JP3176567U - 矩形の偏向効果を有する灯具レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】矩形の偏向効果を有する灯具レンズを提供する。
【解決手段】光学機能部１と、ベース２と、を備える灯具レンズは、ベース２は発光ダイオードを取り付けるための光入射溝２０を有し、光学機能部１は、光出射を調節するための基準面１０と、光出射曲面１２とを有し、基準面１０上の短軸をＺ軸方向とし、主軸をＸ軸方向とし、及び短軸と主軸が互いに垂直するとともに、２つの軸の交差場所を通過する軸線をＹ軸方向とすることによって、三次元の標準座標系を形成し、光学機能部１と、ベース２とは、前記三次元の標準座標系のＺ−Ｙ平面を介して面の対称を形成し、かつＸ−Ｙの平面を介して、非対称を形成するように構成されることにより、偏光効果を有する矩形の照明区域を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は発光ダイオードレンズに関し、特に発光ダイオードの点光源の発光を変換して、矩形の照明区域を有し、かつ偏光効果を有する発光ダイオードレンズに関する。

発光ダイオードの光エネルギーの変換効率が引き続き向上するに従い、省電力、高輝度、寿命は長く、反応時間は短く、冷発光、水銀を含まない等の長所から、将来のスターとして期待されている。特に省エネ、炭素軽減の特性は、より環境保護の潮流にかなうことから、発光ダイオードが徐々に従来の蛍光灯、白熱灯、ハロゲン灯などの光源に取って変わり、幅広く各種の照明装置に応用されている。

良い照明を得るため、最適な方式によって照明施設の機能と目的を体現し、空間の使用者が対象を正確に認識し、かつ周囲の状況を把握できるように提供する必要がある。適切な照度のほか、照明区域についても照明設計の一つの重点である。建築物内部の照明は、床の輝度のほか、壁部、天井など周囲の環境も使用者に明るく、快適な雰囲気を感じさせる相応な照明が必要である。道路の照明など室外の照明は、路面に均一な照度が得られ、使用者が道路及び道路上にある人、車と物品をはっきり視認する必要がある。一方、発光ダイオードは点光源であるため、そのまま照明に使用することはできない。光の反射または屈折機能を有する要素によって、照明区域を変換する必要がある。しかし、公知技術の屈折レンズまたは反射カップが提供する光線の偏光屈折効果には、光線の大部分が中心部に集光されており、均一な発光効果が得られない。

この点について、本考案が提供する灯具は、点光源の出射光を一つの照明区域に集中させる。公知技術の円形または楕円形の照明区域を矩形の照明区域に変換することによって、道路照明を設置するときに照明の死角を防止できるほか、光線を偏位させ、矩形の一辺に集中することができる。

本考案の主な目的は、照明区域を矩形に変換し偏位の照明を提供できる発光ダイオードレンズを提供することである。

前述目的を達成するため、本考案の矩形の偏光効果を有する灯具レンズは、光学機能部と、ベースと、を備える。光学機能部は、ひょうたん状を形成していて、かつ短軸と主軸に対称して設ける基準面と、基準面に接続され、複数の曲面上のドットパターンからなる光出射曲面と、を有する。そのうち、短軸をＺ軸方向とし、主軸をＸ軸方向とし、短軸と主軸とが互いに垂直するとともに、２つの軸の交差場所を通過する軸線をＹ軸方向とすることによって、三次元の標準座標系の第１オクタント（ｏｃｔａｎｔ）が形成され、その第１オクタントに位置する曲面上のドットパターンにおいて、Ｚ−Ｘ平面上に位置する（ｚ，ｘ）は以下の点：（０，７．３４）、（１．５１，７．２４）、（３．１０，６．４５）、（４．１５，５．３０）、（４．７４，３．７５）、（４．９６，１．９６）、（４．７８，０）のいずれかを含み、Ｚ−Ｙ平面上に位置する（ｚ，ｙ）以下の点は：（０，５．９７）、（１．２１，５．６２）、（２．４０，５．０５）、（３．５４，４．２０）、（４．４５，３．０６）、（４．９２，１．６７）、（４．７２，０）のいずれかを含み、Ｘ−Ｙ平面上に位置する（ｘ，ｙ）は以下の点（０，４．３９）、（１．７５，４．４７）、（３．４５，４．３７）、（５．０１，３．８９）、（６．３６，２．８７）、（７．１２，１．４７）、（７．３４，０）のいずれかを含むように構成される。ベースは、基準面に接続されており、光入射溝を有する。光学機能部と、ベースとは、三次元の標準座標系のＺ−Ｙ平面を介して面の対称を形成し、Ｘ−Ｙ平面を介して非対称を形成する。

