JP2018088302A - Illumination device - Google Patents

Illumination device Download PDF

Info

Publication number
JP2018088302A
JP2018088302A JP2015070012A JP2015070012A JP2018088302A JP 2018088302 A JP2018088302 A JP 2018088302A JP 2015070012 A JP2015070012 A JP 2015070012A JP 2015070012 A JP2015070012 A JP 2015070012A JP 2018088302 A JP2018088302 A JP 2018088302A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
region
guide plate
incident
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015070012A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
晋二 角陸
Shinji Kadoriku
晋二 角陸
龍馬 村瀬
Ryuma Murase
龍馬 村瀬
中西　清史
Seishi Nakanishi
清史 中西
聖治 久保
Seiji Kubo
聖治 久保
信二 濱井
Shinji Hamai
信二 濱井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2015070012A priority Critical patent/JP2018088302A/en
Priority to PCT/JP2016/001675 priority patent/WO2016157840A1/en
Publication of JP2018088302A publication Critical patent/JP2018088302A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination device capable of switching light distribution characteristics.SOLUTION: An illumination device includes: a plurality of light-emitting elements; a light guide plate which permits incidence of light from a light-emitting element via a light entrance part, transmission of the incident light to an inside, and emission of the light from an emission surface; and a lens member which receives the light emitted from the light guide plate. Regularly arranged at the light entrance part of the light guide plate are: a first region where the incident light has a first light distribution characteristic; and a second region where the incident light has a second light distribution characteristic which is wider than the first light distribution characteristic. Each of the light-emitting elements is arranged oppositely to each of the first region and the second region.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、配光特性を切替可能な照明装置に関する。   The present disclosure relates to a lighting device capable of switching light distribution characteristics.

特許文献１ないし４は照明装置を開示する。例えば、特許文献１は、複数の発光素子と、複数の発光素子から出射した光を板内において導光する導光板と、導光板の主面の少なくとも一部を覆う集光カバーとを備える照明装置を開示する。その照明装置において、導光板は複数の凹状反射部を有し、集光カバーは、各凹状反射部と対向関係を保って配置された複数のレンズ部を有する。このような照明装置においては、導光板に入射した光は、導光板を伝搬中に、導光板内の凹状反射部で反射され、集光カバーに出射される。集光カバーにおいて、導光板から入射した光は、レンズ部により反射されて照明光として出射される。   Patent Documents 1 to 4 disclose illumination devices. For example, Patent Literature 1 includes a plurality of light emitting elements, a light guide plate that guides light emitted from the plurality of light emitting elements within the plate, and a light collecting cover that covers at least a part of the main surface of the light guide plate. An apparatus is disclosed. In the illuminating device, the light guide plate has a plurality of concave reflecting portions, and the light collecting cover has a plurality of lens portions arranged to face each concave reflecting portion. In such an illuminating device, the light incident on the light guide plate is reflected by the concave reflecting portion in the light guide plate and propagates to the light collection cover while propagating through the light guide plate. In the light collecting cover, the light incident from the light guide plate is reflected by the lens unit and emitted as illumination light.

特開２０１４−１６５０２１号公報JP 2014-165021 A 特開２０１４−１６０６１６号公報JP 2014-160616 A 特開２０１４−１５４３９３号公報JP 2014-154393 A 特開２０１４−１５４３２１号公報JP 2014-154321 A

特許文献１ないし４に開示された照明装置は、出射する照明光の配光特が一定である。   The illumination devices disclosed in Patent Documents 1 to 4 have a constant light distribution characteristic of emitted illumination light.

本開示は、照明光の配光特性を切り替え可能な照明装置を提供する。   The present disclosure provides an illumination device capable of switching the light distribution characteristics of illumination light.

本開示の一態様において、照明装置が提供される。照明装置は、複数の発光素子と、入光部を介して発光素子からの光を入射し、入射した光を内部に伝搬させ出射面から出射する導光板と、導光板から出射された光を受けてレンズ部材と、を備える。導光板の入光部には、入射した光が第１の配光特性を有する第１領域と、入射した光が第１の配光特性よりも広い第２の配光特性を有する第２領域とが規則正しく配置される。第１領域及び第２領域のそれぞれに対向して各発光素子が配置される。   In one aspect of the present disclosure, a lighting device is provided. The illumination device includes a plurality of light emitting elements, a light guide plate that receives light from the light emitting elements through a light incident portion, propagates the incident light to the inside, and exits from an exit surface; and light emitted from the light guide plate And a lens member. The light incident part of the light guide plate includes a first region where incident light has a first light distribution characteristic and a second region where incident light has a second light distribution characteristic wider than the first light distribution characteristic. Are arranged regularly. Each light emitting element is arranged facing each of the first region and the second region.

本開示によれば、配光特性を切り替えることができる照明装置を実現できる。   According to the present disclosure, it is possible to realize an illumination device that can switch light distribution characteristics.

本実施形態における照明装置の外観図External view of lighting device in this embodiment 照明装置の断面図Cross section of the lighting device 照明装置の構成要素を示す展開図Development view showing components of lighting device （ａ）レンズアレイの斜視図、（ｂ）導光板の斜視図(A) Perspective view of lens array, (b) Perspective view of light guide plate 導光板の凹状反射部による光の反射を説明した図The figure explaining reflection of the light by the concave reflective part of a light-guide plate フラット面領域である第１領域およびプリズムが形成された領域である第２領域が配置された導光板の入光部と、各領域に対応して配置されるＬＥＤ素子とを説明した図The figure explaining the light-incident part of the light-guide plate in which the 1st area | region which is a flat surface area | region, and the 2nd area | region where a prism was formed are arrange | positioned, and the LED element arrange | positioned corresponding to each area | region 配光特性の異なるＬＥＤ素子を説明した図Diagram explaining LED elements with different light distribution characteristics ＬＥＤ素子を駆動するための構成を説明した図The figure explaining the structure for driving an LED element 第１領域（フラット面領域）に入射した光の伝搬を説明した図The figure explaining propagation of the light which injected into the 1st field (flat surface field) 第２領域（プリズム形成領域）に入射した光の伝搬を説明した図The figure explaining propagation of the light which entered into the 2nd field (prism formation field) （ａ）第１領域（フラット面領域）に光を入射した場合の導光板の照度分布を示す図、および（ｂ）第２領域（プリズム形成領域）に光を入射した場合の導光板の照度分布を示す図(A) The figure which shows the illumination intensity distribution of the light-guide plate at the time of entering light into the 1st field (flat surface field), and (b) The illumination intensity of the light-guide plate at the time of light entering into the 2nd field (prism formation field) Diagram showing distribution 導光板の入光部の第１領域（フラット面領域）に入射光を入射したときの照度分布のシミューション結果を示した図The figure which showed the simulation result of the illumination distribution when incident light injects into the 1st area | region (flat surface area | region) of the light-incidence part of a light-guide plate. 導光板の入光部の第２領域（プリズム形成領域）に入射光を入射したときの照度分布のシミューション結果を示した図The figure which showed the simulation result of the illumination intensity distribution when incident light injects into the 2nd area | region (prism formation area) of the light-incidence part of a light-guide plate. 凸レンズが形成された第１領域およびプリズムが形成された領域である第２領域が配置された導光板の入光部と、各領域に対応して配置されるＬＥＤ素子とを説明した図The figure explaining the light-incident part of the light-guide plate in which the 1st area | region in which the convex lens was formed, and the 2nd area | region where the prism was formed were arrange | positioned, and the LED element arrange | positioned corresponding to each area | region プリズムが形成された第１領域に入射した光の伝搬を説明した図The figure explaining propagation of the light which injected into the 1st field in which the prism was formed （ａ）凸レンズ形成が形成された第１領域に光を入射した場合の導光板の照度分布を示す図、および（ｂ）プリズムが形成された第２領域に光を入射した場合の導光板の照度分布を示す図(A) The figure which shows illuminance distribution of the light-guide plate when light injects into the 1st area | region in which convex-lens formation was formed, and (b) of the light-guide plate in case that light injects into the 2nd area | region in which the prism was formed Diagram showing illuminance distribution 導光板の入光部の第１領域（凸レンズ状に形成された領域）に入射光を入射したときの照度分布のシミューション結果を示した図The figure which showed the simulation result of the illumination intensity distribution when incident light injects into the 1st area | region (area | region formed in the convex lens shape) of the light-incidence part of a light-guide plate. （ａ）、（ｂ）水中及び空気中の環境下で、導光板の入光部の第１領域（凸レンズ形成領域）及び第２領域（プリズム形成領域）に入射光を入射したときのそれぞれの照度分布のシミューション結果をグラフ化した図、および）（ｃ）水中及び空気中における照明装置による照明光の照度分布の切り替わりを説明した図(A), (b) Respective incident light incident on the first region (convex lens forming region) and the second region (prism forming region) of the light incident part of the light guide plate under water and air. The figure which graphed the simulation result of illuminance distribution, and (c) The figure explaining switching of the illuminance distribution of the illumination light by the illuminating device in water and in the air 第１および第２領域をフラット面で形成した場合の導光板の入光部と、各領域に応じて配置されるとともに、異なる配光特性を有するＬＥＤ素子とを説明した図The figure explaining the light-incidence part of the light-guide plate at the time of forming the 1st and 2nd area | region with a flat surface, and the LED element which is arrange | positioned according to each area | region and has a different light distribution characteristic 実施の形態１の照明装置を備えた水中画像撮影装置の外観を説明した図The figure explaining the external appearance of the underwater image photography device provided with the illuminating device of Embodiment 1. （ａ）水中での照明装置の照度分布を示す図、（ｂ）空気中での照明装置の照度分布を示す図(A) The figure which shows the illuminance distribution of the illuminating device in water, (b) The figure which shows the illuminance distribution of the illuminating device in the air

