部31の集光面31bとの間の最短距離fは、0.8mmとする。   Moreover, as shown in FIG. 2, the shortest distance f between the light emission surface 20 of the light source 2 and the condensing surface 31b of the convex lens part 31 is 0.5-1.2 mm. When the shortest distance f is less than 0.5 mm, the condensing surface 31b is too close to the light source 2, and the convex lens part 31 may be heated and melted by the light source 2. If the shortest distance f exceeds 1.2 mm, the amount of light incident on the condensing surface 31b may be reduced. In this embodiment, the shortest distance f between the light emitting surface 20 of the light source 2 and the condensing surface 31b of the convex lens part 31 shall be 0.8 mm.

凸レンズ部31の出射面31aの直径aは、導光体1の直径と略同一とするとよい。凸レンズ部31の出射面31aの直径a及び導光体1の直径は、ともに2.0〜5.0mmがよい。本実施形態において、凸レンズ部31の出射面31aの直径a及び導光体1の直径は、ともに3.6mmとする。   The diameter “a” of the exit surface 31 a of the convex lens portion 31 may be substantially the same as the diameter of the light guide 1. Both the diameter a of the exit surface 31a of the convex lens part 31 and the diameter of the light guide 1 are preferably 2.0 to 5.0 mm. In the present embodiment, the diameter a of the exit surface 31a of the convex lens portion 31 and the diameter of the light guide 1 are both 3.6 mm.

集光面31bの直径bは、光源2の発光面20の直径よりも大きくする。凸レンズ部31の集光面31bの直径bは、出射面31aの直径aよりも小さい。集光面31bの直径bに対する出射面31aの直径aの比率(a/b)は1.0よりも大きく2.0以下がよく、更には、1.1〜1.7が好ましい。上記比率(a/b)が1以下の場合には、集光面31bに入射した光の一部が出射面31aの周囲に進み、光学部材3の外部に漏光する光量が多くなる。上記比率(a/b)が2.0を超える場合には、出射面31aを一定とした場合に、集光面31bが小さくなり集光面31bから入射する光の量が少なくなるおそれがある。本実施形態では、集光面31bの直径bは2.4mmであり、集光面31bの直径bに対する出射面31aの直径aの比率(a/b)は1.5とする。   The diameter b of the condensing surface 31 b is set larger than the diameter of the light emitting surface 20 of the light source 2. The diameter b of the condensing surface 31b of the convex lens part 31 is smaller than the diameter a of the output surface 31a. The ratio (a / b) of the diameter a of the exit surface 31a to the diameter b of the condensing surface 31b is preferably greater than 1.0 and 2.0 or less, and more preferably 1.1 to 1.7. When the ratio (a / b) is 1 or less, part of the light incident on the condensing surface 31b travels around the exit surface 31a, and the amount of light leaking to the outside of the optical member 3 increases. When the ratio (a / b) exceeds 2.0, when the exit surface 31a is constant, the condensing surface 31b may be small and the amount of light incident from the condensing surface 31b may be reduced. . In this embodiment, the diameter b of the condensing surface 31b is 2.4 mm, and the ratio (a / b) of the diameter a of the exit surface 31a to the diameter b of the condensing surface 31b is 1.5.

図4に示すように、出射面31aから全反射レンズ部33の先端までの距離cは、2.4〜3.0mmがよい。本実施形態では、出射面31aから全反射レンズ部33の先端までの距離cは、2.8mmとする。   As shown in FIG. 4, the distance c from the exit surface 31a to the tip of the total reflection lens portion 33 is preferably 2.4 to 3.0 mm. In the present embodiment, the distance c from the exit surface 31a to the tip of the total reflection lens portion 33 is 2.8 mm.

また、回転楕円体Kの焦点G1から回転楕円体Kの下端までの間の距離dは0.5〜1.2mmがよい。距離dが過大の場合には、光源2から発せられた光のうち導光体1に入射する光量が低下するおそれがある。本実施形態では、回転楕円体Kの焦点G1から回転楕円体Kの下端までの間の距離dは0.8mmとする。   The distance d from the focal point G1 of the spheroid K to the lower end of the spheroid K is preferably 0.5 to 1.2 mm. When the distance d is excessive, the amount of light incident on the light guide 1 out of the light emitted from the light source 2 may be reduced. In the present embodiment, the distance d from the focal point G1 of the spheroid K to the lower end of the spheroid K is 0.8 mm.

