JP6070083B2 - Optical element, optical element unit, and lighting apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、発光素子を覆い、発光素子の光を配光する透過型の光学素子、及び照明器具に関する。 The present invention relates to a transmissive optical element that covers a light emitting element and distributes light of the light emitting element, and a lighting fixture.
従来、LEDを覆う光学素子の一つであるレンズ体を備え、レンズ体により、LEDの光の配光を制御して、横長の照射エリアを照射する照明器具が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a lighting fixture that includes a lens body that is one of optical elements that cover an LED, controls the light distribution of the LED light by the lens body, and irradiates a horizontally long irradiation area (for example, patents). Reference 1).
ところで、本願発明者は、LEDの光軸方向の光を左右に2分するようにレンズ体を構成することで、横長の照射エリアの両端部に所望の光量を振り分けて十分な照度で照射できるものの、中央部で照度が落ち込むという問題がある、という知見を得た。
この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、横長の照射エリアの両端部を十分な照度で照射しつつ、中央部での照度の落ち込みを抑制できる光学素子、光学素子ユニット、及び照明器具を提供することを目的とする。
By the way, the inventor of this application can irradiate with sufficient illuminance by distributing a desired light amount to both ends of the horizontally long irradiation area by configuring the lens body so that the light in the optical axis direction of the LED is divided into right and left. However, the knowledge that there is a problem that the illuminance falls in the central part was obtained.
This invention was made to solve the above-mentioned problem, while irradiating both ends of a horizontally long irradiation area with sufficient illuminance, an optical element that can suppress a drop in illuminance at the center, an optical element unit, And it aims at providing a lighting fixture.
上記目的を達成するために、本発明は、発光素子を覆い、前記発光素子の光を制御する透過型の光学素子であって、前記発光素子の左右に配置され、前記発光素子の光を曲線形状の出射面で屈折させて左右方向に二分し、横長の照射エリアの左右両側に向ける第1及び第2凸状部と、前記第1及び第2凸状部の出射面の曲線形状が連なることで凹状を成す、前記第1及び第2凸状部の連結部と、前記連結部の凹みを埋めるように前記第1及び第2凸状部の間に跨って形成される第3凸状部と、を備え、前記第1及び第2凸状部により制御された光で前記横長の照射エリアの左右の両端部にいたるまで十分な照度で照射すると共に、前記第1及び第2凸状部により制御された光により十分な照度が得られない前記発光素子の光軸を中心とした範囲を前記第3凸状部により制御された光により照明することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a transmissive optical element that covers a light emitting element and controls the light of the light emitting element, and is disposed on the left and right of the light emitting element, and the light of the light emitting element is curved. The first and second convex portions that are refracted by the shape exit surface and bisected in the left-right direction and directed to the left and right sides of the horizontally elongated irradiation area, and the curved shapes of the exit surfaces of the first and second convex portions are continuous. A third convex shape formed between the first convex portion and the second convex portion so as to fill the concave portion of the coupling portion. And irradiating with light controlled by the first and second convex portions with sufficient illuminance to the left and right ends of the horizontally elongated irradiation area, and the first and second convex shapes In the range around the optical axis of the light emitting element, sufficient light intensity cannot be obtained by the light controlled by the light source. The is characterized in that illuminating the light controlled by the third convex portion.
また、本発明は、上記光学素子において、前記左右方向に直交した前方向、及び後方向の、少なくともいずれかに向かう光を前記第3凸状部の照射エリアと同じ方向に向けてより広範囲に反射する反射面を備えることを特徴とする。 Further, the present invention provides the optical element as described above, in which light directed toward at least one of the front direction and the rear direction orthogonal to the left-right direction is directed to the same direction as the irradiation area of the third convex portion, and is more extensive. A reflective surface for reflecting is provided.
また、本発明は、上記光学素子において、前記発光素子の光を全反射させる角度で前記反射面を構成したことを特徴とする。 According to the present invention, in the optical element, the reflection surface is configured at an angle that totally reflects light from the light emitting element.
