WO2020196244A1 - 光束制御部材、発光装置および照明装置 - Google Patents

光束制御部材、発光装置および照明装置 Download PDF

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WO2020196244A1
WO2020196244A1 PCT/JP2020/012262 JP2020012262W WO2020196244A1 WO 2020196244 A1 WO2020196244 A1 WO 2020196244A1 JP 2020012262 W JP2020012262 W JP 2020012262W WO 2020196244 A1 WO2020196244 A1 WO 2020196244A1
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WO
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light emitting
light
flux control
emitting element
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浩之 篠原
吉田　守
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Enplas Corp
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Enplas Corp
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V5/00—Refractors for light sources
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    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/18—Edge-illuminated signs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses

Definitions

  • the present invention relates to a light beam control member, a light emitting device and a lighting device.
  • a light source for a lighting device such as a channel character type signboard
  • a light emitting device having a light emitting element such as an LED is used (for example, Patent Document 1).
  • FIG. 1 is a perspective view showing a lighting device described in Patent Document 1 used as a channel character type signboard.
  • the lighting device 10 includes a character-shaped housing 11, a plurality of light emitting devices 12 (LED and an optical diverter in Patent Document 1) arranged inside the housing 11, and a housing 11. It has a light diffusing plate 13 (diffuser in Patent Document 1) arranged so as to close the opening of the above, prism sheets 14 and 15, and an external protective cover 16.
  • the light emitting device 12 includes a light emitting element (LED in Patent Document 1) and a luminous flux control member 17 (optical divertor in Patent Document 1).
  • the light beam control member 17 isotropically spreads the light emitted from the light emitting element (not shown) in all directions.
  • a light beam control member (a light beam control member having an isotropic light distribution characteristic) that isotropically spreads the light emitted from the light emitting element in all directions, but is different in a specific direction. It is being studied to use a light beam control member (a light beam control member having an eccentric light distribution characteristic) that expands in a direction.
  • luminous flux control that gives anisotropy to the light distribution characteristics (indicating an elliptical light distribution) by reflecting the light emitted from the light emitting element in two directions that are opposite to each other in the horizontal direction.
  • the use of members is being considered.
  • a light emitting device having anisotropy in light distribution characteristics for example, in Patent Document 2, as shown in FIG. 2, a light emitting element 21 and a reflection cup that reflects light emitted from the light emitting element 21 upward.
  • a light emitting device having a base 22 having 22a and a light emitting control member 23 (translucent resin in Patent Document 2) for sealing a light emitting element 21 and a reflection cup 22a is disclosed.
  • the light beam control member 23 has two reflecting surfaces 23a that reflect the light emitted from the light emitting element 21 and the light reflected by the reflecting cup 22a, and two emitting surfaces that emit the light reflected by the reflecting surface 23a to the outside. It has 23b (side surface in Patent Document 2).
  • the groove 23c is formed by the two reflecting surfaces 23a.
  • the light emitted from the upper surface of the light emitting element 21 directly reaches the reflecting surface 23a of the light beam control member 23, and the light emitted from the side surface of the light emitting element 21 is reflected by the reflecting cup 22a. After that, it reaches the two reflecting surfaces 23a of the light beam control member 23. Then, the light that has reached the two reflecting surfaces 23a is reflected by the reflecting surfaces 23a in the directions opposite to each other in the horizontal direction, and is emitted to the outside from the two emitting surfaces 23b.
  • the light emitting device inside the channel character type signboard is required to be waterproof.
  • a means for imparting waterproofness to the light emitting device it is conceivable to fill the gap between the substrate on which the light emitting element is arranged and the light flux control member with a covering material such as a caulking material at the peripheral edge of the light flux control member. ..
  • a covering material such as a caulking material at the peripheral edge of the light flux control member. ..
  • a light beam control member in which a groove is formed between two reflecting surfaces as described in Patent Document 2 is used, if a coating material is provided on the peripheral edge of the light beam control member, the covering material becomes a groove. It may flow into. If the covering material flows into the groove in this way, the two reflecting surfaces cannot function properly, and the light distribution characteristics of the light beam control member are significantly changed.
  • the light beam control member according to the present invention is a light beam control member for controlling the light distribution of light emitted from a light emitting element, is an inner surface of a recess arranged on the back side, and is light emitted from the light emitting element.
  • a first direction and a part of the light incident on the incident surface which are arranged to face each other on the front side and are substantially perpendicular to the optical axis of the light emitting element and are opposite to each other.
  • a groove extending in the direction and the fourth direction, and two reflecting surfaces and two emitting surfaces arranged opposite to each other with the groove in between and emitting light reflected by the two reflecting surfaces to the outside, respectively. And two walls extending from the bottom of the groove to a predetermined height and closing the openings in the third direction and the fourth direction of the groove, respectively, and the third direction of the two walls. And the thickness in the fourth direction becomes smaller toward the front side, respectively.
  • the luminous flux control member according to the present invention includes a light emitting element and a luminous flux control member according to the present invention in which the incident surface is arranged so as to face the light emitting element.
  • the lighting device according to the present invention includes a light emitting device according to the present invention and a light diffusing plate that diffuses and transmits the light emitted from the light emitting device.
  • a luminous flux control member whose light distribution characteristics do not change easily even if a covering material is provided around the surface. Further, according to the present invention, it is also possible to provide a light emitting device and a lighting device having this luminous flux control member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the lighting device described in Patent Document 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a light emitting device described in Patent Document 2.
  • 3A and 3B are diagrams showing the configuration of the lighting device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view of the lighting device with the light diffuser removed.
  • 5A to 5C are diagrams showing the configuration of the light emitting device shown in FIG. 4 and its surroundings.
  • 6A to 6C are views showing the configuration of the light beam control member according to the embodiment.
  • 7A and 7B are diagrams showing the configuration of the luminous flux control member according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the light emitting device and its surroundings in line 8-8 of FIG. 5B.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the light emitting device according to the modified example.
  • FIG. 10 is a partially enlarged perspective view showing a modified example of the lighting device.
  • 11A to 11E are cross-sectional views showing the configuration of the light beam control member to be simulated.
  • FIG. 12 is a diagram showing a luminance distribution on a light diffusing plate when a first luminous flux control member having no two walls is used.
  • FIG. 3A, 3B and 4 are diagrams showing the configuration of the lighting device 100 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a plan view of the lighting device 100
  • FIG. 3B is a front view
  • FIG. 4 is a plan view of the lighting device 100 with the light diffusing plate 150 removed.
  • 5A to 5C are diagrams showing the configuration of the light emitting device 130 shown in FIG. 4 and its surroundings.
  • 5A is a perspective view of the light emitting device 130 and its surroundings
  • FIG. 5B is a plan view
  • FIG. 5C is a sectional view taken along line 5C-5C of FIG. 5B.
  • the lighting device 100 according to the present embodiment is used, for example, as a channel character type signboard.
  • the lighting device 100 includes a housing 110, a plurality of substrates 120 (see FIG. 5C), a plurality of light emitting devices 130, a plurality of cables 140 and a light diffusing plate 150. ..
  • the housing 110 is a box-shaped body in which at least a part of one surface is open for accommodating a plurality of substrates 120 and a plurality of light emitting devices 130.
  • the housing 110 is composed of a bottom plate, a top plate arranged so as to face the bottom plate, and a plurality of side plates connecting the bottom plate and the top plate.