回転楕円体Kの焦点G1、G2間の距離eは3.0〜15.0mmが好ましい。距離eが短すぎる場合には、全反射レンズ部33の外周面33bに向かう光の角度γが小さくなり、角度γが臨界角未満となって、外周面33bで全反射されずに外部に漏出してしまうおそれがある。導光体1に入射する光量が低下するおそれがある。距離eが過小の場合には、光が導光体1に入射しても、導光体1に入射した光の周面11に向かう角度βが小さくなり、臨界角未満となって、導光体1の周面11から漏光する光量が増える場合がある。このため、導光体1の中を遠くまで導光させることができないおそれがある。本実施形態では、回転楕円体Kの焦点G1、G2間の距離eは6.0mmとする。   The distance e between the focal points G1 and G2 of the spheroid K is preferably 3.0 to 15.0 mm. When the distance e is too short, the angle γ of the light traveling toward the outer peripheral surface 33b of the total reflection lens portion 33 becomes small, the angle γ becomes less than the critical angle, and leaks outside without being totally reflected by the outer peripheral surface 33b. There is a risk of it. The amount of light incident on the light guide 1 may be reduced. When the distance e is too small, even if light enters the light guide 1, the angle β of the light incident on the light guide 1 toward the peripheral surface 11 becomes small and becomes less than the critical angle. The amount of light leaking from the peripheral surface 11 of the body 1 may increase. For this reason, there is a possibility that the light guide 1 cannot be guided far away. In this embodiment, the distance e between the focal points G1 and G2 of the spheroid K is 6.0 mm.

本実施形態の照明装置において、図5に示すように、光源2の発光面20から発せられた光のうち、凸レンズ部31側に発せられた光は、集光面31bを通じて凸レンズ部31に入射される。集光面31bは、光を中心軸線Lと略平行な平行光に変換する。平行光は、凸レンズ部31を通り抜け、出射面31aを通じて、導光体1の端面10から導光体1に入射される。ここで、凸レンズ部31の集光面31bの直径bは出射面31aの直径aよりも小さい。このため、集光面31bに入射した光を効率よく出射面31aから導光体1の端面10に入射させることができる。   In the illuminating device of the present embodiment, as shown in FIG. 5, among the light emitted from the light emitting surface 20 of the light source 2, the light emitted toward the convex lens portion 31 side enters the convex lens portion 31 through the condensing surface 31 b. Is done. The condensing surface 31b converts light into parallel light substantially parallel to the central axis L. The parallel light passes through the convex lens portion 31 and enters the light guide 1 from the end face 10 of the light guide 1 through the emission surface 31a. Here, the diameter b of the condensing surface 31b of the convex lens part 31 is smaller than the diameter a of the output surface 31a. For this reason, the light incident on the condensing surface 31b can be efficiently incident on the end surface 10 of the light guide 1 from the exit surface 31a.

また、光源2の発光面20から発せられた光のうち、全反射レンズ部33側に発せられた光は、内周面33aを通じて全反射レンズ部33に入射される。全反射レンズ部33の外周面33bは楕円弧面であり、光源2が、回転楕円体Kの1つの焦点G1に位置している。このため、光源2から発せられた光のうち主として光源2の側部から発せられた光は、全反射レンズ部33に入射して、全反射レンズ部33の外周面33bで反射される。反射された光は、主として出射面31aから導光体1の端面10に入射される。全反射レンズ部33の外周面33bで反射された光の一部はガイドレンズ部32を経て導光体1の周面11から導光体1に入射される。   Of the light emitted from the light emitting surface 20 of the light source 2, the light emitted toward the total reflection lens unit 33 is incident on the total reflection lens unit 33 through the inner peripheral surface 33a. The outer peripheral surface 33b of the total reflection lens portion 33 is an elliptical arc surface, and the light source 2 is located at one focal point G1 of the spheroid K. For this reason, light emitted mainly from the side of the light source 2 out of the light emitted from the light source 2 is incident on the total reflection lens unit 33 and reflected by the outer peripheral surface 33 b of the total reflection lens unit 33. The reflected light is incident on the end surface 10 of the light guide 1 mainly from the emission surface 31a. A part of the light reflected by the outer peripheral surface 33 b of the total reflection lens part 33 enters the light guide 1 from the peripheral surface 11 of the light guide 1 through the guide lens part 32.

図6に示すように、全反射レンズ部33の外周面33bが、導光体1の中に焦点G2をもつ回転楕円体Kの一部をなす楕円弧面である。このため、光源2から発せられ全反射レンズ部33の外周面33bで反射された光は、導光体1に入射する入射角度αが小さくなる。導光体1の周面11に向かう光の角度βが、大きくなり、臨界角を超える場合がある。ゆえに、導光体1の周面11から漏光する光量が少なくなり、導光体1内部をより遠くまで導光することができる。   As shown in FIG. 6, the outer peripheral surface 33 b of the total reflection lens portion 33 is an elliptical arc surface that forms a part of a spheroid K having a focal point G <b> 2 in the light guide 1. For this reason, the light incident from the light source 2 and reflected by the outer peripheral surface 33 b of the total reflection lens portion 33 has a small incident angle α incident on the light guide 1. The angle β of light traveling toward the peripheral surface 11 of the light guide 1 may increase and exceed the critical angle. Therefore, the amount of light leaking from the peripheral surface 11 of the light guide 1 is reduced, and the inside of the light guide 1 can be guided further.

