JP2023012692A - Illuminating device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、照明装置に関するものである。 The present disclosure relates to lighting devices.
従来より、道路側方の壁面などに配置される道路用照明装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a road lighting device that is arranged on a wall surface on the side of a road.
特許文献1の照明器具は、LED(発光素子)と、LEDよりも上側に配置された上側反射鏡と、LEDよりも下側に配置された下側反射鏡とを備える。特許文献1では、上側反射鏡がLEDから上向きに出射される光を水平方向よりも下向きに反射し、下側反射鏡がLEDから下向きに出射される光を水平方向よりも下向きに反射している。この配光により、特許文献1では、路面を走行する車両の運転者が感じる眩しさ(グレア)を抑えている。
The lighting fixture of
ところで、特許文献1において、眩しさを抑えつつ遠方を明るく照射するためには、上側反射鏡および下側反射鏡を水平方向に伸ばす必要がある。このため、遠方まで光を照射しようとすると、照明装置が大型になる。
By the way, in
本開示は、照明装置のサイズを抑えつつ、遠方まで光を照射可能な照明装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide an illumination device capable of irradiating light over a long distance while suppressing the size of the illumination device.
上記の目的を達成するために、本開示の一実施形態に係る照明装置は、発光素子と、前記発光素子から出射された光を受ける入射口と、前記入射口が受けた光を出射する出射口とを有するレンズと、前記出射口からの光を受けて、光を出射するミラーとを備え、前記発光素子、前記レンズおよび前記ミラーは、前記発光素子の光軸方向に並んで配置されており、前記ミラーは、前記光軸方向と異なる方向に光を出射し、前記入射口は、前記発光素子を囲むように凹状に形成され、その底面である第1入射面が前記発光素子と前記光軸方向に対向するように設けられており、前記レンズは、前記入射口の側面である第2入射面に入射した光を、前記出射口側に反射させる第1反射面をさらに有する。 To achieve the above object, a lighting device according to an embodiment of the present disclosure includes a light emitting element, an entrance that receives light emitted from the light emitting element, and an exit that emits the light received by the entrance. and a mirror that receives light from the exit opening and emits the light, wherein the light emitting element, the lens, and the mirror are arranged side by side in the optical axis direction of the light emitting element. The mirror emits light in a direction different from the optical axis direction, the entrance is formed in a concave shape so as to surround the light emitting element, and the first entrance surface, which is the bottom surface thereof, is formed between the light emitting element and the light emitting element. The lens further has a first reflecting surface that reflects light incident on a second entrance surface, which is a side surface of the entrance, toward the exit.
本開示によると、照明装置のサイズを抑えつつ、遠方まで光を照射することができる。 According to the present disclosure, it is possible to irradiate light over a long distance while reducing the size of the lighting device.
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail based on the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the invention, its applicability or its uses.
(第1実施形態)
図1は本実施形態に係る照明装置の斜視図を示し、図2は本実施形態に係る照明装置の断面図を示し、図3は図2における光路を示し、図4は本実施形態に係る照明装置の平面図を示し、図5は本実施形態に係る照明装置の正面図を示す。なお、図3では、照明装置における光路を破線で示している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a perspective view of an illumination device according to this embodiment, FIG. 2 shows a cross-sectional view of the illumination device according to this embodiment, FIG. 3 shows an optical path in FIG. 2, and FIG. The top view of an illuminating device is shown, and FIG. 5 shows the front view of the illuminating device which concerns on this embodiment. In addition, in FIG. 3, the optical path in the lighting device is indicated by a dashed line.
