JP6631327B2 - 光源ユニット、及び道路照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、光源ユニット、及び道路照明器具に関する。

トンネル照明の照明方式として、対称照明方式、及び非対称照明方式が知られており、この非対称照明方式の１つとしてプロビーム照明方式が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
対称照明方式は、照明器具の配光が道路縦断方向（道路走行方向）に対して、略対称になっている照明方式である。非対称照明方式は、照明器具の配光が道路縦断方向に対して非対称になっている照明方式である。プロビーム照明方式は、照明器具の正面よりも道路の交通方向にずれた箇所に配光のピークがある照明方式である。

従来、プロビーム照明方式を実現する照明器具は、特許文献１、及び特許文献２に示されているように、筐体に対してＬＥＤの実装基板が所定の角度を有し、或いはＬＥＤを収容した器具本体が器具取付面に対して傾斜することで、プロビームの配光を得ている。

特開２０１４−７０７２号公報 特開２０１３−１４３３１９号公報

しかしながら、従来の照明器具では、照明器具の製造、組立工程において、器具本体への実装基板の取り付けや組み立て、及び器具本体の各部の組み立ての精度に配光特性が影響を受けやすい、という問題がある。
なお、この問題は、トンネルの照明に限らず、非対称照明方式の道路照明に共通する課題である。
そこで、本発明は、器具本体の組み立て精度の影響を受け難くいプロビーム配光が得られる光源ユニット、及び道路照明器具を提供することを目的とする。

本発明は、発光素子と、前記発光素子の光を制御するレンズと、を有し、道路を照明する照明器具に設けられる光源ユニットであって、前記レンズは、出射面の側に凹む凹状の入射面を有し、前記入射面は、前記発光素子の光軸と交差する部分において前記発光素子の光を前記道路の走行方向の側に屈折させることを特徴とする。

本発明は、上記光源ユニットにおいて、前記入射面は、前記光軸と交差する第１入射面と、前記第１入射面よりも前記走行方向の側に配置された第２入射面と、を備え、前記第２入射面は、前記出射面の側に凹む段差部を挟んで前記第１入射面に繋がっていることを特徴とする。

本発明は、上記光源ユニットにおいて、前記段差部の面は、前記発光素子からの光が直接入射しない傾斜面である、ことを特徴とする。

本発明は、上記光源ユニットにおいて、前記第１入射面の面積は、前記発光素子の面積よりも大きく形成されていることを特徴とする。

本発明は、上記光源ユニットにおいて、第２入射面の面積は、前記第１入射面よりも小さい、ことを特徴とする。

本発明は、上記光源ユニットにおいて、前記出射面は、前記発光素子の光軸と交差し、かつ、前記道路の走行方向の側に光を屈折させて出射する第１出射面を含むことを特徴とする。

本発明は、上記光源ユニットにおいて、複数の前記発光素子が実装される実装基板を備え、前記レンズは、それぞれの前記発光素子に設けられていることを特徴とする。

本発明は、上記光源ユニットにおいて、前記実装基板はレジスト面を有し、前記レジスト面が拡散反射面であることを特徴とする。

本発明は、道路をプロビーム照明方式で照明する道路照明器具であって、上記のいずれかに記載の道路照明用光源ユニットを備える、ことを特徴とする。

本発明では、レンズの入射面は、発光素子の光を、この走行方向の側に屈折させる第１入射面を含んでいるので、当該レンズによってプロビーム配光が簡単に得られる。特に、レンズの配光制御によってプロビーム配光が得られるので、器具本体の組み立て精度の影響を受け難いプロビーム配光が実現できる。
これ加えて、第１入射面が発光素子の光軸と交差しているので、比較的光度が高い光軸上の光線を用いて、効率良くプロビーム配光を実現できる。

