JP2018185935A - Light source device and luminaire - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device which improves utilization efficiency of light without increasing the size of a lens, and a luminaire using the light source device.SOLUTION: A light source device includes: a light source for emitting light; and a lens which is provided on an emission side of the light source, in which an incident surface where the light emitted from the light source enters and an emission surface from which the light which has entered from the incident surface emits are formed, and which changes the travelling direction of light. The lens includes: a refraction control part formed protrusively on the emission surface and for refracting the light emitted from the light source in an optical axis direction of the light source; and a reflection control part formed protrusively on the incident surface, and for reflecting the light emitted from the light source in the direction along the optical axis. A distance from a refraction end part of the refraction control part to the optical axis is longer than a distance from a reflection end part of the reflection control part to the optical axis.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、光の進行方向を変えるレンズを備える光源装置及び光源装置を用いた照明装置に関する。   The present invention relates to a light source device including a lens that changes a traveling direction of light and an illumination device using the light source device.

従来、光源として例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）といった発光素子を用いた光源装置が知られている。光源装置は、例えばレンズ等の光学部品を用いて、光源から出射された光を所定の方向に放射して配光を制御する。特許文献１には、保持部と屈折制御部と反射制御部とを有する光学レンズを備えたＬＥＤ照明装置が開示されている。特許文献１において、保持部は、ベースに保持される部材である。屈折制御部は、基準点からの光に対して光軸を基準とした所定角度の範囲内の光成分を屈折によって配光制御する。反射制御部は、基準点からの光のうち所定角度の範囲外の光成分を光学レンズ内部に導き、反射面における全反射によって配光制御する。特許文献１では、反射制御部が屈折制御部の外周に設けられている。特許文献２には、フランジ部と出射面と外周面とを有する光束制御部材を備えた発光装置が開示されている。特許文献２において、フランジ部は、ホルダに保持される部材である。出射面は、基準点からの光に対して光軸を基準とした所定角度の範囲内の光成分を屈折によって配光制御する。外周面は、光軸方向に延びて形成されており、基準点からの光のうち所定角度の範囲外の光成分を光学レンズ内部に導き、全反射によって配光制御する。   Conventionally, a light source device using a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) as a light source is known. The light source device uses, for example, an optical component such as a lens to radiate light emitted from the light source in a predetermined direction to control light distribution. Patent Document 1 discloses an LED illumination device including an optical lens having a holding unit, a refraction control unit, and a reflection control unit. In Patent Document 1, the holding portion is a member held on the base. The refraction control unit controls light distribution by refraction of a light component within a predetermined angle range with respect to the light from the reference point with respect to the optical axis. The reflection control unit guides a light component outside the range of a predetermined angle from the light from the reference point to the inside of the optical lens, and performs light distribution control by total reflection on the reflection surface. In Patent Document 1, the reflection control unit is provided on the outer periphery of the refraction control unit. Patent Document 2 discloses a light emitting device including a light flux controlling member having a flange portion, an exit surface, and an outer peripheral surface. In patent document 2, a flange part is a member hold | maintained at a holder. The exit surface controls light distribution by refraction of light components within a predetermined angle range with respect to the light from the reference point with respect to the optical axis. The outer peripheral surface is formed extending in the optical axis direction, guides light components outside the range of a predetermined angle out of the light from the reference point into the optical lens, and controls light distribution by total reflection.

特開２０１０−２７２４６３号公報JP 2010-272463 A 特開２０１２−１５０２７４号公報JP 2012-150274 A

しかしながら、特許文献１に開示されたＬＥＤ照明装置において、反射制御部に入射した光が反射面に入射することなく保持部に入射してしまう光が存在する。保持部に入射した光は、配光制御されないため、所定の方向に放射されない。このため、ＬＥＤ照明装置全体として、光の利用効率が低下する。また、特許文献２に開示された発光装置は、光源から出射された光をできるだけ外周面で反射させて光の利用効率を上げるために、外周面の光軸方向の大きさを大きくしている。このため、レンズの厚さが厚くなり、レンズが大型化する。   However, in the LED lighting device disclosed in Patent Document 1, there is light that enters the holding unit without entering the reflection control unit. The light incident on the holding unit is not radiated in a predetermined direction because light distribution is not controlled. For this reason, the utilization efficiency of light falls as a whole LED lighting apparatus. Further, the light emitting device disclosed in Patent Document 2 increases the size of the outer peripheral surface in the optical axis direction in order to reflect the light emitted from the light source as much as possible on the outer peripheral surface and increase the light utilization efficiency. . For this reason, the thickness of a lens becomes thick and a lens enlarges.