照明装置100は、後述するように、道路51の側方に設置され、道路51の路面に光を照射する照明装置である。
The
図1~図5に示すように、照明装置100は、発光素子1と、レンズ2と、ミラー3と、遮光体4とを備える。発光素子1、レンズ2およびミラー3は発光素子1の光軸方向に並んで配置されている。なお、以下の説明において、Z方向は上下方向、X方向は水平方向(第1方向に相当)、Y方向はX方向およびY方向と垂直をなす鉛直方向(第2方向に相当)をそれぞれ示す。本実施形態では、照明装置100は、Z方向が発光素子1の光軸方向、X方向が道路51の走行方向、Y方向が道路51の幅方向とそれぞれ一致するように設置される。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
発光素子1は、LEDなどの発光素子である。この発光素子1に設けられるLEDは、1つであってもよいし、複数であってもよい。
The
レンズ2は、発光素子1から出射された光を受けて、ミラー3に第1出射光を出射する。具体的に、レンズ2は、入射口21と、出射口22と、入射口21と出射口22との間に設けられた側面部23とを有する。
The
図2に示すように、入射口21は、レンズ2の図面上側に形成されており、発光素子1を囲むように凹状に形成されている。入射口21は、凹状の底面である第1入射面21aと、凹状の側面である第2入射面21bとによって構成されている。入射口21は、第1入射面21aおよび第2入射面21bによって、発光素子1から出射された光を受ける。
As shown in FIG. 2 , the
側面部23は、第1反射面23aと、第2反射面23bと、第3反射面23cとを含む。
第1反射面23aは、入射口21の開口の上端部から図面下方に向かうにしたがって、曲面状に広がるように形成されている。第1反射面23aは、入射口21からレンズ2に入射した光を、出射口22側または第2反射面23b側に反射させる。
The first reflecting
第2反射面23bは、出射口22の下端部から図面上方およびY方向に平面状に広がるように形成されている。第2反射面23bは、入射口21からレンズ2に入射した光を、出射口22側に反射させる。また、第2反射面23bは、第1反射面23aによって反射された光を出射口22側に反射させる。
The second reflecting
第3反射面23cは、レンズ2の図面左側において、入射口21の上端部から出射口22の下端部にかけて曲面状に広がり、途中から平面状となっており、Y方向に広がるように形成されている。第3反射面23cは、入射口21からレンズ2に入射した光を、出射口22側に反射させる。
The third reflecting
出射口22は、入射口21から入射した光を、ミラー3に出射する。出射口22の形状は、投影したい配光形状に対応して設計される。本実施形態では、出射口22は、X方向に対して傾斜を有するような平面で形成されている(図2など参照)。この出射口22の形状により、出射口22から出射される光を図面左側に屈折させることができるため、漏れ光を抑制し、かつ、照明装置100(具体的には、ミラー3)の図面右側の大きさを抑えることができる。
The
図3に示すように、光線R1は、入射口21の第1入射面21aに入射し、第1反射面23aおよび第2反射面23bを経ずに、出射口22を通過する。光線R2は、入射口21の第1入射面21aに入射し、第2反射面23bによって反射された後、出射口22を通過する。光線R3は、入射口21の第2入射面21bに入射し、第2反射面23bによって反射された後、出射口22を通過する。光線R4は、入射口21の第2入射面21bに入射し、第1反射面23aによって反射され、第2反射面23bによってさらに反射された後、出射口22を通過する。
As shown in FIG. 3, the light ray R1 is incident on the
このように、第1反射面23aは、第2入射面21bに入射した光を、出射口22側または第2反射面23b側に反射させる。第2反射面23bは、第1入射面21aに入射した光、または、第1反射面23aに反射された光を、出射口22側に反射させる。なお、説明は省略するが、第3反射面23cは、発光素子1から図面左側に出射された光を、出射口22側に反射させる。この第1反射面23a~第3反射面23cにより、照明装置100の光学効率を高めることができる。
In this manner, the first reflecting
図2に示すように、ミラー3は、レンズ2よりも図面下方に配置されている。ミラー3は、出射口22から出射された光を反射させる反射面31を有する。反射面31は、焦点位置が出射口22に設定されている。また、反射面31は、レンズ2から出射された光をX方向に拡散し、Y方向にコリメートさせるような曲率を有する。例えば、反射面31の形状は、2つの凹部31a,31bがX方向に並ぶように形成される(図4および図5参照)。この形状により、レンズ2から出射された光を、Y方向の狭い範囲に集中させ、X方向に拡散させることができる。なお、反射面31の形状は、これに限られず、上記の曲率を実現できればどのようなものであってもよい。例えば、反射面31の凹部は2つでなくてもよいし、反射面31が略平面状であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
遮光体4は、入射した光を遮る遮光部材で構成されている。図2に示すように、遮光体4は、レンズ2の第2反射面23bの右側下方に配置される。この遮光体4により、第2反射面23bを透過した光(第2反射面23bに入射し、反射されなかった光)が遮光される。照明装置100に遮光体4を設けることにより、第2反射面23bを透過した光(迷光)が照明装置100の外部に漏れ出すことを抑制することができる。
The
図6は第1実施形態に係る照明装置を道路に配置したときの配置関係を示す図である。具体的に、照明装置100は、道路51(車道)の路肩において、Z方向における高さ1.2mの地点51a(車両50のドライバーと目線と同じ程度の高さ)に配置される。
FIG. 6 is a diagram showing an arrangement relationship when the lighting devices according to the first embodiment are arranged on a road. Specifically, the
図7(a)は本実施形態に係る照明装置における道路面の照度分布図を示し、図7(b)は本実施形態に係る照明装置におけるY方向およびZ方向の光度角度分布図を示す。なお、図7(a),(b)では、照度や光度が高い部分が白色で、光度や照度が低い部分が黒色で示されている。 FIG. 7(a) shows an illuminance distribution map of the road surface in the lighting device according to this embodiment, and FIG. 7(b) shows a luminous intensity angle distribution map in the Y direction and Z direction in the lighting device according to this embodiment. In addition, in FIGS. 7A and 7B, the illuminance and portions with high luminosity are shown in white, and the portions with low luminosity and illuminance are shown in black.