  • the top plate is formed with an opening that serves as a light emitting region. This opening is closed by the light diffusing plate 150.
  • the plan view shape of the housing 110 is not particularly limited. In the present embodiment, the plan view shape of the housing 110 is the shape of the alphabet "E".
  • the space thickness of the housing 110 is not particularly limited, but is, for example, about 20 to 100 mm.
  • the housing 110 is made of, for example, a resin such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate (PC), or a metal such as stainless steel or aluminum.
  • the plurality of substrates 120 are flat plates for arranging the plurality of light emitting devices 130 on the bottom plate of the housing 110 at predetermined intervals (see FIG. 5C).
  • a light emitting element 131 and a light beam control member 132 of the light emitting device 130 are fixed to each substrate 120.
  • the substrate 120 is arranged on the bottom plate of the housing 110 via a housing 141 described later (see FIG. 5C).
  • the wiring of the substrate 120 is electrically connected to the light emitting element 131 of the light emitting device 130 and the cable 140.
  • the plurality of light emitting devices 130 are respectively arranged on the bottom plate of the housing 110 via the plurality of substrates 120. As described above, in the present embodiment, each substrate 120 is housed in the housing 141.
  • the number of light emitting devices 130 is not particularly limited, and is appropriately set based on the size of the light emitting region (light emitting surface) defined by the opening of the housing 110.
  • the plurality of light emitting devices 130 may be arranged at equal intervals or may be arranged at different intervals.
  • Each light emitting device 130 has a light emitting element 131 and a luminous flux control member 132. Each light emitting device 130 is arranged on the substrate 120 so that the optical axis LA of the light emitted from the light emitting element 131 is along the normal line with respect to the surface of the substrate 120 (the surface of the bottom plate of the housing 110).
  • the light emitting element 131 is a light source of the lighting device 100 (and the light emitting device 130).
  • the light emitting element 131 is arranged on the substrate 120 (see FIG. 5C) and is electrically connected to the wiring formed on the substrate 120 or in the substrate 120.
  • the light emitting element 131 is, for example, a light emitting diode (LED).
  • the color of the emitted light of the light emitting element 131 is not particularly limited.
  • the light emitting element 131 is, for example, an SMD type light emitting element having a light emitting unit that emits blue light and a phosphor that converts blue light emitted from the light emitting unit into white light.
  • the luminous flux control member 132 controls the light distribution of the light emitted from the light emitting element 131. Specifically, the luminous flux control member 132 makes the traveling direction of the light emitted from the light emitting element 131 substantially perpendicular to the surface direction of the substrate 120, particularly the optical axis LA of the light emitting element 131, and is opposite to each other. Change in two directions.
  • the luminous flux control member 132 is arranged on the substrate 120 so that its incident surface 133 faces the light emitting element 131 (see FIG. 5C). In the present embodiment, the luminous flux control member 132 is arranged so that its central axis CA coincides with the optical axis LA of the light emitting element 131.
  • the "optical axis LA of the light emitting element 131” means a light beam at the center of a three-dimensional emitted light beam from the light emitting element 131.
  • the "central axis CA of the luminous flux control member 132” means, for example, a axis of symmetry that is twice symmetrical.
  • the optical axis LA of the light emitting element 131 passes through the light emitting center of the light emitting element 131 and the axis parallel to the optical axis LA of the light emitting element 131 is the Z axis and the plane is perpendicular to the Z axis.
  • the two axes that pass through and are orthogonal to each other are called the X-axis and the Y-axis.
  • the X-axis is along the directions in which the two emission surfaces 136 of the luminous flux control member 132 face each other (the first direction and the second direction described later).
  • the Y-axis is along the direction in which the groove 135 of the light beam control member 132 extends (the third direction and the fourth direction described later).
  • the material of the light beam control member 132 is not particularly limited as long as it can pass light of a desired wavelength.
  • the material of the light beam control member 132 is a light-transmitting resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), epoxy resin (EP), or glass.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • EP epoxy resin
  • glass glass
  • the cable 140 electrically connects a plurality of adjacent boards 120 to each other.
  • the connection between the substrate 120 and the cable 140 is reinforced with a housing 141 and a caulking material 142 (see FIG. 5C).
  • the housing 141 is filled with a caulking material 142.
  • the caulking material 142 functions as a covering material that fills the gap between the substrate 120 and the luminous flux control member 132 at the peripheral edge portion on the back side of the luminous flux control member 132.
  • a light-transmitting resin as the coking material 142, it is possible to prevent a decrease in the emission efficiency from the light emitting device 130.
  • materials constituting the housing 141 include resins such as polycarbonate (PC).
  • materials constituting the caulking material 142 include urethane resin, silicone resin, and epoxy resin.
  • the plurality of light emitting devices 130 can be freely arranged according to the shape of the housing 110. Further, in each module (light emitting device 130), the gap between the substrate 120 and the light beam control member 132 is filled with a coking material 142 (coating material) to impart waterproofness to each module (light emitting device 130). Can be done.
  • the light diffusing plate 150 is arranged so as to close the opening of the housing 110 (see FIGS. 3A and 3B).
  • the light diffusing plate 150 is a plate-shaped member having light transmissivity and light diffusing property, and transmits the emitted light from the emitting surface 136 (see FIGS. 6A to 6C) of the luminous flux control member 132 while diffusing it.
  • the light diffusing plate 150 can function as a light emitting surface of the lighting device 100.
  • the material of the light diffusing plate 150 is not particularly limited as long as it can transmit the emitted light from the emitting surface 136 of the luminous flux control member 132 while diffusing it.
  • the material of the light diffusing plate 150 is a light transmitting resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), and styrene / methyl methacrylate copolymer resin (MS).
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PS polystyrene
  • MS styrene / methyl methacrylate copolymer resin
  • fine irregularities are formed on the surface of the light diffusing plate 150, or light diffusing elements such as beads are dispersed inside the light diffusing plate 150.
  • the light emitted from each light emitting element 131 is substantially relative to the optical axis LA of the light emitting element 131 so as to illuminate a wide range of the light diffusing plate 150 by the luminous flux control member 132.
  • the light is converted into light emitted in two directions (directions along the X axis in FIGS. 5A to 5C) that are vertically opposite to each other.
  • the light emitted from each light beam control member 132 is further diffused by the light diffusing plate 150 and emitted to the outside.
  • FIG. 6A to 6C, 7A and 7B are diagrams showing the configuration of the luminous flux control member 132.
  • 6A is a plan view of the luminous flux control member 132
  • FIG. 6B is a bottom view
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line 6C-6C of FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a right side view of the light beam control member 132
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line 7B-7B of FIG. 6A.
  • the luminous flux control member 132 controls the light distribution of the light emitted from the light emitting element 131.
  • the luminous flux control member 132 includes an incident surface 133, two reflecting surfaces 134, a groove 135, two emitting surfaces 136, a collar 137, two walls 138, and It has two legs 139.
  • the side on which the incident surface of the light beam control member 132 is formed (the side of the light emitting element 131) is referred to as the back side, and the side on which the reflection surface 134 is formed is referred to as the front side.
  • the incident surface 133 is incident with a part of the light emitted from the light emitting element 131.
  • the incident surface 133 is an inner surface of a recess formed in the central portion on the back side of the luminous flux control member 132.
  • the shape of the inner surface of the concave portion is not particularly limited, and may be a surface including an edge, or a curved surface having no edge, such as a hemispherical shape or a semi-elliptical shape.
