JP4186724B2 - lighting equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スポットライト等の照明器具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用灯具として、略平行反射光を得る略ラッパ形の反射板(または反射鏡)と、反射板の開口部にレンズを設けたものがあった。このレンズは、横縞状の多数の凸レンズからなっている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−298002号
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図11(a)に示すように反射板が狭角配光反射板の場合、レンズ100に入射する光101は全体的に光軸Qに平行な光が得られるが、図 11(b)に示すように広角配光反射板の場合、光軸Qから離れた開口端付近の反射光が光軸Qに対して傾斜するため、斜線のように不要な部分へ照射される光102が形成されるという課題があった。
【0005】
したがって、この発明の目的は、反射板と照射パターンを変化させるレンズとの組み合わせにおいて、目的の照射パターン外にもれる光を少なくし、均斉度の高い照射パターンを得ることができる照明器具を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の照明器具は、内部に光源を配置する反射板と、この反射板の開口部に配置されたレンズとを備え、
前記反射板は砲弾状であって光軸付近で前記光軸に平行な反射光を有し開口端部付近の反射光が前記光軸に対して傾斜する広角配光型であり、
前記レンズは表面に多数の凹凸が平行線状または同心円状に形成されて照射パターンを変化するものであり、前記光軸に対して傾斜する開口端部付近の反射光による透過光が、前記照射パターン外へ漏れるのを少なくするように、前記凹凸は、前記光源から前記反射板を反射して前記レンズに入射する入射光に対する凹凸面の法線と前記反射板の光軸とのなす角度が、前記レンズの中央において大きく、前記レンズの前記中央から周辺に近づくに従い小さく形成されていることを特徴とするものである。
【0007】
請求項1記載の照明器具によれば、反射板の光軸から離れる開口端付近の凸レンズの法線の光軸に対する傾きが光軸付近よりも小さくなるため、反射板の開口端付近の光線の光軸に対する傾斜が大きくても、従来と比べて不要な部分へ照射される光を低減でき、これによって目的の照射パターン外にもれる光を少なくし、均斉度の高い照射パターンを得ることができる。
【0008】
請求項2記載の照明器具は、請求項1において、前記凹凸が、前記反射板の光軸近傍の範囲において略二等辺三角形とし、前記範囲の外側を前記反射板に対向する長辺を有する略三角形状とするものであって、前記略三角形状が底辺に対して前記長辺と短辺を有し、前記長辺がなだらかに傾斜し短辺が垂直または急傾斜をなしているものである。
【0009】
請求項2記載の照明器具によれば、請求項1と同様な効果のほか、反射板の開口端付近からの斜入射光はレンズの略三角形状の長片に入射するので略二等辺三角形状と比べて反射率が低くなりレンズに入射する光の入射率を高めることができる。
【0010】
請求項3記載の照明器具は、請求項1または請求項2において、前記反射板は灯体内に配置され、前記レンズは前記灯体の開口部に固定可能な枠内の底面に載置され、前記レンズの周辺を前記底面に押さえ固定する欠けリング状のばね部材を有し、前記ばね部材で前記レンズを押さえた状態で前記ばね部材が弾性拡径することにより係止する溝を前記枠内に設けたものである。
【0011】
請求項3記載の照明器具によれば、請求項1または請求項2と同様な効果のほか、ばね部材の径を弾性的に拡縮することによりレンズを着脱することができるので構成が簡単で組立容易であり、しかも同時に複数枚のレンズを1つのばね部材によって固定でき、複数枚のレンズを独立した固定方法により固定する場合と比べて、交換が容易となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
この発明の第1の実施の形態を図1から図6に基づいて説明する。すなわち、このスポットライトは、反射板1と、レンズ2と、灯体3を有する。
【0013】
まず、灯体3は図5および図6に示すように略ラッパ形ないし砲弾状形状であり、頂部にランプソケット8を内蔵し、ランプソケット8に光源9を装着して灯体3内に配置している。灯体3の両側部にアーム4を回動可能に設け、アーム4の端部間に電子トランスを内蔵した本体5を設け、本体5に配線ダクト(図示せず)に接続する配線ダクトプラグ6を設けている。7は本体5側からランプソケット8に導いたリード線である。また灯体3の開口部に枠10を嵌合し回動することにより抜止め係止するように、灯体3と枠10の一方にL字形溝を形成し、他方に突起を形成した凹凸嵌合部12と、灯体3に設けたつまみねじ11とつまみねじ11を挿通できる、枠10に設けたL字形スリットとにより取付けることができるようにしている。
【0014】
反射板1も略ラッパ形ないし砲弾状形状であり、内部に光源9を配置している。すなわち、灯体3の内側に反射板1を挿入し、光源9を反射板1の内部に配置している。実施の形態では、反射板1が略放物線形状の円形反射板であり、所望の照射パターンを得るために開口端部において照射パターンの最周端へ反射するように形成され、光源9が貫通する上端部にかけて、徐々に照射パターンの中心(直下方向)に照射するように形成される。具体的には反射板1の開口部の反射光Lが光軸Qとなす角度が最大で、上端にかけて光軸Qと略平行となるように形成されている。
