JP7170225B2 - Lenses and lighting fixtures - Google Patents

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本発明は、レンズ及びこれを備える照明器具に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lens and a lighting fixture having the same.

ダウンライト又はスポットライト等の照明器具には、光源から出射する光の配光を制御する光学部品が用いられる場合がある。このような光学部品として、例えば、光源の前方に配置されたレンズが用いられる。例えば、照明器具では、光源から出射する光を集光する集光レンズが用いられる。 2. Description of the Related Art Lighting fixtures such as downlights and spotlights may use optical components that control the light distribution of light emitted from a light source. As such an optical component, for example, a lens arranged in front of the light source is used. For example, a lighting fixture uses a condensing lens that condenses light emitted from a light source.

従来、この種のレンズとして、レンズの光入射側(光源側)の面にフレネルレンズ機能を有する複数の突出部が同心円環状に形成されたものが知られている(例えば特許文献1)。 Conventionally, as this type of lens, there is known a lens in which a plurality of concentric annular projections having a Fresnel lens function are formed on the light incident side (light source side) surface of the lens (for example, Patent Document 1).

特開2012-204085号公報JP 2012-204085 A

レンズを用いた照明器具では、壁面や床面等の光照射面に照明光を照射したときに、光照射面全体に光が広がらないことがある。また、照明器具に用いられるレンズについては、光取り出し効率の低下を抑制することが望ましい。 In a lighting fixture using a lens, when illumination light is applied to a light irradiation surface such as a wall surface or a floor surface, the light may not spread over the entire light irradiation surface. In addition, it is desirable to suppress a decrease in light extraction efficiency for lenses used in lighting fixtures.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、光取り出し効率の低下を抑制しつつ光照射面での光の広がりを大きくすることができるレンズ及び照明器具を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and provides a lens and a lighting fixture that can increase the spread of light on a light irradiation surface while suppressing a decrease in light extraction efficiency. With the goal.

上記目的を達成するために、本発明に係るレンズの一態様は、入射する光の配光を制御するレンズであって、光入射側の外周部に環状に形成された第1突出部と、前記第1突出部により構成される凹部の内面から入射する光の配光を制御し、光出射側に同心円環状に形成された複数の第2突出部と、前記複数の第2突出部を囲む環状の第3突出部とを有し、前記第3突出部は、光出射面として階段状の内面を有する。 In order to achieve the above object, one aspect of the lens according to the present invention is a lens that controls the light distribution of incident light, the lens comprising: a first projecting portion annularly formed on the outer peripheral portion on the light incident side; A plurality of second protrusions formed in a concentric ring on the light emitting side and surrounding the plurality of second protrusions are arranged to control the light distribution of light incident from the inner surface of the recess formed by the first protrusions. and an annular third protrusion, the third protrusion having a stepped inner surface as a light exit surface.

また、本発明に係る照明器具の一態様は、上記のレンズと、前記レンズの前記凹部に対向して配置された光源とを備える。 Further, one aspect of a lighting fixture according to the present invention includes the lens described above, and a light source arranged to face the concave portion of the lens.

光取り出し効率の低下を抑制しつつ光照射面での光の広がりを大きくすることができる。 It is possible to increase the spread of light on the light irradiation surface while suppressing a decrease in light extraction efficiency.

実施の形態に係る照明器具の外観図である。1 is an external view of a lighting fixture according to an embodiment; FIG. 実施の形態に係る照明器具の断面図である。1 is a cross-sectional view of a lighting fixture according to an embodiment; FIG. 実施の形態に係るレンズを光出射側から見たときの斜視図である。It is a perspective view when the lens according to the embodiment is viewed from the light exit side. 実施の形態に係るレンズを光入射側から見たときの斜視図である。It is a perspective view when the lens which concerns on embodiment is seen from the light-incidence side. 実施の形態に係るレンズの断面図である。1 is a cross-sectional view of a lens according to an embodiment; FIG. 実施の形態に係るレンズを光入射側から見たときの平面図である。It is a top view when the lens which concerns on embodiment is seen from the light-incidence side. 実施の形態に係るレンズを光入射側から見たときの拡大断面斜視図である。2 is an enlarged cross-sectional perspective view of the lens according to the embodiment when viewed from the light incident side; FIG. 比較例のレンズの光学作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical action of the lens of a comparative example. 比較例のレンズを用いた照明器具における照明光のX軸方向の照度分布を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the illuminance distribution of illumination light in the X-axis direction in a lighting fixture using a lens of a comparative example; 比較例のレンズを用いた照明器具における照明光のX軸方向の照度分布において、1/10照度周辺の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view around 1/10 illuminance in the illuminance distribution of illumination light in the X-axis direction in a lighting fixture using a lens of a comparative example. 比較例のレンズを用いた照明器具における照明光のX軸方向の照度分布において、1/20照度周辺の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view around 1/20 illuminance in the illuminance distribution of the illumination light in the X-axis direction in the lighting fixture using the lens of the comparative example. 実施の形態に係るレンズの光学作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical action of the lens which concerns on embodiment. 実施の形態に係るレンズを用いた照明器具における照明光のX軸方向の照度分布を示す図である。It is a figure which shows the illumination intensity distribution of the X-axis direction of the illumination light in the lighting fixture using the lens which concerns on embodiment. 実施の形態に係るレンズを用いた照明器具における照明光のX軸方向の照度分布において、1/10照度周辺の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view around 1/10 illuminance in the illuminance distribution of the illumination light in the X-axis direction in the lighting fixture using the lens according to the embodiment. 実施の形態に係るレンズを用いた照明器具における照明光のX軸方向の照度分布において、1/20照度周辺の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view around 1/20 illuminance in the illuminance distribution of the illumination light in the X-axis direction in the lighting fixture using the lens according to the embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below is a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, steps and order of steps, etc. shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present invention. do not have. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in independent claims representing the highest level concept of the present invention will be described as optional constituent elements.

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されてはいない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, for example, the scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected to the substantially same structure, and the overlapping description is abbreviate|omitted or simplified.

(実施の形態)
図1及び図2を用いて、実施の形態に係る照明器具1の構成について説明する。図1は、実施の形態に係る照明器具1の外観図である。図2は、同照明器具1の断面図である。
(Embodiment)
A configuration of a lighting fixture 1 according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is an external view of a lighting fixture 1 according to an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the lighting fixture 1. As shown in FIG.

本実施の形態における照明器具1は、下方(床や地面、壁等)に照明光を照射するダウンライトであり、建物の天井等に設置される。例えば、照明器具1は、天井の開口部に埋め込み配設される。 A lighting fixture 1 according to the present embodiment is a downlight that emits illumination light downward (floor, ground, wall, etc.), and is installed on the ceiling of a building or the like. For example, the lighting fixture 1 is embedded in an opening of the ceiling.

図1及び図2に示すように、照明器具1は、レンズ100と、光源200とを備える。本実施の形態において、照明器具1は、さらに、器具本体300と、筒状部材400と、枠体500と、取付部材600とを備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the lighting fixture 1 includes a lens 100 and a light source 200. As shown in FIG. In this embodiment, lighting fixture 1 further includes fixture body 300 , tubular member 400 , frame 500 , and mounting member 600 .

本実施の形態における照明器具1は、ユニバーサルダウンライトであり、照明光の照射方向を変化させることができる。具体的には、光源200が配置された器具本体300(灯体部)は、天井面に対する姿勢を変更できるように回動可能に枠体500に支持されている。そして、器具本体300の天井面に対する姿勢を変更することで、照明器具1の光の照射方向を変化させることができる。 The lighting fixture 1 in this embodiment is a universal downlight, and can change the irradiation direction of the illumination light. Specifically, the fixture main body 300 (lamp body section) in which the light source 200 is arranged is rotatably supported by the frame body 500 so that the posture with respect to the ceiling surface can be changed. By changing the posture of the fixture main body 300 with respect to the ceiling surface, the direction of light emitted from the lighting fixture 1 can be changed.

以下、照明器具1の各構成要素について詳細に説明する。なお、本実施の形態において、光源200の光出射側を前方側としている。 Each component of the lighting fixture 1 will be described in detail below. In addition, in the present embodiment, the light emitting side of the light source 200 is defined as the front side.

[レンズ]
レンズ100は、入射する光の配光を制御する透光性の光学部材である。本実施の形態において、レンズ100は、入射する光を集光する集光レンズである。
[lens]
The lens 100 is a translucent optical member that controls the light distribution of incident light. In this embodiment, the lens 100 is a condensing lens that condenses incident light.

図2に示すように、レンズ100は、光源200の前方に配置される。具体的には、レンズ100は、光源200と所定の間隔をあけて、光源200の光出射側に配置される。したがって、レンズ100は、光源200から出射してレンズ100に入射する光の配光を制御する。レンズ100の光軸は、光源200の光軸と略一致しているとよい。 As shown in FIG. 2, lens 100 is placed in front of light source 200 . Specifically, the lens 100 is arranged on the light emitting side of the light source 200 with a predetermined distance from the light source 200 . Therefore, the lens 100 controls the light distribution of light emitted from the light source 200 and incident on the lens 100 . It is preferable that the optical axis of the lens 100 substantially coincides with the optical axis of the light source 200 .

レンズ100は、所定のレンズ作用を有するように、所定の形状で形成されている。レンズ100は、透光性材料を用いて形成されている。具体的には、レンズ100は、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂材料又はガラス材料等の透明材料を用いて、金型等によって所定の形状に成形される。 The lens 100 is formed in a predetermined shape so as to have a predetermined lens action. Lens 100 is formed using a translucent material. Specifically, the lens 100 is molded into a predetermined shape using a mold or the like using a transparent resin material such as acrylic or polycarbonate or a transparent material such as a glass material.