本発明の実施形態に係るトンネル照明器具が設置されたトンネルの構成を示す断面図である。 トンネル照明器具の配置を示す平面図である。 トンネル照明器具の構成を概略的に示す平面図である。 図３のＩＩＩａ−ＩＩＩａ断面線からトンネル照明器具をみた断面視図である。 図３の第１レンズを通るＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ断面線の断面から光源ユニットをみた断面視図である。 図５に示した第１レンズの光線図である。 図３の第１レンズを通るＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ断面線の断面から光源ユニットをみた断面視図である。 図７に示した第１レンズの光線図である。 図３の第２レンズを通るＩＩＩｄ−ＩＩＩｄ断面線の断面から光源ユニットをみた断面視図である。 図９に示した第２レンズの光線図である。 図３の第２レンズを通るＩＩＩｅ−ＩＩＩｅ断面線の断面から光源ユニットをみた断面視図である。 図１１に示した第２レンズの光線図である。 図３における１つの第２レンズの部分を拡大した図である。 第１レンズの照度分布図である。 第２レンズの照度分布図である。 光源ユニットの照度分布図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るトンネル照明器具１が設置されたトンネル２の構成を示す断面図である。図２は、トンネル照明器具１の配置を示す平面図である。
トンネル２は、底面に幅員が例えば約７メートルの道路３と、道路３の走行方向Ａに沿って道路３の両側に位置する壁面６Ａ、６Ａと、これら壁面６Ａ、６Ａをアーチ状に繋ぐ天井面９とを備えている。走行方向Ａは、道路３を走行する車両の進行方向（前進方向）である。

トンネル照明器具１は、トンネル２の片側の壁面６Ａに、道路３の路面から取付高さＨの位置に設置されている。またトンネル照明器具１は、器具光軸Ｋａを道路３の路面に向けて設置され、道路３と、トンネル照明器具１からみて道路３の横断方向の正面側の壁面６Ａと、横断方向の背面側の壁面６Ａとを照明する。また、トンネル照明器具１は、図２に示すように、道路３の走行方向Ａに沿って所定の取付間隔（スパン）Ｓで設置されている。
なお、道路３の横断方向のうち、正面側を正面側横断方向Ｂ１と称し、これと反対方向の背面側を背面側横断方向Ｂ２と称する。
また、トンネル照明器具１は、左右両側の壁面６Ａ、６Ａのそれぞれに配置されてもよい。

図３はトンネル照明器具１の構成を概略的に示す平面図である。図４は図３のＩＩＩａ−ＩＩＩａ断面線からトンネル照明器具１をみた断面視図である。
図３、及び図４に示すように、トンネル照明器具１は、器具本体１０と、この器具本体１０に収められたトンネル照明用の光源ユニット１２と、を備えている。
器具本体１０は、耐食性に優れ、熱伝導率が高い材料（例えばアルミ合金など）から形成されたケース体である。この器具本体１０は、走行方向Ａに沿って延びる略直方体形状であり、上側の長辺１１Ａが正面側横断方向Ｂ１（図２）、下側の長辺１１Ｂが背面側横断方向Ｂ２（図２）に向いた姿勢でトンネル２の壁面６Ａに設置される。図２に示すように、器具本体１０の上面には略矩形の出射開口１４が形成されており、この出射開口１４を臨む位置に光源ユニット１２が収められている。この出射開口１４はカバーガラス１６で閉塞されている。

光源ユニット１２は、複数（図示例では１２個）のＬＥＤ１８と、実装基板２０と、レンズユニット２２と、を備えている。
ＬＥＤ１８は、トンネル照明器具１の光源であり、トンネル照明に要求される色温度、波長、及び輝度を有している。またＬＥＤ１８には、略ランバート（Ｌａｍｂｅｒｔ）配光のＬＥＤ素子が用いられる。

実装基板２０は、これらのＬＥＤ１８が実装面２０Ａ（図４）に実装された基板である。ＬＥＤ１８のそれぞれは、光軸Ｋの方向にバラツキが生じないように、同一の平面から成る実装面２０Ａに実装されている。この実装面２０Ａは、その全面にレジストが塗られたレジスト面であり、光を拡散反射させる拡散反射面に成されている。この拡散反射面は、レジストの材料の選択やレジスト表面の表面加工（例えばブラスト加工など）によって形成されている。

