JP2021026158A - Lens and lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、レンズ、および当該レンズを備えた照明器具に関する。 The present disclosure relates to a lens and a luminaire equipped with the lens.
従来、入射する光の配光を制御するレンズを備えた照明器具が広く知られている。例えば、特許文献1には、光源の方向を向く光入射面に環状の突出部が形成され、突出部の先端に位置する平坦面に光を拡散するための拡散処理が施された照明器具用のレンズが開示されている。また、特許文献2には、レンズが光軸方向に沿って移動可能に構成された照明器具が開示されている。
Conventionally, a luminaire provided with a lens for controlling the light distribution of incident light is widely known. For example, in
ところで、レンズを備えた照明器具において、照射領域の中心部が暗くなる所謂中落ちが発生する場合がある。特に、レンズと光源の距離が近い場合、一般的に配光角が大きくなり中落ちが発生し易くなる。また、レンズが光軸方向に沿って移動可能に構成された照明器具では、レンズを光源に近づけるほど中落ちが発生し易くなる。 By the way, in a lighting fixture provided with a lens, a so-called dropout may occur in which the central portion of the irradiation region becomes dark. In particular, when the distance between the lens and the light source is short, the light distribution angle is generally large and the dropout is likely to occur. Further, in a lighting fixture in which the lens is configured to be movable along the optical axis direction, the closer the lens is to the light source, the more likely it is that a dropout occurs.
本開示の目的は、中落ちの発生を抑制することができるレンズ、および当該レンズを備えた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 capable of suppressing the occurrence of drop-in, and a luminaire provided with the lens.
本開示の一態様であるレンズは、入射する光の配光を制御するレンズであって、光軸を中心として筒状に形成された反射面を備え、前記反射面は、前記光軸側に凸の内凸領域と、前記光軸と反対側に凸の外凸領域とを含む。 The lens according to one aspect of the present disclosure is a lens that controls the light distribution of incident light, includes a reflecting surface formed in a tubular shape about the optical axis, and the reflecting surface is on the optical axis side. It includes a convex inwardly convex region and an outwardly convex region that is convex on the side opposite to the optical axis.
本開示の一態様である照明器具は、上記レンズと、光源とを備え、前記レンズの光軸方向に沿って前記レンズと前記光源の距離を変更可能に構成されている。 The luminaire according to one aspect of the present disclosure includes the lens and a light source, and is configured so that the distance between the lens and the light source can be changed along the optical axis direction of the lens.
