JP6127347B2 - lighting equipment - Google Patents

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Description

本発明は、導光板を用いた照明器具に関するものである。   The present invention relates to a lighting fixture using a light guide plate.

従来、板状の透光性部材からなる導光板と、この導光板の厚み方向の端面に対して光を入力する光源を備える、所謂エッジライト方式の照明器具が知られている。この従来の照明器具は、導光板内に入力された光が、導光板内で反射または屈折した後、導光板の表面および裏面から導光板外へ放出される。そして、導光板の裏面にドットパターンや微小な凹凸によってプリズムを形成し、この導光板の裏面に設けたプリズムによって、導光板から照射される光を配光制御する照明器具が提案された(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called edge light type lighting apparatus is known that includes a light guide plate made of a plate-like light-transmitting member and a light source that inputs light to an end face in the thickness direction of the light guide plate. In this conventional lighting fixture, light input into the light guide plate is reflected or refracted within the light guide plate, and then emitted from the front and back surfaces of the light guide plate to the outside of the light guide plate. Then, a lighting device has been proposed in which a prism is formed on the back surface of the light guide plate with a dot pattern or minute unevenness, and the light emitted from the light guide plate is controlled by the prism provided on the back surface of the light guide plate (for example, , See Patent Document 1).

特開2013−109951号公報JP 2013-109951 A

上述のように導光板を用いた照明器具は、導光板の表面側(プリズムを設けていない面)を照射エリア(照明対象)に向けて配置される。したがって、照明器具の配光分布は、導光板の表面から照射される光量が多く、導光板の裏面から照射される光量が少ないほうが望ましい。   As described above, the luminaire using the light guide plate is arranged with the surface side (the surface on which the prism is not provided) of the light guide plate facing the irradiation area (illumination target). Therefore, it is desirable that the light distribution of the luminaire has a large amount of light emitted from the surface of the light guide plate and a small amount of light emitted from the back surface of the light guide plate.

そして、導光板の裏面にプリズムを配設して配光制御する照明器具において、プリズムを設けていない導光板の表面から出射される光の比率を高めて、照明器具に適した配光分布を得ることが要求されている。   In a lighting fixture in which a prism is disposed on the back surface of the light guide plate to control light distribution, the ratio of light emitted from the surface of the light guide plate not provided with the prism is increased to provide a light distribution suitable for the lighting fixture. It is required to get.

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、導光板の一面にプリズムを設けた場合に、導光板の他面から出射される光の比率を高めることができる照明器具を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said reason, The objective is the lighting fixture which can raise the ratio of the light radiate | emitted from the other surface of a light-guide plate, when a prism is provided in one surface of a light-guide plate. Is to provide.

本発明の照明器具は、板状の透光性部材で形成されて、光を出射する出射面として互いに対向する第1面および第2面を有する導光板と、前記導光板の前記第1面に配設された透光性樹脂からなる凸曲面の突部と、前記導光板の厚み方向に沿った端面に対して光を入射する光源とを備えて、前記光源から出力される光の強度がピーク値の半分になる箇所間の角度である1/2指向角が、前記導光板の厚み方向において60°以下であり、前記突部の高さHと前記突部が前記導光板の前記第1面と接する箇所の半径Rとの比H/Rが、0.25以上、0.50以下を満たすことを特徴とする。   The lighting fixture of the present invention is formed of a plate-like light-transmissive member, and has a first surface and a second surface facing each other as an output surface for emitting light, and the first surface of the light guide plate And a light source that makes light incident on the end surface along the thickness direction of the light guide plate, and the intensity of light output from the light source. The ½ directivity angle, which is the angle between the locations at which the half of the peak value is, is 60 ° or less in the thickness direction of the light guide plate, and the height H of the protrusion and the protrusion are the same as those of the light guide plate. A ratio H / R with a radius R of a portion in contact with the first surface satisfies 0.25 or more and 0.50 or less.

この発明において、前記光源は、光を発する発光素子と、前記発光素子と前記導光板の前記端面との間に設けられて、前記1/2指向角が前記導光板の厚み方向において60°以下となるように前記発光素子が発した光を配光制御する集光レンズとから構成されることが好ましい。   In this invention, the light source is provided between a light emitting element that emits light and the light emitting element and the end face of the light guide plate, and the 1/2 directivity angle is 60 ° or less in the thickness direction of the light guide plate. And a condensing lens that controls light distribution of the light emitted from the light emitting element.

この発明において、前記集光レンズは、前記導光板の前記端面に設けられることが好ましい。   In this invention, it is preferable that the said condensing lens is provided in the said end surface of the said light-guide plate.

この発明において、前記集光レンズは、前記光源を収納する凹部と、前記凹部の周縁から前記導光板の前記端面の外縁にまで至る反射面とを有することが好ましい。   In this invention, it is preferable that the said condensing lens has a recessed part which accommodates the said light source, and a reflective surface from the periphery of the said recessed part to the outer edge of the said end surface of the said light-guide plate.

この発明において、前記突部の高さHと前記突部が前記導光板の前記第1面と接する箇所の半径Rとの比H/Rが、0.26以上、0.44以下を満たすことが好ましい。   In this invention, the ratio H / R between the height H of the protrusion and the radius R of the portion where the protrusion contacts the first surface of the light guide plate satisfies 0.26 or more and 0.44 or less. Is preferred.

この発明において、前記導光板は、前記第1の端面に対向する第2の端面を有して、前記第2面から出射される光が照射される照射面に対して前記第1の端面より前記第2の端面のほうが近付くように傾斜して設置され、前記照射面に平行な基準面に対して前記導光板が傾斜する角度θ1が、5°以上、25°以下を満たすことが好ましい。   In this invention, the light guide plate has a second end surface facing the first end surface, and the irradiation surface irradiated with light emitted from the second surface is more effective than the first end surface. It is preferable that the second end surface is inclined so that the second end surface approaches, and an angle θ1 at which the light guide plate is inclined with respect to a reference plane parallel to the irradiation surface satisfies 5 ° or more and 25 ° or less.

この発明において、前記突部の高さHと前記突部が前記導光板の前記第1面と接する箇所の半径Rとの比H/Rが、0.30以上、0.43以下を満たし、前記基準面に対して前記導光板が傾斜する角度θ1が、−250・(H/R)+100≦θ1≦−335.7・(H/R)+149.2を満たすことが好ましい。   In this invention, the ratio H / R between the height H of the protrusion and the radius R of the portion where the protrusion contacts the first surface of the light guide plate satisfies 0.30 or more and 0.43 or less, The angle θ1 at which the light guide plate is inclined with respect to the reference plane preferably satisfies −250 · (H / R) + 100 ≦ θ1 ≦ −335.7 · (H / R) +149.2.

この発明において、前記導光板の前記第1面から出射した光を反射する反射部材を、前記第1面に対向して設けることが好ましい。   In this invention, it is preferable to provide a reflecting member that reflects light emitted from the first surface of the light guide plate so as to face the first surface.

以上説明したように、本発明では、光源から出力される光の強度がピーク値の半分になる箇所間の角度である1/2指向角が、導光板の厚み方向において60°以下であり、導光板の一面に配設された透光性樹脂からなる凸曲面の突部の高さHと突部が導光板の第1面と接する箇所の半径Rとの比H/Rが、0.25以上、0.50以下を満たすので、導光板の一面に突部(プリズム)を設けた場合に、導光板の他面から出射される光の比率を高めることができるという効果がある。   As described above, in the present invention, the 1/2 directivity angle, which is the angle between the locations where the intensity of the light output from the light source becomes half of the peak value, is 60 ° or less in the thickness direction of the light guide plate, The ratio H / R between the height H of the protruding portion of the convex curved surface made of translucent resin disposed on one surface of the light guide plate and the radius R of the portion where the protruding portion contacts the first surface of the light guide plate is 0. Since 25 or more and 0.50 or less are satisfied, when a protrusion (prism) is provided on one surface of the light guide plate, there is an effect that the ratio of light emitted from the other surface of the light guide plate can be increased.

実施形態1の照明器具の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the lighting fixture of Embodiment 1. FIG. 同上の照明器具の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of a lighting fixture same as the above. 同上の照明器具の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a lighting fixture same as the above. 同上の光源の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a light source same as the above. (a)(b)同上のプリズムを示す構成図である。(A) (b) It is a block diagram which shows a prism same as the above. 同上の導光板に入射した光の経路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the path | route of the light which injected into the light-guide plate same as the above. 同上のシミュレーションのモデルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the model of a simulation same as the above. (a)(b)同上の光源の1/2指向角を示す説明図である。(A) (b) It is explanatory drawing which shows the 1/2 directivity angle of a light source same as the above. 同上の導光板から出射される光の範囲分類を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the range classification | category of the light radiate | emitted from a light guide plate same as the above. (a)(b)同上の照明器具に好ましい配光分布を示す説明図である。(A) (b) It is explanatory drawing which shows light distribution preferable for a lighting fixture same as the above. (a)(b)同上の照明器具に不適格な配光分布を示す説明図である。(A) (b) It is explanatory drawing which shows light distribution unsuitable for the lighting fixture same as the above. 同上の扁平率と出射比との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the flatness same as the above and an output ratio. 同上の1/2指向角と出射比との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between a 1/2 directivity angle same as the above, and an output ratio. 同上の扁平率と正面光の割合との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the flat rate same as the above, and the ratio of front light. 同上のシミュレーション結果に基づく配光分布の良否を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the quality of the light distribution based on the simulation result same as the above. 同上のシミュレーション結果に基づく配光分布の良否を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the quality of the light distribution based on the simulation result same as the above. 同上のシミュレーション結果に基づく配光分布の良否を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the quality of the light distribution based on the simulation result same as the above. 同上のシミュレーション結果に基づく配光分布の良否を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the quality of the light distribution based on the simulation result same as the above. (a)(b)同上の光源のみによる実際の配光分布を示す説明図である。(A) (b) It is explanatory drawing which shows actual light distribution by only the light source same as the above. (a)(b)同上の照明器具による実際の配光分布を示す説明図である。(A) (b) It is explanatory drawing which shows the actual light distribution by the lighting fixture same as the above. 同上の導光板と集光レンズとを一体形成した構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure which integrally formed the light guide plate and condensing lens same as the above. 実施形態2の照明器具の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the lighting fixture of Embodiment 2. FIG. 同上の照明器具の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of a lighting fixture same as the above. 同上の配光分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows light distribution distribution same as the above. (a)〜(f)実施形態3の照明器具の扁平率H/R毎の配光分布を示す説明図である。(A)-(f) It is explanatory drawing which shows the light distribution for every flatness H / R of the lighting fixture of Embodiment 3. FIG. 同上の2つの扁平率H/Rのプリズムを混合して用いた場合の狭角配光を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a narrow angle light distribution at the time of mixing and using the prism of two flatness ratio H / R same as the above. 同上の3つの扁平率H/Rのプリズムを混合して用いた場合の広角配光を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows wide angle light distribution at the time of mixing and using the prism of three flatness ratio H / R same as the above. (a)(b)同上の集光レンズの他の構成を示す平面図である。(A) (b) It is a top view which shows the other structure of the condensing lens same as the above. 実施形態4の照明器具の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the lighting fixture of Embodiment 4. 同上の照明器具の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of a lighting fixture same as the above. (a)(b)同上の傾斜角θ1=0°の照明器具の配光分布を示す説明図である。(A) (b) It is explanatory drawing which shows the light distribution of the lighting fixture of inclination angle (theta) 1 = 0 degree same as the above. (a)(b)同上の導電板を傾斜させた照明器具の配光分布を示す説明図である。(A) (b) It is explanatory drawing which shows the light distribution of the lighting fixture which inclined the electrically conductive board same as the above. 同上の下限傾斜角および上限傾斜角の導出方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the derivation method of a lower limit inclination angle same as the above and an upper limit inclination angle. 同上の導出した下限傾斜角および上限傾斜角を示すテーブル図である。It is a table figure which shows the lower limit inclination angle and upper limit inclination angle which were derived | led-out same as the above. 同上の傾斜角θ1の範囲を示すグラフ図である。It is a graph which shows the range of inclination-angle (theta) 1 same as the above. 同上の照明器具の別の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows another structure of the lighting fixture same as the above. 同上の傾斜角θ1の範囲を示すグラフ図である。It is a graph which shows the range of inclination-angle (theta) 1 same as the above. 同上の別の照明器具の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of another lighting fixture same as the above.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
本実施形態の照明器具は、図1〜図3に示すように、光源1、固定治具2、導光板3から構成される。
(Embodiment 1)
The lighting fixture of this embodiment is comprised from the light source 1, the fixing jig 2, and the light-guide plate 3, as shown in FIGS.

