JP2020060691A - Lens, lighting device, and lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、レンズ、照明装置及び照明器具に関する。より詳細には、本開示は、固体光源の配光を制御するレンズ、前記固体光源と前記レンズを有する照明装置、及び前記照明装置と前記照明装置を支持する器具本体とを有する照明器具に関する。 The present disclosure relates to a lens, a lighting device, and a lighting fixture. More specifically, the present disclosure relates to a lighting device that includes a lens that controls light distribution of a solid-state light source, a lighting device that includes the solid-state light source and the lens, and a lighting device and a lighting device body that supports the lighting device.
従来例として特許文献1記載のレンズ及び照明器具を例示する。特許文献1記載の照明器具は、レンズを有する発光装置と、バッテリと、非常時にバッテリから放電される電力で発光装置を発光(点灯)させる点灯装置と、発光装置、バッテリ及び点灯装置を収容する、円筒形の器具本体とを備える。なお、発光装置が有する光源は発光ダイオード(固体光源)である。特許文献1記載の照明器具は、非常時照明を行う非常用照明器具(非常灯)である。
As a conventional example, a lens and a lighting device described in
レンズは、底面と、出射面と、入射凹面とを備えている。出射面は、底面の中央上方に頂点を有する凸曲面からなる。入射凹面は、底面の中央をくぼませて形成されている。入射凹面は滑らかな曲面からなる釣鐘形状である。入射凹面の深い側ほど入射凹面の径が小さくされており、入射凹面の開口端側に行くほど径が大きくなる。入射凹面が発光面と対向するように、レンズが光源にかぶせられている。レンズは、入射凹面の底に、入射凹面の深さよりも小さく盛り上がった第1凸面を備える。第1凸面は、外側に膨らんだ凸曲面である。 The lens has a bottom surface, an exit surface, and an entrance concave surface. The emission surface is a convex curved surface having an apex above the center of the bottom surface. The entrance concave surface is formed by recessing the center of the bottom surface. The entrance concave surface is a bell shape with a smooth curved surface. The diameter of the entrance concave surface is reduced toward the deeper side of the entrance concave surface, and the diameter increases toward the opening end side of the entrance concave surface. A lens is placed over the light source so that the incident concave surface faces the light emitting surface. The lens includes a first convex surface, which is raised to a depth smaller than the depth of the incident concave surface, at the bottom of the incident concave surface. The first convex surface is a convex curved surface that bulges outward.
上述のように構成されたレンズを有する発光装置は、いわゆるバッドウイング型配光を実現することができる。 The light emitting device having the lens configured as described above can realize so-called bad wing type light distribution.
特許文献1のレンズによれば、光を拡散できるために広い照射範囲を取得できる。一方、照明器具の設置場所によっては、特定の範囲に集中して光を照射したい場合があり、また、レンズの光軸を特定の範囲に向けて照明器具を設置することが難しい場合がある。
According to the lens of
本開示の目的は、光の分布を光軸の方向と光軸に交差する所望の方向との間の範囲に偏らせることができるレンズ、照明装置及び照明器具を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a lens, a lighting device, and a lighting fixture that can bias the distribution of light in a range between the direction of the optical axis and a desired direction intersecting the optical axis.
本開示の一態様に係るレンズは、透光性を有する材料からなるレンズ本体を備える。前記レンズ本体は、前記レンズ本体の一面である基準面から内向きにくぼんだ凹部と、前記凹部の表面に設けられ、固体光源から放射される光が入射する入射面とを有する。前記レンズ本体は、前記レンズ本体のうちで前記基準面と反対側の表面に設けられ、前記入射面から入射した前記光が出射する出射面を有する。前記入射面は、前記基準面から離れるにつれて曲率が増加する凹曲面形状の第1入射面と、前記基準面から離れるにつれて曲率が減少する凹曲面形状の第2入射面とを有する。前記出射面は、前記基準面から離れるにつれて曲率が減少する凸曲面形状に形成されている。前記第1入射面と前記第2入射面の境界線を含み、かつ、前記基準面と交差する境界面に対して、前記固体光源の光軸を含み、かつ、前記境界面と平行な光軸面が前記第1入射面側に位置する。 A lens according to an aspect of the present disclosure includes a lens body made of a material having a light-transmitting property. The lens body has a recessed portion that is recessed inward from a reference surface that is one surface of the lens body, and an incident surface that is provided on the surface of the recessed portion and on which light emitted from a solid-state light source is incident. The lens body is provided on a surface of the lens body opposite to the reference surface, and has an emission surface from which the light incident from the incidence surface is emitted. The entrance surface includes a first entrance surface having a concave curved surface shape whose curvature increases as the distance from the reference surface increases, and a second entrance surface having a concave curved surface shape that decreases the curvature as the distance from the reference surface increases. The emission surface is formed in a convex curved surface shape whose curvature decreases as the distance from the reference surface increases. An optical axis that includes a boundary line between the first incident surface and the second incident surface and that includes an optical axis of the solid-state light source with respect to a boundary surface that intersects with the reference surface and that is parallel to the boundary surface. The surface is located on the side of the first incident surface.
