JP6274974B2 - Luminous flux control member, light emitting device, and illumination device - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材、当該光束制御部材を有する発光装置および照明装置に関する。   The present invention relates to a light flux control member that controls light distribution of light emitted from a light emitting element, a light emitting device having the light flux control member, and an illumination device.

近年、省エネルギーや環境保全の観点から、発光ダイオード(以下「LED」ともいう)を光源とする照明装置(例えば、LED電球やLED蛍光管など)が、電球や蛍光管などに代わる照明装置として使用されるようになってきた。   In recent years, lighting devices (for example, LED bulbs and LED fluorescent tubes) that use light-emitting diodes (hereinafter also referred to as “LEDs”) as light sources have been used as lighting devices to replace light bulbs and fluorescent tubes from the viewpoint of energy saving and environmental conservation. It has come to be.

LED蛍光管としては、基板上に複数のLEDを所定間隔で配置し、これらのLEDを覆うようにカバーを配置したものが一般的である(例えば、特許文献1参照)。   As the LED fluorescent tube, a plurality of LEDs are arranged on a substrate at a predetermined interval, and a cover is arranged so as to cover these LEDs (for example, see Patent Document 1).

特許文献1には、基板上に配置されたLEDをカバーで覆ったLED照明燈装置が記載されている。特許文献1に記載のLED照明燈装置は、基板と、基板上に一列に配置された複数のLEDと、LEDの配列方向に沿う稜線を有する1つのシリンドリカルレンズと、複数のLEDおよび1つのシリンドリカルレンズを覆うように配置された光透過カバーとを有する。   Patent Document 1 describes an LED lighting device in which LEDs arranged on a substrate are covered with a cover. The LED lighting device described in Patent Document 1 includes a substrate, a plurality of LEDs arranged in a row on the substrate, a cylindrical lens having a ridge line along the arrangement direction of the LEDs, a plurality of LEDs, and a single cylindrical A light transmission cover arranged to cover the lens.

特許文献1に記載のLED照明燈装置では、LEDから出射された光は、シリンドリカルレンズによって、LEDの配列方向に垂直な方向に広げられる。そして、シリンドリカルレンズを透過した光は、光透過カバーを透過して外部に出射される。   In the LED lighting device described in Patent Document 1, light emitted from the LED is spread in a direction perpendicular to the LED arrangement direction by a cylindrical lens. And the light which permeate | transmitted the cylindrical lens permeate | transmits a light transmissive cover, and is radiate | emitted outside.

特表2011−513913号公報Special table 2011-513913 gazette

しかしながら、特許文献1に記載のLED照明燈装置では、LEDの配列方向に垂直な方向への光の配光は制御されるが、LEDの配列方向への光の配光は制御されない。したがって、LEDの配列方向について配光を調べると、LEDの直上部では明るくなりすぎてしまい、LED間では暗くなりすぎてしまっていた。このように、特許文献1に記載のLED照明燈装置には、LEDの配列方向において輝度ムラが生じるという問題があった。   However, in the LED lighting device described in Patent Document 1, the light distribution in the direction perpendicular to the LED arrangement direction is controlled, but the light distribution in the LED arrangement direction is not controlled. Therefore, when the light distribution is examined in the LED arrangement direction, it is too bright immediately above the LEDs and too dark between the LEDs. As described above, the LED lighting device described in Patent Document 1 has a problem of uneven brightness in the LED arrangement direction.

そこで、本発明の目的は、複数の発光素子およびカバーを有する照明装置(例えば、LED蛍光管)に適用した場合に、LEDの配列方向およびLEDの配列方向に垂直な方向において光の配光を均一にすることで、少数の発光素子でカバーに均一に光を照射できるように、発光素子から出射された光の配光を制御することができる光束制御部材を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to distribute light in a direction perpendicular to the LED arrangement direction and the LED arrangement direction when applied to an illumination device (for example, an LED fluorescent tube) having a plurality of light emitting elements and a cover. An object of the present invention is to provide a light flux controlling member that can control the light distribution of light emitted from the light emitting elements so that the cover can be uniformly irradiated with light by a small number of light emitting elements.

また、本発明は、この光束制御部材を有する発光装置および照明装置を提供することも目的とする。   Another object of the present invention is to provide a light emitting device and a lighting device having the light flux controlling member.

本発明に係る光束制御部材は、第1光束制御部材および第2光束制御部材を有し、発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、前記第1光束制御部材は、発光素子から出射された光の一部を入射する入射面と、前記入射面を挟んで前記発光素子と対向する位置に形成され、前記入射面で入射した光の一部を、前記発光素子の光軸と略垂直であり、かつ互いに反対向きである2つの方向に反射させる2つの全反射面と、前記2つの全反射面の間に配置され、前記発光素子から出射された光の他の一部を前記光軸に沿う方向にそのまま進行させるスリットと、前記入射面、前記全反射面および前記スリットを挟んで相対する位置に配置され、前記入射面から入射した光の一部および前記全反射面で反射した光を導光する2つの導光部と、前記導光部の外面に形成され、前記導光部により導光された光を外部に出射する出射面と、を含み、前記第2光束制御部材は、前記スリットを覆うように配置され、かつ前記スリットを進行した光を拡散させつつ透過させる拡散透過部を含む。   A light beam control member according to the present invention includes a first light beam control member and a second light beam control member, and controls the light distribution of light emitted from a light emitting element, wherein the first light beam control member Is formed at an incident surface on which a part of the light emitted from the light emitting element is incident and a position facing the light emitting element across the incident surface, and a part of the light incident on the incident surface is emitted from the light emitting element. Two total reflection surfaces that are reflected in two directions that are substantially perpendicular to the optical axis of the element and opposite to each other, and disposed between the two total reflection surfaces, and the light emitted from the light emitting element A slit that travels the other part in the direction along the optical axis as it is, and the incident surface, the total reflection surface, and a portion of the light incident from the incident surface, are arranged at positions facing each other across the slit, and 2 to guide the light reflected by the total reflection surface And a light exit surface that is formed on the outer surface of the light guide portion and emits the light guided by the light guide portion to the outside, and the second light flux controlling member covers the slit And a diffusive transmission part that diffuses and transmits the light that has traveled through the slit.

また、本発明に係る発光装置は、発光素子と、前記発光素子の光軸が前記スリットを通るように配置された、本発明に係る光束制御部材と、を有する。   Moreover, the light-emitting device which concerns on this invention has a light-emitting element and the light beam control member which concerns on this invention arrange | positioned so that the optical axis of the said light-emitting element may pass the said slit.

また、本発明に係る照明装置は、本発明に係る複数の発光装置と、前記複数の発光装置を覆うように前記複数の発光装置のそれぞれに対して空気層を介して配置されたカバーと、を有する。   Further, an illumination device according to the present invention includes a plurality of light emitting devices according to the present invention, a cover disposed via an air layer for each of the plurality of light emitting devices so as to cover the plurality of light emitting devices, Have

本発明によれば、輝度ムラが小さい照明装置(例えば、LED蛍光管)を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an illuminating device (for example, LED fluorescent tube) with small brightness nonuniformity can be provided.