光源1は、LEDユニット11、集光レンズ12で構成される。   The light source 1 includes an LED unit 11 and a condenser lens 12.

LEDユニット11は、複数のLED素子11bを、長尺状の基板11aの表面上に実装して構成される。LED素子11bは、基板11aの長手方向に沿って等間隔で1列に配列される。   The LED unit 11 is configured by mounting a plurality of LED elements 11b on the surface of a long substrate 11a. The LED elements 11b are arranged in a line at equal intervals along the longitudinal direction of the substrate 11a.

基板11aは、固定治具2に保持される。固定治具2は、金属材料により三方を囲む形状(断面コ字状)に形成された長尺状に形成され、中央片21と、中央片21の幅方向の各側縁から同方向にそれぞれ立設した側片22,23とで構成される。基板11aは、側片22,23の間で中央片21上に配置される。中央片21は、側片22,23を設けた側とは反対側の面に放熱フィン24を形成しており、LED素子11bが発生する熱を放熱する機能を有する。そして、LEDユニット11は、電源線4を介して図示しない点灯回路から点灯電力を供給され、LED素子11bが光を発する。   The substrate 11a is held by the fixing jig 2. The fixing jig 2 is formed in a long shape formed in a shape (cross-sectional U shape) that surrounds three sides with a metal material, and the center piece 21 and each side edge in the width direction of the center piece 21 in the same direction, respectively. It is composed of standing side pieces 22 and 23. The substrate 11 a is disposed on the central piece 21 between the side pieces 22 and 23. The central piece 21 has a radiation fin 24 formed on the surface opposite to the side on which the side pieces 22 and 23 are provided, and has a function of radiating heat generated by the LED element 11b. The LED unit 11 is supplied with lighting power from a lighting circuit (not shown) via the power line 4, and the LED element 11 b emits light.

集光レンズ12は、透明樹脂やガラス等により、LEDユニット11に対向する棒体に形成されている。集光レンズ12の幅方向の断面形状は、図4に示すように、一端から他端にかけて拡径した略椀型に形成される。集光レンズ12の一端側は、略矩形の凹部12aが長手方向に形成されて、当該凹部12aの底面12bは凸レンズ状に形成される。凹部12aは、基板11a上に集光レンズ12が配置されたときにLED素子11bが収容される空間を成す。すなわち、LED素子11bが発する光は、凹部12aの底面12bおよび側面12cから集光レンズ12内に入っており、底面12bおよび側面12cが集光レンズ12の入光面を形成している。集光レンズ12の他端側は、平面状の出光面12dを形成しており、入光面から入射した光は、集光レンズ12内において反射、屈折した後に出光面12dから出射する。そして、集光レンズ12の長手方向の側面は、外側に膨らんだ曲面状の反射面12eが形成されており、反射面12eは、凹部12aの周縁から出光面12dの外縁に連続している。この反射面12eは、凹部12aの側面12cから入射した光を全反射する。この集光レンズ12は、TIR(Total InternalReflection)レンズと称されており、LEDユニット11が発する光を配光制御する機能を有するものであって、一般に光効率に優れたものである。   The condensing lens 12 is formed in the rod body which opposes the LED unit 11 with transparent resin, glass, etc. FIG. As shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the condenser lens 12 in the width direction is formed in a substantially bowl shape whose diameter is increased from one end to the other end. On one end side of the condenser lens 12, a substantially rectangular recess 12a is formed in the longitudinal direction, and a bottom surface 12b of the recess 12a is formed in a convex lens shape. The recess 12a forms a space in which the LED element 11b is accommodated when the condenser lens 12 is disposed on the substrate 11a. That is, the light emitted from the LED element 11 b enters the condenser lens 12 from the bottom surface 12 b and the side surface 12 c of the recess 12 a, and the bottom surface 12 b and the side surface 12 c form the light incident surface of the condenser lens 12. The other end side of the condenser lens 12 forms a planar light exit surface 12d, and light incident from the light entrance surface is reflected and refracted in the condenser lens 12 and then exits from the light exit surface 12d. The side surface in the longitudinal direction of the condensing lens 12 is formed with a curved reflecting surface 12e bulging outward, and the reflecting surface 12e is continuous from the periphery of the recess 12a to the outer edge of the light exit surface 12d. The reflection surface 12e totally reflects the light incident from the side surface 12c of the recess 12a. The condensing lens 12 is called a TIR (Total Internal Reflection) lens and has a function of controlling the light distribution of the light emitted from the LED unit 11, and generally has excellent light efficiency.

導光板3は、ガラスあるいはアクリル等の透光性部材を用いて矩形板状に形成される。導光板3の1つの端面31(第1の端面)には、集光レンズ12の出光面12dが対向して配置されており、集光レンズ12の反射面12eは、凹部12aの周縁から導光板3の端面31の外縁にまで至っている。そして、導光板3の端面31と集光レンズ12の出光面12dとは、互いに対向した状態で接しており、端面31には、集光レンズ12によって配光制御されたLED素子11bの光(光源1が発する光)が入射する。端面31に入射した光は、導光板3内を導光され、端面31に略直交する出射面32(第2面)および出射面33(第1面)から漏光して出射する。また、導光板3は、光源1が取り付けられた端面31に対向して端面35(第2の端面)が形成されている。   The light guide plate 3 is formed in a rectangular plate shape using a translucent member such as glass or acrylic. On one end surface 31 (first end surface) of the light guide plate 3, the light exit surface 12d of the condensing lens 12 is disposed so as to oppose, and the reflecting surface 12e of the condensing lens 12 is guided from the periphery of the recess 12a. It reaches the outer edge of the end face 31 of the optical plate 3. The end surface 31 of the light guide plate 3 and the light exit surface 12d of the condenser lens 12 are in contact with each other in a state of facing each other, and the light from the LED element 11b whose light distribution is controlled by the condenser lens 12 ( Light emitted from the light source 1 enters. The light incident on the end surface 31 is guided through the light guide plate 3 and leaks and exits from the exit surface 32 (second surface) and the exit surface 33 (first surface) substantially orthogonal to the end surface 31. The light guide plate 3 has an end surface 35 (second end surface) facing the end surface 31 to which the light source 1 is attached.

導光板3の出射面33は、端面31から入射した光を出射面32側に反射するために、複数のプリズム34が外面に形成されている。プリズム34は、インクジェット装置によって出射面33上に吐出された透光性樹脂の液滴が硬化して出射面33上に形成されており、凸曲面の突部形状となる(図5(a)(b)参照)。端面31から入射して出射面33に向かって進む光の一部は、プリズム34によって反射して出射面32から出射する。すなわち、プリズム34は、導光板3に入射した光を出射面32側に反射するために形成されている。   The exit surface 33 of the light guide plate 3 has a plurality of prisms 34 formed on the outer surface in order to reflect the light incident from the end surface 31 toward the exit surface 32 side. The prism 34 is formed on the exit surface 33 by curing the light-transmitting resin droplets discharged onto the exit surface 33 by the ink jet device, and has a convex curved protrusion shape (FIG. 5A). (See (b)). Part of the light that enters from the end face 31 and travels toward the exit surface 33 is reflected by the prism 34 and exits from the exit surface 32. That is, the prism 34 is formed to reflect the light incident on the light guide plate 3 toward the exit surface 32.

インクジェット装置を用いることによって、導光板3の製作に金型が不要となり、サイズ、種類等が異なる導光板毎に金型を作製する初期投資が不要となって、コスト削減を図ることができる。また、インクジェット装置を動作させるプログラムを変更することによって、プリズム34の印刷パターンを自在に設定できるので、デザイン性の高い印刷パターンを比較的容易に作製できる。   By using the ink jet apparatus, a mold is not required for manufacturing the light guide plate 3, and an initial investment for manufacturing a mold for each light guide plate having a different size, type, or the like is not required, and cost can be reduced. Further, since the print pattern of the prism 34 can be freely set by changing the program for operating the ink jet apparatus, a print pattern with high design can be produced relatively easily.

本実施形態の照明器具は、照明対象となる領域が存在する方向に対して出射面32を向けて設置されるため、出射面33よりも出射面32の出射光が多くなるように、集光レンズ12による配光制御、導光板3のプリズム34による光の反射制御を行う。   Since the luminaire of this embodiment is installed with the emission surface 32 facing the direction in which the region to be illuminated exists, the light is condensed so that the emitted light from the emission surface 32 is larger than the emission surface 33. Light distribution control by the lens 12 and light reflection control by the prism 34 of the light guide plate 3 are performed.

まず、図6の実線Y1,Y2に示すように、端面31から導光板3に入射した光の入射角度が浅い場合、プリズム34に向かう光はプリズム34の周縁付近に達する可能性が高く、プリズム34の周縁付近で反射した光の大部分は、出射面32側から出射する。また、図6の破線Y3に示すように、端面31から導光板3に入射した光の入射角度が深い場合、プリズム34に向かう光の大部分は、プリズム34の表面形状によって屈折して透過し、出射面33側から出射する。   First, as shown by solid lines Y1 and Y2 in FIG. 6, when the incident angle of light incident on the light guide plate 3 from the end face 31 is shallow, the light traveling toward the prism 34 is likely to reach the vicinity of the periphery of the prism 34. Most of the light reflected in the vicinity of the periphery of 34 is emitted from the emission surface 32 side. Further, as shown by the broken line Y3 in FIG. 6, when the incident angle of light incident on the light guide plate 3 from the end face 31 is deep, most of the light traveling toward the prism 34 is refracted and transmitted by the surface shape of the prism 34. The light exits from the exit surface 33 side.

