JP2020155265A - Wall surface irradiating lamp and lighting fixture using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、舞台上の壁面を照らす照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting fixture that illuminates a wall surface on a stage.
従前より、舞台上の壁面を照らすことを目的とした様々な照明器具が開発されている。例えば、拡散板を用いて蛍光ランプからの光を壁面に照射する照射器具(特許文献1)や、拡散板を用いてチップオンボード(以下、単に「COB」という。)型のLEDからのカラー光(複数種類の色を含む光)を壁面に照射する照射器具、複数用意されたLEDのそれぞれにCPC(Compound Parabolic Concentrator:複合放物面型集光器)などの光学系、あるいはリフレクタを使用して、各LEDからの光を壁面に照射する照明器具が開発されている。 Various lighting fixtures have been developed for the purpose of illuminating the walls on the stage. For example, a color from an irradiation device (Patent Document 1) that uses a diffuser to irradiate a wall surface with light from a fluorescent lamp, or a chip-on-board (hereinafter, simply referred to as "COB") type LED that uses a diffuser. An irradiation device that irradiates the wall surface with light (light containing multiple types of colors), an optical system such as a CPC (Compound Parabolic Concentrator) for each of the multiple LEDs prepared, or a reflector is used. Then, a lighting fixture that irradiates the wall surface with the light from each LED has been developed.
しかしながら、CPCを用いると、照射した壁面に対して水平方向(あるいは鉛直方向)の照度むらや、照射光の色むらが生じてしまう。これは、単一色のLEDを使用した場合であっても、多色のLEDを使用した場合であっても同じである。 However, when CPC is used, illuminance unevenness in the horizontal direction (or vertical direction) and color unevenness of the irradiation light occur with respect to the irradiated wall surface. This is the same whether a single color LED is used or a multicolor LED is used.
また、多色のLEDにリフレクタを組み合わせて用いる場合や、多色のCOBに拡散板を組み合わせて用いる場合では、照明器具を床面に設置すると、当該照明器具から近い壁面の下部だけが明るくなってしまい、床面と天面とにそれぞれ照明器具を設置すると、各照明器具から近い壁面の下部および上部が明るくなり、いずれにしても壁面の高さ方向の中央部が暗くなってしまうという問題があった。 In addition, when a multicolor LED is used in combination with a reflector, or when a multicolor COB is used in combination with a diffuser, when the lighting fixture is installed on the floor, only the lower part of the wall surface near the lighting fixture becomes bright. If lighting fixtures are installed on the floor and top, the lower and upper parts of the wall surface near each lighting fixture will be bright, and in any case, the central part in the height direction of the wall surface will be dark. was there.
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、照射光の明るさのむらを低減して舞台上の壁面を均一に照らすことのできるランプ、およびそれを用いた照明器具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is a lamp capable of reducing unevenness in the brightness of irradiation light to uniformly illuminate a wall surface on a stage, and a lighting fixture using the lamp. Is to provide.
本発明の一局面によれば、
所定の光を放射する光源体と、
前記光源体からの光を受ける底面および前記底面から受け入れた光を放射する出光面を有するレンズとを備えるランプであって、
前記レンズの断面において、前記底面の長さに比べて前記出光面の長さの方が長く設定されていることを特徴とする
ランプが提供される。
According to one aspect of the invention
A light source that emits predetermined light and
A lamp including a bottom surface that receives light from the light source body and a lens having a light emitting surface that emits light received from the bottom surface.
Provided is a lamp characterized in that the length of the light emitting surface is set longer than the length of the bottom surface in the cross section of the lens.
好適には、前記レンズの高さは、前記出光面の前記長さの2倍以上である。 Preferably, the height of the lens is at least twice the length of the light emitting surface.
好適には、前記レンズの前記底面と、前記光源体との間には、空間が設けられている。 Preferably, a space is provided between the bottom surface of the lens and the light source body.
好適には、前記レンズの前記出光面は、半円筒状の畝が複数本並べて配置された形状となっている。 Preferably, the light emitting surface of the lens has a shape in which a plurality of semi-cylindrical ridges are arranged side by side.
本発明の他の局面によれば、
上述したランプと、前記ランプから放射された光を反射させるリフレクタとを備える照明器具が提供される。
According to other aspects of the invention
A luminaire including the lamp described above and a reflector that reflects the light emitted from the lamp is provided.