【0015】
レンズ2は、反射板1の開口部に配置されている。このレンズ2は円形レンズであり、片面に多数の凹凸13が平行線状に形成され、かつ、光源9から反射板1を反射してレンズ2に入射する入射光に対する凹凸面の法線Pと、反射板1の光軸Qとのなす角度αが、レンズ2の中央において大きく、レンズ2の周辺に近づくに従い小さくなるように形成されている。実施の形態ではスポットライトに適用して円形の照射パターンを長円形に変化させることを目的とし、光の照射特性を変化させるレンズ2が反射板1の開口径と同等径であり、光軸Qを中心として反射板1に対向する凹面に凹凸13が縦または横方向に平行なリブ状に形成されている。リブ状の凹凸形状の幅Wを等間隔とし、レンズ2の中心を通り凹凸13に直交する断面において凹凸形状を円弧状または略二等辺三角形状としている。円弧状または二等辺三角形は、その低角(底辺と斜辺とのなす角度)をα0度とし、隣接するリブの低角をα1=α0−βとする。中心よりn番目のリブをαn=α0−nβ(αn>0)とする。αは所望の広がりにより決定する。例えば、光軸Qから約20度をなす範囲内で照射したい場合は、αを36度とする。
【0016】
αn、βは広角反射板1の開口部近傍より反射されるレンズ2に入射する角度により決定する。例えば、光軸Qから約20度をなす範囲内で照射することを目的とし、反射板開口部においてレンズ2への入射光が光軸Qとなす角が10度の場合、αnが19度となり、βはα0からαnの凹凸の数nにより(α0−αn)/nとすればよい。
【0017】
上記したように、反射板1は灯体3内に配置され、レンズ2は灯体3の開口部に固定可能な枠10内の底面に載置される。レンズ2の周辺を底面に押さえ固定する欠けリング状のばね部材14を用意し、ばね部材14でレンズ2を押さえた状態でばね部材14が弾性拡径することにより係止する溝15を枠10内に設けている。そして、灯体3の開口端部の外周に凹凸嵌合部12の凹部とねじ孔を形成し、枠10は凹部に嵌合する突部12a(図9、10)を形成するとともにつまみねじ11を挿通する挿通孔をねじ孔に対向して形成している。レンズ2の固定の詳細は第4の実施の形態との関連において説明する。
【0018】
なお、17は光源9の前面を覆うグレアカットキャップである。
【0019】
この実施の形態によれば、凹凸13が同一の円弧状または略三角形状の場合、特に広角反射板と組合わせた場合に、レンズ2の周端近傍において、図2(b)に示すように反射板1から反射された光が斜入射するために、図2(a)に示すように鉛直方向から入射した光と比べて、レンズ2から透過する光が傾くことになる。この傾きが、所望の照射範囲と異なる場合、例えば斜線の部分18がもれ光となる。
【0020】
これに対して、本発明は、円弧状または略三角形状の凹凸13を有するレンズ2の各法線の傾きを上記のように中央付近から周辺部にかけ徐々に変化させる、言い換えればレンズ2の凸面の高さを中央から周辺にかけて徐々に低くなだらかにすることで、もれ光を少なくすることができる。
【0021】
なお、第1の実施の形態は照射パターンを長円形に広げるため凹凸13が平行線状であったが、照射パターンを円形に広げるように凹凸13が同心円状に形成されてもよい。
【0022】
この発明の第2の実施の形態を図7および図8により説明する。第1の実施の形態において、凹凸13が径方向に連続するように同心状に形成するとともに、反射板1の光軸Qの近傍の範囲において図8(a)に示すように略二等辺三角形とし、前記範囲の外側を図8(c)に示すように反射板1に対向する長辺20を有する略三角形状としている。略三角形状の短辺はほぼ垂直または金型の抜き勾配をもった傾斜にしている。
【0023】
詳しく説明すると、第2の実施の形態は、本発明はスポットライトに適用し、円形の照射パターンの径を所望の円形の照射パターンに広げることを目的とし、レンズの光源9に向いた凹面は、光軸Qと直交する点を中心とする同心円状の凹凸から構成され、各凹凸13は略三角形状からなり、反射板1から反射される光が光軸Qに対して略平行に入射する範囲において、略二等辺三角形からなる。例えば、照射範囲を角度にして約4度広げる場合、レンズ底面に対する低角を約9度とする略二等辺三角形とする。
【0024】
また範囲の外側からレンズ周端部の反射板1の開口径にかけて、長辺20が反射板1に対向する略三角形から構成されている。例えば、反射板1の開口部より反射された光がレンズ2に入射する光が光軸となす角度を10度とすると、レンズ底面に対して約9度とする。この場合、略二等辺三角形の斜辺と長辺20が互いに同角度であるが、凹凸13はレンズ2の凹面に形成されているため、長辺20に入射する入射光に対する法線は、第1の実施の形態と同様に、レンズ2の中央部よりも周辺部ほど徐々に光軸Qに対する傾斜から平行に近づいている。
【0025】
この実施の形態によれば、レンズ2の凹凸形状が全体に同一の略二等辺三角形状の場合、特に広角反射板と組合わせた場合に、レンズ2の周端近傍において、反射板1から反射された光が斜入射するために、図8(b)に示すように一斜辺27において斜人射となり、図8(a)の場合よりもレンズ表面での反射率が高くなる。よって、斜入射する光の多いレンズ周端部では、図8(d)に示すように長辺20が反射板1に対向する略三角形状とすることで、レンズ2への入射率が高くなる。
【0026】