本発明は、上記のような課題を背景としてなされたもので、レンズを大型化することなく光の利用効率を向上させる光源装置及び光源装置を用いた照明装置を提供するものである。   The present invention has been made against the background of the above problems, and provides a light source device that improves the light use efficiency without increasing the size of the lens and a lighting device using the light source device.

本発明に係る光源装置は、光を出射する光源と、光源の出射側に設けられ、光源から出射された光が入射する入射面と、入射面から入射した光が出射する出射面とが形成され、光の進行方向を変えるレンズと、を備え、レンズは、出射面に突出して形成され、光源から出射された光を光源の光軸方向に屈折させる屈折制御部と、入射面に突出して形成され、光源から出射された光を光軸に沿った方向に反射させる反射制御部と、を有し、屈折制御部の屈折端部から光軸までの距離が、反射制御部の反射端部から光軸までの距離より長い。   The light source device according to the present invention includes a light source that emits light, an incident surface that is provided on an emission side of the light source and receives light emitted from the light source, and an emission surface that emits light incident from the incident surface. A lens that changes the traveling direction of the light, and the lens is formed to project from the light exit surface, and refracts the light emitted from the light source in the optical axis direction of the light source, and projects from the light entrance surface. A reflection control unit configured to reflect the light emitted from the light source in a direction along the optical axis, and the distance from the refraction end of the refraction control unit to the optical axis is the reflection end of the reflection control unit Longer than the distance from the optical axis.

本発明によれば、屈折制御部における光軸から離れる側の屈折端部から光軸までの距離が、反射制御部における光軸から離れる側の反射端部から光軸までの距離より長い。このため、反射制御部に入射した光は、屈折制御部に確実に到達する。従って、反射制御部を大きくせずに、配光制御が行われる光を増加させることができる。このように、レンズを大型化することなく、光の利用効率を向上させることができる。   According to the present invention, the distance from the refraction end on the side away from the optical axis in the refraction control unit to the optical axis is longer than the distance from the reflection end on the side away from the optical axis in the reflection control unit to the optical axis. For this reason, the light incident on the reflection control unit reliably reaches the refraction control unit. Therefore, it is possible to increase the light for which light distribution control is performed without increasing the reflection control unit. In this way, the light utilization efficiency can be improved without increasing the size of the lens.

実施の形態１に係る光源装置１を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing a light source device 1 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る光源装置１を示す上面図である。1 is a top view showing a light source device 1 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る光源装置１を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a light source device 1 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る光源装置１の配光分布を示すグラフである。3 is a graph showing a light distribution of the light source device 1 according to Embodiment 1. 実施の形態２に係る光源装置１００を示す断面図である。5 is a cross-sectional view showing a light source device 100 according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態３に係る光源装置２００を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing a light source device 200 according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態４に係る光源装置３００を示す分解斜視図である。10 is an exploded perspective view showing a light source device 300 according to Embodiment 4. FIG. 実施の形態４に係る光源装置３００を示す上面図である。6 is a top view showing a light source device 300 according to Embodiment 4. FIG. 実施の形態４に係る光源装置３００を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing a light source device 300 according to Embodiment 4. FIG. 実施の形態５に係る照明装置４００を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the illuminating device 400 which concerns on Embodiment 5. FIG. 変形例におけるレンズ５２０を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lens 520 in a modification.

実施の形態１．
以下、本発明に係る光源装置及び照明装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施の形態１に係る光源装置１を示す分解斜視図、図２は、実施の形態１に係る光源装置１を示す上面図である。この図１及び図２に基づいて、光源装置１について説明する。図１に示すように、光源装置１は、筐体１６と、光源１０と、基板１１と、光源ホルダ１５と、コネクタ１３と、ワイヤ１２と、レンズ２０とを備えている。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of a light source device and a lighting device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the light source device 1 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a top view showing the light source device 1 according to the first embodiment. The light source device 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the light source device 1 includes a housing 16, a light source 10, a substrate 11, a light source holder 15, a connector 13, a wire 12, and a lens 20.