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.

なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。   The inventor (s) provides the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and is intended to limit the subject matter described in the claims. Not what you want.

（本開示に至った経緯）
本発明者は、水中の画像撮影のための照明装置の開発中に、使用する環境により所望の配光特性が得られない場合があるという問題に直面した。具体的には、本発明者は、照明装置の水中での使用を想定して、照明光の配光特性を水中にて所望の特性となるように照明装置の光学部材等を調整した。その照明装置は、水中では所望の配光特性を得ることができたが、空気中で使用したところ、所望の配光特性が得られなかった。例えば、図２１は、同じ照明装置について水中及び空気中での１ｍ先の照度分布（配光特性に依存）を示した図である。水中では、図２１（ａ）に示すように、照明装置の出射面の中央では照度分布の値が低下しているのに対して、空気中では、図２１（ｂ）に示すように、出射面の中央では照度分布が高くなっている。このように、同じ照明装置について、水中と空気中において照度分布の違いが見られた。この違いは、水と空気との間で屈折率が異なることに起因する。そこで、本発明者は、使用環境によらずに所望の配光特性が得られる照明装置を検討し、以下の照明装置の構成を考案した。 (Background to the disclosure)
During the development of an illuminating device for taking an underwater image, the present inventor faced a problem that a desired light distribution characteristic may not be obtained depending on the environment used. Specifically, the present inventor has adjusted the optical member and the like of the illuminating device so that the light distribution characteristic of the illuminating light becomes a desired characteristic under water, assuming that the illuminating device is used in water. The illuminating device was able to obtain desired light distribution characteristics in water, but when used in air, the desired light distribution characteristics could not be obtained. For example, FIG. 21 is a diagram illustrating an illuminance distribution (depending on the light distribution characteristic) of 1 m ahead in water and air for the same lighting device. In water, as shown in FIG. 21 (a), the value of the illuminance distribution is lowered at the center of the exit surface of the lighting device, whereas in air, as shown in FIG. 21 (b). The illuminance distribution is high at the center of the surface. Thus, the difference in illuminance distribution was observed between water and air for the same lighting device. This difference is due to the difference in refractive index between water and air. In view of this, the present inventor studied a lighting device that can obtain a desired light distribution characteristic regardless of the use environment, and devised the following lighting device configuration.

（実施の形態１）
以下、添付の図面を参照して実施の形態を説明する。 (Embodiment 1)
Embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings.

１．構成
図１は、本開示にかかる照明装置の斜視図である。図２は照明装置を、照明装置の中心を通る面で切断したときの断面図であり、図２（ａ）はやや斜め上から見たときの断面図であり、図２（ｂ）は真横から見たときの断面図である。図３は、照明装置の展開図である。 1. Configuration FIG. 1 is a perspective view of a lighting device according to the present disclosure. 2 is a cross-sectional view of the lighting device when cut along a plane passing through the center of the lighting device, FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of the lighting device viewed from slightly above, and FIG. It is sectional drawing when it sees from. FIG. 3 is a development view of the lighting device.

図１〜図３に示すように、照明装置１０は、カバー１１と、押え板１３と、レンズアレイ１５と、導光板１７と、反射板１９と、ＬＥＤ基板２３と、ベース部２５とを含む。   As shown in FIGS. 1 to 3, the lighting device 10 includes a cover 11, a pressing plate 13, a lens array 15, a light guide plate 17, a reflecting plate 19, an LED substrate 23, and a base portion 25. .

カバー１１はベース部２５に取り付けられ、ベース部２５とともに防塵、防水機能を果たすように密閉空間を形成する。その密閉空間内部に、レンズアレイ１５や導光板１７等が収容される。すなわち、密閉空間内においては、ＬＥＤ基板２３の上に反射板１９が配置され、その上に導光板１７が配置され、導光板１７の上にレンズアレイ１５が配置される。レンズアレイ１５からＬＥＤ基板２３は、押え板１３を貫通するネジによりベース部２５に取り付けられる。   The cover 11 is attached to the base portion 25 and forms a sealed space so as to perform a dustproof and waterproof function together with the base portion 25. The lens array 15 and the light guide plate 17 are accommodated in the sealed space. That is, in the sealed space, the reflection plate 19 is disposed on the LED substrate 23, the light guide plate 17 is disposed thereon, and the lens array 15 is disposed on the light guide plate 17. The LED substrate 23 from the lens array 15 is attached to the base portion 25 with screws that penetrate the holding plate 13.

カバー１１、レンズアレイ１５及び導光板１７は、ＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）、ＰＣ（polycarbonate）等の透明な材料で形成される。   The cover 11, the lens array 15, and the light guide plate 17 are formed of a transparent material such as PMMA (Polymethyl methacrylate) or PC (polycarbonate).

レンズアレイ１５は、導光板１７から出射した光を入射し、出射面（カバー１１に対応する側の主面）から出射する。図４（ａ）は、レンズアレイ１５を斜め上方から見たときの図である。図５は、導光板１７と、その上に配置されたレンズアレイ１５の断面図である。図４（ａ）及び図５に示すように、レンズアレイ１５の出射面側において、複数のレンズ１５ａが形成されている。レンズ１５ａは、レンズアレイ１５の頂点を中心として同心円状に配置されている。導光板１７からレンズアレイ１５に入射した光は、レンズ１５ａにより光路が変更され、出射光として出射される。   The lens array 15 receives the light emitted from the light guide plate 17 and emits the light from the emission surface (the main surface on the side corresponding to the cover 11). FIG. 4A is a diagram when the lens array 15 is viewed obliquely from above. FIG. 5 is a cross-sectional view of the light guide plate 17 and the lens array 15 disposed thereon. As shown in FIGS. 4A and 5, a plurality of lenses 15 a are formed on the exit surface side of the lens array 15. The lenses 15 a are arranged concentrically around the vertex of the lens array 15. The light that has entered the lens array 15 from the light guide plate 17 has its optical path changed by the lens 15a and is emitted as outgoing light.

