JP2003346526A - 光制御素子およびそれを用いた照明装置 - Google Patents
光制御素子およびそれを用いた照明装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源部からの光を上方向照射もしくは光源部
に戻るなどのロスを低減し、また意匠性の良い導光型ポ
ール照明を実現できる。 【解決手段】 光源装置の出射部前方に設けられて、所
定方向への配光制御を行う光制御素子であって、複数の
断面直角二等辺三角形状単位プリズム３の底面を出射部
２側に向けた反射プリズム４を備え、この反射プリズム
４は、頂角が直角をなす円錐の側面に沿って単位プリズ
ム３の底面が配置されるように、円錐の頂部６を中心と
して単位プリズム３を放射状に連設して、所定の配光方
向へ反射させる。また、光源装置の出射部２と反射プリ
ズム４との間に、所定ビーム角を越えた光を反射プリズ
ム４へ入射させる屈折プリズム１２を介在させた。これ
により、光の上方向へ漏れや、反射された光が直接、光
源装置側に戻るロスを低減し、照射効率が向上する。ま
た、透明性が高くなり、意匠性が向上する。
に戻るなどのロスを低減し、また意匠性の良い導光型ポ
ール照明を実現できる。 【解決手段】 光源装置の出射部前方に設けられて、所
定方向への配光制御を行う光制御素子であって、複数の
断面直角二等辺三角形状単位プリズム３の底面を出射部
２側に向けた反射プリズム４を備え、この反射プリズム
４は、頂角が直角をなす円錐の側面に沿って単位プリズ
ム３の底面が配置されるように、円錐の頂部６を中心と
して単位プリズム３を放射状に連設して、所定の配光方
向へ反射させる。また、光源装置の出射部２と反射プリ
ズム４との間に、所定ビーム角を越えた光を反射プリズ
ム４へ入射させる屈折プリズム１２を介在させた。これ
により、光の上方向へ漏れや、反射された光が直接、光
源装置側に戻るロスを低減し、照射効率が向上する。ま
た、透明性が高くなり、意匠性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ライトガイドや
導光パイプなどの導光部材を有するポール照明などに使
用される光制御素子およびそれを用いた照明装置に関す
るものである。
導光パイプなどの導光部材を有するポール照明などに使
用される光制御素子およびそれを用いた照明装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図１７および図１８は従来のポール照明
の例を示す概念図である。図１７では、ライトガイド５
０、光源部５１および反射鏡付きグローブ５２を備えて
いる。光源部５１は反射板を有し、ライトガイド５０に
光を照射する。ライトガイド５０はＳＯＬＦを使用した
ライトガイド（あるいは内面鏡面仕上げの導光パイプで
もよい）、上端に取り付けた反射鏡付きグローブ５２に
導光する。反射鏡付きグローブ５２は、透光部５２ｂの
上部に反射鏡５２ａを有する。図１８では反射鏡付きグ
ローブの代わりに平面反射板５３を備えている。
の例を示す概念図である。図１７では、ライトガイド５
０、光源部５１および反射鏡付きグローブ５２を備えて
いる。光源部５１は反射板を有し、ライトガイド５０に
光を照射する。ライトガイド５０はＳＯＬＦを使用した
ライトガイド（あるいは内面鏡面仕上げの導光パイプで
もよい）、上端に取り付けた反射鏡付きグローブ５２に
導光する。反射鏡付きグローブ５２は、透光部５２ｂの
上部に反射鏡５２ａを有する。図１８では反射鏡付きグ
ローブの代わりに平面反射板５３を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反射鏡
付きグローブ５２を用いた場合、直接光５４ａが上方向
へ照射される。また、反射した光５４ｂが光源部５１に
戻る。平面反射板５３を用いた場合でも、平面反射板５
３の設置角度が大きい（略４５°以上）と光５４ａが上
方向へ照射される。また、平面反射板５３の設置角度が
小さい（略４５°未満）と反射した光５４ｂが光源部５
１に戻る。
付きグローブ５２を用いた場合、直接光５４ａが上方向
へ照射される。また、反射した光５４ｂが光源部５１に
戻る。平面反射板５３を用いた場合でも、平面反射板５
３の設置角度が大きい（略４５°以上）と光５４ａが上
方向へ照射される。また、平面反射板５３の設置角度が
小さい（略４５°未満）と反射した光５４ｂが光源部５
１に戻る。
【０００４】このように従来例では光が上方向へ漏れた
り、反射鏡で反射された光源部からの光が直接、光源部
に戻り、かなりのロスをし、照明効率（約二割）が低下
するという問題がある。
り、反射鏡で反射された光源部からの光が直接、光源部
に戻り、かなりのロスをし、照明効率（約二割）が低下
するという問題がある。
【０００５】また、反射鏡付きグローブ５２は、反射鏡
による不透明部分が占める割合が大きく、見栄え、意匠
性が低下する。
による不透明部分が占める割合が大きく、見栄え、意匠
性が低下する。
【０００６】したがって、この発明の目的は、ライトガ
イド等の導光部材を用いたポール照明において、光源部
からの光を上方向照射もしくは光源部に戻るなどのロス
を低減し、また意匠性の良い導光型ポール照明を実現で
きる光制御素子およびそれを用いた照明装置を提供する
ことである。
イド等の導光部材を用いたポール照明において、光源部
からの光を上方向照射もしくは光源部に戻るなどのロス
を低減し、また意匠性の良い導光型ポール照明を実現で
きる光制御素子およびそれを用いた照明装置を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の請求項１記載の光制御素子は、光源装置の
出射部前方に設けられて、所定方向への配光制御を行う
光制御素子であって、複数の断面直角二等辺三角形状単
