JP6291267B2 - 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、この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 controlling member that controls light distribution of light emitted from a light emitting element, a light emitting device having the light flux controlling member, and an illumination device.
近年、省エネルギーや小型化の観点から、撮像カメラ用の発光装置として、発光ダイオード(以下「LED」ともいう)を光源とする発光装置(LEDフラッシュ)が使用されるようになってきた。このような発光装置としては、LEDと、フレネルレンズとを組み合わせたものがよく知られている。 In recent years, from the viewpoint of energy saving and downsizing, a light emitting device (LED flash) using a light emitting diode (hereinafter also referred to as “LED”) as a light source has been used as a light emitting device for an imaging camera. As such a light emitting device, a combination of an LED and a Fresnel lens is well known.
一般的に、撮像カメラの撮像領域の形状は、四角形である。よって、鮮明な撮像画像を得るためには、発光装置は被照射領域を四角形状に照らすことが好ましい。したがって、撮像カメラ用の発光装置に使用されるフレネルレンズには、発光素子から出射された光を四角形状の被照射領域に均一かつ効率的に照射することが要求される。これまでにも、四角形状の被照射領域を照らすためのフレネルレンズとして様々なものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Generally, the shape of the imaging region of the imaging camera is a quadrangle. Therefore, in order to obtain a clear captured image, it is preferable that the light emitting device illuminates the irradiated region in a square shape. Therefore, a Fresnel lens used in a light-emitting device for an imaging camera is required to uniformly and efficiently irradiate light emitted from the light-emitting element onto a rectangular irradiated region. Until now, various types of Fresnel lenses for illuminating a quadrangular irradiated region have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図1Aは、特許文献1に記載のフレネルレンズ10の斜視図である。図1Aに示されるフレネルレンズ10は、図1Bに示されるシリンドリカルレンズ20と同じ機能を果たすことができる。図1Aに示されるように、特許文献1に記載のフレネルレンズ10には、平面視形状が長方形状の複数の溝12が互いに離間して同心に形成されている。形成された溝12の一方の面はフレネル部分の入射面となり、他方の面はフレネル部分の反射面となる。
FIG. 1A is a perspective view of the Fresnel
特許文献1に記載のフレネルレンズ10を作製する場合は、通常、フレネルレンズ10を分割した形状に対応した複数の金型駒を作製する。次いで、作製した金型駒を組み合わせた金型を用いて、フレネルレンズ10を作製する。その後、LEDを使用して、作製したフレネルレンズ10における被照射面の品位を確認する。そして、要求に応じた品位となるように、反射面に対応する金型駒の対応面を微調整して、フレネルレンズ10として最終形状に仕上げることが一般的に行われている。
When the Fresnel
しかしながら、特許文献1に記載のフレネルレンズ10では、フレネル部分の1つの反射面に対応する金型駒の対応面の一部分の形状を修正するために、その対応面における修正が不要な他の部分まで修正する必要があった。よって、対応面の一部分を修正する場合であっても、その対応面全体を修正する必要があった。また、修正箇所を特定するために反射面の形状を測定する場合、反射面全体を1つの基準点から特定しなければならず、修正箇所の特定が困難であった。このように、特許文献1に記載のフレネルレンズ10では、反射面の修正工程が煩雑であった。
However, in the Fresnel
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、反射面の形状の修正を容易に行う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。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。 This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the light beam control member which can correct the shape of a reflective surface easily. Another object of the present invention is to provide a light emitting device and a lighting device having the light flux controlling member.