導光板１７は、ＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂからの光をその内部を伝搬させ、出射面（レンズアレイ１５側の主面）から出射する。図４（ｂ）は、導光板１７を斜め下方からみたときの図である。導光板１７はドーム状形状を有している。導光板１７は、その周縁部（円環状の端部）を入光部とし、その入光部からＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂからの光を導光板１７内部に入射させる。   The light guide plate 17 propagates the light from the LED elements 21a and 21b through the inside thereof and emits the light from the emission surface (the main surface on the lens array 15 side). FIG. 4B is a diagram when the light guide plate 17 is viewed obliquely from below. The light guide plate 17 has a dome shape. The light guide plate 17 has a peripheral edge portion (annular end portion) as a light incident portion, and allows light from the LED elements 21 a and 21 b to enter the light guide plate 17 from the light incident portion.

導光板１７の入光部は、導光板１７の内部に入射した光が集光された光（狭い配光特性を持つ光）となる第１領域１７ａと、導光板１７の内部に入射した光が第１領域１７ａにて入射した光よりもより拡散された光（広い配光特性を持つ光）となる第２領域１７ｂとを有する。第１領域１７ａと第２領域１７ｂとは交互に配置される。   The light incident portion of the light guide plate 17 includes a first region 17 a that is a light (light having a narrow light distribution characteristic) that is collected from the light incident on the light guide plate 17, and light that is incident on the light guide plate 17. Has a second region 17b which becomes light diffused more than the light incident on the first region 17a (light having a wide light distribution characteristic). The first regions 17a and the second regions 17b are alternately arranged.

第１領域１７ａの形状は、第１領域１７ａから導光板内部に入射した光の配光特性が狭くなるような形状に設定される。また、第２領域１７ｂの形状は、第２領域１７ｂから導光板内部に入射した光の配光特性が比較的広くなるような形状に設定されている。例えば、図４（ｂ）に示す例のように、第１領域１７ａはフラットな面で形成され、第２領域１７ｂには、複数のプリズムが形成される。   The shape of the first region 17a is set such that the light distribution characteristic of the light incident on the light guide plate from the first region 17a becomes narrow. In addition, the shape of the second region 17b is set so that the light distribution characteristic of the light incident on the light guide plate from the second region 17b becomes relatively wide. For example, as in the example shown in FIG. 4B, the first region 17a is formed with a flat surface, and a plurality of prisms are formed in the second region 17b.

また、導光板１７は、図４（ｂ）及び図５に示すように、その底面側（反射板１９側）表面において円錐状の凹部（以下「凹状反射部」という）１７ｘが複数形成されている。導光板１７内の凹状反射部１７ｘは、レンズアレイ１５内のレンズ１５ａに対応した位置に形成される。例えば、凹状反射部１７ｘの中心軸と、対応するレンズアレイ１５内のレンズ１５ａの中心軸とが所定の位置関係を満たすような位置に、凹状反射部１７ｘが配置される。   In addition, as shown in FIGS. 4B and 5, the light guide plate 17 has a plurality of conical recesses (hereinafter referred to as “concave reflection portions”) 17 x formed on the bottom surface (the reflection plate 19 side) surface. Yes. The concave reflecting portion 17x in the light guide plate 17 is formed at a position corresponding to the lens 15a in the lens array 15. For example, the concave reflecting portion 17x is arranged at a position where the central axis of the concave reflecting portion 17x and the central axis of the corresponding lens 15a in the lens array 15 satisfy a predetermined positional relationship.

導光板１７に入射した光は、導光板１７板内を伝搬し、この凹状反射部１７ｘに入射すると、凹状反射部１７ｘによってレンズアレイ１５側に反射される（図５参照）。凹状反射部１７ｘにより反射されレンズアレイ１５に入射した光は、レンズ１５ａによって進行方向が変更されてレンズアレイ１５の出射面から出射する。   The light that has entered the light guide plate 17 propagates through the light guide plate 17 and enters the concave reflection portion 17x, and is reflected by the concave reflection portion 17x toward the lens array 15 (see FIG. 5). The light reflected by the concave reflecting portion 17x and incident on the lens array 15 is emitted from the exit surface of the lens array 15 with the traveling direction changed by the lens 15a.

反射板１９は、導光板１７の内部を進行する光が導光板１７の底面側表面から外部に漏れ出たときに、その光を反射して導光板１７内に再度入射させるための部材である。反射板１９は、高い反射率（例えば、９７〜９８％）を有する材料で形成される。   The reflection plate 19 is a member for reflecting the light traveling inside the light guide plate 17 and re-entering the light guide plate 17 when the light leaks outside from the bottom surface of the light guide plate 17. . The reflection plate 19 is made of a material having a high reflectance (for example, 97 to 98%).

ＬＥＤ基板２３上には、発光素子であるＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂが複数個配置されている。ここで、ＬＥＤ素子２１ａは導光板１７の第１領域１７ａに光を照射するＬＥＤ素子であり、ＬＥＤ素子２１ｂは導光板１７の第２領域１７ｂに光を照射するＬＥＤ素子である。本例では、ＬＥＤ素子２１ａ及びＬＥＤ素子２１ｂをそれぞれ１０個ずつ、合計２０個のＬＥＤ素子を配置している。図６は、ＬＥＤ素子２１ａ及びＬＥＤ素子２１ｂと、導光板１７の第１及び第２領域１７ａ、１７ｂの位置関係を説明した図である。図６（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子２１ａ及びＬＥＤ素子２１ｂはそれぞれ、導光板１７の第１及び第２領域１７ａ、１７ｂに対応させてＬＥＤ基板２３上に円環状に配置される。また、ＬＥＤ素子２１ａ及びＬＥＤ素子２１ｂは、第１及び第２領域１７ａ、１７ｂに応じたＬＥＤ基板２３上の位置に交互に配置される（図６（ａ）、（ｂ）参照）。   On the LED substrate 23, a plurality of LED elements 21a and 21b which are light emitting elements are arranged. Here, the LED element 21 a is an LED element that irradiates light to the first region 17 a of the light guide plate 17, and the LED element 21 b is an LED element that irradiates light to the second region 17 b of the light guide plate 17. In this example, 10 LED elements 21a and 10 LED elements 21b are arranged, for a total of 20 LED elements. FIG. 6 is a diagram illustrating the positional relationship between the LED elements 21 a and 21 b and the first and second regions 17 a and 17 b of the light guide plate 17. As shown in FIG. 6A, the LED element 21a and the LED element 21b are arranged in an annular shape on the LED substrate 23 so as to correspond to the first and second regions 17a and 17b of the light guide plate 17, respectively. Further, the LED elements 21a and the LED elements 21b are alternately arranged at positions on the LED substrate 23 corresponding to the first and second regions 17a and 17b (see FIGS. 6A and 6B).

図７は、種々の配光特性を有するＬＥＤ素子を示した図である。図７（ａ）は、標準タイプの配光特性を有するＬＥＤ素子を、図７（ｂ）は、広い配光特性を有するＬＥＤ素子を、図７（ｃ）は、狭い配光特性を有するＬＥＤ素子をそれぞれ示す。ＬＥＤ素子の配光特性は、ＬＥＤ素子に一体として取り付けられるレンズを適宜設計することにより所望の特性に設計できる。ここでは、ＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂとして、図７（ａ）に示す標準タイプのＬＥＤ素子を使用している。   FIG. 7 is a diagram showing LED elements having various light distribution characteristics. 7A shows an LED element having a standard light distribution characteristic, FIG. 7B shows an LED element having a wide light distribution characteristic, and FIG. 7C shows an LED having a narrow light distribution characteristic. Each element is shown. The light distribution characteristic of the LED element can be designed to a desired characteristic by appropriately designing a lens that is integrally attached to the LED element. Here, as the LED elements 21a and 21b, standard type LED elements shown in FIG. 7A are used.