位プリズムの底面を前記出射部側に向けた反射プリズム
を備え、この反射プリズムは、頂角が直角をなす円錐の
側面に沿って前記単位プリズムの底面が配置されるよう
に、前記円錐の頂部を中心として前記単位プリズムを放
射状に連設して、所定の配光方向へ反射させる。
にこの発明の請求項１記載の光制御素子は、光源装置の
出射部前方に設けられて、所定方向への配光制御を行う
光制御素子であって、複数の断面直角二等辺三角形状単
位プリズムの底面を前記出射部側に向けた反射プリズム
を備え、この反射プリズムは、頂角が直角をなす円錐の
側面に沿って前記単位プリズムの底面が配置されるよう
に、前記円錐の頂部を中心として前記単位プリズムを放
射状に連設して、所定の配光方向へ反射させる。
【０００８】このように、複数の断面直角二等辺三角形
状単位プリズムの底面を出射部側に向けた反射プリズム
を備え、この反射プリズムは、頂角が直角をなす円錐の
側面に沿って単位プリズムの底面が配置されるように、
円錐の頂部を中心として単位プリズムを放射状に連設し
て、所定の配光方向へ反射させるので、光の上方向へ漏
れや、反射された光が直接、光源装置側に戻るロスを低
減し、照射効率が向上する。この際、所定ビーム角を越
えた光が単位プリズムの底面から入射して反射するた
め、光の上方向への漏れを防止できる。また、反射プリ
ズムを用いることで透明性が高くなり、意匠性が向上す
る。
状単位プリズムの底面を出射部側に向けた反射プリズム
を備え、この反射プリズムは、頂角が直角をなす円錐の
側面に沿って単位プリズムの底面が配置されるように、
円錐の頂部を中心として単位プリズムを放射状に連設し
て、所定の配光方向へ反射させるので、光の上方向へ漏
れや、反射された光が直接、光源装置側に戻るロスを低
減し、照射効率が向上する。この際、所定ビーム角を越
えた光が単位プリズムの底面から入射して反射するた
め、光の上方向への漏れを防止できる。また、反射プリ
ズムを用いることで透明性が高くなり、意匠性が向上す
る。
【０００９】請求項２記載の光制御素子は、請求項１記
載の光制御素子において、光源装置の出射部と反射プリ
ズムとの間に、所定ビーム角を越えた光を反射プリズム
へ入射させる屈折プリズムを介在させた。このように、
光源装置の出射部と反射プリズムとの間に、所定ビーム
角を越えた光を反射プリズムへ入射させる屈折プリズム
を介在させたので、所定ビーム角を越えた光は反射プリ
ズムにより反射し、屈折プリズムを通って照射する。ま
た、所定ビーム角より小さい光は屈折プリズムにより反
射する。この際、光は入射角より大きい角度で反射する
ことで、反射された光が直接、光源装置側に戻ることを
防止できる。
載の光制御素子において、光源装置の出射部と反射プリ
ズムとの間に、所定ビーム角を越えた光を反射プリズム
へ入射させる屈折プリズムを介在させた。このように、
光源装置の出射部と反射プリズムとの間に、所定ビーム
角を越えた光を反射プリズムへ入射させる屈折プリズム
を介在させたので、所定ビーム角を越えた光は反射プリ
ズムにより反射し、屈折プリズムを通って照射する。ま
た、所定ビーム角より小さい光は屈折プリズムにより反
射する。この際、光は入射角より大きい角度で反射する
ことで、反射された光が直接、光源装置側に戻ることを
防止できる。
【００１０】請求項３記載の光制御素子は、請求項２記
載の光制御素子において、屈折プリズムは、複数の断面
直角二等辺三角形単位プリズムを、底面が出射部側とな
るように放射状に配置し、この屈折プリズムの中心と、
反射プリズムの頂部とを略一致するように配置した。こ
のように、屈折プリズムは、複数の断面直角二等辺三角
形単位プリズムを、底面が出射部側となるように放射状
に配置し、屈折プリズムの中心と、反射プリズムの頂部
とを略一致するように配置したので、請求項２の配光制
御を光制御素子の周囲に均等に行うことができる。
載の光制御素子において、屈折プリズムは、複数の断面
直角二等辺三角形単位プリズムを、底面が出射部側とな
るように放射状に配置し、この屈折プリズムの中心と、
反射プリズムの頂部とを略一致するように配置した。こ
のように、屈折プリズムは、複数の断面直角二等辺三角
形単位プリズムを、底面が出射部側となるように放射状
に配置し、屈折プリズムの中心と、反射プリズムの頂部
とを略一致するように配置したので、請求項２の配光制
御を光制御素子の周囲に均等に行うことができる。
【００１１】請求項４記載の光制御素子は、請求項２記
載の光制御素子において、屈折プリズムは、断面四角形
の単位プリズムを円状に配置した。このように、屈折プ
リズムは、断面四角形の単位プリズムを円状に配置した
ので、入射角が小さいときの出射角を大きくできるの
で、光源装置からの光が直接、光源装置に戻るロスを低
減することができる。また、請求項２の配光制御を光制
御素子の周囲に均等に行うことができる。
載の光制御素子において、屈折プリズムは、断面四角形
の単位プリズムを円状に配置した。このように、屈折プ
リズムは、断面四角形の単位プリズムを円状に配置した
ので、入射角が小さいときの出射角を大きくできるの
で、光源装置からの光が直接、光源装置に戻るロスを低
減することができる。また、請求項２の配光制御を光制
御素子の周囲に均等に行うことができる。
【００１２】請求項５記載の光制御素子は、請求項２記
載の光制御素子において、屈折プリズムは、断面三角形
の単位プリズムを円状に配置した。このように、屈折プ
リズムは、断面三角形の単位プリズムを円状に配置した
ので、光源装置からの光が直接、光源装置に戻るロスを
低減することができる。また、請求項２の配光制御を光
制御素子の周囲に均等に行うことができる。
載の光制御素子において、屈折プリズムは、断面三角形
の単位プリズムを円状に配置した。このように、屈折プ
リズムは、断面三角形の単位プリズムを円状に配置した