図1A〜Cは、実施の形態に係る照明装置の構成を示す図である。1A to 1C are diagrams illustrating a configuration of a lighting device according to an embodiment. 図2は、実施の形態に係る光束制御部材の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the light flux controlling member according to the embodiment. 図3A〜Cは、第1光束制御部材の構成を示す図である。3A to 3C are diagrams showing the configuration of the first light flux controlling member. 図4A〜Cは、第1光束制御部材の構成を示す図である。4A to 4C are diagrams showing the configuration of the first light flux controlling member. 図5A〜Eは、全反射面を説明するための図である。5A to 5E are diagrams for explaining the total reflection surface. 図6A〜Cは、第2光束制御部材の構成を示す図である。6A to 6C are diagrams illustrating the configuration of the second light flux controlling member. 図7A〜Cは、第2光束制御部材の構成を示す図である。7A to 7C are diagrams showing the configuration of the second light flux controlling member. 図8Aは、比較例の光束制御部材の構成を示す断面図であり、図8Bは、シミュレーション条件を説明するための図であり、図8Cは、シミュレーション結果を示すグラフである。FIG. 8A is a cross-sectional view showing a configuration of a light flux controlling member of a comparative example, FIG. 8B is a diagram for explaining simulation conditions, and FIG. 8C is a graph showing simulation results. 図9Aは、シミュレーション結果を示すグラフであり、図9Bは、スリットの中心からの距離と、カバーの外表面における輝度との関係を示すグラフである。FIG. 9A is a graph showing a simulation result, and FIG. 9B is a graph showing the relationship between the distance from the center of the slit and the luminance on the outer surface of the cover. 図10Aは、比較例の光束制御部材の構成を示す図であり、図10Bは、シミュレーション結果を示すグラフであり、図10Cは、スリットの中心からの距離と、スリットを通る光の光量との関係を示すグラフである。FIG. 10A is a diagram showing a configuration of a light flux controlling member of a comparative example, FIG. 10B is a graph showing a simulation result, and FIG. 10C is a graph showing the distance from the center of the slit and the amount of light passing through the slit. It is a graph which shows a relationship. 図11A、Bは、実施の形態の変形例に係る光束制御部材の構成を示す図である。11A and 11B are diagrams showing the configuration of a light flux controlling member according to a modification of the embodiment. 図12A、Bは、実施の形態の他の変形例に係る光束制御部材の構成を示す図である。12A and 12B are diagrams showing a configuration of a light flux controlling member according to another modification of the embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、本発明の照明装置の代表例として、蛍光管に代えて使用されうる照明装置について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a lighting device that can be used in place of a fluorescent tube will be described as a representative example of the lighting device of the present invention.

(照明装置の構成)
図1は、本発明の一実施の形態に係る照明装置100の構成を示す図である。図1Aは、照明装置100の平面図であり、図1Bは、図1Aに示されるA−A線の断面図であり、図1Cは、図1Bにおいて破線で囲まれた領域の部分拡大断面図である。
(Configuration of lighting device)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an illumination device 100 according to an embodiment of the present invention. 1A is a plan view of the lighting device 100, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 1A, and FIG. 1C is a partially enlarged cross-sectional view of a region surrounded by a broken line in FIG. 1B. It is.

図1に示されるように、照明装置100は、フレーム(筐体)110と、基板120と、発光素子132および光束制御部材150をそれぞれ有する複数の発光装置130と、カバー140とを有する。複数の光束制御部材150は、それぞれ1つの発光素子132と対になるように基板120上に一列に配置されている。   As illustrated in FIG. 1, the lighting device 100 includes a frame (housing) 110, a substrate 120, a plurality of light emitting devices 130 each having a light emitting element 132 and a light flux controlling member 150, and a cover 140. The plurality of light flux controlling members 150 are arranged in a line on the substrate 120 so as to be paired with one light emitting element 132, respectively.

複数の発光素子132は、照明装置100の光源であり、フレーム110に取り付けられた基板120上に一列に配置されている。各発光素子132は、後述する光束制御部材150の入射面153と対向する位置に配置されている。発光素子132は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード(LED)である。フレーム110および基板120は、例えば、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い金属からなる。基板120に高い熱伝導性を要しない場合は、基板120として、ガラス不織布にエポキシ樹脂を含浸させた樹脂製基板を用いてもよい。   The plurality of light emitting elements 132 are light sources of the lighting device 100 and are arranged in a row on the substrate 120 attached to the frame 110. Each light emitting element 132 is disposed at a position facing an incident surface 153 of a light flux controlling member 150 described later. The light emitting element 132 is a light emitting diode (LED) such as a white light emitting diode. The frame 110 and the substrate 120 are made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum or copper. When the substrate 120 does not require high thermal conductivity, a resin substrate in which a glass nonwoven fabric is impregnated with an epoxy resin may be used as the substrate 120.

カバー140は、光束制御部材150から出射された光を拡散させつつ外部に透過させる。カバー140は、すべての発光装置130を覆うように、複数の発光装置130のそれぞれに対して空気層を介して配置されている。カバー140の外面は、有効発光領域となる。   The cover 140 transmits the light emitted from the light flux controlling member 150 to the outside while diffusing it. The cover 140 is disposed via an air layer for each of the plurality of light emitting devices 130 so as to cover all the light emitting devices 130. The outer surface of the cover 140 is an effective light emitting area.

カバー140の形状は、空気層を介してすべての発光装置130を覆うことができれば、特に限定されない。カバー140の形状は、円筒形状であってもよいし、円筒の一部を切り欠いた形状であってもよい。本実施の形態では、カバー140は、円筒の一部を切り欠いた形状である。カバー140の材料は、光透過性を有するものであれば、特に限定されない。カバー140の材料の例には、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、スチレン・メチルメタクリレート共重合樹脂(MS)などの光透過性樹脂や、光透過性のガラスなどが含まれる。また、カバー140に光拡散能を付与する手段も、特に限定されない。たとえば、カバー140の内面または外面に光拡散処理(例えば、粗面化処理)を行ってもよいし、光透過性樹脂中にビーズなどの散乱子を分散させてもよい。   The shape of the cover 140 is not particularly limited as long as it can cover all the light emitting devices 130 through the air layer. The shape of the cover 140 may be a cylindrical shape, or may be a shape in which a part of the cylinder is cut out. In the present embodiment, cover 140 has a shape in which a part of a cylinder is cut out. The material of the cover 140 is not particularly limited as long as it has light transparency. Examples of the material of the cover 140 include light transmissive resins such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), and styrene / methyl methacrylate copolymer resin (MS), and light transmissive glass. Etc. are included. Also, the means for imparting light diffusing power to the cover 140 is not particularly limited. For example, light diffusion treatment (for example, roughening treatment) may be performed on the inner surface or the outer surface of the cover 140, or scatterers such as beads may be dispersed in the light transmissive resin.

(光束制御部材の構成)
図2は、本実施の形態に係る光束制御部材150の断面図である。図2に示されるように、光束制御部材150は、第1光束制御部材151および第2光束制御部材152を有する。光束制御部材150は、発光素子132から出射された光の配光を制御する。第1光束制御部材151および第2光束制御部材152は、それぞれ一体成形により別個に形成されている。第1光束制御部材151および第2光束制御部材152の材料は、所望の波長の光を通過させ得るものであれば特に限定されない。第1光束制御部材151および第2光束制御部材152の材料の例には、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)やポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂(EP)などの光透過性樹脂や、光透過性のガラスなどが含まれる。また、第1光束制御部材151および第2光束制御部材152の内部にビーズなどの光散乱子を分散させてもよい。
(Configuration of luminous flux control member)
FIG. 2 is a cross-sectional view of light flux controlling member 150 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the light flux control member 150 includes a first light flux control member 151 and a second light flux control member 152. The light flux controlling member 150 controls the light distribution of the light emitted from the light emitting element 132. The first light flux control member 151 and the second light flux control member 152 are separately formed by integral molding. The material of the first light flux control member 151 and the second light flux control member 152 is not particularly limited as long as it can pass light having a desired wavelength. Examples of the material of the first light flux control member 151 and the second light flux control member 152 include light transmissive resins such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), and epoxy resin (EP), and light transmissive resins. Glass etc. are included. Further, light scatterers such as beads may be dispersed inside the first light flux controlling member 151 and the second light flux controlling member 152.

図3および図4は、第1光束制御部材151の構成を示す図である。図3Aは、第1光束制御部材151の正面図であり、図3Bは、底面図であり、図3Cは、平面図である。図4Aは、第1光束制御部材151の側面図であり、図4Bは、図3Bに示されるA−A線の断面図であり、図4Cは、図3Bに示されるB−B線の断面図である。   3 and 4 are diagrams showing the configuration of the first light flux controlling member 151. FIG. 3A is a front view of the first light flux controlling member 151, FIG. 3B is a bottom view, and FIG. 3C is a plan view. 4A is a side view of the first light flux controlling member 151, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 3B, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 3B. FIG.