図４に示すように、ＬＥＤ１８のそれぞれは、光軸Ｋが実装面２０Ａに垂直に成る姿勢で実装基板２０に実装されており、また、この実装基板２０は、ＬＥＤ１８の光軸Ｋが出射開口１４の開口面に略垂直に成る姿勢で器具本体１０に組み付けられている。この器具本体１０は、その底面１０Ａが実装基板２０の取付面であり、この底面１０Ａが出射開口１４の開口面に平行に成されている。したがって、底面１０Ａに実装基板２０を載せることで、ＬＥＤ１８の各々の光軸Ｋが出射開口１４の開口面に対して垂直に揃えられる。そして、この光軸Ｋの方向がトンネル照明器具１の器具光軸Ｋａ（図１）と一致することになる。なお、実装基板２０はトンネル照明器具１の底面１０Ａに直接取り付ける構成に限らず、取付部品を介して取り付けられてもよい。
係るトンネル照明器具１の設置状態においては、ＬＥＤ１８が走行方向Ａに正対し、ＬＥＤ１８の光軸Ｋは、道路３の走行方向Ａに直交し、かつ、道路３の路面を指向する。なお、所望のプロビーム配光が得られる限りにおいて、ＬＥＤ１８の光軸Ｋが走行方向Ａの直交方向から多少ずれもよいことは勿論である。

レンズユニット２２は、ＬＥＤ１８の各々の放射光を制御する光学ユニットであり、ベース板３０と、複数の第１レンズ３２と、複数の第２レンズ３４とを備えている。
ベース板３０は、図４に示すように、実装基板２０の実装面２０Ａを覆う矩形板状の板材である。第１レンズ３２、及び第２レンズ３４は、いずれもＬＥＤ１８の放射光を制御するレンズであり、ベース板３０に格子状に設けられている。これらベース板３０、第１レンズ３２、及び第２レンズ３４は、例えば樹脂材を材料とした樹脂成型により一体に成型されている。

なお、器具本体１０には、光源ユニット１２の他にも、ＬＥＤ１８に電力を供給する電源回路や、調光制御等を実行する制御回路、通信回路などの部材も設けられている。

トンネル照明器具１の配光は、光源ユニット１２の配光によって決定されており、この光源ユニット１２はプロビーム配光を有している。
プロビーム配光は、トンネル照明器具１からみて正面側横断方向Ｂ１（図２）よりも車両の走行方向Ａの側に寄った箇所に光度のピークがある配光である。このプロビーム配光のトンネル照明器具１は、トンネル２の内部に設置され、先行車の背面を照明する。これにより、後続車の運転者においては、先行車に対する視認性が改善されるので、交通量の多いトンネルの照明などに用いられる。

光源ユニット１２において、プロビーム配光は、上記レンズユニット２２の第１レンズ３２、及び第２レンズ３４の制御によって実現されている。すなわち、第１レンズ３２、及び第２レンズ３４は、いずれもＬＥＤ１８の放射光を屈折により制御し、正面側横断方向Ｂ１から走行方向Ａの側に移動した箇所に光度のピークを得ている。以下、かかる第１レンズ３２、及び第２レンズ３４について説明する。

図５は図３の第１レンズ３２を通るＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ断面線の断面から光源ユニット１２をみた断面視図である。図６は図５に示した第１レンズ３２の光線図である。また、図７は図３の第１レンズ３２を通るＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ断面線の断面から光源ユニット１２をみた断面視図である。図８は図７に示した第１レンズ３２の光線図である。
なお、図３においてＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ断面線で切った平面は、走行方向Ａに平行、かつ第１レンズ３２が覆うＬＥＤ１８の光軸Ｋを含む面（以下、「走行方向断面」と言う）である。また図３においてＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ断面線で切った平面は、正面側横断方向Ｂ１及び背面側横断方向Ｂ２に平行、かつ第１レンズ３２が覆うＬＥＤ１８の光軸Ｋを含む面（以下、「横断方向断面」と言う）である。