また、図5、図6に示すように、全反射レンズ部33の外周面33bで反射されて導光体1に入射された光は、導光体1の中の回転楕円体Kの焦点G2近傍に集光する。焦点G2は、導光体1におけるガイドレンズ部32で囲まれた部分に位置しているため、導光体1は焦点G2付近で湾曲又は変形しない。このため、集光した光を効率よく遠方まで導光することができる。本実施形態では、更に、回転楕円体Kの焦点G2だけでなく回転楕円体Kの先端まで、導光体1におけるガイドレンズ部32により囲まれた部分に位置している。集光した光を更に効率よく遠方まで導光することができる。   Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the light reflected by the outer peripheral surface 33 b of the total reflection lens portion 33 and incident on the light guide 1 is a focal point G <b> 2 of the spheroid K in the light guide 1. Concentrate in the vicinity. Since the focal point G2 is located in a portion surrounded by the guide lens portion 32 in the light guide 1, the light guide 1 is not curved or deformed near the focal point G2. For this reason, the condensed light can be efficiently guided far away. In the present embodiment, not only the focal point G2 of the spheroid K but also the tip of the spheroid K is located in the portion surrounded by the guide lens portion 32 in the light guide 1. The condensed light can be guided to a far place more efficiently.

これに対して、図7に示すように、回転楕円体Kの他方の焦点G2が、導光体1よりも光源2に近い位置、即ち光源2と導光体1との間(例えば凸レンズ部31)に位置している場合には、光が導光体1に入射しても、光の導光体1の周面11に向かう角度βが臨界角未満となり、導光体1の周面11から漏光する光量が増える。このため、導光体1の中を遠くまで導光させることができない。   On the other hand, as shown in FIG. 7, the other focal point G2 of the spheroid K is closer to the light source 2 than the light guide 1, that is, between the light source 2 and the light guide 1 (for example, a convex lens portion). 31), even if light is incident on the light guide 1, the angle β of the light toward the peripheral surface 11 of the light guide 1 becomes less than the critical angle, and the peripheral surface of the light guide 1 The amount of light leaking from 11 increases. For this reason, the inside of the light guide 1 cannot be guided far away.

更に、本実施形態では、図4に示すように、回転楕円体Kの短軸Kyは、凸レンズ部31の出射面31aよりも光源2から遠方に位置している。即ち、導光体1の中の焦点G2と導光体1の端面10との間に、回転楕円体Kの短軸Kyが位置している。このため、全反射レンズ部33の中で光源2の光が当たり全反射レンズとして機能する領域が増え、全反射レンズ部33により導光体1側に反射できる光量を増加させることができる。また、回転楕円体Kの焦点G2をより遠くに位置させて、より遠方まで導光する効果が確実に得られる。   Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the short axis Ky of the spheroid K is located farther from the light source 2 than the emission surface 31 a of the convex lens portion 31. That is, the short axis Ky of the spheroid K is located between the focal point G <b> 2 in the light guide 1 and the end face 10 of the light guide 1. For this reason, in the total reflection lens part 33, the area | region which the light of the light source 2 hits and functions as a total reflection lens increases, and the light quantity which can be reflected in the light guide 1 side by the total reflection lens part 33 can be increased. In addition, it is possible to reliably obtain an effect of guiding the spheroid K farther away from the focal point G2 of the spheroid K.

また、図4に示すように、ガイドレンズ部32の外周面32bの直径Dは、回転楕円体Kの短軸長さYよりも大きい。光源2の発光面20から発せられた光のうち、全反射レンズ部33に入光せずにガイドレンズ部32側に漏れた光、特に凸レンズ部31と全反射レンズ部33との境界部S付近に入射した光は、ガイドレンズ部32に入る。ガイドレンズ部32に入った光は、ガイドレンズ部32の外周面32bで反射されて、導光体1の周面11から導光体1に入射される。   Further, as shown in FIG. 4, the diameter D of the outer peripheral surface 32 b of the guide lens portion 32 is larger than the short axis length Y of the spheroid K. Of the light emitted from the light emitting surface 20 of the light source 2, the light that does not enter the total reflection lens unit 33 and leaks to the guide lens unit 32 side, particularly the boundary S between the convex lens unit 31 and the total reflection lens unit 33. Light incident on the vicinity enters the guide lens unit 32. The light that has entered the guide lens portion 32 is reflected by the outer peripheral surface 32 b of the guide lens portion 32 and enters the light guide 1 from the peripheral surface 11 of the light guide 1.