ので、光源装置からの光が直接、光源装置に戻るロスを
低減することができる。また、請求項２の配光制御を光
制御素子の周囲に均等に行うことができる。
【００１３】請求項６記載の光制御素子は、請求項４ま
たは５記載の光制御素子において、屈折プリズムは、同
心円状に複数の単位プリズムを配置し、外側の単位プリ
ズムほど高さを低くした。このように、同心円状に複数
の単位プリズムを配置し、外側の単位プリズムほど高さ
を低くしたので、上方向の光を効率的にカットすること
ができる。
たは５記載の光制御素子において、屈折プリズムは、同
心円状に複数の単位プリズムを配置し、外側の単位プリ
ズムほど高さを低くした。このように、同心円状に複数
の単位プリズムを配置し、外側の単位プリズムほど高さ
を低くしたので、上方向の光を効率的にカットすること
ができる。
【００１４】請求項７記載の照明装置は、請求項１，
２，３，４，５または６記載の光制御素子を、光源部か
らの光を導光する導光部材の出射部に配置した。このよ
うに、請求項１，２，３，４，５または６記載の光制御
素子を、光源部からの光を導光する導光部材の出射部前
方に配置したので、光が上方向へ漏れたり、光制御素子
で反射された光源部からの光が直接、光源部に戻るロス
を低減し、従来例の照明装置より照射効率を向上するこ
とができる。
２，３，４，５または６記載の光制御素子を、光源部か
らの光を導光する導光部材の出射部に配置した。このよ
うに、請求項１，２，３，４，５または６記載の光制御
素子を、光源部からの光を導光する導光部材の出射部前
方に配置したので、光が上方向へ漏れたり、光制御素子
で反射された光源部からの光が直接、光源部に戻るロス
を低減し、従来例の照明装置より照射効率を向上するこ
とができる。
【００１５】請求項８記載の照明装置は、請求項７記載
の照明装置において、光制御素子と導光部材の出射部と
の間隔Ｌと光制御素子の幅Ｗは、導光部の直径Ｒに対し
て、Ｒ≦Ｌ≦３Ｒ、Ｗ≧２Ｒを満たす。このように、光
制御素子と導光部材の出射部との間隔Ｌと光制御素子の
幅Ｗは、導光部の直径Ｒに対して、Ｒ≦Ｌ≦３Ｒ、Ｗ≧
２Ｒを満たすので、光が上方向へ漏れたり、光制御素子
で反射された光源部からの光が直接、光源部に戻ること
がなくなる。
の照明装置において、光制御素子と導光部材の出射部と
の間隔Ｌと光制御素子の幅Ｗは、導光部の直径Ｒに対し
て、Ｒ≦Ｌ≦３Ｒ、Ｗ≧２Ｒを満たす。このように、光
制御素子と導光部材の出射部との間隔Ｌと光制御素子の
幅Ｗは、導光部の直径Ｒに対して、Ｒ≦Ｌ≦３Ｒ、Ｗ≧
２Ｒを満たすので、光が上方向へ漏れたり、光制御素子
で反射された光源部からの光が直接、光源部に戻ること
がなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１ないし図６に基づいて説明する。図１はこの発明の第
１の実施の形態の光制御素子の概念図、図２はその光制
御素子の拡大図である。
１ないし図６に基づいて説明する。図１はこの発明の第
１の実施の形態の光制御素子の概念図、図２はその光制
御素子の拡大図である。
【００１７】図１および図２に示すように、この光制御
素子１は、光源装置の出射部前方に設けられて、所定方
向への配光制御を行うものである。この場合、光源装置
は光源部と導光部材５とを備え、光制御素子１を設けた
発光部（光照射部）が分離している。また、光源部を端
（下部）に配置して導光部材５内に光を照射し、導光部
材５の出射部２の前面（上部）に、複数の断面直角二等
辺三角形状単位プリズム３の底面３ａを出射部２側に向
けた反射プリズム４を配置している。
素子１は、光源装置の出射部前方に設けられて、所定方
向への配光制御を行うものである。この場合、光源装置
は光源部と導光部材５とを備え、光制御素子１を設けた
発光部（光照射部）が分離している。また、光源部を端
（下部）に配置して導光部材５内に光を照射し、導光部
材５の出射部２の前面（上部）に、複数の断面直角二等
辺三角形状単位プリズム３の底面３ａを出射部２側に向
けた反射プリズム４を配置している。
【００１８】反射プリズム４は、頂角が直角をなす円錐
の側面に沿って単位プリズム３の底面３ａが配置される
ように、円錐の頂部６を中心として単位プリズム３を放
射状に連設して、所定の配光方向へ反射させる。単位プ
リズム３は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、底面３
ａから入射した光１０を反射し、傾斜面３ｂから入射し
た光１０を透過する。この場合、図４および図５に示す
ように、底面３ａが略二等辺三角形の三角錐形状の単位
プリズム３を円錐の頂部６と底面７とを結ぶように配置
している。また、単位プリズム３の底面３ａ側を光源部
側に向けて反射プリズム４を設置している。これにより
円錐の底面７から入射された光１０は、反射プリズム４
により反射する。
の側面に沿って単位プリズム３の底面３ａが配置される
ように、円錐の頂部６を中心として単位プリズム３を放
射状に連設して、所定の配光方向へ反射させる。単位プ
リズム３は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、底面３
ａから入射した光１０を反射し、傾斜面３ｂから入射し
た光１０を透過する。この場合、図４および図５に示す
ように、底面３ａが略二等辺三角形の三角錐形状の単位
プリズム３を円錐の頂部６と底面７とを結ぶように配置
している。また、単位プリズム３の底面３ａ側を光源部
側に向けて反射プリズム４を設置している。これにより
円錐の底面７から入射された光１０は、反射プリズム４
により反射する。
【００１９】また、図２に示すように、導光部材５の出
射部２と反射プリズム４との間に、所定ビーム角を越え
た光を反射プリズム４へ入射させる屈折プリズム１２を
介在させている。
射部２と反射プリズム４との間に、所定ビーム角を越え