さて図５、及び図７に示すように、第１レンズ３２は、ベース板３０の上面３０Ａに凸状に膨出した出射面４２を有し、また、ベース板３０の底面３０Ｂには、ＬＥＤ１８を覆う位置に、出射面４２の側に凹んだ凹状の入射面４４を有している。そして、この入射面４４は、図５に示すように、走行方向断面において、第１入射面４６Ａと、第２入射面４６Ｂと、段差面４６Ｃとを含んで形成されている。

詳述すると、第１入射面４６Ａは、図６に示すように、走行方向断面において、直下のＬＥＤ１８から入射する放射光Ｍａの進行方向を走行方向Ａの側に向けて屈折させる。当該屈折により、正面側横断方向Ｂ１よりも走行方向Ａの側に偏った照度分布が得られる。
また図５に示すように、出射面４２には、第１入射面４６Ａで屈折した放射光Ｍａを、走行方向断面において更に走行方向Ａの側に屈折させる第１出射面４８が形成されている。
そして、これら第１入射面４６Ａ、及び第１出射面４８の屈折制御によって所望の配光形状のプロビーム配光が得られている。

係る第１入射面４６Ａは、図５に示すように、走行方向断面において、法線方向Ｎが光軸Ｋよりも走行方向Ａの側に傾いた面によって形成され、また、第１出射面４８は、法線方向Ｎが光軸Ｋよりも走行方向Ａの逆方向の側に傾いた面によって形成されている。そして、第１入射面４６Ａ、及び第１出射面４８の係る面形状によって、上述の屈折作用が得られている。

また、この第１入射面４６Ａは、図５に示すように、少なくとも光軸Ｋと交差する位置に形成されており、これに対応して、第１出射面４８も光軸Ｋと交差する位置に形成されている。したがって、これら第１入射面４６Ａ、及び第１出射面４８は、光軸Ｋ上、及び光軸Ｋ近傍の比較的光度が高い放射光Ｍａを屈折させてプロビーム配光を形成するので、正面側横断方向Ｂ１よりも走行方向Ａの側に移動した箇所に光度のピークを簡単かつ確実に形成できる。
なお、光軸Ｋ近傍の光を屈折させプロビーム配光を形成するためには第１入射面４６Ａ及び第１出射面４８は、ＬＥＤ１８の面積よりも大きく形成することが望ましい。ＬＥＤ１８の面積は、光軸Ｋに垂直な平面視における発光面積である。

上記第２入射面４６Ｂは、図５に示すように、第１入射面４６Ａよりも走行方向Ａの側に配置されている面である。段差面４６Ｃは、第１入射面４６Ａ、及び第２入射面４６Ｂを繋ぐ面である。この段差面４６Ｃは、入射面４４の中に、ＬＥＤ１８からみて出射面４２の側に凹む段差部５０を形成する面である。

第２入射面４６Ｂが段差部５０を挟んで第１入射面４６Ａに繋がることで、当該第２入射面４６Ｂは、第１入射面４６Ａの段差部５０の側の端部４６Ａ１よりもＬＥＤ１８から遠くに離れた位置、換言すれば、出射面４２に近づいた位置に配置される。
したがって、段差部５０が設けられていない場合に比べ、第２入射面４６Ｂの箇所における入射面４４と出射面４２の間の厚みが小さくなるので、第１レンズ３２の成型が容易となる。また、第１入射面４６Ａ、及び第２入射面４６Ｂの２つの面で配光を制御できるので、１つの面で制御する場合に比べ、設計の自由度が増し、光学設計が容易となる。これに加え、第２入射面４６Ｂと同じ光の入射面積を、段差部５０を設けずに実現する場合、第１レンズ３２の寸法を少なくとも走行方向Ａの側に拡大する必要がある。すなわち、第１レンズ３２に段差部５０が設けられることで、第２入射面がＬＥＤ１８から離れることで第２入射面４６Ｂの入射面積が拡大して、一定の立体角を有するＬＥＤ１８からの光束が制御しやすくなり、なおかつ、走行方向Ａにおける第１レンズ３２のコンパクト化も実現される。