本開示に係るレンズによれば、照射領域の中心部が暗くなる中落ちの発生を抑制でき、配光角を大きくした場合にも均一な光照射が可能な照明器具を提供できる。 According to the lens according to the present disclosure, it is possible to provide a lighting fixture capable of suppressing the occurrence of drop-in that darkens the central portion of the irradiation region and capable of uniform light irradiation even when the light distribution angle is increased.
以下、図面を参照しながら、本開示に係る照明器具の実施形態の一例について詳細に説明する。図1および図2は実施形態の一例である照明器具10の斜視図、図3は照明器具10の分解斜視図である。図4は、照明器具10をレンズ30の光軸方向に沿って切断した断面図である。
Hereinafter, an example of the embodiment of the lighting fixture according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 are perspective views of the
ここで、レンズ30の光軸X(図8)とは、レンズ30の中心を通る軸であって、光入射面32および光出射面33の中心を通る軸である。本明細書では、説明の便宜上、照明器具10を天井に取り付けた状態で、照明器具10および各構成部材の鉛直上方側を「上」、鉛直下方側を「下」とする。本実施形態では、レンズ30の光軸が器具本体11の中心軸と一致し、図1に示す状態では光軸が上下方向に沿っている。
Here, the optical axis X (FIG. 8) of the
図1〜図4に例示するように、照明器具10は、光源モジュール1が収容される器具本体11と、器具本体11の下部に固定される筒状の枠体20とを備える。器具本体11は、筒部12および放熱フィン13を含み、筒部12の開口を鉛直下方に向けた状態で天井板の埋込孔に挿入される天井埋込型の照明器具である。照明器具10は、一般的にダウンライトと呼ばれる。照明器具10は、光源モジュール1に電力を供給する電源ユニット(図示せず)を備える。なお、電源ユニットは器具本体11と一体化されていてもよい。
As illustrated in FIGS. 1 to 4, the
照明器具10は、例えば、住居の室内において水平な天井に取り付けられるが、水平方向および鉛直方向に対して傾斜した天井に取り付けることも可能である。また、照明器具10は住居の廊下、玄関などの天井、或いは図書館等の公共施設、デパート等の商業施設、オフィス、店舗、工場などの天井に取り付けることもできる。照明器具10が取り付けられる天井は、建築空間の上面を区画するものであればよく、例えば玄関ポーチ、テラスなどの天井であってもよい。なお、本開示に係る照明器具は、ダクトレール等に取り付けられてもよく、天井埋め込み以外の形態で設置対象に固定されてもよい。
The
照明器具10には、複数の取り付けバネ23が設けられる。照明器具10は、取り付けバネ23が天井裏空間において天井の埋込孔の周囲に当接することで天井に固定される。本実施形態では、枠体20の周方向に等間隔で3つの取り付けバネ23が固定されている。照明器具10は、例えば、枠体20のフランジ22が天井面の埋込孔の周縁部に当接した状態で、天井板に取り付けられる。
The
照明器具10は、光源2を含む光源モジュール1と、光源2から出射される光の配光を制御するレンズ30とを備え、レンズ30の光軸方向に沿って光源2とレンズ30の距離を変更可能に構成されている。照明器具10では、光源2とレンズ30の距離を変更することで、照射光の配光角を調整することができる。レンズ30は、光源モジュール1と同様に、器具本体11の筒部12に収容されている。本実施形態では、レンズ30を光源2に近づけると配光角が広がり、レンズ30を光源2から離すと配光角が狭くなる。
The
照明器具10は、レンズ30に取り付けられるレンズホルダ40と、レンズホルダ40を支持する筒状のバッフル50とを備える。バッフル50は、器具本体11の筒部12の内径よりも小さな外径を有し、筒部12の内部に挿入され、筒部12に対して回転可能に支持されている。レンズ30は、レンズホルダ40およびバッフル50を介して、筒部12の内部に取り付けられる。
The
照明器具10は、レンズ30の下方に配置される透光性のカバー60を備えていてもよい。カバー60は、樹脂製またはガラス製の円板状部材であって、本実施形態では、略C字形状のカバー固定部材61を用いてバッフル50の筒内に固定されている。カバー固定部材61は、カバー60の周縁部に当接してカバー60を下から支持すると共に、少なくとも3箇所がC字の外側に突出してバッフル50に形成された側孔53に挿入されることでバッフル50に固定されている。
