JP2014145790A - 光学部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源200から照射された光が入射され、この入射された光の配光を制御して出射する光学部材1において、光源200から照射され光学部材1内に入射された光の一部を照明方向の側に向けて反射する反射面2と、光学部材1に入射された光を照明方向に向けて出射する出射面3とを有し、出射面3は、凹部の中心が光軸X上に配置される軸上凹部4と、軸上凹部4の周囲に配置され、光軸を中心に環状に形成される環状凹部5とを有する。
【選択図】図1
Description
光学部材1は、全体として、後方に曲面を向けた鐘形状を呈し、鐘形の頂点部分を含む位置に、後方に向けて開口される開口部9を有する凹部10が形成されている。凹部10の内部の空間は、開口部9から前方に向かって凹み、後方から前方に向かって直径が小さくなる略円錐台を呈している。凹部10の底面は、凸面が後方に向く集光レンズ面11として形成されている。また、凹部10の内周側面12は光軸Xを囲むように配置されている。つまり、入射面8は、集光レンズ面11および内周側面12を有し、光源200から照射された光の一部は集光レンズ面11から光学部材1内に入射し、他の一部の光は内周側面12から光学部材1内に入射する。
反射面2は、光軸X上に曲率中心を有すると共に変曲点を有しない曲線が光軸Xを中心に回転させられた回転体の面形状を呈し、光学部材1の外側面を構成する。反射面2は、内周側面12から光学部材1内に入射した光を、出射面3に向けて全反射することができる面形状に構成されている。本実施の形態における光学部材1は中実であり、反射面2は光学部材1と空気との境界面である。したがって、内周側面12から光学部材1内に入射し、反射面2に臨界角を超えて入射した光は反射面2で全反射する。
出射面3には、軸上凹部4と、環状凹部5と、凸状傾斜面6と、凸状傾斜面7とが形成されている。
図3は、光源200から出射した光のうち、凹部10の集光レンズ面11から光学部材1内に入射し出射面3から出射する光の光路の例を示す。図4は、光源200から出射した光のうち、凹部10の集光レンズ面11から光学部材1に入射し、出射面3から看板100内に出射される照明光の照明範囲の概略を示す図である。図5は、光源200から出射した光のうち、凹部10の内周側面12から光学部材1内に入射し出射面3から出射する光の光路の例を示す。図6は、光源200から出射した光のうち、凹部10の内周側面12から光学部材1に入射し、出射面3から看板100内に出射される照明光の照明範囲の概略を示す図である。
図3に示すように、光源200から照射され、凹部10の集光レンズ面11から光学部材1内に進入した光は、全体として、出射面3の軸上凹部4および凸状傾斜面6に入射する。
図5に示すように、光源200から照射され、凹部10の内周側面12から光学部材1内に進入した光は、全体として、反射面2で全反射される。そして、反射面2で全反射された光は、全体として、環状凹部5と、その内周側の凸状傾斜面6と、環状凹部5の外周に配置される凸状傾斜面7とに入射する。
軸上凹部4および凸状傾斜部6は、集光レンズ面11から光学部材1内に進入した光の一部を、光線L1,L2のように、軸上凹部側面13で全反射させると共に凸状傾斜部6で外側に屈折させ照明領域T1に照射できるように曲率等が設定されている。出射面3に軸上凹部4を設けることで、光線L1,L2のように、軸上凹部側面13で外側に向けて全反射される光を照射し易くなる。さらに、光学部材1においては、軸上凹部側面13で外側に向けて全反射された光線L1,L2は、凸状傾斜面6でさらに外側に向けて屈折され凸状傾斜面6から出射される。
軸上凹部4は凹面であり、凹レンズの機能を有する。軸上凹部4は、集光レンズ面11から光学部材1内に進入した光のうち、光線L3,L4のように軸上凹部側面13に臨界角未満で入射した光を、収束を抑えて出射させ照明領域T2,T5に照射できるように曲率等が設定されている。
凸状傾斜面6は凸面であり、凸レンズの機能を有する。凸状傾斜面6は、集光レンズ面11から光学部材1内に進入した光のうち、光線L5,L6のように集光レンズ面11から直接凸状傾斜面6に入射した光を、発散を抑えて照明領域T3に照射することができるように曲率等が設定されている。
環状凹部5は凹面であり、凹レンズの機能を有する。環状凹部5は、内周側面12から光学部材1内に進入し反射面2で全反射された光の一部を、光線L7,L8のように発散された光として出射させ照明領域T2および照明領域T4を照明できるように曲率等が設定されている。
凸状傾斜面6は凸面であり、凸レンズの機能を有する。凸状傾斜面6は、内周側面12から光学部材1内に進入し反射面2で全反射された光の一部を、光線L9,L10のように発散を抑えた状態で出射させ照明領域T5を照明することができるように曲率等が設定されている。
凸状傾斜面7は凸面であり、凸レンズの機能を有する。凸状傾斜面7は、内周側面12から光学部材1内に進入し反射面2で全反射された光の一部を光線L11,L12のように、一旦空間103内で収束させた後、発散状態とさせて照明領域T2および照明領域T5を照明することができるように曲率等が設定されている。
本実施の形態に係る光学部材1は、光源200から照射された光が入射され、この入射された光の配光を制御して出射するものであり、光源200から照射され光学部材1内に入射された光の一部を照明方向(前方)の側に向けて反射する反射面2と、光学部材1に入射された光を照明方向の側に向けて出射する出射面3とを有する。出射面3は、凹部の中心が光軸X上に配置される軸上凹部4と、軸上凹部4の周囲に配置され、光軸Xを中心に環状に形成される環状凹部5とを有する。
1 ・・・ 光学部材
2 ・・・ 反射面
3 ・・・ 出射面
4 ・・・ 軸上凹部
4A,5A,5B ・・・ 周縁部
5 ・・・ 環状凹部(環状曲面)
6 ・・・ 凸状傾斜面(傾斜面)
30 ・・・ 壁部
40 ・・・ 環状凸部(環状曲面)
40A,40B ・・・ 周縁部
200 ・・・ 光源
Claims (8)
- 光源から照射された光が入射され、この入射された光の配光を制御して出射する光学部材において、
前記光源から照射され前記光学部材内に入射された光の一部を照明方向の側に向けて反射する反射面と、
前記光学部材に入射された光を前記照明方向に向けて出射する出射面と、
を有し、
前記出射面には、
凹部の中心が光軸上に配置される軸上凹部と、
前記軸上凹部の周囲に配置され、前記光軸から離れるに従って前記光の入射側に向かう傾斜面と、
が形成されていることを特徴とする光学部材。 - 請求項1に記載の光学部材において、
前記軸上凹部の周囲に前記光軸を中心とする環状に、前記傾斜面よりも大きな曲率の曲面である環状曲面が形成されていることを特徴とする光学部材。 - 請求項1または2に記載の光学部材において、
前記軸上凹部および前記環状曲面の少なくとも1つの周縁部は、曲面に形成されていることを特徴とする光学部材。 - 請求項2または3に記載の光学部材において、
前記環状曲面は凹状の曲面であることを特徴とする光学部材。 - 請求項2または3に記載の光学部材において、
前記環状曲面は凸状の曲面であることを特徴とする光学部材。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の光学部材は、中実な構成であることを特徴とする光学部材。
- 請求項2に記載の光学部材において、
前記環状曲面の外側の前記傾斜面に粗面化処理が施されていることを特徴とする光学部材。 - 請求項1から7に記載の光学部材において、
前記光学部材は、前記光学部材の周囲に壁部を有することを特徴とする光学部材。
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