JP2020161445A - Front lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば投光器や車両の前照灯等の前方を照明する照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device that illuminates the front of, for example, a floodlight or a headlight of a vehicle.
例えば投光器等の前方を照明する照明装置においては、光源から前方のある程度離れた位置にある照射対象に所定の照射範囲で所要の明るさの光を照射することが要求される。 For example, in a lighting device that illuminates the front such as a floodlight, it is required to irradiate an irradiation target located at a certain distance in front of the light source with light of a required brightness within a predetermined irradiation range.
投光器等の照明装置を用いて屋外で光源から離れた位置に照射される光は、所定の照射範囲を超えて拡散することがある。そこで、ルーバーを設けて遮光することで、光の拡散を抑えることが行われている(例えば特許文献1を参照)。 Light emitted outdoors by a lighting device such as a floodlight at a position away from the light source may be diffused beyond a predetermined irradiation range. Therefore, the diffusion of light is suppressed by providing a louver to block light (see, for example, Patent Document 1).
ここで、特定の用途に用いられる投光器や車両の前照灯等は、上側の光を抑制しつつ、下側の光の光量を多くしたいという要求がある。この場合、単にルーバーを設けるだけでは、上側の光を抑制することはできるものの下側の光の光量を多くすることはできない。 Here, there is a demand for a floodlight used for a specific application, a headlight of a vehicle, or the like to increase the amount of light on the lower side while suppressing the light on the upper side. In this case, simply providing the louver can suppress the light on the upper side, but cannot increase the amount of light on the lower side.
そこで、本発明は、下側の光の光量を増加させることができる前方照明装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a front illuminating device capable of increasing the amount of light on the lower side.
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載された発明は、光源から出射された光を前方へ照射するレンズを備えた前方照明装置において、前記レンズは、前記光源が出射された光を集光して前方へ出射する第1レンズ部と、前記第1レンズ部の前方に設けられ、前記第1レンズ部の上側又は下側のいずれか一方から出射された光を斜め下方へ屈折させて出射する屈折部と、前記第1レンズ部の上側又は下側のいずれか他方から出射された光を屈折させずに出射する非屈折部と、で構成されている第2レンズ部と、を備えていることを特徴とする前方照明装置である。 The invention according to claim 1, which has been made to solve the above problems, is a front illuminating device including a lens that irradiates light emitted from a light source forward, and the lens is the light emitted from the light source. The light emitted from either the upper side or the lower side of the first lens unit, which is provided in front of the first lens unit and the first lens unit that collects the light and emits the light forward, is obliquely downwardly refracted. A second lens portion composed of a refracting portion for emitting light and a non-reflecting portion for emitting light emitted from either the upper side or the lower side of the first lens portion without refracting the light. It is a front lighting device characterized by being equipped with.
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記屈折部は、上方から下方へ向かって厚みが大きくなるように構成されて、前記非屈折部に対して傾斜面を形成していることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載された発明は、請求項1または2に記載された発明において、前記レンズは、複数が連なって形成されたアレイ状に構成されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載された発明は、請求項1から3のうちいずれか一項に記載された発明において、前記光源及び前記レンズを収容する筐体を備え、前記レンズは、正面視で前記筐体の下側に設けられていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 includes the light source and the housing for accommodating the lens in the invention according to any one of claims 1 to 3, and the lens is the housing in front view. It is characterized by being provided on the underside of the body.
請求項5に記載された発明は、請求項1から4のうちいずれか一項に記載に記載された発明において、前記レンズから出射した光の上側への拡散を制限するルーバーを備えていることを特徴とする。
The invention according to
請求項6に記載された発明は、請求項5に記載された発明において、前記ルーバーは、少なくとも天面部が遮光機能を有していることを特徴とする。
The invention according to
本発明によれば、レンズが、第1レンズ部と第2レンズ部とを備え、第2レンズ部が屈折部と非屈折部で構成されているので、集光された光の一部を下側へ向けて出射することができる。したがって、下側の光の光量を増加させることができる。また、屈折部で下側の光量を増加させるため、その分上側へ拡散する光を減少させることができ、上側への光による光害を抑えることができる。 According to the present invention, since the lens includes a first lens portion and a second lens portion, and the second lens portion is composed of a refracting portion and a non-refracting portion, a part of the focused light is exposed. It can be emitted toward the side. Therefore, the amount of light on the lower side can be increased. Further, since the amount of light on the lower side is increased at the refracting portion, the light diffused upward can be reduced by that amount, and the light pollution caused by the light on the upper side can be suppressed.