図7(a)は、縦軸がY方向、横軸がX方向に相当する。図7(a)では、照明装置100は、図面中央下部の地点51aに配置されている。
In FIG. 7A, the vertical axis corresponds to the Y direction and the horizontal axis corresponds to the X direction. In FIG. 7A, the
図7(a)に示すように、X方向における広い範囲に光が拡散されており、Y方向には道路51の全ての車線に光を照射できていることが分かる。また、照明装置100の直下の領域の照度が抑えられており、照明装置100の周辺が明るくなりすぎないようになっている。
As shown in FIG. 7A, the light is diffused over a wide range in the X direction, and all the lanes of the
図7(b)は、道路51を走行する車両50のドライバーから照明装置100の方向を見たときの角度光度分布図であり、Z方向の角度(仰俯角V)を縦軸、X方向の角度(水平角H)を横軸としている。
FIG. 7B is an angular luminous intensity distribution diagram when the direction of the
図7(b)に示すように、X方向における広い範囲に光が拡散されている。また、Z方向における角度0°よりも下側に光度のピークが存在し、0°よりも上側の領域では、光度が抑えられていることが分かる。この配光分布により、車両50のドライバーにグレアが発生させることを抑制できる。本実施形態では、ミラー3は、発光素子1およびレンズ2よりも下部に配置されているため、照明装置100の上部への漏れ光を抑制することができ、グレアの発生を抑制することができる。
As shown in FIG. 7B, light is diffused over a wide range in the X direction. Also, it can be seen that there is a peak of luminous intensity below an angle of 0° in the Z direction, and the luminous intensity is suppressed in a region above 0°. Due to this light distribution, it is possible to suppress glare for the driver of the
以上の構成により、本実施形態に係る照明装置100は、発光素子1と、発光素子1から出射された光を受ける入射口21と、入射口21が受けた光を出射する出射口22とを有するレンズ2と、出射口22からの光を受けて、光を出射するミラー3とを備える。発光素子1、レンズ2およびミラー3は、Z方向(発光素子の光軸方向)に並んで配置されている。ミラー3は、Y方向(前記光軸方向と異なる方向)に光を出射する。この構成により、レンズ2が発光素子1から出射された光を集光するため、ミラー3の大きさを抑えることができる。また、発光素子1、レンズ2およびミラー3を発光素子1の光軸方向に並べることにより、光学系の小型化を図ることができる。したがって、照明装置のサイズを抑えつつ、遠方まで光を照射することができる。
With the above configuration, the
また、入射口21は、発光素子1を囲むように凹状に形成されている。入射口21は、底面である第1入射面21aと、側面である第2入射面21bとを有する。レンズ2の第1反射面23aは、第2入射面21bに入射した光を、出射口22側に反射させる。これにより、照明装置の光学効率を高めることができるため、照明装置を小型化することができる。
Also, the
また、レンズ2の第2反射面23bは、第1入射面21aに入射した光と、第1反射面23aに反射された光とを、出射口22側に反射させる。これにより、照明装置の光学効率を高めることができるため、照明装置100を小型化することができる。これにより、照明装置の光学効率を高めることができるため、照明装置を小型化することができる。
Further, the second reflecting
また、遮光体4は、第2反射面23bを透過した光を遮光する。これにより、第2反射面23bを透過した光が照明装置100の外部に漏れ出すことを抑制することができる。
Moreover, the
また、出射口22は、Z方向と垂直をなすX方向に対して傾きを有する。これにより、出射口22から出射される光を光軸方向に対して屈折させることができるため、漏れ光を抑制し、かつ、ミラー3の大きさを抑えることができる。
Also, the
また、ミラー3は、発光素子1およびレンズ2よりも下部に配置されている。これにより、照明装置100の上部への漏れ光を抑制することができるため、車両を運転するドライバーにグレアを発生させることを抑制することができる。
Also, the
また、ミラー3は、焦点が出射口22の位置に設定されており、レンズ2から出射される光を、X方向(第1方向)には拡散し、Y方向(第2方向)にはコリメートさせる。これにより、X方向(走行方向)における広い範囲に光を拡散し、Y方向(道路51の幅方向)の狭い領域に光を集中させることができる。
The
また、ミラー3は、反射面31が2つの凹部31a,31bを有する形状である。これにより、X方向(走行方向)における広い範囲に光を拡散し、Y方向(道路51の幅方向)の狭い領域に光を集中させる配光を実現させることができる。
Also, the
(第2実施形態)
図8(a)は第2実施形態に係る照明装置の平面図を示し、図8(b)は第2実施形態に係る照明装置の正面図を示す。なお、図8(a),(b)では、照明装置100における光路を破線で示している。また、第2実施形態では、第1実施形態と同じ構成には、同じ符号を付し、その説明を省略している。
(Second embodiment)