た光を反射プリズム４へ入射させる屈折プリズム１２を
介在させている。
【００２０】屈折プリズム１２は、複数の断面直角二等
辺三角形単位プリズム１１を、底面１１ａが出射部２側
となるように放射状に配置したものである。この場合、
単位プリズム１１は単位プリズム３と同様の構成である
が円板状（平面状）に配置されている。また、反射プリ
ズム４と屈折プリズム１２の配置間隔Ｄは、反射プリズ
ム４の底面と屈折プリズム１２の頂部との距離で、最も
接近する箇所でＤ＝１ｍｍ〜３ｍｍ程度が望ましい。ま
た、屈折プリズム１２の中心と、反射プリズム４の頂部
６とを略一致するように配置している。単位プリズム
３，１１の材質はガラスやプラスチックといった屈折率
ｎ＝１．３〜２．５程度の透明体の材質が望ましい。
辺三角形単位プリズム１１を、底面１１ａが出射部２側
となるように放射状に配置したものである。この場合、
単位プリズム１１は単位プリズム３と同様の構成である
が円板状（平面状）に配置されている。また、反射プリ
ズム４と屈折プリズム１２の配置間隔Ｄは、反射プリズ
ム４の底面と屈折プリズム１２の頂部との距離で、最も
接近する箇所でＤ＝１ｍｍ〜３ｍｍ程度が望ましい。ま
た、屈折プリズム１２の中心と、反射プリズム４の頂部
６とを略一致するように配置している。単位プリズム
３，１１の材質はガラスやプラスチックといった屈折率
ｎ＝１．３〜２．５程度の透明体の材質が望ましい。
【００２１】図６（ａ），（ｂ）はこの発明の第１の実
施の形態における反射プリズムと屈折プリズムの位置関
係を示す説明図である。図６（ａ）に示すように、屈折
プリズム１２の単位プリズム１１の端部と反射プリズム
４の単位プリズム３の端部とが略一致するように配置す
ることが望ましい。また、図６（ｂ）では、屈折プリズ
ム１２の単位プリズム１１が、反射プリズム４の単位プ
リズム３より小さい場合である。この場合、屈折プリズ
ム１１の複数の単位プリズム１１のうち両側に配置され
る単位プリズム１１の端部と、反射プリズム４の一つの
単位プリズム３の端部とが略一致するように配置する。
施の形態における反射プリズムと屈折プリズムの位置関
係を示す説明図である。図６（ａ）に示すように、屈折
プリズム１２の単位プリズム１１の端部と反射プリズム
４の単位プリズム３の端部とが略一致するように配置す
ることが望ましい。また、図６（ｂ）では、屈折プリズ
ム１２の単位プリズム１１が、反射プリズム４の単位プ
リズム３より小さい場合である。この場合、屈折プリズ
ム１１の複数の単位プリズム１１のうち両側に配置され
る単位プリズム１１の端部と、反射プリズム４の一つの
単位プリズム３の端部とが略一致するように配置する。
【００２２】次に上記構成の光制御素子１の作用につい
て説明する。図１に示すように、所定ビーム角を越えた
光１０は、屈折プリズム１２により反射プリズム４へ入
射させる。この光１０が単位プリズム３の底面３ａから
入射して反射し、屈折プリズム１２を通って照射する。
これにより、光１０の上方向への漏れを防止できる。ま
た、所定ビーム角より小さい光１０′は屈折プリズム１
２により反射する。この際、光１０′は入射角より大き
い角度で反射することで、反射された光１０′が直接、
光源装置側に戻ることを防止できる。
て説明する。図１に示すように、所定ビーム角を越えた
光１０は、屈折プリズム１２により反射プリズム４へ入
射させる。この光１０が単位プリズム３の底面３ａから
入射して反射し、屈折プリズム１２を通って照射する。
これにより、光１０の上方向への漏れを防止できる。ま
た、所定ビーム角より小さい光１０′は屈折プリズム１
２により反射する。この際、光１０′は入射角より大き
い角度で反射することで、反射された光１０′が直接、
光源装置側に戻ることを防止できる。
【００２３】以上のようにこの実施の形態によれば、光
の上方向へ漏れや、反射された光が直接、光源装置側に
戻るロスを低減し、照射効率が向上する。また、プリズ
ムを用いることで透明性が高くなり、意匠性が向上す
る。
の上方向へ漏れや、反射された光が直接、光源装置側に
戻るロスを低減し、照射効率が向上する。また、プリズ
ムを用いることで透明性が高くなり、意匠性が向上す
る。
【００２４】この発明の第２の実施の形態を図７および
図８に基づいて説明する。図７はこの発明の第２の実施
の形態の光制御素子の屈折プリズムの概念図、図８はそ
の単位プリズムの断面図である。
図８に基づいて説明する。図７はこの発明の第２の実施
の形態の光制御素子の屈折プリズムの概念図、図８はそ
の単位プリズムの断面図である。
【００２５】図７に示すように、第１の実施の形態にお
いて屈折プリズムの構成が異なる。すなわち、この屈折
プリズム１３は、断面四角形の単位プリズム１４を円状
（ドーナツ状）に配置している。この場合、図８に示す
ように、単位プリズム１４の断面は、角ａが直角、角ｂ
が略７９°、角ｃが略５６°であり、光１０の入射角α
＝略３０°以下のとき矢印のように反射する。また、底
面１４ａに対し直角になった側面１４ｂが外側になるよ
うに、単位プリズム１４を連続的に配置する。単位プリ
ズム１４は複数からなっても、一体に形成してもよい。
いて屈折プリズムの構成が異なる。すなわち、この屈折
プリズム１３は、断面四角形の単位プリズム１４を円状
（ドーナツ状）に配置している。この場合、図８に示す
ように、単位プリズム１４の断面は、角ａが直角、角ｂ
が略７９°、角ｃが略５６°であり、光１０の入射角α
＝略３０°以下のとき矢印のように反射する。また、底
面１４ａに対し直角になった側面１４ｂが外側になるよ
うに、単位プリズム１４を連続的に配置する。単位プリ
ズム１４は複数からなっても、一体に形成してもよい。
【００２６】この実施の形態では、光の入射角が小さい
ときの出射角を大きくできるので、光源装置からの光が
直接、光源装置に戻るロスをさらに低減することができ