The
照明器具10では、連結部材15を介して器具本体11と枠体20が互いに連結されている。図1では、器具本体11の中心軸と、枠体20の中心軸が一致した状態を示しているが、器具本体11は、その中心軸が、枠体20の中心軸に対して所定の角度範囲で傾くように構成されている。すなわち、照明器具10は器具本体11の首振り機能を有する。照明器具10は、天井板に取り付けられた状態で、器具本体11の角度を変えることができる。
In the
以下、照明器具10の各構成部材について詳説する。
Hereinafter, each component of the
光源モジュール1は、例えば光源2と、光源2が配置される基板3とを含む。光源2は、特に限定されないが、好ましくはLED(Light Emitting Diode)等の半導体発光素子である。LEDは、蛍光体を含む封止層で封止されてもよい。この場合、例えば蛍光体によってLEDの青色光の一部がより長波長の光に変換され、青色光の残りの一部と混色されることで白色光が出射される。光源モジュール1は、光源2の熱を拡散させる放熱板を有していてもよい。
The
器具本体11は、有底略円筒形状の筒部12と、筒部12に立設した放熱フィン13とを有する。筒部12は、略円筒形状の壁面部12aと、略真円形状の天面部12bとを含む。器具本体11は、金属材料で構成されることが好ましく、絞り加工、ダイカスト成形等により製造される。放熱フィン13は、複数の金属板が天面部12bに立設して形成されている。なお、器具本体の形状は特に限定されず、例えば放熱フィンを有していなくてもよい。
The instrument
本実施形態では、筒部12の壁面部12aの一部、天面部12b、および放熱フィン13が一体成形された1つの部材で構成され、壁面部12aの残りの一部が別部材である壁面カバー12cで構成されている。壁面カバー12cは、ネジ18を用いて当該一体成形部材に固定される。
In the present embodiment, a part of the wall surface portion 12a of the tubular portion 12, the
筒部12の内周面には、環状溝12dが形成されている。環状溝12dは、壁面部12aおよび壁面カバー12cの内面において、筒部12の周方向に沿って同じ高さに形成される。環状溝12dには、バッフル50のフランジ51が挿入される。また、天面部12bの内面には、ホルダ4を用いて光源モジュール1が固定される。光源モジュール1には、電源ユニットにつながるケーブル5が接続されるため、天面部12bにはケーブル挿通孔が形成されている。また、天面部12bには、筒部12から引き出されたケーブル5を通す筒状のケーブルガイド6が取り付けられていてもよい。
An
枠体20は、器具本体11の筒部12の外径よりも一回り大きな内径を有する筒状体であって、筒部12の周りを囲むように、連結部材15を介して筒部12の下部に固定される。枠体20は、略円筒形状の筒壁21と、筒壁21の下端部から径方向外側に張り出したフランジ22とを含む。また、筒壁21には、連結部材15を筒壁21の上端部に固定するための固定リング24が取り付けられる。筒壁21には、固定リング24を固定するためのネジ25が締結されるネジ孔が複数形成されている。
The
固定リング24は、筒壁21の上端部に配置される環状の部材であって、筒壁21の外面に沿ってフランジ22側(下方)に延びるバネ固定部24aと、バネ固定部24aと反対方向(上方)に突出したストッパ24bとを含む。バネ固定部24aは、取り付けバネ23を保持する部分であって、固定リング24の周方向に間隔をあけて複数設けられる。ストッパ24bは、連結部材15の後述する係止片15dが当接する部分であって、枠体20に対する器具本体11の首振り角度を規制する。
The fixing
連結部材15は、環状部15a、環状部15aの内縁から上方に延びた第1固定片15b、および環状部15aの内縁から下方に延びた第2固定片15cを含む。また、連結部材15は、環状部15aの内縁から上方に延び、途中で環状部15aの径方向外側に折れ曲がった係止片15dを含む。環状部15aは、枠体20の筒壁21の上端部に配置され、固定リング24により上から押え付けられて筒壁21に固定される。本実施形態では、1つの第1固定片15bと、環状部15aの径方向に並ぶ2つの第2固定片15cが設けられている。連結部材15は、例えば1枚の金属板を加工して製造される。
The connecting
第1固定片15bおよび第2固定片15cは、器具本体11にネジ止めされる部分であって、第1固定片15bは器具本体11の上下方向中央部にネジ16を用いて固定され、第2固定片15cは器具本体11の下部にネジ17を用いて固定される。第1固定片15bは、第2固定片15cより上下方向に長く、また上部が大きく拡幅した形状を有する。第1固定片15bの拡幅部には、ネジ16が挿通される、緩やかに湾曲した長孔15eが形成されている。なお、第2固定片15cに形成されるネジ挿通孔は、ネジ17の軸径に対応した丸孔である。
