JP3153647U

JP3153647U - Ｌｅｄの光学レンズおよびその光学レンズを用いた照明装置

Info

Publication number: JP3153647U
Application number: JP2009004581U
Authority: JP
Inventors: 智▲い▼ 羅; 朱　翊麟; 翊麟朱
Original assignee: 創研光電股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: TW201022592A; US20100149801A1; DE202009009763U1

Abstract

【課題】目標領域に、照度が均一で、略矩形のＬＥＤ配光パターンを形成することができるＬＥＤの光学レンズおよびＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】光学レンズ１の照明側光学面１０および光源側光学面２０は、自由曲面公式により構成する。これにより、照明側光学面１０および光源側光学面２０は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との曲率が異なり、ＬＥＤ２から放出された光線は、固定入射角で光学レンズ１に入射した後、Ｘ軸方向とＹ軸方向との発散角が異なる出射光を生成し、目標領域に照度が均一で、略矩形の配光パターンが生成される。また、ホルダー４上に複数の光学レンズ１を同軸方向に配置することにより、レンズアレイを形成し、レンズアレイとＬＥＤアレイとを組み合わせることにより、ＬＥＤ照明装置３が構成される。【選択図】図６

Description

本考案は、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）の光学レンズおよびその光学レンズを用いた照明装置に関し、特に、自由曲面公式（ｓｕｒｆａｃｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｆｒｅｅｆｏｒｍ）を利用してＬＥＤの第１のレンズまたは第２のレンズの光源側光学面および照明側光学面が設計されることにより、光学レンズは、Ｘ軸方向とＹ軸方向との曲率が異なり、これにより、ＬＥＤ光源は、光学レンズを介し、目標領域に、照度が均一で、略矩形の配光パターン（ｌｉｇｈｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎ）を生成することができるＬＥＤの光学レンズおよびその光学レンズを用いた照明装置に関する。

ＬＥＤを照明装置の光源とするのは、従来技術である。その応用領域は、非常に広く、例えば、懐中電灯、デスクランプ、車両用ランプ（例えば、ヘッドライドおよび／またはテールライト）、街灯などに応用されたり、カメラのフラッシュ、スキャナ装置の光源など、電子製品の補助照明装置に応用されたりしている。その多くは、複数のＬＥＤにより、アレイ（ａｒｒａｙ）が形成され、光源が構成される。ここで、ＬＥＤアレイとは、照明装置の必要に応じ、複数のＬＥＤが、例えば、直線配列、マトリクス配列、同心円配列など、あるパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）状に配列されたものであるが、これらに限定されない。

一般に、ＬＥＤは、１つまたは複数のＬＥＤチップが搭載され、電源に接続されるベース台と、一層または複数層の透光樹脂またはガラス材料が成形されてなるカバーレンズ（ｃｏｖｅｒｌｅｎｓ）と、を具える。一般に、第１のレンズ（ｆｉｒｓｔｌｅｎｓ）と称されるものがベース台およびＬＥＤチップの外部を被覆し、ＬＥＤアセンブリ（以下、ＬＥＤと称す）を構成する。ＬＥＤを使用するとき、ＬＥＤチップから放出された光線は、第１のレンズを通過し、所定の配光パターン（ｌｉｇｈｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎ）で、目標領域に投射される。

ＬＥＤは、応用される照明装置に応じ、使用条件が異なる。本考案においては、街灯を例として説明を行う。一般に、街灯は、目標領域（即ち、路面上）を照射する照度が高く、均一であることが求められる。さらに、照射範囲の横の長さ（即ち、道路に平行の長軸方向）と、幅（即ち、道路に垂直の短軸方向）と、の比率が約３：１の矩形であることが好ましい。また、隣り合う２つの街灯の間隔は、約１５ｍ〜３０ｍであり、街灯の高さは、約６ｍ〜２０ｍである。従って、上述の条件を満足させるために、ＬＥＤ光源またはＬＥＤアレイ光源は、各ＬＥＤの封止構造上に、基本的な第１のレンズを形成する以外に、一般に、ＬＥＤの光照射方向（即ち、ＬＥＤの前方）に、さらに第２のレンズ（ｓｅｃｏｎｄｌｅｎｓ）を配置する。これにより、例えば、照度、照射領域および照度の均一性など、ＬＥＤ光源の使用効率が高められる。しかし、例えば、高圧ナトリウムランプなど、従来の街灯は、ランプ自体の発光効率は高いが、生成される配光パターンが目標領域を有効に照射することができず、浪費が発生しているため、照度が極めて低かった。