図3および図4に示されるように、第1光束制御部材151は、入射面153、2つの全反射面154、2つの導光部155、2つの出射面156およびスリット157を有する。第1光束制御部材151は、発光素子132の光軸LAがスリット157を通るように配置される。ここで、「発光素子の光軸」とは、発光素子132からの立体的な光束の中心における光の進行方向をいう。   As shown in FIGS. 3 and 4, the first light flux controlling member 151 has an incident surface 153, two total reflection surfaces 154, two light guides 155, two output surfaces 156, and a slit 157. The first light flux controlling member 151 is disposed so that the optical axis LA of the light emitting element 132 passes through the slit 157. Here, the “optical axis of the light emitting element” refers to the traveling direction of light at the center of the three-dimensional light flux from the light emitting element 132.

入射面153は、LEDなどの点状光源である発光素子132から出射された光の一部を入射させる。入射面153は、第1光束制御部材151の底面(発光素子132側の面)の中央部に形成されている第1凹部158の内面である。第1凹部158の形状は、特に限定されない。第1凹部158の形状は、半球状や半楕円体状などのように、エッジを含まない曲面であることが好ましい。   The incident surface 153 allows a part of light emitted from the light emitting element 132 which is a point light source such as an LED to enter. The incident surface 153 is an inner surface of the first recess 158 formed at the center of the bottom surface (the surface on the light emitting element 132 side) of the first light flux controlling member 151. The shape of the first recess 158 is not particularly limited. The shape of the first recess 158 is preferably a curved surface that does not include an edge, such as a hemispherical shape or a semi-ellipsoidal shape.

2つの全反射面154は、入射面153を挟んで発光素子132と対向する位置に形成されている。また、2つの全反射面154は、発光素子の光軸LA(図2参照)を含み、かつスリット157に平行であって、基板120に垂直な仮想平面に対して面対称に形成されている。2つの全反射面154は、それぞれ、入射面153から入射した光の一部を、発光素子132の光軸LAおよび前記仮想平面と略垂直であり、かつ互いに反対向きである2つの方向(2つの導光部155の方向)に反射させる。すなわち、2つの全反射面154は、到達した光を2つの導光部155に向けて反射させる。   The two total reflection surfaces 154 are formed at positions facing the light emitting element 132 with the incident surface 153 interposed therebetween. The two total reflection surfaces 154 include the optical axis LA (see FIG. 2) of the light emitting element, are parallel to the slit 157, and are formed in plane symmetry with respect to a virtual plane perpendicular to the substrate 120. . Each of the two total reflection surfaces 154 transmits part of the light incident from the incident surface 153 in two directions (2) that are substantially perpendicular to the optical axis LA of the light emitting element 132 and the virtual plane and are opposite to each other Reflected in the direction of two light guides 155. That is, the two total reflection surfaces 154 reflect the reached light toward the two light guide portions 155.

図5を用いて、全反射面154の形状について説明する。図5Aおよび図5Bは、発光素子を光源とするスポットライトに用いられる光束制御部材10の構成を示す図である。図5Aは、光束制御部材10の斜視図であり、図5Bは、光束制御部材10の断面図である。図5Aおよび図5Bに示されるように、光束制御部材10は、発光素子から出射された光を入射する入射面12と、入射面12から入射した光の一部を全反射する全反射面14と、入射面12から入射した光の一部および全反射面14で反射した光を出射する出射面16とを有する。入射面12は、光束制御部材10の底部に形成された円錐台状の凹部の内面である。全反射面14は、光束制御部材10の底部の外縁から出射面16の外縁に延びる面であり、光束制御部材10の中心軸を取り囲むように形成された回転対称面である。全反射面14の直径は、入射面12側(底部側)から出射面16側に向けて漸増している。全反射面14を構成する母線は、外側に凸の円弧状曲線である。出射面16は、光束制御部材10において入射面12(底部)の反対側に位置する平面である。   The shape of the total reflection surface 154 will be described with reference to FIG. 5A and 5B are diagrams showing a configuration of the light flux controlling member 10 used in a spotlight using a light emitting element as a light source. FIG. 5A is a perspective view of the light flux controlling member 10, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the light flux controlling member 10. As shown in FIGS. 5A and 5B, the light flux controlling member 10 includes an incident surface 12 on which light emitted from the light emitting element is incident, and a total reflection surface 14 that totally reflects part of the light incident from the incident surface 12. And a light exit surface 16 that emits a part of the light incident from the light incident surface 12 and the light reflected by the total reflection surface 14. The incident surface 12 is an inner surface of a truncated cone-shaped recess formed at the bottom of the light flux controlling member 10. The total reflection surface 14 is a surface that extends from the outer edge of the bottom of the light beam control member 10 to the outer edge of the emission surface 16, and is a rotationally symmetric surface formed so as to surround the central axis of the light beam control member 10. The diameter of the total reflection surface 14 gradually increases from the incident surface 12 side (bottom side) toward the exit surface 16 side. The generatrix constituting the total reflection surface 14 is an arc-shaped curve convex outward. The exit surface 16 is a plane located on the opposite side of the entrance surface 12 (bottom) in the light flux controlling member 10.

図5Cは、光束制御部材10を使用したときの光路を示す図である。図5Cに示されるように、所定の位置に配置された点光源から出射された光は、入射面12から光束制御部材10内に入射する。光束制御部材10内に入射した光の一部は、そのまま出射面16から外部に向けて出射される。光束制御部材10内に入射した光の残部は、全反射面14で出射面16方向に反射され、出射面16から外部に向けて出射される。このように、点光源から出射された光は、配光を制御されて出射面16から出射される。   FIG. 5C is a diagram illustrating an optical path when the light flux controlling member 10 is used. As shown in FIG. 5C, the light emitted from the point light source arranged at a predetermined position enters the light flux controlling member 10 from the incident surface 12. A part of the light incident on the light flux controlling member 10 is emitted from the emission surface 16 to the outside as it is. The remaining part of the light incident on the light flux controlling member 10 is reflected by the total reflection surface 14 toward the emission surface 16 and emitted from the emission surface 16 toward the outside. Thus, the light emitted from the point light source is emitted from the emission surface 16 with the light distribution controlled.

この光束制御部材10を、図5Bに示されるA−A線で2分割し、2つの分割片の底部同士を接合させると、図5Dに示される光束制御部材10’となる。図5Eに示されるように、このような光束制御部材10’では、点光源から出射された光は、2つの全反射面14で反射されて、互いに反対向きである2つの方向に進む光となる。本実施の形態の第1光束制御部材151の全反射面154の形状は、基本的には、図5Dに示される光束制御部材10’の全反射面14の形状と同じである。なお、以後の説明では、図5Dおよび図5Eにおいて符番「18」で示される、2つの全反射面14の境界線近傍の部位を「全反射面の接続部」と称することがある。また、このとき、全反射面14の境界線は、弧である。   When this light flux controlling member 10 is divided into two along the line AA shown in FIG. 5B and the bottoms of the two divided pieces are joined together, a light flux controlling member 10 'shown in FIG. 5D is obtained. As shown in FIG. 5E, in such a light flux controlling member 10 ′, the light emitted from the point light source is reflected by the two total reflection surfaces 14 and travels in two directions opposite to each other. Become. The shape of the total reflection surface 154 of the first light flux controlling member 151 of the present embodiment is basically the same as the shape of the total reflection surface 14 of the light flux controlling member 10 'shown in FIG. 5D. In the following description, a portion in the vicinity of the boundary line between the two total reflection surfaces 14 indicated by reference numeral “18” in FIGS. 5D and 5E may be referred to as a “total reflection surface connection portion”. At this time, the boundary line of the total reflection surface 14 is an arc.