更に、ガイドレンズ部32の外周面32bは、光源2の発光面20の中心と、凸レンズ部31の集光面31bと全反射レンズ部33の内周面33aとの境界部Sとを結ぶ仮想直線Rに対して交差する位置に配置されている。ガイドレンズ部32の外周面32bは、仮想直線Rに下端で交差する位置W(図4の一点鎖線)よりも外側に位置している。このため、凸レンズ部31と全反射レンズ部33との境界部S付近に入射した光は、確実にガイドレンズ部32に入り、ガイドレンズ部32の外周面32bでの反射により、導光体1の周面11から導光体1に確実に入射される。   Further, the outer peripheral surface 32 b of the guide lens portion 32 is a virtual connecting the center of the light emitting surface 20 of the light source 2 and the boundary portion S between the condensing surface 31 b of the convex lens portion 31 and the inner peripheral surface 33 a of the total reflection lens portion 33. It is arranged at a position intersecting the straight line R. The outer peripheral surface 32b of the guide lens part 32 is located outside the position W (one-dot chain line in FIG. 4) intersecting the virtual straight line R at the lower end. For this reason, the light incident near the boundary portion S between the convex lens portion 31 and the total reflection lens portion 33 surely enters the guide lens portion 32, and is reflected by the outer peripheral surface 32 b of the guide lens portion 32, thereby guiding the light guide 1. It is reliably incident on the light guide 1 from the peripheral surface 11.

一方、図8に示すように、ガイドレンズ部32の外周面32bの直径Dが、回転楕円体Kの短軸長さYよりも小さい場合には、凸レンズ部31と全反射レンズ部33との境界部S付近に入射した光は、ガイドレンズ部32の外側の板状部37の上面で反射されてしまい、ガイドレンズ部32には入射されない。このため、光の利用効率が低下してしまう。   On the other hand, as shown in FIG. 8, when the diameter D of the outer peripheral surface 32 b of the guide lens part 32 is smaller than the short axis length Y of the spheroid K, the convex lens part 31 and the total reflection lens part 33 The light incident near the boundary S is reflected on the upper surface of the plate-shaped portion 37 outside the guide lens portion 32 and is not incident on the guide lens portion 32. For this reason, the utilization efficiency of light will fall.

ここで、図9に示すように、回転楕円体Kの短軸長さYを5.9mmと固定して、長軸長さXを可変させて長軸長さXと短軸長さYの比率(X/Y)を、n1=1.3、n2=1.6、n3=1.8、n4=2、n5=2.1,n6=2.3と変化させた。n2〜n5の場合(比率(X/Y)=1.6〜2.1)には、全反射レンズ部33で反射された光は、導光体1に入射される入射角度αを小さくした状態で導光体1に入射して、導光体1の周面11に向かう角度βが大きくなり、臨界角以上となった。このため、導光体1において光を遠方に導光させることができた。また、全反射レンズ部33が成形に適切な形状になり、成形性がよくなった。   Here, as shown in FIG. 9, the minor axis length Y of the spheroid K is fixed to 5.9 mm, the major axis length X is varied, and the major axis length X and minor axis length Y are changed. The ratio (X / Y) was changed to n1 = 1.3, n2 = 1.6, n3 = 1.8, n4 = 2, n5 = 2.1, and n6 = 2.3. In the case of n2 to n5 (ratio (X / Y) = 1.6 to 2.1), the light reflected by the total reflection lens unit 33 is reduced in the incident angle α incident on the light guide 1. In this state, the angle β incident on the light guide 1 and directed toward the peripheral surface 11 of the light guide 1 is increased, and is equal to or greater than the critical angle. For this reason, light could be guided far away in the light guide 1. Moreover, the total reflection lens part 33 became a shape suitable for shaping | molding, and the moldability improved.

一方、n1=1.3の場合には、全反射レンズ部33に入射された光の外周面33bに向かう角度γ(光の外周面の法線に対する角度)が臨界角未満となり、外周面33bで全反射されずに外部に漏出してしまう場合があった(図7)。また、全反射レンズ部33の径方向厚みが厚くなり、成形性が低下する場合があった。   On the other hand, when n1 = 1.3, the angle γ of the light incident on the total reflection lens portion 33 toward the outer peripheral surface 33b (angle with respect to the normal of the outer peripheral surface of the light) is less than the critical angle, and the outer peripheral surface 33b. In some cases, it was leaked outside without being totally reflected (FIG. 7). Further, the thickness in the radial direction of the total reflection lens portion 33 is increased, and the moldability may be reduced.

n6=2.3の場合には、全反射レンズ部33の先端が先細りになり、全反射レンズ部33の成形性が低下する場合があった。全反射レンズ部33の内周面33aを光源2の発光面20に近づければ、全反射レンズ部33の先端を厚くすることは可能であるが、この場合、光源2の発熱により全反射レンズ部33先端が熱せられ溶融するおそれがある。   In the case of n6 = 2.3, the tip of the total reflection lens portion 33 is tapered, and the moldability of the total reflection lens portion 33 may be lowered. If the inner peripheral surface 33 a of the total reflection lens unit 33 is brought close to the light emitting surface 20 of the light source 2, the tip of the total reflection lens unit 33 can be made thicker. The tip of the portion 33 may be heated and melted.