このため、ＬＥＤ光源を街灯へ応用する技術において、略矩形の配光パターンを生成することができ、照度を高め、光線を均一に照射することができる光学レンズを案出し、その光学レンズをＬＥＤの第１のレンズまたは第２のレンズとして使用することが求められていた。

特開２００３−２８００９４号公報特開２００６−３０２６２２号公報

本考案の第１の目的は、自由曲面公式によってＬＥＤの第１のレンズまたは第２のレンズの光源側光学面（光源に対面する面）および照明側光学面（目標に対面する面）を構成することにより、光学レンズのＸ軸方向とＹ軸方向との曲率が異なるため、ＬＥＤ光源は、光学レンズを介することにより、目標領域を照射する照度が高まり、さらに、照度が均一で略矩形の配光パターンを形成することができ、街灯、車両用ランプ、カメラのフラッシュなどの照明への使用に適用され、街灯照明に求められる照射範囲の長軸方向（即ち、道路に平行の方向）の長さと、短軸方向（即ち、道路に垂直の方向）の長さと、の比率が約３：１の矩形の配光パターンを生成することができるＬＥＤの光学レンズおよびその光学レンズを用いた照明装置を提供することにある。
本考案の第２の目的は、自由曲面公式中のアナモフィック公式（Ａｎａｍｏｒｐｈｉｃｓｕｒｆａｃｅｆｏｒｍｕｌａ）を利用して光学レンズの光源側光学面を構成することにより、光源側光学面に、軸対称であり、長軸に沿った断面が凹陥した形状を形成し、自由曲面公式中のトーリック公式（Ｔｏｒｉｃｓｕｒｆａｃｅｆｏｒｍｕｌａ）を用いて照明側光学面を構成することにより、照明側光学面に、軸対称であり、長軸に沿った断面の中間が凹陥し、両側が突出したＭ型形状を形成し、これにより、目標領域を照射する照度が高まり、照度が均一で略矩形の配光パターンを生成することができるＬＥＤの光学レンズおよびその光学レンズを用いた照明装置を提供することにある。
本考案の第３の目的は、複数の光学レンズをＬＥＤの第２のレンズとして用い、ホルダーの同軸方向（即ち、光学レンズのＸ軸およびＹ軸の方向）において、レンズアレイを形成し、さらに、このレンズアレイをＬＥＤ光源アレイに組み合わせてＬＥＤ照明装置を構成することにより、目標領域を照射する照度が高まり、照度が均一で略矩形の配光パターンを生成し、街灯、車両用ランプ、カメラのフラッシュなどの照明装置への使用に適用されるＬＥＤの光学レンズおよびその光学レンズを用いた照明装置を提供することにある。

上述の課題を解決するため、請求項１の考案は、ＬＥＤ光源に組み合わせて使用される透明の光学レンズであり、光源側光学面および照明側光学面を具え、光源側光学面は、自由曲面公式を用いて構成され、少なくとも１つのＬＥＤ光源に対面することにより、ＬＥＤ光源から放出された光線は、光源側光学面から光学レンズ内部に入射され、照明側光学面は、自由曲面公式を用いて構成され、目標領域に対面することにより、ＬＥＤ光源から放出された光線は、光源側光学面から光学レンズ内部に入射された後、照明側光学面から前方の目標領域に照射され、光源側光学面および照明側光学面が何れも自由曲面公式を用いて構成されることにより、ＬＥＤ光源から放出された光線は、光学レンズにより屈折された後、目標領域に、長軸方向（Ｘ軸）の長さと、短軸方向（Ｙ軸）の幅と、の比率が略矩形の配光パターンを生成することを特徴とするＬＥＤの光学レンズである。

請求項２の考案は、光源側光学面と照明側光学面とは、対応するように設計され、光源側光学面は、数式１

に示す自由曲面公式中のアナモフィック公式（Ａｎａｍｏｒｐｈｉｃｆｏｒｍｕｌａ）によって構成されることにより、軸対称であり、長軸に沿った断面が凹陥した形状である光源側光学面が形成され、照明側光学面は、数式２

に示す自由曲面公式中のトーリック公式（Ｔｏｒｉｃｓｕｒｆａｃｅｆｏｒｍｕｌａ）によって構成されることにより、軸対称であり、長軸に沿った断面の中間が凹陥し、両側が突出したＭ型形状である照明側光学面が形成されることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤの光学レンズである。