2つの導光部155は、入射面153、全反射面154および全反射面154を挟んで相対する位置(発光素子の光軸LAを含み、かつ基板120に垂直な仮想平面に対して面対称)に形成されている。導光部155は、入射面153から入射した光の一部および全反射面154で反射した光を、少しずつ外部に出射させながら、入射面153および全反射面154から離れる方向に導光する。導光部155は、導光部本体160、一対の補強部材161、一対の位置決め凸部162および4つのガイド係合溝164を有する。したがって、導光部本体160の外面は、導光された光を外部に出射する出射面156として機能する。   The two light guides 155 are opposed to each other with the incident surface 153, the total reflection surface 154, and the total reflection surface 154 sandwiched therebetween (including the optical axis LA of the light emitting element and are plane-symmetric with respect to a virtual plane perpendicular to the substrate 120) ). The light guide unit 155 guides a part of the light incident from the incident surface 153 and the light reflected by the total reflection surface 154 in a direction away from the incident surface 153 and the total reflection surface 154 while emitting the light little by little to the outside. . The light guide unit 155 includes a light guide unit main body 160, a pair of reinforcing members 161, a pair of positioning projections 162, and four guide engagement grooves 164. Therefore, the outer surface of the light guide unit main body 160 functions as an emission surface 156 that emits the guided light to the outside.

出射面156から出射される光量を均一にする観点から、導光部155内にはビーズなどの散乱子が分散していることが好ましい。また、出射面156に光拡散処理(例えば、粗面化処理)が施されていてもよい。   From the viewpoint of making the amount of light emitted from the emission surface 156 uniform, it is preferable that scatterers such as beads are dispersed in the light guide portion 155. Further, the light exit surface 156 may be subjected to light diffusion processing (for example, roughening processing).

導光部155の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、導光部155は、ロッド状の部材である。2つの導光部155は、図5Dに示される光束制御部材10’の出射面16にそれぞれ接続されている。導光部155の短軸方向の断面積は、特に限定されない。本実施の形態では、導光部155の短軸方向の断面積は、導光部155の長軸方向のいずれの位置においても同じである。また、断面積が全反射面154から離れるにつれて小さくなるように、導光部155は形成されていてもよい。導光部155の短軸方向の断面積が全反射面154から離れるにつれて、小さくなる場合には、導光部155の厚みおよび幅の両方を調整することで制御してもよいし、厚みおよび幅のいずれか一方のみを調整することで制御してもよい。また、導光部155の短軸方向の断面形状は、特に限定されず、必要とする配光特性に応じて適宜選択される。本実施の形態では、導光部155の短軸方向の断面形状は、略半円状である。   The shape of the light guide 155 is not particularly limited. In the present embodiment, the light guide unit 155 is a rod-shaped member. The two light guides 155 are respectively connected to the exit surface 16 of the light flux controlling member 10 'shown in FIG. 5D. The cross-sectional area of the light guide 155 in the minor axis direction is not particularly limited. In the present embodiment, the cross-sectional area in the short axis direction of the light guide 155 is the same at any position in the long axis direction of the light guide 155. In addition, the light guide 155 may be formed so that the cross-sectional area decreases as the distance from the total reflection surface 154 increases. When the cross-sectional area in the minor axis direction of the light guide 155 becomes smaller as the distance from the total reflection surface 154 decreases, the light guide 155 may be controlled by adjusting both the thickness and the width of the light guide 155, Control may be performed by adjusting only one of the widths. Further, the cross-sectional shape of the light guide unit 155 in the short axis direction is not particularly limited, and is appropriately selected according to the required light distribution characteristics. In the present embodiment, the cross-sectional shape of the light guide 155 in the minor axis direction is substantially semicircular.

また、導光部本体160の底面(発光素子の光軸LA方向についての発光素子132側の面)には、第2凹部163がそれぞれ形成されている。第2凹部163を形成することで、射出成形時におけるヒケの発生を抑制することができるとともに、製造コストを削減することができる。2つの第2凹部163は、いずれも第1光束制御部材151の中央部近傍に形成されているが、第1凹部158とは連通していない。   In addition, second concave portions 163 are formed on the bottom surface of the light guide body 160 (the surface on the light emitting element 132 side in the optical axis LA direction of the light emitting element). By forming the second recess 163, it is possible to suppress the occurrence of sink marks during injection molding and to reduce the manufacturing cost. The two second recesses 163 are both formed near the center of the first light flux controlling member 151, but are not in communication with the first recess 158.

第2凹部163の大きさおよび形状は、所望の配光特性(本発明の効果を損ねない配光特性)が得られ、かつ第1光束制御部材151に要求される強度を確保することができれば、特に限定されない。本実施の形態において、第2凹部163の平面視形状は、底辺が発光素子132側に位置する台形である(図3B参照)。また、第2凹部163の深さも特に限定されず、適宜設定されうる。なお、第1光束制御部材151を射出成形により成形する場合、第2凹部163は、ヒケが発生するおそれがある部位に形成することが好ましい。   The size and shape of the second recess 163 can provide desired light distribution characteristics (light distribution characteristics that do not impair the effects of the present invention) and can ensure the strength required for the first light flux controlling member 151. There is no particular limitation. In the present embodiment, the shape of the second recess 163 in plan view is a trapezoid whose base is located on the light emitting element 132 side (see FIG. 3B). Further, the depth of the second recess 163 is not particularly limited, and can be set as appropriate. In addition, when shape | molding the 1st light beam control member 151 by injection molding, it is preferable to form the 2nd recessed part 163 in the site | part which may generate | occur | produce a sink.

補強部材161は、第1光束制御部材151の強度を向上させる。補強部材161の位置および形状は、第1光束制御部材151の全反射面154の機能を大きく阻害せず、かつ第1光束制御部材151の強度を向上させることができれば、特に限定されない。本実施の形態では、補強部材161は、第1光束制御部材151の底面(発光素子132側の面)側に配置されており、導光部155の側面同士を連接している。   The reinforcing member 161 improves the strength of the first light flux controlling member 151. The position and shape of the reinforcing member 161 are not particularly limited as long as the function of the total reflection surface 154 of the first light flux controlling member 151 is not significantly impaired and the strength of the first light flux controlling member 151 can be improved. In the present embodiment, the reinforcing member 161 is disposed on the bottom surface (surface on the light emitting element 132 side) side of the first light flux controlling member 151, and connects the side surfaces of the light guide unit 155.

位置決め凸部162は、基板120に対して光束制御部材150を位置決めするための凸部である。位置決め凸部162は、補強部材161の裏面に配置されている。   The positioning convex portion 162 is a convex portion for positioning the light flux controlling member 150 with respect to the substrate 120. The positioning convex portion 162 is disposed on the back surface of the reinforcing member 161.

ガイド係合溝164は、補強部材161および位置決め凸部162と比較して発光素子132から離れた位置に配置されている。ガイド係合溝164は、後述する第2光束制御部材152の係合突起174(図6参照)が係合することで、第1光束制御部材151に対して第2光束制御部材152を位置決めするための溝である。   The guide engaging groove 164 is disposed at a position farther from the light emitting element 132 than the reinforcing member 161 and the positioning convex portion 162. The guide engagement groove 164 positions the second light flux control member 152 with respect to the first light flux control member 151 by engaging an engagement protrusion 174 (see FIG. 6) of the second light flux control member 152 described later. It is a groove for.