ここで、レンズ100の具体的な形状について、図3~図7を用いて説明する。図3は、実施の形態に係るレンズ100を光出射側から見たときの斜視図であり、図4は、同レンズ100を光入射側から見たときの斜視図であり、図5は、同レンズ100の断面図であり、図6は、同レンズ100を光入射側から見たときの平面図であり、図7は、同レンズ100を光入射側から見たときの拡大断面斜視図である。なお、図3~図7は、設計上のレンズ100の形状を示している。 A specific shape of the lens 100 will now be described with reference to FIGS. 3 to 7. FIG. 3 is a perspective view of the lens 100 according to the embodiment when viewed from the light emitting side, FIG. 4 is a perspective view of the lens 100 when viewed from the light incident side, and FIG. 6 is a plan view of the lens 100 viewed from the light incident side, and FIG. 7 is an enlarged sectional perspective view of the lens 100 viewed from the light incident side. is. 3 to 7 show the designed shape of the lens 100. FIG.

図3~図5に示すように、レンズ100は、光入射側(光源200側)に形成された第1突出部110(第1透光部)と、光出射側(光源200側とは反対側)に形成された第2突出部120(第2透光部)及び第3突出部130(第3透光部)とを有する。 As shown in FIGS. 3 to 5, the lens 100 includes a first projecting portion 110 (first light transmitting portion) formed on the light incident side (light source 200 side) and a light emitting side (opposite to the light source 200 side). side) and a second projecting portion 120 (second light-transmitting portion) and a third projecting portion 130 (third light-transmitting portion).

第1突出部110は、レンズ100の光入射側の外周部に環状に形成されている。具体的には、第1突出部110は、光源200を囲むように光源200側に向かって突出している。本実施の形態において、第1突出部110は、図5に示すように、断面視で略三角形状であり、光源200側に向かうに従って先細になっている。 The first protrusion 110 is formed in an annular shape on the outer periphery of the lens 100 on the light incident side. Specifically, the first protrusion 110 protrudes toward the light source 200 so as to surround the light source 200 . In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the first projecting portion 110 has a substantially triangular shape in a cross-sectional view and tapers toward the light source 200 side.

また、レンズ100に第1突出部110を形成することによって、レンズ100には凹部140が形成される。凹部140は、光源200から離れる方向に凹むように形成される。具体的には、凹部140は、略円柱状又は略円錐台状にくりぬかれたような形状である。 Also, by forming the first protrusion 110 on the lens 100 , a recess 140 is formed on the lens 100 . Recess 140 is formed to be recessed in a direction away from light source 200 . Specifically, the concave portion 140 has a shape that is hollowed out in a substantially cylindrical shape or a substantially truncated cone shape.

第1突出部110によって構成される凹部140は、光源200に対向する位置に形成される。具体的に、凹部140は、光源200の発光部を覆うように設けられている。したがって、光源200から出射した光は、凹部140に入射する。具体的には、光源200から出射した光は、凹部140の内面141に入射する。つまり、凹部140の内面141は、光源200から出射した光が入射する光入射面である。凹部140の内面141は、第1光入射面である側面141a(壁面)と、第2光入射面である底面141bとを有する。 A recess 140 configured by the first protrusion 110 is formed at a position facing the light source 200 . Specifically, recess 140 is provided to cover the light emitting portion of light source 200 . Therefore, light emitted from the light source 200 enters the concave portion 140 . Specifically, light emitted from light source 200 enters inner surface 141 of recess 140 . That is, the inner surface 141 of the concave portion 140 is a light incident surface on which the light emitted from the light source 200 is incident. The inner surface 141 of the recess 140 has a side surface 141a (wall surface) as a first light incident surface and a bottom surface 141b as a second light incident surface.

第1突出部110の内面111は、凹部140の内面141の一部を構成する光入射面となる。本実施の形態において、第1突出部110の内面111は、凹部140の側面141aである。一方、第1突出部110の外面112は、凹部140の側面141a(第1突出部110の内面111)から第1突出部110に入射した光を全反射する光反射面である。第1突出部110の先端部は、光入射面である第1突出部110の内面111と光反射面である第1突出部110の外面112との接続部(境界部)を構成している。 The inner surface 111 of the first projecting portion 110 serves as a light incident surface that forms part of the inner surface 141 of the recess 140 . In the present embodiment, inner surface 111 of first protrusion 110 is side surface 141 a of recess 140 . On the other hand, the outer surface 112 of the first protrusion 110 is a light reflecting surface that totally reflects the light incident on the first protrusion 110 from the side surface 141a of the recess 140 (the inner surface 111 of the first protrusion 110). The tip of the first protrusion 110 forms a connecting portion (boundary portion) between the inner surface 111 of the first protrusion 110, which is the light incident surface, and the outer surface 112 of the first protrusion 110, which is the light reflecting surface. .

図6及び図7に示すように、第1突出部110の先端部には、光入射側からレンズ100を平面視したときに凹凸をなす凹凸構造150が設けられている。つまり、凹凸構造150は、第1突出部110の内面111(光入射面)と第1突出部110の外面112(光反射面)との接続部において、凹部140の開口面に水平な平面内で凹凸をなすように設けられている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the tip of the first projecting portion 110 is provided with an uneven structure 150 that forms unevenness when the lens 100 is viewed from above from the light incident side. That is, the concave-convex structure 150 is formed in a plane parallel to the opening surface of the concave portion 140 at the connection portion between the inner surface 111 (light incident surface) of the first protrusion 110 and the outer surface 112 (light reflecting surface) of the first protrusion 110. It is provided so as to form unevenness.

具体的には、凹凸構造150は、微小凹部と微小凸部とが交互に複数繰り返して環状に形成された構造である。凹凸構造150は、第1突出部110の先端部の全周にわたって形成されている。 Specifically, the concave-convex structure 150 is a structure in which a plurality of minute concave portions and minute convex portions are alternately repeated to form a ring. Concavo-convex structure 150 is formed over the entire circumference of the tip of first projecting portion 110 .

図4、図5及び図7に示すように、本実施の形態では、凹凸構造150は、第1突出部110の先端部だけではなく、第1突出部110の先端から第1突出部110の根元に至るまでの範囲に形成されている。 As shown in FIGS. 4, 5 and 7, in the present embodiment, the uneven structure 150 extends not only from the tip of the first protrusion 110 but also from the tip of the first protrusion 110 to the first protrusion 110. It is formed in the range up to the root.

具体的には、凹凸構造150は、凹部140の深さ方向に向かって延在するように第1突出部110の内面全面(つまり凹部140の側面141aの全面)に設けられている。より具体的には、凹凸構造150は、凹部140の開口面(第1突出部110の先端)から凹部140の底面141bまで延在するように直線状の樋状に形成された微小凹部が、凹部140の側面141aの周方向に沿って連続して複数形成された形状である。言い換えると、凹凸構造150は、直線状の凸条の微小凸部が凹部140の周方向に沿って連続して複数形成された形状である。 Specifically, the uneven structure 150 is provided on the entire inner surface of the first protrusion 110 (that is, the entire side surface 141 a of the recess 140 ) so as to extend in the depth direction of the recess 140 . More specifically, the concave-convex structure 150 is a linear gutter-shaped minute concave portion extending from the opening surface of the concave portion 140 (tip of the first projecting portion 110) to the bottom surface 141b of the concave portion 140. It is a shape formed in a plurality continuously along the circumferential direction of the side surface 141 a of the recess 140 . In other words, the concave-convex structure 150 has a shape in which a plurality of fine linear protrusions are continuously formed along the circumferential direction of the concave portion 140 .

図6に示すように、凹凸構造150に関して、光入射側からレンズ100を平面視したときに、第1突出部110の外面112(光反射面)から微小凹部の底までの距離をaとし、第1突出部110の外面112(光反射面)から微小凸部の頂点までの距離をbとすると、b-a>aの関係を満たしている。なお、距離bは、例えば、0.01mm以下であるとよい。また、aは、0mmであってもよい。 As shown in FIG. 6, regarding the uneven structure 150, when the lens 100 is viewed from the light incident side, the distance from the outer surface 112 (light reflecting surface) of the first protrusion 110 to the bottom of the minute recess is a, Assuming that the distance from the outer surface 112 (light reflecting surface) of the first protrusion 110 to the apex of the minute protrusion is b, the relationship ba>a is satisfied. In addition, it is preferable that the distance b is, for example, 0.01 mm or less. Also, a may be 0 mm.

また、凹部140の底面141bには、複数のディンプル160が設けられている。本実施の形態において、ディンプル160は、凹部140の底面141bの全面に敷き詰めるように形成されている。 A plurality of dimples 160 are provided on the bottom surface 141b of the recess 140. As shown in FIG. In the present embodiment, the dimples 160 are formed so as to cover the entire surface of the bottom surface 141 b of the recess 140 .

図3及び図5に示すように、第2突出部120は、第1突出部110とは反対側に突出しており、レンズ100の光出射側に同心円環状に複数形成されている。複数の第2突出部120は、凹部140と背向する位置に形成されている。複数の第2突出部120は、第1突出部110により構成される凹部140の内面141から入射する光の配光を制御する。具体的には、複数の第2突出部120は、凹部140の側面141a及び底面141bに入射する光の配光を制御する。 As shown in FIGS. 3 and 5 , the second protrusions 120 protrude in the opposite direction to the first protrusions 110 and are formed in a concentric annular shape on the light exit side of the lens 100 . The plurality of second protrusions 120 are formed at positions facing the recesses 140 . The plurality of second protrusions 120 controls the light distribution of light incident from the inner surface 141 of the recess 140 formed by the first protrusions 110 . Specifically, the plurality of second protrusions 120 controls the light distribution of light incident on the side surface 141 a and the bottom surface 141 b of the recess 140 .

本実施の形態において、複数の第2突出部120は、フレネルレンズの輪帯を構成している。これにより、レンズ100を薄型化できる。具体的には、複数の第2突出部120は、中央突出部121と、中央突出部121を同心環状に囲む複数の環状突出部122とによって構成されている。 In the present embodiment, the plurality of second protrusions 120 constitute ring zones of the Fresnel lens. Thereby, the lens 100 can be thinned. Specifically, the plurality of second protrusions 120 are configured by a central protrusion 121 and a plurality of annular protrusions 122 concentrically surrounding the central protrusion 121 .