段差部５０の段差面４６Ｃは、図６に示すように、ＬＥＤ１８の放射光が直接入射しない傾斜面に形成されている。段差面４６Ｃへの放射光の入射が防止されることで、照度ムラの発生が抑えられる。

ここで、第１入射面４６Ａの段差部５０の側の端部４６Ａ１を光軸Ｋに近付けるほど、第２入射面４６Ｂの光の入射面積が大きくなる。しかしながら、段差面４６Ｃを光軸Ｋに近づけると照度ムラの原因になり、また第２入射面４６Ｂの光の入射面積が第１入射面４６Ａよりも大きくなると、同じ特性の配光を維持するためには、第２入射面４６Ｂの曲率の変化などにより、寧ろ第１レンズ３２が拡大してしまう。
そこで、図５に示すように、第２入射面４６Ｂの光の入射面積は、第１入射面４６Ａよりも小さく成されており、第１レンズ３２の大型化を防止し、コンパクトなレンズを実現している。

図５に示すように、入射面４４には、走行方向断面において、第２入射面４６Ｂよりも走行方向Ａの側に、跳ね上げ入射面４７が設けられている。跳ね上げ入射面４７は、図６に示すように、光軸Ｋよりも走行方向Ａの側に進行して入射する放射光であって、光軸Ｋと成す角度が所定値以上の放射光Ｍｂ１の進行方向を、光軸Ｋの側に跳ね上げるように屈折させる。
一方、入射面４４には、走行方向断面において、第１入射面４６Ａよりも走行方向Ａの反対方向の側にも跳ね上げ入射面４９が設けられている。図６に示すように、この跳ね上げ入射面４９は、光軸Ｋよりも走行方向Ａの反対方向の側に進行して入射する放射光であって、光軸Ｋと成す角度が所定値以上の放射光Ｍｂ２の進行方向を、光軸Ｋの側に跳ね上げるように屈折させる。
これら跳ね上げ入射面４７、及び跳ね上げ入射面４９により放射光Ｍｂ１、及びＭｂ２がベース板３０に入射することを防ぎ、制御できない光やベース板３０の側面から器具内へ漏れる光を減らすことができるので、ＬＥＤ１８の利用効率が高められる。

次いで第１レンズ３２の横断方向断面の構成について詳述する。
横断方向断面における光源ユニット１２の光線が道路３の横断方向を照射しており、この第１レンズ３２は、横断方向断面において、左右両側の壁面６Ａ、６Ａ、及び、それらの間の道路３に亘る範囲を照射している。そして、第１レンズ３２の入射面４４，及び出射面４２は、ＬＥＤ１８の光をこの横断方向の照射範囲に収めるように屈折させる形状に形成されている。

また、第１レンズ３２は、図７に示すように、横断方向断面において、出射面４２の一方の端部に実装基板方向反射面５６を備えている。実装基板方向反射面５６は、横断方向の照射範囲の外に向かう放射光Ｍｃ（図８）を、実装基板２０の実装面２０Ａに向けて反射させる。実装面２０Ａの表面は、上述のとおり、拡散反射面に形成されたレジスト面なので、このレジスト面で放射光Ｍｃが拡散反射され、照射範囲内の照明に利用される。
さらに第１レンズ３２は、図７に示すように、横断方向断面において、出射面４２の他方の端部に全反射面５８を備えている。全反射面５８は、横断方向の照射範囲の外に向かう放射光Ｍｄ（図８）を全反射させ、横断方向の照射範囲に向ける。
これら実装基板方向反射面５６、及び全反射面５８によって光の利用効率が高められる。
なお、器具本体１０の内壁面を正反射面に形成し、光源ユニット１２から当該器具本体１０の内壁面に入射する光を正反射させてトンネル照明に利用することもできる。