本発明の光束制御部材は、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であって、発光素子から出射された光を入射させる入射領域と、前記入射領域の反対側に形成され、前記入射領域で入射した光を出射させる出射領域と、を有し、前記入射領域は、その内側に配置され、前記発光素子から出射された光の一部を入射させる入射面と、その外側に配置され、入射した光を前記出射領域に向けて反射させる反射面と、前記入射面および前記反射面の間に配置された稜線とを有する凸条を複数含み、前記凸条は、仮想四角形の隣接する2本の対角線を繋ぐように配置されており、少なくとも1つの前記反射面は、前記凸状の延在方向と平行に配置され、前記入射面で入射した光を前記出射領域に向けて反射させる複数の分割反射面と、隣接した前記2つの分割反射面の間であって、前記入射面で入射した光の進行方向に対して死角の位置に配置された1または2以上の段差面と、を有する構成を採る。 The light flux controlling member of the present invention is a light flux controlling member for controlling the light distribution of the light emitted from the light emitting element, and is formed on the opposite side of the incident area where the light emitted from the light emitting element is incident. And an exit area for emitting the light incident on the incident area, and the entrance area is disposed on the inside of the entrance area, and an entrance surface on which a part of the light emitted from the light emitting element is incident, and A plurality of ridges disposed on the outside and having a reflection surface that reflects incident light toward the emission region; and a ridge line disposed between the incidence surface and the reflection surface; It is disposed so as to connect two adjacent diagonal lines of a quadrangle, and at least one of the reflection surfaces is disposed in parallel with the convex extending direction, and the light incident on the incident surface is incident on the emission region. Multiple split reflective surfaces that reflect toward , Be between adjacent said two split reflecting surfaces, a configuration having one or two or more stepped surface disposed at the position of the blind spot with respect to the traveling direction of the light incident at the incident surface.
本発明の発光装置は、発光素子と、本発明の光束制御部材と、を有する、構成を採る。 The light emitting device of the present invention employs a configuration having a light emitting element and the light flux controlling member of the present invention.
本発明の照明装置は、本発明の発光装置と、前記発光装置からの出射光を拡散させつつ透過させるカバーと、を有する、構成を採る。 The illuminating device of this invention takes the structure which has the light-emitting device of this invention, and the cover which permeate | transmits while diffusing the emitted light from the said light-emitting device.
本発明の光束制御部材は、反射面の形状を容易に修正することができる。したがって、本発明の発光装置および照明装置は、簡単に被照射領域の品位の調整を行うことができる。 The light flux controlling member of the present invention can easily correct the shape of the reflecting surface. Therefore, the light emitting device and the lighting device of the present invention can easily adjust the quality of the irradiated region.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[実施の形態1]