  • the inner surface shape of the recess is a surface including an edge.
  • the incident surface 133 (inner surface of the recess) has at least a first inner top surface 133a and two inner surface 133b, and further has two second inner top surfaces 133c between them (FIG. FIG. See 6C).
  • the two second inner top surfaces 133c are arranged so as to sandwich the first inner top surface 133a in the direction in which the two exit surfaces 136 face each other (direction along the X axis).
  • the first inner top surface 133a is a surface arranged in the central portion of the recess so as to intersect the optical axis LA of the light emitting element 131.
  • the first inner top surface 133a is the optical axis of the light emitting element 131 from the viewpoint of preventing light emitted at a small angle with respect to the optical axis LA of the light emitting element 131 from traveling to the boundary between the two reflecting surfaces 134. It may be formed so that the height of the light emitting element 131 from the light emitting surface increases as it approaches LA.
  • the two reflecting surfaces 134 are arranged on the front side of the light beam control member 132, that is, on the side opposite to the light emitting element 131 (on the light diffusing plate 150 side) with the incident surface 133 in between. Further, the two reflecting surfaces 134 have two directions (first direction and second direction) in which a part of the light incident from the incident surface 133 is substantially perpendicular to the optical axis LA of the light emitting element 131 and opposite to each other. Reflect in the direction). The first direction and the second direction are directions along the X axis.
  • the two reflecting surfaces 134 are from the optical axis LA of the light emitting element 131 to the light beam control member 132 with the optical axis LA of the light emitting element 131 as a boundary. Each is formed so that the height from the substrate 120 increases toward the end (exit surface 136). Further, in the present embodiment, in this cross section, the inclination of the tangential lines of the two reflecting surfaces 134 gradually decreases from the optical axis LA of the light emitting element 131 toward the end portion (emission surface 136) of the luminous flux control member 132. Each is formed so as to be.
  • the two reflecting surfaces 134 are formed so that the height from the substrate 120 increases toward the end portion (exit surface 136) of the luminous flux control member 132 from the optical axis LA of the light emitting element 131. There is. Therefore, a substantially V-shaped groove 135 is formed between the two reflecting surfaces 134.
  • the groove 135 extends in the third and fourth directions which are substantially perpendicular to the directions (first and second directions) along the optical axes LA and X of the light emitting element 131 and which are opposite to each other.
  • the third and fourth directions are directions along the Y axis. That is, the groove 135 extends in the direction along the Y axis.
  • the groove 135 is open to the outside not only on the front side but also in the third direction and the fourth direction.
  • the two exit surfaces 136 are arranged so as to face each other with the two reflection surfaces 134 and the groove 135 interposed therebetween.
  • the two exit surfaces 136 are incident on the incident surface 133 (particularly the two inner surface 133b) and directly reach the exit surface 136, and are incident on the incident surface 133 (particularly the first inner top surface 133a).
  • the light reflected by the reflecting surface 134 is emitted to the outside.
  • the exit surface 136 may be a flat surface or a curved surface.
  • the exit surface 136 is a curved surface including a plurality of ridges extending in a direction substantially parallel to the optical axis LA (Z axis) of the light emitting element.
  • the shape of each ridge is substantially triangular, and a plurality of ridges are arranged without gaps. Further, the ridgeline of each ridge and the valley line formed between the two ridges adjacent to each other are R-chamfered. Therefore, the shape of the horizontal cross section (cross section parallel to the X-axis and the Y-axis) of the exit surface 136 is a wavy curve.
  • the collar 137 is located between the bottom surface of the luminous flux control member 132 (the surface in contact with the substrate 120), the two exit surfaces 136, and the bottom surface of the luminous flux control member 132, and is perpendicular to the central axis CA of the luminous flux control member 132. It protrudes in the direction.
  • the shape of the collar 137 is not particularly limited, and is substantially rectangular in the present embodiment. The provision of the collar 137 facilitates the handling and alignment of the luminous flux control member 132.
  • the coking material 142 (coating material) is placed in the recess on the back side of the light beam control member 132 (the recess that constitutes the incident surface 133). It can also prevent inflow.
  • the thickness of the collar 137 is not particularly limited, and can be determined in consideration of the required area of the two exit surfaces 136, the moldability of the collar 137, and the like.
  • the two walls 138 are configured to extend from the bottom of the groove 135 to a predetermined height and close the openings in the third direction and the fourth direction (direction along the Y axis) of the groove 135, respectively.
  • the two walls 138 are plate-shaped members arranged on the brim 137 so as to project from the brim 137 toward the front side. The two walls 138 prevent the coking material 142 (coating material) from entering the groove 135.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the light emitting device 130 and its periphery in line 8-8 of FIG. 5B.
  • the two walls 138 are configured to close a portion of the groove 135 below the openings in the third and fourth directions, respectively. Therefore, even if the coking material 142 before solidification is provided on the peripheral edge of the light beam control member 132 in order to fill the gap between the substrate 120 and the light beam control member 132, the coking material 142 is the groove 135 of the light beam control member 132. Do not infiltrate. Therefore, the light distribution characteristic of the light flux control member 132 does not change due to the caulking material 142 adhering to the reflecting surface 134.
  • the height of the two walls 138 (the length in the direction along the Z axis) is particularly high as long as the above functions can be appropriately exerted and the change in the light distribution characteristics of the luminous flux control member 132 is within an allowable range. Not limited.
  • the thicknesses of the two walls 138 can also appropriately exert the above functions, and the light distribution characteristics of the light beam control member 132 are changed. Is not particularly limited as long as is within the permissible range. From the viewpoint of suppressing changes in the light distribution characteristics of the light beam control member 132, it is preferable that the thicknesses of the two walls 138 become smaller toward the front side. Further, it is preferable that each of the two walls 138 has an inclined surface that approaches the groove 135 toward the front side. By doing so, it is possible to suppress a change in the light distribution characteristics of the luminous flux control member 132 due to the provision of the wall 138.
  • the two leg portions 139 are substantially columnar convex portions protruding from the bottom surface of the light beam control member 132 to the back side.
  • the two legs 139 are fitted into substantially cylindrical recesses (positioning holes) formed in the substrate 120 (see FIG. 5C). By doing so, the luminous flux control member 132 can be easily positioned at an appropriate position with respect to the light emitting element 131.
  • the number of legs 139 is not particularly limited.
  • the light beam control member 132 since the light beam control member 132 has two walls 138 that close a part of the openings in the third direction and the fourth direction of the groove 135, it is a substrate. Even if the coking material 142 (covering material) before solidification is provided on the peripheral edge of the light beam control member 132 in order to fill the gap between the 120 and the light beam control member 132, the coking material 142 is the groove of the light beam control member 132. Does not penetrate 135 (see FIG. 8). Therefore, in the lighting device 100 according to the present embodiment, the light distribution characteristic of the light beam control member 132 is unlikely to change due to the coking material 142 adhering to the reflecting surface 134.
  • the present invention is not limited to this.
  • the plurality of light emitting devices 130 may be arranged on one substrate 120. In this case, the cable 140 is unnecessary.
  • the light emitting device 130 is modularized by accommodating the substrate 120, the light emitting element 131, and the light beam control member 132 in the housing 141, and then filling the housing 141 with the coking material 142 (coating material).
  • the present invention is not limited to this.