本開示の一態様に係る照明装置は、前記レンズと、前記レンズの前記入射面に光軸を向けるように配置される固体光源とを備える。 An illuminating device according to an aspect of the present disclosure includes the lens, and a solid-state light source arranged so that an optical axis is directed to the incident surface of the lens.
本開示の一態様に係る照明器具は、照明装置と、前記照明装置を支持する器具本体とを備える。 A lighting fixture according to one aspect of the present disclosure includes a lighting device and a fixture body that supports the lighting device.
本開示のレンズ、照明装置及び照明器具は、光の分布を光軸の方向と光軸に交差する所望の方向との間の範囲に偏らせることができるという効果がある。 The lens, the illuminating device, and the luminaire of the present disclosure have an effect that the distribution of light can be biased in a range between the direction of the optical axis and a desired direction intersecting the optical axis.
以下、実施形態に係るレンズ3、照明装置(非常用光源ユニット14)及び照明器具1について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
Hereinafter, the
実施形態に係る照明器具1は、非常灯及び階段通路誘導灯を兼用する非常用照明器具である。照明器具1は、例えば、集合住宅の共用部の廊下及び階段の壁面に直付けされる。照明器具1は、常用電源(商用の電力系統など)から供給される常用電力で常用照明を行うとともに、常用電力で蓄電池を充電し、常用電源の停電時に蓄電池から供給される非常用電力で非常用照明を行う。なお、以下の照明器具1に関する説明においては、特に断りのない限り、図1に矢印で示す前後、上下及び左右の各方向を照明器具1の前後、上下及び左右の各方向と規定する。例えば、照明器具1の前方向とは、照明器具1が直付けされる壁面から垂直方向(壁面の法線方向)に沿って離れる方向である。
The
照明器具1は、図1及び図2A〜図2Cに示すように、器具本体10、反射板11、カバー12、常用光源ユニット13及び非常用光源ユニット14を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2A to 2C, the
器具本体10は、例えば、アルミダイカストによって前面が開放された箱形に形成されている。器具本体10の内部には、常用光源ユニット13、常用点灯回路、充電回路、蓄電池、非常用点灯回路などが収容されている。常用点灯回路は、商用の電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力によって常用光源ユニット13を点灯させる。常用光源ユニット13は、照明用白色LED(Light Emitting Diode)と、照明用白色LEDを保護し、かつ、照明用白色LEDから放射される照明光を拡散させる拡散板130とを有する。
The
反射板11は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属材料によって平板状に形成されている(図1参照)。反射板11は、器具本体10の前面を覆うように器具本体10に取り付けられる。反射板11の中央に円形の穴110が開口している(図1及び図2A参照)。反射板11が器具本体10に取り付けられた状態において、反射板11の穴110から常用光源ユニット13の拡散板130が露出している。なお、反射板11の前面は鏡面仕上げされており、常用光源ユニット13から放射される光が反射板11の前面で反射される。
The
カバー12は、アクリル樹脂などの透光性を有する合成樹脂によって角樋状に形成されている。カバー12は、四角形状の前板120と、長方形状の左側板121と、長方形状の右側板122とを有する。左側板121は、前板120の左端から後方に突き出ている。右側板122は、前板120の右端から後方に突き出ている。前板120と左側板121と右側板122は、合成樹脂の成形体として一体に形成されている。左側板121及び右側板122の後端には、L字状の差込片123がそれぞれ後方へ突き出すように一体に形成されている(図1参照)。各差込片123は、器具本体10の上方より、器具本体10の前端部分の左右両端にそれぞれ設けられている差込溝100に一つずつ差し込まれる(図1参照)。つまり、カバー12は、一対の差込片123の各々が器具本体10の一対の差込溝100の各々に一つずつ差し込まれることにより、器具本体10に対して着脱可能に取り付けられる。
The
非常用光源ユニット14は、実施形態に係る照明装置である。非常用光源ユニット14は、固体光源であるLEDモジュール2と、実施形態に係るレンズ3と、放熱板15と、LEDホルダ16と、レンズホルダ17と、2本の取付ねじ18とを有する(図3〜図10参照)。非常用光源ユニット14は、器具本体10の底面に設けられた円形の窓穴101からレンズ3の一部を器具本体10の外に突き出させた状態で器具本体10内に収容されている(図2A〜図2C参照)。
The emergency