(光束制御部材および発光装置の構成)
図2は、本発明の実施の形態1に係る発光装置100の断面図である。図2に示されるように、発光装置100は、発光素子120および光束制御部材140を有する。発光素子120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。光束制御部材140は、発光素子120から出射された光の配光を制御する。光束制御部材140は、その中心軸CAが発光素子120の光軸LAに合致するように配置される。
[Embodiment 1]
(Configuration of luminous flux control member and light emitting device)
FIG. 2 is a cross-sectional view of light-
光束制御部材140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。たとえば、光束制御部材140の材料は、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、またはガラスである。光束制御部材140は、例えば射出成形により製造することができる。
The material of the light
図3〜図7は、実施の形態1に係る光束制御部材140の構成を示す図である。図3は、実施の形態1に係る光束制御部材140の斜視図である。図4Aは、光束制御部材140の平面図であり、図4Bは、底面図であり、図4Cは、側面図である。図5Aは、第1仮想四角形S1のみを示した光束制御部材140の底面図であり、図5Bは、第1仮想四角形S1および第2仮想四角形S2のみを示した光束制御部材140の底面図である。図6Aは、図4Bに示されるA−A線の断面図であり、図6Bは、図6Aにおいて破線で示される領域の部分拡大断面図である。また、図7は、第2凸条171および角部172の配置を説明するための図である。
3-7 is a figure which shows the structure of the light
図3〜図7に示されるように、光束制御部材140は、発光素子120から出射された光を入射させる入射領域141と、入射領域141の反対側に位置し、入射領域141で入射した光を出射させる出射領域142とを有する。入射領域141と出射領域142との間には、フランジ143が設けられていてもよい。
As shown in FIG. 3 to FIG. 7, the light
光束制御部材140の平面視形状は、特に限定されない。図4Aに示されるように、本実施の形態では、光束制御部材140の平面視形状は、正方形である。また、本実施の形態における光束制御部材140の一辺の長さは、例えば4.7mm程度である。
The planar view shape of the light
入射領域141は、発光素子120から出射された光を入射させる。入射領域141は、入射領域141の中央部分に位置する屈折部150と、屈折部150の外側に位置するフレネルレンズ部160と、フレネルレンズ部160の外側に位置する最外レンズ部170とを有する。入射領域141は、2回対称または4回対称である。入射領域141の外形は、例えば長方形または正方形である。
The
屈折部150は、発光素子120から出射された光の一部(光軸LAに対して小さな角度で出射された光)を光束制御部材140内に入射させるとともに、入射した光を出射領域142に向かって屈折させる。屈折部150は、発光素子120と対向する位置に、光束制御部材140の中心軸CA(発光素子120の光軸LA)と交わるように配置されている(図2参照)。なお、屈折部150の形状は、上記の機能を発揮することができれば、特に限定されない。たとえば、屈折部150の形状は、屈折型フレネルレンズであってもよい。また、屈折部150の表面は、球面または非球面であってもよい。本実施の形態では、屈折部150の表面は非球面であり、屈折部150の形状は略四角錐状である(図2および図3参照)。
The refracting
フレネルレンズ部160は、発光素子120から出射された光の一部(光軸LAに対して比較的大きな角度で出射された光)を光束制御部材140内に入射させるとともに、入射した光を出射領域142に向けて反射させる。フレネルレンズ部160は、発光素子120から出射された光の進行方向を制御するための複数の第1凸条(凸条)161を有する。
The
図5Aに示されるように、フレネルレンズ部160に、第1仮想四角形(仮想四角形)S1が配置されていると仮定する。第1仮想四角形S1の中心O1(対角線L1の交点)は、光束制御部材140の中心軸CAと合致している。第1仮想四角形S1および4本の対角線L1は、複数の第1凸条161の配置の基準となる。複数の第1凸条161は、隣接する2本の対角線L1間を繋ぐように配置される。複数の第1凸条161は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。また、複数の第1凸条161は、隣接する2本の対角線L1間の領域において隣接する2つの第1凸条161間に谷部が形成されるように配置される(図6B参照)。
As shown in FIG. 5A, it is assumed that a first virtual quadrangle (virtual quadrangle) S <b> 1 is arranged in the