スリット157は、2つの全反射面154の間において、全反射面154の境界線に沿って配置されている貫通孔である。スリット157は、発光素子132から出射された光の他の一部を光軸LAに沿う方向にそのまま進行させる。全反射面154間におけるスリット157の形状および位置は、特に限定されない。本実施の形態では、スリット157は、前記仮想平面を含む断面において、発光素子132の光軸LAに対して、少なくとも45°までの角度で発光素子132から出射された光をそのまま進行させるようにスリット157が配置されている。スリット157から出射される光の光量は、発光素子132の光軸LAに対して、45°超の角度で出射された光をそのまま進行させるようにしても大きく変化しない。スリット157の長軸方向の長さ(幅)は、特に限定されない。スリット157を進行させる光の光量に応じて適宜設定すればよい。   The slit 157 is a through-hole disposed along the boundary line of the total reflection surface 154 between the two total reflection surfaces 154. The slit 157 advances another part of the light emitted from the light emitting element 132 in the direction along the optical axis LA as it is. The shape and position of the slit 157 between the total reflection surfaces 154 are not particularly limited. In the present embodiment, the slit 157 causes the light emitted from the light emitting element 132 to travel as it is at an angle of at least 45 ° with respect to the optical axis LA of the light emitting element 132 in the cross section including the virtual plane. A slit 157 is disposed. The amount of light emitted from the slit 157 does not change greatly even if the light emitted at an angle of more than 45 ° with respect to the optical axis LA of the light emitting element 132 is allowed to travel as it is. The length (width) in the major axis direction of the slit 157 is not particularly limited. What is necessary is just to set suitably according to the light quantity of the light which advances the slit 157. FIG.

図2に示されるように、第2光束制御部材152は、少なくともスリット157を覆うように配置され、発光素子132から出射し、第1光束制御部材151に入射せずにそのまま進行した光(スリット157を透過した光)を拡散させつつ透過させる。第2光束制御部材152の形状は、前述の機能を発揮することができれば特に限定されない。第2光束制御部材152の形状の例には、半円筒形状や釣り鐘様形状(逆U字型)などが含まれる。本実施の形態では、第2光束制御部材152の形状は、鐘様形状である。   As shown in FIG. 2, the second light flux controlling member 152 is disposed so as to cover at least the slit 157, is emitted from the light emitting element 132, and travels as it is without entering the first light flux controlling member 151 (slit 157) is diffused and transmitted. The shape of the second light flux controlling member 152 is not particularly limited as long as the above function can be exhibited. Examples of the shape of the second light flux controlling member 152 include a semi-cylindrical shape and a bell-like shape (inverted U shape). In the present embodiment, the second light flux controlling member 152 has a bell-like shape.

図6および図7は、第2光束制御部材152の構成を示す図である。図6Aは、第2光束制御部材152の正面図であり、図6Bは、平面図であり、図6Cは、底面図である。図7Aは、第2光束制御部材152の側面図であり、図7Bは、図6Bに示されるA−A線の断面図であり、図7Cは、図6Bに示されるB−B線の断面図である。図6および図7に示されるように、第2光束制御部材152は、半円筒部171および2つの側壁部172を有する。   6 and 7 are diagrams showing the configuration of the second light flux controlling member 152. FIG. 6A is a front view of the second light flux controlling member 152, FIG. 6B is a plan view, and FIG. 6C is a bottom view. 7A is a side view of the second light flux controlling member 152, FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 6B, and FIG. 7C is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. 6B. FIG. As shown in FIGS. 6 and 7, the second light flux controlling member 152 has a semi-cylindrical portion 171 and two side wall portions 172.

半円筒部171は、全反射面154の直上近傍に配置される。半円筒部171の内面には、複数の凹条(拡散透過部)173が形成されている。複数の凹条173は、第2光束制御部材152の軸方向に垂直な方向に半円環状に配置されている。ここで、「第2光束制御部材152の軸」とは、半円筒部171の軸線をいう。   The semi-cylindrical portion 171 is disposed in the vicinity immediately above the total reflection surface 154. On the inner surface of the semi-cylindrical portion 171, a plurality of concave stripes (diffuse transmission portions) 173 are formed. The plurality of concave stripes 173 are arranged in a semicircular shape in a direction perpendicular to the axial direction of the second light flux controlling member 152. Here, the “axis of the second light flux controlling member 152” refers to the axis of the semi-cylindrical portion 171.

2つの側壁部172は、それぞれ半円筒部171の側縁に連接している。側壁部172の内面の中央部分には、複数の凹条173(拡散透過部)が形成されている。複数の凹条173は、第2光束制御部材152の軸方向に垂直な方向に直線状に配置されている。また、半円筒部171に配置された複数の凹条173と、半円筒部171に配置された複数の凹条173に対応した側壁部172に配置された複数の凹条173とは、それぞれ連なるように配置されている。凹条173は、到達した光を拡散させつつ透過させる。凹条173の断面形状は、特に限定されない。凹条173の断面形状の例には、半円形状や三角形などが含まれる。本実施の形態では、凹条173の断面形状は、半円形状である。各凹条173は、同一の形状であってもよいし、異なった形状であってもよい。本実施の形態では、各凹条173は、同一形状に形成されている。   The two side wall portions 172 are respectively connected to the side edges of the semi-cylindrical portion 171. A plurality of concave stripes 173 (diffuse transmission portions) are formed in the central portion of the inner surface of the side wall portion 172. The plurality of concave stripes 173 are linearly arranged in a direction perpendicular to the axial direction of the second light flux controlling member 152. In addition, the plurality of recesses 173 disposed in the semi-cylindrical portion 171 and the plurality of recesses 173 disposed in the side wall portion 172 corresponding to the plurality of recesses 173 disposed in the semi-cylindrical portion 171 are respectively connected. Are arranged as follows. The concave stripe 173 allows the transmitted light to pass through while diffusing. The cross-sectional shape of the recess 173 is not particularly limited. Examples of the cross-sectional shape of the concave stripe 173 include a semicircular shape and a triangle. In the present embodiment, the cross-sectional shape of the recess 173 is a semicircular shape. Each recess 173 may have the same shape or a different shape. In the present embodiment, each recess 173 is formed in the same shape.

また、側壁部172の両端部の内側には、4つの係合突起174が配置されている。4つの係合突起174は、第1光束制御部材151に配置された4つのガイド係合溝164に係合することで、第2光束制御部材152を第1光束制御部材151に位置決めする。半円筒部171が連接していない側壁部172の端部には、第2光束制御部材152を基板120に位置決めおよび固定するための突起部175が配置されている。基板120に固定された第1光束制御部材151のガイド係合溝164に第2光束制御部材152の係合突起174を係合しつつ、第2光束制御部材152の突起部175を基板120の係合凹部(図示省略)にはめ込むことにより、第2光束制御部材152を基板120および第1光束制御部材151に固定することができる。   In addition, four engagement protrusions 174 are arranged inside the both end portions of the side wall portion 172. The four engaging protrusions 174 engage the four guide engaging grooves 164 disposed on the first light flux controlling member 151, thereby positioning the second light flux controlling member 152 on the first light flux controlling member 151. A projection 175 for positioning and fixing the second light flux controlling member 152 to the substrate 120 is disposed at the end of the side wall 172 where the semi-cylindrical part 171 is not connected. The protrusion 175 of the second light flux control member 152 is engaged with the guide engagement groove 164 of the first light flux control member 151 fixed to the substrate 120 while the protrusion 175 of the second light flux control member 152 is engaged with the guide 120. The second light flux controlling member 152 can be fixed to the substrate 120 and the first light flux controlling member 151 by being fitted into the engaging recess (not shown).

発光素子132から出射された光の一部は、入射面153から第1光束制御部材151内に入射する。光束制御部材150内に入射した光の一部(発光素子132の光軸LAに対して小さな角度で出射された光)は、全反射面154において導光部155に向けて反射される。さらに、第1光束制御部材151内に入射した光の他の一部(発光素子132の光軸LAに対して大きな角度で出射された光)は、そのまま導光部155に到達する。また、発光素子132から出射し、発光素子132の光軸LAに沿う光は、そのままスリット157を通過する。   A part of the light emitted from the light emitting element 132 enters the first light flux controlling member 151 from the incident surface 153. A part of the light incident on the light flux controlling member 150 (light emitted at a small angle with respect to the optical axis LA of the light emitting element 132) is reflected toward the light guide unit 155 on the total reflection surface 154. Further, another part of the light incident on the first light flux controlling member 151 (light emitted at a large angle with respect to the optical axis LA of the light emitting element 132) reaches the light guide 155 as it is. Further, the light emitted from the light emitting element 132 and along the optical axis LA of the light emitting element 132 passes through the slit 157 as it is.