請求項３の考案は、光学レンズが目標領域に生成する略矩形の配光パターンの長さ（長軸方向）と幅（短軸方向）との比率は、自由曲面公式の各光学パラメータを変更し、さらに、コンピュータソフトウェアにより、シミュレーションテストを行うことにより、設計されることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤの光学レンズである。

請求項４の考案は、光学レンズが目標領域に生成する略矩形の配光パターンの長さ（長軸方向）と幅（短軸方向）との比率は、３：１であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤの光学レンズである。

請求項５の考案は、光学レンズの光源側光画面および照明側光学面の外周の非光学面には、外周部がさらに設置されることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤの光学レンズである。

請求項６の考案は、請求項１〜請求項６の任意の一請求項記載の光学レンズから構成され、少なくとも１つの光学レンズ、少なくとも１つのＬＥＤ光源およびホルダーを具え、光学レンズは、透明のレンズ体であり、ホルダー上に設けられた孔溝中に嵌設され、少なくとも、自由曲面公式によって構成された光源側光学面および照明側光学面を具え、ＬＥＤ光源は、光学レンズの光源側光学面に対面するように配置され、ホルダーは、上部に、光学レンズが嵌設される少なくとも１つの孔溝が設けられ、ＬＥＤ光源から放出された光線は、光学レンズの光源側光学面から光学レンズ内に入射され、照明側光学面から目標領域に照射され、光源側光学面および照明側光学面が自由曲面公式により構成されることにより、ＬＥＤ光源から放出された光線は、目標領域に、長さ（長軸方向）と幅（短軸方向）との比率が略矩形の配光パターンを生成することを特徴とするＬＥＤ照明装置である。

請求項７の考案は、光学レンズに、ホルダー上の孔溝に対応する外周部が設置されることにより、光学レンズは、孔溝中に嵌設され、一体に接合されることを特徴とする請求項６記載のＬＥＤ照明装置である。

請求項８の考案は、ホルダー上には、複数の孔溝が設けられることにより、孔溝アレイが形成されることを特徴とする請求項６記載のＬＥＤ照明装置である。

光学レンズ１の光源側光学面および照明側光学面は、例えば、アナモフィック公式またはトーリック公式などの自由曲面公式を用いることにより、構成される。これにより、光源側光学面および照明側光学面は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との曲率が異なり、ＬＥＤから放出された光線は、固定入射角で光学レンズに入射した後、Ｘ軸方向とＹ軸方向との発散角が異なる出射光を生成する（例えば、長軸の発散角が短軸の発散角より大きい）。これにより、目標領域に照度が均一で、略矩形の配光パターンが生成される。

本考案の一実施形態による光学レンズ（第２のレンズ）の視野角（照明側）を示す斜視図である。図１の他の視野角（光源側）を示す斜視図である。本考案の一実施形態による光学レンズ（第２のレンズ）を示す上面（Ｘ軸−Ｙ軸面）図である（寸法単位は、ミリメートルである）。図３の４−４線（Ｘ軸）に沿った断面図である（寸法単位は、ミリメートルである）。図３の５−５線（Ｙ軸）に沿った断面図である（寸法単位は、ミリメートルである）。本考案の一実施形態による光学レンズ（第２のレンズ）をＬＥＤ光源およびホルダーに組み合わせた状態を示す断面図である（寸法単位は、ミリメートルである）。本考案の一実施形態による光学レンズ（第２のレンズ）により、ホルダー上にレンズアレイを形成した状態を示す上面図である。本考案の一実施形態によるＬＥＤ光源からの光線が同一の照射角で光学レンズに入射した後、Ｘ軸方向とＹ軸方向との発散角が異なる照射光を生成する様子を示す模式図である。図８のＸ軸方向とＹ軸方向との発散角が異なる照射光が矩形の配光パターンを生成する様子を示す模式図である。

本考案の目的、特徴および効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。

図１〜図６を参照する。図１〜図６に示す本考案の一実施形態によるＬＥＤの光学レンズ１は、ＬＥＤの第１のレンズまたは第２のレンズとして使用することができる。本実施形態による光学レンズ１は、ＬＥＤの第２のレンズに使用する場合を例として説明を行うが、第２のレンズのみに限定されない。図６に示すように、光学レンズ１は、少なくとも１つのＬＥＤ２に組み合わせて使用される。光学レンズ１は、透明のレンズ体であり、照明側光学面１０および光源側光学面２０を具える。これにより、ＬＥＤ２から放出された光線は、照明側光学面１０から光学レンズ１内に入射され、光源側光学面２０から前方の目標領域に放出される。