第1凸条161の形状および大きさは、特に限定されず、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、複数の第1凸条161の大きさは、それぞれ異なっている(図6B参照)。また、光軸LA方向における、光束制御部材140の下端部と各第1凸条161の第1稜線165との距離d(基準面から第1稜線165までの距離d)は、内側から外側に向かうにつれて徐々に短くなっている(図6B参照)。ここで「光束制御部材140の下端部」とは、後述する第2凸条171の頂部(第2稜線176)を意味し、「基準面」とは、第2凸条171の頂部(第2稜線176)を含む平面を意味する。
The shape and size of the
第1凸条161は、第1入射面162、第1反射面163、第1接続面164および第1稜線165を有する。第1凸条161において、第1入射面162は内側(中心軸CA側)に配置され、第1反射面163は外側に配置される(図6B参照)。
The
第1入射面162は、発光素子120から出射された光の一部を入射させるとともに、第1反射面163側に屈折させる。第1入射面162は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第1入射面162は、平面である。また、第1入射面162は、光束制御部材140を成形する観点から、中心軸CAに対して僅かに傾斜していることが好ましい。第1入射面162は、光束制御部材140の下端部(基準面)に近づくにつれて、中心軸CAから離れるように傾斜している。第1入射面162の傾斜角度は、中心軸CAを含む任意の断面において、中心軸CAに対して0°超であって、10°以下の範囲内であることが好ましい。第1入射面162の傾斜角度は、5°以下であることが好ましく、3°以下であることがさらに好ましい。
The
第1反射面163は、第1入射面162と対に形成され、第1入射面162で入射した光を出射領域142に向けて反射させる。第1反射面163は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第1反射面163は、平面である。また、第1反射面163は、到達した光を全反射させる観点から、中心軸CAに対して傾斜していることが好ましい。第1反射面163は、光束制御部材140の下端部(基準面)に近づくにつれて、中心軸CAに近づくように傾斜している。
The first reflecting
第1接続面164は、第1入射面162および第1反射面163の間に配置されている。第1接続面164は、第1入射面162および第1反射面163を繋ぐ。第1接続面164は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第1接続面164は、平面である。また、第1接続面164を形成せずに、第1入射面162と第1反射面163とを直接繋いでもよい。
The
第1稜線165は、第1入射面162および第1接続面164の境界線である。第1稜線165は、第1仮想四角形S1の隣接する2つの対角線L1を繋ぐように配置されている。なお、第1接続面164を形成しない場合、第1稜線165は、第1入射面162および第1反射面163の境界線である。第1入射面162と第1反射面163との間に第1接続面164を設けた場合、鋭角部分を無くすことで、製造性を向上させることができる。入射領域141を平面視したとき、第1稜線165は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。本実施の形態では、入射領域141を平面視したとき、第1稜線165は、直線である。
The
最外レンズ部170は、発光素子120から出射された光の一部(光軸LAに対して大きな角度で出射された光)を光束制御部材140内に入射させるとともに、入射した光を出射領域142に向けて反射させる。最外レンズ部170は、4つの第2凸条171と、4つの角部172とを有する。
The
図5Bに示されるように、最外レンズ部170に第2仮想四角形S2が配置されていると仮定する。第2仮想四角形S2の中心O2(第2対角線L2の交点)は、光束制御部材140の中心軸CAと合致している。第2仮想四角形S2は、4つの第2凸条171および4つの角部172の配置の基準となる。第2仮想四角形S2は、第1仮想四角形S1の外側に配置されている。第2仮想四角形S2および第1仮想四角形S1は、互いに相似し、同心かつ各辺が平行となるように配置されている。前述の通り、第1稜線165は、第1仮想四角形S1の隣接する2つの対角線L1を繋ぐように配置されていればよい。よって、第1稜線165および後述の第2稜線176は、曲線で形成される場合もあるため、平行でなくてもよい。
As shown in FIG. 5B, it is assumed that the second virtual quadrangle S2 is arranged on the
4つの第2凸条171は、第2仮想四角形S2の各辺上にそれぞれ配置されている。当該第2凸条171が配置されている辺に直交する面の第2凸条171の断面積は、当該第2凸条171が配置されている辺に直交する面の第1凸条161の断面積より大きい。第2凸条171の両端には、角部172がそれぞれ接続されている。第2仮想四角形S2の辺と平行な方向における第2凸条171の長さは、最も外側に配置された第1凸条161の長さより短い。光束制御部材140が上記の発光装置100に用いられる場合、第2仮想四角形S2の辺と平行な方向における第2凸条171の長さは、発光装置100に用いられる発光素子120の幅より長いことが好ましい。
The four
第2凸条171は、略三角柱形状に形成されている。当該第2凸条171が配置されている辺に直交する面の第2凸条171の断面形状は、略三角形である。各第2凸条171は、第2入射面173、第2反射面174、第2接続面175および第2稜線176を有する。第2凸条171において、第2入射面173は内側(中心軸CA側)に配置され、第2反射面174は外側に配置される(図6B参照)。
The 2nd protruding item |