図８は、ＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂを駆動するための回路構成を示すブロック図である。導光板１７の入光部の第１領域１７ａに対応して配置される複数のＬＥＤ素子２１ａは直列に接続されて、駆動電圧が供給される。同様に、導光板１７の入光部の第２領域１７ｂに対応して配置される複数のＬＥＤ素子２１ｂも直列に接続されて、駆動電圧が供給される。ＬＥＤ駆動回路５０は、コントローラ６０に制御にしたがいＬＥＤ素子２１ａ群またはＬＥＤ素子２１ｂ群のいずれかに対して駆動電圧を供給する。ＬＥＤ駆動回路５０は、ＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂに供給する電圧を生成する電源回路を備えている。コントローラ６０は、例えば、ユーザの指示またはセンサ出力に基づき、ＬＥＤ素子２１ａ群またはＬＥＤ素子２１ｂ群のいずれかに駆動電圧を供給するようＬＥＤ駆動回路５０を制御する。   FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration for driving the LED elements 21a and 21b. The plurality of LED elements 21a arranged corresponding to the first region 17a of the light incident part of the light guide plate 17 are connected in series and supplied with a driving voltage. Similarly, a plurality of LED elements 21b arranged corresponding to the second region 17b of the light incident part of the light guide plate 17 are also connected in series and supplied with a driving voltage. The LED drive circuit 50 supplies a drive voltage to either the LED element 21a group or the LED element 21b group under the control of the controller 60. The LED drive circuit 50 includes a power supply circuit that generates a voltage to be supplied to the LED elements 21a and 21b. For example, the controller 60 controls the LED drive circuit 50 to supply a drive voltage to either the LED element 21a group or the LED element 21b group based on a user instruction or a sensor output.

２．動作
以上のように構成される照明装置１０の動作を説明する。最初に、ＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂからの光が導光板１７及びレンズアレイ１５により照明光に変換され、出力される際の動作を説明する。 2. Operation The operation of the illumination device 10 configured as described above will be described. First, an operation when light from the LED elements 21a and 21b is converted into illumination light by the light guide plate 17 and the lens array 15 and output will be described.

ＬＥＤ基板２３に配置されたＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂからの光は、導光板１７の周縁の入光部から導光板１７内に入射される。図９は、ＬＥＤ素子２１ａから、フラット面状に形成された導光板１７の入光部の第１領域１７ａに入射された光の進行方向を説明するための図である。図１０は、ＬＥＤ素子２１ｂから、導光板１７の入光部においてプリズムが形成された第２領域１７ｂへ入射された光の進行方向を説明するための図である。図１１（ａ）は、フラット面状に形成された第１領域１７ａに対して光を入射したときの、導光板１７の照度分布を示した図であり、図１１（ｂ）は、プリズム状に形成された第２領域１７ｂに対して光を入射したときの、導光板１７の照度分布を示した図である。   Light from the LED elements 21 a and 21 b arranged on the LED substrate 23 enters the light guide plate 17 from a light incident portion on the periphery of the light guide plate 17. FIG. 9 is a diagram for explaining the traveling direction of light incident on the first region 17a of the light incident portion of the light guide plate 17 formed in a flat surface shape from the LED element 21a. FIG. 10 is a diagram for explaining the traveling direction of the light incident from the LED element 21 b to the second region 17 b where the prism is formed in the light incident portion of the light guide plate 17. FIG. 11A is a diagram showing an illuminance distribution of the light guide plate 17 when light is incident on the first region 17a formed in a flat surface, and FIG. 11B is a prism shape. It is the figure which showed the illumination intensity distribution of the light-guide plate 17 when light injects with respect to the 2nd area | region 17b formed in FIG.

図９に示すように、フラット面状に形成された第１領域１７ａに入射した光は拡散せずに、主として導光板１７内を導光板１７の中心Ａに向かって伝搬する。このため、各第１領域１７ａにおいてＬＥＤ素子２１ａから光を入射した場合、導光板１７の中心部付近に光が伝搬し、図１１（ａ）に示すように、中心部付近から出射光の照度が高くなる。   As shown in FIG. 9, the light incident on the first region 17 a formed in a flat surface shape propagates mainly in the light guide plate 17 toward the center A of the light guide plate 17 without diffusing. For this reason, when light enters from the LED element 21a in each first region 17a, the light propagates near the center of the light guide plate 17, and the illuminance of the emitted light from around the center as shown in FIG. Becomes higher.

一方、図１０に示すように、プリズム状に形成された第２領域１７ｂに入射した光は、プリズムにより屈折され、拡散して導光板１７内を伝搬する。このため、各第２領域１７ｂにおいてＬＥＤ素子２１ｂから光を入射させた場合、図１１（ｂ）に示すように、導光板１７の中心部よりも周縁部付近を通過する光が多くなる。このため、図１１（ａ）に示す場合、導光板１７の中心部よりも周縁部付近の出射光の照度が高くなっている。   On the other hand, as shown in FIG. 10, the light incident on the second region 17 b formed in a prism shape is refracted by the prism, diffused, and propagates in the light guide plate 17. For this reason, when light is incident from the LED element 21b in each second region 17b, more light passes through the vicinity of the peripheral portion than the central portion of the light guide plate 17 as shown in FIG. For this reason, in the case shown in FIG. 11A, the illuminance of the emitted light near the peripheral portion is higher than the central portion of the light guide plate 17.

このように、導光板１７の第１領域１７ａから光を入射する場合と、導光板１７の第２領域１７ｂから光を入射する場合とで、導光板１７からの出射する光の配光特性を変化させることができる。すなわち、コントローラ６０により、ＬＥＤ素子群２１ａまたはＬＥＤ素子群２１ｂのいずれを駆動させるかを切り替えることにより、導光板１７に対して入射光を入射させる領域（第１領域１７ａまたは第２領域１７ｂ）を切り替えることができる。   As described above, the light distribution characteristics of the light emitted from the light guide plate 17 in the case where the light enters from the first region 17a of the light guide plate 17 and the case where the light enters from the second region 17b of the light guide plate 17 are as follows. Can be changed. That is, the controller 60 switches the LED element group 21a or the LED element group 21b to be driven, thereby changing the region (first region 17a or second region 17b) where incident light is incident on the light guide plate 17. Can be switched.

以上のように、本実施形態の照明装置１０によれば、物理的な構成を変更せずに導光板１７からの出射光の配光特性を容易に切り替えることができる。照明装置の光学部材を機械的に駆動せずに配光特性を容易に切り替えることができ、コストを低減でき、信頼性を向上できる。また、例えば、水中での使用時と空気中での使用時において、配光特性を切り替えて使用することにより、それぞれの環境に応じた配光特性を持つ照明装置を実現できる。   As described above, according to the illumination device 10 of the present embodiment, the light distribution characteristics of the emitted light from the light guide plate 17 can be easily switched without changing the physical configuration. The light distribution characteristics can be easily switched without mechanically driving the optical member of the illumination device, the cost can be reduced, and the reliability can be improved. In addition, for example, by using the light distribution characteristics by switching between the use in water and the use in air, it is possible to realize an illumination device having a light distribution characteristic corresponding to each environment.

また、コントローラ６０により、ＬＥＤ素子群２１ａまたはＬＥＤ素子群２１ｂのいずれを駆動させるかを切り替えるのではなく、ＬＥＤ素子群２１ａとＬＥＤ素子群２１ｂの駆動電圧の比率を変化させることにより、配光特性を微妙に調整することも可能である。   In addition, the controller 60 does not switch which of the LED element group 21a or the LED element group 21b is driven, but changes the ratio of the drive voltages of the LED element group 21a and the LED element group 21b, thereby distributing the light distribution characteristics. It is also possible to finely adjust.