導光部155に入射した光は、少しずつ出射面156から外部に出射されながら、導光部155の端部に向けて導光される。結果として、光束制御部材150の外面全体から略均一に光が出射される。一方、スリット157を通過した光および発光素子132の中心以外から出射した光は、第2光束制御部材152に到達する。第2光束制御部材152に入射した光は、複数の凹条173で拡散されつつ光束制御部材150の外部に透過する。光束制御部材150の出射面156から出射された光は、空気層を透過してカバー140の内面に到達する。カバー140の内面に到達した光は、拡散されつつカバー140を透過する。結果として、カバー140の外表面全面から略均一に光が出射される。このようにして、点状光源である発光素子132からの出射光を光束制御部材150によって線状の光に変換することができる。   The light incident on the light guide unit 155 is guided toward the end of the light guide unit 155 while being gradually emitted from the emission surface 156 to the outside. As a result, light is emitted substantially uniformly from the entire outer surface of the light flux controlling member 150. On the other hand, the light that has passed through the slit 157 and the light emitted from other than the center of the light emitting element 132 reach the second light flux controlling member 152. The light incident on the second light flux controlling member 152 is transmitted through the light flux controlling member 150 while being diffused by the plurality of concave stripes 173. The light emitted from the emission surface 156 of the light flux controlling member 150 passes through the air layer and reaches the inner surface of the cover 140. The light reaching the inner surface of the cover 140 passes through the cover 140 while being diffused. As a result, light is emitted substantially uniformly from the entire outer surface of the cover 140. In this manner, the light emitted from the light emitting element 132 that is a point light source can be converted into linear light by the light flux control member 150.

(シミュレーション1)
シミュレーション1では、本実施の形態に係る照明装置100のカバー140の外表面における輝度分布をシミュレーションした。また、比較のため、スリット157を有さない比較例に係る光束制御部材を有する比較例に係る照明装置(図8A参照)のカバーの外表面における輝度分布もシミュレーションした。
(Simulation 1)
In the simulation 1, the luminance distribution on the outer surface of the cover 140 of the lighting apparatus 100 according to the present embodiment was simulated. For comparison, the luminance distribution on the outer surface of the cover of the illumination device (see FIG. 8A) according to the comparative example having the light flux controlling member according to the comparative example not having the slit 157 was also simulated.

図8Bは、照明装置100を正面から観察した場合の輝度分布のシミュレーション条件を説明するための図である。図8Bに示されるように、本シミュレーションでは、基板120上に複数の発光素子132(白色LED)を中心間距離(P)が48mmとなるように一列に配置し、各発光素子132の上に長さ38mmの光束制御部材150を配置した。また、発光素子132の発光面からカバー140の外表面までの距離を16mmとし、光束制御部材150の高さを6.7mmとし、カバー140の内径を24mmとした。なお、本シミュレーションでは、1つの発光素子132のみを点灯させた場合の例を示している。   FIG. 8B is a diagram for explaining the simulation conditions of the luminance distribution when the illumination device 100 is observed from the front. As shown in FIG. 8B, in this simulation, a plurality of light emitting elements 132 (white LEDs) are arranged in a line on the substrate 120 so that the center-to-center distance (P) is 48 mm, and the light emitting elements 132 are placed on the light emitting elements 132. A light flux controlling member 150 having a length of 38 mm was disposed. Further, the distance from the light emitting surface of the light emitting element 132 to the outer surface of the cover 140 was 16 mm, the height of the light flux controlling member 150 was 6.7 mm, and the inner diameter of the cover 140 was 24 mm. In this simulation, an example in which only one light emitting element 132 is turned on is shown.

図8Cは、シミュレーション結果を示すグラフである。図8Cの横軸は、シミュレーションした発光素子132(光束制御部材150)に隣接する発光素子132の光軸LAからの距離(mm)を示している。また、縦軸は、輝度(cd/m)を示している。図8Cの実線は、本実施の形態に係る光束制御部材150を使用した場合のシミュレーション結果を示しており、破線は、比較例の光束制御部材を使用した場合のシミュレーション結果を示している。 FIG. 8C is a graph showing a simulation result. The horizontal axis in FIG. 8C indicates the distance (mm) from the optical axis LA of the light emitting element 132 adjacent to the simulated light emitting element 132 (light flux controlling member 150). The vertical axis represents luminance (cd / m 2 ). The solid line in FIG. 8C shows the simulation result when the light flux controlling member 150 according to the present embodiment is used, and the broken line shows the simulation result when the light flux controlling member of the comparative example is used.

図8Bに示されるように、スリット157を有する光束制御部材150を用いた本実施の形態に係る照明装置100は、スリット157を有さない比較例の光束制御部材(図8A参照)を用いた比較例の照明装置と比較して、スリット157直上のカバー140の外表面における輝度が高かった。また、光束制御部材150から出射される光の輝度は、発光素子132の光軸LAと、カバー140の外表面との交点から離れるにしたがって低かった。   As shown in FIG. 8B, the illumination device 100 according to the present embodiment using the light flux controlling member 150 having the slit 157 uses the light flux controlling member of the comparative example (see FIG. 8A) that does not have the slit 157. Compared with the illumination device of the comparative example, the brightness on the outer surface of the cover 140 immediately above the slit 157 was high. Further, the luminance of the light emitted from the light flux controlling member 150 was lower as the distance from the intersection between the optical axis LA of the light emitting element 132 and the outer surface of the cover 140 was increased.

(シミュレーション2)
次に、カバー140上の輝度分布に対するスリット157の幅の影響についてシミュレーションした。シミュレーションには、スリット157の幅が0.05mm、0.1mm、0.3mmおよび1.0mmの4種類の第1光束制御部材151を使用した。本シミュレーションでは、第2光束制御部材152を使用せず、スリット157を通過する光のみが照射するカバー140の外表面の輝度分布を調べた。その他のシミュレーションの条件は、シミュレーション1と同じである。
(Simulation 2)
Next, the effect of the width of the slit 157 on the luminance distribution on the cover 140 was simulated. For the simulation, four types of first light flux controlling members 151 having a slit 157 width of 0.05 mm, 0.1 mm, 0.3 mm, and 1.0 mm were used. In this simulation, the brightness distribution of the outer surface of the cover 140 irradiated with only the light passing through the slit 157 was examined without using the second light flux controlling member 152. Other simulation conditions are the same as those of simulation 1.

図9Aは、シミュレーション結果を示すグラフであり、図9Bは、光束制御部材150の長軸方向(発光素子132の配列方向)におけるスリット157の中心からの距離と、カバー140の外表面における輝度との関係を示すグラフである。図9Aの横軸は、スリット157の中心(第1光束制御部材151の中心)からの距離(mm)を示しており、図9Bの横軸は、スリット幅(mm)を示している。図9Aおよび図9Bの縦軸は、カバー140の外表面における輝度(cd/m)を示している。図9Aにおける破線はスリット157の幅が0.05mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示しており、一点鎖線はスリット157の幅が0.1mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示しており、二点鎖線はスリット157の幅が0.3mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示しており、実線はスリット157の幅が1.0mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示している。 FIG. 9A is a graph showing the simulation results, and FIG. 9B shows the distance from the center of the slit 157 in the major axis direction of the light flux controlling member 150 (the arrangement direction of the light emitting elements 132) and the luminance on the outer surface of the cover 140. It is a graph which shows the relationship. The horizontal axis in FIG. 9A indicates the distance (mm) from the center of the slit 157 (the center of the first light flux controlling member 151), and the horizontal axis in FIG. 9B indicates the slit width (mm). The vertical axis in FIGS. 9A and 9B indicates the luminance (cd / m 2 ) on the outer surface of the cover 140. The broken line in FIG. 9A shows the result when the first light flux controlling member 151 having the width of the slit 157 of 0.05 mm is used, and the one-dot chain line shows the first light flux controlling member 151 having the width of the slit 157 of 0.1 mm. The results when used are shown. The two-dot chain line shows the results when the first light flux controlling member 151 with the slit 157 width of 0.3 mm is used, and the solid line shows the width of the slit 157 with 1.0 mm. The result at the time of using the 1st light beam control member 151 of this is shown.