一方、光軸Qに略平行する光が入射する部分では、長辺20が反射板1に対向する略三角形状では、図8(c)に示すように短辺21へ入射する光の反射率が高くなる。よって、光軸Qに略平行する光が入射する部分では略二等辺三角形とすることで、入射率を高くすることができる。
【0027】
このように、凹凸13を略二等辺三角形状と略三角形状を組合せることで,反射板1より入射する光の入射率を高めることができる。
【0028】
なお、二等辺三角形状の部分を円弧状に形成することは可能であり、また略三角形状の長辺20を平面でなく弧状に形成することは可能である。この実施の形態の凹凸13の形状は、同心円状に限らず、平行線状にすることも可能である。
【0029】
また第2の実施の形態は凹凸13を凹面上に形成したが、凹凸13を平面上に形成して、入射率を高めるレンズとして応用することが可能である。
【0030】
この発明の第3の実施の形態を図9および図10により説明する。すなわち、図6に示したように枠10は灯体3につまみねじ11により着脱可能に取付けられている。枠10の底部周面付近の複数箇所例えば略均等3箇所にレンズ2を底面23にガイドする突起24を突設し、突起24の枠10の中心に向いた面に底部に平行な溝15を複数段例えば3段形成している。溝15の間隔および底面23からの距離はレンズ2の周縁部の厚さおよび周縁部に被さる断面コ字状のリング状の弾力性のある弾性部材25によって決定される。溝15は欠けリング状の固定リングばねであるばね部材14の線径に対応する幅を有しばね部材14を嵌合可能にしている。ばね部材14はC字形に欠けた両端部につまみ部14aを折曲しており、つまみ部14aをつまむことにより径を縮小し、離すことにより径を復元させ、この復元作用により拡径してばね部材14を溝15に嵌合させ支持する。一方、レンズ2はレンズ2の周縁に被さる弾性部材25例えばゴムにより周縁が保護されている。このレンズ2を1枚取付けるときは弾性部材25の付いたレンズ2を枠10の底面23に置き、弾性部材25上にばね部材14をつまみながら置き、つまみ部14aから手を離してばね部材14を溝15に嵌合させ固定する。レンズ2を2枚重ねのとき、レンズ2を3枚重ねのときはそれぞれ底面23から2段面の溝15または3段目の溝15にばね部材14を係合する。
【0031】
この実施の形態によれば、ばね部材14を弾性的に拡大縮小変形することにより、簡単にレンズ2を着脱することができる。また複数枚のレンズ2を1つのばね部材14によって固定できるので、構造を簡素化できる。さらに複数枚のレンズ2を独立した固定方法により固定する場合と比べて、交換が容易となる。
【0032】
【発明の効果】
請求項1記載の照明器具によれば、反射板の光軸から離れる開口端付近の凸レンズの法線の光軸に対する傾きが光軸付近よりも小さくなるため、反射板の開口端付近の光線の光軸に対する傾斜が大きくても、従来と比べて不要な部分へ照射される光を低減でき、これによって目的の照射パターン外にもれる光を少なくし、均斉度の高い照射パターンを得ることができる。
【0033】
請求項2記載の照明器具によれば、請求項1と同様な効果のほか、反射板の開口端付近からの斜入射光はレンズの略三角形状の長片に入射するので略二等辺三角形状と比べて反射率が低くなりレンズに入射する光の入射率を高めることができる。
【0034】
請求項3記載の照明器具によれば、請求項1または請求項2と同様な効果のほか、ばね部材の径を弾性的に拡縮することによりレンズを着脱することができるので構成が簡単で組立容易であり、しかも同時に複数枚のレンズを1つのばね部材によって固定でき、複数枚のレンズを独立した固定方法により固定する場合と比べて、交換が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態の概略説明図である。
【図2】(a)は光線が光軸に略平行にレンズに入射する光路を示す説明図、(b)は光線が光軸に斜めにレンズに入射する光路を示す説明図である。
【図3】(a)はレンズの平面図、(b)はその正面図である。
【図4】図3の部分拡大図である。
【図5】照明器具の正面図である。
【図6】その一部破断側面図である。
【図7】(a)は第2の実施の形態のレンズの平面図、(b)はその断面図、(c)はその部分拡大図である。
【図8】(a)はレンズが二等辺三角形の凸の場合の光軸に平行な入射の場合の説明図、(b)は斜入射の場合の説明図、(c)はレンズが略三角形の凸の場合の光軸に平行な入射の場合の説明図、(c)は斜入射の場合の説明図である。
【図9】第3の実施の形態のレンズの固定の構成を説明する分解破断側面図である。
【図10】 3枚のレンズを固定する場合などを説明する半断面側面図である。
【図11】(a)は従来例の狭角配光反射板のレンズへの入射の説明図、(b)は広角配光反射板のレンズへの入射の説明図である。
【符号の説明】
1 反射板
2 レンズ
3 灯体
9 光源
10 枠
13 凹凸
14 ばね部材
25 弾性部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting fixture such as a spotlight.
[0002]
[Prior art]
As a conventional vehicular lamp, there is an approximately trumpet-shaped reflecting plate (or reflecting mirror) that obtains substantially parallel reflected light, and a lens provided at an opening of the reflecting plate . This lens is composed of a large number of convex lenses having horizontal stripes (see Patent Document 1) .