以下、本発明の一実施形態を、図1〜図10を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる前方照明装置としての投光器の斜視図である。また、図2は、図1に示された投光器1の分解斜視図である。ここで、図1の矢印X方向を幅方向、矢印Y方向を奥行き方向、矢印Z方向を高さ方向と呼ぶ。図1では、矢印Yの矢の向きが前方となる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. FIG. 1 is a perspective view of a floodlight as a front lighting device according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is an exploded perspective view of the floodlight 1 shown in FIG. Here, the arrow X direction in FIG. 1 is referred to as a width direction, the arrow Y direction is referred to as a depth direction, and the arrow Z direction is referred to as a height direction. In FIG. 1, the direction of the arrow Y is forward.
図1に示した投光器1は、例えば埠頭やグランド等において用いられ、設置された状態で前記した高さ方向が上下方向(天地方向)となる。なお、投光器1を鉛直方向に対して傾けて使用する場合であっても、後述する取手71が上側となるように設置される。即ち、前方照明装置は、照明装置の周囲を照明するのではなく、前方照明装置の前の方向を主に照明することを機能とする装置である。図1に示した投光器1は、本体部2と、光源ユニット3と、配線カバー4と、フロントレンズ5と、を備えている。
The floodlight 1 shown in FIG. 1 is used, for example, at a wharf, a ground, or the like, and the height direction described above is the vertical direction (top-bottom direction) in the installed state. Even when the floodlight 1 is tilted with respect to the vertical direction, the
本体部2は、図2に示したように、ガード部材6と、筐体7と、取付アーム21(図1参照)と、を備えている。筐体7は、前面が開放された有底筒状に形成されており光源ユニット3及び配線カバー4を収容する。また、筐体7には取手71が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
ガード部材6は、筐体7の背面に取り付けられ、当該筐体7の背面から後方に突出する構成部材を覆って保護する部材である。このガード部材6は、図1及び図2に示すように、多数の貫通孔を形成した金属板を直方体状に折り曲げて籠状に形成され、外部からの衝突に耐え得る剛性と併せて、十分な通気性を確保している。ガード部材6を外気が流通することで、その内部の構成部材を空冷することができる。
The
取付アーム21は、投光器1を設置面に固定する取付部材であり、本体部2を回動自在に支持する。
The
光源ユニット3は、第1アレイ部8と、第2アレイ部9と、を備えている。第1アレイ部8は、レンズアレイ81(図3参照)とLED基板(不図示)とを備えている。図1及び図2に示したように、第1アレイ部8は、正面視(フロントレンズ5側から見て)で筐体7の上側に設けられ、第2アレイ部9は、正面視で筐体7の下側に設けられている。本実施形態では、光源ユニット3は、第1アレイ部8と第2アレイ部とで2段の構成となっているが、3段や4段等であってもよい。その場合は、中心部分の光量を確保しつつ、下側へ向かう光を多くするため、少なくとも中央よりも下側に第2アレイ部9が1以上あるように構成するのが好ましい。
The
レンズアレイ81の斜視図を図3に示す。レンズアレイ81は、レンズ82が複数行複数列に連なったアレイ状に配列され構成されている。レンズ82の斜視図を図4に示す。図4に示したように、レンズ82は、截頭円錐形状に形成されている。レンズ82は、截頭円錐形の円錐の頂点が切り取られている側(断面の円が小さい側)にLED基板に設けられている光源であるLED(発光ダイオード)が位置付けられる。そして、截頭円錐形の底面側(断面の円が大きい側)は光が出射する出射面82cとなっている。レンズアレイ81のレンズ82とLED基板のLED(光源)とは1対1に対応付けられている。
A perspective view of the
また、レンズ82は、前記したLEDが位置付けられる側から出射面82cに向かって凹む円筒状の有底孔82aが形成され、さらに、出射面82cからLEDが位置付けられる側に向かって凹む円筒状の有底孔82bが形成されている。なお、有底孔82aと有底孔82bとは貫通していない。これらの有底孔82a、82bは、LEDから出射された光を集光し、出射面82cへ向ける機能を有する。また、レンズ82は、LEDから出射した光のうち前記した有底孔82a、82bで出射面82cへ向けられない光は、截頭円錐形の側面となる端面で出射面82cへ向けて反射される。即ち、前記レンズ82は、光源から出射された光を集光して前方へ出射されるように光を制御している。
Further, the
第2アレイ部9は、レンズアレイ91(図5参照)とLED基板(不図示)とを備えている。レンズアレイ91の斜視図を図5に示す。レンズアレイ91は、レンズ92が複数行複数列に連なったアレイ状に配列され構成されている。レンズ92の斜視図を図6に示す。図6に示したように、レンズ92は、第1レンズ部92aと、第2レンズ部92bと、から構成されている。