LEDモジュール2は、図5A及び図5Bに示すように、合成樹脂製のパッケージ20を有している。パッケージ20の表面から円筒形のリブ200が突き出ている。パッケージ20内には、複数のLEDチップが実装された基板が収容されている。これら複数のLEDチップは、シリコーン樹脂などの透光性を有する合成樹脂によって封止されている。複数のLEDチップから放射される光は、パッケージ20のリブ200の内側に形成されている発光領域21からパッケージ20の外に出射される。LEDモジュール2の光軸A1は、円形の発光領域21の中心O1を通って発光領域21の法線方向と平行する仮想の直線である(図9及び図10参照)。なお、パッケージ20の表面において、リブ200を挟んだ対角線上の両端に、アノード電極22及びカソード電極23が設けられている。アノード電極22及びカソード電極23には、給電用の電線が1本ずつはんだ付けされる。
The
レンズ3は、図6〜図8に示すように、ガラス(例えば、石英ガラス)のような透光性を有する材料からなるレンズ本体30及びフランジ35を備える。フランジ35は、円環状に形成されている。フランジ35は、レンズ本体30の側面における一端(上端)から外向きに突き出ている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
レンズ本体30は、レンズ本体30の一面(上面)である基準面S1(図6B参照)から内向きにくぼんだ凹部31と、凹部31の表面に設けられた入射面32と、レンズ本体30のうちで基準面S1と反対側の表面(下面)に設けられた出射面33とを有する。さらに、レンズ本体30の基準面S1には、凹部31の周囲を囲むように内向き(下向き)にくぼんだ凹所34が設けられている(図9〜図10参照)。凹所34は、LEDモジュール2のアノード電極22及びカソード電極23と電気的に接続される電線を逃がすためのスペースとしてレンズ本体30に設けられている。ただし、レンズ本体30は凹所34が設けられなくてもかまわない。
The
また、レンズ本体30の基準面S1において、凹所34の周辺に3個の位置決め凹部36が設けられている。これら3個の位置決め凹部36の各々は、凹所34とつながった半球状の凹みからなる(図7A及び図7B参照)。なお、3個の位置決め凹部36は、基準面S1において凹所34の周方向に沿って等間隔に並んでいる(図6A及び図6B参照)。
Further, on the reference surface S1 of the
入射面32は、凹曲面形状の第1入射面321と、凹曲面形状の第2入射面322とを有する(図6B及び図9参照)。第1入射面321は、凹部31の表面における前方に位置し、第2入射面322は、凹部31の表面における後方に位置している(図9参照)。第1入射面321の曲率(曲率半径の逆数)は、基準面S1から離れるにつれて増加している。一方、第2入射面322の曲率は、基準面S1から離れるにつれて減少している。なお、第1入射面321の曲率の最大値は、第2入射面322の曲率の最大値よりも大きい。
The
出射面33は、基準面S1と反対側(下側)に突き出す凸曲面形状に形成されている(図8参照)。出射面33の曲率は、出射面33の頂点T1から基準面S1に向かって増加している。なお、出射面33の頂点に「T1」の符号を付している(図9参照)。
The
ここで、第1入射面321と第2入射面322の境界線を含み、かつ、基準面S1と交差(実施形態では直交)する仮想の平面を境界面SS1と定義する。また、LEDモジュール2の光軸A1を含み、かつ、境界面SS1と平行な仮想の平面を光軸面S2と定義する(図9参照)。光軸面S2は、境界面SS1に対して、第1入射面321側に位置している。言い換えると、光軸面S2は、境界面SS1から前方(図9における右方)にずれている。なお、基準面S1上において、境界面SS1から第2入射面322までの最長の直線距離をX2とし、光軸面S2から第2入射面322までの最長の直線距離をX1としたとき、X2はX1よりも短い(X2<X1)ことが好ましい。さらに、境界面SS1と光軸面S2の最短の距離をD1とし、LEDモジュール2の光軸A1(発光領域21の中心O1)から発光領域21の端までの距離をL1としたとき、D1はL1の2分の1よりも短いことが好ましい(図5A、図9参照)。
Here, an imaginary plane including the boundary line between the
レンズ3の配光特性を図11に示す。図11における実線α1は、前後方向の配光特性、すなわち、光軸A1を含み、かつ、境界面SS1と垂直に交わる仮想の平面上の配光特性を示している。ただし、図11における原点は発光領域21の中心O1である。また、図11における動径の値は、実線α1で示される配光特性の光量のピーク値によって正規化されている。実線α1に対して、LEDモジュール2の光軸A1と重なる鉛直下方の角度を0°とし、前方向の角度にマイナスの符号を付し、後方向の角度にプラスの符号を付している。
The light distribution characteristics of the
一方、図11における破線α2は、左右方向の配光特性、すなわち、境界面SS1上の配光特性を示している。ただし、破線α2に対しては、LEDモジュール2の光軸A1と重なる鉛直下方の角度を0°とし、左方向の角度にマイナスの符号を付し、右方向の角度にプラスの符号を付している。
On the other hand, the broken line α2 in FIG. 11 indicates the light distribution characteristic in the left-right direction, that is, the light distribution characteristic on the boundary surface SS1. However, with respect to the broken line α2, the vertical downward angle overlapping the optical axis A1 of the
図11の破線α2から明らかなように、レンズ3は、−60°〜60°の範囲において、左右方向に対してほぼ均等に光を配光している。一方、図11の実線α1から明らかなように、レンズ3は、前方向の所定の範囲(例えば、−30°〜−70°の範囲)の光量を相対的に多くするように配光している。つまり、レンズ3は、光軸面S2を境界面SS1から前方にずらすことにより、光の分布(配光特性)を光軸A1の方向(上下方向)と光軸A1に交差する所望の方向(前方向)との間の範囲(鉛直方向から約30°〜70°の範囲)に偏らせることができる。