本発明は、上記のいずれかに記載の光学素子を複数備える光学素子ユニットであって、複数の前記光学素子を、左右方向及び前後方向を互いに平行にして配置したことを特徴とする。 The present invention is an optical element unit including a plurality of the optical elements described above, wherein the plurality of optical elements are arranged with the left-right direction and the front-rear direction parallel to each other.
また、本発明は、発光素子と、上記のいずれかの光学素子または上記光学素子ユニットとを備え、横長のエリアを照明することを特徴とする。 In addition, the present invention includes a light emitting element and any one of the optical elements or the optical element unit described above, and illuminates a horizontally long area.
本発明の光学素子によれば、発光素子の光を、光軸の近傍を中心に集める第3凸状部を設けたので、横長の照射エリアの両端部では、第1及び第2凸状部に制御されて発光素子の左右に向けられる発光素子の光により照射して十分な照度を確保しつつ、横長の照射エリアでの中央部での照度の落ち込みを抑制することができる。 According to the optical element of the present invention, since the third convex portion that collects the light of the light emitting element around the vicinity of the optical axis is provided, the first and second convex portions are formed at both ends of the horizontally elongated irradiation area. It is possible to suppress a drop in illuminance at the central portion in the horizontally long irradiation area while ensuring sufficient illuminance by irradiating with light of the light emitting element directed to the left and right of the light emitting element.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本実施形態に係る街路灯1の設置態様を示す図である。
照明器具たる街路灯1は、図1に示すように、街路3の街路脇3Aに立設された支柱5に取り付けられ、夜間に点灯し、街路3が延びる街路方向Gに沿った広い範囲の照射エリアEを照らす器具である。街路灯1は、例えば、街路3の路面(街路面)3Rから所定高さ(例えば4.1メートル)の箇所に設けられ、照射エリアEにおいて、規定の明るさが得られるように設計されている。
街路灯1は、器具本体7と、器具本体7と支柱5とを連結するアーム9と、を備えている。具体的には、器具本体7は、上方を天板11Aに覆われ、下方に照射開口11Bを有する器具筐体11、器具筐体11に収納され、照射開口11Bに光を投射する発光素子たるLEDモジュール13、及び照射開口11Bを覆う下面グローブ15を有し、下面グローブ15を介して街路3の街路面3Rに光を照射する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an installation mode of a
As shown in FIG. 1, the
The
図2は街路灯1を下方から見た分解斜視図であり、下面グローブ15の図示を省略している。
図2に示すように、LEDモジュール13は、4つのLED基板17と、4つのLED基板17が取り付けられるモジュール取付板19と、LED基板17毎に、LED基板17を覆うようにモジュール取付板19に取り付けられ、LED基板17の光を制御する平板状の光学素子ユニットたるレンズユニット21と、を備えている。
各LED基板17は、略矩形の回路実装基板であり、例えば、その通電部(不図示)は、高熱伝導性の銅箔からなり、その他の絶縁部(不図示)は樹脂からなる基板が用いられている。LED基板17の実装面には、複数のLED23が載置(実装)されている。LED23には、リフレクターの中にLEDチップを配置し、樹脂で封止した、いわゆる表面実装型LEDが用いられている。
街路灯1は、器具筐体11の照射開口11Bを水平にして設けられており、この器具筐体11内に、レンズユニット21を照射開口11Bに向けた状態で、LEDモジュール13が収納されている。