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-298002 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the reflecting plate is a narrow-angle light distribution reflecting plate as shown in FIG. 11A, the
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a lighting apparatus that can obtain a highly uniform irradiation pattern by reducing light that falls outside the target irradiation pattern in a combination of a reflector and a lens that changes the irradiation pattern. It is to be.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The luminaire according to claim 1 includes a reflecting plate in which a light source is disposed, and a lens disposed in an opening of the reflecting plate.
The reflection plate is bullet-shaped and has a reflected light parallel to the optical axis near the optical axis, and is a wide-angle light distribution type in which the reflected light near the opening end is inclined with respect to the optical axis.
The lens has a plurality of irregularities formed on the surface in parallel lines or concentric circles to change the irradiation pattern, and transmitted light by reflected light in the vicinity of the opening end inclined with respect to the optical axis is applied to the lens. In order to reduce leakage outside the pattern, the concave and convex portions have an angle formed by a normal line of the concave and convex surface with respect to incident light that is incident on the lens after being reflected from the light source by the light source and the optical axis of the reflective plate. The lens is large at the center of the lens and small as it approaches the periphery from the center of the lens.
[0007]
According to the lighting apparatus of the first aspect, since the inclination of the normal line of the convex lens near the opening end away from the optical axis of the reflecting plate is smaller than that near the optical axis, the light beam near the opening end of the reflecting plate is reduced. Even if the inclination with respect to the optical axis is large, it is possible to reduce the light irradiated to unnecessary parts compared to the conventional case, thereby reducing the light that falls outside the target irradiation pattern and obtaining an irradiation pattern with high uniformity. it can.