第2入射面173は、発光素子120から出射された光を入射させるとともに、第2反射面174側に屈折させる。第2入射面173は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第2入射面173は、平面である。また、第2入射面173は、中心軸CAに平行な垂直面であってもよいし、中心軸CAに対して傾斜している傾斜面であってもよい。本実施の形態では、第2入射面173は、光束制御部材140の下端部(基準面)に近づくにつれて、中心軸CAから離れるように傾斜している。
The
第2反射面174は、第2入射面173と対に形成され、第2入射面173で入射した光を出射領域142に向けて反射させる。第2反射面174は、複数の分割反射面177および段差面178を有する。分割反射面177および段差面178は、発光素子120側から出射領域142側に向かって、第2反射面174の表面をなぞるように交互に配置されている。
The second reflecting
分割反射面177は、第2入射面173で入射した光を出射領域142に向かって反射させる。分割反射面177は、第2凸条171の延在方向と平行に配置されている。分割反射面177の数は、複数であれば特に限定されない。本実施の形態では、分割反射面177の数は、4つである。分割反射面177は、第2凸条171の延在方向の一方の端部から他方の端部まで、同じ幅で形成されていてもよいし、異なる幅で形成されていてもよい。本実施の形態では、分割反射面177は、一端から他端まで同じ幅に形成されている。また、複数の分割反射面177は、全て同じ幅に形成されていてもよいし、それぞれ異なる幅に形成されていてもよい。本実施の形態では、複数の分割反射面177は、それぞれ異なる幅に形成されている。また、分割反射面177は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、分割反射面177は、曲面である。具体的には、分割反射面177は、中心軸CAに直交する断面(水平断面)において直線である。また、分割反射面177は、中心軸CAを含む断面(垂直断面)において外側に凸となるような曲線である。分割反射面177は、光束制御部材140の下端部(基準面)に近づくにつれて、中心軸CAに近づくように傾斜している。また、第2仮想四角形S2に直交する方向において、隣接する2つの分割反射面177のうち、発光素子120側に配置された分割反射面177の上端は、出射領域142側に配置された他方の分割反射面177の下端と同じ位置に配置されている(図10B参照)。なお、「第2仮想四角形S2に直交する方向」は、光束制御部材140の中心軸CAおよび発光素子120から出射される光の光軸LAと合致している。
The
段差面178は、隣接する2つの分割反射面177の間に配置されている。段差面178は、第2入射面173で入射した光の進行方向に対して死角の位置に配置されている。ここで、「死角」とは、入射した光が直接的に通ることのない領域をいう。すなわち、第2入射面173で入射した光は、段差面178に直接的に到達しない。分割反射面177の数は、1つまたは2つ以上である。例えば、分割反射面177が2つの場合には、段差面178は1つである。また、分割反射面177が4つの場合には、段差面178は3つである。段差面178は、第2凸条171の延在方向の一方の端部から他方の端部まで、同じ幅で形成されていてもよいし、異なる幅で形成されていてもよい。本実施の形態では、段差面178は、分割反射面177の幅に対応して形成されている。また、段差面178は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、段差面178は、平面である。段差面178の傾斜角度は、第2入射面173で入射し光が直接的に到達しなければ特に限定されない。段差面178の傾斜角度は、第2仮想四角形S2に直交する方向の直線を含む断面において、第2入射面173で入射した光のうち、分割反射面177の上端部(出射領域142側の端部)を進行する光と、第2仮想四角形S2の表面に垂直な方向(中心軸CA)の直線とがなす角度より大きい(図10B参照)。本実施の形態では、段差面178の第2仮想四角形S2の表面に垂直な方向の直線に対する角度は、90°(第2仮想四角形S2の表面と平行)である。
The
第2稜線176は、第2入射面173および第2接続面175の境界線である。なお、第2稜線176は、第2接続面175を形成しない場合、第2入射面173および第2反射面174(分割反射面177)の境界線である。このように、第2入射面173と第2反射面174との間に第2接続面175を設けた場合、鋭角部分を無くすことで、製造性を向上させることができる。また、図7に示されるように、第2稜線176の端部間距離d1は、最も外側に位置する第1凸条161の第1稜線165の端部間距離d2よりも短い。また、光束制御部材140が上記の発光装置100に用いられる場合、第2稜線176の端部間距離d1は、発光装置100に用いられる発光素子120の幅より長いことが好ましい。
The
4つの角部172は、第2仮想四角形S2の四隅にそれぞれ配置されている。角部172は、第2仮想四角形S2の中心O2側に頂点が配置された略錐体の一部である。角部172は、第3入射面181、第3反射面182および第3稜線183を有する(図9参照)。ここで「略錐体(錐状体)」とは、頂点から底面の外周縁を直線または曲線で結ぶことにより形成される立体形状をいう。略錐体(錐状体)の例には、角錐、頂点と底面の周上の点とを結ぶ線が外側に凸の略角錐、頂点と底面の周上の点とを結ぶ線が内側に凸の略角錐、円錐、母線が外側に凸の略円錐、母線が内側に凸の略円錐などが含まれる。本実施の形態では、略錐体(錐状体)は、母線が外側に凸の略円錐である。
The four