ここで、前掲図１に示すように、トンネル照明器具１は、横断方向断面において、道路３を上方から斜めに照明しており、器具光軸Ｋａよりも背面側横断方向Ｂ２に出射された光Ｍｆは、トンネル照明器具１の直下近傍の路面から背面側の壁面６Ａの間の範囲を照射する。この範囲の照明においては、トンネル照明器具１の直下近傍から背面側の壁面６Ａにかけて、連続的になだらかに（緩やかに）に光度を変化させる必要がある。そこで、図７に示すように、第１レンズ３２の入射面４４には、上記光Ｍｆの元となる放射光Ｍｇ（図８）が入射する箇所に凹状入射面５９が設けられている。この凹状入射面５９は、出射面４２の側に凹む凹形状の面であり、当該凹形状によって放射光Ｍｇが横断方向に拡げられるので、上述した、なだらかな光度の変化が形成される。

一方、この第１レンズ３２は、横断方向断面において、トンネル照明器具１から最も遠くなる正面側の壁面６Ａ側の路面に向かって光を強く集めている。このため、図７に示すように、第１レンズ３２の入射面４４には、横断方向断面において、光軸Ｋと交差する箇所に凸レンズ面５７が設けられている。凸レンズ面５７は、出射面４２の側と反対の側に凸状に膨出し凸レンズを形成する面であり、これにより、幅が狭く勾配が強い光度のピークが形成される。

図９は図３の第２レンズ３４を通るＩＩＩｄ−ＩＩＩｄ断面線の断面から光源ユニット１２をみた断面視図である。図１０は図９に示した第２レンズ３４の光線図である。また、図１１は図３の第２レンズ３４を通るＩＩＩｅ−ＩＩＩｅ断面線の断面から光源ユニット１２をみた断面視図である。図１２は図１１に示した第２レンズ３４の光線図である。
図１３は、図３における１つの第２レンズ３４を拡大した図である。

第２レンズ３４は、第１レンズ３２と同様にプロビーム配光を形成するものであり、図９、及び図１０に示すように、走行方向断面において、第１レンズ３２と同じ構成を備えている。
また第２レンズ３４は、横断方向断面においても、図１１、及び図１２に示すように、第１レンズ３２と同様に、実装基板方向反射面５６、及び全反射面５８を備えている。

一方、第２レンズ３４は、横断方向断面において、光軸Ｋ、及び光軸Ｋ近傍の光度が高い光で、第１レンズ３２に比べて比較的広い範囲を照射しており、第１レンズ３２の凸レンズ面５７に代えて、図１１に示すように、凹レンズ面７０が形成されている。この凹レンズ面７０は、第１レンズ３２の凹状入射面５９に相当する箇所を含んで形成されており、トンネル照明器具１の直下から背面側の壁面６Ａにわたって、なだらかに光度が変化するように成されている。

一方、この第２レンズ３４は、横断方向断面において、第１レンズ３２に比べ、背面側横断方向Ｂ２（すなわち、トンネル照明器具１からみて手前側）に寄った位置に光度のピークを配置し、トンネル照明器具１の直下から背面側の壁面６Ａの照度を確保する。
具体的には、図１３に示すように、第２レンズ３４の出射面４２には、平面視において、走行方向Ａに並ぶ２つの凸形状レンズ要素７２Ａ、７２Ｂが含まれている。これらの凸形状レンズ要素７２Ａ、７２Ｂは、平面視楕円型のレンズであり、それぞれの長軸７４Ａ、７４Ｂが走行方向Ａに延びている。これらの長軸７４Ａ、７４Ｂは、凸形状レンズ要素７２Ａ、７２Ｂのレンズ外側の端部７２Ａ１、７２Ｂ１が、光軸Ｋからみて背面側横断方向Ｂ２に位置するように、走行方向Ａに対して傾斜している。これにより、第１レンズ３２に比べて多くの出射光が背面側横断方向Ｂ２の側を照射し、トンネル照明器具１の直下から背面側の壁面６Ａの照度が確保される。
なお、この第２レンズ３４の入射面４４は、図１１に示すように、横断方向断面からみた場合、背面側横断方向Ｂ２よりも正面側横断方向Ｂ１が高くなるように全体的に傾斜している。これによっても、第１レンズ３２に比べて多くの出射光が背面側横断方向Ｂ２の側を照射する。

