JP2019096564A - 配光レンズ、配光レンズユニット及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】一部の照度を抑えるのに有利な配光レンズ、配光レンズユニット及び照明器具を提供する。【解決手段】配光レンズ１０は、光が入射する方向である光軸方向と平行な中心軸ＣＡを基準として互いに対向する第１配光部１２と第２配光部１４とを含む。ここで、第１配光部１２は、光軸方向又は光軸方向に対して内側に光を反射する第１外側面２８を有する。第２配光部１４は、光軸方向又は光軸方向に対して外側に光を反射する第２外側面２９を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、配光レンズ、配光レンズユニット及び照明器具に関する。

従来、スタジアムのグラウンドを照明したり、建物等の構造物の外観を照明したりする投光器などとして、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とした照明器具が採用されている。一般に、このような照明器具は、複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤのそれぞれに対向配置された複数の配光レンズとを有する（特許文献１参照）。

特開２０１７−１５０３０１号公報

例えば、スタジアムのグラウンドを照明する照明器具には、要求される明るさや照度分布等を考慮して、特許文献１に開示されているような軸対称形状の配光レンズが採用される場合が多い。しかし、このような配光レンズを備えた照明器具を用いてグラウンドを広範囲に照明しようとすると、照射領域の一部が客席にまで及び、その結果、客席においてグレアが生じる場合がある。

本開示は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本開示の目的は、例えば、一部の照度を抑えるのに有利な配光レンズ、配光レンズユニット及び照明器具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示の態様に係る配光レンズは、光が入射する方向である光軸方向と平行な中心軸を基準として互いに対向する第１配光部と第２配光部とを含み、第１配光部は、光軸方向又は光軸方向に対して内側に光を反射する第１外側面を有し、第２配光部は、光軸方向又は光軸方向に対して外側に光を反射する第２外側面を有する。

又は、本開示の態様に係る配光レンズは、光反射面である第１外側面と、光反射面であり、光が入射する方向である光軸方向と平行な中心軸を基準として第１外側面に対向する第２外側面と、を有し、互いに中心軸に対して垂直な同一平面と交差する位置で、第１外側面に接する接線を第１接線とし、第２外側面に接する接線を第２接線とすると、中心軸に対する第１接線の角度と、中心軸に対する第２接線の角度とは、互いに異なる。

また、本開示の態様に係る配光レンズユニットは、複数の上記の配光レンズと、複数の配光レンズを保持する保持体と、を有する。

また、本開示の態様に係る照明器具は、光源と、光源に光軸方向で対向して配置され、光源からの光を配光する上記の配光レンズと、を有する。

又は、本開示の態様に係る照明器具は、複数の光源と、複数の光源ごとに光軸方向で対向して配置され、光源からの光を配光する複数の配光レンズを有する上記の配光レンズユニットと、を有する。

本開示によれば、例えば、一部の照度を抑えるのに有利な配光レンズ、配光レンズユニット及び照明器具を提供することができる。

本開示の実施形態に係る配光レンズの形状を示す図である。 本開示の実施形態に係る配光レンズの光路図である。 本開示の実施形態に係る配光レンズの配光曲線図である。 本開示の実施形態に係る配光レンズユニットの形状を示す図である。 本開示の実施形態に係る照明器具の構成を示す図である。 本開示の実施形態に係る照明器具の照明領域を説明する図である。

以下、各実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明では、配光レンズ又は配光レンズユニットの中心軸が延伸する方向をＺ方向と規定する。また、Ｚ方向に対して垂直となる平面内で互いに垂直となる２方向をＸ方向及びＹ方向と規定する。

（配光レンズ）
まず、本実施形態に係る配光レンズについて説明する。図１は、本実施形態に係る配光レンズ１０の形状を示す図である。図１（ａ）は、配光レンズ１０の斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＩＢ−ＩＢ断面に相当し、中心軸ＣＡを含むＹＺ平面で配光レンズ１０を切断した図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）中のＩＣ−ＩＣ断面に相当し、中心軸ＣＡを含むＸＺ平面で配光レンズ１０を切断した図である。

配光レンズ１０は、例えば、光源をＬＥＤとする照明器具に採用され得る。配光レンズ１０は、光源が光を照射する方向である光軸方向に沿って、光源に対向して配置される。そして、配光レンズ１０は、光源からの光を配光し、外部に照射する。