第3入射面181は、発光素子120から出射された光の残部のさらに一部を入射させるとともに、第3反射面182側に屈折させる。第3入射面181は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第3入射面181は、2つの平面からなる。また、2つの平面は、それぞれ中心軸CAに対して傾斜していることが好ましい。2つの平面は、それぞれ光束制御部材140の下端部(基準面)に近づくにつれて、中心軸CAから離れるように傾斜している。また、第3入射面181を構成する2つの平面は、それぞれ隣接する第2入射面173と同一平面上に形成されていてもよい。
The
第3反射面182は、第3入射面181と対に形成され、第3入射面181で入射した光を出射領域142に向けて反射させる。本実施の形態では、第3反射面182は、曲面である。第3反射面182の中心軸CAに直交する断面(水平断面)における外側縁部は、外側に凸となるような曲線である。また、第3反射面182の中心軸CAを含む断面(垂直断面)における外側縁部も、外側に凸となるような曲線である。第3反射面182は、略円錐の側面の一部に対応し、隣接する2つの第2反射面174間を繋ぐように接続する。
The third reflecting
第3稜線183は、第3入射面181および第3反射面182の境界線である。第3稜線183は、後述するように、第2凸条171側から第2仮想四角形S2の第2対角線L2に近づくにつれて、出射領域142との距離が漸減するように形成された曲線である。また、図7に示されるように、入射領域141を平面視した場合に、第3反射面182の最外縁と第3稜線183との距離d3は、第2仮想四角形S2の対角線L2に近づくにしたがって漸減する。このように角部172と第2仮想四角形S2の第2対角線L2とが交わる位置には、凹み部分が形成されている。なお、第3入射面181および第3反射面182の境界を面取りすることにより接続面(第3接続面)を形成してもよい。この場合、第3稜線183は、第3入射面181および第3接続面の境界線である。
The
図8および図9は、角部172の立体形状を説明するための図である。なお、図8Cは、図8Bに示される矢印の方向からみた斜視図である。上述したように、角部172は、略錐体(錐状体)の一部である。ここで、底面が円である略円錐を想定する(図8A参照)。そして、所定の幅を有する十字で垂直方向に略円錐を切断する(図8Bおよび図8C参照)。このとき、十字の幅は、第2仮想四角形S2の辺の方向の第2凸条171の長さと同じである。次いで、第3入射面181が上記の傾斜となるように、略円錐の中心側の一部を除去する(図9Aおよび図9B参照)。このとき、略円錐の側面が曲面であるため、第3稜線183は、第2凸条171側から第2仮想四角形S2の第2対角線L2に向かうにつれて、出射領域142との距離が漸減するように形成される。なお、本実施の形態では、4つの角部172の第3反射面182の全てが、光束制御部材140の中心軸CA上に頂点を有する1つの略円錐の側面の一部である(光束制御部材140の中心軸CAと略円錐の中心軸が一致している)として説明した。しかしながら、4つの第3反射面182は、それぞれ中心軸の異なる略錐体の側面の一部であってもよい。
8 and 9 are diagrams for explaining the three-dimensional shape of the
出射領域142は、発光素子120とは反対側の、被照射領域側に形成された平面である。出射領域142は、光束制御部材140の中心軸CAと交わるように形成されている(図2参照)。出射領域142は、屈折部150で入射した光、第1入射面162で入射し、第1反射面163で反射した光、第2入射面173で入射し、第2反射面174で反射した光および第3入射面181で入射し、第3反射面182で反射した光を被照射領域に向けて出射させる。
The
図10は、光束制御部材140内における光路図の一部である。図10Aは、図4に示されるA−A線の断面図の一部における光の光路を示しており、図10Bは、図10Aにおいて一点鎖線で示される領域の部分拡大図である。図10Aおよび図10Bでは、光路を示すために、ハッチングを省略している。
FIG. 10 is a part of an optical path diagram in the light
図10Aに示されるように、第2入射面173で入射した光は、第2反射面174に向けて屈折する。そして、第2反射面174の分割反射面177に到達した光は、出射領域142に向かって反射される。このとき、図10Bに示されるように、段差面178は、入射した光の進行方向に対して死角(図10Bの網掛け部分参照)に位置する(反射面や屈折面として機能しない。)。すなわち、第2入射面173で入射した光は、段差面178に直接的に到達しない。
As shown in FIG. 10A, the light incident on the
(照明装置の構成)
次に、本実施の形態に係る発光装置100を有する照明装置400について説明する。
(Configuration of lighting device)
Next, the illuminating
図11は、本実施の形態に係る照明装置400の構成を示す図である。図11に示されるように、照明装置400は、発光装置100およびカバー420を有する。前述したように、発光装置100は、光束制御部材140および発光素子120を含む。発光素子120は、基板440に固定されている。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of
カバー420は、発光装置100からの出射光を拡散させつつ透過させるとともに、発光装置100を保護する。カバー420は、発光装置100から出射される光の光路上に配置されている。カバー420の材料は、上記の機能を発揮することができれば特に限定されない。カバー420の材料は、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、またはガラスである。
The
(効果)