As is clear from the broken line α2 in FIG. 11, the
放熱板15は、例えば、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の板材によって多角形状(例えば、八角形状)に形成されている(図4参照)。
The
LEDホルダ16は、円板状のホルダ本体160と、ホルダ本体160をレンズホルダ17に固定するための一対の固定部161とを有する(図3及び図4参照)。ホルダ本体160と一対の固定部161は、合成樹脂成形体として一体に形成される。ホルダ本体160の中央に取付け孔162が開口している(図4参照)。ホルダ本体160の取付け孔162にLEDモジュール2がはめ込まれる。LEDモジュール2は、取付け孔162に嵌め込まれることによってLEDホルダ16(ホルダ本体160)に保持される。また、ホルダ本体160の表面における取付け孔162の周囲に、3個の突部164が設けられている(図4参照)。各突部164は、半球状に形成されている。
The
一対の固定部161は、ホルダ本体160の側面において、取付け孔162を挟んで対向する位置から、それぞれ一つずつ突き出ている(図4参照)。各固定部161の先端部分がL字状に折れ曲がっている。さらに、各固定部161の先端に爪163が形成されている(図3及び図4参照)。
Each of the pair of fixing
レンズホルダ17は、円環状の枠体170を有する(図3及び図4参照)。枠体170の中央に円形の窓171が開口している。窓171の直径は、レンズ本体30の直径よりも大きく、かつ、フランジ35の直径よりも小さい。また、枠体170において、窓171を挟んで対向する位置に、ねじ挿通孔172が一つずつ貫通している(図4参照)。さらに、枠体170の側面において、窓171を挟んで対向する位置に、固定部161の爪163が引っ掛かる引掛部173が一つずつ設けられている(図4参照)。
The
LEDモジュール2を保持したLEDホルダ16は、一対の固定部161の各々の爪163が枠体170の一対の引掛部173に一つずつ引っ掛かることによってレンズホルダ17と結合する(図3参照)。なお、レンズ3は、レンズ本体30を枠体170の窓171に挿通するようにしてLEDホルダ16とレンズホルダ17の間に挟み込まれる。そして、枠体170における窓171の周縁部分がレンズ3のフランジ35にかぶさることによって、レンズ3がレンズホルダ17に保持される(図3及び図12参照)。また、レンズ3は、レンズ本体30の3個の位置決め凹部36の各々に、LEDホルダ16の3個の突部164のうちで対応する突部164が1個ずつはまり込む(図3及び図12参照)。つまり、レンズ3は、3個の位置決め凹部36と3個の突部164によってLEDホルダ16のホルダ本体160に位置決めされる。さらに、レンズ3は、LEDホルダ16を介してLEDモジュール2と位置決めされる(図3参照)。なお、レンズホルダ17は、一対のねじ挿通孔172のそれぞれに1本ずつ挿通される取付ねじ18により、放熱板15に対してねじ止めされる(図3参照)。
The
照明器具1は、例えば、図13A及び図13Bに示すように、階段通路誘導灯として階段室8の踊り場80の壁81に設置される。なお、階段室8の階段82の幅W1は約1.8mである。また、踊り場80の奥行きF1は約1.8mである。照明器具1の取付け高さH1は約2mである。
The
照明器具1の非常用光源ユニット14(照明装置)は、図11の破線α2で示す配光特性を有するので、図13Aに示すように左右の階段82及び踊り場80に必要十分な光量の光を照射することができる。また、照明器具1の非常用光源ユニット14は、図11の実線α1で示す配光特性を有するので、図13Bに示すように、下り方向の階段(右側の階段)及び下の階の踊り場80まで必要十分な光量の光を照射することができる。なお、非常用光源ユニット14において「必要十分な光量」とは、建築基準法(非常灯の場合)及び消防法(階段通路誘導灯の場合)に規定されている非常時照明の必要照度(例えば、2ルクス又は1ルクス)を確保するために必要十分な光量を意味する。
Since the emergency light source unit 14 (illuminating device) of the
また、レンズ3において、出射面33の頂点T1は、光軸面S2と境界面SS1の間に位置している。これにより、レンズ3は、配光特性を鉛直方向から約30°〜70°の範囲に偏らせつつ、光軸A1の方向(鉛直方向)にも必要十分な光量の光を配光することができる。
Further, in the
さらに、レンズ3において、第1入射面321の曲率の最大値(約0.25)は、第2入射面322の曲率の最大値(約0.15)よりも大きい。なお、第1入射面321及び第2入射面322の各々の曲率が最大となるのは、境界面SS1と直交する方向における境界面SS1付近の曲率である。これにより、レンズ3は、第1入射面321に入射する光をより偏らせることができる。
Further, in the
また、レンズ3において、基準面S1上の境界面SS1から第2入射面322までの最長の直線距離X2は、基準面S1上の光軸面S2から第2入射面322までの最長の直線距離X1よりも短い(図9参照)。これにより、レンズ3は、第1入射面321に入射する光をより偏らせることができる。
Further, in the
さらに、レンズ3において、境界面SS1と光軸面S2の最短の距離D1は、LEDモジュール2の光軸A1(発光領域21の中心O1)から発光領域21の端までの距離L1の2分の1よりも短い。これにより、レンズ3は、配光特性を鉛直方向から約30°〜70°の範囲に偏らせつつ、光軸A1の方向(鉛直方向)にも必要十分な光量の光を配光することができる。
Further, in the