The second array unit 9 includes a lens array 91 (see FIG. 5) and an LED substrate (not shown). A perspective view of the
第1レンズ部92aは、レンズ82と同様に、截頭円錐形状に形成されている。第1レンズ部92aは、截頭円錐形の円錐の頂点が切り取られている側(断面の円が小さい側)にLED基板に設けられている光源であるLED(発光ダイオード)が位置付けられる。そして、截頭円錐形の底面側(断面の円が大きい側)には第2レンズ部92bが重なるようにして形成されている。レンズアレイ91のレンズ92とLED基板のLEDとは一対一に対応付けられている。
Like the
また、第1レンズ部92aは、前記したLEDが位置付けられる側から第2レンズ部92bに向かって凹む円筒状の有底孔92cが形成され、さらに、第2レンズ部92b側からLEDが位置付けられる側に向かって凹む円筒状の有底孔92dが形成されている。なお、有底孔92cと有底孔92dとは貫通していない。これらの有底孔92c、92dは、LEDから出射された光を集光し、第2レンズ部92bへ向ける機能を有する。また、レンズ92は、LEDから出射した光のうち前記した有底孔92c、92dで第2レンズ部92bへ向けられない光は、截頭円錐形の側面である端面で第2レンズ部92bへ向けて反射される。即ち、第1レンズ部92aは、光源から出射された光を集光して前方へ出射されるように光を制御している。
Further, in the
第2レンズ部92bは、第1レンズ部92aに重なるようにして形成されている。即ち、第2レンズ部92bは、投光器1として構成した際に第1レンズ部92aの前方に設けられる。第2レンズ部92bは、非屈折部92b1と屈折部92b2とで構成されている。非屈折部92b1は、第2レンズ部92bの高さ方向(Z方向)の下半分(図6では左側)を占め、第1レンズ部92aにて制御された光をそのまま屈折させずに外部へ出射する。屈折部92b2は、第2レンズ部92bの高さ方向(Z方向)の上半分(図6では右側)を占め、第1レンズ部92aにて制御された光を高さ方向で斜め下方へ屈折させて外部へ出射する。
The
屈折部92b2は、高さ方向で下方(図6では左側)に向かうにしたがって厚み(奥行き)が大きくなるように形成されている。このため、図6に示したように、屈折部92b1は、非屈折部92b1の表面に対して傾斜した傾斜面を形成している。本実施形態では、第2レンズ部92bはプリズムとなっている。
The refracting portion 92b2 is formed so that the thickness (depth) increases toward the lower side (left side in FIG. 6) in the height direction. Therefore, as shown in FIG. 6, the refracting portion 92b1 forms an inclined surface inclined with respect to the surface of the non-refracting portion 92b1. In the present embodiment, the
また、第2レンズ部92bは、第1レンズ部92aの有底孔92dと貫通する貫通孔92eが形成されている。この貫通孔92eは、有底孔92dと同様に第2レンズ部92bへ到達した光を集光する。
Further, the
図7に光源から出射した光のレンズ92を通過する光路の例を示す。図7は、レンズ92の側面図である。図7において光源は符号Lで示す。図7において、光源Lから出射した光は、有底孔92c、92dや第1レンズ部92aの端面で第2レンズ部92bへ向けて集光・反射される。
FIG. 7 shows an example of an optical path of light emitted from a light source passing through the
そして、第2レンズ部92bのうち上側に位置付けられる屈折部92b2に到達した光は下側に屈折されて出射される(矢印A1)。一方、第2レンズ部92bのうち下側に位置付けられる非屈折部92b1に到達した光は屈折されずにそのまま出射される(矢印A2)。この矢印A2の方向が投光器1の光軸方向となる。即ち、図7から明らかなように、第2レンズ部92bは、第1レンズ部92aの前方に設けられている。更に、第2レンズ部92bは、屈折部92b2が第1レンズ部92aの上側から出射された光を斜め下方へ屈折させ、非屈折部92b1が第1レンズ部92aの下側から出射された光を屈折させずに出射する。
Then, the light that reaches the refracting portion 92b2 located on the upper side of the
レンズ92は、光を出射する第2レンズ部92bに屈折部92b2を有することで、図5に示したように、レンズアレイ91として形成した際に、レンズアレイ81のような平坦な表面とはならず、凹凸のある表面となる。
Since the
なお、本実施形態では、レンズ92は、筐体7に収容された状態で非屈折部92b1が上側で屈折部92b2が下側になるように形成されているが、逆に非屈折部92b1が下側で屈折部92b2が上側となるように形成してもよい。要するに、屈折部92b2と非屈折部92b1を有し、これらが上下に並べて形成され、屈折部92b2は入射した光を斜め下方に出射できればよい。
In the present embodiment, the
配線カバー4は、筐体7からLED基板に対して電力を供給するために、第1アレイ部8、8の間や第2アレイ部9、9の間に配索される配線を覆うカバー部材である。フロントレンズ5は、光源ユニット3、配線カバー4の前方に設けられ、ネジ等で固定されている。フロントレンズ5は、光源ユニット3をカバーし、保護する機能も有する。