なお、支柱5の下端側の内部には、街路灯1に電力を供給する電源装置24が設けられている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
As shown in FIG. 2, the
Each
The
A
図3はレンズユニット21の構成を示す図であり、図3(A)は正面図、図3(B)は背面図である。なお、図3(B)にはレンズユニット21に挿入されるLED23を併せて図示している。
図3(A)及び図3(B)において、レンズユニット21は、LED23の各々に対応した位置に光学素子たるレンズ体25を有している。
レンズ体25は、図3(A)に示すように、レンズユニット21の正面(おもて面)側に突出するように形成されている。レンズユニット21の背面側には、図3(B)に示すように、各レンズ体25に対応する位置に、詳細は後述のLED挿入凹部41が設けられ、図示しないLED基板に実装されたLED23がLED挿入凹部41に挿入されている。
この実施形態では、レンズ体25とLED23は、平行な列線L1〜L3に沿って3列に配列され、第1及び第3列に3個、第2列に2個並べられている。
3A and 3B are diagrams showing the configuration of the
3A and 3B, the
As shown in FIG. 3A, the
In this embodiment, the
次いで、レンズ体25の構成の詳細について説明する。
図4はレンズ体の斜視図、図5はレンズ体の構成を示す図であり、図5(A)は正面図、図5(B)は左側面図、図5(C)は右側面図、図5(D)は前側面図、図5(E)は後側面図、図5(F)は背面図である。図6は図5のVI−VI矢視断面を含むレンズ部本体31の連結部37を示す簡略図である。図7は図5のVII−VII矢視断面図である。
なお、図5(A)は、図3のB部拡大図に相当している。
Next, details of the configuration of the
4 is a perspective view of the lens body, and FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the lens body. FIG. 5A is a front view, FIG. 5B is a left side view, and FIG. 5D is a front side view, FIG. 5E is a rear side view, and FIG. 5F is a rear view. FIG. 6 is a simplified diagram showing the connecting
Note that FIG. 5A corresponds to an enlarged view of a portion B in FIG.
図4及び図5において、レンズユニット21に一体に設けられるレンズ体25は、レンズ部本体31と、レンズ部本体31に一体に設けられる凸状反射部32とを備えている。レンズ部本体31は、左右一対のサイド凸状部33、35(第1及び第2凸状部)、及び一対のサイド凸状部33、35に一体に設けられる中央凸状部39(第3凸状部)を備えている。サイド凸状部33、35は、レンズユニット21の背面側を基端として突出している。そして、複数のレンズ体25は、一対のサイド凸状部33、35が並ぶ左右方向を互いに平行に、かつ、当該左右方向を列線L1〜L3(図3参照)に垂直にして設けられている。
4 and 5, the
各レンズ体25は、一対のサイド凸状部33、35でLED23を覆って設けられる。
ここで、街路灯1は、高さ方向から見て、レンズ体25の左右方向を街路方向Gに一致させた状態で街路脇3Aに設置される。後述するように、一対のサイド凸状部33、35は、レンズユニット21の外面を構成する出射面(制御面)33A、35Aを有し、街路方向Gについて、LED23が放射する光を、出射面33A、35Aにより屈折させて、LED23の街路方向Gの両側に向かわせるように制御する。このように左右方向にLED23の光を二分する一対のサイド凸状部33、35の連結部37は、左右方向に直交する前後方向の前端の近傍から後端に至る凹形状に形成される。
Each
Here, the
また、図6及び図7において、一対のサイド凸状部33、35は、その間が連結され、レンズ体25の背面(内面)側には、一対のサイド凸状部33、35の連結箇所の境界に沿って、前述のLED挿入凹部41が延在している。
LED挿入凹部41は、レンズ部本体31の前端近傍から後端近傍まで延びる断面放物線状の面、及び、LED挿入凹部41の延びる方向である前後方向の両側でLED挿入凹部41を閉塞する面を有する。これらの面が、一対のサイド凸状部33、35におけるLED23の光の入射面を構成している。以下、LED挿入凹部41の面のうち、断面放物線状の面を入射面41Aとし、LED挿入凹部41の後端を閉塞する面を入射面41Bとする。入射面41Aのうち、左右方向の左側半分及び右側半分のそれぞれが、一対のサイド凸状部33、35のそれぞれの入射面を構成している。
6 and 7, the pair of side
The