ここで、実施形態に係るレンズ3の変形例について説明する。変形例のレンズ3は、図14に示すように、レンズ本体30における基準面S1に凹所34が設けられていない点のみが実施形態に係るレンズ3と異なる。なお、実施形態に係るレンズ3において、凹所34は、LEDモジュール2のアノード電極22及びカソード電極23と電気的に接続される電線を逃がすためのスペースとしてレンズ本体30に設けられている。
Here, a modified example of the
変形例のレンズ3の配光特性を図15に示す。図15における実線β1は、前後方向の配光特性を示している。ただし、図15における動径の値は、実線β1で示される配光特性の光量のピーク値によって正規化されている。また、実線β1に対して、LEDモジュール2の光軸A1と重なる鉛直下方の角度を0°とし、前方向の角度にマイナスの符号を付し、後方向の角度にプラスの符号を付している。
FIG. 15 shows the light distribution characteristics of the
一方、図15における破線β2は、左右方向の配光特性を示している。ただし、破線β2に対しては、LEDモジュール2の光軸A1と重なる鉛直下方の角度を0°とし、左方向の角度にマイナスの符号を付し、右方向の角度にプラスの符号を付している。
On the other hand, the broken line β2 in FIG. 15 indicates the light distribution characteristic in the left-right direction. However, with respect to the broken line β2, the vertical downward angle overlapping with the optical axis A1 of the
変形例のレンズ3は、実施形態に係るレンズ3と同様に、配光特性を光軸A1の方向と前後方向との間の範囲(鉛直方向から約30°〜70°の範囲)に偏らせることができる。ただし、図15の実線β1で示す配光特性では、図11の実線α1で示す配光特性に対して、−40°付近の光量が30%程度減少している。つまり、変形例のレンズ3は、凹所34が設けられていないことによって、前方向における−40°付近の光量のピークを低下させることができる。図15の破線β2から明らかなように、変形例のレンズ3は、実施形態に係るレンズ3と同様に、−60°〜60°の範囲において、左右方向に対してほぼ均等に光を配光している。
Similar to the
上述のように第1の態様に係るレンズ(3)は、透光性を有する材料からなるレンズ本体(30)を備える。レンズ本体(30)は、レンズ本体(30)の一面である基準面(S1)から内向きにくぼんだ凹部(31)と、凹部(31)の表面に設けられ、固体光源(LEDモジュール2)から放射される光が入射する入射面(32)とを有する。レンズ本体(30)は、レンズ本体(30)のうちで基準面(S1)と反対側の表面に設けられ、入射面(32)から入射した光が出射する出射面(33)を有する。入射面(32)は、基準面(S1)から離れるにつれて曲率が増加する凹曲面形状の第1入射面(321)と、基準面(S1)から離れるにつれて曲率が減少する凹曲面形状の第2入射面(322)とを有する。出射面(33)は、基準面(S1)から離れるにつれて曲率が減少する凸曲面形状に形成されている。第1入射面(321)と第2入射面(322)の境界線を含み、かつ、基準面(S1)と交差する境界面(SS1)に対して、固体光源の光軸(A1)を含み、かつ、境界面(SS1)と平行な光軸面(S2)が第1入射面(321)側に位置する。 As described above, the lens (3) according to the first aspect includes the lens body (30) made of a translucent material. The lens body (30) is provided on the surface of the recess (31) and the recess (31) recessed inward from the reference surface (S1) which is one surface of the lens body (30), and the solid light source (LED module 2). An incident surface (32) on which the light emitted from is incident. The lens body (30) is provided on the surface of the lens body (30) opposite to the reference surface (S1) and has an emission surface (33) through which the light incident from the incidence surface (32) is emitted. The incident surface (32) has a concave curved surface-shaped first incident surface (321) whose curvature increases as the distance from the reference surface (S1) increases, and a concave curved surface-shaped second surface that decreases as the distance from the reference surface (S1) decreases. An entrance surface (322). The emission surface (33) is formed in a convex curved surface shape whose curvature decreases as the distance from the reference surface (S1) increases. An optical axis (A1) of the solid-state light source is included with respect to a boundary surface (SS1) that includes a boundary line between the first incident surface (321) and the second incident surface (322) and intersects with the reference surface (S1). The optical axis surface (S2) parallel to the boundary surface (SS1) is located on the first incident surface (321) side.