る。その他の構成効果は、第１の実施の形態と同様であ
る。
ときの出射角を大きくできるので、光源装置からの光が
直接、光源装置に戻るロスをさらに低減することができ
る。その他の構成効果は、第１の実施の形態と同様であ
る。
【００２７】この発明の第３の実施の形態を図９および
図１０に基づいて説明する。図９はこの発明の第３の実
施の形態の光制御素子の屈折プリズムの概念図、図１０
はその単位プリズムの断面図である。
図１０に基づいて説明する。図９はこの発明の第３の実
施の形態の光制御素子の屈折プリズムの概念図、図１０
はその単位プリズムの断面図である。
【００２８】図９に示すように、第１の実施の形態にお
いて屈折プリズムの構成が異なる。すなわち、この屈折
プリズム１５は、断面三角形の単位プリズム１６を円状
（ドーナツ状）に配置している。この場合、図１０に示
すように、単位プリズム１６の断面は、角ａが直角、角
ｂが略４５°であり、光１０の入射角α＝略３０°以下
のとき矢印のように反射する。また、底面１６ａに対し
直角になった側面１６ｂが外側になるように、単位プリ
ズム１６を連続的に配置する。単位プリズム１６は複数
からなっても、一体に形成してもよい。
いて屈折プリズムの構成が異なる。すなわち、この屈折
プリズム１５は、断面三角形の単位プリズム１６を円状
（ドーナツ状）に配置している。この場合、図１０に示
すように、単位プリズム１６の断面は、角ａが直角、角
ｂが略４５°であり、光１０の入射角α＝略３０°以下
のとき矢印のように反射する。また、底面１６ａに対し
直角になった側面１６ｂが外側になるように、単位プリ
ズム１６を連続的に配置する。単位プリズム１６は複数
からなっても、一体に形成してもよい。
【００２９】この実施の形態では、光の入射角が小さい
ときの出射角を大きくできるので、光源装置からの光が
直接、光源装置に戻るロスをさらに低減することができ
る。その他の構成効果は、第１の実施の形態と同様であ
る。
ときの出射角を大きくできるので、光源装置からの光が
直接、光源装置に戻るロスをさらに低減することができ
る。その他の構成効果は、第１の実施の形態と同様であ
る。
【００３０】この発明の第４の実施の形態を図１１およ
び図１２に基づいて説明する。図１１はこの発明の第４
の実施の形態の光制御素子の屈折プリズムの概念図、図
１２はその単位プリズムの断面図である。
び図１２に基づいて説明する。図１１はこの発明の第４
の実施の形態の光制御素子の屈折プリズムの概念図、図
１２はその単位プリズムの断面図である。
【００３１】図１１に示すように、第１の実施の形態に
おいて屈折プリズムの構成が異なる。すなわち、この屈
折プリズム１７は、同心円状に複数の単位プリズム１８
を配置し、外側の単位プリズム１８ほど高さを低くし
た。この場合、単位プリズム１８は、第２の実施の形態
と同様に断面四角形プリズムであるが、隣り合う同心円
状に連続的に配置する単位プリズム１８の大きさ（高
さ）は外側に配置するほど、小さく（低く）なるように
配置する。図１２（ａ），（ｂ）に示すように、その大
きさは内側の大きさ（高さ）Ｈ＝１に対して、その隣接
する単位プリズム１８の大きさ（高さ）ｈ＝２／３Ｈと
なるように配置するのが望ましい。また、底面１８ａに
対し直角になった側面１８ｂが外側になるように、同心
円状に配置される各単位プリズム１８を連続的に配置す
る。各単位プリズム１８は複数からなっても、一体に形
成してもよい。なお、単位プリズム１８は、第３の実施
の形態と同様に断面三角形プリズムとしてもよい。
おいて屈折プリズムの構成が異なる。すなわち、この屈
折プリズム１７は、同心円状に複数の単位プリズム１８
を配置し、外側の単位プリズム１８ほど高さを低くし
た。この場合、単位プリズム１８は、第２の実施の形態
と同様に断面四角形プリズムであるが、隣り合う同心円
状に連続的に配置する単位プリズム１８の大きさ（高
さ）は外側に配置するほど、小さく（低く）なるように
配置する。図１２（ａ），（ｂ）に示すように、その大
きさは内側の大きさ（高さ）Ｈ＝１に対して、その隣接
する単位プリズム１８の大きさ（高さ）ｈ＝２／３Ｈと
なるように配置するのが望ましい。また、底面１８ａに
対し直角になった側面１８ｂが外側になるように、同心
円状に配置される各単位プリズム１８を連続的に配置す
る。各単位プリズム１８は複数からなっても、一体に形
成してもよい。なお、単位プリズム１８は、第３の実施
の形態と同様に断面三角形プリズムとしてもよい。
【００３２】この実施の形態では、外側の単位プリズム
１８ほど高さを低くしたので、上方向の光を効率的にカ
ットすることができる。その他の構成効果は、第１の実
施の形態と同様である。
１８ほど高さを低くしたので、上方向の光を効率的にカ
ットすることができる。その他の構成効果は、第１の実
施の形態と同様である。
【００３３】この発明の第５の実施の形態を図１３に基
づいて説明する。図１３はこの発明の第５の実施の形態
の照明装置の概念図である。
づいて説明する。図１３はこの発明の第５の実施の形態
の照明装置の概念図である。
【００３４】図１３に示すように、この照明装置は、光
源部２０からの光を導光する導光部材としてライトガイ
ド２１を用いたポール灯であり、光制御素子１をライト
ガイド２１の出射部２２に配置した。光制御素子１は、
例えば第１の実施の形態と同様の構成であり、反射プリ
ズム４と屈折プリズム１２とを備えている。また、ライ
トガイド２１の出射部２２に取り付けた支持棒２３によ
り光制御素子１が支持されている。光制御素子１とライ
トガイド２１の出射部２２との距離Ｌは、ライトガイド
２１の直径Ｒと等しい。光制御素子１の幅Ｗは、直径Ｒ
の２倍である。この場合、直径Ｒ＝５０ｍｍである。
源部２０からの光を導光する導光部材としてライトガイ
ド２１を用いたポール灯であり、光制御素子１をライト