The
図1に示す状態では、ネジ16が長孔15eの一端に位置し、器具本体11の中心軸と枠体20の中心軸が一致した状態であるが、器具本体11は、ネジ17を支点としてネジ16が長孔15eの他端側に移動するように回転する。照明器具10によれば、例えば枠体20を天井に固定した状態で、ネジ16の締付力に起因して生じる静止摩擦力を超える力を器具本体11に加えることにより、器具本体11の中心軸を鉛直方向(枠体20の中心軸)に対して傾斜させることができる。なお、器具本体11の中心軸と、レンズ30の光軸X(図8)は、首振り角度に関わらず一致している。
In the state shown in FIG. 1, the
レンズ30は、光源2の光が主に入射する光入射面32と、光入射面32から入射した光が主に出射する光出射面33と、光軸Xを中心として筒状に形成された反射面34とを含む光学部材であって、入射する光の配光を制御する。光入射面32は平面視において略真円形状を有し、同様に、光出射面33は底面視において略真円形状を有する。レンズ30は、光入射面32側から光出射面33側に近づくにつれて次第に直径が大きくなり、反射面34の周長が次第に長くなった末広がりの形状を有する。
The
レンズ30は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、シリコーン等の透明性の高い樹脂、またはガラスで構成される。レンズ30は、下端部が径方向外側に張り出して形成されたフランジ35と、光出射面33の周縁部に複数形成された凹部36とを有する。凹部36は、例えばレンズ30の周方向に等間隔で3つ形成される。また、レンズ30は、凹部36に隣接して形成された係合部37を有する。
The
レンズホルダ40は、環状のベース部41と、ベース部41の下端から下方に延び、途中でベース部41の径方向内側に折れ曲がった鉤部42と、ベース部41の外周面から径方向外側に突出した爪部43とを有する。レンズホルダ40はレンズ30に対して光入射面32側(上側)から装着され、鉤部42が凹部36に挿入された後、係合部37側に回転させることにより、鉤部42が係合部37に嵌合する。
The
レンズホルダ40は、例えば、ベース部41の少なくとも一部がフランジ35の上面に当接し、鉤部42が係合部37に嵌合することでレンズ30に固定される。本実施形態では、ベース部41の周方向に等間隔で3つの鉤部42が形成され、ベース部41の径方向に並んで2つの爪部43が形成されている。また、レンズホルダ40は、ベース部41の上面に立設したガイド部44を有する。ガイド部44は、例えば、ベース部41の周方向に等間隔で3つ形成される。詳しくは後述するが、ガイド部44は、器具本体11の内部に形成されたリブ14に係合し、リブ14に沿ったレンズホルダ40の上下方向(レンズ30の光軸方向)の移動をガイドする。
The
図5は、器具本体11の壁面カバー12cおよび枠体20を取り外した状態を示す図であって、レンズ30の光軸方向に沿った移動機構を説明するための図である。本実施形態では、主にレンズホルダ40およびバッフル50によって、レンズ30の移動機構が構成されている。バッフル50の内周面は、光の反射率が低いことが好ましく、例えば黒色である。この場合、照明器具10のグレアを低減できる。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the
図3〜図5に例示するように、レンズ30は、レンズホルダ40を介してバッフル50に支持される。バッフル50は略円筒状の部材であって、レンズ30およびレンズホルダ40は、バッフル50の筒内において、レンズ30の光軸方向に移動可能な状態で配置されている。バッフル50は、筒壁の外周面において、周方向に沿って形成されたフランジ51を有する。バッフル50は、フランジ51が器具本体11の筒部12の内周面に形成された環状溝12dに嵌ることで、筒部12に対して回転可能に支持される。
As illustrated in FIGS. 3-5, the
バッフル50には、筒壁の周方向に離れた少なくとも2箇所に、筒壁を貫通する傾斜溝52が形成されている。傾斜溝52は、筒壁の周方向および軸方向に公差する方向に延び、溝の長手方向一端が他端よりも筒壁の上部に位置するように傾斜している。傾斜溝52には、レンズホルダ40の爪部43が挿入される。爪部43は、傾斜溝52の形状に対応して傾斜した形状を有し、傾斜溝52に沿って移動可能である。
The
本実施形態では、バッフル50を回転させることで、爪部43が傾斜溝52の下縁によって押し上げられて溝の長手方向一端側(上端側)に移動する、或いは傾斜溝52の上縁によって押し下げられて溝の長手方向他端側(下端側)に移動する。これにより、レンズホルダ40は上下方向に移動する。そして、レンズ30が光軸方向に移動し、光源2とレンズ30の距離が変化する。なお、レンズホルダ40のガイド部44が器具本体11のリブ14に係合しているため、レンズホルダ40の供回りが防止され、レンズホルダ40はリブ14に沿って上下方向に移動する。