図３は、実施の形態１に係る光源装置１を示す断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図である。図３に示すように、筐体１６は、有底円筒状の部材であり、内部に、光源１０、基板１１、光源ホルダ１５、レンズ２０、コネクタ１３及びワイヤ１２が収容される。光源１０は、光を出射するものであり、例えば白色光を照射するものであって、ＬＥＤチップ上に蛍光体が塗布された構造を備える。光源１０は、例えば４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ程度の青色光を発光するＬＥＤチップ上に、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体が設けられたものである。光源１０は、これにより、合成光として白色光を発光する発光素子である。なお、光源１０は、ＬＥＤに限らず、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等でもよいし、１つの発光面の面積が大きい発光素子でもよい。   3 is a cross-sectional view showing light source device 1 according to Embodiment 1, and is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. As shown in FIG. 3, the casing 16 is a bottomed cylindrical member, and the light source 10, the substrate 11, the light source holder 15, the lens 20, the connector 13, and the wire 12 are accommodated therein. The light source 10 emits light, for example, emits white light, and has a structure in which a phosphor is coated on an LED chip. The light source 10 is provided with a phosphor that converts the wavelength of blue light into yellow light on an LED chip that emits blue light of, for example, about 440 nm to 480 nm. Thus, the light source 10 is a light emitting element that emits white light as combined light. The light source 10 is not limited to an LED but may be an LD (Laser Diode) or the like, or a light emitting element having a large area of one light emitting surface.

基板１１は、例えば正方形で板状のセラミックス基板であり、筐体１６の底面に取り付けられている。また、基板１１上には光源１０が実装されている。基板１１には、電力供給用の回路パターンが形成されており、光源１０のほかに、ダイオード等の素子（図示せず）も、適宜実装されている。なお、基板１１は、鉄又はアルミニウム等の金属を用いた金属基板としてもよいし、ガラスエポキシ又は紙フェノール材等を用いた基板１１としてもよい。ガラスエポキシ又は紙フェノール材等を用いた基板１１は、金属基板と比べて安価である。光源ホルダ１５は、円筒状の部材であり、内部に光源１０が収納されている。   The substrate 11 is a square and plate-like ceramic substrate, for example, and is attached to the bottom surface of the housing 16. A light source 10 is mounted on the substrate 11. A circuit pattern for supplying power is formed on the substrate 11, and in addition to the light source 10, an element (not shown) such as a diode is appropriately mounted. The substrate 11 may be a metal substrate using a metal such as iron or aluminum, or may be a substrate 11 using glass epoxy or paper phenol material. The substrate 11 using glass epoxy or paper phenol material is less expensive than a metal substrate. The light source holder 15 is a cylindrical member, and the light source 10 is accommodated therein.

光源ホルダ１５は、基板１１上に取り付けられており、これにより、光源１０は筐体１６に保持される。光源ホルダ１５の内壁の一端側は、外側に向けて拡径されたテーパ―状をなしており、光源１０から出射された光をレンズ２０側に導くアパーチャ１５ａとなっている。コネクタ１３は、基板１１上の素子を駆動する電力を供給する電源４１０（図示せず）が接続された部材である。ワイヤ１２は、コネクタ１３と基板１１とを接続する部材である。このように、基板１１には、ワイヤ１２及びコネクタ１３を介して、電源４１０から電力が供給されている。   The light source holder 15 is mounted on the substrate 11, whereby the light source 10 is held by the housing 16. One end side of the inner wall of the light source holder 15 has a tapered shape whose diameter is increased outward, and serves as an aperture 15a that guides light emitted from the light source 10 to the lens 20 side. The connector 13 is a member to which a power source 410 (not shown) that supplies power for driving elements on the substrate 11 is connected. The wire 12 is a member that connects the connector 13 and the substrate 11. As described above, power is supplied to the substrate 11 from the power source 410 via the wire 12 and the connector 13.