中央突出部121は、フレネルレンズの中心部をなすレンズであって、光源200から遠ざかる方向に突出するように形成された凸レンズである。中央突出部121の中心軸は、レンズ100の光軸J(中心軸)であって、光源200の光軸と略一致しているとよい。 The center protrusion 121 is a lens forming the center of the Fresnel lens, and is a convex lens formed to protrude in a direction away from the light source 200 . The central axis of the central protruding portion 121 is the optical axis J (central axis) of the lens 100 and preferably substantially coincides with the optical axis of the light source 200 .

本実施の形態において、中央突出部121は、光出射面として、フラット面121aと湾曲面121bとを有する。フラット面121aは、中央突出部121の中央部に形成されている。本実施の形態において、フラット面121aは、上面視において円形である。湾曲面121bは、フラット面121aを囲むように中央突出部121の周辺部に形成されている。湾曲面121bの表面形状は、例えば球面の表面の一部を構成している。つまり、湾曲面121bの断面形状は、円弧である。なお、湾曲面121bの表面形状は、これに限るものではない。 In the present embodiment, the central projecting portion 121 has a flat surface 121a and a curved surface 121b as light exit surfaces. The flat surface 121 a is formed in the central portion of the central protruding portion 121 . In the present embodiment, flat surface 121a is circular in top view. The curved surface 121b is formed on the periphery of the central projecting portion 121 so as to surround the flat surface 121a. The surface shape of the curved surface 121b constitutes, for example, a part of a spherical surface. That is, the cross-sectional shape of the curved surface 121b is an arc. Note that the surface shape of the curved surface 121b is not limited to this.

複数の環状突出部122は、フレネルレンズにおけるのこぎり状の断面をなす部分である。各環状突出部122は、断面視で略三角形状であり、光源200から遠ざかるに従って先細になっている。各環状突出部122の中心軸は、光源200の光軸と略一致しているとよい。 The plurality of annular protrusions 122 are portions of the Fresnel lens that form a sawtooth cross section. Each annular projecting portion 122 has a substantially triangular shape in a cross-sectional view, and tapers away from the light source 200 . It is preferable that the center axis of each annular projecting portion 122 substantially coincides with the optical axis of the light source 200 .

複数の環状突出部122の各々は、アスペクト比が1.0以下であるとよく、好ましくは、0.82以下である。特に、複数の環状突出部122のうち最外に位置する環状突出部122(すなわち、複数の第2突出部120のうち最外に位置する第2突出部120)については、アスペクト比が0.82以下であるとよい。つまり、最外に位置する環状突出部122について、底部の幅をWとし、高さをHとすると、H/W≦0.82を満たしているとよい。 Each of the plurality of annular protrusions 122 preferably has an aspect ratio of 1.0 or less, preferably 0.82 or less. In particular, the outermost annular protrusion 122 among the plurality of annular protrusions 122 (that is, the outermost second protrusion 120 among the plurality of second protrusions 120) has an aspect ratio of 0.5. It is good in it being 82 or less. In other words, it is preferable that the outermost annular projection 122 satisfies H/W≦0.82, where W is the width of the bottom portion and H is the height.

本実施の形態では、2つの環状突出部122が形成されている。この場合、外側の環状突出部122について、底部の幅をW1とし、高さをH1とすると、W1=6.188mm、H1=4.948mmである。したがって、外側の環状突出部122のアスペクト比(H1/W1)は、0.7996である。また、内側の環状突出部122について、底部の幅をW2とし、高さをH2とすると、W2=6.236mm、H2=4.643mmである。したがって、内側の環状突出部122のアスペクト比(H2/W2)は、0.7445である。 In this embodiment, two annular protrusions 122 are formed. In this case, assuming that the width of the bottom portion of the outer annular protrusion 122 is W1 and the height thereof is H1, W1=6.188 mm and H1=4.948 mm. Therefore, the aspect ratio (H1/W1) of the outer annular protrusion 122 is 0.7996. Assuming that the width of the bottom portion of the inner annular protrusion 122 is W2 and the height thereof is H2, W2=6.236 mm and H2=4.643 mm. Therefore, the aspect ratio (H2/W2) of the inner annular protrusion 122 is 0.7445.

図5に示すように、第3突出部130は、第2突出部120と同様に、第1突出部110とは反対側に突出している。第3突出部130は、第2突出部120を囲むように環状に形成されている。第3突出部130は、光源200から遠ざかるに従って先細になっている。 As shown in FIG. 5 , the third protrusion 130 protrudes on the side opposite to the first protrusion 110 , similarly to the second protrusion 120 . The third projecting portion 130 is formed in an annular shape so as to surround the second projecting portion 120 . The third projecting portion 130 is tapered as it goes away from the light source 200 .

第3突出部130は、光出射面として階段状の内面131を有する。つまり、第3突出部130の内面131は、複数の段によって構成されている。具体的には、第3突出部130の内面131は、各段において、段差面131aと側面131bとを有する。第3突出部130の内面131を構成する各段における段差面131aは、平面視において円環状であり、光源200に近づくにつれて内径が小さくなっている。このように、第3突出部130の内面131には、同心円環状の段差部が形成されている。 The third projecting portion 130 has a stepped inner surface 131 as a light exit surface. That is, the inner surface 131 of the third protruding portion 130 is configured by a plurality of steps. Specifically, the inner surface 131 of the third protrusion 130 has a step surface 131a and a side surface 131b at each step. A stepped surface 131 a at each step forming the inner surface 131 of the third projecting portion 130 has an annular shape in a plan view, and the inner diameter decreases toward the light source 200 . Thus, the inner surface 131 of the third projecting portion 130 is formed with a concentric ring-shaped stepped portion.

また、本実施の形態において、凹部140における側面141aと底面141bとの交点を第1の点P1とし、第3突出部130の階段状の内面131を構成する複数の段のうちの最外に位置する段における段差面131aと側面131bとの交点を第2の点P2とすると、第1の点P1と第2の点P2とを結ぶ直線は、第3突出部130の階段状の内面131を構成する複数の段の各々の段差面131aと交わらない。 In the present embodiment, the intersection of the side surface 141a and the bottom surface 141b of the recessed portion 140 is defined as the first point P1, and the outermost portion of the plurality of steps forming the stepped inner surface 131 of the third projecting portion 130 is the first point P1. Assuming that the intersection of the step surface 131a and the side surface 131b of the step is a second point P2, the straight line connecting the first point P1 and the second point P2 is the stepped inner surface 131 of the third projecting portion 130. do not intersect with the stepped surfaces 131a of the plurality of steps forming the .

図5に示すように、第3突出部130の外面132は、第1突出部110の外面112と連続する。つまり、第3突出部130の外面132は、第1突出部110の外面112と同様に、凹部140の内面141(光入射面)から第3突出部130に入射した光を全反射する光反射面である。 As shown in FIG. 5 , the outer surface 132 of the third protrusion 130 is continuous with the outer surface 112 of the first protrusion 110 . In other words, like the outer surface 112 of the first protrusion 110, the outer surface 132 of the third protrusion 130 is a light reflecting surface that totally reflects the light incident on the third protrusion 130 from the inner surface 141 (light incident surface) of the recess 140. It is the surface.

このように構成されるレンズ100は、図2に示すように、器具本体300に固定される。本実施の形態において、レンズ100は、器具本体300に固定された枠状の取付部材600を介して器具本体300に固定されている。具体的には、取付部材600は、器具本体300のセード部320の内面に嵌め込まれるように固定されており、レンズ100は、その取付部材600の前方側の開口端部に設けられた爪部610に係止されている。図3~図5に示すように、レンズ100の光出射側の周縁部には、取付部材600の爪部610が係止する段差状の窪み部170が形成されている。図2に示すように、取付部材600の爪部610をレンズ100の窪み部170にスナップインにより係止させることで、レンズ100を取付部材600に固定することができる。なお、取付部材600は、例えば樹脂製であるが、金属製であってもよい。 The lens 100 configured in this manner is fixed to the instrument body 300 as shown in FIG. In this embodiment, the lens 100 is fixed to the instrument body 300 via a frame-shaped mounting member 600 fixed to the instrument body 300 . Specifically, the mounting member 600 is fixed so as to be fitted into the inner surface of the shade portion 320 of the instrument body 300, and the lens 100 is a claw portion provided at the front open end of the mounting member 600. 610 is locked. As shown in FIGS. 3 to 5, a recessed portion 170 having a stepped shape to which the claw portion 610 of the mounting member 600 engages is formed in the periphery of the lens 100 on the light exit side. As shown in FIG. 2, the lens 100 can be fixed to the mounting member 600 by snap-in engaging the claw portion 610 of the mounting member 600 with the recess portion 170 of the lens 100 . Although the mounting member 600 is made of resin, for example, it may be made of metal.

[光源]
図2に示すように、光源200は、器具本体300に配置される。具体的には、器具本体300の固定部310に固定される。例えば、光源200は、固定部310の載置面に載置されて、ホルダ等の取付部材によって固定部310に取り付けられる。
[light source]
As shown in FIG. 2, the light source 200 is arranged on the instrument body 300 . Specifically, it is fixed to the fixing portion 310 of the instrument main body 300 . For example, the light source 200 is placed on the mounting surface of the fixed portion 310 and attached to the fixed portion 310 by an attachment member such as a holder.

光源200は、LEDを有するLED光源(LEDモジュール)である。光源200は、例えば白色光を放出する白色LED光源である。一例として、光源200は、COB(Chip On Board)構造であり、基板と、基板に実装されたLEDと、LEDを封止する封止部材とを有する。 The light source 200 is an LED light source (LED module) having LEDs. The light source 200 is, for example, a white LED light source that emits white light. As an example, the light source 200 has a COB (Chip On Board) structure, and includes a substrate, an LED mounted on the substrate, and a sealing member that seals the LED.