In the present embodiment, by rotating the
バッフル50は、例えば、下部が把持されて回転させられるため、バッフル50の下部には滑り止め用の凹凸、溝等が形成されていてもよい。また、バッフル50の下部には、レンズ30の位置、光源2とレンズ30の距離等を示す目盛りが設けられていてもよい。
Since the lower portion of the
以下、図6〜図8を参照しながら、レンズ30の構成について、さらに詳説する。図6はレンズ30を光入射面32側から見た斜視図、図7はレンズ30を光出射面33側から見た斜視図である。図8は、レンズ30の断面図である。
Hereinafter, the configuration of the
図6〜図8に例示するように、レンズ30は、光入射面32側よりも光出射面33側で直径が大きくなった末広がりの形状を有する。レンズ30は、上記の通り、光源2の光が主に入射する光入射面32と、光入射面32から入射した光が主に出射する光出射面33と、光軸Xを中心として筒状に形成された反射面34とを含む。反射面34は、臨界角以上の入射光を全反射するレンズ30の側面である。反射面34に臨界角未満の光が入射した場合、例えば当該光は反射面34を透過してレンズ30を囲むバッフル50に吸収される。レンズ30は、光軸Xを中心として回転対称に形成されることが好ましい。
As illustrated in FIGS. 6 to 8, the
レンズ30は、レンズホルダ40の取り付けに利用される、フランジ35、凹部36、および係合部37を有する。レンズホルダ40は、環状に形成されたベース部41の少なくとも一部がフランジ35を上から押え、鉤部42が係合部37に嵌合することで、レンズ30の周縁部を上下から挟持する。係合部37は、レンズ30の周方向に凹部36と隣接配置され、係合部37の下面には鉤部42が引っ掛かる段差が形成されている。
The
レンズ30は、光軸方向の一端側に形成された凹部31を有する。レンズ30は、凹部31が光源モジュール1側に向くように配置され、凹部31の底に形成された面が光入射面32となる。また、光軸方向一端がレンズ30の上端、光軸方向他端がレンズ30の下端となる。凹部31は、光軸Xを中心として回転対称に形成されることが好ましい。凹部31は、例えばレンズ30の上端から光軸方向に、光軸方向長さ(厚み)の30%〜70%の深さで形成される。
The
レンズ30では、主に、光入射面32から光源2の光が入射し、光出射面33の光出射制御面33aから配光制御された光が出射する。光源2から出射した光の大部分は凹部31に導入され、光入射面32からレンズ30内に入射する。他方、凹部31に導入された光の一部は、例えば凹部31の側面31aから入射して反射面34で反射され、光出射面33から出射される。
In the
光入射面32は、凹部31の底面であって、光軸に対して略垂直に、すなわちレンズ30の径方向と略平行に形成されている。また、凹部31の側面31aは略円筒状に形成され、凹部31の上端から下端に向かって緩やかに縮径している。光入射面32には、光ムラを軽減するための微細な凹凸であるディンプル32xが形成されていてもよい。ディンプル32xは、例えば光入射面32の全域に形成される。なお、光入射面32は光源モジュール1側に膨らんだ湾曲面であってもよい。
The
光出射面33は、光源モジュール1と反対側を向いた面であって、光入射面32より大面積に形成されている。光出射面33には、少なくとも1つの凸部を含む光出射制御面33aが含まれる。光出射制御面33aは、湾曲面またはレンズ30の径方向に対して傾斜した面であって、この面を光が透過することで配光が制御される。光出射制御面33aは、光出射面33の中央部において、光出射面33の30%〜70%、好ましくは40%〜60%の面積で形成される。なお、フランジ35の下面は光出射面33に含まれないものとする。
The
光出射制御面33aの周囲には、レンズ30の径方向と略平行な面が形成されている。本実施形態では、当該径方向に沿った面に微細な凹凸であるディンプル33xが形成されていている。ディンプル33xは、光出射面33のうち、レンズ30の径方向と略平行な面の全域に形成されていてもよい。光出射面33は、凹部31と同様に、光軸Xを中心として回転対称に形成されることが好ましい。
A surface substantially parallel to the radial direction of the
光出射制御面33aには、例えば、光軸Xを中心とする環状の溝が形成され、これにより環状の凸部が形成される。環状の溝(環状の凸部)は、同心円状に複数形成されていてもよい。レンズ30は、光出射面33の断面が鋸歯状に形成された所謂フレネルレンズであることが好ましい。本実施形態では、光出射面33の中央部に外側に向かって湾曲した底面視真円形状の凸部38と、凸部38を囲むように同心円状に2本の溝が形成されている。この環状の溝により、光出射面33には、凸部38を囲むように環状の凸部39が形成される。