  • the light emitting device 130 may be modularized by coating the periphery of the substrate 120 on which the light emitting element 131 and the luminous flux control member 132 are mounted with the resin 143 by insert molding or the like.
  • the resin 143 functions as a coating material that fills the gap between the substrate 120 and the light beam control member 132 at the peripheral edge on the back side of the light beam control member 132.
  • the two walls 138 prevent the liquid resin 143 (coating material) in the molten state or before being cured from entering the groove 135.
  • the resin 143 include polybutylene terephthalate (PBT) and the like.
  • the lighting device 100 in which the housing 110 includes a bottom plate, a side plate, and a top plate (at least partially provided with an opening) is described. Not limited to.
  • the top plate and side plates of the housing 110 may be omitted, and the bottom plate of the housing 110 may be covered with the light diffusing plate 150.
  • the lighting device 100 which is a channel character type signboard has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the lighting device according to the present invention may be line lighting, general lighting, or the like.
  • FIGS. 11A to 11E are cross-sectional views showing the configuration of the luminous flux control member to be simulated. These figures show a cross section of line 7B-7B of FIG. 6A, similar to FIG. 7B.
  • the first luminous flux control member 132A shown in FIG. 1A does not have two walls 138. Assuming that the point indicated by the double circle (the end of the valley line of the groove 135) in FIG. 11A is the reference point, the length (W) of the upper surface of the collar 137 in the Y-axis direction is 0.85 mm, and the length (W) of the collar 137 is The position (H) of the upper surface in the Z-axis direction is ⁇ 0.05 mm.
  • the second light beam control member 132B shown in FIG. 11B has two walls 138 having a constant thickness.
  • the length (W) of the upper surface of the wall 138 in the Y-axis direction is 0.85 mm, and the position (H) of the upper surface of the wall 138 in the Z-axis direction is 1.00 mm.
  • the third luminous flux control member 132C shown in FIG. 11C also has two walls 138 having a constant thickness.
  • the length (W) of the upper surface of the wall 138 in the Y-axis direction is 0.85 mm, and the position (H) of the upper surface of the wall 138 in the Z-axis direction is 0.50 mm.
  • the fourth light beam control member 132D shown in FIG. 11D has two walls 138 that become thinner toward the front side.
  • the length (W) of the upper surface of the wall 138 in the Y-axis direction is 0.60 mm
  • the position (H) of the upper surface of the wall 138 in the Z-axis direction is 0.50 mm.
  • the fifth light beam control member 132E shown in FIG. 11E also has two walls 138 that become thinner toward the front side.
  • the length (W) of the upper surface of the wall 138 in the Y-axis direction is 0.30 mm
  • the position (H) of the upper surface of the wall 138 in the Z-axis direction is 0.50 mm.
  • FIG. 12 is a diagram showing the brightness distribution on the light diffusing plate 150 when the first luminous flux control member 132A having no two walls 138 is used.
  • This figure is originally a figure in which the central part is red and the peripheral part is blue.
  • the first luminous flux control member 132A having no two walls 138 is used, the brightness distribution becomes elliptical.
  • the value obtained by dividing the half-value width of the brightness distribution on the X-axis (long axis) by the half-value width of the Y-axis (minor axis) -shaped brightness distribution is defined as the "elliptical ratio"
  • the first light beam control member 132A The ellipticity of the brightness distribution when is used is 1.37.
  • Table 1 shows the ellipticity of the brightness distribution when other light beam control members are used.