配光レンズ１０は、中心軸ＣＡに沿って、光入射端２０と、光出射端２１とを有する。光入射端２０及び光出射端２１の形状は、それぞれ円形である。光入射端２０の径ＤＩの中心、及び、光出射端２１の径ＤＯの中心は、それぞれ、中心軸ＣＡ上にある。光出射端２１の径ＤＯは、光入射端２０の径ＤＩよりも大きい。そして、配光レンズ１０は、光入射端２０の側から光出射端２１の側に向かって徐々に大きくなる。つまり、配光レンズ１０は、中心軸ＣＡに対して傾斜した外側面を有する。外側面は、例えば曲面であり、かつ光反射面である。なお、配光レンズ１０が光源に対向して配置される際には、中心軸ＣＡが光軸に対して平行となることが望ましい。

また、配光レンズ１０は、例えば、光入射端２０の側に開口がある第１凹部２２と、光出射端２１の側に開口がある第２凹部２３とを有する。

第１凹部２２は、第１内側面２４と、第１底面２５とを有する。第１凹部２２の開口形状、及び、第１底面２５の外周形状は、それぞれ円形である。第１凹部２２の開口径は、光入射端２０の径ＤＩと同等である。第１底面２５の外径は、第１凹部２２の開口径よりも小さい。そして、第１凹部２２の径は、開口側から第１底面２５の側に向かって徐々に小さくなる。つまり、第１内側面２４は、配光レンズ１０の内部に向かうにつれて狭くなる傾斜面である。一方、第１底面２５は、開口側に向かって凸となる曲面である。

第２凹部２３は、第２内側面２６と、第２底面２７とを有する。第２凹部２３の開口形状、及び、第２底面２７の外周形状は、それぞれ円形である。第２凹部２３の開口径は、例えば、光入射端２０の径ＤＩと同等とし得る。第２底面２７の外径は、第２凹部２３の開口径よりも小さい。そして、第２凹部２３の径は、開口側から第２底面２７の側に向かって徐々に小さくなる。つまり、第２内側面２６は、配光レンズ１０の内部に向かうにつれて狭くなる傾斜面である。一方、第２底面２７は、開口側に向かって凸となる曲面である。なお、例えば、第１凹部２２の部位のみで所望の光路を確保することができる場合には、配光レンズ１０において必ずしも第２凹部２３を設ける必要はない。

また、配光レンズ１０は、図１（ａ）に示すように、中心軸ＣＡを基準として互いに対向する第１配光部１２と第２配光部１４とを含む。第１配光部１２と第２配光部１４とを分ける境界線ＢＬは、中心軸ＣＡを含む一平面上に存在する。ただし、境界線ＢＬの位置は、中心軸ＣＡを含む一平面上に存在するものに限定されない。例えば、境界線ＢＬの一部が、中心軸ＣＡを含む第１平面上に存在し、一方、境界線ＢＬの残りの一部が、中心軸ＣＡを含み、かつ第１平面とは異なる第２平面上に存在するものであってもよい。また、配光レンズ１０の外側面のうち、第１配光部１２に属するものが第１外側面２８である。一方、配光レンズ１０の外側面のうち、第２配光部１４に属するものが第２外側面２９である。

図２は、配光レンズ１０の光路図である。図２では、図１（ｃ）に対応した配光レンズ１０の断面が示されている。また、図２では、配光レンズ１０に対向して配置される光源の一例として、ＬＥＤ６２が描画されている。ここで、配光レンズ１０の中心軸ＣＡは、ＬＥＤ６２の光軸に対して平行である。

第１外側面２８は、中心軸ＣＡに対して対称な曲面で構成される軸対称面、又は、このような軸対称面に近似する曲面で構成されることが望ましい。特に、第１外側面２８を軸対称面とすると、第１配光部１２は、軸対称形状レンズに相当する。