On the light emission control surface 33a, for example, an annular groove centered on the optical axis X is formed, whereby an annular convex portion is formed. A plurality of annular grooves (annular convex portions) may be formed concentrically. The
光出射制御面33aは、反射面34側から光軸X側に向かって、すなわちレンズ30の径方向外側から内側に向かって光入射面32に近づくように傾斜した斜面領域33bを含む。斜面領域33bは、凸部38,39を囲み、一定の幅で環状に形成される。本実施形態では、光出射制御面33aの外周縁に沿って斜面領域33bが形成されている。斜面領域33bは、後述の図9に示すように、光入射面32の周縁部から入射する光を反射面34側に反射させて、目的とする照射領域の外側に光が飛ぶことで発生する光ムラを抑制する。
The light emission control surface 33a includes a
斜面領域33bは、光軸Xに垂直な平面に対して20°〜40°の角度で傾斜していることが好ましい。レンズ30の断面視において、斜面領域33bを延長した仮想線と、光軸Xに対して垂直な仮想線とがなす角度θは、20°〜40°が好ましく、25°〜35°がより好ましい。角度θが当該範囲内であれば、光入射面32の周縁部から入射する光による目的とする照射領域の外側に光が飛ぶことで発生する光ムラを抑制し易い。斜面領域33bは、緩やかな湾曲面であってもよく、平坦な傾斜面であってもよい。
The
レンズ30は、光入射面32の直径をφ1、斜面領域33bの内径(斜面領域33bの内周縁の差し渡し径)をφ2、および斜面領域33bの外径(斜面領域33bの外周縁の差し渡し径)をφ3としたとき、φ2<φ1<φ3の関係を満たす。なお、光入射面32および光出射制御面33aは、いずれも光軸Xを中心として回転対称に形成されている。光出射制御面33aは、光入射面32よりも大きな投影面積を有し、かつレンズ30の光軸方向に光入射面32の全体と重なるように形成される。
In the
レンズ30はφ2<φ1<φ3の関係を満たすので、環状に形成された斜面領域33bは、レンズ30の光軸方向に光入射面32の周縁と重なる位置に形成される。斜面領域33bは、内周縁が光入射面32の周縁よりもレンズ30の径方向内側に、外周縁が光入射面32の周縁よりもレンズ30の径方向外側にそれぞれ位置する。このため、光入射面32の周縁部から入射した光は斜面領域33bに入射し易くなる。
Since the
図9は、斜面領域33bによる光ムラの抑制効果を説明するための図である。図9に例示するように、レンズ30がφ2<φ1<φ3の関係を満し、環状に形成された斜面領域33bが光軸方向に光入射面32の周縁と重なって形成される場合、光入射面32の周縁部から入射した光は、例えば斜面領域33bによってレンズ30の径方向外側に反射される。そして、この光は反射面34を透過してバッフル50に吸収される。なお、光入射面32の周縁部から入射した光はレンズ30の外側に大きく広がって、目的とする照射領域の外側に照射される場合がある。また、反射面34で反射されて光入射面32の周縁近傍を通る光は斜面領域33bを透過して照射される。なお、反射面34で反射されて光入射面32の周縁近傍を通る光は、光出射制御面33aを透過して照射されると、目的とする照射領域の外側に照射されることがある。φ2<φ1<φ3の関係を満たすレンズ30によれば、目的とする照射領域の外側に光が飛ぶことで発生する光ムラを抑制することができる。
FIG. 9 is a diagram for explaining the effect of suppressing light unevenness due to the
レンズ30は、光入射面32の直径φ1、斜面領域33bの内径φ2、および斜面領域33bの外径φ3について、下記(1)および(2)のうち少なくとも一方の関係を満たすことが好ましく、(1)および(2)の両方の関係を満たすことが特に好ましい。
(1)0.95×φ1<φ2<0.99×φ1
(2)1.04×φ1<φ3<1.07×φ1
当該(1)および(2)の条件が満たされる場合、上記光ムラの発生をより効果的に抑制できる。
The
(1) 0.95 × φ1 <φ2 <0.99 × φ1
(2) 1.04 × φ1 <φ3 <1.07 × φ1
When the conditions (1) and (2) are satisfied, the occurrence of the above-mentioned light unevenness can be suppressed more effectively.