そのうち、ベースはレンズを灯具レンズと灯具の結合に備えるため、さらに一対の取付耳を主軸の両端部に対向して設けている。

そのうち、ベースは灯具レンズと発光ダイオードとの結合に備えるため、さらに一対の取付足部を光入射溝の両端部に対向して設けている。

本考案より提供する灯具レンズは、点光源の出射光が屈折効果によって、一つの照明区域に集中させる。公知技術の円形または楕円形の照明区域を矩形の照明区域に変換して、道路照明を設置するときに、照明の死角を防止できると共に、かつ光線を偏位させ、矩形の一辺に集中し、街灯の使用により適する。

本考案の好ましい実施例の立体外観図である。 本考案の好ましい実施例のＺ−Ｘ平面における上視図である。 本考案の好ましい実施例のＺ−Ｙ平面における側視図である。 本考案の好ましい実施例のＸ−Ｙ平面における断面図である。 本考案の好ましい実施例のＺ−Ｙ平面における光路図である。 本考案の好ましい実施例の照度分布図である。 本考案もう一つ好ましい実施例の立体外観図である。

本考案の内容のさらなる理解を図るため、下記の説明に図式を組み合わせ、参考に供する。

図１ないし４の、本考案の好ましい実施例の立体外観図、Ｚ−Ｘ平面における上視図、Ｚ−Ｙ平面における側視図と、Ｘ−Ｙ平面における断面図を参照する。図に示すように、本考案の矩形の偏向効果を有する灯具レンズは、発光ダイオード３光源と結合することにより、点光源の出射光を調節して、矩形かつ偏光効果を有する照明区域に変換することができる。灯具レンズは光学機能部１と、ベース２と、を備える。光学機能部１は屈折と反射の光学物理性質を利用し、発光ダイオード３の光出射を調節する。ひょうたん状を形成する基準面１０を有し、短軸１０２と主軸１０４に対称して設けられ、基準面１０の縁は光出射曲面１２に接続され、光出射曲面１２は複数の曲面上のドットパターン１２０によってその外形を構成する。そのうち、曲面上のドットパターン１２０は短軸１０２をＺ軸方向、主軸１０４をＸ軸方向、短軸１０２と主軸１０４が互いに垂直していて、２つの軸の交差場所の軸線を通過する軸心をＹ軸方向として、三次元の標準座標系の第１オクタント（ｏｃｔａｎｔ）を形成する。基準面１０が光出射曲面１２に対向するもう一つの側は、ベース２に接続され、ベース２は発光ダイオード３を収容するため、さらに光入射溝２０を設けられ、かつ光入射溝２０は光線の屈折を補助する機能がある。

曲面上のドットパターン１２０は、Ｚ−Ｘ平面上に位置する（ｚ，ｘ）は以下の点：（０，７．３４）、（１．５１，７．２４）、（３．１０，６．４５）、（４．１５，５．３０）、（４．７４，３．７５）、（４．９６，１．９６）、（４．７８，０）のいずれかであってもよいし、Ｚ−Ｙ平面上に位置する（ｚ，ｙ）は以下の点：（０，５．９７）、（１．２１，５．６２）、（２．４０，５．０５）、（３．５４，４．２０）、（４．４５，３．０６）、（４．９２，１．６７）、（４．７２，０）のいずれかであってもよいし、Ｘ−Ｙ平面上に位置する（ｘ，ｙ）は以下の点：（０，４．３９）、（１．７５，４．４７）、（３．４５，４．３７）、（５．０１，３．８９）、（６．３６，２．８７）、（７．１２，１．４７）、（７．３４，０）のいずれかであってもよい。その効果は、図５本考案の好ましい実施例のＺ−Ｙ平面における光路図を参照する。図示のように、光出射曲面１２はＺ−Ｙ平面において傾きを形成し、発光ダイオード３を光入射溝２０に取り付けて起動したとき、灯具レンズによって、光路は内向きに集中され、傾きを形成する。光学機能部１と、ベース２とは、三次元標準座標系のＺ−Ｙ平面を介して面の対称を形成し、Ｘ−Ｙ平面を介して非対称を形成するため、矩形、かつ偏光効果の光出射を形成する。その効果は、図６本考案の好ましい実施例の照度分布図を参照する。図において、Ｘ軸及びＺ軸の座標単位はミリメータ（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒｓ， ｍｍ）であり、左側の照度表の単位はルックス（ｌｕｘ， ｌｘ）である。図から明らかなように、灯具レンズの照明区域は矩形を形成し、かつ照度は、片側に偏在した光線の分布が提供されている。