図１２は、導光板１７の入光部の第１領域１７ａ（フラット面状に形成された領域）に入射光を入射したときの照度分布のシミューション結果を示した図である。図１２（ａ）は、導光板１７の出射面の照度分布を示す。図１２（ｂ１）、（ｂ２）はそれぞれ、水中及び空気中での１ｍ先の地点の照度分布のシミューション結果を示した図である。水中と空気中では屈折率が異なる。このため、水中と空気中では１ｍ先の地点の照度分布も異なっている。すなわち、空気中では、中心部の照度がやや高くなっているのに対して、水中では、中心部は照度がやや低く、周縁部の照度がやや高くなる。   FIG. 12 is a diagram showing a simulation result of the illuminance distribution when incident light is incident on the first region 17a (region formed in a flat surface shape) of the light incident portion of the light guide plate 17. As shown in FIG. FIG. 12A shows the illuminance distribution on the exit surface of the light guide plate 17. FIGS. 12B1 and 12B2 are diagrams showing simulation results of illuminance distribution at a point 1 m ahead in water and air, respectively. The refractive index is different between water and air. For this reason, the illuminance distribution at points 1 m ahead is also different in water and air. That is, the illuminance at the center is slightly high in the air, whereas the illuminance at the center is slightly low and the illuminance at the peripheral edge is slightly high in water.

図１３は、導光板１７の入光部の第２領域１７ｂ（プリズム状に形成された領域）に入射光を入射したときの照度分布のシミューション結果を示した図である。図１３（ａ）は、導光板１７の出射面の照度分布を示す。図１３（ｂ１）、（ｂ２）はそれぞれ、水中及び空気中での１ｍ先の地点の照度分布のシミューション結果を示した図である。図１３（ｂ１）、（ｂ２）に示す例でも、水中と空気中では、１ｍ先の地点の照度分布が異なっていることがわかる。   FIG. 13 is a diagram illustrating a simulation result of the illuminance distribution when incident light is incident on the second region 17b (region formed in a prism shape) of the light incident portion of the light guide plate 17. In FIG. FIG. 13A shows the illuminance distribution on the exit surface of the light guide plate 17. FIGS. 13B1 and 13B2 are diagrams showing simulation results of illuminance distribution at a point 1 m ahead in water and air, respectively. Also in the examples shown in FIGS. 13B1 and 13B2, it can be seen that the illuminance distribution at a point 1 m ahead is different between water and air.

図１１に示すように、入射光を入光部の第１領域１７ａへ入射させた場合の方が、入射光を入光部の第２領域１７ｂへ入射させた場合よりも、より中心部の照度が高くなる傾向を有する。また、水中においては空気中よりも導光板１７の中心部の照度が低くなる傾向にある。これらの点を勘案し、水中における使用時には入射光を入光部の第１領域１７ａへ入射させ、空気中における使用時には入射光を入光部の第２領域１７ｂへ入射させるように、入射光を入射する領域を切り替えることにより、水中及び空気中の双方に適した配光特性を持つ照明を実現することができる。   As shown in FIG. 11, when the incident light is incident on the first region 17a of the light incident part, it is more central than when the incident light is incident on the second region 17b of the light incident part. There is a tendency for illuminance to increase. In addition, the illuminance at the center of the light guide plate 17 tends to be lower in water than in air. Taking these points into consideration, the incident light is incident on the first region 17a of the light incident portion when used in water, and is incident on the second region 17b of the light incident portion when used in air. By switching the region where the light is incident, it is possible to realize illumination having light distribution characteristics suitable for both underwater and air.

２．１ 第１及び第２領域の他の例
以下、第１及び第２領域の他の構成例について説明する。 2.1 Other Examples of First and Second Regions Hereinafter, other configuration examples of the first and second regions will be described.

（１）構成例１
上記の例では、導光板１７内部へ拡散させない光を入射させる第１領域の形状をフラットな面状にしたが、第１領域の形状はこれに限定されない。例えば、図１４に示すように、第１領域に凸レンズを形成してもよい。この場合、導光板１７の入光部において、凸レンズを形成した第１領域１７ｃと、プリズムを形成した第２領域１７ｂとを交互に配置する。第１領域をこのように構成しても図１５に示すように、フラット面状に形成された第１領域１７ａの場合と同様に、導光板１７内に入射する光は集光した光となり、拡散せずに導光板１７内を伝搬する。すなわち、図１６に示すように、凸レンズを形成した領域１７ｃへ光を入射した場合、プリズムを形成した第２領域１７ａに入射光を入射した場合よりも、より中心部の照度が高くなる。このため、フラット面状に形成された第１領域１７ａの場合と同様の効果が得られる。よって、第１領域を凸レンズ状に形成しても、プリズム状に形成された第２領域と異なる配光特性が得られるため、配光特性の切り替えが可能となる。 (1) Configuration example 1
In the above example, the shape of the first region where light that is not diffused into the light guide plate 17 is incident is a flat surface, but the shape of the first region is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14, a convex lens may be formed in the first region. In this case, in the light incident portion of the light guide plate 17, the first regions 17c where the convex lenses are formed and the second regions 17b where the prisms are formed are alternately arranged. Even if the first region is configured in this way, as shown in FIG. 15, as in the case of the first region 17 a formed in a flat surface shape, the light incident into the light guide plate 17 becomes condensed light, It propagates in the light guide plate 17 without diffusing. That is, as shown in FIG. 16, when the light is incident on the region 17c where the convex lens is formed, the illuminance at the center is higher than when the incident light is incident on the second region 17a where the prism is formed. For this reason, the same effect as the case of the 1st field 17a formed in flat face shape is acquired. Therefore, even if the first region is formed in a convex lens shape, a light distribution characteristic different from that of the second region formed in a prism shape can be obtained, so that the light distribution characteristic can be switched.

図１７は、導光板１７の入光部の第１領域１７ｃ（凸レンズ状に形成された領域）に入射光を入射したときの照度分布のシミューション結果を示した図である。図１７（ａ）は、導光板１７の出射面の照度分布を示す。図１７（ｂ１）、（ｂ２）はそれぞれ、水中及び空気中での１ｍ先の地点の照度分布のシミューション結果を示した図である。   FIG. 17 is a diagram showing a simulation result of the illuminance distribution when incident light is incident on the first region 17c (region formed in a convex lens shape) of the light incident portion of the light guide plate 17. As shown in FIG. FIG. 17A shows the illuminance distribution on the exit surface of the light guide plate 17. FIGS. 17B1 and 17B2 are diagrams showing simulation results of the illuminance distribution at a point 1 m ahead in water and air, respectively.

図１８（ａ）（ｂ）は、水中及び空気中の環境下で、導光板１７の入光部の第１領域１７ｃ（凸レンズ状に形成された領域）及び第２領域１７ｂ（プリズム状に形成された領域）に入射光を入射したときのそれぞれの照度分布のシミューション結果をグラフ化した図である。図１８（ａ）は、水中での、第１領域１７ｃ（凸レンズ状に形成された領域）または第２領域１７ｂ（プリズム状に形成された領域）に入射光を入射したときの１ｍ先の地点の照度分布のシミューション結果をグラフ化した図である。図１８（ｂ）は、空気中での、第１領域１７ｃ（凸レンズ状に形成された領域）または第２領域１７ｂ（プリズム状に形成された領域）に入射光を入射したときの１ｍ先の地点の照度分布のシミューション結果をグラフ化した図である。   18 (a) and 18 (b) show the first region 17c (region formed in a convex lens shape) and the second region 17b (formed in a prism shape) of the light incident portion of the light guide plate 17 under the environment in water and air. It is the figure which made the graph the simulation result of each illuminance distribution when incident light injects into (region). FIG. 18A shows a point 1 m ahead when incident light is incident on the first region 17c (region formed in a convex lens shape) or the second region 17b (region formed in a prism shape) in water. It is the figure which graphed the simulation result of illuminance distribution. FIG. 18B shows a 1 m ahead when incident light is incident on the first region 17c (region formed in a convex lens shape) or the second region 17b (region formed in a prism shape) in air. It is the figure which plotted the simulation result of the illumination distribution of a point.