The wiring cover 4 is a cover member that covers the wiring allocated between the
また、上述した投光器1は、その前面(光が出射する面)にルーバーを設けることができる。ルーバーを設けた投光器1を図8に示す。 Further, the above-mentioned floodlight 1 may be provided with a louver on the front surface (the surface from which light is emitted). A floodlight 1 provided with a louver is shown in FIG.
図8に示したルーバー10は、投光器1の前面、つまり、フロントレンズ5の前面に後述するフィン14が位置付けられるように筐体7に取り付けられる。
The
図9はルーバー10単体の図面である。ルーバー10は、上板11と、側板12、12と、下板13と、複数のフィン14と、を備えている。
FIG. 9 is a drawing of the
ルーバー10は、上板11、側板12、12、下板13によって、筒状に形成される。上板11は、ルーバー10の筒の外周を構成して天面部となる。上板11は、遮光板としても機能し、投光器1から出射する光のうち上側へ拡散する光の一部を遮光する。即ち、投光器1から出射した光の上側への拡散を制限する。
The
側板12は、ルーバー10の筒の外周を構成する。また、側板12は、図8や図9に示したように、下側が切欠けられている。つまり、側板12の下側の奥行き方向の長さは上側よりも短くなっている。これは、レンズアレイ91によって下側へ向けた光を遮らないようにするためである。下板13は、ルーバー10の筒の外周を構成し、帯状に形成されている。下板13は、上板11よりも奥行き方向の長さが短くなっている。これも、レンズアレイ91によって下側へ向けた光を遮らないようにするためである。
The
フィン14は、上板11、側板12、12、下板13によって形成された筒の内部に設けられた板状部材であり、正面視において、それぞれが互いに板面を平行にして設けられている。また、フィン14は、投光器1の光軸に対して平行に延在している。フィン14の奥行き方向の長さは上板11と略同じ長さである。このようにして、フィン14は、投光器1から出射される光を遮光する遮光版として機能する。
The
また、図9に示したルーバー10は、側板12の切欠けがある部分には設けられていない。つまり、レンズアレイ91のある位置にはフィン14が設けられていない(図8参照)。これは、フィン14がレンズアレイ91によって下側へ向けた光を遮らないようにするためである。即ち、フィン14は、上板11とともに上側へ拡散する光の遮光機能を有している。但し、投光器1の仕様によっては、レンズアレイ91のある位置の一部にフィン14が設けられる場合もある。
Further, the
図10は、ルーバーの変形例である。このルーバー10Aは、主に近傍を照明する際に使用するものである。図10に示したルーバー10Aは、上板11と、側板12、12と、下板13と、1枚のフィン14と、を備えている。
FIG. 10 is a modified example of the louver. The
ルーバー10Aは、上板11、側板12、12、下板13によって、筒状に形成される点はルーバー10と同様である。
The
また、ルーバー10Aは、フィン14が1枚のみ設けられている。このフィン14は、側板12の切欠き部の直上部分に設けられている。
Further, the
このルーバー10Aは、近傍用であるので、使用時には照明対象までの距離が短いことが想定される。そのため、出射光が広がる前に照明対象まで光が到達するので、フィン14は少なくてよい。図10の例ではフィン14は1枚であるが2枚以上でもよい。また、フィン14の場所は切欠き部の直上でなくてもよい。或いはフィン14を設けなくてもよい。つまり、ルーバーは、少なくとも上板11(天面部)のみに上側への遮光機能を持たせるようにすればよい。
Since this
本実施形態によれば、投光器1は、光源から出射された光を前方へ照射するレンズ92を備えている。このレンズ92は、光源が出射されたレンズを集光して前方へ出射する第1レンズ部92aと、第1レンズ部92aの前方に設けられ、第1レンズ部92aの上側から出射された光を斜め下方へ屈折させて出射する屈折部92b2と、第1レンズ部92aの下側から出射された光を屈折させずに出射する非屈折部92b1で構成されている第2レンズ部92bと、を備えている。このようにすることにより、第2レンズ部92bが屈折部92b2と非屈折部92b1とで構成されているため、集光された光の一部を下側へ向けて出射することができる。したがって、下側の光の光量を増加させることができる。また、屈折部92b2で下側の光量を増加させるため、その分上側へ拡散する光を減少させることができ、上側への光による光害を抑えることができる。
According to the present embodiment, the floodlight 1 includes a
また、屈折部92b2は、上方から下方へ向かって厚みが大きくなるように構成されて、非屈折部92b1に対して傾斜面を形成しているので、第1レンズ部92aとの境界は平坦にすることができ、金型により容易に成形することができる。
Further, since the refracting portion 92b2 is configured to increase in thickness from the upper side to the lower side and forms an inclined surface with respect to the non-refracting portion 92b1, the boundary with the
また、レンズ92は、複数行複数列に連なって形成されたアレイ状のレンズアレイ91として構成されているので、複数の光源に対応するレンズをまとめて形成することができる。
Further, since the