図9Aに示されるように、スリット157の幅が長くなるにつれてスリット157を通る光が多くなることが分かる。また、図9Bに示されるように、スリット157の幅と、スリット157を通る光の光量との間には、相関関係があることが分かった。   As shown in FIG. 9A, it can be seen that the light passing through the slit 157 increases as the width of the slit 157 increases. Further, as shown in FIG. 9B, it was found that there is a correlation between the width of the slit 157 and the amount of light passing through the slit 157.

(シミュレーション3)
次に、本実施の形態に係る光束制御部材150を有する照明装置100を用いて、カバー140の外表面の輝度分布に対するスリット157の幅の影響についてシミュレーションした。また、比較例としてスリットが塞がれた光束制御部材(図10A参照)を有する照明装置についてシミュレーションした。その他のシミュレーション条件は、シミュレーション1と同じである。
(Simulation 3)
Next, the effect of the width of the slit 157 on the luminance distribution on the outer surface of the cover 140 was simulated using the illumination device 100 having the light flux controlling member 150 according to the present embodiment. Moreover, it simulated about the illuminating device which has the light beam control member (refer FIG. 10A) by which the slit was block | closed as a comparative example. Other simulation conditions are the same as those of simulation 1.

図10Bは、シミュレーション結果を示すグラフであり、図10Cは、光束制御部材150の長軸方向(発光素子132の配列方向)におけるスリット157の中心からの距離と、スリット157を通る光の光量との関係を示すグラフである。図10Bおよび図10Cの横軸は、スリット幅(mm)を示しており、図10Bおよび図10Cの縦軸は、カバー140の外表面における輝度(cd/m)を示している。図10Bにおける太い実線はスリット157の幅が0.05mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示しており、太い破線はスリット157の幅が0.1mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示しており、太い一点鎖線はスリット157の幅が0.3mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示しており、太い二点鎖線はスリット157の幅が1.0mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示している。図10Bにおける細い実線は平坦部の幅が0.3mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示しており、細い破線は平坦部の幅が0.6mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示しており、細い一点鎖線は平坦部の幅が1.2mmの第1光束制御部材151を用いた場合の結果を示している。 FIG. 10B is a graph showing a simulation result, and FIG. 10C shows the distance from the center of the slit 157 in the major axis direction (the arrangement direction of the light emitting elements 132) of the light flux controlling member 150, and the amount of light passing through the slit 157. It is a graph which shows the relationship. The horizontal axis in FIGS. 10B and 10C indicates the slit width (mm), and the vertical axis in FIGS. 10B and 10C indicates the luminance (cd / m 2 ) on the outer surface of the cover 140. The thick solid line in FIG. 10B shows the result when the first light flux controlling member 151 having the slit 157 width of 0.05 mm is used, and the thick broken line shows the first light flux controlling member 151 having the slit 157 width of 0.1 mm. The thick one-dot chain line shows the result when the first light flux controlling member 151 having the slit 157 width of 0.3 mm is used, and the thick two-dot chain line shows the width of the slit 157. Shows the result when the first light flux controlling member 151 of 1.0 mm is used. The thin solid line in FIG. 10B shows the result when the first light flux control member 151 having a flat portion width of 0.3 mm is used, and the thin broken line shows the first light flux control member 151 having a flat portion width of 0.6 mm. The thin dot-and-dash line shows the result when the first light flux controlling member 151 having a flat portion width of 1.2 mm is used.

図10Bに示されるように、スリット157の幅が長くなるにつれてスリット157を通る光が多くなることが分かる。また、図10Cに示されるように、スリット157の幅と、スリット157を通る光の光量との間には、相関関係があることが分かった。   As shown in FIG. 10B, it can be seen that the light passing through the slit 157 increases as the width of the slit 157 increases. Further, as shown in FIG. 10C, it has been found that there is a correlation between the width of the slit 157 and the amount of light passing through the slit 157.

図8Bに示されるように、本実施の形態に係る照明装置100は、基板120上に複数の発光装置(光束制御部材150および発光素子132)が配置されている。そして、図8Cに示されるように、1つの発光装置130のみを使用した場合、カバー0の外表面における光の輝度は、発光装置130の中心から離れるにつれて低くなっていた。したがって、カバー140全体から均一に光を出射させるためには、発光装置130から出射される光を、隣接する光束制御部材150から出射された光と部分的に重複させることが必要となる。このように、部分的に光を重複させて、照明装置100全体として光を均一に出射させるためには、発光素子132の光軸LAとカバー140の外表面との交点における輝度Aと、カバー140の外表面において互いに隣接する2つの当該交点の中点における輝度Bとは、「輝度A<1.7×輝度B」を満たすことが好ましい。より具体的には、(輝度A+輝度C×2)≒(2×輝度B)、かつ1.7×輝度B≦(輝度A+輝度C×2)≦2.3×輝度Bを満たすことが好ましい。ここで、「輝度C」は、輝度Aを示す光束制御部材150に隣接する光束制御部材150の光軸LAと、カバー140の外表面との交点における輝度をいう。発光素子132の中心間距離、空間距離、光束制御部材150の材料および拡散カバーを適宜変更しても、輝度A、輝度Bおよび輝度Cが前述の範囲内にあれば、照明装置100から出射される光の輝度の均一性を確保することができる。   As shown in FIG. 8B, lighting device 100 according to the present embodiment has a plurality of light emitting devices (light flux controlling member 150 and light emitting element 132) arranged on substrate 120. As shown in FIG. 8C, when only one light emitting device 130 is used, the luminance of light on the outer surface of the cover 0 decreases as the distance from the center of the light emitting device 130 increases. Therefore, in order to emit light uniformly from the entire cover 140, it is necessary to partially overlap the light emitted from the light emitting device 130 with the light emitted from the adjacent light flux controlling member 150. In this way, in order to partially overlap the light and emit light uniformly as the entire lighting device 100, the brightness A at the intersection of the optical axis LA of the light emitting element 132 and the outer surface of the cover 140, and the cover It is preferable that the luminance B at the midpoint of the two intersections adjacent to each other on the outer surface 140 satisfies “luminance A <1.7 × luminance B”. More specifically, it is preferable that (luminance A + luminance C × 2) ≈ (2 × luminance B) and 1.7 × luminance B ≦ (luminance A + luminance C × 2) ≦ 2.3 × luminance B are satisfied. . Here, “luminance C” refers to the luminance at the intersection of the optical axis LA of the light flux controlling member 150 adjacent to the light flux controlling member 150 showing the luminance A and the outer surface of the cover 140. Even if the distance between the centers of the light emitting elements 132, the spatial distance, the material of the light flux controlling member 150, and the diffusion cover are appropriately changed, if the luminance A, luminance B, and luminance C are within the aforementioned ranges, the light is emitted from the lighting device 100. The uniformity of the brightness of the light can be ensured.

なお、複数の凹条173の断面が三角形である場合、凹条173は、第1傾斜面および第2傾斜面を有する。   In addition, when the cross section of the some groove 173 is a triangle, the groove 173 has a 1st inclined surface and a 2nd inclined surface.

(効果)
本発明者は、特許文献1に記載のLED照明燈装置における問題を解決するために、まず前述した反射面154を有する光束制御部材を作製した。この光束制御部材では、発光素子132の直上部が明るくなりすぎるという問題を解決することができたが、今度は発光素子132間が明るくなり、発光素子132の直上部が暗くなってしまうという問題があった。
(effect)
In order to solve the problem in the LED lighting device described in Patent Document 1, the present inventor first produced a light flux controlling member having the above-described reflecting surface 154. With this light flux controlling member, it was possible to solve the problem that the upper part of the light emitting element 132 was too bright, but this time the light emitting element 132 becomes brighter and the upper part of the light emitting element 132 becomes darker. was there.