引き続き、図７の、本考案もう一つ実施例の立体外観図を参照する。図示のように、ベース２は灯具に結合して取り付けるため、主軸１０４の両端に設ける一対の取付耳２２をさらに設けている。ベース２はさらに、光入射溝２０の両側に対称して取り付ける一対の取付足部２４を設け、発光ダイオードレンズと発光ダイオード３を基板上に順調に結合させる。

よって、本考案を適用したとき、発光ダイオードの光線を効率よく矩形を有する偏光の分布に導き、点光源の出射光は屈折効果によって、一つの照明区域に集中させ、公知技術の円形または楕円形の照明区域を矩形の照明区域に変換することができる。道路の照明に設置するときは、照明の死角を防止できるほか、光線を偏位させ、矩形の一辺に集中し、街灯を道路脇に設置するときは光線を道路に集中し、発光ダイオードの発光を有効に使用でき、街灯の使用により適する。

以上に述べたことは、単に本考案の好適な実施例であり、本考案の実施範囲になんらの制限を加えるものではない。よって、当該考案の属する技術分野における通常の知識を有する者、或いは当該技術を熟練して等効果或いは簡単な変更を行える者であれば、本考案の精神と範囲を逸脱しない限り、その等効果変更又は修正は、なお、本考案の特許範囲内に含まれるものとする。

１ 光学機能部
１０ 基準面
１０２ 短軸
１０４ 主軸
１２ 光出射曲面
１２０ 曲面上のドットパターン
２ ベース
２０ 光入射溝
２２ 取付耳
２４ 取付足部
３ 発光ダイオード

Claims (3)

1. 矩形の偏向効果を有し、光学機能部と、ベースと、を備える灯具レンズであって、
   前記光学機能部は、
   ひょうたん状を形成していて、かつ短軸と主軸に対称する基準面と、
   複数の曲面上のドットパターンからなり、前記基準面に接続され、前記短軸をＺ軸方向とし、前記主軸をＸ方向とし、かつ前記短軸と前記主軸とが互いに垂直するとともに、２つの軸の交差場所を通過する軸線をＹ軸方向とすることによって、三次元の標準座標系の第１オクタント（ｏｃｔａｎｔ）が形成され、前記第１オクタントに位置する前記複数の曲面上のドットパターンにおいて、Ｚ−Ｘ平面に位置する（ｚ，ｘ）は下記：（０，７．３４）、（１．５１，７．２４）、（３．１０，６．４５）、（４．１５，５．３０）、（４．７４，３．７５）、（４．９６，１．９６）、（４．７８，０）のいずれかを含み、Ｚ−Ｙ平面に位置する（ｚ，ｙ）は下記：（０，５．９７）、（１．２１，５．６２）、（２．４０，５．０５）、（３．５４，４．２０）、（４．４５，３．０６）、（４．９２，１．６７）、（４．７２，０）のいずれかを含み、Ｘ−Ｙ平面に位置する（ｘ，ｙ）：（０，４．３９）、（１．７５，４．４７）、（３．４５，４．３７）、（５．０１，３．８９）、（６．３６，２．８７）、（７．１２，１．４７）、（７．３４，０）のずれかを含むようにする光出射曲面と、を有する、
   前記ベースは、光入射溝を有し、前記基準面に接続されており、
   前記光学機能部と、前記ベースとは、三次元の標準座標系のＺ−Ｙ平面を介して面の対称を形成し、Ｘ−Ｙ平面を介して非対称を形成する、矩形の偏向効果を有する灯具レンズ。
2. 前記ベースは、前記灯具レンズと灯具との結合に備えるため、さらに一対の取付耳を前記主軸の両端部に対向して設けることを特徴とする、請求項１記載の灯具レンズ。
3. 前記ベースは、前記灯具レンズと前記レンズとの結合に備えるため、さらに一対の取付足部を光入射溝の両端部設けることを特徴とする、請求項１記載の灯具レンズ。

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