第1の態様に係るレンズ(3)は、光軸面(S2)を境界面(SS1)から第1入射面(321)側にずらすことにより、光の分布(配光特性)を光軸(A1)の方向と光軸(A1)に交差する所望の方向との間の範囲に偏らせることができる。 The lens (3) according to the first aspect shifts the optical axis surface (S2) from the boundary surface (SS1) to the first incident surface (321) side, so that the light distribution (light distribution characteristic) is changed to the optical axis ( It can be biased in the range between the direction A1) and the desired direction intersecting the optical axis (A1).
第2の態様に係るレンズ(3)は、第1の態様との組合せにより実現され得る。第2の態様に係るレンズ(3)において、出射面(33)の頂点(T1)は、光軸面(S2)と境界面(SS1)の間に位置することが好ましい。 The lens (3) according to the second aspect can be realized by a combination with the first aspect. In the lens (3) according to the second aspect, the vertex (T1) of the exit surface (33) is preferably located between the optical axis surface (S2) and the boundary surface (SS1).
第2の態様に係るレンズ(3)は、光の分布を鉛直方向から偏らせつつ、光軸(A1)の方向(鉛直方向)にも必要十分な光量の光を配光することができる。 The lens (3) according to the second aspect can distribute the necessary and sufficient amount of light in the direction of the optical axis (A1) (vertical direction) while biasing the light distribution from the vertical direction.
第3の態様に係るレンズ(3)は、第1又は第2の態様との組合せにより実現され得る。第3の態様に係るレンズ(3)において、第1入射面(321)の曲率の最大値は、第2入射面(322)の曲率の最大値よりも大きいことが好ましい。 The lens (3) according to the third aspect can be realized by a combination with the first or second aspect. In the lens (3) according to the third aspect, it is preferable that the maximum value of the curvature of the first incident surface (321) is larger than the maximum value of the curvature of the second incident surface (322).
第3の態様に係るレンズ(3)は、第1入射面(321)に入射する光をより偏らせることができる。 The lens (3) according to the third aspect can further deflect the light incident on the first incident surface (321).
第4の態様に係るレンズ(3)は、第1〜第3の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第4の態様に係るレンズ(3)において、出射面(33)の曲率が頂点(T1)から基準面(S1)に向かって増加することが好ましい。 The lens (3) according to the fourth aspect can be realized by a combination with any one of the first to third aspects. In the lens (3) according to the fourth aspect, it is preferable that the curvature of the exit surface (33) increases from the vertex (T1) toward the reference surface (S1).
第4の態様に係るレンズ(3)は、出射面(33)から出射する光をより偏らせることができる。 The lens (3) according to the fourth aspect can further deflect the light emitted from the emission surface (33).