そこで本実施形態では、光源1の配光分布を最適化し、さらにプリズム34の形状も最適化することによって、出射面32からの出射光を支配的にする。   Therefore, in the present embodiment, the light distribution from the light source 1 is optimized, and the shape of the prism 34 is also optimized, so that the light emitted from the light emission surface 32 is dominant.

まず、光源1の最適な配光分布、プリズム34の最適な形状を、シミュレーションによって求めた。図7は、シミュレーションに用いた照明器具のモデルである。   First, the optimal light distribution of the light source 1 and the optimal shape of the prism 34 were obtained by simulation. FIG. 7 is a model of a lighting fixture used for the simulation.

10個のLED素子11bを基板11a上に10mm間隔で配設し、アクリル製の導光板3の長さX11=100mm、幅X12=200mm、厚さX13=4mmとする。また、導光板3は、光源1が発する光が入射される端面31以外の3つの端面(端面35を含む)を、拡散反射率90%とする。また、出射面33におけるプリズム34の被覆率50%、プリズム34の半径R=30μmとする。   Ten LED elements 11b are arranged on the substrate 11a at intervals of 10 mm, and the light guide plate 3 made of acrylic has a length X11 = 100 mm, a width X12 = 200 mm, and a thickness X13 = 4 mm. In addition, the light guide plate 3 has three end faces (including the end face 35) other than the end face 31 on which light emitted from the light source 1 is incident have a diffuse reflectance of 90%. Further, the coverage of the prism 34 on the exit surface 33 is 50%, and the radius R of the prism 34 is 30 μm.

モデル化の変数として、「導光板3の厚み方向における光源1の1/2指向角θa」、「プリズム34の扁平率H/R」を用いる。   As variables for modeling, “1/2 directivity angle θa of light source 1 in the thickness direction of light guide plate 3” and “flattening ratio H / R of prism 34” are used.

導光板3の厚み方向における光源1の1/2指向角とは、導光板3の厚み方向において、光源1から出力される光の強度がピーク値の半分になる箇所間の角度のことである。図8(a)に示すように、集光レンズ12は、LEDユニット11のLED素子11bが発する光の指向角を狭めて出力している。集光レンズ12が出射する光は、集光レンズ12の指向角の略中央Z1の光強度がピーク値となる。そして、光強度が中央Z1における光強度の半分になる箇所Z2,Z3間の角度θaが、光源1の1/2指向角となる。本シミュレーションでは、導光板3の厚み方向における光源1の1/2指向角θaを変数としている。   The ½ directional angle of the light source 1 in the thickness direction of the light guide plate 3 is an angle between locations where the intensity of light output from the light source 1 is half the peak value in the thickness direction of the light guide plate 3. . As shown in FIG. 8A, the condensing lens 12 narrows and outputs the directivity angle of the light emitted from the LED element 11b of the LED unit 11. The light emitted from the condenser lens 12 has a peak value at the light intensity at the approximate center Z1 of the directivity angle of the condenser lens 12. The angle θa between the portions Z2 and Z3 at which the light intensity is half of the light intensity at the center Z1 is the 1/2 directivity angle of the light source 1. In this simulation, the 1/2 directivity angle θa of the light source 1 in the thickness direction of the light guide plate 3 is used as a variable.

なお、光源1がLEDユニット11のみで構成される(集光レンズ12を設けない)場合、図8(b)に示すように、LED素子11bの指向角の略中央Z11において、光強度がピークとなる。そして、光強度がZ11における光強度の半分になる箇所Z12,Z13間の角度θbが1/2指向角となる。一般的なランバート配光のLED素子11bを用いた場合、1/2指向角θb=120°程度になり、1/2指向角θbが広いために出射面33からの出射光が多くなる傾向になる。そこで、本実施形態では、集光レンズ12を設けることによって、LED素子11bが発する光の指向角を狭めて、1/2指向角θaを所望の値に設定している。したがって、LED素子11bに一般的なランバート配光の素子を使用した場合でも、光源1の1/2指向角θaを所望の値に設定できるので、安価、且つ高出力であるランバート配光の素子をLED素子11bに用いることができる。   When the light source 1 is composed only of the LED unit 11 (no condensing lens 12 is provided), as shown in FIG. 8B, the light intensity has a peak at substantially the center Z11 of the directivity angle of the LED element 11b. It becomes. And angle (theta) b between the places Z12 and Z13 in which light intensity becomes half of the light intensity in Z11 becomes a 1/2 directivity angle. When the LED element 11b having a general Lambert light distribution is used, the ½ directivity angle θb is about 120 °, and since the ½ directivity angle θb is wide, the outgoing light from the emission surface 33 tends to increase. Become. Therefore, in the present embodiment, by providing the condensing lens 12, the directivity angle of the light emitted from the LED element 11b is narrowed, and the 1/2 directivity angle θa is set to a desired value. Therefore, even when a general Lambertian light distribution element is used for the LED element 11b, the ½ directivity angle θa of the light source 1 can be set to a desired value, so that the Lambert light distribution element is inexpensive and has high output. Can be used for the LED element 11b.

また、プリズム34の扁平率H/Rとは、プリズム34の高さHと、プリズム34が出射面33と接する箇所の半径Rとの比である(図5(b)参照)。プリズム34が高さ方向につぶれた形状であるほど、この扁平率H/Rの値は小さくなる。   The flatness ratio H / R of the prism 34 is a ratio between the height H of the prism 34 and the radius R of the portion where the prism 34 is in contact with the emission surface 33 (see FIG. 5B). The flattened shape H / R becomes smaller as the prism 34 is more crushed in the height direction.

導光板3を用いた照明器具は、プリズム34を設けていない出射面32を照射エリア(照明対象)に向けて配置される。この場合、照明器具の配光分布は、プリズム34を設けていない出射面32から照射される前面光の光量を多くし、プリズム34を設けた出射面33から照射される背面光の光量を少なくするほうが望ましい。   The lighting fixture using the light guide plate 3 is arranged with the emission surface 32 not provided with the prism 34 facing the irradiation area (illumination target). In this case, the light distribution of the luminaire is such that the amount of front light irradiated from the exit surface 32 not provided with the prism 34 is increased, and the amount of back light irradiated from the exit surface 33 provided with the prism 34 is decreased. It is better to do this.

そこで、光源1の1/2指向角θa、プリズム34の扁平率H/Rを変数としたシミュレーションによって、導光板3の配光分布、導光板3の前面光I1と背面光I2との比である出射比I1/I2を導出した。なお、導光板3の前面光I1は、出射面32から導光板3外へ出射する光であり、導光板3の背面光I2は、出射面33から導光板3外へ出射する光である。すなわち、前面光I1は、図9に示すように、導光板3の前面方向(出射面32が面する方向)に対して指向角180°の範囲内に出射される光である。また、背面光I2は、図9に示すように、導光板3の背面方向(出射面33が面する方向)に対して指向角180°の範囲内に出射される光である。そして、出射比I1/I2が大きいほど、出射面32からの出射光が支配的になり、照明器具としての配光分布が好ましいものになる。   Therefore, by simulation using the 1/2 directivity angle θa of the light source 1 and the flatness ratio H / R of the prism 34 as variables, the light distribution of the light guide plate 3 and the ratio of the front light I1 and the back light I2 of the light guide plate 3 are obtained. A certain output ratio I1 / I2 was derived. The front light I1 of the light guide plate 3 is light emitted from the light emission surface 32 to the outside of the light guide plate 3, and the back light I2 of the light guide plate 3 is light emitted from the light emission surface 33 to the outside of the light guide plate 3. That is, as shown in FIG. 9, the front light I <b> 1 is light emitted within a range of a directivity angle of 180 ° with respect to the front direction of the light guide plate 3 (the direction in which the emission surface 32 faces). Further, as shown in FIG. 9, the back light I2 is light emitted within a range of a directivity angle of 180 ° with respect to the back direction of the light guide plate 3 (the direction in which the light emission surface 33 faces). And, as the emission ratio I1 / I2 is larger, the emitted light from the emission surface 32 becomes dominant, and the light distribution as a lighting fixture becomes preferable.

さらに、図9に示すように、前面光I1を、出射面32に対して深い出射角度で正面方向に出射する正面光I11、出射面32に対して浅い出射角度で斜め方向に出射する側光I12に分ける。正面光I11は、前面光I1のうち、出射面32の前面方向に対して指向角120°の範囲内に出射される光である。側光I12は、前面光I1のうち、出射面32の前面方向に対して指向角120°の範囲外に出射される光である。そして、前面光I1に含まれる正面光I11の割合が大きいほど、照明器具としての配光分布が好ましいものになる。   Furthermore, as shown in FIG. 9, the front light I1 is emitted in the front direction at a deep emission angle with respect to the emission surface 32, and the side light is emitted in the oblique direction at a shallow emission angle with respect to the emission surface 32. Divide into I12. The front light I11 is light emitted from the front light I1 within a range of a directivity angle of 120 ° with respect to the front direction of the emission surface 32. The side light I12 is light that is emitted out of the range of the directivity angle of 120 ° with respect to the front direction of the emission surface 32 in the front light I1. And the light distribution distribution as a lighting fixture becomes preferable, so that the ratio of the front light I11 contained in the front light I1 is large.

図10(a)(b)は、1/2指向角θa=60°、扁平率H/R=0.36の条件下における導光板3の長さ方向(X11の両端方向)から見た配光分布のシミュレーション結果である。具体的に、図10(a)は配光分布のシミュレーション結果である配光曲線図であり、図10(b)は配光分布のシミュレーション結果の概念図である。なお、図10(a)において、各同心円の数値(0.2〜1.0)は光度の相対値であり、以降、他の配光曲線図についても同様である。この場合、前面光I1と背面光I2との比である出射比I1/I2が大きく、前面光I1(出射面32からの出射光)が支配的になる。また、前面光I1のうち、正面光I11は側光I12に比べて大きくなる。したがって、照明器具として好ましい配光分布となっている。   10 (a) and 10 (b) show the arrangements seen from the length direction of the light guide plate 3 (both directions of X11) under the conditions of 1/2 directivity angle θa = 60 ° and flatness H / R = 0.36. It is a simulation result of light distribution. Specifically, FIG. 10A is a light distribution curve diagram that is a simulation result of the light distribution, and FIG. 10B is a conceptual diagram of the simulation result of the light distribution. In FIG. 10A, the numerical values (0.2 to 1.0) of the concentric circles are relative values of luminous intensity, and the same applies to other light distribution curve diagrams. In this case, the emission ratio I1 / I2, which is the ratio between the front light I1 and the back light I2, is large, and the front light I1 (the light emitted from the output surface 32) becomes dominant. Further, of the front light I1, the front light I11 is larger than the side light I12. Therefore, the light distribution is preferable as a lighting fixture.