反射面34は、上記のように、光軸Xを中心として略円筒状に形成されたレンズ30の側面であって、径方向外側に広がる光を光出射面33側に反射させて光の利用効率を向上させる。反射面34は、所謂全反射面であって、臨界角以上の角度で入射する光を全反射する。反射面34は、上端から下端に向かって次第に拡径している。なお、反射面34の上端はレンズ30の上端に位置し、フランジ35との境界が反射面34の下端となる。
As described above, the reflecting
反射面34は、光軸X側(レンズ30の内側)に凸の内凸領域34aと、光軸Xと反対側(レンズ30の外側)に凸の外凸領域34bとを含む。内凸領域34aおよび外凸領域34bはそれぞれ、一定の幅(光軸方向長さ)で環状に形成されている。内凸領域34aおよび外凸領域34bを含む反射面34は、光軸Xを中心として回転対称に形成されることが好ましい。本実施形態では、内凸領域34aおよび外凸領域34bによって、反射面34に規則的な凹凸が形成されている。
The reflecting
図10は、反射面34による中落ちの抑制効果を説明するための図である。図10に例示するように、反射面34に内凸領域34aおよび外凸領域34bが形成される場合、反射面34で反射した光が照明器具10の直下に効率良く照射され、照射領域の中心部が暗くなる中落ちの発生を抑制できる。特に、光源2とレンズ30の距離を近づけて配光角を大きく設定した場合に中落ちが発生し易くなるが、レンズ30によれば、例えば内凸領域34aによって径方向外側に広がる光を照明器具10の直下方向に反射させることができる。また、外凸領域34bは、特に光源2とレンズ30を離して配光角を小さく設定した場合に照明器具10の直下に効率良く光を反射させることができる。
FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of suppressing the drop-in by the reflecting
反射面34は、内凸領域34aおよび外凸領域34bをそれぞれ複数含み、波形に形成されていてもよいが、好ましくはそれぞれを1つずつ含む。そして、内凸領域34aは、外凸領域34bよりも光出射面33側、すなわちレンズ30の下端側に形成されることが好適である。本実施形態では、1つの内凸領域34aと、1つの外凸領域34bが反射面34に含まれ、連続した内凸領域34aおよび外凸領域34bが反射面34の全体に形成されている。
The reflecting
内凸領域34aおよび外凸領域34bは、屈曲部を有さない湾曲面であることが好ましく、光軸Xを中心として環状に形成される。本実施形態では、内凸領域34aがレンズ30の内側に向かって緩やかに湾曲し、外凸領域34bがレンズ30の外側に向かって緩やかに湾曲している。内凸領域34aおよび外凸領域34bは、曲率が一定の湾曲面であってもよく、曲率が変化する湾曲面であってもよい。本実施形態では、外凸領域34bの曲率半径R2が、内凸領域34aの曲率半径R1よりも大きくなっている。
The inner
本実施形態では、外凸領域34bの幅(光軸方向長さ)が内凸領域34aの幅よりも広く、外凸領域34bの面積S2は内凸領域34aの面積S1よりも大きい。なお、内凸領域34aと外凸領域34bの面積比は、後述するように、各領域の曲率等に応じて適宜変更することが好ましく、S1≧S2であってもよい。
In the present embodiment, the width (length in the optical axis direction) of the outer
レンズ30は、内凸領域34aの面積をS1、内凸領域34aの曲率半径をR1、外凸領域34bの面積をS2、外凸領域34bの曲率半径をR2、および反射面34の最大の直径をφとしたとき、下記(1)および(2)のうち少なくとも一方の関係を満たすことが好ましく、(1)および(2)の両方の関係を満たすことが特に好ましい。
(1)R2≧1.5×φ
(2)5×φ×(S1/S2)2≦R1≦25×φ×(S1/S2)2
In the
(1) R2 ≧ 1.5 × φ
(2) 5 × φ × (S1 / S2) 2 ≦ R1 ≦ 25 × φ × (S1 / S2) 2
当該(1)および(2)の条件が満たされる場合、上記中落ちの発生をより効果的に抑制できる。例えば、内凸領域34aの面積S1が小さい場合は、内凸領域34aの曲率半径R1を小さくして曲率を大きく設定することが好ましい。
When the conditions (1) and (2) are satisfied, the occurrence of the above-mentioned dropout can be suppressed more effectively. For example, when the area S1 of the inward
以上のように、レンズ30を備えた照明器具10によれば、照射領域の中心部が暗くなる中落ちの発生を抑制でき、配光角を大きくした場合にも均一な光照射が可能である。反射面34に内凸領域34aと外凸領域34bが存在することにより、光源2とレンズ30の距離が変化する照明器具10においても、目的とする配光制御を実現しつつ、中落ちの発生を高度に抑制することができる。また、φ2<φ1<φ3の関係を満たすことにより、目的とする照射領域の外側に光が飛ぶことで発生する光ムラを抑制できる。
As described above, according to the
なお、上記の実施形態は、本開示の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。例えば、上記の実施形態では、首振り機能を有する照明器具10を例示したが、照明器具は首振り機能を有していなくてもよい。また、光出射制御面には斜面領域33bが存在しなくてもよく、レンズはφ2<φ1<φ3の関係を満たしていなくてもよい。
The design of the above embodiment can be appropriately changed as long as the object of the present disclosure is not impaired. For example, in the above embodiment, the