第5の態様に係るレンズ(3)は、第1〜第4の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第5の態様に係るレンズ(3)において、基準面(S1)上の境界面(SS1)から第2入射面(322)までの最長の直線距離(X2)は、基準面(S1)上の光軸面(S2)から第2入射面(322)までの最長の直線距離(X1)よりも短いことが好ましい。 The lens (3) according to the fifth aspect can be realized by a combination with any one of the first to fourth aspects. In the lens (3) according to the fifth aspect, the longest linear distance (X2) from the boundary surface (SS1) on the reference surface (S1) to the second incident surface (322) is on the reference surface (S1). It is preferably shorter than the longest linear distance (X1) from the optical axis surface (S2) to the second incident surface (322).
第5の態様に係るレンズ(3)は、第1入射面(321)に入射する光をより偏らせることができる。 The lens (3) according to the fifth aspect can further deflect the light incident on the first incident surface (321).
第6の態様に係るレンズ(3)は、第5の態様との組合せにより実現され得る。第6の態様に係るレンズ(3)において、境界面(SS1)と光軸面(S2)の最短の距離(D1)は、光軸(A1)から固体光源の発光領域(21)の端までの距離(L1)の2分の1よりも短いことが好ましい。 The lens (3) according to the sixth aspect can be realized in combination with the fifth aspect. In the lens (3) according to the sixth aspect, the shortest distance (D1) between the boundary surface (SS1) and the optical axis surface (S2) is from the optical axis (A1) to the end of the light emitting region (21) of the solid-state light source. It is preferable that the distance is shorter than half of the distance (L1).
第6の態様に係るレンズ(3)は、光の分布を所定の範囲に偏らせつつ、光軸(A1)の方向にも必要十分な光量の光を配光することができる。 The lens (3) according to the sixth aspect can distribute a necessary and sufficient amount of light in the direction of the optical axis (A1) while biasing the light distribution in a predetermined range.
第7の態様に係るレンズ(3)は、第1〜第6の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第7の態様に係るレンズ(3)において、レンズ本体(30)における基準面(S1)に、凹部(31)の周囲を囲むように内向きにくぼんだ凹所(34)が設けられていることが好ましい。 The lens (3) according to the seventh aspect can be realized by a combination with any one of the first to sixth aspects. In the lens (3) according to the seventh aspect, the reference surface (S1) of the lens body (30) is provided with an inwardly recessed recess (34) surrounding the periphery of the recess (31). It is preferable.
第7の態様に係るレンズ(3)は、固体光源に給電するための電線を、凹所(34)によって逃がすことができる。 The lens (3) according to the seventh aspect allows the electric wire for supplying power to the solid-state light source to escape through the recess (34).
第8の態様に係るレンズ(3)は、第1〜第7の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第8の態様に係るレンズ(3)において、レンズ本体(30)における基準面(S1)に一つ以上の位置決め部(位置決め凹部36)が設けられることが好ましい。位置決め部は、レンズ本体(30)が取り付けられる部材(LEDホルダ16)の取付面に対して位置決めされることが好ましい。 The lens (3) according to the eighth aspect can be realized by a combination with any one of the first to seventh aspects. In the lens (3) according to the eighth aspect, it is preferable that one or more positioning portions (positioning recesses 36) are provided on the reference surface (S1) of the lens body (30). The positioning part is preferably positioned with respect to the mounting surface of the member (LED holder 16) to which the lens body (30) is mounted.
第8の態様に係るレンズ(3)は、部材(LEDホルダ16)に対して容易に位置決めすることができる。 The lens (3) according to the eighth aspect can be easily positioned with respect to the member (LED holder 16).
第9の態様に係る照明装置(非常用光源ユニット14)は、第1〜第8の態様のいずれかのレンズ(3)と、レンズ(3)の入射面(32)に光軸(A1)を向けるように配置される固体光源(LEDモジュール2)を備える。 The illumination device (emergency light source unit 14) according to the ninth aspect is the lens (3) according to any one of the first to eighth aspects, and the optical axis (A1) on the incident surface (32) of the lens (3). The solid-state light source (LED module 2) is arranged so as to face.
第9の態様に係る照明装置は、光の分布(配光特性)を光軸(A1)の方向と光軸(A1)に交差する所望の方向との間の範囲に偏らせることができる。 The illumination device according to the ninth aspect can bias the light distribution (light distribution characteristic) in a range between the direction of the optical axis (A1) and a desired direction intersecting the optical axis (A1).
第10の態様に係る照明器具(1)は、第9の態様に係る照明装置と、照明装置を支持する器具本体(10)とを備える。 A lighting fixture (1) according to a tenth aspect includes the lighting device according to the ninth aspect, and a fixture body (10) that supports the lighting device.