図１８（ａ）（ｂ）に示す特性を考慮して、図１８（ｃ）に示すように、照明装置１０の水中での使用時には、第１領域１７ｃに入射光を入射し、照明装置１０の空気中での使用時には、第２領域１７ｂに入射光を入射することで、水中と空気中で同等の配光特性を実現できる。具体的には、コントローラ６０は、照明装置１０の水中での使用時には、ＬＥＤ素子２１ａ群を発光させ、照明装置１０の空気中での使用時には、ＬＥＤ素子２１ｂ群を発光させるようにＬＥＤ駆動回路５０を制御すればよい。   In consideration of the characteristics shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b), as shown in FIG. 18 (c), when the lighting device 10 is used in water, incident light is incident on the first region 17c, and the lighting device 10 is used. When the light is used in air, incident light is incident on the second region 17b, whereby the same light distribution characteristics can be realized in water and air. Specifically, the controller 60 causes the LED element 21a group to emit light when the lighting device 10 is used in water, and causes the LED element 21b group to emit light when the lighting device 10 is used in the air. 50 may be controlled.

（２）構成例２
上記の例では、図６（ｂ）または図１４に示すように、導光板１７の入光部において形状を異ならせた第１領域１７ａ、１７ｃと第２領域１７ｂを交互に配置し、導光板１７の形状によって導光板１７内部に入射した光の配光を異ならせていた。しかし、導光板１７内部に入射した光の配光を異ならせるために、必ずしも第１領域と第２領域の間で、導光板１７の入光部の形状を異ならせる必要はない。 (2) Configuration example 2
In the above example, as shown in FIG. 6B or FIG. 14, the first regions 17 a and 17 c and the second regions 17 b having different shapes in the light incident portion of the light guide plate 17 are alternately arranged, and the light guide plate The light distribution of the light incident on the inside of the light guide plate 17 is made different depending on the shape of 17. However, in order to make the light distribution of the light incident inside the light guide plate 17 different, it is not always necessary to make the shape of the light incident portion of the light guide plate 17 different between the first region and the second region.

例えば、図１９に示すように、導光板１７の入光部において、第１領域及び第２領域の双方ともフラットな面状に形成してもよい。この場合、第１領域及び第２領域それぞれに対向して配置するＬＥＤ素子２１ａ、２１ａの配光特性を異ならせる。すなわち、第１領域に対向して配置するＬＥＤ素子２１ａとして、図７（ａ）に示すような標準タイプのＬＥＤ素子や図７（ｃ）に示すような狭い配光タイプのＬＥＤ素子を用い、第２領域に対向して配置するＬＥＤ素子２１ｂとして、図７（ｂ）に示すような広い配光タイプのＬＥＤ素子を用いる。コントローラ６０は、ＬＥＤ素子群２１ａまたはＬＥＤ素子群２１ｂのいずれかを駆動するようＬＥＤ駆動回路５０を制御する。ＬＥＤ素子群２１ａが発光するように制御された場合（図１９（ａ）参照）、導光板１７内部において入射光は拡散せず、中心Ａに向かって伝搬し、これにより中心部の照度が比較的高くなる。一方、ＬＥＤ素子群２１ｂが発光するように制御された場合（図１９（ｂ）参照）、導光板１７内部において入射光は拡散し、導光板１７の中心部からずれた外周部付近を伝搬し、これにより外周部の照度が比較的高くなる。この構成によっても、照明装置の光学部材を機械的に駆動せずに配光特性を容易に切り替えることができ、コストを低減でき、信頼性を向上できる。   For example, as shown in FIG. 19, in the light incident part of the light guide plate 17, both the first region and the second region may be formed in a flat surface shape. In this case, the light distribution characteristics of the LED elements 21a and 21a arranged opposite to the first region and the second region are made different. That is, as the LED element 21a disposed to face the first region, a standard type LED element as shown in FIG. 7 (a) or a narrow light distribution type LED element as shown in FIG. 7 (c) is used. As the LED element 21b arranged to face the second region, a wide light distribution type LED element as shown in FIG. 7B is used. The controller 60 controls the LED drive circuit 50 to drive either the LED element group 21a or the LED element group 21b. When the LED element group 21a is controlled to emit light (see FIG. 19A), the incident light does not diffuse inside the light guide plate 17 but propagates toward the center A, thereby comparing the illuminance at the center. Become higher. On the other hand, when the LED element group 21b is controlled so as to emit light (see FIG. 19B), the incident light diffuses inside the light guide plate 17 and propagates in the vicinity of the outer peripheral portion shifted from the center portion of the light guide plate 17. As a result, the illuminance at the outer peripheral portion becomes relatively high. Also with this configuration, it is possible to easily switch the light distribution characteristics without mechanically driving the optical member of the lighting device, and it is possible to reduce the cost and improve the reliability.

３．効果、等
以上のように本実施形態の照明装置１０は、複数のＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂ（発光素子の一例）と、入光部を介してＬＥＤ素子からの光を入射し、入射した光を内部に伝搬させ出射面から出射する導光板１７と、導光板１７から出射された光を受けてレンズアレイ１５（レンズ部材の一例）と、を備える。導光板１７は、光を入射する第１領域１７ａ、１７ｃと、光を入射する第２領域とを備える。第１領域１７ａ、１７ｃは、第１領域１７ａ、１７ｃから導光板１７内へ入射した光が第１の配光特性を有するような領域である。第２領域１７ｂは、第２領域１７ｂから導光板１７内へ入射した光が第１の配光特性よりも広い第２の配光特性を有するような領域である。第１領域１７ａ、１７ｃと第２領域１７ｂとは規則正しく配置される。第１領域１７ａ、１７ｃ及び第２領域１７ｂのそれぞれに対向して各ＬＥＤ素子２１ａ、２１ｂが配置される。 3. Effects As described above, the illumination device 10 according to the present embodiment receives light from an LED element via a plurality of LED elements 21a and 21b (an example of a light-emitting element) and a light incident portion. A light guide plate 17 that propagates inside and emits from the exit surface, and a lens array 15 (an example of a lens member) that receives light emitted from the light guide plate 17 are provided. The light guide plate 17 includes first regions 17a and 17c where light is incident and a second region where light is incident. The first regions 17a and 17c are regions in which light that has entered the light guide plate 17 from the first regions 17a and 17c has a first light distribution characteristic. The second region 17b is a region in which the light that has entered the light guide plate 17 from the second region 17b has a second light distribution characteristic that is wider than the first light distribution characteristic. The first regions 17a and 17c and the second region 17b are regularly arranged. The LED elements 21a and 21b are arranged to face the first regions 17a and 17c and the second region 17b, respectively.

照明装置１０は、第１領域１７ａ、１７ｃに対向して配置されるＬＥＤ素子２１ａ群と、第２領域１７ｂに対向して配置されるＬＥＤ素子２１ｂ群とのいずれか一方を選択的に駆動するＬＥＤ駆動回路５０を備えてもよい。   The illuminating device 10 selectively drives either one of the LED element 21a group disposed facing the first regions 17a and 17c and the LED element 21b group disposed facing the second region 17b. An LED drive circuit 50 may be provided.

以上の構成により、第１領域１７ａ、１７ｃから入射した光は導光板内部において第１の配光特性に応じた方向に伝搬する。また、第２領域１７ｂから入射した光は導光板内部において第２の配光特性に応じた方向に伝搬する。このように導光板内の伝搬方向が異なるため、導光板から出射する光の照度分布すなわち配光特性が異なる。   With the above configuration, the light incident from the first regions 17a and 17c propagates in the direction corresponding to the first light distribution characteristic inside the light guide plate. Further, the light incident from the second region 17b propagates in the direction according to the second light distribution characteristic inside the light guide plate. Thus, since the propagation directions in the light guide plate are different, the illuminance distribution of light emitted from the light guide plate, that is, the light distribution characteristics are different.

例えば、第１の配光特性が狭い配光を示す場合、入射した光は導光板１７の中心方向に向かって伝搬する。この場合、第１領域１７ａから光を入射した場合、導光板１７の中心部の照度が比較的高くなる。これに対して、第２の配光特性はより広い配光を示し、入射した光が拡散するような場合、入射した光は、導光板内の外周部付近を伝搬する。このため、第２領域１７ｂから光を入射した場合、導光板１７の外周部の照度が比較的高くなる。   For example, when the first light distribution characteristic indicates a narrow light distribution, the incident light propagates toward the center of the light guide plate 17. In this case, when light is incident from the first region 17a, the illuminance at the center of the light guide plate 17 is relatively high. On the other hand, the second light distribution characteristic shows a wider light distribution, and when the incident light is diffused, the incident light propagates in the vicinity of the outer peripheral portion in the light guide plate. For this reason, when light is incident from the second region 17b, the illuminance at the outer peripheral portion of the light guide plate 17 becomes relatively high.