ガイド２１の出射部２２に配置した。光制御素子１は、
例えば第１の実施の形態と同様の構成であり、反射プリ
ズム４と屈折プリズム１２とを備えている。また、ライ
トガイド２１の出射部２２に取り付けた支持棒２３によ
り光制御素子１が支持されている。光制御素子１とライ
トガイド２１の出射部２２との距離Ｌは、ライトガイド
２１の直径Ｒと等しい。光制御素子１の幅Ｗは、直径Ｒ
の２倍である。この場合、直径Ｒ＝５０ｍｍである。
【００３５】この実施の形態では、第１の実施の形態と
同様に光１０が上方向に漏れたり、光制御素子１で反射
された光源部２２からの光１０が直接、光源部２２に戻
るロスを低減し、従来例の照明装置より照射効率を２９
％程度、向上することができる。なお、光制御素子１
は、第２〜４の実施の形態の構成にしてもよい。
同様に光１０が上方向に漏れたり、光制御素子１で反射
された光源部２２からの光１０が直接、光源部２２に戻
るロスを低減し、従来例の照明装置より照射効率を２９
％程度、向上することができる。なお、光制御素子１
は、第２〜４の実施の形態の構成にしてもよい。
【００３６】この発明の第６の実施の形態を図１４に基
づいて説明する。図１４はこの発明の第６の実施の形態
の照明装置の概念図である。
づいて説明する。図１４はこの発明の第６の実施の形態
の照明装置の概念図である。
【００３７】図１４に示すように、この照明装置は、光
源部２０からの光を導光する導光部材として導光パイプ
２４を用いたポール灯であり、光制御素子１を導光パイ
プ２４の出射部２５に配置した。光制御素子１は、例え
ば第１の実施の形態と同様の構成であり、反射プリズム
４と屈折プリズム１２とを備えている。また、導光パイ
プ２４の出射部２５に取り付けた支持棒２３により光制
御素子１が支持されている。光制御素子１と導光パイプ
２４の出射部２５との距離Ｌは、ライトガイド２１の直
径Ｒの１．５倍である。光制御素子１の幅Ｗは、直径Ｒ
の３倍である。この場合、直径Ｒ＝３０ｍｍである。ま
た、光制御素子１は透明グローブ２６で覆われている。
源部２０からの光を導光する導光部材として導光パイプ
２４を用いたポール灯であり、光制御素子１を導光パイ
プ２４の出射部２５に配置した。光制御素子１は、例え
ば第１の実施の形態と同様の構成であり、反射プリズム
４と屈折プリズム１２とを備えている。また、導光パイ
プ２４の出射部２５に取り付けた支持棒２３により光制
御素子１が支持されている。光制御素子１と導光パイプ
２４の出射部２５との距離Ｌは、ライトガイド２１の直
径Ｒの１．５倍である。光制御素子１の幅Ｗは、直径Ｒ
の３倍である。この場合、直径Ｒ＝３０ｍｍである。ま
た、光制御素子１は透明グローブ２６で覆われている。
【００３８】この実施の形態では、第１の実施の形態と
同様に光１０が上方向に漏れたり、光制御素子１で反射
された光源部２２からの光１０が直接、光源部２２に戻
るロスを低減し、従来例の照明装置より照射効率を２７
％程度、向上することができる。また、光制御素子１も
グローブ２６も透明にでき、従来例に比べ意匠性が飛躍
的に向上する。なお、光制御素子１は、第２〜４の実施
の形態の構成にしてもよい。
同様に光１０が上方向に漏れたり、光制御素子１で反射
された光源部２２からの光１０が直接、光源部２２に戻
るロスを低減し、従来例の照明装置より照射効率を２７
％程度、向上することができる。また、光制御素子１も
グローブ２６も透明にでき、従来例に比べ意匠性が飛躍
的に向上する。なお、光制御素子１は、第２〜４の実施
の形態の構成にしてもよい。
【００３９】図１５および図１６は第５および第６の実
施の形態の変形例である。図１５に示すように、光制御
素子１とライトガイド２１（または導光パイプ）の出射
部２２との距離Ｌとライトガイド２１の直径Ｒは、Ｒ≦
Ｌ≦３Ｒとなるように設定する。光制御素子１の幅Ｗ
は、Ｗ≧２Ｒとなるように設定する。
施の形態の変形例である。図１５に示すように、光制御
素子１とライトガイド２１（または導光パイプ）の出射
部２２との距離Ｌとライトガイド２１の直径Ｒは、Ｒ≦
Ｌ≦３Ｒとなるように設定する。光制御素子１の幅Ｗ
は、Ｗ≧２Ｒとなるように設定する。
【００４０】また、図１６に示すように、光制御素子１
の反射プリズム４の幅をＷ１、屈折プリズム１２の幅を
Ｗ２とし、Ｗ１≧Ｗ２≧２Ｒとなるように設定すること
が望ましい。
の反射プリズム４の幅をＷ１、屈折プリズム１２の幅を
Ｗ２とし、Ｗ１≧Ｗ２≧２Ｒとなるように設定すること
が望ましい。
【００４１】
【発明の効果】この発明の請求項１記載の光制御素子に
よれば、複数の断面直角二等辺三角形状単位プリズムの
底面を出射部側に向けた反射プリズムを備え、この反射
プリズムは、頂角が直角をなす円錐の側面に沿って単位
プリズムの底面が配置されるように、円錐の頂部を中心
として単位プリズムを放射状に連設して、所定の配光方
向へ反射させるので、光の上方向へ漏れや、反射された
光が直接、光源装置側に戻るロスを低減し、照射効率が
向上する。この際、所定ビーム角を越えた光が単位プリ
ズムの底面から入射して反射するため、光の上方向への
漏れを防止できる。また、反射プリズムを用いることで
透明性が高くなり、意匠性が向上する。
よれば、複数の断面直角二等辺三角形状単位プリズムの
底面を出射部側に向けた反射プリズムを備え、この反射
プリズムは、頂角が直角をなす円錐の側面に沿って単位
プリズムの底面が配置されるように、円錐の頂部を中心
として単位プリズムを放射状に連設して、所定の配光方
向へ反射させるので、光の上方向へ漏れや、反射された
光が直接、光源装置側に戻るロスを低減し、照射効率が
向上する。この際、所定ビーム角を越えた光が単位プリ
ズムの底面から入射して反射するため、光の上方向への
漏れを防止できる。また、反射プリズムを用いることで
透明性が高くなり、意匠性が向上する。