第10の態様に係る照明器具(1)は、光の分布(配光特性)を光軸(A1)の方向と光軸(A1)に交差する所望の方向との間の範囲に偏らせることができる。 In the luminaire (1) according to the tenth aspect, the light distribution (light distribution characteristic) is biased to a range between the direction of the optical axis (A1) and a desired direction intersecting the optical axis (A1). You can
1 照明器具
2 LEDモジュール(固体光源)
3 レンズ
10 器具本体
16 LEDホルダ(部材)
21 発光領域
30 レンズ本体
31 凹部
32 入射面
33 出射面
34 凹所
36 位置決め凹部(位置決め部)
321 第1入射面
322 第2入射面
A1 光軸
S1 基準面
S2 光軸面
SS1 境界面
T1 出射面の頂点
X1 基準面上の光軸面から第2入射面までの最長の直線距離
X2 基準面上の境界面から第2入射面までの最長の直線距離
D1 境界面と光軸面の最短の距離
L1 光軸から発光領域の端までの距離
1
3
21 Light-Emitting
321
Claims (10)
前記レンズ本体は、
前記レンズ本体の一面である基準面から内向きにくぼんだ凹部と、
前記凹部の表面に設けられ、固体光源から放射される光が入射する入射面と、
前記レンズ本体のうちで前記基準面と反対側の表面に設けられ、前記入射面から入射した前記光が出射する出射面と
を有し、
前記入射面は、
前記基準面から離れるにつれて曲率が増加する凹曲面形状の第1入射面と、
前記基準面から離れるにつれて曲率が減少する凹曲面形状の第2入射面と
を有し、
前記出射面は、前記基準面から離れるにつれて曲率が減少する凸曲面形状に形成され、
前記第1入射面と前記第2入射面の境界線を含み、かつ、前記基準面と交差する境界面に対して、前記固体光源の光軸を含み、かつ、前記境界面と平行な光軸面が前記第1入射面側に位置する、
レンズ。 A lens body made of a material having a light-transmitting property,
The lens body is
A concave portion inwardly recessed from a reference surface that is one surface of the lens body,
An incident surface provided on the surface of the recess, on which light emitted from a solid-state light source is incident,
The lens body is provided on a surface opposite to the reference surface, and has an emission surface through which the light incident from the incident surface is emitted,
The incident surface is
A first incident surface having a concave curved surface shape whose curvature increases as the distance from the reference surface increases,
A second incident surface having a concave curved surface shape whose curvature decreases with increasing distance from the reference surface,
The emission surface is formed in a convex curved surface shape whose curvature decreases as the distance from the reference surface increases,
An optical axis that includes a boundary line between the first incident surface and the second incident surface and that includes an optical axis of the solid-state light source with respect to a boundary surface that intersects with the reference surface and that is parallel to the boundary surface. A surface is located on the side of the first incident surface,
lens.
請求項1記載のレンズ。 The apex of the exit surface is located between the optical axis surface and the boundary surface,
The lens according to claim 1.
請求項1又は2記載のレンズ。 The maximum value of the curvature of the first incident surface is larger than the maximum value of the curvature of the second incident surface,
The lens according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のレンズ。 The curvature of the exit surface increases from the apex toward the reference surface,
The lens according to claim 1.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のレンズ。 A longest linear distance from the boundary surface on the reference surface to the second incident surface is shorter than a longest linear distance from the optical axis surface on the reference surface to the second incident surface,
The lens according to any one of claims 1 to 4.
請求項5記載のレンズ。 The shortest distance between the boundary surface and the optical axis surface is shorter than one half of the shortest distance from the optical axis to the end of the light emitting region of the solid-state light source,
The lens according to claim 5.
請求項1〜6のいずれか1項に記載のレンズ。 The reference surface of the lens body is provided with an inwardly recessed recess that surrounds the periphery of the recess.
The lens according to claim 1.
前記位置決め部は、前記レンズ本体が取り付けられる部材の取付面に対して位置決めされる、
請求項1〜7のいずれか1項に記載のレンズ。 One or more positioning portions are provided on the reference surface of the lens body,
The positioning portion is positioned with respect to a mounting surface of a member to which the lens body is mounted,
The lens according to claim 1.
前記レンズの前記入射面に光軸を向けるように配置される固体光源と
を備える、
照明装置。 The lens according to claim 1,
A solid-state light source arranged so that an optical axis is directed to the incident surface of the lens,
Lighting equipment.
前記照明装置を支持する器具本体と
を備える、
照明器具。 A lighting device according to claim 9;
A fixture body that supports the lighting device,
lighting equipment.
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