ここで、街路灯1は街路脇3Aに設置されるため、街路幅方向Wについて、各レンズ体25のサイド凸状部33、35から出射される光をレンズ体25の直下ではなく、街路の街路幅方向Wの中央を中心に向かわせるように、レンズ部本体31の光学中心JはLED23の光軸Kに対して傾けられている(図7参照)。これに起因して、LED挿入凹部41は、後端に向かって、入射面41Aの深さが深くなるように傾斜している。また、入射面41Bは、略平坦面とされ、光軸Kよりも後方に位置するとともに光軸Kに対して傾斜されるように、LED挿入凹部41の開口側から底側に向かうにつれて前端側に壁面位置を変えている。
Here, since the
また、図6に示すように、一対のサイド凸状部33、35の上記連結部37は、サイド凸状部33、35の出射面33A、35Aの曲線形状が連なることで凹状を成し、中央凸状部39は、連結部37に凹みを埋めるように一対のサイド凸状部33、35の間に跨って一体に形成される。中央凸状部39の出射面39A(制御面)がレンズ部本体31の突出端面を構成し、連結部37を通る光は、主として、出射面39Aで光軸Kの近傍から前方に集まるように屈折されて出射される。
Further, as shown in FIG. 6, the connecting
また、この明細書において、レンズ部本体31の前方及び後方は、レンズ部本体31の左右方向に直交する方向と定義し、全てのレンズユニット21のレンズ体25は、この前後の方向を、街路幅方向Wに一致させるとともに、前後方向の向きを揃えて器具本体7に設けられている。
そして、レンズ部本体31には、図5及び図7に示すように、その後方に凸状反射部32が設けられており、入射面41Bからレンズ部本体31に入射してレンズ部本体31の後方に向かう光は、この凸状反射部32によって、中央凸状部39の照射エリアと同じ方向に向けてより広範囲に反射される。
凸状反射部32は、一対のサイド凸状部33、35を跨いで配置されるとともに、一対のサイド凸状部33、35の基端から延びて一対のサイド凸状部33、35から突出されている。凸状反射部32の幅は、入射面41Bから入射される光が到達する範囲よりやや狭くなっている。
レンズ部本体31と逆側に位置する凸状反射部32の面は、入射面41Bから入射された光を全反射させる反射面として構成されている。当該反射面は、その両側から中央部に向かって凹ませた凹み面32Aとしているが、詳細については後述する。また、凹み面32Aは、その突出端から基端に向かう方向について3つに分けられ、突出端側から順に、上段、中段、及び下段とされている。以下、上段を反射面53とし、中段を反射面55とし、下段を反射面57として説明する。
Further, in this specification, the front and rear of the lens unit
As shown in FIGS. 5 and 7, the lens portion
The convex reflecting
The surface of the
反射面55は曲面により構成され、反射面53、57は略平坦面により構成されている。反射面53、55、57の面形状が異なる理由は、次の2つの条件を満足するように設計されたことに起因する。即ち、反射面53、55、57は、光の入射角度に対して、光を全反射させる角度に形成する点、及び、後述する中央凸状部39の照射エリアに向けて到達された光を反射させる点を条件として設計されている。この2つの条件を満足させるために、反射面53、55、57を異なる形状としている。
The
凸状反射部32は、凸状反射部32に向かう光の入射面41Bを、上述のように光軸Kに対して傾斜する平坦面により構成することで、レンズ部本体31の後方に大きく突出することを抑制できる。
また、レンズ部本体31を臨む側に位置する凸状反射部32の面は、反射面53、55、57に反射されて、凸状反射部32の内部を透過してきた光を屈折させて出射させる光を制御する出射面(制御面)59とされている。
なお、反射面53は、成型性を高めるために必要な抜きテーパの角度に合った形状としている。レンズユニット21には、凸状反射部32の基端側に、凸状反射部32の成型用に利用する穴部43が形成されている。
The
In addition, the surface of the convex reflecting
The reflecting
次いで、レンズ体25による光の制御について説明する。
ここでは、街路灯1のうち、対応関係にある複数組のレンズ体25とLED23のうちの一組が街路脇3Aに設けられるものとして、レンズ体25の光の制御について説明するが、対応関係にある他のレンズ体25とLED23におけるレンズ体25の光の制御も同様に説明される。
図8はレンズ体25に制御される光の光線図であり、レンズ体25の前方向から見た光線図を示している。図9はレンズ体25に制御される光の光線図であり、レンズ体25の左右方向の右側から見た光線図を示している。図10はレンズ部本体31により配光を制御された光に照明される街路面3Rでの照度分布図であり、図10(A)はサイド凸状部33、35に配光を制御された光に照明される街路面3Rでの照度分布図、図10(B)は中央凸状部39に配光を制御された光に照明される街路面3Rでの照度分布図、図10(C)はサイド凸状部33、35と中央凸状部39に配光を制御されたトータルの光に照明される街路面3Rでの照度分布を示している。図11はレンズ体25により配光を制御された光に照明される街路面3Rでの照度分布図であり、図11(A)はレンズ部本体31に配光を制御された光に照明される街路面3Rでの照度分布図、図11(B)は凸状反射部32に配光を制御された光に照明される街路面3Rでの照度分布図、図11(C)は凸状反射部32とレンズ部本体31に配光を制御されたトータルの光に照明された街路面3Rでの照度分布図を示している。