次に、図11(a)(b)は、1/2指向角θa=120°、扁平率H/R=0.24の条件下における導光板3の長さ方向(X11の両端方向)から見た配光分布のシミュレーション結果である。具体的に、図11(a)は配光分布のシミュレーション結果である配光曲線図であり、図11(b)は配光分布のシミュレーション結果の概念図である。この場合、前面光I1と背面光I2との比である出射比I1/I2が小さく、背面光I2(出射面33からの出射光)が支配的になる。また、前面光I1のうち、側光I12が正面光I11に比べて大きくなる。したがって、照明器具として不適当な配光分布となっている。   Next, FIGS. 11 (a) and 11 (b) are from the length direction of the light guide plate 3 (directions of both ends of X11) under the conditions of 1/2 directivity angle θa = 120 ° and flatness H / R = 0.24. It is the simulation result of the observed light distribution. Specifically, FIG. 11A is a light distribution curve diagram that is a simulation result of the light distribution, and FIG. 11B is a conceptual diagram of the simulation result of the light distribution. In this case, the emission ratio I1 / I2, which is the ratio between the front light I1 and the back light I2, is small, and the back light I2 (the light emitted from the output surface 33) becomes dominant. Further, in the front light I1, the side light I12 is larger than the front light I11. Therefore, the light distribution is inappropriate for a lighting fixture.

図12、図13は、シミュレーション結果を示すグラフである。   12 and 13 are graphs showing simulation results.

まず、図12は、横軸にプリズム34の扁平率H/Rをとり、縦軸に導光板3の前面光I1と背面光I2との比である出射比I1/I2をとる。なお、図12中において、◆:1/2指向角θa≧70°、■:1/2指向角θa=60°、▲:1/2指向角θa=40°、×:1/2指向角θa=20°の各データを示す。図12において、1/2指向角θaが70°以上である場合、プリズム34の扁平率H/Rの全範囲に亘って、出射比I1/I2が小さい(前面光I1が少ない)。一方、1/2指向角θaが60°以下である場合、プリズム34の扁平率H/Rが、0.25以上、0.50以下の範囲内にあれば、出射比I1/I2が向上して、出射面32からの出射光が支配的になる。   First, in FIG. 12, the horizontal axis represents the flatness ratio H / R of the prism 34, and the vertical axis represents the emission ratio I1 / I2 which is the ratio of the front light I1 and the back light I2 of the light guide plate 3. In FIG. 12, ◆: 1/2 directivity angle θa ≧ 70 °, ■: 1/2 directivity angle θa = 60 °, ▲: 1/2 directivity angle θa = 40 °, x: 1/2 directivity angle Each data of θa = 20 ° is shown. In FIG. 12, when the 1/2 directivity angle θa is 70 ° or more, the emission ratio I1 / I2 is small (front light I1 is small) over the entire range of the flatness ratio H / R of the prism 34. On the other hand, when the 1/2 directivity angle θa is 60 ° or less, the emission ratio I1 / I2 is improved if the flatness ratio H / R of the prism 34 is in the range of 0.25 or more and 0.50 or less. Thus, the outgoing light from the outgoing surface 32 becomes dominant.

また、図13は、横軸に導光板3の厚み方向における1/2指向角θaをとり、縦軸に出射比I1/I2をとる。なお、図13中において、◆:プリズム34の扁平率H/Rが0.25未満、■:プリズム34の扁平率H/Rが0.25以上、0.35未満、▲:プリズム34の扁平率H/Rが0.35以上、0.45未満、×:プリズム34の扁平率H/Rが0.45以上、0.50以下 の各データを示す。図13において、プリズム34の扁平率H/Rが0.25未満である場合、1/2指向角θaの全範囲に亘って、出射比I1/I2は小さくなる(前面光I1が少ない)。また、プリズム34の扁平率H/Rが0.25以上、0.50未満である場合、1/2指向角θaが70°以上の範囲で、出射比I1/I2は比較的小さい値を維持している。しかしながら、プリズム34の扁平率H/Rが0.25以上、0.50以下である場合、1/2指向角θaが60°以下になると、出射比I1/I2は、1/2指向角θaが小さくなるにつれて増加し、出射面32からの出射光が支配的になる。   In FIG. 13, the horizontal axis represents the 1/2 directivity angle θa in the thickness direction of the light guide plate 3, and the vertical axis represents the emission ratio I1 / I2. In FIG. 13, ♦: the flatness ratio H / R of the prism 34 is less than 0.25, ■: the flatness ratio H / R of the prism 34 is 0.25 or more and less than 0.35, and ▲: the flatness of the prism 34 The ratio H / R is 0.35 or more and less than 0.45, and X: the flatness ratio H / R of the prism 34 is 0.45 or more and 0.50 or less. In FIG. 13, when the flatness ratio H / R of the prism 34 is less than 0.25, the emission ratio I1 / I2 is small (the front light I1 is small) over the entire range of the 1/2 directivity angle θa. Further, when the flatness ratio H / R of the prism 34 is 0.25 or more and less than 0.50, the emission ratio I1 / I2 is kept relatively small in the range where the ½ directivity angle θa is 70 ° or more. doing. However, when the flatness ratio H / R of the prism 34 is not less than 0.25 and not more than 0.50, when the 1/2 directivity angle θa is 60 ° or less, the output ratio I1 / I2 is equal to the 1/2 directivity angle θa. As the value becomes smaller, the light emitted from the light emission surface 32 becomes dominant.

図12、図13のシミュレーション結果より、導光板3の厚み方向における1/2指向角θaが60°以下であり、プリズム34の扁平率H/Rが0.25以上、0.50以下を満たせば、出射面32からの出射光が支配的になることがわかる。したがって、導光板3の厚み方向における1/2指向角θaが60°以下、プリズム34の扁平率H/Rが0.25以上、0.50以下であれば、照明器具としての配光分布が好ましいものになる。   From the simulation results of FIGS. 12 and 13, the 1/2 directivity angle θa in the thickness direction of the light guide plate 3 is 60 ° or less, and the flatness ratio H / R of the prism 34 is 0.25 or more and 0.50 or less. Thus, it can be seen that the light emitted from the light exit surface 32 becomes dominant. Therefore, if the ½ directivity angle θa in the thickness direction of the light guide plate 3 is 60 ° or less and the flatness ratio H / R of the prism 34 is 0.25 or more and 0.50 or less, the light distribution as a lighting fixture is It will be preferable.

次に、図14は、横軸にプリズム34の扁平率H/Rをとり、縦軸に前面光I1における正面光I11の割合をとる。なお、図14中において、◆:導光板3の厚み方向における1/2指向角θa≧70°、■:1/2指向角θa=60°、▲:1/2指向角θa=40°、○:1/2指向角θa=20° の各データを示す。そして、導光板3の厚み方向における1/2指向角θaが60°以下、プリズム34の扁平率H/Rが0.26以上、0.44以下を満たせば、前面光I1における正面光I11の割合が50%以上となって、正面光I11の光量を増大させることができる。   Next, in FIG. 14, the horizontal axis indicates the flatness ratio H / R of the prism 34, and the vertical axis indicates the ratio of the front light I11 in the front light I1. In FIG. 14, ♦: 1/2 directivity angle θa ≧ 70 ° in the thickness direction of the light guide plate 3, ■: 1/2 directivity angle θa = 60 °, ▲: 1/2 directivity angle θa = 40 °, ○: Each data of 1/2 directivity angle θa = 20 ° is shown. When the ½ directivity angle θa in the thickness direction of the light guide plate 3 is 60 ° or less and the flatness H / R of the prism 34 is 0.26 or more and 0.44 or less, the front light I11 in the front light I1 is The ratio is 50% or more, and the amount of front light I11 can be increased.

また、現実的には、集光レンズ12の生産性、集光レンズ12の精度ばらつき、導光板3の配光分布(正面光I11の比率)を考慮すると、30°≦1/2指向角θa≦60°、0.30≦扁平率H/R≦0.40に設定することが好ましい。   In reality, in consideration of the productivity of the condenser lens 12, the accuracy variation of the condenser lens 12, and the light distribution of the light guide plate 3 (ratio of the front light I11), 30 ° ≦ ½ directivity angle θa. It is preferable to set ≦ 60 °, 0.30 ≦ flattening ratio H / R ≦ 0.40.

そして、図15〜図18は、導光板3の厚み方向における光源1の1/2指向角θa、プリズム34の扁平率H/Rを変数としたシミュレーション結果に基づいて、導光板3の配光分布の良否を判断した結果を表している。   15 to 18 show the light distribution of the light guide plate 3 based on simulation results using the 1/2 directivity angle θa of the light source 1 in the thickness direction of the light guide plate 3 and the flatness ratio H / R of the prism 34 as variables. The result of judging the quality of the distribution is shown.

まず、図15は、導光板3の厚み方向における光源1の1/2指向角θa、プリズム34の扁平率H/Rが「θa≦60°、0.25≦H/R≦0.50」となる領域S1を示す。この領域S1における光源1の1/2指向角θa、プリズム34の扁平率H/Rを満たすことによって、出射面32からの出射光が支配的になって、照明器具としての配光分布が好ましいものになる。すなわち、1/2指向角θa、扁平率H/Rを領域S1内に設定することによって、導光板3の出射面33にプリズム34を設けた場合に、導光板3の出射面32から出射される光の比率(光量)を高めることができる。   First, in FIG. 15, the 1/2 directivity angle θa of the light source 1 in the thickness direction of the light guide plate 3 and the flatness ratio H / R of the prism 34 are “θa ≦ 60 °, 0.25 ≦ H / R ≦ 0.50”. A region S1 is shown. By satisfying the ½ directivity angle θa of the light source 1 and the flatness H / R of the prism 34 in this region S1, the light emitted from the light emission surface 32 becomes dominant, and the light distribution as a lighting fixture is preferable. Become a thing. That is, when the prism 34 is provided on the exit surface 33 of the light guide plate 3 by setting the 1/2 directivity angle θa and the flatness ratio H / R within the region S1, the light is emitted from the exit surface 32 of the light guide plate 3. The ratio (light quantity) of light to be increased can be increased.

次に、図16は、導光板3の厚み方向における光源1の1/2指向角θa、プリズム34の扁平率H/Rが「θa≦60°、0.26≦H/R≦0.44」となる領域S2を示す。この領域S2は、前面光I1における正面光I11の割合を50%以上に維持することができ、照明器具としての配光分布がより好ましいものになる。   Next, FIG. 16 shows that the 1/2 directivity angle θa of the light source 1 in the thickness direction of the light guide plate 3 and the flatness H / R of the prism 34 are “θa ≦ 60 °, 0.26 ≦ H / R ≦ 0.44. A region S2 that becomes “ In this region S2, the ratio of the front light I11 in the front light I1 can be maintained at 50% or more, and the light distribution as a lighting fixture becomes more preferable.