また、投光器1は、第1アレイ部8及び第2アレイ部9を収容する筐体7を備え、第2アレイ部9は、正面視で筐体7の下側に設けられているので、投光器1から照射される光のうち、中心部分の光量を確保しつつ、下側へ向かう光を多くすることができる。
Further, since the floodlight 1 includes a housing 7 for accommodating the
また、投光器1は、筐体7に取り付けられるとともに、レンズアレイ81、91から出射した光の上側への拡散を制限するルーバー10を備えているので、上方への光の拡散を制限しつつ、下側へ向かう光を多くすることができる。
Further, since the floodlight 1 is attached to the housing 7 and includes a
また、ルーバー10は、少なくとも天面部である上板11が遮光機能を有しているので、投光器1から出射される光のうち、少なくとも上側への光の拡散を制限することができる。したがって、上側の光による光害を抑制することができる。
Further, since the
なお、上述した実施形態では、前方照明装置として投光器1で説明したが、例えば車両に取り付けられる前照灯等の前方を照明する照明装置であればよい。 In the above-described embodiment, the floodlight 1 has been described as the front lighting device, but any lighting device that illuminates the front such as a headlight attached to a vehicle may be used.
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の前方照明装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 Further, the present invention is not limited to the above embodiment. That is, those skilled in the art can carry out various modifications according to conventionally known knowledge within a range that does not deviate from the gist of the present invention. As long as the front lighting device of the present invention is still provided by such deformation, it is, of course, included in the category of the present invention.
1 投光器(前方照明装置)
7 筐体
9 第2アレイ部
10、10A ルーバー
11 上板(天面部)
91 レンズアレイ
92 レンズ
92a 第1レンズ部
92b 第2レンズ部
92b1 非屈折部
92b2 屈折部
1 Floodlight (front lighting device)
7 Housing 9
91
Claims (6)
前記レンズは、
前記光源が出射された光を集光して前方へ出射する第1レンズ部と、
前記第1レンズ部の前方に設けられ、前記第1レンズ部の上側又は下側のいずれか一方から出射された光を斜め下方へ屈折させて出射する屈折部と、前記第1レンズ部の上側又は下側のいずれか他方から出射された光を屈折させずに出射する非屈折部と、で構成されている第2レンズ部と、
を備えていることを特徴とする前方照明装置。 In a front illuminating device equipped with a lens that irradiates light emitted from a light source forward.
The lens is
A first lens unit that collects the light emitted by the light source and emits it forward.
A refracting portion provided in front of the first lens portion, which refracts light emitted from either the upper side or the lower side of the first lens portion diagonally downward and emits light, and an upper side of the first lens portion. Alternatively, a second lens portion composed of a non-refracting portion that emits light emitted from either one of the lower sides without refraction, and a second lens portion.
A front lighting device characterized by being equipped with.
前記レンズは、正面視で前記筐体の下側に設けられていることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載の前方照明装置。 A housing that houses the light source and the lens is provided.
The front lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the lens is provided on the lower side of the housing in a front view.
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