Fig.8 (a) shows the top view of the illuminating device which concerns on 2nd Embodiment, FIG.8(b) shows the front view of the illuminating device which concerns on 2nd Embodiment. In addition, in FIGS. 8A and 8B, the optical paths in the
第2実施形態では、レンズ2およびミラー3がそれぞれ複数設けられている。図8(a),(b)に示すように、ミラー3aが図面左側に、ミラー3bが図面中央に、ミラー3cが図面右側に配置されている。また、ミラー3a~3cに対応するように、レンズ2a~2cが設けられている。
In the second embodiment,
図8(a)に示すように、ミラー3aは図面左側(X方向の一方側)に、ミラー3bは図面下側(Y方向)に、ミラー3cは図面右側(X方向の他方側)に、それぞれ光を照射する。これにより、照明装置100が照射可能な範囲を広げることができるため、道路51に設置する照明装置の数を抑えることができる。なお、図8(a),(b)では、3枚のミラー3を一体化させてもよい。
As shown in FIG. 8A, the
(第3実施形態)
図9は本実施形態に係る照明装置の断面図を示す。なお、図9では、照明装置100における光路を破線で示している。また、第3実施形態では、第1実施形態と同じ構成には、同じ符号を付し、その説明を省略している。
(Third embodiment)
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the lighting device according to this embodiment. In addition, in FIG. 9, the optical path in the
第3実施形態では、第1実施形態と比較すると、レンズ2の形状が異なる。具体的には、側面部23に、第2反射面23bが設けられていない。第3実施形態に係る照明装置であっても、第1実施形態に係る照明装置と同様の効果を得ることができる。
In the third embodiment, the shape of the
なお、図示は省略しているが、第2反射面23bに相当する領域を通過した光線は、遮光体4によって遮光される。これにより、照明装置100の上部の光線を抑えることができるため、運転者のグレアを抑えることができる。
Although not shown, light rays passing through the area corresponding to the second reflecting
また、図10に示すように、第2反射面23bに相当する領域に、ミラー6(第2ミラー)を配置してもよい。これにより、ミラー6が、第2反射面23bと同様に、第1入射面21aに入射した光と、第1反射面23aに反射された光とを、出射口22側に反射させるため、照明装置の光の利用効率を向上させることができる。
Also, as shown in FIG. 10, a mirror 6 (second mirror) may be arranged in a region corresponding to the second reflecting
(その他の実施形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態について説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。
(Other embodiments)
As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which modifications, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate.
なお、上記各実施形態において、ミラー3の上部に、レンズ7を配置してもよい(図11参照)。レンズ7をミラー3の上部に配置することにより、レンズ7によって出射口22からでた光線をコリメートすることができるため、照明装置100の小型化を図ることができる。
In addition, in each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態において、発光素子1の光軸方向がZ方向(上下方向)と一致するように、照明器具100が配置されているが、発光素子1の光軸方向と、Z方向とが必ずしも一致しなくてもよい。例えば、発光素子1、レンズ2、ミラー3および遮光体4が図12のように配置されていてもよい。図12では、破線が照明装置100における光路を示し、破線の矢印が発光素子1の光軸方向を示す。図12に示すように、発光素子1の光軸方向が、Z方向に対して傾きを有していたとしても、上記各実施形態の照明装置100と同様の配光分布を実現することができる。
In each of the above-described embodiments, the
また、上記各実施形態では、照明装置100が道路用照明装置として用いられる場合を例にして説明したが、照明装置100を道路用照明装置以外の用途で用いてもよい。例えば、照明装置100は、グラウンドやスタジアムに使用することもできるし、車両用のヘッドライトとして用いることができる。
In each of the above-described embodiments, the
本発明の照明装置は、道路の側方に設置される道路用照明装置として用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The lighting device of the present invention can be used as a road lighting device installed on the side of a road.