また、第１外側面２８は、ＬＥＤ６２からの光が入射する方向である光軸方向、又は、光軸方向に対して内側に、光を反射する。具体的には、第１配光部１２において、ＬＥＤ６２から第１内側面２４に入射した光は、屈折し、第１外側面２８で反射され、最終的に第１照射面３０から外部に照射される。このとき、第１外側面２８における光入射端２０に近い位置で反射された光が進む方向は、光軸方向か、光軸方向に近い方向となる。そして、第１外側面２８における反射位置が光出射端２１に近い位置になると、反射された光が進む方向は、反射位置における光軸から徐々に内側に離れていく方向、すなわち、中心軸ＣＡに徐々に近づいていく方向となる。

一方、第２外側面２９は、曲面で構成されるが、中心軸ＣＡに対して非対称である。具体的には、第２外側面２９は、境界線ＢＬ上では、第１外側面２８と同一曲面であり、第１外側面２８に対して滑らかに接する。しかし、第２外側面２９では、境界線ＢＬから周方向に離れていくにつれて、中心軸ＣＡに対して更に傾斜していく。つまり、第２外側面２９上の境界線ＢＬから周方向に最も離れた位置の傾斜が最も大きくなる。したがって、第２配光部１４は、異方性レンズに相当する。

また、第２外側面２９は、ＬＥＤ６２からの光が入射する方向である光軸方向、又は、光軸方向に対して外側に、光を反射する。具体的には、第２配光部１４において、ＬＥＤ６２から第１内側面２４に入射した光は、屈折し、第２外側面２９で反射され、最終的に第２照射面３１から外部に照射される。このとき、第２外側面２９における光入射端２０に近い位置で反射された光が進む方向は、光軸方向か、光軸方向に近い方向となる。そして、第２外側面２９における反射位置が光出射端２１に近い位置になると、反射された光が進む方向は、反射位置における光軸から徐々に外側に離れていく方向となる。

ここで、第１外側面２８の形状と、第２外側面２９の形状とには、以下のような関係が成り立つ。まず、第１外側面２８と第２外側面２９とについて、互いに中心軸ＣＡに対して垂直な同一平面と交差する位置を規定する。例えば、ここでいう同一平面が、図２に示すように、光軸方向で、光入射端２０からの距離ＨにおけるＸＹ平面であると想定する。次に、第１外側面２８と当該ＸＹ平面とが交差する曲線上の１点を第１位置Ｐ_１とする。一方、第２外側面２９と当該ＸＹ平面とが交差する曲線上にあって、中心軸ＣＡを基準として第１位置Ｐ_１に対向する１点を第２位置Ｐ_２とする。次に、第１外側面２８上の第１位置Ｐ_１に接する接線を第１接線ＴＬ１とする。同様に、第２外側面２９上の第２位置Ｐ_２に接する接線を第２接線ＴＬ２とする。このとき、中心軸ＣＡに対する第１接線ＴＬ１の角度θ_１と、中心軸ＣＡに対する第２接線ＴＬ２の角度θ_２とは、互いに異なる。特に本実施形態では、角度θ_２は、角度θ_１よりも大きい。

また、配光レンズ１０の照射面は、第１照射面３０と、第２照射面３１と、第２底面２７とを含む。このうち、第１照射面３０及び第２照射面３１は、同一平面上にある。第１照射面３０と第２照射面３１とを連続させた照射面は、中心軸ＣＡを基準とした環状面である。環状面の外径は、光出射端２１の径ＤＯと一致する。すなわち、配光レンズ１０の照射面形状は、円形である。

第１外側面２８は軸対称面であるので、第１外側面２８の光出射端２１の側の端部は、第１照射面３０の外周端とおおよそ一致する。これに対して、第２外側面２９は軸対称面ではないので、第２外側面２９の光出射端２１の側の端部は、第２照射面３１の外周端と一致しない。そのため、配光レンズ１０の照射面形状が円形であるとすると、第２配光部１４には、第２外側面２９の光出射端２１の側の端部と、第２照射面３１の外周端との間に、切り欠き面３２が形成される。

なお、不図示であるが、ＬＥＤ６２から第１底面２５に入射した光は、直進又は屈折して、最終的に第２底面２７から外部に照射される。

また、配光レンズ１０は、透光性を有する樹脂等の材料で形成される。配光レンズ１０は、当初から第１配光部１２と第２配光部１４とが含まれる形で一体的に形成されてもよい。この場合、例えば、１つの母材を切削加工することで、配光レンズ１０が形成され得る。一方、当初、第１配光部１２と第２配光部１４とがそれぞれ独立して製作され、最終的に第１配光部１２と第２配光部１４とが組み合わされることで、配光レンズ１０が形成されてもよい。