レンズ２０は、例えば円板状の部材であり、光源１０の正面、即ち出射側に設けられ、光源１０から出射された光の進行方向を変える。レンズ２０には、入射面２４ａと出射面２４ｂとが形成されている。入射面２４ａは、光源１０から出射された光が入射する面である。出射面２４ｂは、入射面２４ａから入射した光が出射する面である。レンズ２０は、例えばアクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂等の透光性を有する材料から構成されており、例えば射出成形法によって製造される。なお、レンズ２０は、例えば回転対称の形状をなしている。レンズ２０は、保持部２４と、屈折制御部２１と、反射制御部２２とを有している。   The lens 20 is a disk-shaped member, for example, and is provided in front of the light source 10, that is, on the emission side, and changes the traveling direction of light emitted from the light source 10. The lens 20 has an entrance surface 24a and an exit surface 24b. The incident surface 24a is a surface on which light emitted from the light source 10 is incident. The exit surface 24b is a surface from which light incident from the entrance surface 24a exits. The lens 20 is made of a translucent material such as an acrylic resin or a polycarbonate resin, and is manufactured by, for example, an injection molding method. The lens 20 has, for example, a rotationally symmetric shape. The lens 20 includes a holding unit 24, a refraction control unit 21, and a reflection control unit 22.

保持部２４は、例えば平板状の部材であり、厚さが略均一である。保持部２４は、屈折制御部２１の外側に設けられており、両端部が筐体１６の端部に固定されている。これにより、レンズ２０が筐体１６に保持される。レンズ２０は、保持部２４と筐体１６とが固定されることによって位置決めされており、光軸１４とレンズ２０の回転軸とは一致又は略一致している。また、入射面２４ａの中央部には、入光面２５が形成されており、入光面２５は、光源１０から出射された光が入射する略平坦の面である。入光面２５は、光源１０から出射された光を光軸１４に沿った方向に屈折させる。   The holding portion 24 is a flat plate member, for example, and has a substantially uniform thickness. The holding unit 24 is provided outside the refraction control unit 21, and both ends are fixed to the end of the housing 16. Thereby, the lens 20 is held by the housing 16. The lens 20 is positioned by fixing the holding unit 24 and the housing 16, and the optical axis 14 and the rotation axis of the lens 20 are coincident or substantially coincident with each other. A light incident surface 25 is formed at the center of the incident surface 24a, and the light incident surface 25 is a substantially flat surface on which light emitted from the light source 10 is incident. The light incident surface 25 refracts the light emitted from the light source 10 in the direction along the optical axis 14.

屈折制御部２１は、出射面２４ｂに形成され、光源１０から出射された光を光軸１４に沿った方向に屈折させる屈折面２１ａを有する部材である。屈折制御部２１は、光源１０から離れる方向に突出した凸状をなしている。また、屈折制御部２１は、光源１０の光軸１４から離れるほど厚みが薄くなっており、即ち屈折面２１ａは曲面形状をなしている。   The refraction control unit 21 is a member that is formed on the emission surface 24 b and has a refraction surface 21 a that refracts the light emitted from the light source 10 in the direction along the optical axis 14. The refraction control unit 21 has a convex shape protruding in a direction away from the light source 10. In addition, the refraction control unit 21 becomes thinner as it moves away from the optical axis 14 of the light source 10, that is, the refraction surface 21a has a curved surface shape.

反射制御部２２は、入射面２４ａに形成され、光源１０から出射された光を光軸１４に沿った方向に屈折させる部材である。反射制御部２２は、光源１０に近づく方向に突出した凸状をなしている。反射制御部２２は、第１の面２２ａと、中間面２２ｂと、第２の面１２２ｃとを有している。第１の面２２ａは、入光面２５の端部に接続され、略垂直又は入光面２５から離れるほど光軸１４から離れる方向に若干傾いて光源１０側に延びる面である。第１の面２２ａは、光源１０から出射された光を光軸１４から離れる方向に屈折させる。   The reflection control unit 22 is a member that is formed on the incident surface 24 a and refracts the light emitted from the light source 10 in the direction along the optical axis 14. The reflection control unit 22 has a convex shape protruding in a direction approaching the light source 10. The reflection control unit 22 has a first surface 22a, an intermediate surface 22b, and a second surface 122c. The first surface 22 a is connected to the end of the light incident surface 25, and is a surface that extends to the light source 10 side by being slightly vertical in the direction away from the optical axis 14 as the distance from the light incident surface 25 increases. The first surface 22 a refracts the light emitted from the light source 10 in a direction away from the optical axis 14.