基板は、LEDを実装するための実装基板であって、例えば、セラミックス基板、樹脂基板又はメタルベース基板等である。なお、基板には、LEDを発光させるための直流電力を外部から受電するための一対の電極端子と、LEDに直流電力を供給するための金属配線とが設けられている。電極端子は、電線によって電源回路と電気的に接続されてい。電源回路は、例えば、器具本体300の外部に配置された電源ボックスに内蔵されている。 The substrate is a mounting substrate for mounting the LED, and is, for example, a ceramics substrate, a resin substrate, or a metal base substrate. The substrate is provided with a pair of electrode terminals for externally receiving DC power for causing the LED to emit light, and metal wiring for supplying DC power to the LED. The electrode terminals are electrically connected to the power supply circuit by wires. The power supply circuit is built in, for example, a power supply box arranged outside the instrument main body 300 .

LEDは、発光素子の一例であり、例えば、単色の可視光を発するベアチップである。具体的には、LEDは、通電されれば青色光を発する青色LEDチップである。LEDは、例えば基板にマトリクス状に複数個配置されており、基板に形成された金属配線によって互いに電気的に接続されている。なお、LEDは、少なくとも1つ配置されていればよい。 An LED is an example of a light-emitting element, and is a bare chip that emits monochromatic visible light, for example. Specifically, the LED is a blue LED chip that emits blue light when energized. A plurality of LEDs are arranged, for example, in a matrix on a substrate, and are electrically connected to each other by metal wirings formed on the substrate. At least one LED should be arranged.

封止部材は、例えば透光性樹脂である。本実施の形態における封止部材は、LEDからの光を波長変換する波長変換材として蛍光体を含んでいる。封止部材は、例えば、シリコーン樹脂に蛍光体を分散させた蛍光体含有樹脂である。蛍光体粒子としては、LEDが青色LEDチップである場合、白色光を得るために、例えばYAG系の黄色蛍光体を用いることができる。本実施の形態において、封止部材は、全てのLEDを一括封止するように円形状に形成されているが、複数のLEDを列ごとにライン状に封止してもよいし、各LEDを1つずつ個別に封止してもよい。 The sealing member is, for example, translucent resin. The sealing member in this embodiment contains a phosphor as a wavelength conversion material that converts the wavelength of light emitted from the LED. The sealing member is, for example, phosphor-containing resin in which phosphor is dispersed in silicone resin. As the phosphor particles, when the LED is a blue LED chip, for example, a YAG-based yellow phosphor can be used in order to obtain white light. In this embodiment, the sealing member is formed in a circular shape so as to collectively seal all the LEDs. may be individually sealed one by one.

このように、本実施の形態における光源200は、青色LEDチップと黄色蛍光体とによって構成された白色LED光源である。黄色蛍光体は、青色LEDチップが発した青色光の一部を吸収して励起されて黄色光を放出する。そして、この黄色光と黄色蛍光体に吸収されなかった青色光とが混ざり合って白色光となり、封止部材(発光部)から白色光が出射する。 Thus, the light source 200 in this embodiment is a white LED light source composed of a blue LED chip and a yellow phosphor. The yellow phosphor is excited by absorbing part of the blue light emitted by the blue LED chip and emits yellow light. Then, this yellow light and the blue light not absorbed by the yellow phosphor are mixed to form white light, which is emitted from the sealing member (light emitting portion).

[器具本体]
図2に示すように、器具本体300は、光源200が取り付けられる基台である。また、器具本体300は、光源200で発生する熱を放熱するヒートシンクとしても機能する。したがって、器具本体300は、アルミニウム等の金属材料又は高熱伝導樹脂等の熱伝導率の高い材料によって構成されているとよい。一例として、器具本体300は、全体が一体物であり、例えばアルミニウムからなるアルミダイカスト製である。
[Equipment body]
As shown in FIG. 2, the instrument body 300 is a base on which the light source 200 is attached. The fixture body 300 also functions as a heat sink that dissipates heat generated by the light source 200 . Therefore, the device main body 300 is preferably made of a metal material such as aluminum or a material with high thermal conductivity such as high thermal conductive resin. As an example, the instrument main body 300 is an integral body as a whole, and is made of die-cast aluminum, for example.

本実施の形態において、器具本体300は、固定部310と、セード部320と、放熱部330とを備える。 In this embodiment, fixture body 300 includes fixing portion 310 , shade portion 320 , and heat dissipation portion 330 .

固定部310は、光源200が固定される台状の部分である。固定部310は、光源200が載置される載置面を有する。この載置面は、固定部310の前方側の面である。また、固定部310には、光源200を囲むように形成された反射体が取り付けられていてもよい。これにより、光源200から側方に出射する光を反射体で反射させてレンズ100に入射させることができる。 The fixing part 310 is a platform-like part to which the light source 200 is fixed. The fixed part 310 has a mounting surface on which the light source 200 is mounted. This placement surface is the surface on the front side of the fixed portion 310 . Moreover, a reflector formed to surround the light source 200 may be attached to the fixing portion 310 . Thereby, the light emitted sideways from the light source 200 can be reflected by the reflector and made incident on the lens 100 .

セード部320は、固定部310の前方側に設けられた筒状の部分である。セード部320は、固定部310の周縁に設けられている。セード部320の前方側の開口端部から照明器具1の出射光が出射される。 The shade portion 320 is a tubular portion provided on the front side of the fixed portion 310 . The shade portion 320 is provided on the peripheral edge of the fixed portion 310 . The emitted light of the lighting device 1 is emitted from the opening end portion on the front side of the shade portion 320 .

放熱部330は、光源200で発生する熱を放熱する部分である。具体的には、放熱部330は、放熱フィンであり、固定部310の後方側に設けられた複数の板状体である。複数の放熱フィンは、互いに平行となるように固定部310の裏面に立設されている。このように、放熱部330を固定部310に設けることで、光源200で発生する熱を効率よく放熱することができる。 The heat dissipation part 330 is a part that dissipates heat generated by the light source 200 . Specifically, the heat radiating portion 330 is a heat radiating fin, and is a plurality of plate-like bodies provided on the rear side of the fixing portion 310 . A plurality of radiating fins are erected on the rear surface of the fixed portion 310 so as to be parallel to each other. By providing the heat dissipation portion 330 in the fixed portion 310 in this manner, the heat generated by the light source 200 can be efficiently dissipated.

このように構成される器具本体300は、照明器具1の光の照射方向を変更するために回動(首振り)可能に枠体500に支持されている。具体的には、器具本体300は、天井の開口部に固定された枠体500に対する相対角度が変化するように構成されている。本実施の形態において、器具本体300は、枠体500の枠部510の開口面に平行な方向(本実施の形態では、水平方向)を回動軸として回動可能となっている。 The fixture main body 300 configured in this way is supported by the frame body 500 so as to be rotatable (swingable) in order to change the irradiation direction of the light of the lighting fixture 1 . Specifically, the fixture main body 300 is configured to change its relative angle with respect to the frame 500 fixed to the opening of the ceiling. In the present embodiment, instrument main body 300 is rotatable about a direction parallel to the opening surface of frame portion 510 of frame 500 (horizontal direction in the present embodiment) as a rotation axis.

具体的には、器具本体300の側面に設けられた突起部340にねじ込まれたねじ700が、枠体500の支持部520のスリットに沿って移動することで、器具本体300が回動する。 Specifically, the screw 700 screwed into the protrusion 340 provided on the side surface of the instrument main body 300 moves along the slit of the support portion 520 of the frame 500, thereby rotating the instrument main body 300. As shown in FIG.

[筒状部材]
図1及び図2に示すように、筒状部材400は、器具本体300のセード部320の前方側の内面に配置される筒状部材である。筒状部材400は、レンズ100よりも前方側に配置される。筒状部材400は、例えば、ポリカーボネート又はPBT等の樹脂材料を用いて形成することができる。
[Cylindrical member]
As shown in FIGS. 1 and 2 , the tubular member 400 is a tubular member arranged on the front inner surface of the shade portion 320 of the instrument body 300 . The tubular member 400 is arranged on the front side of the lens 100 . The cylindrical member 400 can be formed using a resin material such as polycarbonate or PBT, for example.

筒状部材400は、グレアを抑制するバッフルとして機能する。筒状部材400の内面は、例えば、グレア抑制面となる黒色面である。黒色のグレア抑制面は、例えば、黒色に塗装した面に艶消し処理を施すことにより実現できる。また、黒色のグレア抑制面は、黒色に塗装した面、又は、黒色の部材からなる面に、シボ加工を施すことによっても実現できる。 The tubular member 400 functions as a baffle that suppresses glare. The inner surface of the tubular member 400 is, for example, a black surface that serves as a glare suppressing surface. A black glare-suppressing surface can be realized, for example, by matting a black painted surface. The black glare suppressing surface can also be realized by applying texturing to a black painted surface or a surface made of a black member.

さらに、本実施の形態では、筒状部材400の内面におけるグレアをさらに抑制するために、筒状部材400の内面に段差部が設けられている。 Furthermore, in the present embodiment, a stepped portion is provided on the inner surface of tubular member 400 in order to further suppress glare on the inner surface of tubular member 400 .

[枠体]
図1及び図2に示すように、枠体500は、器具本体300が回動できるように器具本体300を支持している。
[Frame body]
As shown in FIGS. 1 and 2, the frame 500 supports the instrument body 300 so that the instrument body 300 can rotate.

本実施の形態において、枠体500は、器具本体300のセード部320を囲む板状の枠部510と、回動可能に器具本体300を支持する支持部520とを有する。支持部520は、枠部510の一部から立設するように形成された支持アームである。支持部520には、器具本体300の回動方向に沿って形成されたスリットが形成されている。ねじ700を支持部520のスリットを介して器具本体300の突起部340にねじ込むことで、器具本体300が支持部520に対して回動可能な状態で器具本体300を支持部520に固定することができる。枠体500は、例えば金属板によって構成されている。 In this embodiment, the frame 500 has a plate-like frame portion 510 surrounding the shade portion 320 of the instrument body 300 and a support portion 520 that rotatably supports the instrument body 300 . The support portion 520 is a support arm formed to stand from a portion of the frame portion 510 . The support portion 520 is formed with a slit formed along the rotation direction of the instrument main body 300 . By screwing the screw 700 into the protrusion 340 of the instrument body 300 through the slit of the support part 520, the instrument body 300 is fixed to the support part 520 in a state in which the instrument body 300 can rotate with respect to the support part 520. can be done. The frame 500 is made of, for example, a metal plate.