100 照明装置
1 発光素子
2 レンズ
3 ミラー
4 遮光体
6 ミラー(第2ミラー)
7 レンズ
21 入射口
21a 第1入射面
21b 第2入射面
22 出射口
23a 第1反射面
23b 第2反射面
REFERENCE SIGNS
7
Claims (10)
前記発光素子から出射された光を受ける入射口と、前記入射口が受けた光を出射する出射口とを有するレンズと、
前記出射口からの光を受けて、光を出射するミラーと
を備え、
前記発光素子、前記レンズおよび前記ミラーは、前記発光素子の光軸方向に並んで配置されており、
前記ミラーは、前記光軸方向と異なる方向に光を出射し、
前記入射口は、前記発光素子を囲むように凹状に形成され、その底面である第1入射面が前記発光素子と前記光軸方向に対向するように設けられており、
前記レンズは、前記入射口の側面である第2入射面に入射した光を、前記出射口側に反射させる第1反射面をさらに有することを特徴とする照明装置。 a light emitting element;
a lens having an entrance for receiving light emitted from the light emitting element and an exit for emitting the light received by the entrance;
a mirror that receives light from the exit port and emits the light,
The light emitting element, the lens and the mirror are arranged side by side in the optical axis direction of the light emitting element,
The mirror emits light in a direction different from the optical axis direction,
The incident port is formed in a concave shape so as to surround the light emitting element, and is provided so that a first incident surface, which is a bottom surface thereof, faces the light emitting element in the optical axis direction,
The illumination device, wherein the lens further includes a first reflecting surface for reflecting light incident on a second incident surface, which is a side surface of the incident port, toward the exit port.
前記レンズは、前記第1入射面に入射した光と、前記第1反射面に反射された光とを、前記出射口側に反射させる第2反射面をさらに有することを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 1,
The illumination device, wherein the lens further includes a second reflecting surface that reflects light incident on the first incident surface and light reflected by the first reflecting surface to the exit side.
前記第2反射面を透過した光を遮光する遮光体をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2,
2. The lighting device according to claim 1, further comprising a light blocking body that blocks light transmitted through said second reflecting surface.
前記第1入射面に入射した光と、前記第1反射面に反射された光とを、前記出射口側に反射させる第2ミラーをさらに備えることを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 3,
The lighting device further comprises a second mirror that reflects light incident on the first incident surface and light reflected by the first reflecting surface toward the exit side.
前記出射口は、上下方向と垂直をなす平面に対して傾きを有する平面であることを特徴とする照明装置。 In the lighting device according to any one of claims 1 to 4,
The illumination device, wherein the light exit is a plane inclined with respect to a plane perpendicular to the vertical direction.
前記光軸方向が、上下方向に対して傾きを有することを特徴とする照明装置。 In the lighting device according to any one of claims 1 to 5,
A lighting device, wherein the direction of the optical axis is inclined with respect to the vertical direction.
前記ミラーは、前記発光素子および前記レンズよりも下部に配置されていることを特徴とする照明装置。 In the lighting device according to any one of claims 1 to 7,
The illumination device, wherein the mirror is arranged below the light emitting element and the lens.
前記ミラーは、前記レンズから出射される光を、上下方向と垂直をなす第1方向には拡散し、上下方向および前記第1方向と垂直をなす第2方向にはコリメートさせることを特徴とする照明装置。 In the lighting device according to any one of claims 1 to 7,
The mirror diffuses the light emitted from the lens in a first direction perpendicular to the vertical direction, and collimates the light in the vertical direction and in a second direction perpendicular to the first direction. lighting device.
前記ミラーは、反射面が2つの凹部を有する形状であることを特徴とする照明装置。 In the lighting device according to any one of claims 1 to 8,
The illumination device, wherein the mirror has a reflecting surface with two concave portions.
前記発光素子は、複数のLEDによって構成されていることを特徴とする照明装置。 In the lighting device according to any one of claims 1 to 9,
The illumination device, wherein the light emitting element is composed of a plurality of LEDs.
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