以上のように、本実施形態の光学部材3によれば、光源2から発せられた光を効率よく導光体1に入射させる。   As described above, according to the optical member 3 of the present embodiment, the light emitted from the light source 2 is efficiently incident on the light guide 1.

本実施形態の照明装置は、車両の前照灯、後照灯、標識灯、車体の脚掛け部の踏み面、車両内装の表示系、装飾灯などに好適に用いられる。本実施形態の照明装置は、車両以外にも、家庭用やオフィス用の照明装置、蛍光玩具、室内灯などに用いることが可能である。   The illuminating device of the present embodiment is suitably used for a vehicle headlamp, a headlamp, a marker lamp, a tread on a leg hanging part of a vehicle body, a vehicle interior display system, a decorative lamp, and the like. The lighting device of the present embodiment can be used for home and office lighting devices, fluorescent toys, room lights and the like in addition to vehicles.

(1)本実施形態の照明装置は、光源2と、導光体1と、光源2と導光体1との間に配置される光学部材3とを備える照明装置であって、
光学部材3は、光源2と導光体1の端面10との間に位置する凸レンズ部31と、凸レンズ部31から光源2の周囲側に向かって突出する全反射レンズ部33と、導光体1の周面11を保持するガイドレンズ部32とを備え、
凸レンズ部31は、導光体1の端面10に対面する出射面31aと、光源2に向けて凸状に湾曲して出射面31aの直径よりも小さい直径をもつ集光面31bと、をもち、
全反射レンズ部33の外周面33bは、回転楕円体Kの一部をなす楕円弧面であって、回転楕円体Kの2つの焦点のうち一方の焦点G1は光源2が位置し、他方の焦点G2は導光体1の中に位置しており、
ガイドレンズ部32の外周面32bの直径をDとし、回転楕円体Kの短軸長さをYとしたときに、Y≧Dの関係があることを特徴とする。
(1) The illuminating device of this embodiment is an illuminating device provided with the light source 2, the light guide 1, and the optical member 3 arrange | positioned between the light source 2 and the light guide 1,
The optical member 3 includes a convex lens part 31 positioned between the light source 2 and the end face 10 of the light guide 1, a total reflection lens part 33 protruding from the convex lens part 31 toward the periphery of the light source 2, and a light guide. A guide lens portion 32 that holds one peripheral surface 11,
The convex lens portion 31 has an emission surface 31a facing the end surface 10 of the light guide 1 and a light collection surface 31b that is convex toward the light source 2 and has a diameter smaller than the diameter of the emission surface 31a. ,
The outer peripheral surface 33b of the total reflection lens portion 33 is an elliptical arc surface that forms a part of the spheroid K, and one of the two focal points G1 of the spheroid K is located at the light source 2 and the other focal point. G2 is located in the light guide 1,
When the diameter of the outer peripheral surface 32b of the guide lens portion 32 is D and the short axis length of the spheroid K is Y, there is a relationship of Y ≧ D.

本実施形態によれば、光源2と導光体1との間に光学部材3を配置して、光学部材3の凸レンズ部31の出射面31aで導光体1の端面10を保持し、ガイドレンズ部32の内周面32aで導光体1の周面11を保持している。このため、光学部材3により導光体1を安定に保持することができる。   According to the present embodiment, the optical member 3 is disposed between the light source 2 and the light guide 1, the end surface 10 of the light guide 1 is held by the exit surface 31 a of the convex lens portion 31 of the optical member 3, and the guide The peripheral surface 11 of the light guide 1 is held by the inner peripheral surface 32 a of the lens portion 32. For this reason, the light guide 1 can be stably held by the optical member 3.

また、凸レンズ部31の集光面31bの直径bは出射面31aの直径aよりも小さい。このため、集光面31bに入射した光を効率よく出射面31aから導光体1の端面10に入射させることができる。   Moreover, the diameter b of the condensing surface 31b of the convex lens part 31 is smaller than the diameter a of the output surface 31a. For this reason, the light incident on the condensing surface 31b can be efficiently incident on the end surface 10 of the light guide 1 from the exit surface 31a.

全反射レンズ部33の外周面33bは、回転楕円体Kの一部をなす楕円弧面である。回転楕円体Kの2つの焦点G1、G2のうち一つは光源2が位置している。光源2が、回転楕円体Kの1つの焦点G1に位置しているため、光源2から発せられた光のうち主として光源2の側部から発せられた光は、全反射レンズ部33に入射して、全反射レンズ部33の外周面33bで反射される。反射された光は、凸レンズ部31又はガイドレンズ部32を通じて、導光体1の入射面としての端面10又は周面11から、導光体1に入射される。   The outer peripheral surface 33 b of the total reflection lens portion 33 is an elliptic arc surface that forms a part of the spheroid K. The light source 2 is located in one of the two focal points G1 and G2 of the spheroid K. Since the light source 2 is located at one focal point G 1 of the spheroid K, light emitted mainly from the side of the light source 2 out of the light emitted from the light source 2 is incident on the total reflection lens unit 33. Then, it is reflected by the outer peripheral surface 33 b of the total reflection lens portion 33. The reflected light is incident on the light guide 1 through the convex lens portion 31 or the guide lens portion 32 from the end surface 10 or the peripheral surface 11 as the incident surface of the light guide 1.