照明器具1を天井の開口部に設置する際、円筒状の金属製の固定部材(不図示)に枠体500を取り付けて、枠体500が取り付けられた固定部材を天井の開口部に固定することで、照明器具1を天井の開口部に固定することができる。この場合、固定部材の外周面に設けられた複数の取付ばねによって、固定部材を天井の開口部に固定することができる。 When installing the luminaire 1 in the ceiling opening, the frame 500 is attached to a cylindrical metal fixing member (not shown), and the fixing member to which the frame 500 is attached is fixed to the ceiling opening. Thus, the lighting fixture 1 can be fixed to the opening of the ceiling. In this case, the fixing member can be fixed to the opening of the ceiling by a plurality of mounting springs provided on the outer peripheral surface of the fixing member.

なお、この固定部材も照明器具1の一部であってもよい。また、固定部材を用いることなく、枠体500を天井の開口部に直接固定することで、照明器具1を天井の開口部に固定してもよい。 Note that this fixing member may also be a part of the lighting fixture 1 . Alternatively, the lighting fixture 1 may be fixed to the opening of the ceiling by directly fixing the frame 500 to the opening of the ceiling without using a fixing member.

[レンズの光学作用]
次に、本実施の形態に係るレンズ100の光学作用について、比較例のレンズ100Aと比較して説明する。なお、比較例のレンズ100Aも本発明に含まれる。
[Optical action of lens]
Next, the optical action of lens 100 according to the present embodiment will be described in comparison with lens 100A of a comparative example. Note that the lens 100A of the comparative example is also included in the present invention.

まず、比較例のレンズ100Aの光学作用について、図8を用いて説明する。図8は、比較例のレンズ100Aの光学作用を説明するための図である。図8において、太実線は、光源200から出射した光の軌跡を示している。 First, the optical action of the lens 100A of the comparative example will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining the optical action of the lens 100A of the comparative example. In FIG. 8 , the thick solid line indicates the trajectory of light emitted from the light source 200 .

図8に示される比較例のレンズ100Aは、本実施の形態に係るレンズ100と同様に、第1突出部110、第2突出部120A及び第3突出部130Aを有するが、比較例のレンズ100Aでは、第2突出部120Aの中央突出部121Aがフラット面を有しておらず、中央突出部121A全体が球面状の湾曲面になっているとともに、第2突出部120Aの環状突出部122Aのアスペクト比が高くなっている。具体的には、比較例のレンズ100Aでは、外側の環状突出部122Aにおける底部の幅W1と高さH1とについては、W1=5.255mmで、H1=6.002mmであり、内側の環状突出部122Aにおける底部の幅W2と高さH2とについては、W2=6.243mmで、H2=5.860mmである。したがって、外側の環状突出部122Aのアスペクト比(H1/W1)は、1.149である。また、内側の環状突出部122Aのアスペクト比(H2/W2)は、0.939である。 A lens 100A of the comparative example shown in FIG. 8 has a first projecting portion 110, a second projecting portion 120A, and a third projecting portion 130A, similarly to the lens 100 according to the present embodiment. In this case, the central protruding portion 121A of the second protruding portion 120A does not have a flat surface, and the entire central protruding portion 121A has a spherically curved surface. Aspect ratio is high. Specifically, in the lens 100A of the comparative example, the width W1 and the height H1 of the bottom of the outer annular protrusion 122A are W1=5.255 mm, H1=6.002 mm, and the inner annular protrusion The width W2 and the height H2 of the bottom of the portion 122A are W2=6.243 mm and H2=5.860 mm. Therefore, the aspect ratio (H1/W1) of the outer annular protrusion 122A is 1.149. Also, the aspect ratio (H2/W2) of the inner annular protrusion 122A is 0.939.

また、比較例のレンズ100Aの第3突出部130Aでは、凹部140における側面141aと底面141bとの交点を第1の点P1とし、第3突出部130Aの階段状の内面131を構成する複数の段のうちの最外に位置する段における段差面131aと側面131bとの交点を第2の点P2とすると、第1の点P1と第2の点P2とを結ぶ直線は、第3突出部130の階段状の内面131を構成する複数の段の各々の段差面131aと交わっている。 In addition, in the third projecting portion 130A of the lens 100A of the comparative example, the intersection of the side surface 141a and the bottom surface 141b of the recessed portion 140 is defined as the first point P1, and a plurality of points forming the stepped inner surface 131 of the third projecting portion 130A. Assuming that the intersection of the step surface 131a and the side surface 131b in the outermost step of the steps is the second point P2, the straight line connecting the first point P1 and the second point P2 is the third projecting portion. It intersects with the step surface 131a of each of the plurality of steps forming the stepped inner surface 131 of 130A .

このように構成される比較例のレンズ100Aでは、図8に示すように、光源200から出射した光は凹部140の内面141に入射する。具体的には、光源200から出射した光は凹部140の側面141a及び底面141bに入射する。 In the lens 100A of the comparative example thus configured, light emitted from the light source 200 enters the inner surface 141 of the concave portion 140, as shown in FIG. Specifically, the light emitted from the light source 200 enters the side surface 141 a and the bottom surface 141 b of the recess 140 .

このとき、凹部140の内面141のうち側面141a(つまり、第1突出部110の内面111)に入射する光は、第1突出部110及び第3突出部130Aを通ってレンズ100の外部に出射する。 At this time, the light incident on the side surface 141a (that is, the inner surface 111 of the first protrusion 110) of the inner surface 141 of the recess 140 is emitted to the outside of the lens 100 through the first protrusion 110 and the third protrusion 130A. do.

具体的には、第1突出部110に入射した光は、第1突出部110内を直進して第1突出部110の外面112又は第3突出部130Aの外面132で全反射して、第1突出部110及び/又は第3突出部130Aを直進して第3突出部130Aの階段状の内面131からレンズ100の外部に出射する。 Specifically, the light incident on the first protrusion 110 travels straight through the first protrusion 110 and is totally reflected by the outer surface 112 of the first protrusion 110 or the outer surface 132 of the third protrusion 130A. The light goes straight through the first protrusion 110 and/or the third protrusion 130A and is emitted to the outside of the lens 100 from the stepped inner surface 131 of the third protrusion 130A.

一方、凹部140の内面141のうち底面141bに入射する光は、第2突出部120Aを通ってレンズ100Aの外部に出射する。具体的には、凹部140の底面141bに入射する光は、第2突出部120Aにおける中央突出部121A又は複数の環状突出部122Aを通ってレンズ100Aの外部に出射する。 On the other hand, the light incident on the bottom surface 141b of the inner surface 141 of the recess 140 passes through the second projection 120A and exits the lens 100A. Specifically, the light incident on the bottom surface 141b of the concave portion 140 is emitted to the outside of the lens 100A through the central protrusion 121A or the plurality of annular protrusions 122A of the second protrusion 120A.

この場合、第2突出部120Aの中央突出部121Aを通る光は、中央突出部121Aの外面で屈折作用を受けて集光してレンズ100Aの外部に出射する。また、第2突出部120Aの環状突出部122Aを通る光も、中央突出部121Aと同様に、環状突出部122Aの外面で屈折作用を受けて集光する。このとき、図8に示すように、環状突出部122Aを通る光の中には、レンズ100Aの光軸Jに対して屈折角が負の値となってレンズ100Aの外部に出射するものも含まれる。 In this case, the light passing through the central protrusion 121A of the second protrusion 120A is refracted by the outer surface of the central protrusion 121A, condensed, and emitted to the outside of the lens 100A. Also, the light passing through the annular protrusion 122A of the second protrusion 120A is also condensed by being refracted by the outer surface of the annular protrusion 122A, similarly to the central protrusion 121A. At this time, as shown in FIG. 8, the light passing through the annular projecting portion 122A includes the light having a negative refraction angle with respect to the optical axis J of the lens 100A and exiting the lens 100A. be

このように構成される比較例のレンズ100Aを照明器具に用いた場合、照明器具から照射した照明光の光照射面での照度分布は、図9、図10A、図10Bに示す結果となる。図9は、比較例のレンズ100Aを用いた照明器具における照明光のX軸方向の照度分布を示す図である。図10Aは、図9に示す照度分布における1/10照度周辺の拡大図であり、図10Bは、図9に示す照度分布にける1/20照度周辺の拡大図である。なお、図9、図10A及び図10Bでは、インコヒーレント照度を示している。 When the lens 100A of the comparative example configured in this manner is used in a lighting fixture, the illuminance distribution of the illumination light emitted from the lighting fixture on the light irradiation surface is as shown in FIGS. 9, 10A, and 10B. FIG. 9 is a diagram showing the illuminance distribution of illumination light in the X-axis direction in a lighting fixture using the lens 100A of the comparative example. 10A is an enlarged view around 1/10 illuminance in the illuminance distribution shown in FIG. 9, and FIG. 10B is an enlarged view around 1/20 illuminance in the illuminance distribution shown in FIG. 9, 10A, and 10B show incoherent illuminance.