  • the numerical values in parentheses indicate the rate of change (%) of the ellipticity when the ellipticity of the luminance distribution when the first luminous flux control member 132A is used is used as a reference.
  • the luminous flux control member 132 is provided with two walls 138, the light passing through the wall 138 can easily reach the area surrounded by the square in FIG. This region is located substantially directly above the light emitting device 130 and is close to the light emitting device 130. Therefore, when the amount of light reaching this region increases, uneven brightness tends to occur. Therefore, when the luminous flux in this region when the first luminous flux control member 132A is used is 1, the luminous flux ratio in this region when another luminous flux control member is used is calculated as shown in Table 1. ..
  • the thickness of the two walls 138 is reduced toward the front side, which is caused by the two walls 138. It can be seen that changes in the light distribution characteristics of the luminous flux control member 132 can be suppressed.
  • the light beam control member, light emitting device and lighting device according to the present invention can be applied to, for example, signboards (particularly channel character type signboards), line lighting, general lighting and the like.
  • Lighting device 11 Housing 12
  • Light emitting device 13 Light diffuser plate 14, 15 Prism sheet 16
  • External protective cover 17 Light beam control member 21
  • Light emitting element 22 Base 22a Reflection cup 23
  • Light beam control member 23a Reflection surface 23b Exit surface 23c Groove 100
  • Lighting device 110 Housing 120 Board 130
  • Light emitting device 131 Light emitting element 132
  • Light beam control member 133 Incident surface 133a Inner top surface (first inner top surface) 133b
  • Inner side surface 133c Second inner top surface 134
  • Reflective surface 135 Groove 136 Exit surface 137 Bound 138 Wall 139
  • Leg 140 Cable 141 Housing 142
  • Caulking material (covering material) 143 resin (coating material)
  • Optical diffusing plate CA Central axis of luminous flux control member LA

Landscapes

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Abstract

本発明は、周囲にコーキング材を提供しても配光特性が変わりにくい光束制御部材に関する。光束制御部材は、裏側に配置された入射面と、表側に互いに対向して配置された２つの反射面と、２つの反射面により構成される溝と、２つの出射面と、溝の開口部を塞ぐ２つの壁と、を有する。２つの壁の溝の延在方向における厚みは、表側に向かうにつれて小さくなる。

Description

光束制御部材、発光装置および照明装置
　本発明は、光束制御部材、発光装置および照明装置に関する。
　チャンネル文字型看板などの照明装置の光源として、ＬＥＤなどの発光素子を有する発光装置が使用されている（例えば特許文献１）。
　図１は、チャンネル文字型看板として用いられる特許文献１に記載の照明装置を示す斜視図である。図１に示されるように、照明装置１０は、文字型の筐体１１と、筐体１１の内部に配置された複数の発光装置１２（特許文献１ではＬＥＤおよび光ダイバータ）と、筐体１１の開口部を塞ぐように配置された光拡散板１３（特許文献１ではディフューザ）と、プリズムシート１４、１５と、外部保護カバー１６とを有している。発光装置１２は、発光素子（特許文献１ではＬＥＤ）と、光束制御部材１７（特許文献１では光ダイバータ）とを有している。光束制御部材１７は、発光素子（不図示）から出射された光を全方向に等方的に拡げる。
　このようなチャンネル文字型看板では、低消費電力化の観点などから、発光素子の数を少なくすることが望まれている。すなわち、発光素子の数を少なくしても、光拡散板の全体に光をある程度均一に到達させることが望まれている。そのため、特許文献１のように、発光素子から出射される光を全方向に等方的に拡げる光束制御部材（等方的な配光特性を有する光束制御部材）ではなく、特定の方向に異方的に拡げる光束制御部材（異方的な配光特性を有する光束制御部材）を用いることが検討されている。具体的には、発光素子から出射される光を水平方向で互いに反対向きである２つの方向に反射させることにより、配光特性に異方性を持たせた（楕円配光を示す）光束制御部材を用いることが検討されている。
　配光特性に異方性を持たせた発光装置として、例えば特許文献２には、図２に示されるように、発光素子２１と、発光素子２１から出射された光を上方へ反射させる反射カップ２２ａを有する基台２２と、発光素子２１および反射カップ２２ａを封止する光束制御部材２３（特許文献２では透光性樹脂）とを有する発光装置が開示されている。光束制御部材２３は、発光素子２１から出射された光や反射カップ２２ａで反射された光を反射する２つの反射面２３ａと、反射面２３ａで反射された光を外部へ出射する２つの出射面２３ｂ（特許文献２では側面）とを有する。光束制御部材２３では、２つの反射面２３ａにより溝２３ｃが形成されている。
　このような発光装置では、発光素子２１の上面から出射された光は、光束制御部材２３の反射面２３ａに直接到達し、発光素子２１の側面から出射された光は、反射カップ２２ａで反射された後、光束制御部材２３の２つの反射面２３ａに到達する。そして、２つの反射面２３ａに到達した光は、反射面２３ａで水平方向で互いに反対向きの方向に反射され、２つの出射面２３ｂから外部へ出射される。
特表２００３－５０５８３５号公報 特開平９－１８０５８号公報
　チャンネル文字型看板が屋外に配置される場合、チャンネル文字型看板内の発光装置には防水性が要求される。発光装置に防水性を付与する手段としては、光束制御部材の周縁部において、発光素子が配置されている基板と光束制御部材との間の隙間をコーキング材などの被覆材で埋めることが考えられる。しかしながら、特許文献２に記載されているような、２つの反射面の間に溝が形成されている光束制御部材を用いる場合、光束制御部材の周縁部に被覆材を提供すると、被覆材が溝に流れ込んでしまうことがある。このように被覆材が溝に流れ込んでしまうと、２つの反射面が適切に機能することができなくなり、光束制御部材の配光特性が顕著に変化してしまう。
　そこで、本発明の目的は、周囲に被覆材を提供しても配光特性が変わりにくい光束制御部材を提供することである。また、本発明の別の目的は、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である。