次に、図17は、導光板3の厚み方向における光源1の1/2指向角θa、プリズム34の扁平率H/Rが「30°≦θa≦60°、0.30≦H/R≦0.40」となる領域S3を示す。この領域S3における光源1の1/2指向角θa、プリズム34の扁平率H/Rは、集光レンズ12の生産性、集光レンズ12の精度ばらつき、導光板3の配光分布(正面光I11の比率)を考慮して、領域S2内で現実的に実現可能と思われる範囲である。すなわち、1/2指向角θa、扁平率H/Rを領域S3内に設定することによって、照明器具としての配光分布をより好ましく制御することができる集光レンズ12およびプリズム34を容易に実現することができる。   Next, FIG. 17 shows that the 1/2 directivity angle θa of the light source 1 in the thickness direction of the light guide plate 3 and the flatness H / R of the prism 34 are “30 ° ≦ θa ≦ 60 °, 0.30 ≦ H / R ≦ A region S3 that is 0.40 "is shown. In this region S3, the ½ directivity angle θa of the light source 1 and the flatness ratio H / R of the prism 34 are the productivity of the condenser lens 12, the accuracy variation of the condenser lens 12, the light distribution of the light guide plate 3 (front light). In consideration of the ratio of I11), this is a range that can be practically realized in the region S2. That is, by setting the 1/2 directivity angle θa and the flatness ratio H / R in the region S3, the condenser lens 12 and the prism 34 that can more preferably control the light distribution as a lighting fixture can be easily realized. can do.

次に、図18は、導光板3の厚み方向における光源1の1/2指向角θa、プリズム34の扁平率H/Rが「θa≦60°、H/R≦0.24」および「60°<θa」となる領域S4を示す。この領域S4における光源1の1/2指向角θa、プリズム34の扁平率H/Rは、出射面32からの出射光が支配的になるように配光制御することに対して効果が小さい領域である。   Next, FIG. 18 shows that the 1/2 directivity angle θa of the light source 1 in the thickness direction of the light guide plate 3 and the flatness ratio H / R of the prism 34 are “θa ≦ 60 °, H / R ≦ 0.24” and “60. The region S4 where “° <θa” is shown. In this region S4, the ½ directivity angle θa of the light source 1 and the flatness ratio H / R of the prism 34 are regions that have little effect on the light distribution control so that the emitted light from the emission surface 32 becomes dominant. It is.

図19、図20は、図1〜図3に示す照明器具を用いた実際の配光分布を示す。具体的に、図19(a)は、図1〜図3に示す照明器具から導光板3を取り外した状態の断面図であり、図19(b)は、図19(a)の状態における配光曲線図である。また、図20(a)は、図1〜図3に示す照明器具の断面図であり、図20(b)は、図20(a)の状態における配光曲線図である。   19 and 20 show actual light distributions using the lighting fixtures shown in FIGS. Specifically, FIG. 19A is a cross-sectional view of the lighting apparatus shown in FIGS. 1 to 3 with the light guide plate 3 removed, and FIG. 19B is an arrangement in the state of FIG. FIG. Moreover, Fig.20 (a) is sectional drawing of the lighting fixture shown in FIGS. 1-3, FIG.20 (b) is a light distribution curve figure in the state of Fig.20 (a).

なお、導光板3の長さX1=600mm、幅X2=200mmである。また、光源1は、120個のLED素子11bを基板11a上に5mm間隔で配設している。また、LED素子11bのサイズは、3mm×1.4mm×0.6mmとする。また、プリズム34の半径R=30μm、プリズム34の扁平率H/Rは、0.25以上、0.50以下の値、出射面33におけるプリズム34の被覆率45%とする。また、集光レンズ12が出射する光の1/2指向角θaは約35°とする。また、導光板3の端面31を除く他の3つの端面(端面35を含む)には、反射係数が高い白色テープ5を貼るものとする。また、光源1の入力電力は、約30Wとする。   The light guide plate 3 has a length X1 = 600 mm and a width X2 = 200 mm. In the light source 1, 120 LED elements 11b are arranged on the substrate 11a at intervals of 5 mm. The size of the LED element 11b is 3 mm × 1.4 mm × 0.6 mm. The radius R of the prism 34 is 30 μm, the flatness H / R of the prism 34 is 0.25 or more and 0.50 or less, and the coverage ratio of the prism 34 on the exit surface 33 is 45%. The 1/2 directivity angle θa of the light emitted from the condenser lens 12 is about 35 °. Further, the white tape 5 having a high reflection coefficient is pasted on the other three end surfaces (including the end surface 35) except for the end surface 31 of the light guide plate 3. The input power of the light source 1 is about 30W.

図19は、導光板3を取り外して、光源1のみによる配光分布を示す。この場合の配光分布は、指向角が約35°となって、前面側および背面側の両方に略均等に光I3が照射される。   FIG. 19 shows the light distribution by only the light source 1 with the light guide plate 3 removed. In this case, the light distribution is such that the directivity angle is about 35 °, and the light I3 is irradiated almost uniformly on both the front side and the back side.

図20は、光源1に導光板3を取り付けた場合の配光分布を示す。集光レンズ12は、導光板3の厚み方向における1/2指向角θaが60°以下となるようにLED素子11bが発した光を配光制御する。また、プリズム34の扁平率H/Rは、0.25≦H/R≦0.50の範囲内に設定されている。この場合の配光分布は、前面光I1が背面光I2に比べて多く、前面光I1(出射面32からの出射光)が支配的になるように配光制御される。なお、導光板3の端面31に対向する端面35には反射係数が高い白色テープ5を貼っており、光源1の後方領域U1は、白色テープ5による反射光によって光が照射されている。   FIG. 20 shows a light distribution when the light guide plate 3 is attached to the light source 1. The condenser lens 12 controls the light distribution of the light emitted from the LED element 11b so that the ½ directivity angle θa in the thickness direction of the light guide plate 3 is 60 ° or less. Further, the flatness ratio H / R of the prism 34 is set in a range of 0.25 ≦ H / R ≦ 0.50. In this case, the light distribution is controlled such that the front light I1 is larger than the back light I2, and the front light I1 (light emitted from the light emission surface 32) is dominant. In addition, the white tape 5 with a high reflection coefficient is stuck on the end surface 35 facing the end surface 31 of the light guide plate 3, and the rear region U <b> 1 of the light source 1 is irradiated with light reflected by the white tape 5.

上述のように、照明器具は、板状の透光性部材で形成されて、光を出射する出射面として互いに対向する出射面33(第1面)および出射面32(第2面)を有する導光板3を備える。さらに、照明器具は、導光板3の出射面33に配設された透光性樹脂からなる凸曲面の突部をプリズム34として備える。さらに、照明器具は、導光板3の厚み方向に沿った端面31に対して光を入射する光源1を備える。そして、光源1から出力される光の強度がピーク値の半分になる箇所間の角度である1/2指向角θaが、導光板3の厚み方向において60°以下である。さらに、プリズム34の高さHとプリズム34が導光板3の出射面33と接する箇所の半径Rとの比H/Rが、0.25以上、0.50以下を満たす。   As described above, the luminaire is formed of a plate-like translucent member, and has an emission surface 33 (first surface) and an emission surface 32 (second surface) that face each other as an emission surface that emits light. A light guide plate 3 is provided. Further, the luminaire includes a convex curved protrusion made of a translucent resin disposed on the light exit surface 33 of the light guide plate 3 as a prism 34. Furthermore, the lighting fixture includes a light source 1 that makes light incident on an end surface 31 along the thickness direction of the light guide plate 3. The ½ directivity angle θa, which is an angle between portions where the intensity of light output from the light source 1 becomes half of the peak value, is 60 ° or less in the thickness direction of the light guide plate 3. Further, the ratio H / R between the height H of the prism 34 and the radius R of the portion where the prism 34 is in contact with the emission surface 33 of the light guide plate 3 satisfies 0.25 or more and 0.50 or less.

また、図21に示すように、アクリル製の集光レンズ12を、アクリル製の導光板3の端面31に一体形成してもよい。この場合、集光レンズ12と導光板3の端面31との間に空気層が介在していないので、集光レンズ12と導光板3の端面31との界面におけるエネルギーロス(光の損失)が抑制される。なお、集光レンズ12は、導光板3の端面31に、透光性の接着剤等によって取り付けられる構成であってもよい。すなわち、集光レンズ12は、導光板3の端面31に設けられることが好ましい。   In addition, as shown in FIG. 21, the acrylic condenser lens 12 may be integrally formed on the end surface 31 of the acrylic light guide plate 3. In this case, since an air layer is not interposed between the condensing lens 12 and the end surface 31 of the light guide plate 3, energy loss (loss of light) at the interface between the condensing lens 12 and the end surface 31 of the light guide plate 3 is reduced. It is suppressed. The condensing lens 12 may be configured to be attached to the end surface 31 of the light guide plate 3 with a translucent adhesive or the like. That is, the condenser lens 12 is preferably provided on the end surface 31 of the light guide plate 3.

(実施形態2)
本実施形態の照明器具の構成を、図22、図23に示す。
(Embodiment 2)
The structure of the lighting fixture of this embodiment is shown in FIG. 22, FIG.

本照明器具は、矩形函状の筐体6内に2つの光源1(光源1A,1Bと称す)を収納しており(図23参照)、光源1A,1Bは、筐体6の互いに対向する面から、互いに逆方向に光を出力する。そして、光源1Aと導光板3Aとが対をなし、光源1Bと導光板3Bとが対をなして、筐体6の互いに対向する面には導光板3(導光板3A,3Bと称す)がそれぞれ設けられている。この照明器具は、筐体6に取り付けたワイヤ7によって天井から吊り下げられるペンダント型の照明器具である。なお、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。   This luminaire houses two light sources 1 (referred to as light sources 1A and 1B) in a rectangular box-shaped casing 6 (see FIG. 23), and the light sources 1A and 1B oppose each other on the casing 6. Light is output in opposite directions from the surface. The light source 1A and the light guide plate 3A make a pair, the light source 1B and the light guide plate 3B make a pair, and the light guide plate 3 (referred to as light guide plates 3A and 3B) is provided on the mutually opposing surfaces of the housing 6. Each is provided. This lighting fixture is a pendant type lighting fixture that is suspended from the ceiling by a wire 7 attached to the housing 6. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted.