また、回転楕円体Kの他方の焦点G2は、導光体1の中に位置している。光源2から発せられ全反射レンズ部33で反射された光の多くは、導光体1に入射される入射角度α(入射面の法線に対する角度)が小さくなる。光の入射角度αが小さいと、導光体1の周面11に向かう光の角度β(導光体1の周面11の法線に対する角度)が大きくなる。導光体1において周面11に向かう光の角度βは、臨界角以上となる。このため、光が導光体1の周面11から漏光しにくくなり、導光体1内部をより遠くまで導光することができる。なお、臨界角とは、光が光学的に密な媒質(屈折率の大きな物質)から疎な媒質(屈折率の小さな物質)へ入射するとき、全反射が起きる最も小さい入射角度をいう。   Further, the other focal point G <b> 2 of the spheroid K is located in the light guide 1. Most of the light emitted from the light source 2 and reflected by the total reflection lens unit 33 has a small incident angle α (an angle with respect to the normal of the incident surface) incident on the light guide 1. When the incident angle α of light is small, the angle β of light toward the peripheral surface 11 of the light guide 1 (angle with respect to the normal line of the peripheral surface 11 of the light guide 1) increases. In the light guide 1, the angle β of light toward the peripheral surface 11 is equal to or greater than the critical angle. For this reason, it becomes difficult for light to leak from the peripheral surface 11 of the light guide 1, and the inside of the light guide 1 can be guided further. Note that the critical angle is the smallest incident angle at which total reflection occurs when light is incident on a sparse medium (substance having a low refractive index) from an optically dense medium (substance having a high refractive index).

回転楕円体Kの他方の焦点G2が、導光体1よりも光源2に近い位置、即ち光源2と導光体1との間(例えば凸レンズ部31)に位置している場合には、導光体1に入射される光の入射角度αが大きくなり、導光体1の周面11に向かう角度βが小さくなり、臨界角未満となる場合がある。導光体1の周面11から漏光する光量が増え、導光体1の中を遠くまで導光させることができない。   When the other focal point G2 of the spheroid K is located closer to the light source 2 than the light guide 1, that is, between the light source 2 and the light guide 1 (for example, the convex lens portion 31), In some cases, the incident angle α of light incident on the light body 1 is increased, and the angle β toward the peripheral surface 11 of the light guide 1 is decreased to be less than the critical angle. The amount of light leaking from the peripheral surface 11 of the light guide 1 increases, and the light guide 1 cannot be guided far away.

また、ガイドレンズ部32の外周面32bの直径をDとし、回転楕円体Kの短軸長さをYとしたときに、D≧Yの関係をもつ。この場合には、全反射レンズ部33に入光せずに凸レンズ部31よりも外側に漏れ出た光、特に全反射レンズ部33の内周面33aと凸レンズ部31の集光面31bとの境界部S付近に入射した光は、ガイドレンズ部32に入る。ガイドレンズ部32に入った光は、ガイドレンズ部32の外周面32bで反射されて、導光体1に周面11から入射される。このため、本実施形態の光学部材3によれば、光源2から発せられた光を、効率よく導光体1に入射させることができる。   Further, when the diameter of the outer peripheral surface 32b of the guide lens portion 32 is D and the minor axis length of the spheroid K is Y, there is a relationship of D ≧ Y. In this case, light that has not entered the total reflection lens unit 33 and has leaked outside the convex lens unit 31, particularly the inner peripheral surface 33 a of the total reflection lens unit 33 and the condensing surface 31 b of the convex lens unit 31. Light incident near the boundary portion S enters the guide lens portion 32. The light that has entered the guide lens portion 32 is reflected by the outer peripheral surface 32 b of the guide lens portion 32 and enters the light guide 1 from the peripheral surface 11. For this reason, according to the optical member 3 of this embodiment, the light emitted from the light source 2 can be efficiently incident on the light guide 1.

(2)回転楕円体Kの短軸Kyは、凸レンズ部31の出射面31aよりも光源2から遠方に位置していることが好ましい。全反射レンズ部33の中で光が反射される領域、即ち全反射レンズとして機能する領域が増え、全反射レンズ部33により導光体1側に反射できる光量を増加させることができる。また、回転楕円体Kの焦点G2をより遠くに位置させて、より遠方まで導光する効果が確実に得られる。   (2) The short axis Ky of the spheroid K is preferably located farther from the light source 2 than the exit surface 31 a of the convex lens portion 31. An area where light is reflected in the total reflection lens section 33, that is, an area that functions as a total reflection lens increases, and the amount of light that can be reflected by the total reflection lens section 33 toward the light guide 1 can be increased. In addition, it is possible to reliably obtain an effect of guiding the spheroid K farther away from the focal point G2 of the spheroid K.