このように、本実施形態の照明装置１０によれば、光を入射する領域を第１領域１７ａ、１７ｃまたは第２領域１７ｂに切り替えることにより、導光板１７の出射光の照度分布すなわち配光特性を切り替えることが可能となる。すなわち、照明装置１０によれば、レンズアレイ１５等の光学部材を機械的に駆動させることなく、照明光の配光特性を切り替えることができるため、可動部材を機械的に駆動するための駆動部材を設ける必要がなく、製造コストを抑制できる。また、可動部材や駆動部材がないことから信頼性も向上できる。   Thus, according to the illuminating device 10 of this embodiment, the illumination intensity distribution, ie, the light distribution characteristic of the emitted light of the light-guide plate 17, is switched by switching the area | region which enters light into 1st area | region 17a, 17c, or 2nd area | region 17b. Can be switched. That is, according to the illuminating device 10, the light distribution characteristics of the illumination light can be switched without mechanically driving the optical members such as the lens array 15, so that the driving member for mechanically driving the movable member The manufacturing cost can be suppressed. Further, since there is no movable member or driving member, reliability can be improved.

（実施の形態２）
実施の形態１で示した照明装置の適用例を説明する。図２０は、実施の形態１の照明装置１０を備えた水中画像撮影装置を示した図である。水中画像撮影装置１００は、水中に潜水可能であり、水中を移動しながら水中の画像を撮影し、記録媒体に記録することができる。 (Embodiment 2)
An application example of the lighting device described in Embodiment 1 will be described. FIG. 20 is a diagram illustrating an underwater image photographing device including the illumination device 10 according to the first embodiment. The underwater image photographing device 100 can be submerged in water, and can photograph an underwater image while moving underwater and record it on a recording medium.

水中画像撮影装置１００はフレーム１０３を備え、フレーム１０３に、水中を移動するための推進手段として複数のスクリュー１０５が種々の向きに取り付けられている。さらに、フレーム１０３には、画像を撮影するための防水機能を有する複数のカメラ１１０も取り付けられている。カメラ１１０は、撮影により生成した画像データを記録媒体（例えば、メモリカード）に格納する。   The underwater image capturing apparatus 100 includes a frame 103, and a plurality of screws 105 are attached to the frame 103 as propelling means for moving in water in various directions. Further, a plurality of cameras 110 having a waterproof function for taking an image are also attached to the frame 103. The camera 110 stores image data generated by shooting in a recording medium (for example, a memory card).

水中画像撮影装置１００は、各スクリューの回転数を制御することで所望の方向に進むことができる。水中画像撮影装置１００は、被写体に対して照明装置１０から照明光を照射し、カメラ１１０により画像を撮影する。   The underwater image capturing apparatus 100 can proceed in a desired direction by controlling the number of rotations of each screw. The underwater image capturing apparatus 100 irradiates the subject with illumination light from the illumination apparatus 10 and captures an image with the camera 110.

このような水中画像撮影装置１００は例えば橋桁やダムの点検に使用可能である。橋桁やダムの壁等を点検する場合に、水上に露出した部分から水没した部分へと連続して点検する場合がある。このような場合に、本実施形態の照明装置１０によれば、水上に露出した部分の画像を撮影する場合と、水中にある部分の画像を撮影する場合とで、照明光の配光特性をそれぞれの環境に応じた特性に切り替えることができる。このため、水上に露出した部分及び水没した部分の双方において、良質な画像を撮影することができる。   Such an underwater imaging device 100 can be used for inspection of bridge girders and dams, for example. When inspecting bridge girders, dam walls, etc., there may be a continuous inspection from the exposed part to the submerged part. In such a case, according to the illuminating device 10 of the present embodiment, the light distribution characteristics of the illumination light are different between a case where an image of a portion exposed on the water is taken and a case where an image of a portion which is underwater is taken. It is possible to switch to characteristics according to each environment. For this reason, a high quality image can be taken in both the exposed part and the submerged part.

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記の実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。 (Other embodiments)
As described above, the above embodiment has been described as an example of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to an embodiment in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated in the said embodiment and it can also be set as a new embodiment. Therefore, other embodiments will be exemplified below.

実施の形態１では、異なる２つの配光特性を得るため、第１領域と第２領域とで導光板１７の入光部の形状を異ならせる例（図６、図１４）、及び、第１領域と第２領域とで発光素子の配光特性を異ならせる例（図１９）を説明した。それらの考え方を組み合わせても良い。すなわち、図６または図１４に示すように第１領域１７ａまたは１７ｃと第２領域１７ｂとで導光板１７の入光部の形状を異ならせた上で、さらに、第１領域と第２領域１７ａまたは１７ｃに対して、図１９に示すように配光特性の異なる発光素子２１ａ、２１ｂを対向させて配置してもよい。   In the first embodiment, in order to obtain two different light distribution characteristics, the first region and the second region are different in the shape of the light incident portion of the light guide plate 17 (FIGS. 6 and 14), and the first The example (FIG. 19) in which the light distribution characteristics of the light emitting element are different between the region and the second region has been described. You may combine those ideas. That is, as shown in FIG. 6 or FIG. 14, the first region 17a or 17c and the second region 17b are made different in the shape of the light incident part of the light guide plate 17, and then the first region and the second region 17a. Or you may arrange | position the light emitting elements 21a and 21b from which a light distribution characteristic differs as shown in FIG.

上記の実施形態においては、第１領域１７ａ又は１７ｃと第２領域１７ｂとを交互に（１つおきに）配置したが、第１領域と第２領域の配置はこれに限定されない。例えば、１つの第１領域１７ａ又は１７ｃと、２つの第２領域１７ｂとを交互に配置してもよい。すなわち、所定数の第１領域１７ａ又は１７ｃと、所定数の第２領域１７ｂとが交互に配置されればよい。   In the above embodiment, the first regions 17a or 17c and the second regions 17b are alternately (every other), but the arrangement of the first regions and the second regions is not limited to this. For example, one first region 17a or 17c and two second regions 17b may be alternately arranged. That is, a predetermined number of first regions 17a or 17c and a predetermined number of second regions 17b may be alternately arranged.

上記の実施形態において、ＬＥＤ素子２１ａ群とＬＥＤ素子２１ｂ群のいずれかを駆動させるかはコントローラ５０が制御した。コントローラ５０は、スイッチを介したユーザに指示に基づき、駆動すべきＬＥＤ素子群を切り替えてもよい。または、コントローラ５０は、所定の状態（例えば、照明装置が水中にある状態）を検知するセンサから検知信号を受信し、その検知信号の内容に基づき、駆動すべきＬＥＤ素子群を切り替えてもよい。   In the above embodiment, the controller 50 controls which of the LED element 21a group and the LED element 21b group is driven. The controller 50 may switch the LED element group to be driven based on an instruction to the user via the switch. Alternatively, the controller 50 may receive a detection signal from a sensor that detects a predetermined state (for example, a state where the lighting device is in water), and may switch the LED element group to be driven based on the content of the detection signal. .