なお、図10ではレンズ体25の両側に広がる横長の街路面3Rの照射エリアE(図1参照)に含まれ、街路3と同じ幅を有する横長のエリアEAでの照度分布について説明する。
Next, light control by the
Here, the control of the light of the
FIG. 8 is a ray diagram of light controlled by the
10, the illuminance distribution in the horizontally long area EA that is included in the irradiation area E (see FIG. 1) of the horizontally
図8において、左側に位置するサイド凸状部33は、入射面41Aから入射された光61を、出射面33Aにより屈折させ、LED23の左側に向かわせる。また、右側に位置するサイド凸状部35は、入射面41Aから入射された光63を、出射面35Aにより屈折させ、LED23の右側に向かわせる。
出射面33Aから出射された光は、図10(A)の矢印YBに示すように、街路方向Gについて、エリアEAの中央の左側に位置する第1照射ポイントP1に到達した光の照度が、エリアEA内で最大となるように街路面3Rを照明する。また、出射面35Aから出射された光は、矢印YBに示すように、街路方向Gについて、エリアEAの中央の右側に位置する第2照射ポイントP2に到達した光の照度が、エリアEA内で最大となるように街路面3Rを照明する。なお、第1及び第2照射ポイントP1、P2は、街路幅方向Wについて街路3の略中央に位置している。
In FIG. 8, the side
As shown by an arrow YB in FIG. 10A, the light emitted from the
第1及び第2照射ポイントP1、P2から離れるにつれて照度が低下するが、サイド凸状部33、35は、その両側に向けて光を向かわせ、互いの間の内側に光を向けないことから、特に第1及び第2照射ポイントP1、P2の間では照度が急激に低下する。これにより、第1及び第2照射ポイントP1、P2の中間部には、LED23の光軸K付近に、照度の著しく低いエリアEBが街路幅方向Wに亘って形成される。これに対し、街路方向Gについて、第1及び第2照射ポイントP1、P2からLED23とは逆側に向かう方向に離れる場合には、街路面3Rでの照度の低下が緩やかであり、エリアEAの両端部で十分な照度が確保されている。また、第1及び第2照射ポイントP1、P2の間の外側では、第1及び第2照射ポイントP1、P2から街路幅方向Wに離れる場合も、有る程度の割合で照度が低下するが、エリアEAの横方向の長さに対して街路面3Rの幅が狭いので、街路面3Rの照明に必要な照度が確保されている。
このように、一対のサイド凸状部33、35により制御された光は、LED23の光軸Kの近傍から前方に集められる光のエリアを除いて、横長のエリアEAをその両端部に至るまで十分な照度で照射する。
Although the illuminance decreases as the distance from the first and second irradiation points P1 and P2 decreases, the side
As described above, the light controlled by the pair of side
また、図8において、中央凸状部39には、中央凸状部39とLED23との間に位置する一対のサイド凸状部33、35の連結部37を介した光65が入射される。
ところで、連結部37にLED23から入射される光65を中央凸状部39により制御しない場合、光65は光軸Kを中心に比較的広い範囲に広がる。中央凸状部39は、この広い範囲に広がる光65を、LED23の光軸Kの近傍から前方のエリアに向けて集める。
In FIG. 8, light 65 is incident on the central
By the way, when the light 65 incident on the connecting
中央凸状部39により集められた光の照射エリアは、図10(B)に示すように、第1及び第2照射ポイントP1、P2の略中間部に位置する第3照射ポイントP3を中心として、エリアEBを包含するエリアECとなっている。エリアECは、エリアEBと重なるように設定され、光軸Kの近傍から前方に光が向かうエリアに位置する。エリアECの両側は、照度が著しく低いエリアEDとなっている。