図１４は第１レンズ３２の照度分布図であり、図１５は第２レンズ３４の照度分布図である。図１６はレンズユニット２２（光源ユニット１２）の照度分布図である。より具体的には、図１４は、レンズユニット２２における全ての第２レンズ３４が第１レンズ３２に置き換えられた場合の照度分布図である。図１５は、レンズユニット２２における全ての第１レンズ３２が第２レンズ３４に置き換えられた場合の照度分布図である。
これら図１４〜図１６の照度分布図において、トンネル照明器具１は、道路３の縁近傍に配置され、主に道路３と、この道路３を挟んで正面側横断方向Ｂ１の側に位置する壁面６Ａとを照明している。

図１４、及び図１５に示すように、第１レンズ３２、及び第２レンズ３４は、正面側横断方向Ｂ１よりも走行方向Ａの側に偏った照度分布を形成し、また、ピーク照度位置Ｑも、正面側横断方向Ｂ１から走行方向Ａに移動した所に位置する。横断方向において、第２レンズ３４のピーク照度位置Ｑは、第１レンズ３２よりもトンネル照明器具１の近くに配置される。
そして、図１６に示すように、これら第１レンズ３２、及び第２レンズ３４の両方を備えたレンズユニット２２により、正面側横断方向Ｂ１よりも走行方向Ａの側に照度分布が偏ったプロビーム配光が形成される。さらに、横断方向において、トンネル照明器具１の近傍で、なだらかに照度が変化する照度分布が得られる。

以上説明したように、本実施形態によれば、上述した効果を奏する。
上述したトンネル照明器具１では、光源ユニット１２がレンズユニット２２を備え、このレンズユニット２２が、第１レンズ３２、及び第２レンズ３４を備える。そして、これら第１レンズ３２、及び第２レンズ３４の入射面４４は、ＬＥＤ１８の放射光を、この走行方向Ａの側に屈折させる第１入射面４６Ａを備えており、レンズの配光によってプロビーム配光が得られている。したがって、器具本体１０の組み立て精度の影響を受け難いプロビーム配光が実現できる。
これ加えて、第１入射面４６Ａは、ＬＥＤ１８の光軸Ｋと交差しているので、比較的光度が高い光軸Ｋ上の光を用いて、効率良くプロブーム配光を実現できる。

また上述した入射面４４は、第１入射面４６Ａよりも走行方向Ａの側に配置された第２入射面４６Ｂを備えている。そして、この第２入射面４６Ｂは、出射面４２の側に凹む段差部５０を挟んで第１入射面４６Ａと繋がっている。
この構成によれば、段差部５０が設けられていない場合に比べ、第２入射面４６Ｂの箇所における入射面４４と出射面４２の間の厚みが小さくなり、第１レンズ３２、及び第２レンズ３４の成型が容易となる。また、第１入射面４６Ａ、及び第２入射面４６Ｂの２つの面で配光を制御できるので、１つの面で制御する場合に比べ、設計の自由度が増し、光学設計が容易となる。これに加え、段差部５０が設けられていない場合に比べて第２入射面４６ＢがＬＥＤ１８から離れることで第２入射面４６Ｂの入射面積が大きくなるので、一定の立体角を有するＬＥＤ１８からの光束が制御しやすくなり、係る光束制御を段差部５０を設けずに実現する場合に比べ第１レンズ３２、及び第２レンズ３４がコンパクトになる。

また、段差部５０の段差面４６Ｃは、ＬＥＤ１８の放射光が直接入射しない傾斜面に形成されている。段差面４６Ｃへの放射光の入射が防止されることで、照度ムラの発生が抑えられる。

また、第１入射面４６Ａの面積は、ＬＥＤ１８の面積よりも大きく形成されているので、光軸Ｋ近傍の光を屈折させプロビーム配光を確実に形成できる。

また、第２入射面４６Ｂの入射面積が第１入射面４６Ａよりも小さく形成されているので、第１レンズ３２の大型化を防止し、第１レンズ３２、及び第２レンズ３４がコンパクト化できる。