本実施形態による光学レンズ１の特徴として、光学レンズ１の照明側光学面１０および光源側光学面２０は、何れも自由曲面公式を用いて構成される。自由曲面公式は、光学領域における従来技術であり、現在、レンズの光学面を設計するとき、様々な公式が適用される。自由曲面公式は、例えば、数式１のアナモフィック公式（Ａｎａｍｏｒｐｈｉｃｆｏｒｍｕｌａ）および数式２のトーリック公式（Ｔｏｒｉｃｆｏｒｍｕｌａ）がある。

アナモフィック公式（Ａｎａｍｏｒｐｈｉｃｆｏｒｍｕｌａ）：数式１

トーリック公式（Ｔｏｒｉｃｆｏｒｍｕｌａ）：数式２

光学レンズ１の照明側光学面１０および光源側光学面２０を設計するとき、設計者は、必要に応じて、アナモフィック公式およびトーリック公式中の各光学パラメータを変更することができる。さらに、コンピュータソフトウェアにより、設計された光学レンズ１が所定の使用効果を有するか否かのシミュレーションテストを行うことができる。本実施形態では、自由曲面公式（ｓｕｒｆａｃｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｆｒｅｅｆｏｒｍ）を用いて設計することにより、照明側光学面１０および光源側光学面２０に、連続曲面を形成することができる。これにより、光学レンズ１の成形金型の加工作業を容易にすることができる。さらに、照明側光学面１０および光源側光学面２０の精度を光学レベルに到達させるのに都合がよい。

図２および図４に示すように、本実施形態による光学レンズ１の照明側光学面１０は、アナモフィック公式が利用されて設計されることにより、軸対称で、長軸に沿った断面が凹陥した形状が形成される。また、図１および図４に示すように、本実施形態による光学レンズ１の光源側光学面２０は、トーリック公式が利用されて設計されることにより、軸対称で、両側が凸部２２であり、中間が凹部２１であるＭ型の形状が形成される。また、照明側光学面１０と光源側光学面２０とは、対応して組み合わされる。

図３〜図５は、本実施形態による光学レンズ１の実施可能な寸法を示す。本考案の考案者は、街灯照明に求められる照射範囲のＸ軸（即ち、長軸方向であり、道路に平行の方向）の長さと、Ｙ軸（即ち、短軸方向であり、道路に垂直の方向）の長さとの比率が約３：１の矩形の配光パターンを生成し、目標領域に均一に照射することができる光学レンズ１を設計するために、数式１および数式２の各光学パラメータを変更し、さらに、コンピュータソフトウェアにより、シミュレーションテストを行った後、光学レンズ１の実際の製品を完成させた。図１および図２に示す光学レンズ１の本体上における、照明側光学面１０および光源側光学面２０に属さない部分（照明側光学面１０および光源側光学面２０の外周の外周部３０）の形状および構造は、限定されず、必要に応じ、設計を変更してもよい。図１〜図５に示す本実施形態による光学レンズ１は、ＬＥＤの第２のレンズであり、矩形のレンズ体に設計される。また、外周部３０は、主に、照明装置３に使用されるホルダー４上に設けられる孔溝４１の形状に基づき、設計される。

本実施形態による光学レンズ１は、主に、照明側光学面１０と光源側光学面２０との対応関係により、光学レンズ１のＸ軸（長軸）とＹ軸（短軸）との曲率が異なる。これにより、ＬＥＤ２から放出された光線２０１は、Ｘ軸とＹ軸との発散角が異なるように屈折され、長さと幅とが異なる矩形の配光パターンを形成することができる。図８に示すように、ＬＥＤ２から放出された光線２０１が固定入射角θｘ、θｙで光学レンズ１に入射された後、目標領域Ａに放出されるとき、光学レンズ１は、Ｘ軸とＹ軸との曲率が異なるため、Ｘ軸方向とＹ軸方向との発散角が異なる出射光２０２を生成する。図８に示すように、出射光２０２のＸ軸上の発散角θ’ｘは、Ｙ軸上の発散角θ’ｙより大きいため、目標領域Ａの部分において、出射光２０２がＸ軸上に形成する照射範囲Ｌｘは、出射光２０２がＹ軸上に形成する照射範囲Ｌｙより大きい。即ち、図９に示すように、目標領域Ａの部分に、長さと幅との比率が約Ｌｘ：Ｌｙである矩形の配光パターンが生成される。図１〜図６に示す本実施形態による光学レンズ１および照明装置３を例として説明すると、ＬＥＤ２から放出された光線は、光学レンズ１により、屈折された後、一般の街灯で求められるＸ軸の長さと、Ｙ軸の幅と、の比率が約３：１の略矩形の配光パターンを生成し、目標領域を均一に照射することができる。略矩形の配光パターンの長さと幅との比率関係は、光学レンズ１の必要に応じ、公式中の各光学パラメータを変更し、さらに、コンピュータソフトウェアにより、シミュレーションテストを行うことにより、変更することができる。これにより、設計が完了した光学レンズ１は、最大の使用効果を達成することができる。