このように、一対のサイド凸状部33、35により制御された光により十分な照度が得られないエリアEBに重なるエリアECが、中央凸状部39により制御された光により照明される。エリアEBでの照度不足が、中央凸状部39により制御された光の照度によって補われる。このため、レンズ部本体31に制御されたトータルの光により照明される街路面3Rにおける横長のエリアEAでの照度部分は、図10(C)示すように、エリアEAの中間部の両側で、照度分布が略対称となっているが、エリアEAの中央部での照度が落ち込むこともない。エリアEA内の全域で照度ムラを抑制しつつ高い照度を確保するとともに、良好な均斉度が確保されているが、P1とP3の間あるいはP2とP3の間に、照度がその両側より若干落ち込むエリアEL1、EL2が発生する。
As shown in FIG. 10B, the irradiation area of the light collected by the central
Thus, the area EC that overlaps the area EB where sufficient illuminance cannot be obtained by the light controlled by the pair of side
また、図9において、入射面41Bから一対のサイド凸状部33、35内に入って、後側に向かう光67は、さらに凸状反射部32に向かう。この光67は、凸状反射部32の外面に形成された反射面53、55、57に到達したところで全反射され、中央凸状部39の照射エリア内に向けられる光69となる。この光69は、図11(B)に示すように、凸状反射部32に制御されて出射される光は、前述の中央凸状部39の照射エリアであるエリアECを包含するエリアEEに主として向けられ、当該エリアEEでの照度を確保している。
これにより、中央凸状部39の照射エリアであるエリアECの照度を、凸状反射部32に制御される光の照度により補うことが可能となり、サイド凸状部33、35に制御される光が照射されないエリアEBを含むエリアでの照度を一層高めることができる。なお、エリアEEの両側は、著しく照度の低いエリアEFとなっている。
ここで、中央凸状部39から出射される光は、エリアEAの概略中心部で最も照度が高くなるようにエリアECを照射している。このため、凸状反射部32から出射される光を、エリアEAの中心部で最も照度が高くなるように制御すると、エリアEAの中央部での照度が高くなりすぎる。そこで、前述したように、凸状反射部32に、その両側から中央部に向かって凹ませた凹み面32Aを形成している。これによって、エリアEEでの照度分布は、エリアEAの中央部の両側で略対称に形成されるが、図11(B)に示すように、中央部からやや離れた箇所にそれぞれ位置し、中央部を挟んで配置されるエリアEL3、EL4における照度が最も高くなる。このエリアEL3がエリアEL1にラップし、エリアEL4がエリアEL2にラップしており、エリアEAの中心での照度が高くなりすぎることを抑えつつ、その両側に位置するエリアEL1、EL2の照度が補われる。
In FIG. 9, the light 67 that enters the pair of side
This makes it possible to supplement the illuminance of the area EC, which is the irradiation area of the central
Here, the light emitted from the central
また、図11(A)に示すように、前述のレンズ部本体31に制御されるトータルの光が照射される横長のエリアEAでは、照度ムラを抑制しつつ高い照度が確保されることを説明したが、凸状反射部32に制御される光によって、エリアEAでさらに照度ムラが抑えられる。即ち、図11(A)と図11(C)の比較からわかるように、凸状反射部32に制御される光によりエリアEEを照明することで、横長のエリアEAでは、照度ムラが、さらに改善されるとともに、高い照度で照明できる範囲も拡大される。
Further, as shown in FIG. 11A, it is described that in the horizontally long area EA where the total light controlled by the lens unit
また、凸状反射部32をレンズ部本体31に一体に形成することで、以下のような効果が得られる。街路灯1が設置される周囲環境としては、例えば、街路3の外側に隣接して家屋が建てられていたり、街路3の外側に隣接して田んぼや畑があったりする場合がある。街路灯1の光が家屋に光が入り込むと、住人の生活サイクルを乱す要因となる。また、街路3の外側に隣接して田んぼや畑に光が漏れると、漏れた光が農作物の生長に悪影響を及ぼしたり、光に集まってくる害虫が、農作物に被害を及ぼしたりする要因となる。このような光害を回避するため、街路灯1の後方への光の照射を抑制したいという要求がなされる場合がある。
凸状反射部32を設けることで、LED23から街路灯1の後方に向かって放射された光が、反射面53、55、57に反射され、街路灯1の後方に向かうことを抑制できる。本実施形態では、街路3の外側に向かおうとする不必要な光を、一対のサイド凸状部33、35の照射エリアの間に位置するエリアEBの照度を補う光として有効に利用している。