中間面２２ｂは、第１の面２２ａの外側の端部に接続され、光軸１４に対し略垂直、即ち光軸１４から離れる方向に略水平に延びる面である。第２の面２２ｃは、中間面２２ｂの外側の端部に接続され、中間面２２ｂから離れるほど光軸１４から離れる方向に傾いて屈折制御部２１側に延びる面である。第２の面２２ｃは、第１の面２２ａで屈折した光を屈折制御部２１側に反射させる。   The intermediate surface 22b is a surface that is connected to the outer end of the first surface 22a and extends substantially perpendicular to the optical axis 14, that is, substantially horizontally in a direction away from the optical axis 14. The second surface 22c is a surface that is connected to the outer end portion of the intermediate surface 22b, and is inclined in a direction away from the optical axis 14 and extends toward the refraction control unit 21 as the distance from the intermediate surface 22b increases. The second surface 22c reflects the light refracted by the first surface 22a to the refraction control unit 21 side.

ここで、屈折制御部２１と反射制御部２２との径方向の長さについて説明する。屈折制御部２１における光軸１４から離れる側の屈折端部Ｒから光軸１４までの距離Ｌｒは、反射屈折部における光軸１４から離れる側の反射端部Ｑから光軸１４までの距離Ｌｑより長い。即ち、屈折制御部２１の径は、反射制御部２２の径より長い。次に、光源１０の中心Ｐと、反射端部Ｑと、屈折端部Ｒとの位置関係について説明する。屈折端部Ｒは、中心Ｐと反射端部Ｑとを結ぶ延長線Ｔよりも光軸１４から離れる位置に設けられている。   Here, the radial lengths of the refraction control unit 21 and the reflection control unit 22 will be described. The distance Lr from the refraction end R on the side away from the optical axis 14 to the optical axis 14 in the refraction control unit 21 is greater than the distance Lq from the reflection end Q on the side away from the optical axis 14 in the catadioptric unit to the optical axis 14. long. That is, the diameter of the refraction control unit 21 is longer than the diameter of the reflection control unit 22. Next, the positional relationship between the center P of the light source 10, the reflection end Q, and the refraction end R will be described. The refraction end R is provided at a position farther from the optical axis 14 than the extension line T connecting the center P and the reflection end Q.

次に、図３を用いて、本実施の形態１に係る光源装置１の光の経路について説明する。図３では、光の経路として、光源１０の中心から出射された光Ｓ１及びＬ１の経路と、光源１０の端部から出射された光Ｍ１の経路とを例示する。   Next, the light path of the light source device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the paths of light S1 and L1 emitted from the center of the light source 10 and the path of light M1 emitted from the end of the light source 10 are illustrated as light paths.

先ず、光軸１４からの角度が大きい光Ｓ１の経路について説明する。図３に示すように、光Ｓ１は、反射制御部２２の第１の面２２ａからレンズ２０内に入射する。第１の面２２ａに入射した光Ｓ１は、光軸１４から離れる方向に屈折され、レンズ２０内に入射する。レンズ２０内に入射した光Ｓ１は、反射制御部２２の第２の面１２２ｃに到達し、全反射したのちに、屈折制御部２１に到達する。屈折制御部２１に到達した光Ｓ１は、屈折面２１ａにおいて屈折され、光軸１４に沿った方向に向けて角度を変えてレンズ２０から出射される。   First, the path of the light S1 having a large angle from the optical axis 14 will be described. As shown in FIG. 3, the light S <b> 1 enters the lens 20 from the first surface 22 a of the reflection control unit 22. The light S1 incident on the first surface 22a is refracted in a direction away from the optical axis 14 and enters the lens 20. The light S1 incident on the lens 20 reaches the second surface 122c of the reflection control unit 22 and is totally reflected, and then reaches the refraction control unit 21. The light S1 that has reached the refraction control unit 21 is refracted by the refraction surface 21a, and is emitted from the lens 20 at a different angle toward the direction along the optical axis 14.