そして、シミュレーションによって求めた照明器具の配光分布(導光板3の長さ方向(X21の両端方向)から見た配光曲線図)を図24に示す。なお、このシミュレーションに用いた照明器具のモデルとして、導光板3A,3Bの長さX21=600mm、照明器具の幅X22=400mm、導光板3A,3Bの厚さX23=4mmとした。また、光源1A,1Bは、120個のLED素子11bを基板11a上に5mm間隔で配設している。また、LED素子11bのサイズは、3mm×1.4mm×0.6mmとする。また、プリズム34の半径R=30μm、プリズム34の扁平率H/Rは、0.25以上、0.50以下の値、導光板3A,3Bの各出射面33におけるプリズム34の被覆率45%とする。また、集光レンズ12が出射する光の1/2指向角θaは約35°とする。また、導光板3A,3Bにおいて、光源1A,1Bが取り付けられる端面31を除く他の3つの端面(端面35を含む)には、反射係数が高い白色テープを貼るものとする。また、光源1A,1Bの各入力電力の和は、約60Wとする。   And the light distribution of the lighting fixture calculated | required by simulation (The light distribution curve figure seen from the length direction (the both ends direction of X21) of the light-guide plate 3) is shown in FIG. In addition, as a model of the lighting fixture used for this simulation, the length X21 = 600 mm of the light guide plates 3A, 3B, the width X22 = 400 mm of the lighting fixture, and the thickness X23 = 4 mm of the light guide plates 3A, 3B were used. In the light sources 1A and 1B, 120 LED elements 11b are arranged on the substrate 11a at intervals of 5 mm. The size of the LED element 11b is 3 mm × 1.4 mm × 0.6 mm. Further, the radius R of the prism 34 is 30 μm, the flattening ratio H / R of the prism 34 is a value of 0.25 or more and 0.50 or less, and the coverage ratio of the prism 34 on each of the light exit surfaces 33 of the light guide plates 3A and 3B is 45%. And The 1/2 directivity angle θa of the light emitted from the condenser lens 12 is about 35 °. In the light guide plates 3A and 3B, white tape having a high reflection coefficient is pasted on the other three end surfaces (including the end surface 35) other than the end surface 31 to which the light sources 1A and 1B are attached. The sum of the input powers of the light sources 1A and 1B is about 60W.

この照明器具の配光分布は、図24に示すように、導光板3Aの前面光I1A、導光板3Bの前面光I1Bが広い範囲に亘って下方に照射されるブロードな配光となっている。また、導光板3Aの背面光I2A、導光板3Bの背面光I2Bが広い範囲に亘って上方に照射されており、天井を広く照らす配光になっている。   As shown in FIG. 24, the light distribution of this lighting fixture is a broad light distribution in which the front light I1A of the light guide plate 3A and the front light I1B of the light guide plate 3B are irradiated downward over a wide range. . Further, the back light I2A of the light guide plate 3A and the back light I2B of the light guide plate 3B are irradiated upward over a wide range, and light distribution illuminates the ceiling widely.

通常、導光板を用いた照明器具の場合、導光板に光拡散シート、反射板などを用いて配光制御等を行う。しかしながら、本照明器具は、集光レンズ12の特性およびプリズム34の形状を実施形態1と同様に設定することによって、光拡散シートおよび反射板が不要となるので、導光板3A,3Bの高い透光性によって、装飾性に優れたもの(特に未点灯時)となる。   Usually, in the case of a lighting fixture using a light guide plate, light distribution control or the like is performed using a light diffusion sheet, a reflection plate, or the like for the light guide plate. However, in this lighting fixture, the light diffusing sheet and the reflecting plate are not required by setting the characteristics of the condenser lens 12 and the shape of the prism 34 in the same manner as in the first embodiment. Due to the light property, it has excellent decorativeness (especially when not lit).

(実施形態3)
本実施形態の照明器具は、実施形態2と同様に図22,図23に示す構成を備える。但し、本照明器具は、照明器具の幅X22=200mmとする。他の構成は実施形態2と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
(Embodiment 3)
The lighting fixture of this embodiment is provided with the structure shown to FIG. 22, FIG. 23 similarly to Embodiment 2. FIG. However, this lighting fixture has a lighting fixture width X22 = 200 mm. Other configurations are the same as those of the second embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

そして、本照明器具は、扁平率H/Rが互いに異なる複数のプリズム34を混合して用いることによって、照明器具の種類に適した配光設計を行うものであり、以下にシミュレーション結果を示す。   And this lighting fixture performs the light distribution design suitable for the kind of lighting fixture by mixing and using the some prism 34 from which flatness H / R mutually differs, and shows a simulation result below.

プリズム34は、その扁平率H/R=「0.40」,「0.38」,「0.36」,「0.34」,「0.32」,「0.30」毎に、プリズム34a,34b,34c,34d,34e,34fの符号を付す。プリズム34a,34b,34c,34d,34e,34fをそれぞれ用いた場合の照明器具の各配光分布(導光板3の長さ方向(X21の両端方向)から見た配光曲線図)を、図25(a)〜(f)に示す。扁平率H/Rが高いほど、導光板3Aの前面光I1Aによる配光範囲と、導光板3Bの前面光I1Bによる配光範囲とが互いに近付く。また、扁平率H/Rが低いほど、導光板3Aの前面光I1Aによる配光範囲と、導光板3Bの前面光I1Bによる配光範囲とが互いに離れる。   The prism 34 has a flatness ratio H / R = “0.40”, “0.38”, “0.36”, “0.34”, “0.32”, and “0.30”. Reference numerals 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, and 34f are given. Each light distribution of the lighting fixture when using the prisms 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f (light distribution curve diagram viewed from the length direction of the light guide plate 3 (both ends of X21)) 25 (a) to (f). As the flatness ratio H / R is higher, the light distribution range by the front light I1A of the light guide plate 3A and the light distribution range by the front light I1B of the light guide plate 3B are closer to each other. Further, as the flatness ratio H / R is lower, the light distribution range by the front light I1A of the light guide plate 3A and the light distribution range by the front light I1B of the light guide plate 3B are separated from each other.

そして、扁平率H/R=0.40のプリズム34aと、扁平率H/R=0.38のプリズム34bとを混合して用いることによって、図26に示す狭角配光を実現できる。図26は、プリズム34aとプリズム34bとを混合して用いた場合の照明器具の配光分布(導光板3の長さ方向(X21の両端方向)から見た配光曲線図)を示す。なお、扁平率H/R=0.40のプリズム34aの混合比率80%、扁平率H/R=0.38のプリズム34bの混合比率20%としている。図26に示す配光分布は、導光板3Aの前面光I1Aおよび導光板3Bの前面光I1Bによる各配光範囲が、照明器具下方の比較的狭い範囲に収まり、狭角配光を実現している。さらに、導光板3Aの背面光I2Aおよび導光板3Bの背面光I2Bによる各配光範囲も、照明器具上方の比較的狭い範囲に収まり、狭角配光を実現している。   Then, by using a mixture of the prism 34a having a flat rate H / R = 0.40 and the prism 34b having a flat rate H / R = 0.38, the narrow-angle light distribution shown in FIG. 26 can be realized. FIG. 26 shows a light distribution of a lighting fixture (a light distribution curve diagram viewed from the length direction of the light guide plate 3 (both ends of X21)) when the prism 34a and the prism 34b are mixed and used. Note that the mixing ratio of the prism 34a with a flatness ratio H / R = 0.40 is 80%, and the mixing ratio of the prism 34b with a flatness ratio H / R = 0.38 is 20%. In the light distribution shown in FIG. 26, each light distribution range by the front light I1A of the light guide plate 3A and the front light I1B of the light guide plate 3B is within a relatively narrow range below the luminaire, realizing a narrow angle light distribution. Yes. Furthermore, each light distribution range by the back light I2A of the light guide plate 3A and the back light I2B of the light guide plate 3B is also within a relatively narrow range above the luminaire, thereby realizing a narrow angle light distribution.

また、扁平率H/R=0.40のプリズム34aと、扁平率H/R=0.38のプリズム34bと、扁平率H/R=0.30のプリズム34fとを混合して用いることによって、図27に示す広角配光を実現できる。図27は、プリズム34aとプリズム34bとプリズム34fとを混合して用いた場合の照明器具の配光分布(導光板3の長さ方向(X21の両端方向)から見た配光曲線図)を示す。なお、扁平率H/R=0.40のプリズム34aの混合比率70%、扁平率H/R=0.38のプリズム34bの混合比率10%、扁平率H/R=0.30のプリズム34fの混合比率20%としている。図27に示す配光分布は、導光板3Aの前面光I1Aおよび導光板3Bの前面光I1Bによる各配光範囲が、照明器具下方の比較的広い範囲に拡がり、広角配光を実現している。さらに、導光板3Aの背面光I2Aおよび導光板3Bの背面光I2Bによる各配光範囲も、照明器具上方の比較的広い範囲に拡がり、広角配光を実現している。   Further, a prism 34a having an aspect ratio H / R = 0.40, a prism 34b having an aspect ratio H / R = 0.38, and a prism 34f having an aspect ratio H / R = 0.30 are mixed and used. The wide-angle light distribution shown in FIG. 27 can be realized. FIG. 27 shows a light distribution of a lighting fixture (light distribution curve diagram viewed from the length direction of the light guide plate 3 (both ends of X21)) when the prism 34a, the prism 34b, and the prism 34f are mixed. Show. It is to be noted that the mixing ratio of the prism 34a having an aspect ratio H / R = 0.40 is 70%, the mixing ratio of the prism 34b having an aspect ratio H / R = 0.38 is 10%, and the prism 34f having an aspect ratio H / R = 0.30. The mixing ratio is 20%. In the light distribution shown in FIG. 27, each light distribution range by the front light I1A of the light guide plate 3A and the front light I1B of the light guide plate 3B extends to a relatively wide range below the luminaire, thereby realizing wide-angle light distribution. . Furthermore, each light distribution range by the back light I2A of the light guide plate 3A and the back light I2B of the light guide plate 3B is also expanded to a relatively wide range above the lighting fixture, thereby realizing a wide angle light distribution.

(実施形態4)
本実施形態の照明器具の構成を、図29、図30に示す。基本構成は、実施形態2と同様であるが、導光板3A,3Bを傾斜させている点が実施形態2とは異なり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
(Embodiment 4)
The structure of the lighting fixture of this embodiment is shown in FIG. 29, FIG. The basic configuration is the same as that of the second embodiment, but is different from the second embodiment in that the light guide plates 3A and 3B are inclined, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施形態の照明器具は、天井101から吊り下げるペンダント型の照明器具である。そして、導光板3A,3Bの出射面32から下方に出射される光は床面100を照射し、出射面33から上方に出射される光は天井101を照射する(図30参照)。すなわち、出射面32は、床面100を照射面とし、出射面33は、天井101を照射面とする。   The lighting fixture of the present embodiment is a pendant type lighting fixture suspended from the ceiling 101. And the light radiate | emitted below from the output surface 32 of light-guide plate 3A, 3B irradiates the floor surface 100, and the light radiate | emitted upward from the output surface 33 irradiates the ceiling 101 (refer FIG. 30). That is, the emission surface 32 has the floor surface 100 as an irradiation surface, and the emission surface 33 has the ceiling 101 as an irradiation surface.