比較例のレンズ100Aを用いた照明器具では、複数の第2突出部120Aを囲む環状の第3突出部130Aが、光出射面として階段状の内面131を有している。したがって、図9に示すように、比較例のレンズ100Aを用いた照明器具では、光取り出し効率の低下を抑制しつつ光照射面での光の広がりを大きくすることができる。なお、図9において、最大照度は5324.4[lx]となっている。この場合、図10A及び図10Bに示すように、最大照度の1/10である532.44[lx]に対応する1/10照度の位置は、308.6[mm]であり、最大照度の1/20である266.22[lx]に対応する1/20照度の位置は、347.8[mm]である。したがって、比較例のレンズ100Aを用いた照明器具では、1/10照度の位置に対応する配光角(1/10照度角)から1/20照度の位置に対応する配光角(1/20照度角)までの照度が減衰する距離は、347.8[mm]-308.6[mm]=39.2[mm]となっている。 In the lighting fixture using the lens 100A of the comparative example, an annular third protrusion 130A surrounding the plurality of second protrusions 120A has a stepped inner surface 131 as a light exit surface. Therefore, as shown in FIG. 9, in the lighting fixture using the lens 100A of the comparative example, it is possible to increase the spread of light on the light irradiation surface while suppressing a decrease in the light extraction efficiency. In addition, in FIG. 9, the maximum illuminance is 5324.4 [lx]. In this case, as shown in FIGS. 10A and 10B, the position of 1/10 illuminance corresponding to 532.44 [lx], which is 1/10 of the maximum illuminance, is 308.6 [mm]. The position of 1/20 illuminance corresponding to 266.22 [lx] which is 1/20 is 347.8 [mm]. Therefore, in the lighting fixture using the lens 100A of the comparative example, the light distribution angle (1/10 illuminance angle) corresponding to the position of 1/10 illuminance to the light distribution angle (1/20 illuminance angle) corresponding to the position of 1/20 illuminance (1/20 The distance at which the illuminance attenuates up to the illuminance angle) is 347.8 [mm]-308.6 [mm]=39.2 [mm].

照明器具に用いられるレンズについては、光照射面での光の広がりをさらに大きくすることが望まれることがある。この場合、光取り出し効率を低下させることなく、光照射面での光の広がりを大きくすることが望まれる。 Lenses used in lighting fixtures are sometimes desired to further increase the spread of light on the light irradiation surface. In this case, it is desired to increase the spread of light on the light irradiation surface without lowering the light extraction efficiency.

そこで、本願発明者は、レンズの形状をさらに工夫することによって、光取り出し効率の低下を低下させることなく光照射面での光の広がりを大きくすることを検討した。その結果、本願発明者は、図3~図6に示されるレンズ100を見出した。 Therefore, the inventor of the present application has studied how to increase the spread of light on the light irradiation surface without lowering the light extraction efficiency by further devising the shape of the lens. As a result, the inventor of the present application found the lens 100 shown in FIGS.

以下、本実施の形態に係るレンズ100の特徴について、図11を用いて説明する。図11は、実施の形態に係るレンズ100の光学作用を説明するための図である。なお、図11において、太実線は、光源200から出射した光の軌跡を示している。 Features of the lens 100 according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. 11 . FIG. 11 is a diagram for explaining the optical action of lens 100 according to the embodiment. In addition, in FIG. 11 , the thick solid line indicates the trajectory of light emitted from the light source 200 .

11に示すように、本実施の形態に係るレンズ100(実施例)でも、光源200から出射した光は凹部140の内面141に入射する。具体的には、光源200から出射した光は凹部140の側面141a及び底面141bに入射する。 As shown in FIG. 11 , light emitted from the light source 200 also enters the inner surface 141 of the concave portion 140 in the lens 100 (Example) according to the present embodiment. Specifically, the light emitted from the light source 200 enters the side surface 141 a and the bottom surface 141 b of the recess 140 .

このとき、凹部140の内面141のうち側面141a(つまり、第1突出部110の内面111)に入射する光は、第1突出部110及び第3突出部130を通ってレンズ100の外部に出射する。 At this time, the light incident on the side surface 141a of the inner surface 141 of the recess 140 (that is, the inner surface 111 of the first protrusion 110) is emitted to the outside of the lens 100 through the first protrusion 110 and the third protrusion 130. do.

具体的には、第1突出部110に入射した光は、第1突出部110内を直進して第1突出部110の外面112又は第3突出部130の外面132で全反射して、第1突出部110及び/又は第3突出部130を直進して、複数の第2突出部120を囲む環状の第3突出部130の階段状の内面131からレンズ100の外部に出射する。この構成により、光取り出し効率の低下を抑制しつつ光照射面での光の広がりを大きくすることができる。 Specifically, the light that has entered the first protrusion 110 travels straight through the first protrusion 110 and is totally reflected by the outer surface 112 of the first protrusion 110 or the outer surface 132 of the third protrusion 130 . The light goes straight through the first protrusion 110 and/or the third protrusion 130 and exits the lens 100 from the stepped inner surface 131 of the annular third protrusion 130 surrounding the plurality of second protrusions 120 . With this configuration, it is possible to increase the spread of light on the light irradiation surface while suppressing a decrease in light extraction efficiency.

また、本実施の形態におけるレンズでは、凹部140における側面141aと底面141bとの交点である第1の点P1と、第3突出部130の階段状の内面131を構成する複数の段のうちの最外に位置する段における段差面131aと側面131bとの交点である第2の点P2とを結ぶ直線が、第3突出部130の複数の段の各々の段差面131aと交わっていない。これにより、凹部140の側面141aから入射して段差面131aから出射する光の割合を減らしてレンズ100の外側に進行する光の割合を大きくすることができる。これにより、光照射面での光の広がりを一層大きくすることができる。 In addition, in the lens of the present embodiment, the first point P1, which is the intersection of the side surface 141a and the bottom surface 141b of the concave portion 140, The straight line connecting the second point P2, which is the intersection point between the stepped surface 131a of the outermost step and the side surface 131b, does not cross the stepped surface 131a of each of the plurality of steps of the third projecting portion . As a result, the proportion of light that enters from the side surface 141a of the concave portion 140 and exits from the step surface 131a can be reduced, and the proportion of light that travels outside the lens 100 can be increased. As a result, the spread of light on the light irradiation surface can be further increased.

一方、凹部140の内面141のうち底面141bに入射する光は、第2突出部120を通ってレンズ100の外部に出射する。具体的には、凹部140の底面141bに入射する光は、第2突出部120における中央突出部121又は複数の環状突出部122を通ってレンズ100の外部に出射する。 On the other hand, light incident on the bottom surface 141 b of the inner surface 141 of the recess 140 passes through the second protrusion 120 and exits the lens 100 . Specifically, the light incident on the bottom surface 141 b of the concave portion 140 passes through the central protrusion 121 or the plurality of annular protrusions 122 of the second protrusion 120 and exits the lens 100 .

この場合、複数の環状突出部122のうち最外に位置する環状突出部122は、アスペクト比(H1/W1)が1.0以下になっている。これにより、光取り出し効率を低下させることなく光照射面での光の広がりを一層大きくすることができる。この点について、図8に示される比較例のレンズ100Aと比較して説明する。 In this case, the outermost annular protrusion 122 among the plurality of annular protrusions 122 has an aspect ratio (H1/W1) of 1.0 or less. As a result, the spread of light on the light irradiation surface can be further increased without lowering the light extraction efficiency. This point will be described in comparison with the lens 100A of the comparative example shown in FIG.

比較例のレンズ100Aのように、複数の環状突出部122Aのうち最外に位置する環状突出部122Aのアスペクト比(H1/W1)が1.0よりも大きいと、環状突出部122Aの表面(光制御面)の傾斜が急になり、環状突出部122Aから出射する光の光軸Jに対する屈折角が小さくなり、環状突出部122Aと空気層との界面で屈折せずに全反射する。この場合、環状突出部122Aから出射する光の屈折角を光軸Jに対して負の値になっている。 As in the lens 100A of the comparative example, when the aspect ratio (H1/W1) of the outermost annular protrusion 122A among the plurality of annular protrusions 122A is greater than 1.0, the surface of the annular protrusion 122A ( The angle of refraction of the light emitted from the annular protrusion 122A with respect to the optical axis J becomes small, and the light is totally reflected without being refracted at the interface between the annular protrusion 122A and the air layer. In this case, the refraction angle of the light emitted from the annular projecting portion 122A is a negative value with respect to the optical axis J.

しかも、比較例のレンズ100Aのように、最外に位置する環状突出部122Aのアスペクト比(H1/W1)が1.0よりも大きいと、最外に位置する環状突出部122Aの内側に位置する環状突出部122Aから出射する光は、最外に位置する環状突出部122Aに入射して、光取り出し効率が低下する。 Moreover, when the aspect ratio (H1/W1) of the outermost annular protrusion 122A is greater than 1.0, as in the lens 100A of the comparative example, the outermost annular protrusion 122A is positioned inside the outermost annular protrusion 122A. The light emitted from the annular projecting portion 122A located on the outermost side enters the annular projecting portion 122A located at the outermost position, and the light extraction efficiency is lowered.

一方、本実施の形態におけるレンズ100では、複数の環状突出部122のうち最外に位置する環状突出部122のアスペクト比(H1/W1)が1.0以下になっている。この構成により、環状突出部122の表面(光制御面)の傾斜を緩くすることができるので、環状突出部122から出射する光の光軸Jに対する屈折角を大きくすることができる。これにより、環状突出部122を通る光が環状突出部122と空気層との界面で全反射することを抑制できるので、環状突出部122から出射する光の屈折角を光軸Jに対して正の値にすることができる。この結果、図11に示すように、環状突出部122から出射して外側に進行する光の割合を大きくすることができるので、比較例のレンズ100Aと比べて、光照射面での光の広がりを大きくすることができる。 On the other hand, in the lens 100 according to the present embodiment, the aspect ratio (H1/W1) of the outermost annular protrusion 122 among the plurality of annular protrusions 122 is 1.0 or less. With this configuration, the inclination of the surface (light control surface) of the annular protrusion 122 can be moderated, so that the angle of refraction of the light emitted from the annular protrusion 122 with respect to the optical axis J can be increased. As a result, it is possible to prevent the light passing through the annular projection 122 from being totally reflected at the interface between the annular projection 122 and the air layer, so that the refraction angle of the light emitted from the annular projection 122 is positive with respect to the optical axis J. can be the value of As a result, as shown in FIG. 11, it is possible to increase the ratio of the light that is emitted from the annular projection 122 and travels outward. can be increased.