また出射面４２は、ＬＥＤ１８の光軸Ｋと交差し、かつ、道路３の走行方向Ａの側に屈折させて光を出射する第１出射面４８を含んでいる。
この第１出射面４８も、第１入射面４６Ａと同様に、光軸Ｋ上の比較的光度が高い放射光を屈折させてプロビーム配光を形成するので、プロビーム配光を効率良く形成できる。また、第１入射面４６Ａ、及び第１出射面４８の２つの面でプロビーム配光を制御することで、設計の自由度が増し、正確なプロビーム配光が簡単に得られる。

また光源ユニット１２は、複数のＬＥＤ１８が実装される実装基板２０を備え、第１レンズ３２、及び第２レンズ３４のいずれかが、それぞれのＬＥＤ１８に設けられている。
これにより、各ＬＥＤ１８の放射光を確実に配光できる。

また、実装基板２０の実装面２０Ａの表面がレジスト面であり、このレジスト面が拡散反射面に形成されている。
これにより、ＬＥＤ１８の光の利用効率が高められる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の要旨の範囲において任意に変形、及び応用が可能である。

例えば、上述した実施形態において、例えば有機ＥＬなどの発光素子をＬＥＤ１８の代わりに用いてもよい。
また本発明は、トンネル２を照明するトンネル照明器具１に限らず、道路３をプロビーム照明方式で照明する道路照明器具に適用できる。

１ トンネル照明器具（道路照明器具）
２ トンネル
３ 道路
６Ａ 壁面
１０ 器具本体
１２ 光源ユニット
１８ ＬＥＤ（発光素子）
２０ 実装基板
２０Ａ 実装面（レジスト面）
２２ レンズユニット
３０ ベース板
３２ 第１レンズ（レンズ）
３４ 第２レンズ（レンズ）
４２ 出射面
４４ 入射面
４６Ａ 第１入射面
４６Ｂ 第２入射面
４６Ｃ 段差面
４７ 跳ね上げ入射面
４８ 第１出射面
５０ 段差部
Ａ 走行方向
Ｂ１ 正面側横断方向
Ｂ２ 背面側横断方向
Ｋ 光軸
Ｋａ 器具光軸
Ｎ 法線方向
Ｑ ピーク照度位置

Claims (9)

1. 発光素子と、前記発光素子の光を制御するレンズと、を有し、道路を照明する照明器具に設けられる光源ユニットであって、
   前記レンズは、出射面の側に凹む凹状の入射面を有し、
   前記入射面は、
   前記発光素子の光軸と交差する部分において前記発光素子の光を前記道路の走行方向の側に屈折させる
   ことを特徴とする光源ユニット。
2. 前記入射面は、
   前記発光素子の光軸と交差する第１入射面と、
   前記第１入射面よりも前記走行方向の側に配置された第２入射面と、を備え、
   前記第２入射面は、前記出射面の側に凹む段差部を挟んで前記第１入射面に繋がっている
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
3. 前記段差部の面は、前記発光素子からの光が直接入射しない傾斜面である、ことを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
4. 前記第１入射面の面積は、前記発光素子の面積よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の光源ユニット。
5. 前記第２入射面の面積は、前記第１入射面よりも小さい、ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光源ユニット。
6. 前記出射面は、
   前記発光素子の光軸と交差し、かつ、前記道路の走行方向の側に光を屈折させて出射する第１出射面を含む
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光源ユニット。
7. 複数の前記発光素子が実装される実装基板を備え、
   前記レンズは、それぞれの前記発光素子に設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光源ユニット。
8. 前記実装基板はレジスト面を有し、
   前記レジスト面が拡散反射面である
   ことを特徴とする請求項７に記載の光源ユニット。
9. 道路をプロビーム照明方式で照明する道路照明器具であって、
   請求項１〜８のいずれかに記載の光源ユニットを備える、ことを特徴とする道路照明器具。

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