図31(a)に示すように導光板3A,3Bの各板面が同一平面を成すように導光板3A,3Bを傾斜させずに配置した場合(後述の傾斜角θ1=0°)、照明器具の配光分布(導光板3の長さ方向(X21の両端方向)から見た配光曲線図)は、図31(b)のようになる。図31(a)(b)において、導光板3A,3Bの前面光I1A,I1B(正面光I11A,I11B、側光I12A,I12B)は、光源1の発光方向に傾斜している。したがって、ペンダント型の照明器具として用いた場合、床面100に垂直に照射される鉛直方向の光(直下光)の成分は比較的少なくなる。ペンダント型の照明器具における下方の配光分布は、この直下光の成分を多くすることが望ましい。   As shown in FIG. 31A, when the light guide plates 3A and 3B are arranged without being inclined so that the plate surfaces of the light guide plates 3A and 3B are on the same plane (an inclination angle θ1 = 0 ° described later), illumination is performed. The light distribution of the instrument (light distribution curve diagram viewed from the length direction of the light guide plate 3 (the direction of both ends of X21)) is as shown in FIG. 31A and 31B, the front lights I1A and I1B (front lights I11A and I11B and side lights I12A and I12B) of the light guide plates 3A and 3B are inclined in the light emitting direction of the light source 1. Therefore, when used as a pendant-type lighting fixture, the component of the light in the vertical direction (direct light) irradiated perpendicularly to the floor surface 100 is relatively small. It is desirable that the light distribution below in the pendant type luminaire increases the component of the direct light.

また、図31(a)(b)において、導光板3Aの背面光I2A、導光板3Bの背面光I2Bは、床面100に平行な基準面110に対する出射角度θcが約15°〜20°となる。ペンダント型の照明器具における上方の配光分布は、背面光I2A,I2Bの出射角度θcを0°に近づけて、できるだけ小さい出射角度θcで上方に配光することが望ましい。   31A and 31B, the back light I2A of the light guide plate 3A and the back light I2B of the light guide plate 3B have an emission angle θc of about 15 ° to 20 ° with respect to the reference surface 110 parallel to the floor surface 100. Become. As for the upper light distribution in the pendant-type lighting fixture, it is desirable that the emission angle θc of the back light I2A, I2B is close to 0 °, and the light is distributed upward with the smallest possible emission angle θc.

そこで、本実施形態では、前面光I1A,I1Bに含まれる直下光の成分を増やし、且つ背面光I2A,I2Bの出射角度θcを0°に近づけるため、導光板3A,3Bの端面35が互いに近付くように傾斜させている(図30、図32(a)参照)。具体的に、導光板3A,3Bは、端面31(第1の端面)に光源1が取り付けられており、この端面31に対向して端面35が形成されている(図1参照)。そして、導光板3A,3Bは、端面31より端面35のほうが床面100に対して近付くように傾斜して設置される。すなわち、導光板3A,3Bの各端面35が互いに近付くように下方に傾斜している。なお、基準面110に対する導光板3A,3Bの傾斜角をθ1と称す。   Therefore, in the present embodiment, the end surface 35 of the light guide plates 3A and 3B approaches each other in order to increase the components of the direct light included in the front light I1A and I1B and to make the emission angle θc of the back light I2A and I2B close to 0 °. (See FIGS. 30 and 32 (a)). Specifically, in the light guide plates 3A and 3B, the light source 1 is attached to an end surface 31 (first end surface), and an end surface 35 is formed to face the end surface 31 (see FIG. 1). The light guide plates 3 </ b> A and 3 </ b> B are installed to be inclined so that the end surface 35 is closer to the floor surface 100 than the end surface 31. That is, each end surface 35 of the light guide plates 3A and 3B is inclined downward so as to approach each other. The inclination angle of the light guide plates 3A and 3B with respect to the reference plane 110 is referred to as θ1.

なお、図32(a)に示すように導光板3A,3Bの各端面35が互いに近付くように導光板3A,3Bを傾斜させて配置した場合(一例として傾斜角θ1=10°の場合)、その配光分布は図32(b)のように示される。図32(b)に示す配光分布は、導光板3の長さ方向(X21の両端方向)から見た配光曲線図である。   32A, when the light guide plates 3A and 3B are inclined and arranged so that the end faces 35 of the light guide plates 3A and 3B are close to each other (as an example, when the inclination angle θ1 = 10 °), The light distribution is shown as in FIG. The light distribution shown in FIG. 32B is a light distribution curve diagram viewed from the length direction of the light guide plate 3 (the both end directions of X21).

以下、基準面110に対する導光板3A,3Bの傾斜角θ1、およびプリズム34の扁平率H/Rの設定について説明する。   Hereinafter, the setting of the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A and 3B with respect to the reference surface 110 and the flatness H / R of the prism 34 will be described.

まず、導光板3A,3Bの傾斜角θ1は、
(条件1)背面光I2A,I2Bの出射角度θcを0°に近づける。
(条件2)前面光I1による直下光の成分を増大させる。
という2つの条件から、設定される。
First, the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A and 3B is:
(Condition 1) The emission angle θc of the back light I2A and I2B is brought close to 0 °.
(Condition 2) The component of the direct light from the front light I1 is increased.
The two conditions are set.

(条件1)
導光板3A,3Bの傾斜角θ1=0°である場合、背面光I2A,I2Bの出射角度θcは約15°〜20°となる(図25(a)〜(f)参照)。そこで、背面光I2A,I2Bの出射角度θcを0°に近づけるためには、導光板3A,3Bの傾斜角θ1を5°〜25°に設定すればよい。すなわち、(条件1)を満たす傾斜角θ1は、
5°≦θ1≦25° ……… (式1)
となる。
(Condition 1)
When the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A and 3B is 0 °, the emission angle θc of the back light I2A and I2B is about 15 ° to 20 ° (see FIGS. 25A to 25F). Therefore, in order to make the emission angle θc of the back light I2A, I2B close to 0 °, the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A, 3B may be set to 5 ° -25 °. That is, the inclination angle θ1 that satisfies (Condition 1) is
5 ° ≦ θ1 ≦ 25 ° ……… (Formula 1)
It becomes.

(条件2)
図33に示すように、導光板3A,3Bの傾斜角θ1を0°から徐々に増加させて、光源1から出力される光の強度がピーク値の半分(0.5倍)になる最初の箇所Zaが直下を向く傾斜角θ1を、下限傾斜角θ11とする。さらに傾斜角θ1を徐々に増加させて、光源1から出力される光の強度がピーク値の0.9倍になる2番目の箇所Zbが直下を向く傾斜角θ1を、上限傾斜角θ12とする。そして、図25(a)〜(f)の各配光分布毎に導出した下限傾斜角θ11、上限傾斜角θ12の値を図34に示す。図25(a)〜(f)の各配光分布は、プリズム34の扁平率H/R=「0.40」,「0.38」,「0.36」,「0.34」,「0.32」,「0.30」のそれぞれに対応している。
(Condition 2)
As shown in FIG. 33, when the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A and 3B is gradually increased from 0 °, the intensity of the light output from the light source 1 becomes the half of the peak value (0.5 times). An inclination angle θ1 at which the portion Za faces directly below is defined as a lower limit inclination angle θ11. Further, the inclination angle θ1 is gradually increased, and the inclination angle θ1 at which the second portion Zb at which the intensity of the light output from the light source 1 is 0.9 times the peak value faces directly below is defined as the upper limit inclination angle θ12. . Then, FIG. 34 shows values of the lower limit inclination angle θ11 and the upper limit inclination angle θ12 derived for each light distribution in FIGS. 25 (a) to 25 (f). 25A to 25F, the flatness ratio H / R of the prism 34 is “0.40”, “0.38”, “0.36”, “0.34”, “ Corresponding to “0.32” and “0.30”.

そして、図35は、扁平率H/Rを変数として下限傾斜角θ11、上限傾斜角θ12をグラフに表している。   FIG. 35 is a graph showing the lower limit inclination angle θ11 and the upper limit inclination angle θ12 with the flatness ratio H / R as a variable.

下限傾斜角θ11は、θ11=−250・(H/R)+100と表され、上限傾斜角θ12は、θ12=−335.7・(H/R)+149.2と表される。そして、(条件2)を満たす傾斜角θ1は、
−250・(H/R)+100≦θ1≦−335.7・(H/R)+149.2 …………… (式2)
となる。
The lower limit inclination angle θ11 is expressed as θ11 = −250 · (H / R) +100, and the upper limit inclination angle θ12 is expressed as θ12 = −335.7 · (H / R) +149.2. And the inclination angle θ1 satisfying (Condition 2) is
−250 · (H / R) + 100 ≦ θ1 ≦ −335.7 · (H / R) +149.2 (Equation 2)
It becomes.

そして、上記(式1)(式2)を満足する傾斜角θ1が、上記(条件1)(条件2)の両方を満たすことになる。すなわち、傾斜角θ1は、
−250・(H/R)+100≦θ1≦−335.7・(H/R)+149.2 但し、0.30≦(H/R)≦0.43 ……………… (式3)
を満たせばよい。図35において(式3)を満たす領域120を示す。
The inclination angle θ1 that satisfies the above (formula 1) and (formula 2) satisfies both the above (condition 1) and (condition 2). That is, the inclination angle θ1 is
−250 · (H / R) + 100 ≦ θ1 ≦ −335.7 · (H / R) +149.2 However, 0.30 ≦ (H / R) ≦ 0.43 (Equation 3)
Should be satisfied. FIG. 35 shows a region 120 that satisfies (Equation 3).

而して、導光板3A,3Bの傾斜角θ1、およびプリズム34の扁平率H/Rが(式3)を満たす照明器具の配光分布は、図32(a)(b)に示すように、背面光I2A,I2Bの出射角度θcを0°に近づけることができる。さらに、導光板3A,3Bの前面光I1A,I1B(正面光I11A,I11B、側光I12A,I12B)は、光源1の発光方向への傾斜度合が減少して、直下光の成分を増大させることができる。特に、正面光I11A,I11Bは、鉛直方向(略鉛直方向を含む)に出射している。   Thus, the light distribution of the lighting fixture in which the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A and 3B and the flatness H / R of the prism 34 satisfy (Equation 3) is as shown in FIGS. 32 (a) and 32 (b). The emission angle θc of the back light I2A, I2B can be made close to 0 °. Further, the front light I1A, I1B (front light I11A, I11B, side light I12A, I12B) of the light guide plates 3A, 3B decreases the degree of inclination of the light source 1 in the light emission direction and increases the component of the direct light. Can do. In particular, the front lights I11A and I11B are emitted in the vertical direction (including the substantially vertical direction).

すなわち、照明器具は、導光板3A,3Bの傾斜角θ1、プリズム34の扁平率H/Rが、上記(式3)を満たすことによって、背面光I2A,I2Bの出射角度θcを0°に近づけて、上方をできるだけ浅い角度で配光することができる。さらに、照明器具は、導光板3A,3Bの傾斜角θ1、プリズム34の扁平率H/Rが、上記(式3)を満たすことによって、直下光の成分を増大させることができる。   That is, in the lighting fixture, when the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A and 3B and the flatness ratio H / R of the prism 34 satisfy the above (Equation 3), the emission angle θc of the back light I2A and I2B approaches 0 °. Thus, it is possible to distribute light at an angle as shallow as possible. Furthermore, the lighting fixture can increase the component of the direct light by satisfying the above (Equation 3) by the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A and 3B and the flatness H / R of the prism 34.