しかも、最外に位置する環状突出部122のアスペクト比(H1/W1)を1.0以下にすることで、最外に位置する環状突出部122の内側に位置する環状突出部122から出射する光が最外に位置する環状突出部122に入射することを抑制することができる。これにより、光取り出し効率が低下することも抑制できる。 Moreover, by setting the aspect ratio (H1/W1) of the outermost annular projection 122 to 1.0 or less, the light is emitted from the annular projection 122 located inside the outermost annular projection 122. Light can be prevented from entering the outermost annular protrusion 122 . Thereby, it can also suppress that light extraction efficiency falls.

また、最外に位置する環状突出部122のアスペクト比(H1/W1)は、さらに、0.82以下であるとよい。これにより、光照射面での光の広がりを一層大きくすることができるとともに、光取り出し効率が低下することを一層抑制できる。なお、本実施の形態では、全ての環状突出部122において、アスペクト比が0.82以下になっている。これにより、全ての環状突出部122から出射する光の屈折角を光軸Jに対して正の値にすることができる。したがって、光照射面での光の広がりを一層大きくすることができる。 Further, the aspect ratio (H1/W1) of the outermost annular projecting portion 122 is preferably 0.82 or less. As a result, it is possible to further increase the spread of light on the light irradiation surface and to further suppress a decrease in light extraction efficiency. In addition, in the present embodiment, the aspect ratio of all annular projections 122 is 0.82 or less. As a result, the refraction angles of the light emitted from all the annular protrusions 122 can be made positive with respect to the optical axis J. FIG. Therefore, the spread of light on the light irradiation surface can be further increased.

また、本実施の形態におけるレンズ100では、中央突出部121にはフラット面121aが形成されている。これにより、本実施の形態におけるレンズ100における中央突出部121は、比較例のレンズ100Aの中央突出部121Aと比べて集束作用が弱まっているので、中央突出部121を通る光を緩く集光させることができる。この結果、環状突出部122によって外側に進行する光の割合を大きくしたとしても、中央突出部121を通過した光と環状突出部122を通過した光との境界部分における照度差を無くすことができるので、光照射面での照度分布を滑らかにすることができる。 Further, in the lens 100 according to the present embodiment, the central projecting portion 121 is formed with a flat surface 121a. As a result, the central protrusion 121 in the lens 100 of the present embodiment has a weaker focusing action than the central protrusion 121A of the lens 100A of the comparative example, so that the light passing through the central protrusion 121 is loosely condensed. be able to. As a result, even if the proportion of light traveling outward is increased by the annular projection 122, the difference in illuminance at the boundary between the light that has passed through the central projection 121 and the light that has passed through the annular projection 122 can be eliminated. Therefore, the illuminance distribution on the light irradiation surface can be smoothed.

このレンズ100を用いた照明器具1の照明光についての光照射面でのから照度分布は、図12、図13A及び図13Bに示す結果となった。図12は、実施の形態に係るレンズ100を用いた照明器具1における照明光のX軸方向の照度分布を示す図である。図13Aは、図12に示す照度分布における1/10照度周辺の拡大図であり、図13Bは、図12に示す照度分布にける1/20照度周辺の拡大図である。なお、図12、図13A及び図13Bでは、インコヒーレント照度を示している。 12, 13A and 13B show the illuminance distribution of the illumination light from the lighting fixture 1 using this lens 100 on the light irradiation surface. FIG. 12 is a diagram showing the illuminance distribution of the illumination light in the X-axis direction in the lighting fixture 1 using the lens 100 according to the embodiment. 13A is an enlarged view around 1/10 illuminance in the illuminance distribution shown in FIG. 12, and FIG. 13B is an enlarged view around 1/20 illuminance in the illuminance distribution shown in FIG. 12, 13A, and 13B show incoherent illuminance.

図12、図13A及び図13Bに示すように、本実施の形態におけるレンズ100は、図9、図10A及び図10Bに示される照度分布を有する比較例のレンズ100Aと比べて、光照射面での光の広がりをさらに大きくすることができる。 As shown in FIGS. 12, 13A, and 13B, the lens 100 according to the present embodiment has a light irradiation surface that is larger than the lens 100A of the comparative example having the illuminance distribution shown in FIGS. 9, 10A, and 10B. can further increase the spread of light.

具体的には、図12において、最大照度は3391.6[lx]となっている。この場合、図13A及び図13Bに示すように、最大照度の1/10である339.16[lx]に対応する1/10照度の位置は、377.2[mm]であり、最大照度の1/20である169.58[lx]に対応する1/20照度の位置は、426.7[mm]である。したがって、本実施の形態におけるレンズ100を用いた照明器具1では、1/10照度の位置に対応する配光角(1/10照度角)から1/20照度の位置に対応する配光角(1/20照度角)までの照度が減衰する距離は、426.7[mm]-377.2[mm]=49.5[mm]になっている。 Specifically, in FIG. 12, the maximum illuminance is 3391.6 [lx]. In this case, as shown in FIGS. 13A and 13B, the position of 1/10 illuminance corresponding to 339.16 [lx], which is 1/10 of the maximum illuminance, is 377.2 [mm]. The position of 1/20 illuminance corresponding to 169.58 [lx] which is 1/20 is 426.7 [mm]. Therefore, in the lighting fixture 1 using the lens 100 in the present embodiment, the light distribution angle (1/10 illumination angle) corresponding to the position of 1/10 illumination to the light distribution angle corresponding to the position of 1/20 illumination ( The distance at which the illuminance attenuates up to 1/20 illuminance angle is 426.7 [mm]-377.2 [mm]=49.5 [mm].

一方、上述のように、比較例のレンズ100Aを用いた照明器具では、1/10照度角から1/20照度角までの照度が減衰する距離は、39.2[mm]であった。 On the other hand, as described above, in the lighting fixture using the lens 100A of the comparative example, the distance at which the illuminance attenuates from 1/10 illuminance angle to 1/20 illuminance angle was 39.2 [mm].

したがって、本実施の形態におけるレンズ100を用いた方が、比較例のレンズ100Aと比べて、照明光の照度が減衰する傾きがなだらかになっており、光照射面全体に光を広げることができている。 Therefore, when the lens 100 of the present embodiment is used, the illuminance of the illumination light attenuates at a gentler slope than the lens 100A of the comparative example, and the light can be spread over the entire light irradiation surface. ing.

以上説明したように、本実施の形態におけるレンズ100によれば、光取り出し効率の低下を抑制しつつ光照射面での光の広がりを大きくすることができる。 As described above, according to the lens 100 of the present embodiment, it is possible to increase the spread of light on the light irradiation surface while suppressing a decrease in light extraction efficiency.

また、本実施の形態におけるレンズ100では、第1突出部110の先端部に凹凸構造150が設けられている。 Further, in the lens 100 according to the present embodiment, the concave-convex structure 150 is provided at the tip of the first projecting portion 110 .

これにより、レンズ100を製造する際に第1突出部110の先端部が丸みを帯びたとしても、凹凸構造150によって、第1突出部110の先端部に入射した光が受ける集光作用を弱めることができる。この結果、光入射側に環状の第1突出部110が形成されている構造であっても、第1突出部110によって輝線が発生することを抑制できる。 As a result, even if the tip of the first projection 110 is rounded when the lens 100 is manufactured, the concavo-convex structure 150 weakens the condensing effect of the light incident on the tip of the first projection 110. be able to. As a result, even in a structure in which the annular first protrusion 110 is formed on the light incident side, it is possible to suppress the occurrence of bright lines due to the first protrusion 110 .

しかも、本実施の形態におけるレンズ100では、同心円環状の複数の第2突出部120が、第1突出部110が形成された側(光入射側)ではなく、第1突出部110が形成された側とは反対側(光出射側)に形成されている。これにより、円環状の複数の第2突出部120を光入射側に形成する場合と比べて、グレアの発生を抑制することもできる。 Moreover, in the lens 100 according to the present embodiment, the plurality of concentric ring-shaped second protrusions 120 are not on the side (light incident side) where the first protrusions 110 are formed, but the first protrusions 110 are formed. side (light emitting side). Thereby, the occurrence of glare can be suppressed as compared with the case where the plurality of annular second protrusions 120 are formed on the light incident side.

また、本実施の形態におけるレンズ100において、第1突出部110の内面111は、凹部140の内面141の一部を構成する光入射面になっており、第1突出部110の外面112は、第1突出部110に入射した光を全反射する光反射面になっている。そして、第1突出部110の先端部は、この光入射面と光反射面との接続部を構成しており、凹凸構造150は、この接続部に設けられている。 Further, in the lens 100 according to the present embodiment, the inner surface 111 of the first protrusion 110 is a light incident surface that constitutes a part of the inner surface 141 of the recess 140, and the outer surface 112 of the first protrusion 110 is It is a light reflecting surface that totally reflects the light incident on the first projecting portion 110 . The tip portion of the first projecting portion 110 constitutes a connecting portion between the light incident surface and the light reflecting surface, and the concave-convex structure 150 is provided at this connecting portion.

全反射面となる外面112を有する第1突出部110は、レンズ100に入射した光の配光を制御する上で重要であり、第1突出部110の先端部には、光源200からの光が意図的に入射されている。このため、全反射面を有する第1突出部110の先端部に凹凸構造150が形成されていないと輝線が目立ちやすくなるが、本実施の形態では、第1突出部110の先端部に凹凸構造150が形成されているので、輝線の発生を効果的に抑制することができる。 The first protruding portion 110 having the outer surface 112 serving as a total reflection surface is important in controlling the light distribution of the light incident on the lens 100 . is intentionally injected. For this reason, bright lines tend to stand out unless the uneven structure 150 is formed at the tip of the first projecting portion 110 having a total reflection surface. Since 150 is formed, it is possible to effectively suppress the generation of bright lines.