図３は、配光レンズ１０の配光曲線図である。図３において、横軸は角度（ｄｅｇ）であり、縦軸は光度（ｃｄ／ｋｌｍ）である。また、図３において、実線で表される曲線は０°断面を示す。配光レンズ１０の中心軸ＣＡに沿って、かつ、光入射端２０から光出射端２１に向かう方向にＺ方向を規定すると、０°断面は、Ｙ方向に相当する。一方、破線で表される曲線は９０°断面を示す。９０°断面は、Ｙ方向及びＺ方向の規定に従えば、Ｘ方向に相当する。

図３において、光度のピーク領域に着目すると、０°断面では、光度の分布形状は、角度のプラス側とマイナス側とでおおよそ均一である。これに対して、９０°断面では、光度が高い領域が、角度のプラス側からマイナス側に寄っている。すなわち、光度が高い領域に関しては、第２配光部１４側から照射された光の方が、第１配光部１２側から照射された光よりも、中心軸ＣＡから離れた方向にあることがわかる。

次に、配光レンズ１０による効果について説明する。

本実施形態に係る配光レンズ１０は、光が入射する方向である光軸方向と平行な中心軸ＣＡを基準として互いに対向する第１配光部１２と第２配光部１４とを含む。第１配光部１２は、光軸方向又は光軸方向に対して内側に光を反射する第１外側面２８を有する。第２配光部１４は、光軸方向又は光軸方向に対して外側に光を反射する第２外側面２９を有する。

又は、本実施形態に係る配光レンズ１０は、光反射面である第１外側面２８と、光反射面であり、光が入射する方向である光軸方向と平行な中心軸ＣＡを基準として第１外側面２８に対向する第２外側面２９とを有する。ここで、互いに中心軸ＣＡに対して垂直な同一平面と交差する位置で、第１外側面２８に接する接線を第１接線ＴＬ１とし、第２外側面２９に接する接線を第２接線ＴＬ２とする。このとき、中心軸ＣＡに対する第１接線ＴＬ１の角度θ_１と、中心軸ＣＡに対する第２接線ＴＬ２の角度θ_２とは、互いに異なる。

ここで、配光レンズ１０に光を入射させる光源は、例えばＬＥＤ６２である。

本実施形態に係る配光レンズ１０によれば、互いに形状の異なる光反射面である第１外側面２８と第２外側面２９とを有するので、一部分の照度を抑え、照射領域を限定することができる。例えば、第１外側面２８で反射された光で構成される照射領域は、第２外側面２９で反射された光で構成される照射領域よりも狭くなる。そこで、中心軸ＣＡを基準として、照度を抑えたい領域側に、第１外側面２８で反射された光が照射され、広範囲に光を照射したい領域側に、第２外側面２９で反射された光が照射されるように、光源に対して配光レンズ１０を配置すればよい。

また、配光レンズ１０によれば、中心軸ＣＡとおおよそ一致する光軸を、照度を抑えたい領域側に寄らせることができるので、特に高照度となる照射領域を、より広範囲とすることができる。

また、配光レンズ１０によれば、第１配光部１２と第２配光部１４とは、中心軸ＣＡを基準として互いに対向する形状を有する。したがって、配光レンズ１０全体として、簡略化された形状となるので、切削加工や金型成形などの加工方法を問わず、製作の容易性の点で有利となる。

また、本実施形態に係る配光レンズ１０では、第１外側面２８は、軸対称面であってもよい。

本実施形態に係る配光レンズ１０によれば、第１外側面２８の形状は中心軸ＣＡを基準としたものとなるので、例えば設計・製作において容易性が向上する。

また、本実施形態に係る配光レンズ１０は、第１外側面２８で反射された光を照射する第１照射面３０と、第２外側面２９で反射された光を照射する第２照射面３１とを含む。このとき、第１照射面３０と第２照射面３１とは、同一平面上にあってもよい。