【００４２】請求項２では、光源装置の出射部と反射プ
リズムとの間に、所定ビーム角を越えた光を反射プリズ
ムへ入射させる屈折プリズムを介在させたので、所定ビ
ーム角を越えた光は反射プリズムにより反射し、屈折プ
リズムを通って照射する。また、所定ビーム角より小さ
い光は屈折プリズムにより反射する。この際、光は入射
角より大きい角度で反射することで、反射された光が直
接、光源装置側に戻ることを防止できる。
リズムとの間に、所定ビーム角を越えた光を反射プリズ
ムへ入射させる屈折プリズムを介在させたので、所定ビ
ーム角を越えた光は反射プリズムにより反射し、屈折プ
リズムを通って照射する。また、所定ビーム角より小さ
い光は屈折プリズムにより反射する。この際、光は入射
角より大きい角度で反射することで、反射された光が直
接、光源装置側に戻ることを防止できる。
【００４３】請求項３では、屈折プリズムは、複数の断
面直角二等辺三角形単位プリズムを、底面が出射部側と
なるように放射状に配置し、屈折プリズムの中心と、反
射プリズムの頂部とを略一致するように配置したので、
請求項２の配光制御を光制御素子の周囲に均等に行うこ
とができる。
面直角二等辺三角形単位プリズムを、底面が出射部側と
なるように放射状に配置し、屈折プリズムの中心と、反
射プリズムの頂部とを略一致するように配置したので、
請求項２の配光制御を光制御素子の周囲に均等に行うこ
とができる。
【００４４】請求項４では、屈折プリズムは、断面四角
形の単位プリズムを円状に配置したので、入射角が小さ
いときの出射角を大きくできるので、光源装置からの光
が直接、光源装置に戻るロスを低減することができる。
また、請求項２の配光制御を光制御素子の周囲に均等に
行うことができる。
形の単位プリズムを円状に配置したので、入射角が小さ
いときの出射角を大きくできるので、光源装置からの光
が直接、光源装置に戻るロスを低減することができる。
また、請求項２の配光制御を光制御素子の周囲に均等に
行うことができる。
【００４５】請求項５では、屈折プリズムは、断面三角
形の単位プリズムを円状に配置したので、光源装置から
の光が直接、光源装置に戻るロスを低減することができ
る。また、請求項２の配光制御を光制御素子の周囲に均
等に行うことができる。
形の単位プリズムを円状に配置したので、光源装置から
の光が直接、光源装置に戻るロスを低減することができ
る。また、請求項２の配光制御を光制御素子の周囲に均
等に行うことができる。
【００４６】請求項６では、同心円状に複数の単位プリ
ズムを配置し、外側の単位プリズムほど高さを低くした
ので、上方向の光を効率的にカットすることができる。
ズムを配置し、外側の単位プリズムほど高さを低くした
ので、上方向の光を効率的にカットすることができる。
【００４７】この発明の請求項７記載の照明装置によれ
ば、請求項１，２，３，４，５または６記載の光制御素
子を、光源部からの光を導光する導光部材の出射部前方
に配置したので、光が上方向へ漏れたり、光制御素子で
反射された光源部からの光が直接、光源部に戻るロスを
低減し、従来例の照明装置より照射効率を向上すること
ができる。
ば、請求項１，２，３，４，５または６記載の光制御素
子を、光源部からの光を導光する導光部材の出射部前方
に配置したので、光が上方向へ漏れたり、光制御素子で
反射された光源部からの光が直接、光源部に戻るロスを
低減し、従来例の照明装置より照射効率を向上すること
ができる。
【００４８】請求項８では、光制御素子と導光部材の出
射部との間隔Ｌと光制御素子の幅Ｗは、導光部の直径Ｒ
に対して、Ｒ≦Ｌ≦３Ｒ、Ｗ≧２Ｒを満たすので、光が
上方向へ漏れたり、光制御素子で反射された光源部から
の光が直接、光源部に戻ることがなくなる。
射部との間隔Ｌと光制御素子の幅Ｗは、導光部の直径Ｒ
に対して、Ｒ≦Ｌ≦３Ｒ、Ｗ≧２Ｒを満たすので、光が
上方向へ漏れたり、光制御素子で反射された光源部から
の光が直接、光源部に戻ることがなくなる。
【図１】この発明の第１の実施の形態の光制御素子の概
念図である。
念図である。
【図２】図１の光制御素子の拡大図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態における単位プリ
ズムの作用説明図である。
ズムの作用説明図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態における単位プリ
ズムの配置を示す説明図である。
ズムの配置を示す説明図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態における反射プリ
ズムの概念図である。
ズムの概念図である。
【図６】この発明の第１の実施の形態における反射プリ
ズムと屈折プリズムの位置関係を示す説明図である。
ズムと屈折プリズムの位置関係を示す説明図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態の光制御素子の屈
折プリズムの概念図である。
折プリズムの概念図である。
【図８】図７の単位プリズムの断面図である。
【図９】この発明の第３の実施の形態の光制御素子の屈
折プリズムの概念図である。
折プリズムの概念図である。
【図１０】図９の単位プリズムの断面図である。
【図１１】この発明の第４の実施の形態の光制御素子の
屈折プリズムの概念図である。
屈折プリズムの概念図である。
【図１２】図１１の単位プリズムの断面図である。
【図１３】この発明の第５の実施の形態の照明装置の概
念図である。
念図である。
【図１４】この発明の第６の実施の形態の照明装置の概
念図である。
念図である。
【図１５】この発明の第５および第６の実施の形態の変
形例の説明図である。
形例の説明図である。
【図１６】この発明の第５および第６の実施の形態の他
の変形例の説明図である。
の変形例の説明図である。