Moreover, the following effects are acquired by forming the convex-shaped
By providing the
以上説明したように、本実施形態のレンズ体25は、LED23を覆い、LED23の光を制御する透過型のレンズ体25であって、左右に配置され、LED23の光を左右に向ける一対のサイド凸状部33、35と、LED23の光軸K上で、一対のサイド凸状部33、35に跨って設けられ、一対のサイド凸状部33、35の前側面までを連結するLED23の光を主として光軸Kの近傍から前方に集める中央凸状部39と、を備えている。
この構成によれば、LED23の光を、光軸Kの近傍を中心に集める中央凸状部39を設けたので、横長のエリアEAの両端部で、一対のサイド凸状部33、35に制御されてLED23の左右に向けられるLED23の光により照射して十分な照度を確保しつつ、横長のエリアEAでの中央部での照度の落ち込みを抑制することができる。これにより、横長のエリアEA内での照度ムラを抑制することができる。
As described above, the
According to this configuration, since the central
また、左右方向に直交した前方向、及び後方向の、少なくともいずれかに向かう光を中央凸状部39の照射エリア(エリアEC)と同じ方向に向けてより広範囲に反射する反射面53、55、57を備えている。
これにより、中央凸状部39の照射エリア(エリアEB)での照度がさらに補うことができる。また、反射面53、55、57は、LED23の光を全反射させる角度の全反射面により構成されているので、効率よくエリアEBでの照度を高めることができる。
Reflecting
Thereby, the illumination intensity in the irradiation area (area EB) of the center
また、レンズユニット21における複数のレンズ体25は、左右方向を互いに平行にして、かつ前後の向きを揃えて配置されている。
これにより、各レンズ体25により制御される光を、同一の横長のエリアEAに照射させることが可能になるので複数のLED23の光を足し合わせることで、容易に横長のエリアEAでの照度を確保できる。
また、本実施形態の街路灯1は、横長のエリアを照明することが可能であり、例えば、横長の街路面3Rを、照度ムラを抑制して良好な均斉度で照明することが可能である。
The plurality of
This makes it possible to irradiate the same horizontally long area EA with the light controlled by each
Moreover, the
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、LEDモジュール13の数は、用途に応じて適宜変更すればよい。
図12は街路灯の他の設置態様を示す図である。
図12に示すように、平行する車道71と歩道73を照明する場合、車道71には街路灯1と同様の街路灯を用意するが、幅の狭い歩道73には、LEDモジュール13の数を例えば、2つにした街路灯80を用意する。これらの街路灯1、80を車道71と歩道73の境界に立設した共通の支柱5に取り付け、街路灯1により車道71に沿った横長の照射エリアEKを照明し、街路灯80により歩道73に沿った横長の照射エリアEWを照明するようにしてもよい。
また、例えば上述した実施形態では、屋外設置型の照明器具の一例として街路灯1を例示したが、これに限らず、本発明は、防犯灯や道路灯、投光器にも適用できる。
また、発光素子の一例としてLED23を例示したが、これに限らず、有機EL等の他の発光素子でも良い。
また、反射面53、55、57は全反射面であるものとして説明したが、これに限らず、入射された光の少なくとも一部を中央凸状部39の照射エリアに向けて反射する反射面であればよい。反射面53、55、57は、全反射面でなくても、中央凸状部39の照射エリア(エリアEC)での照度を補って、当該エリアでの照度を高めることができる。
また、光学素子は、レンズユニット21の一部をなすレンズ体25であるものとして記載したが、光学素子は、レンズユニット21の一部をなすものによらず、例えば、光学素子として、単体のレンズを、LED23毎に設けてもよい。
また、反射面53、55、57が、左右方向に直交した前後方向のうちの後方向に向かう光を中央凸状部39の照射エリアに向けて反射するものとして説明したが、必要に応じて前後方向のうちの前方向に向かう光を、中央凸状部39の照射エリアに向けて反射させてもよい。
The above-described embodiment is merely an example of one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
For example, what is necessary is just to change suitably the number of the
FIG. 12 is a view showing another installation mode of the street lamp.