本実施形態に係る配光レンズ１０によれば、第１照射面３０と第２照射面３１とが同一平面上にあるので、配光レンズ１０全体として、より簡略化された形状となる。特に、以下で詳説するが、配光レンズ１０が配光レンズユニット内に複数形成される場合には、配光レンズユニットの光出射側の表面を基準平面として、すべての配光レンズ１０の第１照射面３０及び第２照射面３１を一律に合わせることができる。したがって、このような配光レンズユニットの製作の容易性の点でも有利となる。

（配光レンズユニット）
次に、本実施形態に係る配光レンズユニットについて説明する。図４は、本実施形態に係る配光レンズユニット４０の形状を示す図である。図４（ａ）は、配光レンズユニット４０の光出射側を見た斜視図である。図４（ｂ）は、配光レンズユニット４０の光入射側を見た斜視図である。

配光レンズユニット４０は、複数の上記実施形態に係る配光レンズ１０と、複数の配光レンズ１０を保持する保持体４２とを有する。

複数の配光レンズ１０は、同一の形状及び同一の大きさである。また、複数の配光レンズ１０では、それぞれの中心軸ＣＡが互いに平行である。これらの配光レンズ１０は、同数の光源のそれぞれの位置に合わせて保持体４２に保持される。ここでは、一例として、１つの保持体４２に対して、縦方向すなわちＸ方向に沿って５個、及び、横方向すなわちＹ方向に沿って３個の計１５個の配光レンズ１０が、Ｘ方向に半個分ずれながら交互に並列されている。なお、複数の配光レンズ１０の配置数や配列形状は、特に限定するものではない。

また、それぞれの配光レンズ１０について、第１配光部１２と第２配光部１４とがそれぞれ向く方向が一致している。ここでは、一例として、１つの方向であるＸ方向を基準として、Ｘ方向のプラス側に第１配光部１２が配置され、一方、Ｘ方向のマイナス側に第２配光部１４が配置される。

保持体４２は、上記のように複数の配光レンズ１０を保持する板体である。保持体４２の材質は、配光レンズ１０と同じ材質とし得る。この場合、配光レンズユニット４０は、例えば、金型を用いて、複数の配光レンズ１０と保持体４２とが一体的に成形されることで製作されてもよい。なお、当初、配光レンズ１０と保持体４２とが別体としてそれぞれ形成され、その後、配光レンズ１０と保持体４２とを組み合わせることで、配光レンズユニット４０が製作されてもよい。このことから、本実施形態では、保持体４２の材質が配光レンズ１０の材質と異なることを妨げない。

また、配光レンズユニット４０において、それぞれの配光レンズ１０が有する第１照射面３０及び第２照射面３１は、図４（ａ）に示すように、保持体４２の光出射側の表面４２ａ上で一致する。したがって、上記の各条件に従えば、配光レンズユニット４０が有する複数の配光レンズ１０のそれぞれの配光特性は、すべて同一である。

また、保持体４２は、配光レンズユニット４０を利用する装置側に、配光レンズユニット４０を取り付けるための取付部４２ｂを有してもよい。取付部４２ｂは、例えば、締結部材としてボルトを利用することを想定し、ボルトが係合する切り欠きや貫通孔である。なお、例えば、配光レンズユニット４０を取り付ける際の取り付け方向の基準とするために、取付部４２ｂの設置場所ごとに設置数を変化させてもよい。図４に示す例では、Ｘ方向プラス側にある取付部４２ｂの設置数を２つとし、Ｘ方向マイナス側にある取付部４２ｂの設置数を１つとしている。

したがって、本実施形態に係る配光レンズユニット４０によれば、複数の光源を有する照明装置に対して、上記説明した複数の配光レンズ１０を個々に取り付ける必要がない。すなわち、配光レンズユニット４０の取り付けにより、複数の配光レンズ１０を１度に取り付けることができる。

（照明器具）
次に、本実施形態に係る照明器具について説明する。本実施形態に係る照明器具は、上記の各実施形態に係る配光レンズ１０又は配光レンズユニット４０を用いる。以下、本実施形態に係る照明器具として、配光レンズユニット４０を用いて、陸上競技や各種球技などが開催されるスタジアムのグラウンドを照明する照明器具を例示する。