本発明によれば、断面における底面の長さに比べて出光面の長さの方が長く設定された、当該断面が「くさび」状のレンズを使用することにより、当該断面視で、底面で受け入れる光源体からの光の入射角に対して、出光面から放射する光の出射角を狭くすることができる。これにより、照射光の明るさのむらを低減して舞台上の壁面を均一に照らすことのできるランプ、およびそれを用いた照明器具を提供できた。 According to the present invention, by using a lens having a "wedge" shape in the cross section in which the length of the light emitting surface is set longer than the length of the bottom surface in the cross section, the bottom surface is viewed in the cross section. The emission angle of the light emitted from the light emitting surface can be narrowed with respect to the incident angle of the light from the receiving light source body. As a result, it has become possible to provide a lamp capable of reducing unevenness in the brightness of the irradiation light and uniformly illuminating the wall surface on the stage, and a lighting fixture using the lamp.
(照明器具10の構成)
以下、図面を用いて、本発明が適用された照明器具10の構成について説明する。図1および図2に示すように、照明器具10は、大略、ランプ11とリフレクタ16とを備えている。
(Structure of lighting fixture 10)
Hereinafter, the configuration of the
図3から図6に示すように、ランプ11は、光源体12とレンズ14とを備えている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
光源体12は、帯状に延びる基板20と、この基板20の長手方向に沿って、基板20の表面に等間隔で配設された複数の(COB)LED22とを備えている。
The
基板20は、上述のように帯状に延びる平板状に形成されているが、もちろんこれに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。また、基板20におけるLED22が配設される表面には、各LED22に給電するための必要な回路(図示せず)が形成されている。
The
LED22は、所定の色(波長)の光を放射する発光体であり、LED22からの発光量や各LED22同士の配置間隔については、照明器具10の用途や目的に応じて適宜設定される。また、光源体12を構成する複数のLED22は、すべて同じ色(波長)の光を放射するように設定してもよいし、互いに異なる色(波長)の光を放射するように設定してもよい。また、LED22はCOBに限定されるものではなく、例えばSMD(Surface Mount Device)タイプのLEDを基板20上に配置するなど、他の形態であってもよい。
The
レンズ14は、光源体12の基板20と同様に、当該基板20の長手方向に沿って延びる棒状の部材であり、例えば二酸化ケイ素や樹脂、ガラス等の材料で形成されている。
Like the
図4および図5を参照してレンズ14の形状について詳述する。レンズ14は、上述した光源体12からの光を受ける底面30と、当該底面30から受け入れた光を外部へ放射する出光面32と、一対の側面34とを有している。また、レンズ14における長手方向に直交する平面による断面Dでみると、図7に示すように、底面30の長さL1に比べて出光面32の長さL2の方が長く設定されている。つまり、レンズ14の断面は「くさび」状に形成されている。
The shape of the
底面30の長さL1は、断面Dにおいて、底面30の両端36同士の距離をいう。同様に、出光面32の長さL2は、断面Dにおいて、出光面32の両端38同士の距離をいう。底面30の長さL1に対する出光面32の長さL2の比が大きくなるにつれて、L1とL2と間の距離(すなわち、後述する「高さH」)が十分あれば(例えば、L2の2倍以上あれば)、出光面32から放射される光の収束度(出光面32に対して直交する方向に向けて放射される光の割合)は増す。
The length L1 of the
出光面32は、レンズ14の長手方向に沿う半円筒状の畝50(レンチキュラーレンズ)を複数本並べて形成されている。これら畝50の本数や、各畝50を規定する円筒の径寸法等については特に制限はない。なお、各畝50を規定する円筒の中心Cが、図8するように、断面Dにおいて出光面32の両端38同士を結ぶ仮想直線ILよりも内側(底面30側)に位置するように設定するのが好適である。
The
なお、図示するレンズ14の出光面32側の端部には鍔部39が形成されているが、この鍔部39はリフレクタ16のベース44(後述)にレンズ14を固定する際に使用するものであり、本発明に必須の構成ではない。
A
また、レンズ14の正面視(図4参照)において、底面30の両端36同士を結ぶ直線SL1と、出光面32の両端38同士を結ぶ直線SL2との間の距離を高さHという。そして、レンズ14の高さHは、出光面32の長さL2の2倍以上に設定するのが好適である。この高さHが出光面32の長さL2の2倍よりも長くなるにつれて、底面30からレンズ14内に入った光が出光面32から放射されるまでに側面34で反射する回数が増加することにより、出光面32から放射される光の収束度は増し、出光面32から放射される光のムラは減少することとなる。
Further, in the front view of the lens 14 (see FIG. 4), the distance between the straight line SL1 connecting both
本実施形態に係るレンズ14の出光面32は、図4に示すように光の放射方向に向けて凸の円弧状に形成されているが、出光面32の両端38同士を結ぶ直線状であってもよい。ただし、出光面32から放射される光の収束度の点において、本実施形態のように出光面32を円弧状に形成するのが好適である。