図６および図７を参照する。図６および図７に示すように、本実施形態によるＬＥＤ照明装置３は、少なくとも１つのＬＥＤ２、少なくとも１つの光学レンズ１およびホルダー（ｈｏｌｄｅｒ）４を具える。ＬＥＤ照明装置３の形状、寸法、組立態様およびＬＥＤ２と光学レンズ１との対応関係（例えば、１つのＬＥＤ２または２つのＬＥＤ２と、光学レンズ１との対応関係）は、限定されず、街灯、車両用ランプ、カメラのフラッシュなど、応用領域に応じ、構成を変更ことができる。図７に示すように、本実施形態においては、街灯または同類の物品を例として説明するが、本実施形態のみに限定されない。図６および図７に示すように、本実施形態による光学レンズ１は、ＬＥＤ２に組み合わされて使用される。光学レンズ１は、図３〜図５に示すような街灯への使用のために設計された光学レンズである。ＬＥＤ２は、照明側光学面１０の凹陥した曲面内に配置される。本実施形態では、さらに、大きな寸法のホルダー４上に、複数の光学レンズ１を同軸方向（即ち、光学レンズ１のＸ軸およびＹ軸の方向）に配列し、レンズアレイを形成することができる。図７においては、６×６のレンズアレイが示されているが、これに限定されず、レンズアレイを複数のＬＥＤ２からなるＬＥＤ光源アレイに組み合わせることができる。図７に示す６×６のＬＥＤアレイは、ＬＥＤ照明装置３を構成し、ＬＥＤ光源のロスを低減し、照度を高め、目標領域に、照度が均一で、略矩形の配光パターンを生成する。図７に示す６×６のレンズアレイを含むＬＥＤ照明装置３は、街灯への使用のために設計された実施形態であり、レンズの配列方式は、限定されず、使用目的に応じ、変更することができる。例えば、車両用ランプまたはカメラのフラッシュなどの他の照明用途に適用させるために、５×４または２×１のアレイまたは直線配列、同心円配列、交差配列など、他の配列方式を採用することができる。

ホルダー（ｈｏｌｄｅｒ）４の形状、組立態様および寸法などは、限定されず、応用領域に応じ、設計を変更することができる。例えば、図６および図７に示すように、ホルダー４は、プラスチックの射出成形により、一体構造とすることができる。また、複数の部材を組み合わせた構造とすることもできる（図示せず）。図６に示すように、ホルダー４上には、少なくとも１つの孔溝４１が設けられる。或いは、図７に示すように、ホルダー４上に複数の孔溝４１が設けられ、孔溝からなるアレイが形成される。各孔溝４１中には、光学レンズ１が嵌設され、図７に示すような６×６のレンズアレイが形成されるが、これに限定されない。また、各光学レンズ１には、ＬＥＤ２が組み合わされ、ＬＥＤ照明装置３が構成される。また、図１〜図７に示す本実施形態において、光学レンズ１の外形（即ち、外周部３０）および寸法は、ホルダー４上に設けられた孔溝４１に対応して設計され、光学レンズ１が孔溝４１中に嵌設され、さらに、一体に接合される。接合方式は、接着剤による接着であるが、これに限定されず、防水効果に優れた接合方法が好ましい。