図５は、本実施形態に係る照明器具５０の構成を示す概略斜視図である。なお、図５では、内部構成を示すために、一部が断面図化されている。

照明器具５０は、光源ユニット６０と、配光レンズユニット４０と、筐体７０と、２つの前面パネル５６と、支持部５８とを備える。

光源ユニット６０は、光源としての複数のＬＥＤ６２と、複数のＬＥＤ６２を実装するＬＥＤ基板６４とを含む。なお、光源ユニット６０は、その他、ＬＥＤ基板６４から生じる熱を放出させる放熱板６６や、不図示の電源等を含み得る。ここでは、一例として、光源ユニット６０は、断面図化のために不図示である部分も含めて、Ｘ方向に沿って５個、Ｙ方向に沿って１２個の計６０個のＬＥＤ６２を有する。なお、複数のＬＥＤ６２の光軸方向は、それぞれ、おおよそ一致する。そして、照明器具５０は、一例として、このような光源ユニット６０をＸ方向に２個並設させている。

配光レンズユニット４０は、複数のＬＥＤ６２のそれぞれに対して光軸方向で配光レンズ１０が対向するように、ＬＥＤ基板６４に対向配置される。そして、照明器具５０は、一例として、このような配光レンズユニット４０を１つの光源ユニット６０に対してＹ方向に４個並設させている。すなわち、照明器具５０が備える配光レンズユニット４０の総計は、８個である。なお、光源ユニット６０に対する配光レンズユニット４０の取り付け方向については、後述する。

筐体７０は、光源ユニット６０及び配光レンズユニット４０を収容する。筐体７０は、例えば、骨格部材７２と、側面カバー７４とを含む。骨格部材７２は、光源ユニット６０及び配光レンズユニット４０を固定する。特に、配光レンズユニット４０は、取付部４２ｂにおけるボルト７６による締結により、骨格部材７２に取り付けられる。側面カバー７４は、骨格部材７２に固定され、光が照射される側の面以外の各面を覆う。ただし、放熱効率を上げるために、側面カバー７４には、複数のスリットを設けてもよい。骨格部材７２又は側面カバー７４を構成する材質は、特に限定されるものではなく、例えばステンレス材が採用され得る。

前面パネル５６は、照明器具５０の光が照射される側の面、すなわち、配光レンズユニット４０の光出射面に対向配置される透光性の板体である。前面パネル５６は、例えば、光源ユニット６０ごとに骨格部材７２に固定される。前面パネル５６の材質は、特に限定されるものではなく、例えば樹脂材である。なお、図５には、前面パネル５６を通じて視認可能なものとして、二点鎖線で複数の楕円が描かれている。これらの楕円は、前面パネル５６の内側に存在する配光レンズユニット４０のそれぞれに含まれている個々の配光レンズ１０の位置を表している。

支持部５８は、例えば、筐体７０を複数の方向に回転可能に支持する。また、支持部５８は、不図示であるが、スタジアムの一部に固定される。なお、照明器具５０は、このような支持部５８を用いることなく、スタジアムの構造体に直接固定されてもよい。

次に、照明器具５０の作用及び効果について説明する。

図６は、照明器具５０の照明領域を説明する図である。図６（ａ）は、スタジアム１００に設置された照明器具５０がグラウンド１０２に向けて投光している状態を示す概略図である。図６（ａ）では、グラウンド１０２の左右両側に階段状の客席が設けられているスタジアム１００を例示している。特に、グラウンド１０２を基準として、向かって右側にある客席が第１客席部１０４である。一方、グラウンド１０２を基準として、向かって左側にある客席が第２客席部１０５である。すなわち、第１客席部１０４と第２客席部１０５とは、グラウンド１０２を境に対面している。

スタジアム１００には、複数の照明器具５０が複数されている。ここでは一例として、以下、図６（ａ）に示すように、第１客席部１０４の最上段部に設置され、グラウンド１０２に向けて斜め上方から投光する１つの照明器具５０に着目する。なお、図６（ａ）では、照明器具５０の光軸ＡＸは、グラウンド面１０２ａの第３位置Ｐ_３に突き当たる。光軸ＡＸのグラウンド面１０２ａに対する傾斜角は、鋭角となる第３角度θ_３である。第３位置Ｐ_３は、第１客席部１０４と第２客席部１０５とが互いに向かい合う方向において、グラウンド面１０２ａの中央位置に相当する第４位置Ｐ_４よりも、第２客席部１０５側に寄っている。