As shown in FIG. 4, the
また、レンズ14の長手方向に直交する面(以下、「端面35」という。)は、底面30から出光面32に向けて外側に広がるように傾斜しているが、これに変えて、端面35を長手方向に直交するように鉛直上下方向に延びる面にしてもよい。
Further, the surface orthogonal to the longitudinal direction of the lens 14 (hereinafter referred to as "
さらに、レンズ14の底面30と、光源体12(より具体的には各LED22)とは互いに離間して配設し、底面30と光源体12との間に空間を設けるのが好適である。さらに言えば、図9に示すように、底面30と光源体12との間の距離Wは、LED22の開き角(半値角)θの半分の角度i、レンズ14の屈折率N、および、角度iの光が底面30と交わる点P1から、光源体12を通る法線と底面30との交点P2までの長さaとの関係で、以下の数式が成立するように設定するのが好適である。
i=tan−1(a/W) …(式1)
(sini)/N=sini’ …(式2)
そして、角度がi’の光がレンズ14の側面34で全反射するようにレンズ14の断面形状を設定する。
Further, it is preferable that the
i = tan -1 (a / W) ... (Equation 1)
(Sini) / N = sini'… (Equation 2)
Then, the cross-sectional shape of the
また、本実施形態では、図1および図2に示すように、光源体12とレンズ14とを組み合わせたセットが複数(3セット)一組としてランプ11が構成されているが、このセットの数は1つまたは2つ、あるいは4つ以上であってもよい。また、複数のセットは、長手方向で互いに平行に並べられているが、長手方向に直交する方向で互いに平行に並べてもよいし、互いに角度をつけて並べてもよい。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
リフレクタ16は、ランプ11から放射された光の一部を反射させて所望の方向に向ける役割を有しており、反射材40と、側板42と、ベース44とを備えている。
The
反射材40は、ランプ11から放射された光の一部または全部を反射させるための板材であり、本実施形態では、板材を当該板材の長手方向に直交する方向で複数の箇所を折り曲げることによって全体として必要な曲面が構成されている。もちろん、板材を滑らかに曲げることによって必要な曲面を構成してもよい。本実施形態では、反射材40で形成される反射面の焦点Fが3セットのうちの中央のランプ11における中央部に位置するように、リフレクタ16に対するランプ11の位置が設定されている。
The
側板42は、反射材40の両側端縁に取り付けられた一対の板材であり。本実施形態では、反射材40の両側端縁に凹凸を形成し、両反射材40に反射材40の凸部を差し込むための切れ目が形成されている。そして、反射材40の凸部を側板42の切れ目に差し込むことにより、反射材40と両側板42とが組み合わされている。
The
ベース44は、側板42の図中下端部に配設された板材であり、当該ベース44の図中上表面にランプ11を構成する各光源体12およびレンズ14が配設されている。
The
(照明器具10の特徴)
本実施形態では、断面Dにおいて、底面30の長さL1に比べて出光面32の長さL2の方が長く設定された、当該断面が「くさび」状のレンズ14を使用することにより、当該断面視で、底面30で受け入れる光源体12からの光の入射角に対して、出光面32から放射する光の出射角を狭くすることができる。つまり、出光面32から放射される光の収束度を増加することができる。これにより、照射光の明るさのむらを低減して舞台上の壁面を均一に照らすことのできるランプ11、およびそれを用いた照明器具10を提供できる。
(Characteristics of lighting equipment 10)
In the present embodiment, in the cross section D, the length L2 of the
また、レンズ14の高さHを出光面32の長さL2の2倍以上に設定することにより、出光面32から放射される光の収束度を増加することができる。
Further, by setting the height H of the
さらに、レンズ14の底面30と光源体12との間に空間を設けることにより、底面30からレンズ14内に入った光のうち、レンズ14の側面34で全反射して出光面32から出る光の割合を増加することができる。
Further, by providing a space between the
(変形例1)
上述した実施形態におけるレンズ14の出光面32は畝50を複数本並べて形成されているが、これに変えて、図10に示すように、出光面32を滑らかな面(断面Dでは単なる直線状)に形成してもよい。
(Modification example 1)
The
(変形例2)
上述した実施形態におけるレンズ14は棒状に形成されており、複数のLED22からの光をひとつのレンズ14で受けるようになっているが、これに変えて、光源体12を構成するひとつひとつのLED22に、対応するレンズ14をそれぞれ設けてもよい。もちろん、いくつかのLED22を一単位として、各単位に対応するレンズ14をそれぞれ設けてもよい。
(Modification 2)
The
(変形例3)
上述した実施形態では、光源体12の光源としてLED22を用いているが、光源の種類としてはこれに限定されるものではなく、白熱球や有機ELなど他の種類の光源を用いることができる。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
10…照明器具、11…ランプ、12…光源体、14…レンズ、16…リフレクタ
20…基板、22…LED
30…底面、32…出光面、34…側面、35…端面、36…(底面30の)端、38…(出光面32の)端、39…鍔部
40…反射材、42…側板、44…ベース
50…畝(レンチキュラーレンズ)
L1…(底面30の)長さ、L2…(出光面32の)長さ、H…(レンズ14の)高さ
SL1…(底面30の両端36同士を結ぶ)直線、SL2…(出光面32の両端38同士を結ぶ)直線
D…(レンズ14の)断面、C…(畝50を規定する円筒の)中心、IL…(出光面32の両端38同士を結ぶ)仮想直線
10 ... Lighting equipment, 11 ... Lamp, 12 ... Light source body, 14 ... Lens, 16 ...