　本発明に係る光束制御部材は、発光素子から出射された光の配光を制御するための光束制御部材であって、裏側に配置された凹部の内面であって、発光素子から出射された光を入射する入射面と、表側に互いに対向して配置され、前記入射面で入射した光の一部を、前記発光素子の光軸と略垂直であり、かつ互いに反対向きである第１方向および第２方向にそれぞれ反射させる２つの反射面と、前記２つの反射面により構成される、前記光軸、前記第１方向および前記第２方向に略垂直であり、かつ互いに反対向きである第３方向および第４方向に延在する溝と、前記２つの反射面および前記溝を挟んで互いに対向して配置され、前記２つの反射面で反射された光をそれぞれ外部に出射させる２つの出射面と、前記溝の底部から所定の高さまでに亘り、前記溝の前記第３方向および前記第４方向の開口部をそれぞれ塞ぐ２つの壁と、を有し、前記２つの壁の前記第３方向および前記第４方向における厚みは、それぞれ、表側に向かうにつれて小さくなる。
　本発明に係る光束制御部材は、発光素子と、前記入射面が前記発光素子と対向するように配置された、本発明に係る光束制御部材と、を有する。
　本発明に係る照明装置は、本発明に係る発光装置と、前記発光装置から出射された光を拡散させつつ透過させる光拡散板と、を有する。
　本発明によれば、周囲に被覆材を提供しても配光特性が変わりにくい光束制御部材を提供することができる。また、本発明によれば、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できる。
図１は、特許文献１に記載の照明装置の構成を示す斜視図である。 図２は、特許文献２に記載の発光装置の構成を示す図である。 図３Ａおよび図３Ｂは、実施の形態に係る照明装置の構成を示す図である。 図４は、光拡散板を外した状態の照明装置の平面図である。 図５Ａ～Ｃは、図４に示される発光装置およびその周辺の構成を示す図である。 図６Ａ～Ｃは、実施の形態に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図７Ａおよび図７Ｂは、実施の形態に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図８は、図５Ｂの８－８線における発光装置およびその周辺の断面図である。 図９は、変形例に係る発光装置の構成を示す断面図である。 図１０は、照明装置の変形例を示す部分拡大斜視図である。 図１１Ａ～Ｅは、シミュレーション対象の光束制御部材の構成を示す断面図である。 図１２は、２つの壁を有しない第１光束制御部材を用いた場合の光拡散板上の輝度分布を示す図である。
　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。
　（照明装置の構成）
　図３Ａ、図３Ｂおよび図４は、本発明の一実施の形態に係る照明装置１００の構成を示す図である。図３Ａは、照明装置１００の平面図であり、図３Ｂは、正面図である。図４は、光拡散板１５０を外した状態の照明装置１００の平面図である。図５Ａ～Ｃは、図４に示される発光装置１３０およびその周辺の構成を示す図である。図５Ａは、発光装置１３０およびその周辺の斜視図であり、図５Ｂは、平面図であり、図５Ｃは、図５Ｂの５Ｃ－５Ｃ線の断面図である。本実施の形態に係る照明装置１００は、例えばチャンネル文字型看板として用いられる。
　図３Ａ、図３Ｂおよび図４に示されるように、照明装置１００は、筐体１１０、複数の基板１２０（図５Ｃ参照）、複数の発光装置１３０、複数のケーブル１４０および光拡散板１５０を有する。
　筐体１１０は、その内部に複数の基板１２０および複数の発光装置１３０を収容するための、１つの面の少なくとも一部が開放された箱状体である。本実施の形態では、筐体１１０は、底板と、底板に対向するように配置された天板と、底板と天板とを繋ぐ複数の側板とで構成されている。天板には、発光領域となる開口部が形成されている。この開口部は、光拡散板１５０により塞がれる。筐体１１０の平面視形状は、特に限定されない。本実施の形態では、筐体１１０の平面視形状は、アルファベットの「Ｅ」の形である。
　筐体１１０の空間厚さ（底板と光拡散板１５０との間隔）は、特に限定されないが、例えば２０～１００ｍｍ程度である。筐体１１０は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂や、ステンレス鋼やアルミニウムなどの金属などから構成される。
　複数の基板１２０は、複数の発光装置１３０を、筐体１１０の底板上に所定の間隔で配置するための平板である（図５Ｃ参照）。各基板１２０には、発光装置１３０の発光素子１３１および光束制御部材１３２が固定されている。本実施の形態では、基板１２０は、筐体１１０の底板上に、後述するハウジング１４１を介して配置されている（図５Ｃ参照）。基板１２０の配線は、発光装置１３０の発光素子１３１およびケーブル１４０に電気的に接続されている。
　複数の発光装置１３０は、筐体１１０の底板上に、複数の基板１２０を介してそれぞれ配置されている。前述のとおり、本実施の形態では、各基板１２０は、ハウジング１４１内に収容されている。発光装置１３０の数は、特に限定されず、筐体１１０の開口部により規定される発光領域（発光面）の大きさに基づいて適宜設定される。複数の発光装置１３０は、等間隔に配置されてもよいし、異なる間隔で配置されていてもよい。
　各発光装置１３０は、発光素子１３１および光束制御部材１３２を有する。各発光装置１３０は、発光素子１３１から出射される光の光軸ＬＡが基板１２０の表面（筐体１１０の底板の表面）に対する法線に沿うように基板１２０上に配置されている。
　発光素子１３１は、照明装置１００（および発光装置１３０）の光源である。発光素子１３１は、基板１２０上に配置されており（図５Ｃ参照）、基板１２０上または基板１２０内に形成された配線と電気的に接続されている。発光素子１３１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）である。発光素子１３１の出射光の色は、特に限定されない。発光素子１３１は、例えば、青色光を発する発光部と、発光部から出射される青色光を白色光に変換する蛍光体とを有するＳＭＤタイプの発光素子である。
　光束制御部材１３２は、発光素子１３１から出射された光の配光を制御する。具体的には、光束制御部材１３２は、発光素子１３１から出射された光の進行方向を、基板１２０の面方向、特に発光素子１３１の光軸ＬＡに対して略垂直であり、かつ互いに反対向きである２つの方向に変える。光束制御部材１３２は、その入射面１３３が発光素子１３１と対向するように、基板１２０上に配置されている（図５Ｃ参照）。本実施の形態では、光束制御部材１３２は、その中心軸ＣＡが発光素子１３１の光軸ＬＡに一致するように配置されている。本明細書において、「発光素子１３１の光軸ＬＡ」とは、発光素子１３１からの立体的な出射光束の中心の光線を意味する。また、「光束制御部材１３２の中心軸ＣＡ」とは、例えば２回対称の対称軸をいう。
　以下、各発光装置１３０において、発光素子１３１の発光中心を通り、かつ発光素子１３１の光軸ＬＡに平行な軸をＺ軸、Ｚ軸に対して垂直な平面において、発光素子１３１の光軸ＬＡを通り、かつ互いに直交する２つの軸をＸ軸およびＹ軸という。Ｘ軸は、光束制御部材１３２の２つの出射面１３６が対向する方向（後述する第１方向および第２方向）に沿っている。一方、Ｙ軸は、光束制御部材１３２の溝１３５が延在する方向（後述する第３方向および第４方向）に沿っている。
　光束制御部材１３２の材料は、所望の波長の光を通過させう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１３２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１３２については、別途詳細に説明する。
　ケーブル１４０は、隣り合う複数の基板１２０同士を電気的に接続している。基板１２０とケーブル１４０の接続部は、ハウジング１４１およびコーキング材１４２で補強されている（図５Ｃ参照）。また、ハウジング１４１内には、コーキング材１４２が充填されている。コーキング材１４２は、光束制御部材１３２の裏側の周縁部において、基板１２０と光束制御部材１３２との間の隙間を埋める被覆材として機能する。また、コーキング材１４２として、光透過性の樹脂を用いることで、発光装置１３０からの出射効率の低下を防ぐことができる。ハウジング１４１を構成する材料の例には、ポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂が含まれる。コーキング材１４２を構成する材料の例には、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂が含まれる。
　このように、複数の発光装置１３０をモジュール化し、これらをケーブル１４０を介して電気的に接続することで、複数の発光装置１３０を筐体１１０の形状に合わせて自在に配置することができる。また、各モジュール（発光装置１３０）において、基板１２０と光束制御部材１３２との間の隙間をコーキング材１４２（被覆材）で埋めることで、各モジュール（発光装置１３０）に防水性を付与することができる。
　光拡散板１５０は、筐体１１０の開口部を塞ぐように配置されている（図３Ａおよび図３Ｂ参照）。光拡散板１５０は、光透過性および光拡散性を有する板状の部材であり、光束制御部材１３２の出射面１３６（図６Ａ～Ｃ参照）からの出射光を拡散させつつ透過させる。光拡散板１５０は、照明装置１００の発光面として機能しうる。