[0008]
The lighting fixture according to
[0009]
According to the lighting apparatus of
[0010]
The lighting fixture according to
[0011]
According to the lighting apparatus of
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. That is, the spotlight has a reflector 1, a
[0013]
First, as shown in FIGS. 5 and 6, the
[0014]
The reflecting plate 1 is also substantially in the shape of a trumpet or a shell, and a
[0015]
The
[0016]
αn and β are determined by an angle incident on the
[0017]
As described above, the reflector 1 is disposed in the
[0018]
[0019]
According to this embodiment, when the
[0020]
On the other hand, the present invention gradually changes the inclination of each normal line of the
[0021]
In the first embodiment, the projections and
[0022]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the concavities and
[0023]
More specifically, in the second embodiment, the present invention is applied to a spotlight, the purpose is to expand the diameter of a circular irradiation pattern to a desired circular irradiation pattern, and the concave surface facing the
[0024]
Further, the
[0025]
According to this embodiment, when the concavo-convex shape of the
[0026]
On the other hand, in the portion where the light substantially parallel to the optical axis Q is incident, the reflectance of light incident on the
[0027]
In this way, by combining the
[0028]
The isosceles triangular portion can be formed in an arc shape, and the substantially triangular
[0029]
In the second embodiment, the
[0030]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. That is, as shown in FIG. 6, the
[0031]
According to this embodiment, the
[0032]
【The invention's effect】
According to the lighting apparatus of the first aspect, since the inclination of the normal line of the convex lens near the opening end away from the optical axis of the reflecting plate is smaller than that near the optical axis, the light beam near the opening end of the reflecting plate is reduced. Even if the inclination with respect to the optical axis is large, it is possible to reduce the light irradiated to unnecessary parts compared to the conventional case, thereby reducing the light that goes outside the target irradiation pattern and obtaining an irradiation pattern with high uniformity. it can.
[0033]
According to the lighting apparatus of
[0034]
According to the luminaire of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.
2A is an explanatory diagram showing an optical path where a light beam enters the lens substantially parallel to the optical axis, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing an optical path where the light beam enters the lens obliquely with respect to the optical axis.
3A is a plan view of a lens, and FIG. 3B is a front view thereof.
4 is a partially enlarged view of FIG. 3;
FIG. 5 is a front view of a lighting fixture.
FIG. 6 is a partially broken side view thereof.
7A is a plan view of a lens according to a second embodiment, FIG. 7B is a sectional view thereof, and FIG. 7C is a partially enlarged view thereof.
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams in the case of incidence parallel to the optical axis when the lens is convex in an isosceles triangle, FIG. 8B is an explanatory diagram in the case of oblique incidence, and FIG. (C) is an explanatory view in the case of oblique incidence.
FIG. 9 is an exploded side view for explaining a lens fixing configuration according to a third embodiment;
FIG. 10 is a half-sectional side view for explaining a case where three lenses are fixed.
FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams of incidence of a conventional narrow-angle light distribution reflector on a lens, and FIG. 11B are explanatory diagrams of incidence of a wide-angle light distribution reflector on a lens.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記反射板は砲弾状であって光軸付近で前記光軸に平行な反射光を有し開口端部付近の反射光が前記光軸に対して傾斜する広角配光型であり、
前記レンズは表面に多数の凹凸が平行線状または同心円状に形成されて照射パターンを変化するものであり、前記光軸に対して傾斜する開口端部付近の反射光による透過光が、前記照射パターン外へ漏れるのを少なくするように、前記凹凸は、前記光源から前記反射板を反射して前記レンズに入射する入射光に対する凹凸面の法線と前記反射板の光軸とのなす角度が、前記レンズの中央において大きく、前記レンズの前記中央から周辺に近づくに従い小さく形成されていることを特徴とする照明器具。A reflection plate having a light source disposed therein, and a lens disposed in an opening of the reflection plate;
The reflection plate is bullet-shaped and has a reflected light parallel to the optical axis near the optical axis, and is a wide-angle light distribution type in which the reflected light near the opening end is inclined with respect to the optical axis.
The lens has a plurality of irregularities formed on the surface in parallel lines or concentric circles to change the irradiation pattern, and transmitted light by reflected light in the vicinity of the opening end inclined with respect to the optical axis is applied to the lens. In order to reduce leakage outside the pattern, the concave and convex portions have an angle formed by a normal line of the concave and convex surface with respect to incident light that is incident on the lens after being reflected from the light source by the light source and the optical axis of the reflective plate. The lighting fixture is formed so as to be large at the center of the lens and small as it approaches the periphery from the center of the lens.
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