【図１７】従来例の照明装置の概念図である。
【図１８】別の従来例の照明装置の概念図である。
１ 光制御素子
２ 出射部
３ 単位プリズム
３ａ 底面
４ 反射プリズム
５ 導光部材
６ 円錐の頂部
１１ 単位プリズム
１１ａ 底面
１２ 屈折プリズム
１３，１５，１７ 屈折プリズム
１４，１６，１８ 単位プリズム
１４ａ，１６ａ，１８ａ 底面
２０ 光源部
２１ ライトガイド
２２ 出射部
２４ 導光パイプ
２５ 出射部
フロントページの続き
(72)発明者 石渡 正紀
大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工
株式会社内
(72)発明者 倉光 修
大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工
株式会社内
Ｆターム(参考） 2H038 AA51 AA54 BA01 BA03 BA07
BA42
Claims (8)
- 【請求項１】 光源装置の出射部前方に設けられて、所
定方向への配光制御を行う光制御素子であって、複数の
断面直角二等辺三角形状単位プリズムの底面を前記出射
部側に向けた反射プリズムを備え、この反射プリズム
は、頂角が直角をなす円錐の側面に沿って前記単位プリ
ズムの底面が配置されるように、前記円錐の頂部を中心
として前記単位プリズムを放射状に連設して、所定の配
光方向へ反射させることを特徴とする光制御素子。 - 【請求項２】 光源装置の出射部と反射プリズムとの間
に、所定ビーム角を越えた光を反射プリズムへ入射させ
る屈折プリズムを介在させた請求項１記載の光制御素
子。 - 【請求項３】 屈折プリズムは、複数の断面直角二等辺
三角形単位プリズムを、底面が出射部側となるように放
射状に配置し、屈折プリズムの中心と、反射プリズムの
頂部とを略一致するように配置した請求項２記載の光制
御素子。 - 【請求項４】 屈折プリズムは、断面四角形の単位プリ
ズムを円状に配置した請求項２記載の光制御素子。 - 【請求項５】 屈折プリズムは、断面三角形の単位プリ
ズムを円状に配置した請求項２記載の光制御素子。 - 【請求項６】 屈折プリズムは、同心円状に複数の単位
プリズムを配置し、外側の単位プリズムほど高さを低く
した請求項４または５記載の光制御素子。 - 【請求項７】 請求項１，２，３，４，５または６記載
の光制御素子を、光源部からの光を導光する導光部材の
出射部に配置した照明装置。 - 【請求項８】 光制御素子と導光部材の出射部との間隔
Ｌと光制御素子の幅Ｗは、導光部の直径Ｒに対して、Ｒ
≦Ｌ≦３Ｒ、Ｗ≧２Ｒを満たす請求項７記載の照明装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151800A JP2003346526A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | 光制御素子およびそれを用いた照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151800A JP2003346526A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | 光制御素子およびそれを用いた照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003346526A true JP2003346526A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29769278
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002151800A Pending JP2003346526A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | 光制御素子およびそれを用いた照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003346526A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009104868A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 演出用照明装置 |
| WO2013165722A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | GE Lighting Solutions, LLC | Reflector and lamp comprised thereof |
| US9587820B2 (en) | 2012-05-04 | 2017-03-07 | GE Lighting Solutions, LLC | Active cooling device |
| US9951938B2 (en) | 2009-10-02 | 2018-04-24 | GE Lighting Solutions, LLC | LED lamp |
| US10340424B2 (en) | 2002-08-30 | 2019-07-02 | GE Lighting Solutions, LLC | Light emitting diode component |
| CN113531487A (zh) * | 2020-04-10 | 2021-10-22 | 株式会社日本显示器 | 照明装置 |
-
2002
- 2002-05-27 JP JP2002151800A patent/JP2003346526A/ja active Pending
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