As shown in FIG. 12, when illuminating the
Further, for example, in the above-described embodiment, the
Moreover, although LED23 was illustrated as an example of a light emitting element, not only this but other light emitting elements, such as organic EL, may be sufficient.
Moreover, although the
In addition, the optical element is described as the
Moreover, although
1 街路灯(照明器具)
21 レンズユニット
23 LED(発光素子)
25 レンズ体(光学素子)
32 凸状反射部
33 サイド凸状部(第1凸状部)
35 サイド凸状部(第2凸状部)
39 中央凸状部(第3凸状部)
53 反射面(上段)
55 反射面(中段)
57 反射面(下段)
EC 照射エリア(第3凸状部の照射エリア)
1 Street light (lighting equipment)
21
25 Lens body (optical element)
32
35 Side convex part (second convex part)
39 Central convex part (third convex part)
53 Reflective surface (upper)
55 Reflective surface (middle)
57 Reflective surface (bottom)
EC irradiation area (irradiation area of the third convex part)
Claims (5)
前記発光素子の左右に配置され、前記発光素子の光を曲線形状の出射面で屈折させて左右方向に二分し、横長の照射エリアの左右両側に向ける第1及び第2凸状部と、
前記第1及び第2凸状部の出射面の曲線形状が連なることで凹状を成す、前記第1及び第2凸状部の連結部と、
前記連結部の凹みを埋めるように前記第1及び第2凸状部の間に跨って形成される第3凸状部と、を備え、
前記第1及び第2凸状部により制御された光で前記横長の照射エリアの左右の両端部にいたるまで十分な照度で照射すると共に、前記第1及び第2凸状部により制御された光により十分な照度が得られない前記発光素子の光軸を中心とした範囲を前記第3凸状部により制御された光により照明する
ことを特徴とする光学素子。 A transmissive optical element that covers the light emitting element and controls the light of the light emitting element,
First and second convex portions disposed on the left and right sides of the light emitting element , refracting the light of the light emitting element at a curved emission surface and bisecting in the left and right direction, and facing the left and right sides of the horizontally elongated irradiation area ;
A connecting portion of the first and second convex portions, wherein the curved shape of the emission surface of the first and second convex portions forms a concave shape; and
A third convex portion formed between the first and second convex portions so as to fill the recess of the connecting portion,
The light controlled by the first and second convex portions is irradiated with sufficient illuminance until reaching the left and right ends of the horizontally long irradiation area, and the light controlled by the first and second convex portions. An optical element characterized by illuminating a range centered on the optical axis of the light emitting element for which sufficient illuminance cannot be obtained with light controlled by the third convex portion .
ことを特徴とする光学素子ユニット。 An optical element unit comprising a plurality of optical elements according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of optical elements are arranged such that the left and right directions are parallel to each other and the front and rear directions are aligned. An optical element unit characterized by comprising:
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