また、図６（ａ）に示すように設置される照明器具５０では、すべての配光レンズユニット４０は、予め、配光レンズ１０の第２配光部１４が下側すなわちグラウンド１０２側となるように取り付けられる。この場合、すべての配光レンズユニット４０では、配光レンズ１０の第１配光部１２が、上側すなわちスタジアム１００の天井側又は空側となる。

まず、照明器具５０の照射領域について、下方端部の光路ＬＬは、グラウンド面１０２ａの第５位置Ｐ_５に入射する。第５位置Ｐ_５は、可能な限り第１客席部１０４に近接した位置である。第３位置Ｐ_３と第５位置Ｐ_５とのなす角は、照明器具５０の位置を基準として第４角度θ_４である。

上記のとおり、配光レンズユニット４０は、配光レンズ１０の第２配光部１４が下側になっている。そのため、グラウンド面１０２ａ上の照射領域のうち、第３位置Ｐ_３と第５位置Ｐ_５との間に形成される照射領域は、少なくとも第２配光部１４の第２外側面２９で反射された光で照射される。第２外側面２９は、上記説明したように、光軸方向、又は、光軸方向に対して外側に光を反射する。したがって、第３位置Ｐ_３と第５位置Ｐ_５との間の照射領域は、第１配光部１２の第１外側面２８で反射された光で照射される照射領域よりも広くなる。

一方、照明器具５０の照射領域について、上方端部の光路ＬＵ１は、グラウンド面１０２ａの第６位置Ｐ_６に入射する。第３位置Ｐ_３と第６位置Ｐ_６とのなす角は、照明器具５０の位置を基準として第５角度θ_５である。グラウンド面１０２ａ上の照射領域のうち、第３位置Ｐ_３と第６位置Ｐ_６との間に形成される照射領域は、少なくとも第１配光部１２の第１外側面２８で反射された光で照射される。そして、第３位置Ｐ_３と第６位置Ｐ_６との間の照射領域は、第２配光部１４の第２外側面２９で反射された光で照射される照射領域よりも狭くなる。

図６（ｂ）は、光軸ＡＸが突き当たる第３位置Ｐ_３を基準とした、照明器具５０の照度分布図である。図６（ｂ）では、密に表記されたハッチング領域に向かって徐々に照度が高くなることが示されている。図６（ｂ）によれば、照度が高い領域は、第３位置Ｐ_３を中心として同心円状ではなく、第３位置Ｐ_３から第１客席部１０４側に長くなる。そのため、グラウンド面１０２ａの中央位置から第２客席部１０５側に光軸ＡＸを寄せたとしても、照度が高い領域は、グラウンド面１０２ａの中央位置側にも及ぶ。

ここで、本実施形態に係る配光レンズユニット４０を用いない照明器具がスタジアム１００に採用された場合を考える。この場合の配光レンズは、例えば、全体として完全な軸対称形状レンズとし得る。このとき、照明器具がグラウンド面１０２ａの広範囲を照射することができるように、光軸ＡＸが突き当たる位置を、グラウンド面１０２ａの中心位置である第４位置Ｐ_４とする。また、この場合の下方端部の光路ＬＬが入射する位置を、本実施形態と同様に、第５位置Ｐ_５とする。

一方、配光レンズの形状は完全な軸対称であるので、照明器具５０と同一の位置を基準とすれば、この場合の上方端部の光路ＬＵ２が向かう位置と第４位置Ｐ_４とのなす角は、下方端部の光路ＬＬが向かう第５位置Ｐ_５と第４位置Ｐ_４とのなす角と同一となる。そのため、光路ＬＵ２が向かう位置は、図６（ａ）に参考として示すように、グラウンド面１０２ａではなく、第２客席部１０５上の第７位置Ｐ_７となる。その結果、第２客席部１０５における第６位置Ｐ_６と第７位置Ｐ_７との間の領域１０５ａには、照明器具から照射された光が到達し、領域１０５ａにおいてグレアが大きくなる場合もあり得る。

これに対して、本実施形態に係る照明器具５０によれば、照度分布を光軸ＡＸに対して異形とすることができるので、第２客席部１０５等の客席への光の到達を抑えることができる。結果として、照明器具５０によれば、客席に到達する光の照度を抑え、例えば、客席で生じ得るグレアを小さくすることができる。