以上のように、本実施の形態に係る光束制御部材140は、第2反射面(反射面)174が分割反射面177および段差面178を有するため、例えば、図10に示されるように、中心軸CAを通る断面において、点C−点D間に修正が必要となった場合、点A−点B間および点E−点F間を修正する必要がない。すなわち、第2反射面174の全体を修正する必要がない。また、第2反射面174および段差面178の境界が、第2反射面174を測定する基準点となるため、多くの基準点を設けることができる。よって、第2反射面174の高精度な調整が可能である。さらに、光束制御部材140は、段差面178を第2入射面173で入射した光の進行方向に対して死角の位置に配置しているため、光束の制御に影響をおよぼさない。
(effect)
As described above, the light
図12および図13は、比較例に係る光束制御部材140’の構成を示す図である。図12は、比較例に係る光束制御部材140’の斜視図である。図13Aは、光束制御部材140’の底面図であり、図13Bは、側面であり、図13Cは、図13Bにおいて破線で示された領域の部分拡大図である。
12 and 13 are diagrams showing a configuration of a light flux controlling member 140 'according to a comparative example. FIG. 12 is a perspective view of a light flux controlling member 140 'according to a comparative example. FIG. 13A is a bottom view of the light
図12および図13に示されるように、比較例に係る光束制御部材140’は、入射領域141’および出射領域142を有する。入射領域141’は、屈折部150、フレネルレンズ部160および最外レンズ部170’を有する。最外レンズ部170’は、第2凸条171’および角部172を有する。第2凸条171’は、第2入射面173および第2出射面174’を有する。すなわち、比較例の光束制御部材140’は、第2反射面174’が分割反射面177および段差面178を有していない。このように、第2反射面174’が1つの面で形成されているため、第2反射面174’の一部のみを修正する場合であっても、第2反射面174’全体を修正する必要がある。
As shown in FIGS. 12 and 13, the light
[実施の形態2]
実施の形態2に係る発光装置および照明装置は、光束制御部材240の形状が実施の形態1に係る発光装置100および照明装置400とそれぞれ異なる。実施の形態2に係る光束制御部材240は、最外レンズ部270の第2反射面274において、分割反射面277および段差面278のみが、実施の形態1に係る光束制御部材140と異なる。そこで、実施の形態1に係る発光装置100および照明装置400と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略し、光束制御部材240の異なる構成要素を中心に説明する。
[Embodiment 2]
The light emitting device and the illuminating device according to
(光束制御部材の構成)
図14〜図17は、実施の形態2に係る光束制御部材240の構成を示す図である。図14は、実施の形態2に係る光束制御部材240の斜視図である。図15Aは、光束制御部材240の底面図であり、図15Bは、側面図であり、図15Cは、図15Bにおいて破線で示される領域の部分拡大図である。図16Aは、図15に示されるB−B線の断面図であり、図16Bは、図16Aの破線で囲まれた領域の部分拡大図である。図17は、光束制御部材240における光路図の一部である。
(Configuration of luminous flux control member)
14-17 is a figure which shows the structure of the light
図14〜図17に示されるように、実施の形態2に係る光束制御部材240の入射領域241は、屈折部150、フレネルレンズ部160および最外レンズ部270を有する。
As shown in FIGS. 14 to 17, the
最外レンズ部270は、4つの第2凸条271と、4つの角部172とを有する。4つの第2凸条271は、第2入射面173および第2反射面274を有する。第2反射面274は、分割反射面277および段差面278を有する。分割反射面277および段差面278は、発光素子120側から出射領域142側に向かって、第2反射面274の表面において交互に配置されている。
The
第2仮想四角形S2の表面に垂直な方向において、隣接する2つの分割反射面277のうち、発光素子120側に配置された分割反射面277の上端は、出射領域142側に配置された他方の分割反射面277の下端より、出射領域142側に配置されている。すなわち、隣接する2つの分割反射面277は、水平方向において部分的に重なって配置されている。
In the direction perpendicular to the surface of the second virtual quadrangle S2, the upper end of the divided
段差面278は、隣接する2つの分割反射面277の間に配置されている。段差面278は、中心軸CAに向かうにつれて、出射領域142側に近づくように傾斜している。
The
(効果)
実施の形態2に係る発光装置および照明装置は、実施の形態1と同様の効果を有する。
(effect)
The light emitting device and the lighting device according to the second embodiment have the same effects as those of the first embodiment.