次に、図36に示すように、導光板3A,3Bの各出射面33から出射した背面光I2A,I2Bを反射する反射部材8を、出射面33に対向して設けてもよい。この場合、反射部材8の反射光は、出射面32から前面光I1A,I1Bとして出射する。したがって、図36の照明器具では、出射面32から出射する前面光I1A,I1Bの配光分布のみに基づいて、傾斜角θ1を設定する。   Next, as shown in FIG. 36, the reflecting member 8 that reflects the back lights I2A and I2B emitted from the emission surfaces 33 of the light guide plates 3A and 3B may be provided to face the emission surface 33. In this case, the reflected light of the reflecting member 8 is emitted from the emission surface 32 as front light I1A and I1B. Therefore, in the lighting fixture of FIG. 36, the inclination angle θ1 is set based only on the light distribution of the front lights I1A and I1B emitted from the emission surface 32.

まず、導光板3A,3Bの傾斜角θ1は、
(条件3)前面光I1による直下光の成分を増大させる。
という条件から、設定される。
First, the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A and 3B is:
(Condition 3) The direct light component of the front light I1 is increased.
It is set from the condition.

(条件3)
図25(a)〜(f)の各配光分布毎に導出した下限傾斜角θ11、上限傾斜角θ12は、図34に示される。
(Condition 3)
The lower limit inclination angle θ11 and the upper limit inclination angle θ12 derived for each light distribution in FIGS. 25A to 25F are shown in FIG.

次に、図37は、扁平率H/Rを変数として下限傾斜角θ11、上限傾斜角θ12をグラフに表している。   Next, FIG. 37 is a graph showing the lower limit inclination angle θ11 and the upper limit inclination angle θ12 with the flatness ratio H / R as a variable.

下限傾斜角θ11は、θ11=−250・(H/R)+100と表され、上限傾斜角θ12は、θ12=−335.7・(H/R)+149.2と表される。そして、(条件3)を満たす傾斜角θ1は、
−250・(H/R)+100≦θ1≦−335.7・(H/R)+149.2 …………… (式4)
となる。
The lower limit inclination angle θ11 is expressed as θ11 = −250 · (H / R) +100, and the upper limit inclination angle θ12 is expressed as θ12 = −335.7 · (H / R) +149.2. And the inclination angle θ1 satisfying (Condition 3) is
−250 · (H / R) + 100 ≦ θ1 ≦ −335.7 · (H / R) +149.2 (Equation 4)
It becomes.

そして、本照明器具は、出射面32からの出射光を支配的にするためにプリズム34の扁平率H/Rを0.25以上、0.50以下としており、この扁平率H/Rの範囲内で、傾斜角θ1は、上記(式4)を満たせばよい。   In this lighting fixture, the flatness H / R of the prism 34 is set to 0.25 or more and 0.50 or less in order to make the emitted light from the emission surface 32 dominant, and the range of this flatness H / R Of these, the inclination angle θ1 may satisfy the above (Equation 4).

すなわち、傾斜角θ1は、
−250・(H/R)+100≦θ1≦−335.7・(H/R)+149.2 但し、0.25≦(H/R)≦0.50 ……………… (式5)
を満たせばよい。図37において(式5)を満たす領域130を示す。
That is, the inclination angle θ1 is
−250 · (H / R) + 100 ≦ θ1 ≦ −335.7 · (H / R) +149.2 However, 0.25 ≦ (H / R) ≦ 0.50 (Formula 5)
Should be satisfied. FIG. 37 shows a region 130 that satisfies (Equation 5).

照明器具は、導光板3A,3Bの傾斜角θ1、プリズム34の扁平率H/Rが、上記(式5)を満たすことによって、直下光の成分を増大させることができる。   The lighting fixture can increase the component of the direct light by satisfying the above (Equation 5) by the inclination angle θ1 of the light guide plates 3A and 3B and the flatness ratio H / R of the prism 34.

また、図38に示すように、1つの導光板3のみを用いた照明器具においても、導光板3の傾斜角θ1、プリズム34の扁平率H/Rを上記同様に設定することによって、上記同様の効果を得ることができる。   Further, as shown in FIG. 38, also in a lighting fixture using only one light guide plate 3, by setting the inclination angle θ1 of the light guide plate 3 and the flatness ratio H / R of the prism 34 in the same manner as described above, The effect of can be obtained.

また、上述の各実施形態において、TIRレンズで構成される集光レンズ12の代わりに、図28(a)に示すようにLED素子11bの表面に配置した樹脂からなる集光レンズ13を用いてもよい。あるいは、図28(b)に示すように、基板11a上でLED素子11bの周囲を封止した封止樹脂からなる集光レンズ14を用いてもよい。集光レンズ13,14は、例えば半球のドーム状に形成される。   Further, in each of the above-described embodiments, instead of the condensing lens 12 constituted by the TIR lens, the condensing lens 13 made of resin disposed on the surface of the LED element 11b as shown in FIG. Also good. Alternatively, as shown in FIG. 28B, a condensing lens 14 made of a sealing resin in which the periphery of the LED element 11b is sealed on the substrate 11a may be used. The condenser lenses 13 and 14 are formed in, for example, a hemispherical dome shape.

また、上述の各実施形態では、導光板3の出射面33のみにプリズム34を設けているが、出射面32にもプリズム34を設けて、導光板3の両面にプリズム34を配設する構成でもよい。そして、出射面32に設けたプリズムおよび出射面32に設けたプリズムの各形状、被覆率、配設パターン等を個別に設定することによって、出射面32側と出射面33側とで個別に所望の配光分布を得ることができる。   In each of the above-described embodiments, the prism 34 is provided only on the exit surface 33 of the light guide plate 3. However, the prism 34 is provided on the exit surface 32 and the prisms 34 are provided on both sides of the light guide plate 3. But you can. Then, by individually setting the shape, coverage, arrangement pattern, etc. of the prism provided on the exit surface 32 and the prism provided on the exit surface 32, the exit surface 32 side and the exit surface 33 side are individually desired. Can be obtained.

1 光源
11 LEDユニット
12 集光レンズ
3 導光板
31 端面
32,33 出射面
34 プリズム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 11 LED unit 12 Condensing lens 3 Light guide plate 31 End surface 32, 33 Output surface 34 Prism

Claims (8)

板状の透光性部材で形成されて、光を出射する出射面として互いに対向する第1面および第2面を有する導光板と、前記導光板の前記第1面に配設された透光性樹脂からなる凸曲面の突部と、前記導光板の厚み方向に沿った第1の端面に対して光を入射する光源とを備えて、
前記光源から出力される光の強度がピーク値の半分になる箇所間の角度である1/2指向角が、前記導光板の厚み方向において60°以下であり、
前記突部の高さHと前記突部が前記導光板の前記第1面と接する箇所の半径Rとの比H/Rが、0.25以上、0.50以下を満たす
ことを特徴とする照明器具。
A light guide plate formed of a plate-like light-transmitting member and having a first surface and a second surface facing each other as an output surface for emitting light, and a light transmission disposed on the first surface of the light guide plate And a light source that makes light incident on the first end surface along the thickness direction of the light guide plate,
The 1/2 directivity angle, which is an angle between locations where the intensity of light output from the light source becomes half of the peak value, is 60 ° or less in the thickness direction of the light guide plate,
The ratio H / R between the height H of the protrusion and the radius R of the portion where the protrusion contacts the first surface of the light guide plate satisfies 0.25 or more and 0.50 or less. lighting equipment.
前記光源は、
光を発する発光素子と、
前記発光素子と前記導光板の前記第1の端面との間に設けられて、前記1/2指向角が前記導光板の厚み方向において60°以下となるように前記発光素子が発した光を配光制御する集光レンズと
から構成されることを特徴とする請求項1記載の照明器具。
The light source is
A light emitting element that emits light;
Light emitted by the light emitting element is provided between the light emitting element and the first end face of the light guide plate so that the ½ directional angle is 60 ° or less in the thickness direction of the light guide plate. The illuminating device according to claim 1, comprising: a condenser lens that controls light distribution.
前記集光レンズは、前記導光板の前記第1の端面に設けられることを特徴とする請求項2記載の照明器具。   The lighting apparatus according to claim 2, wherein the condensing lens is provided on the first end face of the light guide plate. 前記集光レンズは、前記光源を収納する凹部と、前記凹部の周縁から前記導光板の前記第1の端面の外縁にまで至る反射面とを有することを特徴とする請求項3記載の照明器具。   The lighting apparatus according to claim 3, wherein the condensing lens includes a concave portion that houses the light source, and a reflective surface that extends from a peripheral edge of the concave portion to an outer edge of the first end surface of the light guide plate. . 前記突部の高さHと前記突部が前記導光板の前記第1面と接する箇所の半径Rとの比H/Rが、0.26以上、0.44以下を満たすことを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の照明器具。   A ratio H / R between a height H of the protrusion and a radius R of the portion where the protrusion contacts the first surface of the light guide plate satisfies 0.26 or more and 0.44 or less. The lighting fixture in any one of Claims 1 thru | or 4. 前記導光板は、前記第1の端面に対向する第2の端面を有して、前記第2面から出射される光が照射される照射面に対して前記第1の端面より前記第2の端面のほうが近付くように傾斜して設置され、前記照射面に平行な基準面に対して前記導光板が傾斜する角度θ1が、5°以上、25°以下を満たすことを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載の照明器具。   The light guide plate has a second end face opposite to the first end face, and the second end face from the first end face with respect to the irradiation face irradiated with light emitted from the second face. The angle θ1 at which the light guide plate is inclined with respect to a reference plane parallel to the irradiation surface satisfies an angle of 5 ° or more and 25 ° or less. The lighting fixture in any one of thru | or 5. 前記突部の高さHと前記突部が前記導光板の前記第1面と接する箇所の半径Rとの比H/Rが、0.30以上、0.43以下を満たし、
前記基準面に対して前記導光板が傾斜する角度θ1が、−250・(H/R)+100≦θ1≦−335.7・(H/R)+149.2を満たす
ことを特徴とする請求項6記載の照明器具。
The ratio H / R between the height H of the protrusion and the radius R of the portion where the protrusion contacts the first surface of the light guide plate satisfies 0.30 or more and 0.43 or less,
The angle θ1 at which the light guide plate is inclined with respect to the reference plane satisfies −250 · (H / R) + 100 ≦ θ1 ≦ −335.7 · (H / R) +149.2. 6. The lighting fixture according to 6.
前記導光板の前記第1面から出射した光を反射する反射部材を、前記第1面に対向して設けることを特徴とする請求項6または7記載の照明器具。   The lighting fixture according to claim 6, wherein a reflection member that reflects light emitted from the first surface of the light guide plate is provided to face the first surface.
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