1 光源モジュール、2 光源、3 基板、4 ホルダ、5 ケーブル、6 ケーブルガイド、10 照明器具、11 器具本体、12 筒部、12a 壁面部、12b 天面部、12c 壁面カバー、12d 環状溝、13 放熱フィン、14 リブ、15 連結部材、15a 環状部、15b 第1固定片、15c 第2固定片、15d 係止片、15e 長孔、16,17,18 ネジ、20 枠体、21 筒壁、22 フランジ、23 取り付けバネ、24 固定リング、24a バネ固定部、24b ストッパ、25 ネジ、30 レンズ、31 凹部、32 光入射面、33 光出射面、33a 光出射制御面、33b 斜面領域、34 反射面、34a 内凸領域、34b 外凸領域、35 フランジ、36 凹部、37 係合部、40 レンズホルダ、41 ベース部、42 鉤部、43 爪部、44 ガイド部、50 バッフル、51 フランジ、52 傾斜溝、53 側孔、60 カバー、61 カバー固定部材 1 Light source module, 2 light source, 3 board, 4 holder, 5 cable, 6 cable guide, 10 lighting fixture, 11 fixture body, 12 cylinder, 12a wall surface, 12b top surface, 12c wall cover, 12d annular groove, 13 heat dissipation Fins, 14 ribs, 15 connecting members, 15a annular part, 15b first fixing piece, 15c second fixing piece, 15d locking piece, 15e long hole, 16, 17, 18 screws, 20 frame, 21 cylinder wall, 22 Flange, 23 mounting spring, 24 fixing ring, 24a spring fixing part, 24b stopper, 25 screws, 30 lenses, 31 recesses, 32 light incident surface, 33 light emitting surface, 33a light emitting control surface, 33b slope area, 34 reflecting surface , 34a Inner convex region, 34b Outer convex region, 35 flange, 36 concave, 37 engaging part, 40 lens holder, 41 base part, 42 hook part, 43 claw part, 44 guide part, 50 baffle, 51 flange, 52 tilt Groove, 53 side hole, 60 cover, 61 cover fixing member
Claims (7)
光軸を中心として筒状に形成された反射面を備え、
前記反射面は、前記光軸側に凸の内凸領域と、前記光軸と反対側に凸の外凸領域とを含む、レンズ。 A lens that controls the light distribution of incident light.
It has a reflective surface formed in a tubular shape around the optical axis.
The reflecting surface is a lens including an inwardly convex region convex on the optical axis side and an outward convex region convex on the opposite side of the optical axis.
前記内凸領域は、前記外凸領域よりも光出射面側に形成されている、請求項1に記載のレンズ。 The reflective surface includes one inner convex region and one outer convex region.
The lens according to claim 1, wherein the inward convex region is formed on the light emitting surface side of the outer convex region.
R2≧1.5×φ、および
5×φ×(S1/S2)2≦R1≦25×φ×(S1/S2)2、
のうち少なくとも一方の関係を満たす、請求項3または4に記載のレンズ。 The area of the inner convex region is S1, the radius of curvature of the inner convex region is R1, the area of the outer convex region is S2, the radius of curvature of the outer convex region is R2, and the maximum diameter of the reflecting surface is φ. When
R2 ≧ 1.5 × φ, and 5 × φ × (S1 / S2) 2 ≦ R1 ≦ 25 × φ × (S1 / S2) 2 ,
The lens according to claim 3 or 4, which satisfies at least one of the relationships.
光源と、
を備え、前記レンズの光軸方向に沿って前記レンズと前記光源の距離を変更可能に構成された、照明器具。 The lens according to any one of claims 1 to 6.
Light source and
A luminaire comprising the lens and capable of changing the distance between the lens and the light source along the optical axis direction of the lens.
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