なお、凸条(第1凸条161および第2凸条171、271)の反射面(第1反射面163および第2反射面174、274)が分割反射面および段差面を有していてもよい。また、第1凸条161の第1反射面163のみが分割反射面および段差面を有していて、第2反射面171が分割反射面および段差面を有していなくてもよい。
In addition, even if the reflective surface (the 1st
また、第1凸条161の第1稜線165は、中心軸CA側に凸の曲線であってもよいし、外側に凸の曲線であってもよい。
Further, the
また、最外レンズ部170、270は、4つの角部172を有していなくてもよい。この場合、最外レンズ部170、270は、4つの第2凸条171、271から構成される。
Further, the
本発明に係る光束制御部材、発光装置および照明装置は、簡単に被照射領域の品位の調整を行うことができる。本発明に係る発光装置は、例えば、カメラのフラッシュなどとして有用である。また、本発明に係る照明装置は、例えば、室内の一般照明、液晶パネルを被照射面とする面光源装置などとして有用である。 The light flux controlling member, the light emitting device, and the lighting device according to the present invention can easily adjust the quality of the irradiated region. The light emitting device according to the present invention is useful as, for example, a camera flash. Moreover, the illuminating device according to the present invention is useful as, for example, indoor general illumination, a surface light source device having a liquid crystal panel as an irradiated surface, and the like.
10 フレネルレンズ
12 溝
20 シリンドリカルレンズ
100 発光装置
120 発光素子
140、140’240 光束制御部材
141、141’241 入射領域
142 出射領域
143 フランジ
150 屈折部
160 フレネルレンズ部
161 第1凸条
162 第1入射面
163 第1反射面
164 第1接続面
165 第1稜線
170、170’、270 最外レンズ部
171、171’、271 第2凸条
172 角部
173 第2入射面
174、174’、274 第2反射面
175 第2接続面
176 第2稜線
177、277 分割反射面
178、278 段差面
181 第3入射面
182 第3反射面
183 第3稜線
400 照明装置
L1 第1対角線
L2 第2対角線
S1 第1仮想四角形
S2 第2仮想四角形
CA 中心軸
LA 光軸
DESCRIPTION OF
Claims (5)
発光素子から出射された光を入射させる入射領域と、
前記入射領域の反対側に形成され、前記入射領域で入射した光を出射させる出射領域と、
を有し、
前記入射領域は、その内側に配置され、前記発光素子から出射された光の一部を入射させる入射面と、その外側に配置され、前記入射面で入射した光を前記出射領域に向けて反射させる反射面と、前記入射面および前記反射面の間に配置された稜線とを有する凸条を複数含み、
前記凸条は、仮想四角形の隣接する2本の対角線を繋ぐように配置されており、
少なくとも1つの前記反射面は、
前記凸条の延在方向と平行に配置され、当該凸条における前記入射面で入射した光を前記出射領域に向けて反射させる複数の分割反射面と、
隣接した前記2つの分割反射面の間であって、当該凸条における前記入射面で入射した光の進行方向に対して死角の位置に配置された1または2以上の段差面と、
を有し、
前記凸条における前記反射面には、他の前記凸条における前記入射面で入射した光は到達しない、
光束制御部材。 A light flux controlling member for controlling the light distribution of the light emitted from the light emitting element,
An incident region for entering light emitted from the light emitting element;
An emission region that is formed on the opposite side of the incidence region and emits light incident on the incidence region; and
Have
The incident area is disposed on the inner side, and is incident on the incident surface on which a part of the light emitted from the light emitting element is incident. The incident area is disposed on the outer side and reflects the incident light on the incident surface toward the outgoing area. A plurality of ridges having a reflecting surface and a ridge line disposed between the incident surface and the reflecting surface;
The ridges are arranged so as to connect two diagonal lines adjacent to each other in a virtual quadrangle,
At least one of the reflective surfaces is
A plurality of split reflection surfaces arranged parallel to the extending direction of the ridges and reflecting light incident on the incident surface of the ridges toward the emission region;
One or two or more step surfaces disposed between the adjacent two split reflection surfaces, which are disposed at a blind spot position with respect to a traveling direction of light incident on the incident surface of the ridge ,
I have a,
The light incident on the incident surface of the other ridge does not reach the reflective surface of the ridge,
Luminous flux control member.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の光束制御部材と、
を有する、発光装置。 A light emitting element;
The light flux controlling member according to any one of claims 1 to 3,
A light emitting device.
前記発光装置からの出射光を拡散させつつ透過させるカバーと、
を有する、照明装置。 A light emitting device according to claim 4;
A cover that diffuses and transmits light emitted from the light emitting device;
A lighting device.
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