また、本実施の形態におけるレンズ100において、第1突出部110の外面112(光反射面)から微小凹部の底までの距離をaとし、第1突出部110の外面112(光反射面)から微小凸部の頂点までの距離をbとすると、b-a>aの関係を満たしている。つまり、b>2aの関係を満たしている。 Further, in the lens 100 according to the present embodiment, the distance from the outer surface 112 (light reflecting surface) of the first protrusion 110 to the bottom of the minute concave portion is a, and the distance from the outer surface 112 (light reflecting surface) of the first protrusion 110 is a Assuming that the distance to the apex of the minute projection is b, the relationship ba>a is satisfied. That is, it satisfies the relationship of b>2a.

これにより、第1突出部110に輝線が発生することを、より効果的に抑制することができる。 Accordingly, it is possible to more effectively suppress the occurrence of bright lines in the first projecting portion 110 .

また、本実施の形態におけるレンズ100において、凹部140の底面141bには、複数のディンプル160が設けられている。 Further, in the lens 100 according to the present embodiment, a plurality of dimples 160 are provided on the bottom surface 141b of the concave portion 140. As shown in FIG.

これにより、複数のディンプル160によって凹部140の底面141bに入射する光を拡散させることができるので、レンズ100から出射する光の照度むら及び色むらを抑制することができる。 As a result, the dimples 160 can diffuse the light incident on the bottom surface 141b of the concave portion 140, thereby suppressing uneven illuminance and color unevenness of the light emitted from the lens 100. FIG.

(変形例)
以上、本発明に係るレンズ及び照明器具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されない。
(Modification)
Although the lens and lighting equipment according to the present invention have been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments.

例えば、上記実施の形態において、光源200は、青色LEDチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、この蛍光体含有樹脂と青色LEDチップとを組み合わせることで白色光を放出するように構成しても構わない。 For example, in the above embodiment, the light source 200 is configured to emit white light using a blue LED chip and a yellow phosphor, but the configuration is not limited to this. For example, a phosphor-containing resin containing a red phosphor and a green phosphor may be used, and white light may be emitted by combining this phosphor-containing resin with a blue LED chip.

また、上記実施の形態において、LEDとして、青色LEDチップを用いたが、これに限らない。例えば、LEDとして、青色以外の色を発光するLEDチップを用いても構わない。この場合、青色LEDチップよりも短波長である紫外光を放出する紫外LEDチップを用いる場合、主に紫外光により励起されて三原色(赤色、緑色、青色)に発光する各色蛍光体を組み合わせたものを用いることができる。なお、LEDの光の波長を変換する波長変換材として、蛍光体を用いたが、これに限らない。例えば、蛍光体以外の波長変換材としては、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いることができる。 Also, in the above embodiments, blue LED chips are used as LEDs, but the present invention is not limited to this. For example, an LED chip that emits light in a color other than blue may be used as the LED. In this case, when using an ultraviolet LED chip that emits ultraviolet light having a shorter wavelength than a blue LED chip, a combination of phosphors that emit three primary colors (red, green, and blue) that are excited mainly by ultraviolet light can be used. In addition, although the phosphor is used as the wavelength conversion material for converting the wavelength of the light of the LED, it is not limited to this. For example, as wavelength conversion materials other than phosphors, materials containing substances that absorb light of a certain wavelength and emit light of a different wavelength from the absorbed light, such as semiconductors, metal complexes, organic dyes, and pigments, are used. be able to.

また、上記実施の形態において、光源200は、基板上にLEDチップを直接実装したCOB構造のLEDモジュールとしたが、これに限らない。例えば、COB構造のLEDモジュールに代えて、SMD(Surface Mount Device)構造のLEDモジュールを用いても構わない。SMD構造のLEDモジュールは、樹脂製のパッケージ(容器)の凹部の中にLEDチップを実装して当該凹部内に封止部材(蛍光体含有樹脂)を封入したパッケージ型のLED素子(SMD型LED素子)を用いて、これを1個又は複数個、基板に実装した構成である。 In the above embodiment, the light source 200 is an LED module having a COB structure in which an LED chip is directly mounted on a substrate, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the COB structure LED module, an SMD (Surface Mount Device) structure LED module may be used. An LED module with an SMD structure is a package type LED element (SMD type LED element), and one or more of these are mounted on a substrate.

また、上記実施の形態では、光源200にLEDを用いたが、これに限らない。例えば、光源200に、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機EL(Electro Luminescence)や無機EL等、LED以外の固体発光素子を用いてもよいし、蛍光ランプや高輝度ランプ等の既存のランプを用いてもよい。 Moreover, in the above embodiment, an LED is used as the light source 200, but the present invention is not limited to this. For example, the light source 200 may be a semiconductor light-emitting element such as a semiconductor laser, or a solid-state light-emitting element other than an LED such as an organic EL (Electro Luminescence) or an inorganic EL. A lamp may be used.

その他、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, it can be realized by applying various modifications to the above-described embodiment that a person skilled in the art can think of, or by arbitrarily combining the constituent elements and functions of the above-described embodiment without departing from the scope of the present invention. Forms are also included in the present invention.

1 照明器具
100、100A レンズ
110 第1突出部
120、120A 第2突出部
121、121A 中央突出部
121a フラット面
122、122A 環状突出部
130、130A 第3突出部
131 内面
131a 段差面
131b 側面
140 凹部
150 凹凸構造
200 光源
1 lighting fixture 100, 100A lens 110 first protrusion 120, 120A second protrusion 121, 121A central protrusion 121a flat surface 122, 122A annular protrusion 130, 130A third protrusion 131 inner surface 131a step surface 131b side surface 140 concave portion 150 uneven structure 200 light source

Claims (9)

入射する光の配光を制御するレンズであって、
光入射側の外周部に環状に形成された第1突出部と、
前記第1突出部により構成される凹部の内面から入射する光の配光を制御し、光出射側に同心円環状に形成された複数の第2突出部と、
前記複数の第2突出部を囲む環状の第3突出部とを有し、
前記第3突出部は、光出射面として階段状の内面を有し、
前記複数の第2突出部は、中央突出部と、前記中央突出部を同心環状に囲む複数の環状突出部とを有し、
前記複数の環状突出部について、底部の幅をWとし、高さをHとすると、前記複数の環状突起部の全てがH/W≦1.0を満たしている、
レンズ。
A lens that controls the light distribution of incident light,
a first protrusion annularly formed on the outer periphery on the light incident side;
a plurality of second projections formed concentrically on the light exit side to control the light distribution of light incident from the inner surface of the recess formed by the first projections;
and an annular third protrusion surrounding the plurality of second protrusions,
the third projecting portion has a stepped inner surface as a light exit surface,
The plurality of second protrusions have a central protrusion and a plurality of annular protrusions concentrically surrounding the central protrusion,
For the plurality of annular protrusions , where W is the width of the bottom portion and H is the height, all of the plurality of annular protrusions satisfy H / W ≤ 1.0.
lens.
前記凹部における側面と底面との交点を第1の点とし、
前記第3突出部の前記階段状の内面を構成する複数の段のうちの最外に位置する段における段差面と側面との交点を第2の点とすると、
前記第1の点と前記第2の点とを結ぶ直線は、前記複数の段の各々の段差面と交わらない、
請求項1に記載のレンズ。
The first point is the intersection of the side surface and the bottom surface of the recess,
Letting the second point be the intersection of the stepped surface and the side surface of the outermost step among the plurality of steps forming the stepped inner surface of the third projecting portion,
a straight line connecting the first point and the second point does not intersect the step surface of each of the plurality of steps;
A lens according to claim 1 .
前記複数の第2突出部は、フレネルレンズの輪帯を構成している、
請求項1又は2に記載のレンズ。
The plurality of second protrusions constitute ring zones of a Fresnel lens,
3. A lens according to claim 1 or 2.
前記中央突出部は、光出射面として、フラット面を有する、
請求項3に記載のレンズ。
The central protrusion has a flat surface as a light exit surface,
A lens according to claim 3 .
前記複数の第2突出部は、当該複数の第2突出部から出射する光が前記レンズの光軸と交差しないように構成されている、
請求項1~4のいずれか1項に記載のレンズ。
The plurality of second protrusions are configured so that the light emitted from the plurality of second protrusions does not cross the optical axis of the lens.
A lens according to any one of claims 1 to 4.
前記第1突出部の先端部には、光入射側から前記レンズを平面視したときに凹凸をなす凹凸構造が設けられている、
請求項1~5のいずれか1項に記載のレンズ。
The tip of the first protrusion is provided with an uneven structure that forms unevenness when the lens is viewed from the light incident side in plan,
A lens according to any one of claims 1 to 5.
前記凹凸構造は、微小凹部と微小凸部とが交互に複数繰り返して形成された構造であり、
前記第1突出部の外面から前記微小凹部の底までの距離をaとし、前記第1突出部の外面から前記微小凸部の頂点までの距離をbとすると、b>2aの関係を満たしている、
請求項6に記載のレンズ。
The uneven structure is a structure in which a plurality of fine concave portions and fine convex portions are alternately formed repeatedly,
When a is the distance from the outer surface of the first protrusion to the bottom of the minute recess, and b is the distance from the outer surface of the first protrusion to the top of the minute protrusion, the relationship b>2a is satisfied. there is
A lens according to claim 6 .
前記第1突出部の内面は、前記凹部の内面の一部を構成する光入射面であり、
前記第1突出部の外面は、前記光入射面から前記第1突出部に入射した光を全反射する光反射面であり、
前記第1突出部の先端部は、前記光入射面と前記光反射面との接続部であり、
前記凹凸構造は、前記接続部に設けられている、
請求項又はに記載のレンズ。
the inner surface of the first protrusion is a light incident surface forming part of the inner surface of the recess;
an outer surface of the first protrusion is a light reflecting surface that totally reflects light incident on the first protrusion from the light incident surface;
a tip portion of the first projecting portion is a connection portion between the light incident surface and the light reflecting surface;
The uneven structure is provided at the connecting portion,
A lens according to claim 6 or 7 .
請求項1~8のいずれか1項に記載のレンズと、
前記レンズの前記凹部に対向して配置された光源とを備える、
照明器具。
A lens according to any one of claims 1 to 8;
a light source disposed facing the recess of the lens;
lighting equipment.
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