そこで、本発明者は、反射面154の間にスリット157を設けることで、発光素子132から出射した光をそのままスリット157を通るように進行させた。これにより、本実施の形態に係る照明装置100では、発光素子132の直上部分を明るくすることができ、発光素子132の配列方向の輝度ムラを少なくすることができる。また、スリット157を通る光の光路上に凹条(拡散透過部)173を有する第2光束制御部材152を配置することで、照明装置100の有効発光領域から出射される光の光量を均一にすることができる。   In view of this, the present inventor has provided the slit 157 between the reflecting surfaces 154 so that the light emitted from the light emitting element 132 is allowed to travel through the slit 157 as it is. Thereby, in lighting apparatus 100 according to the present embodiment, the portion directly above light emitting element 132 can be brightened, and uneven brightness in the arrangement direction of light emitting elements 132 can be reduced. Further, by arranging the second light flux controlling member 152 having the concave stripe (diffuse transmission part) 173 on the optical path of the light passing through the slit 157, the amount of light emitted from the effective light emitting region of the illumination device 100 is made uniform. can do.

(変形例)
図11および図12は、実施の形態の変形例に係る発光装置130の構成を示す図である。図11Aは、変形例に係る第1光束制御部材151の配置を示した斜視図であり、図11Bは、図11Aに示される第1光束制御部材151に第2光束制御部材152を組み合わせた状態を示す図である。図12Aは、発光素子132の光軸LAに垂直な平面において導光部155が連結した状態の光束制御部材150を示す斜視図であり、図12Bは、発光素子132の光軸LAを含む平面において導光部155が連結した状態の光束制御部材150を示す斜視図である。
(Modification)
11 and 12 are diagrams showing a configuration of a light emitting device 130 according to a modification of the embodiment. FIG. 11A is a perspective view showing the arrangement of the first light flux controlling member 151 according to the modification, and FIG. 11B is a state in which the second light flux controlling member 152 is combined with the first light flux controlling member 151 shown in FIG. 11A. FIG. 12A is a perspective view showing the light flux controlling member 150 in a state where the light guide unit 155 is connected in a plane perpendicular to the optical axis LA of the light emitting element 132, and FIG. 12B is a plane including the optical axis LA of the light emitting element 132. It is a perspective view which shows the light beam control member 150 of the state which the light guide part 155 connected in FIG.

図11A、Bに示されるように、実施の形態1の変形例に係る光束制御部材150では、複数の光束制御部材150(第1光束制御部材151および第2光束制御部材152)が連なって配置されていてもよい。また、図12A、Bに示されるように、実施の形態1の変形例に係る光束制御部材150では、2つの導光部155の全反射面154と反対側の端面同士が結合されており、全体として、円環形状となるように形成されていてもよい。   As shown in FIGS. 11A and 11B, in light flux controlling member 150 according to the modification of Embodiment 1, a plurality of light flux controlling members 150 (first light flux controlling member 151 and second light flux controlling member 152) are arranged in a row. May be. Moreover, as shown in FIGS. 12A and 12B, in the light flux controlling member 150 according to the modification of the first embodiment, the end surfaces on the opposite side to the total reflection surface 154 of the two light guide portions 155 are combined. As a whole, it may be formed in an annular shape.

本発明の照明装置は、蛍光管などに代えて使用されうるため、各種照明機器に幅広く適用されうる。   Since the lighting device of the present invention can be used in place of a fluorescent tube or the like, it can be widely applied to various lighting devices.

100 照明装置
110 フレーム
120 基板
130 発光装置
132 発光素子
140 カバー
150 光束制御部材
151 第1光束制御部材
152 第2光束制御部材
153 入射面
154 全反射面
155 導光部
156 出射面
157 スリット
158 第1凹部
160 導入部本体
161 補強部材
162 位置決め凸部
163 第2凹部
164 ガイド係合溝
171 半円筒部
172 側壁部
173 凹条
174 係合突起
175 突起部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Illuminating device 110 Frame 120 Board | substrate 130 Light-emitting device 132 Light-emitting device 140 Cover 150 Light flux control member 151 1st light flux control member 152 2nd light flux control member 153 Incident surface 154 Total reflection surface 155 Light guide part 156 Output surface 157 Slit 158 1st Concave portion 160 Introducing portion main body 161 Reinforcing member 162 Positioning convex portion 163 Second concave portion 164 Guide engaging groove 171 Semi-cylindrical portion 172 Side wall portion 173 Concave strip 174 Engaging projection 175 Protruding portion

Claims (5)

第1光束制御部材および第2光束制御部材を有し、発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、
前記第1光束制御部材は、
発光素子から出射された光の一部を入射する入射面と、
前記入射面を挟んで前記発光素子と対向する位置に形成され、前記入射面で入射した光の一部を、前記発光素子の光軸と略垂直であり、かつ互いに反対向きである2つの方向に反射させる2つの全反射面と、
前記2つの全反射面の間に配置され、前記発光素子から出射された光の他の一部を前記光軸に沿う方向にそのまま進行させるスリットと、
前記入射面、前記全反射面および前記スリットを挟んで相対する位置に配置され、前記入射面で入射した光の一部および前記全反射面で反射した光を導光する2つの導光部と、
前記導光部の外面に形成され、前記導光部により導光された光を外部に出射する出射面と、
を含み、
前記第2光束制御部材は、前記スリットを覆うように配置され、かつ前記スリットを進行した光を拡散させつつ透過させる拡散透過部を含む、
光束制御部材。
A light flux controlling member having a first light flux controlling member and a second light flux controlling member, for controlling the light distribution of the light emitted from the light emitting element,
The first light flux controlling member is
An incident surface on which a part of the light emitted from the light emitting element is incident;
Two directions which are formed at positions facing the light emitting element across the incident surface, and a part of the light incident on the incident surface is substantially perpendicular to the optical axis of the light emitting element and opposite to each other Two total reflection surfaces to be reflected,
A slit that is disposed between the two total reflection surfaces and directly advances another part of the light emitted from the light emitting element in a direction along the optical axis;
Two light guide portions disposed at positions facing each other across the incident surface, the total reflection surface, and the slit, and a part of the light incident on the incident surface and the light reflected by the total reflection surface; ,
An emission surface that is formed on the outer surface of the light guide unit and emits the light guided by the light guide unit to the outside;
Including
The second light flux controlling member is disposed so as to cover the slit, and includes a diffusive transmitting portion that diffuses and transmits light that has traveled through the slit.
Luminous flux control member.
前記スリットは、前記2つの全反射面の間の境界部を含む断面において、前記発光素子の光軸に対して、少なくとも45°までの角度で前記発光素子から出射された光をそのまま進行させる、請求項1に記載の光束制御部材。   The slit, in a cross section including a boundary portion between the two total reflection surfaces, directly proceeds the light emitted from the light emitting element at an angle of at least 45 ° with respect to the optical axis of the light emitting element. The light flux controlling member according to claim 1. 発光素子と
前記発光素子の光軸が前記スリットを通るように配置された、請求項1または請求項2に記載の光束制御部材と、
を有する、発光装置。
The light flux controlling member according to claim 1 or 2, wherein the light emitting element and the optical axis of the light emitting element are disposed so as to pass through the slit.
A light emitting device.
複数の請求項3に記載の発光装置と、
前記複数の発光装置を覆うように前記複数の発光装置のそれぞれに対して空気層を介して配置されたカバーと、
を有する、照明装置。
A plurality of light emitting devices according to claim 3;
A cover disposed via an air layer for each of the plurality of light emitting devices so as to cover the plurality of light emitting devices;
A lighting device.
前記発光素子の光軸と前記カバーの外表面との交点における輝度Aと、前記カバーの外表面において互いに隣接する2つの前記交点の中点における輝度Bとは、以下の式(1)を満たす、請求項4に記載の照明装置。
輝度A<1.7×輝度B (1)
The luminance A at the intersection between the optical axis of the light emitting element and the outer surface of the cover and the luminance B at the middle point between two adjacent points on the outer surface of the cover satisfy the following expression (1). The lighting device according to claim 4.
Luminance A <1.7 × Luminance B (1)
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