30 ... bottom surface, 32 ... light emitting surface, 34 ... side surface, 35 ... end face, 36 ... end (of bottom surface 30), 38 ... end (of light emitting surface 32), 39 ...
L1 ... (bottom surface 30) length, L2 ... (light emitting surface 32) length, H ... (lens 14) height SL1 ... (connecting both ends 36 of the bottom surface 30) straight line, SL2 ... (light emitting surface 32) Straight line D ... (connecting both ends 38 of the lens 14), C ... center (of the cylinder defining the ridge 50), IL ... (connecting both ends 38 of the light emitting surface 32) Virtual straight line
本発明の一局面によれば、
帯状に延びる基板と、前記基板の長手方向に沿って配置された複数のLEDとで構成されており、所定の光を放射する光源体と、
前記光源体の前記長手方向に沿って延び、前記長手方向に直交する断面形状が「くさび」状であり、前記光源体からの光を受ける底面および前記底面から受け入れた光を放射する出光面を有するレンズとを備えるランプであって、
前記レンズの前記断面形状において、前記底面の長さに比べて前記出光面の長さの方が長く設定されており、かつ、
前記長手方向に延びる断面で見たとき、前記出光面は、前記光の放射方向に向けて凸の円弧状に形成されていることを特徴とする
ランプが提供される。
According to one aspect of the invention
A light source body that is composed of a substrate extending in a band shape and a plurality of LEDs arranged along the longitudinal direction of the substrate and emits a predetermined light.
A bottom surface that extends along the longitudinal direction of the light source body and has a "wedge" shape in cross section orthogonal to the longitudinal direction, and a bottom surface that receives light from the light source body and a light emitting surface that emits light received from the bottom surface. A lamp equipped with a lens to have
In the cross-sectional shape of the lens, and the set length towards a long light emitting surface than the length of the bottom surface, and,
Provided is a lamp characterized in that the light emitting surface is formed in an arc shape that is convex toward the radiation direction of the light when viewed in a cross section extending in the longitudinal direction .
好適には、前記レンズの前記底面と、前記光源体との間には、空間が設けられており、
前記底面と前記光源体との間の距離Wは、前記光源体の開き角θの半分の角度i、前記レンズの屈折率N、および、前記角度iの前記光が前記底面と交わる点から、前記光源体を通る法線と前記底面との交点までの長さaとの関係で、以下の数式が成立するように設定されており、
i=tan −1 (a/W) …(式1)
(sini)/N=sini’ …(式2)
さらに、角度i’の前記光が前記レンズの側面で全反射するように前記レンズの断面形状が設定されている。
Preferably, a space is provided between the bottom surface of the lens and the light source body .
The distance W between the bottom surface and the light source body is determined by the angle i which is half the opening angle θ of the light source body, the refractive index N of the lens, and the point where the light at the angle i intersects the bottom surface. The following formula is set to hold in relation to the length a to the intersection of the normal line passing through the light source body and the bottom surface.
i = tan -1 (a / W) ... (Equation 1)
(Sini) / N = sini'… (Equation 2)
Further, the cross-sectional shape of the lens is set so that the light at an angle i'is totally reflected by the side surface of the lens .
Claims (5)
前記光源体からの光を受ける底面および前記底面から受け入れた光を放射する出光面を有するレンズとを備える照射器具であって、
前記レンズの断面において、前記底面の長さに比べて前記出光面の長さの方が長く設定されていることを特徴とする
ランプ。 A light source that emits predetermined light and
An irradiation instrument including a bottom surface that receives light from the light source body and a lens having a light emitting surface that emits light received from the bottom surface.
A lamp characterized in that the length of the light emitting surface is set longer than the length of the bottom surface in the cross section of the lens.
請求項1に記載のランプ。 The lamp according to claim 1, wherein the height of the lens is at least twice the length of the light emitting surface.
請求項1または2に記載のランプ。 The lamp according to claim 1 or 2, wherein a space is provided between the bottom surface of the lens and the light source body.
請求項1から3のいずれか1項に記載のランプ。 The lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the light emitting surface of the lens has a shape in which a plurality of semi-cylindrical ridges are arranged side by side.
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