(3)回転楕円体Kの短軸長さYと長軸長さXの比率(X/Y)は1.6〜2.1であることが好ましい。全反射レンズ部33で反射された光が、小さい入射角度αで導光体1に入射される。導光体1に入射した光は、導光体1の周面11に向かう角度βを大きくして、臨界角よりも大きくさせることができる。ゆえに、導光体1からの過剰の漏光が抑制され、導光体1の中を遠方まで導光させることができる。また、全反射レンズ部33の形状が成形に適した形状になり、全反射レンズ部の成形性がよくなる。   (3) The ratio (X / Y) of the minor axis length Y to the major axis length X of the spheroid K is preferably 1.6 to 2.1. The light reflected by the total reflection lens unit 33 enters the light guide 1 at a small incident angle α. The light incident on the light guide 1 can be made larger than the critical angle by increasing the angle β toward the peripheral surface 11 of the light guide 1. Therefore, excessive light leakage from the light guide 1 can be suppressed, and the light guide 1 can be guided far away. Moreover, the shape of the total reflection lens part 33 becomes a shape suitable for shaping | molding, and the moldability of a total reflection lens part improves.

(4)回転楕円体Kの他方の焦点G2は、導光体1におけるガイドレンズ部32で囲まれている部分に位置していることが好ましい。焦点G2は、導光体1におけるガイドレンズ部32で囲まれた部分に位置しているため、導光体1は焦点G2付近で湾曲又は変形しない。このため、焦点G2に集光した光を効率よく遠方まで導光することができる。   (4) It is preferable that the other focal point G2 of the spheroid K is located in a portion of the light guide 1 surrounded by the guide lens portion 32. Since the focal point G2 is located in a portion surrounded by the guide lens portion 32 in the light guide 1, the light guide 1 is not curved or deformed near the focal point G2. For this reason, the light condensed on the focal point G2 can be efficiently guided to a distant place.

(5)回転楕円体Kの他方の焦点G2側の先端は、導光体1におけるガイドレンズ部32で囲まれている部分に位置していることが好ましい。焦点G2に集光した光を更に効率よく遠方まで導光することができる。   (5) It is preferable that the tip of the spheroid K on the other focal point G2 side is located at a portion surrounded by the guide lens portion 32 in the light guide 1. The light condensed at the focal point G2 can be guided to a far place more efficiently.

(6)ガイドレンズ部32の外周面32bは、光源2と、凸レンズ部31の集光面31bと全反射レンズ部33の内周面33aとの境界部Sとを結ぶ仮想直線Rに対して交差する位置に配置されていることが好ましい。このため、凸レンズ部31と全反射レンズ部33との境界部S付近に入射した光は、確実にガイドレンズ部32に入り、ガイドレンズ部32の外周面32bでの反射により、導光体1の周面11から導光体1に確実に入射される。   (6) The outer peripheral surface 32 b of the guide lens portion 32 is relative to a virtual straight line R connecting the light source 2 and the boundary portion S between the condensing surface 31 b of the convex lens portion 31 and the inner peripheral surface 33 a of the total reflection lens portion 33. It is preferable that they are arranged at intersecting positions. For this reason, the light incident near the boundary portion S between the convex lens portion 31 and the total reflection lens portion 33 surely enters the guide lens portion 32, and is reflected by the outer peripheral surface 32 b of the guide lens portion 32, thereby guiding the light guide 1. It is reliably incident on the light guide 1 from the peripheral surface 11.

(7)導光体1に入射した光が導光体1の周面11に向かって臨界角以上の角度βで進むように、導光体1の屈折率及び回転楕円体Kの形状が設定されていることが好ましい。この場合には、導光体において周面に向かう光の多くが周面で全反射され、周面からの光の過剰な漏光を抑えられる。ゆえに、導光体において光を遠方まで導光することができる。   (7) The refractive index of the light guide 1 and the shape of the spheroid K are set so that the light incident on the light guide 1 travels toward the peripheral surface 11 of the light guide 1 at an angle β equal to or greater than the critical angle. It is preferable that In this case, most of the light traveling toward the peripheral surface in the light guide is totally reflected by the peripheral surface, and excessive light leakage from the peripheral surface can be suppressed. Therefore, it is possible to guide light far away in the light guide.