本実施形態によるＬＥＤ照明装置３は、先ず、ホルダー４上に少なくとも１つの孔溝４１が設けられ、次に、孔溝４１に光学レンズ１が嵌設される。従って、ホルダー４と光学レンズ１とは、別々に製作することができる。また、孔溝４１の形状は、基本的に、嵌設される光学レンズ１の外形に対応して設計されるため、本実施形態による光学レンズ１の成形金型の設計、製作および生産工程は、簡易である。また、光学レンズ１の光学面を簡単に好適な設計にすることができる。これにより、光学効率を高めるのに都合が良く、相対的に、ＬＥＤ照明装置３の組立作業が簡素化される。

１光学レンズ
１０照明側光学面
１１中心軸
２０光源側光学面
２１凹部
２２凸部
２３中心軸
３０外周部
２ＬＥＤ
２０１光線
２０２出射光
３ＬＥＤ照明装置
４ホルダー
４１孔溝

Claims

ＬＥＤ光源に組み合わせて使用される透明の光学レンズであり、
光源側光学面および照明側光学面を具え、
前記光源側光学面は、自由曲面公式により構成され、少なくとも１つのＬＥＤ光源に対面することにより、前記ＬＥＤ光源から放出された光線は、前記光源側光学面から前記光学レンズ内部に入射され、
前記照明側光学面は、自由曲面公式により構成され、目標領域に対面することにより、前記ＬＥＤ光源から放出された光線は、前記光源側光学面から前記光学レンズ内部に入射された後、前記照明側光学面から前方の前記目標領域に照射され、
前記光源側光学面および照明側光学面が何れも自由曲面公式により構成されることにより、前記ＬＥＤ光源から放出された光線は、前記光学レンズにより屈折された後、前記目標領域に、長軸方向（Ｘ軸）の長さと、短軸方向（Ｙ軸）の幅と、の比率が略矩形の配光パターンを生成することを特徴とするＬＥＤの光学レンズ。
前記光源側光学面と照明側光学面とは、対応するように設計され、
前記光源側光学面は、数式１

に示す自由曲面公式中のアナモフィック公式（Ａｎａｍｏｒｐｈｉｃｆｏｒｍｕｌａ）によって構成されることにより、軸対称であり、長軸に沿った断面が凹陥した形状である光源側光学面が形成され、
前記照明側光学面は、数式２

に示す自由曲面公式中のトーリック公式（Ｔｏｒｉｃｆｏｒｍｕｌａ）によって構成されることにより、軸対称であり、長軸に沿った断面の中間が凹陥し、両側が突出したＭ型形状である照明側光学面が形成されることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤの光学レンズ。
前記光学レンズが前記目標領域に生成する略矩形の配光パターンの長さ（長軸方向）と幅（短軸方向）との比率は、前記自由曲面公式の各光学パラメータを変更し、さらに、コンピュータソフトウェアにより、シミュレーションテストを行って定められることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤの光学レンズ。
前記光学レンズが前記目標領域に生成する略矩形の配光パターンの長さ（長軸方向）と幅（短軸方向）との比率は、３：１であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤの光学レンズ。
前記光学レンズの前記光源側光画面および照明側光学面の外周の非光学面には、外周部がさらに設置されることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤの光学レンズ。
前記請求項１〜前記請求項６の任意の一請求項記載の光学レンズから構成され、
少なくとも１つの光学レンズ、少なくとも１つのＬＥＤ光源およびホルダーを具え、
前記光学レンズは、透明のレンズ体であり、前記ホルダー上に設けられた孔溝中に嵌設され、少なくとも、自由曲面公式によって構成された光源側光学面および照明側光学面を具え、
前記ＬＥＤ光源は、前記光学レンズの光源側光学面に対面するように配置され、
前記ホルダーは、上部に、前記光学レンズが嵌設される少なくとも１つの孔溝が設けられ、
前記ＬＥＤ光源から放出された光線は、前記光学レンズの光源側光学面から光学レンズ内に入射されて前記照明側光学面から目標領域に照射され、前記光源側光学面および照明側光学面が自由曲面公式により構成されることにより、ＬＥＤ光源から放出された光線は、前記目標領域に、長さ（長軸方向）と幅（短軸方向）との比率が略矩形の配光パターンを生成することを特徴とするＬＥＤ照明装置。
前記光学レンズに、前記ホルダー上の孔溝に対応する外周部が設置されることにより、前記光学レンズは、前記孔溝中に嵌設され、一体に接合されることを特徴とする請求項６記載のＬＥＤ照明装置。
前記ホルダー上には、複数の孔溝が設けられることにより、孔溝アレイが形成されることを特徴とする請求項６記載のＬＥＤ照明装置。