また、配光レンズユニット４０を用いない照明器具を採用したときに、高照度となる照射領域を広げようとした場合、グラウンド面１０２ａに対する光軸ＡＸの設定位置をグラウンド面１０２ａの中央位置からずらすことも考えられる。しかし、この場合には、客席に到達する光の照射領域が増加するため、望ましくない。これに対して、本実施形態に係る照明器具５０によれば、グラウンド面１０２ａに対する光軸ＡＸの設定位置を必ずしもグラウンド面１０２ａの中央位置としなくても、グラウンド面１０２ａの中央位置だけでなく更に広範囲の領域も高照度化することができる。

また、配光レンズユニット４０を用いない照明器具を採用したときに、客席に向かう光をフードやルーバーなどの別部品を用いて遮蔽することも考えられる。この場合、別途、フード等の設置コストが発生する。また、フード等で照射光の一部が遮蔽されるということは、照射光全体が有効活用されていないことを意味する。これに対して、本実施形態に係る照明器具５０によれば、フード等を用いることがない。結果として、照明器具５０の製造コストを抑えることができる。また、照射光を有効活用することができるので、省エネ対策に有効となる。

なお、上記説明では、照明器具５０が配光レンズユニット４０を用いるものとした。しかし、例えば、要求される明るさ等によっては、照明器具５０が小型でもよい場合もあり得る。このような場合、照明器具５０は、光源であるＬＥＤ６２の設置数に合わせて、配光レンズユニット４０に代えて、単に、単数又は複数の配光レンズ１０を用いるものとしてもよい。

また、上記説明した配光レンズ１０、配光レンズユニット４０及び照明器具５０では、配光レンズ１０が２つの配光部、すなわち、第１配光部１２と第２配光部１４とを含むものとした。しかし、本開示に係る配光レンズは、配光部の個数を２個に限定するものではない。例えば、配光レンズに、それぞれ外側面の形状が異なる３つ以上の配光部を含ませることで、さらに複雑に照射領域を変化させることも可能である。

以上、好ましい実施形態について説明したが、本実施形態は、これ限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０ 配光レンズ
１２ 第１配光部
１４ 第２配光部
２８ 第１外側面
２９ 第２外側面
３０ 第１照射面
３１ 第２照射面
４０ 配光レンズユニット
４２ 保持体
５０ 照明器具
６２ 光源
ＣＡ 中心軸
ＴＬ１ 第１接線
ＴＬ２ 第２接線

Claims (7)

1. 光が入射する方向である光軸方向と平行な中心軸を基準として互いに対向する第１配光部と第２配光部とを含み、
   前記第１配光部は、前記光軸方向又は前記光軸方向に対して内側に光を反射する第１外側面を有し、
   前記第２配光部は、前記光軸方向又は前記光軸方向に対して外側に光を反射する第２外側面を有する、
   配光レンズ。
2. 光反射面である第１外側面と、
   光反射面であり、光が入射する方向である光軸方向と平行な中心軸を基準として前記第１外側面に対向する第２外側面と、
   を有し、
   互いに前記中心軸に対して垂直な同一平面と交差する位置で、前記第１外側面に接する接線を第１接線とし、前記第２外側面に接する接線を第２接線とすると、
   前記中心軸に対する前記第１接線の角度と、前記中心軸に対する前記第２接線の角度とは、互いに異なる、配光レンズ。
3. 前記第１外側面は、軸対称面である、請求項１又は２に記載の配光レンズ。
4. 前記第１外側面で反射された光を外部に照射する第１照射面と、
   前記第２外側面で反射された光を外部に照射する第２照射面と、
   を含み、
   前記第１照射面と前記第２照射面とは、同一平面上にある、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配光レンズ。
5. 複数の請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配光レンズと、
   前記複数の配光レンズを保持する保持体と、
   を有する配光レンズユニット。
6. 光源と、
   前記光源に前記光軸方向で対向して配置され、前記光源からの光を配光する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配光レンズと、
   を有する照明器具。
7. 複数の光源と、
   前記複数の光源ごとに前記光軸方向で対向して配置され、前記光源からの光を配光する前記複数の配光レンズを有する請求項５に記載の配光レンズユニットと、
   を有する照明器具。

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