　光拡散板１５０の材料は、光束制御部材１３２の出射面１３６からの出射光を拡散させつつ透過させうるものであれば特に限定されない。たとえば、光拡散板１５０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）、ポリスチレン（ＰＳ）、スチレン・メチルメタクリレート共重合樹脂（ＭＳ）などの光透過性樹脂である。光拡散性を付与するため、光拡散板１５０の表面に微細な凹凸が形成されているか、または光拡散板１５０の内部にビーズなどの光拡散子が分散している。
　本実施の形態に係る照明装置１００では、各発光素子１３１から出射された光は、光束制御部材１３２により光拡散板１５０の広範囲を照らすように、特に発光素子１３１の光軸ＬＡに対して略垂直方向に、かつ互いに反対向きである２つの方向（図５Ａ～ＣにおけるＸ軸に沿う方向）へ向かう光に変えられて出射される。各光束制御部材１３２から出射された光は、さらに光拡散板１５０により拡散されて、外部に出射される。
　（光束制御部材の構成）
　図６Ａ～Ｃ、図７Ａおよび図７Ｂは、光束制御部材１３２の構成を示す図である。図６Ａは、光束制御部材１３２の平面図であり、図６Ｂは、底面図であり、図６Ｃは、図６Ａの６Ｃ－６Ｃ線の断面図である。図７Ａは、光束制御部材１３２の右側面図であり、図７Ｂは、図６Ａの７Ｂ－７Ｂ線の断面図である。
　光束制御部材１３２は、発光素子１３１から出射された光の配光を制御する。図６Ａ～Ｃ、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、光束制御部材１３２は、入射面１３３、２つの反射面１３４、溝１３５、２つの出射面１３６、鍔１３７、２つの壁１３８、および２つの脚部１３９を有する。以下、光束制御部材１３２の入射面が形成されている側（発光素子１３１側）を裏側、反射面１３４が形成されている側を表側という。
　入射面１３３は、発光素子１３１から出射された光の一部を入射させる。入射面１３３は、光束制御部材１３２の裏側の中央部に形成された凹部の内面である。凹部の内面形状は、特に限定されず、エッジを含む面であってもよいし、半球状や半楕円体状などのように、エッジを含まない曲面であってもよい。本実施の形態では、凹部の内面形状は、エッジを含む面である。
　具体的には、入射面１３３（凹部の内面）は、少なくとも第１内天面１３３ａおよび２つの内側面１３３ｂを有し、それらの間に、２つの第２内天面１３３ｃをさらに有する（図６Ｃ参照）。２つの第２内天面１３３ｃは、２つの出射面１３６が対向する方向（Ｘ軸に沿う方向）において、第１内天面１３３ａを挟むように配置されている。
　第１内天面１３３ａは、発光素子１３１の光軸ＬＡと交わるように、凹部の中央部に配置された面である。第１内天面１３３ａは、発光素子１３１の光軸ＬＡに対して小さい角度で出射される光を、２つの反射面１３４の境界部に進行させないようにする観点から、発光素子１３１の光軸ＬＡに近づくにつれて、発光素子１３１の発光面からの高さが高くなるように形成されていてもよい。
　２つの反射面１３４は、光束制御部材１３２の表側、すなわち入射面１３３を挟んで発光素子１３１と反対側（光拡散板１５０側）に配置されている。また、２つの反射面１３４は、入射面１３３から入射した光の一部を、発光素子１３１の光軸ＬＡと略垂直であり、かつ互いに反対向きである２つの方向（第１方向および第２方向）に反射させる。第１方向および第２方向は、Ｘ軸に沿う方向である。発光素子１３１の光軸ＬＡを含み、かつＸ軸と平行な断面において、２つの反射面１３４は、発光素子１３１の光軸ＬＡを境界として、発光素子１３１の光軸ＬＡから光束制御部材１３２の端部（出射面１３６）に向かうにつれて、基板１２０からの高さが高くなるようにそれぞれ形成されている。また、本実施の形態では、２つの反射面１３４は、この断面において、発光素子１３１の光軸ＬＡから光束制御部材１３２の端部（出射面１３６）に向かうにつれて、接線の傾きが徐々に小さくなるようにそれぞれ形成されている。
　上記のとおり、２つの反射面１３４は、発光素子１３１の光軸ＬＡから光束制御部材１３２の端部（出射面１３６）に向かうにつれて、基板１２０からの高さが高くなるようにそれぞれ形成されている。したがって、２つの反射面１３４の間には、略Ｖ字状の溝１３５が形成される。溝１３５は、発光素子１３１の光軸ＬＡ、Ｘ軸に沿う方向（第１方向および第２方向）に略垂直であり、かつ互いに反対向きである第３方向および第４方向に延在する。第３方向および第４方向は、Ｙ軸に沿う方向である。すなわち、溝１３５は、Ｙ軸に沿う方向に延在する。溝１３５は、表側だけでなく、第３方向および第４方向においても外部に開口している。
　２つの出射面１３６は、２つの反射面１３４および溝１３５を挟んで互いに対向して配置されている。２つの出射面１３６は、入射面１３３（特に２つの内側面１３３ｂ）で入射し、出射面１３６に直接到達した光、および入射面１３３（特に第１内天面１３３ａ）で入射し、２つの反射面１３４で反射された光を外部にそれぞれ出射させる。
　出射面１３６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、出射面１３６は、発光素子の光軸ＬＡ（Ｚ軸）と略平行な方向に延在する複数の凸条を含む曲面である。各凸条の形状は、略三角柱状であり、複数の凸条が隙間なく配置されている。また、各凸条の稜線と、互いに隣接する２つの凸条の間に形成される谷線とは、いずれもＲ面取りされている。したがって、出射面１３６の水平断面（Ｘ軸およびＹ軸に平行な断面）の形状は、波状の曲線である。出射面１３６をこのような曲面とすることで、発光装置１３０から出射される光の輝度ムラおよび色ムラをより抑制することができる。
　鍔１３７は、光束制御部材１３２の底面（基板１２０と接する面）と２つの出射面１３６と光束制御部材１３２の底面との間に位置し、光束制御部材１３２の中心軸ＣＡに対して垂直な方向に突出している。鍔１３７の形状は、特に限定されず、本実施の形態では略長方形である。鍔１３７を設けることで、光束制御部材１３２の取り扱いおよび位置合わせが容易になる。また、鍔１３７を光束制御部材１３２の全周に基板１２０と接するように設けることで、コーキング材１４２（被覆材）が光束制御部材１３２の裏側の凹部（入射面１３３を構成する凹部）内に流入するのを防止することもできる。鍔１３７の厚みは、特に制限されず、２つの出射面１３６の必要面積や鍔１３７の成形性などを考慮して決定されうる。
　２つの壁１３８は、溝１３５の底部から所定の高さまでに亘り、溝１３５の第３方向および第４方向（Ｙ軸に沿う方向）の開口部をそれぞれ塞ぐように構成されている。本実施の形態では、２つの壁１３８は、鍔１３７から表側に向かって突出するように鍔１３７の上に配置されている、板状の部材である。２つの壁１３８は、コーキング材１４２（被覆材）が溝１３５内に浸入することを防止する。
　図８は、図５Ｂの８－８線における発光装置１３０およびその周辺の断面図である。図８に示されるように、２つの壁１３８は、溝１３５の第３方向および第４方向の開口部の下側の一部をそれぞれ塞ぐように構成されている。したがって、基板１２０と光束制御部材１３２との間の隙間を埋めるために光束制御部材１３２の周縁部に固化する前のコーキング材１４２を提供したとしても、コーキング材１４２は光束制御部材１３２の溝１３５に浸入しない。したがって、コーキング材１４２が反射面１３４に付着することなどによる光束制御部材１３２の配光特性の変化も生じない。
　２つの壁１３８の高さ（Ｚ軸に沿う方向の長さ）は、上記の機能を適切に発揮することができ、かつ光束制御部材１３２の配光特性の変化が許容範囲内であれば特に限定されない。
　２つの壁１３８の厚み（Ｙ軸に沿う方向（第３方向および第４方向）の長さ）も、上記の機能を適切に発揮することができ、かつ光束制御部材１３２の配光特性の変化が許容範囲内であれば特に限定されない。光束制御部材１３２の配光特性の変化を抑制する観点からは、２つの壁１３８の厚みは、それぞれ表側に向かうにつれて小さくなることが好ましい。また、２つの壁１３８は、それぞれ、表側に向かうにつれて溝１３５に近づく傾斜面を有することが好ましい。このようにすることで、壁１３８を設けることに起因する光束制御部材１３２の配光特性の変化を抑制することができる。
　２つの脚部１３９は、光束制御部材１３２の底面から裏側に突出している略円柱状の凸部である。２つの脚部１３９は、基板１２０に形成された略円柱状の凹部（位置決め穴）に嵌め込まれる（図５Ｃ参照）。このようにすることで、発光素子１３１に対して適切な位置に光束制御部材１３２を容易に位置決めすることができる。なお、脚部１３９の数は、特に限定されない。
　（効果）
　以上のように、本実施の形態に係る照明装置１００では、光束制御部材１３２が溝１３５の第３方向および第４方向の開口部一部を塞ぐ２つの壁１３８を有しているため、基板１２０と光束制御部材１３２との間の隙間を埋めるために光束制御部材１３２の周縁部に固化する前のコーキング材１４２（被覆材）を提供したとしても、コーキング材１４２が光束制御部材１３２の溝１３５に浸入しない（図８参照）。したがって、本実施の形態に係る照明装置１００では、コーキング材１４２が反射面１３４に付着することなどによる光束制御部材１３２の配光特性の変化が生じにくい。