1:導光体、10:端面、11:側面、2:光源、20:発光面、3:光学部材、31:凸レンズ部、31a:出射面、31b:集光面、32:ガイドレンズ部、32a:内周面、32b:外周面、33:全反射レンズ部、33a:内周面、33b:外周面(楕円弧面)、34:導光体収容空間、35:光源空間、D:ガイドレンズ部の外周面の直径、G1、G2:回転楕円体の焦点、K:回転楕円体、R:仮想直線、S:凸レンズ部と全反射レンズ部との境界部、Ky:回転楕円体の短軸、X:回転楕円体の長軸長さ、Y:回転楕円体の短軸長さ 1: light guide, 10: end face, 11: side face, 2: light source, 20: light emitting face, 3: optical member, 31: convex lens part, 31a: emitting face, 31b: condensing face, 32: guide lens part, 32a: inner peripheral surface, 32b: outer peripheral surface, 33: total reflection lens part, 33a: inner peripheral surface, 33b: outer peripheral surface (elliptical arc surface), 34: light guide housing space, 35: light source space, D: guide lens G1, G2: focal point of spheroid, K: spheroid, R: virtual straight line, S: boundary between convex lens part and total reflection lens part, Ky: minor axis of spheroid , X: major axis length of spheroid, Y: minor axis length of spheroid

Claims (7)

光源と、導光体と、前記光源と前記導光体との間に配置される光学部材とを備える照明装置であって、
前記光学部材は、前記光源と前記導光体の端面との間に位置する凸レンズ部と、前記凸レンズ部から前記光源の周囲側に向かって突出する全反射レンズ部と、前記導光体の周面を保持するガイドレンズ部とを備え、
前記凸レンズ部は、前記導光体の端面に対面する出射面と、前記光源に向けて凸状に湾曲して前記出射面の直径よりも小さい直径をもつ集光面と、をもち、
前記全反射レンズ部の外周面は、回転楕円体の一部をなす楕円弧面であって、前記回転楕円体の2つの焦点のうち一方に前記光源が位置し、他方は前記導光体の中に位置しており、
前記ガイドレンズ部の外周面の直径をDとし、前記回転楕円体の短軸長さをYとしたときに、D≧Yの関係があることを特徴とする照明装置。
A lighting device comprising a light source, a light guide, and an optical member disposed between the light source and the light guide,
The optical member includes a convex lens portion positioned between the light source and an end surface of the light guide, a total reflection lens portion protruding from the convex lens portion toward the periphery of the light source, and a periphery of the light guide. A guide lens portion for holding the surface,
The convex lens portion has an exit surface facing the end face of the light guide, and a condensing surface curved in a convex shape toward the light source and having a diameter smaller than the diameter of the exit surface,
The outer peripheral surface of the total reflection lens part is an elliptical arc surface forming a part of a spheroid, and the light source is located at one of the two focal points of the spheroid, and the other is in the light guide. Located in the
An illuminating device having a relationship of D ≧ Y, where D is a diameter of an outer peripheral surface of the guide lens portion and Y is a minor axis length of the spheroid.
前記回転楕円体の短軸は、前記凸レンズ部の前記出射面よりも前記光源から遠方に位置している請求項1に記載の照明装置。   The illuminating device according to claim 1, wherein the minor axis of the spheroid is located farther from the light source than the emission surface of the convex lens portion. 前記回転楕円体の短軸長さと長軸長さの比率は1.6〜2.1である請求項1又は2に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1 or 2, wherein a ratio of a minor axis length to a major axis length of the spheroid is 1.6 to 2.1. 前記回転楕円体の他方の焦点は、前記導光体における前記ガイドレンズ部で囲まれている部分に位置している請求項1〜3のいずれかに記載の照明装置。   The illuminating device according to claim 1, wherein the other focal point of the spheroid is located in a portion surrounded by the guide lens portion in the light guide. 前記回転楕円体の他方の焦点側の先端は、前記導光体における前記ガイドレンズ部で囲まれている部分に位置している請求項1〜4のいずれかに記載の照明装置。   The illumination device according to any one of claims 1 to 4, wherein a tip on the other focal side of the spheroid is located at a portion surrounded by the guide lens portion in the light guide. 前記ガイドレンズ部の外周面は、光源と、前記凸レンズ部の前記集光面と前記全反射レンズ部の内周面との境界部とを結ぶ仮想直線に対して交差する位置に配置されている請求項1〜5のいずれかに記載の照明装置。   The outer peripheral surface of the guide lens unit is disposed at a position that intersects a virtual straight line connecting the light source and the boundary between the condensing surface of the convex lens unit and the inner peripheral surface of the total reflection lens unit. The lighting device according to claim 1. 前記導光体に入射した光が前記導光体の周面に向かって臨界角以上の角度で進むように、前記導光体の屈折率及び前記回転楕円体の形状が設定されている請求項1〜6のいずれかに記載の照明装置。   The refractive index of the light guide and the shape of the spheroid are set so that light incident on the light guide travels at an angle greater than a critical angle toward the peripheral surface of the light guide. The illuminating device in any one of 1-6.
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