上記の実施形態において、導光板１７の第２領域１７ｂに形成されるプリズムや第１領域１７ｃに形成される凸レンズに関して、それらの形状、大きさ、数を適宜調整することで配光特性を所望のものに設定することができる。   In the above embodiment, the light distribution characteristics are desired by appropriately adjusting the shape, size, and number of the prisms formed in the second region 17b of the light guide plate 17 and the convex lenses formed in the first region 17c. Can be set to

上記の実施形態では、導光板１７の入光部において２種類の領域（第１及び第２領域１７ａ、１７ｂ）を配置したが、入射した光の配光特性が異なる３種類以上の領域を配置してもよい。これにより、導光板１７の出射光の配光特性を多段階に切り替えることができる。   In the above embodiment, two types of regions (first and second regions 17a and 17b) are arranged in the light incident part of the light guide plate 17, but three or more types of regions having different light distribution characteristics of incident light are arranged. May be. Thereby, the light distribution characteristic of the emitted light of the light guide plate 17 can be switched in multiple stages.

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。   As described above, the embodiments have been described as examples of the technology in the present disclosure. For this purpose, the accompanying drawings and detailed description are provided.

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。   Accordingly, among the components described in the accompanying drawings and the detailed description, not only the components essential for solving the problem, but also the components not essential for solving the problem in order to illustrate the above technique. May also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that these non-essential components are essential as those non-essential components are described in the accompanying drawings and detailed description.

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。   Moreover, since the above-mentioned embodiment is for demonstrating the technique in this indication, a various change, replacement, addition, abbreviation, etc. can be performed in a claim or its equivalent range.

本開示は、照明光の配光特性を切り替えることができ、照明装置に有用できる。本開示は、例えば、水中および空気中の双方の環境において使用する照明装置に適用できる。   The present disclosure can switch the light distribution characteristics of illumination light, and can be useful for an illumination device. The present disclosure can be applied to, for example, a lighting device used in both underwater and air environments.

１０ 照明装置
１１ カバー
１５ レンズアレイ
１５ａ レンズ
１７ 導光板
１７ａ 第１領域（集光した光が入射してくる領域）
１７ｂ 第２領域（拡散した光が入射してくる領域）
１７ｘ 凹状反射部
１９ 反射板
２１ａ、２１ｂ ＬＥＤ素子
２３ ＬＥＤ基板
２５ ベース部
５０ ＬＥＤ駆動回路
６０ コントローラ
１００ 水中画像撮影装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Illuminating device 11 Cover 15 Lens array 15a Lens 17 Light guide plate 17a 1st area | region (area | region where the condensed light injects)
17b Second region (region where diffused light enters)
17x concave reflection part 19 reflector 21a, 21b LED element 23 LED substrate 25 base part 50 LED drive circuit 60 controller 100 underwater image photographing device

Claims (7)

複数の発光素子と、
入光部を介して前記発光素子からの光を入射し、入射した光を内部に伝搬させ出射面から出射する導光板と、
前記導光板から出射された光を受けてレンズ部材と、を備え、
前記導光板の入光部には、入射した光が第１の配光特性を有する第１領域と、入射した光が前記第１の配光特性よりも広い第２の配光特性を有する第２領域とが規則正しく配置され、
前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれに対向して各発光素子が配置される、
照明装置。 A plurality of light emitting elements;
A light guide plate that enters the light from the light emitting element through the light incident portion, propagates the incident light to the inside, and exits from the exit surface;
A lens member that receives light emitted from the light guide plate, and
The light incident portion of the light guide plate includes a first region in which incident light has a first light distribution characteristic, and a second region in which incident light has a second light distribution characteristic wider than the first light distribution characteristic. The two areas are regularly arranged,
Each light emitting element is disposed to face each of the first region and the second region.
Lighting device. 前記第１領域はフラットな面または凸レンズを含み、前記第２領域は複数のプリズムを含む、請求項１記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the first region includes a flat surface or a convex lens, and the second region includes a plurality of prisms. 前記第１領域に対向して、前記第１の配光特性を有する発光素子を配置し、前記第２領域に対向して、前記第２の配光特性を有する発光素子を配置する、請求項２記載の照明装置。   The light emitting element having the first light distribution characteristic is disposed opposite to the first region, and the light emitting element having the second light distribution characteristic is disposed opposite to the second region. 2. The lighting device according to 2. 前記第１及び第２領域をフラットな面で形成し、
前記第１領域に対向して、前記第１の配光特性を有する発光素子を配置し、前記第２領域に対向して、前記第２の配光特性を有する発光素子を配置する、請求項１記載の照明装置。 Forming the first and second regions on a flat surface;
The light emitting element having the first light distribution characteristic is disposed opposite to the first region, and the light emitting element having the second light distribution characteristic is disposed opposite to the second region. The lighting device according to 1. 前記第１領域と前記第２領域とは交互に配置される、請求項１記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the first region and the second region are alternately arranged. 前記第１領域に対向して配置される発光素子群と、前記第２領域に対向して配置される発光素子群とのいずれか一方を選択的に駆動する駆動回路をさらに備えた、請求項１ないし５のいずれかに記載の照明装置。   The drive circuit which selectively drives any one of the light emitting element group arrange | positioned facing the said 1st area | region, and the light emitting element group arrange | positioned facing the said 2nd area | region is further provided. The illumination device according to any one of 1 to 5. 画像を撮影するカメラと、
請求項１ないし６のいずれかに記載の照明装置と
を備えた画像撮影装置。 A camera for taking images,
An image photographing apparatus comprising the illumination device according to claim 1.
JP2015070012A 2015-03-30 2015-03-30 Illumination device Pending JP2018088302A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015070012A JP2018088302A (en) 2015-03-30 2015-03-30 Illumination device
PCT/JP2016/001675 WO2016157840A1 (en) 2015-03-30 2016-03-23 Illumination device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015070012A JP2018088302A (en) 2015-03-30 2015-03-30 Illumination device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018088302A true JP2018088302A (en) 2018-06-07

Family

ID=57005873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015070012A Pending JP2018088302A (en) 2015-03-30 2015-03-30 Illumination device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2018088302A (en)
WO (1) WO2016157840A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7043227B2 (en) * 2017-11-10 2022-03-29 有限会社イノン Underwater strobe device and its translucent cover

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3923867B2 (en) * 2002-07-26 2007-06-06 株式会社アドバンスト・ディスプレイ Planar light source device and liquid crystal display device using the same
JP2005310422A (en) * 2004-04-19 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lighting system and its manufacturing method
JP4773410B2 (en) * 2007-08-28 2011-09-14 シャープ株式会社 Light guide plate, surface light source device, and liquid crystal display device
JP2013140732A (en) * 2012-01-05 2013-07-18 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Light source device, lighting device, and light-distribution method
JP2013156557A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Shiseido Co Ltd Photographing light irradiation device, information terminal device, and photographing method
JP5816850B2 (en) * 2012-12-11 2015-11-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Lighting device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016157840A1 (en) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4655155B2 (en) Light emitting device and image display device
US7066601B2 (en) Projection display having an illumination module and an optical modulator
US9864122B2 (en) Diffusing of direct backlight for a display panel
EP1754997A1 (en) Illuminator, LED illuminator, and imaging device with illuminator
JPWO2006077718A1 (en) Lens array and image sensor having lens array
RU2608690C2 (en) Light projector and vision system for distance determination
JP2008123766A (en) Light guide, light source device, and electronic equipment
TW201610553A (en) High contrast rear projection screen for use with a diverging illumination source
JP2015184303A (en) Light source optical device and projector
TWI528100B (en) Document illumination device, contact-type image sensor module, and image reading device
KR20100108246A (en) Illumination device
JP2006019027A (en) Lighting system
JP2016162714A (en) Luminaire, display device and portable electronic equipment
WO2016157840A1 (en) Illumination device
JP2007298600A (en) Rod type integrator hold member and projection type display apparatus
JPWO2013161811A1 (en) Optical path changing element, surface light source device, and liquid crystal display device
JP2014010428A (en) Line illumination apparatus
JP2006128896A (en) Illumination device and image input device
JP2016080954A (en) Projection optical system and projection device
JP2009003038A5 (en)
KR20140142532A (en) Projector
JP2014203604A (en) Lighting device
CN109884842B (en) Projector with a light source
JP2009259516A (en) Illuminating device, display device, finder device, and camera
KR101982630B1 (en) Light guide plates having improved uniformity of light output intensity and backlight units having the same