　なお、上記実施の形態では、発光装置１３０と同数の基板１２０を有する照明装置１００について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、複数の発光装置１３０は、１つの基板１２０上に配置されていてもよい。この場合、ケーブル１４０は不要である。
　また、上記実施の形態では、ハウジング１４１内に基板１２０、発光素子１３１および光束制御部材１３２を収容した上で、ハウジング１４１内にコーキング材１４２（被覆材）を充填することで発光装置１３０をモジュール化する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図９に示されるように、発光素子１３１および光束制御部材１３２が実装された基板１２０の周囲を、インサート成形などにより樹脂１４３で被覆することで発光装置１３０をモジュール化してもよい。この場合、樹脂１４３は、光束制御部材１３２の裏側の周縁部において、基板１２０と光束制御部材１３２との間の隙間を埋める被覆材として機能する。２つの壁１３８は、溶融状態または硬化する前の液体状の樹脂１４３（被覆材）が溝１３５内に浸入することを防止する。樹脂１４３の例には、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などが含まれる。
　また、上記実施の形態では、筐体１１０が、底板、側板および（少なくとも一部に開口部が設けられた）天板を含む筐体１１０を有する照明装置１００について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１０に示されるように、筐体１１０の天板と側板を省略し、筐体１１０の底板を光拡散板１５０で覆ってもよい。
　また、上記実施の形態では、チャンネル文字型看板である照明装置１００について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、本発明に係る照明装置は、ライン照明や一般照明などであってもよい。
　本実施例では、２つの壁を設けることによる光束制御部材の配光特性の変化についてのシミュレーション結果を示す。
　本シミュレーションでは、図１１Ａ～Ｅに示す５種類の光束制御部材について、配光特性を調べた。図１１Ａ～Ｅは、シミュレーション対象の光束制御部材の構成を示す断面図である。これらの図は、図７Ｂと同様に、図６Ａの７Ｂ－７Ｂ線の断面を示している。
　図１Ａに示される第１光束制御部材１３２Ａは、２つの壁１３８を有していない。図１１Ａ中において二重丸で示す点（溝１３５の谷線の端部）を基準点とすると、鍔１３７の上面のＹ軸方向の長さ（Ｗ）は０.８５ｍｍであり、鍔１３７の上面のＺ軸方向の位置（Ｈ）は－０.０５ｍｍである。
　図１１Ｂに示される第２光束制御部材１３２Ｂは、厚みが一定の２つの壁１３８を有している。壁１３８の上面のＹ軸方向の長さ（Ｗ）は０.８５ｍｍであり、壁１３８の上面のＺ軸方向の位置（Ｈ）は１.００ｍｍである。
　図１１Ｃに示される第３光束制御部材１３２Ｃも、厚みが一定の２つの壁１３８を有している。壁１３８の上面のＹ軸方向の長さ（Ｗ）は０.８５ｍｍであり、壁１３８の上面のＺ軸方向の位置（Ｈ）は０.５０ｍｍである。
　図１１Ｄに示される第４光束制御部材１３２Ｄは、表側に向かうほど厚みが薄くなる２つの壁１３８を有している。壁１３８の上面のＹ軸方向の長さ（Ｗ）は０.６０ｍｍであり、壁１３８の上面のＺ軸方向の位置（Ｈ）は０.５０ｍｍである。
　図１１Ｅに示される第５光束制御部材１３２Ｅも、表側に向かうほど厚みが薄くなる２つの壁１３８を有している。壁１３８の上面のＹ軸方向の長さ（Ｗ）は０.３０ｍｍであり、壁１３８の上面のＺ軸方向の位置（Ｈ）は０.５０ｍｍである。
　図１２は、２つの壁１３８を有しない第１光束制御部材１３２Ａを用いた場合の、光拡散板１５０上の輝度分布を示す図である。この図は、本来は中央部が赤、周辺部が青のカラーの図である。この図に示されるように、２つの壁１３８を有しない第１光束制御部材１３２Ａ用いた場合、輝度分布は楕円状になる。この輝度分布において、Ｘ軸（長軸）上の輝度分布の半値幅をＹ軸（短軸）状の輝度分布の半値幅で除した値を「楕円率」とすると、第１光束制御部材１３２Ａを用いた場合の輝度分布の楕円率は１.３７となる。同様に、他の光束制御部材を用いた場合の輝度分布の楕円率を算出すると、表１のようになった。表１において、かっこ内の数値は、第１光束制御部材１３２Ａを用いた場合の輝度分布の楕円率を基準としたときの、楕円率の変化率（％）を示している。
　また、光束制御部材１３２に２つの壁１３８を設けると、図１２において四角で囲った領域に壁１３８を通った光が到達しやすい。この領域は、発光装置１３０の略直上に位置し、発光装置１３０に近い。したがって、この領域に到達する光の量が増えると、輝度ムラが生じやすい。そこで、第１光束制御部材１３２Ａを用いた場合のこの領域の光束を１としたときの、他の光束制御部材を用いた場合のこの領域の光束比を算出すると、表１のようになった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の備考に記載したように、２つの壁１３８を設けることで、コーキング材１４２や樹脂１４３などの被覆材が光束制御部材１３２の溝１３５に浸入しにくくなり、反射面１３４への被覆材の付着に起因する光束制御部材１３２の配光特性の変化を抑制することができる。
　一方で、第２光束制御部材１３２Ｂまたは第３光束制御部材１３２Ｃを用いた場合の楕円率および光束比から、２つの壁１３８を設けることで、２つの壁１３８に起因する光束制御部材１３２の配光特性の変化が生じることがわかる。
　しかしながら、第４光束制御部材１３２Ｄまたは第５光束制御部材１３２Ｅを用いた場合の楕円率および光束比から、２つの壁１３８の厚みを表側に向かうにつれて小さくすることで、２つの壁１３８に起因する光束制御部材１３２の配光特性の変化を抑制できることがわかる。
　本出願は、２０１９年３月２７日出願の特願２０１９－０６０６８５に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　本発明に係る光束制御部材、発光装置および照明装置は、例えば、看板（特にチャンネル文字型看板）、ライン照明、一般照明などに適用することができる。
　１０　照明装置
　１１　筐体
　１２　発光装置
　１３　光拡散板
　１４、１５　プリズムシート
　１６　外部保護カバー
　１７　光束制御部材
　２１　発光素子
　２２　基台
　２２ａ　反射カップ
　２３　光束制御部材
　２３ａ　反射面
　２３ｂ　出射面
　２３ｃ　溝
　１００　照明装置
　１１０　筐体
　１２０　基板
　１３０　発光装置
　１３１　発光素子
　１３２　光束制御部材
　１３３　入射面
　１３３ａ　内天面（第１内天面）
　１３３ｂ　内側面
　１３３ｃ　第２内天面
　１３４　反射面
　１３５　溝
　１３６　出射面
　１３７　鍔
　１３８　壁
　１３９　脚部
　１４０　ケーブル
　１４１　ハウジング
　１４２　コーキング材（被覆材）
　１４３　樹脂（被覆材）
　１５０　光拡散板
　ＣＡ　光束制御部材の中心軸
　ＬＡ　発光素子の光軸

Claims (6)

  1. 　発光素子から出射された光の配光を制御するための光束制御部材であって、
    　裏側に配置された凹部の内面であって、発光素子から出射された光を入射する入射面と、
    　表側に互いに対向して配置され、前記入射面で入射した光の一部を、前記発光素子の光軸と略垂直であり、かつ互いに反対向きである第１方向および第２方向にそれぞれ反射させる２つの反射面と、
    　前記２つの反射面により構成される、前記光軸、前記第１方向および前記第２方向に略垂直であり、かつ互いに反対向きである第３方向および第４方向に延在する溝と、
    　前記２つの反射面および前記溝を挟んで互いに対向して配置され、前記２つの反射面で反射された光をそれぞれ外部に出射させる２つの出射面と、
    　前記溝の底部から所定の高さまでに亘り、前記溝の前記第３方向および前記第４方向の開口部をそれぞれ塞ぐ２つの壁と、
    　を有し、
    　前記２つの壁の前記第３方向および前記第４方向における厚みは、それぞれ、表側に向かうにつれて小さくなる、
    　光束制御部材。
  2. 　前記２つの壁は、それぞれ、表側に向かうにつれて前記溝に近づく傾斜面を有する、請求項１に記載の光束制御部材。
  3. 　発光素子と、
    　前記入射面が前記発光素子と対向するように配置された、請求項１または請求項２に記載の光束制御部材と、
    　を有する、発光装置。
  4. 　前記発光素子および前記光束制御部材は、基板の上に配置されており、
    　前記光束制御部材の周縁部において、前記基板と前記光束制御部材との間の隙間が被覆材により埋められている、請求項３に記載の発光装置。
  5. 　請求項３または請求項４に記載の発光装置と、
    　前記発光装置から出射された光を拡散させつつ透過させる光拡散板と、
    　を有する、照明装置。
  6. 　チャンネル文字型看板である、請求項５に記載の照明装置。
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