次に、光軸１４からの角度が小さい光Ｌ１の経路について説明する。光Ｌ１は、入光面２５からレンズ２０内に入射する。入光面２５に入射した光Ｌ１は、光軸１４に沿った方向に屈折され、レンズ２０内に入射する。レンズ２０内に入射した光Ｌ１は、屈折制御部２１に到達する。屈折制御部２１に到達した光Ｌ１は、屈折面２１ａにおいて屈折され、光軸１４に沿った方向に向けて角度を変えてレンズ２０から出射される。   Next, the path of the light L1 having a small angle from the optical axis 14 will be described. The light L1 enters the lens 20 from the light incident surface 25. The light L1 incident on the light incident surface 25 is refracted in the direction along the optical axis 14 and enters the lens 20. The light L1 that has entered the lens 20 reaches the refraction control unit 21. The light L1 that has reached the refraction control unit 21 is refracted on the refraction surface 21a, and is emitted from the lens 20 at a different angle toward the direction along the optical axis 14.

そして、光源１０の端部から出射された光Ｍ１の経路について説明する。光Ｍ１は、反射制御部２２の第１の面２２ａからレンズ２０内に入射する。第１の面２２ａに入射した光Ｍ１は、光軸１４から離れる方向に屈折され、レンズ２０内に入射する。レンズ２０内に入射した光Ｍ１は、反射制御部２２の第２の面１２２ｃに当たることなく、屈折制御部２１に到達する。屈折制御部２１に到達した光Ｍ１は、屈折面２１ａにおいて屈折され、光軸１４に沿った方向に向けて角度を変えてレンズ２０から出射される。   The path of the light M1 emitted from the end of the light source 10 will be described. The light M1 enters the lens 20 from the first surface 22a of the reflection control unit 22. The light M1 incident on the first surface 22a is refracted in a direction away from the optical axis 14 and enters the lens 20. The light M1 that has entered the lens 20 reaches the refraction control unit 21 without hitting the second surface 122c of the reflection control unit 22. The light M1 that has reached the refraction control unit 21 is refracted by the refraction surface 21a, and is emitted from the lens 20 at a different angle toward the direction along the optical axis 14.

図４は、実施の形態１に係る光源装置１の配光分布を示すグラフである。次に、光源装置１によって得られた配光分布について説明する。図４では、本実施の形態１の光源装置１の配光分布を実線で示し、比較例として本実施の形態１のレンズ２０を用いない光源装置１の配光分布を破線で示す。図４において、横軸は、光軸１４からの傾き角度を示し、光軸１４方向を０度とする。縦軸は、比較例における光源装置１の角度０度の光度を１００とした場合の相対光度を示す。図４に示すように、比較例における光源装置１の配光分布は、ほぼ完全拡散の状態である。これに対し、本実施の形態１に係る光源装置１の配光分布は、角度０度付近の光度が増加し、角度０度付近に集光している。   FIG. 4 is a graph showing a light distribution of the light source device 1 according to the first embodiment. Next, the light distribution obtained by the light source device 1 will be described. In FIG. 4, the light distribution of the light source device 1 of the first embodiment is indicated by a solid line, and the light distribution of the light source device 1 that does not use the lens 20 of the first embodiment is indicated by a broken line as a comparative example. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the tilt angle from the optical axis 14, and the direction of the optical axis 14 is 0 degree. The vertical axis represents the relative luminous intensity when the luminous intensity at an angle of 0 degrees of the light source device 1 in the comparative example is 100. As shown in FIG. 4, the light distribution of the light source device 1 in the comparative example is almost completely diffused. On the other hand, in the light distribution of the light source device 1 according to the first embodiment, the luminous intensity near the angle 0 degree increases and the light is condensed near the angle 0 degree.

本実施の形態１によれば、屈折制御部２１における光軸１４から離れる側の屈折端部Ｒから光軸１４までの距離が、反射制御部２２における光軸１４から離れる側の反射端部Ｑから光軸１４までの距離より長い。このため、反射制御部２２に入射した光は、屈折制御部２１に確実に到達する。従来の光源装置では、反射制御部に入射した光が反射面に入射せずに保持部に入射してしまう光が存在する。保持部に入射した光は、配光制御されないため、所定の方向に放射されず、光の利用効率が低下する。また、従来の光源装置では、光源から出射された光をできるだけ外周面で反射させて光の利用効率を上げるために、外周面を大きくしている。このため、レンズの厚さが厚くなり、レンズが大型化する。   According to the first embodiment, the distance from the refraction end R on the side away from the optical axis 14 to the optical axis 14 in the refraction control unit 21 is the reflection end Q on the side away from the optical axis 14 in the reflection control unit 22. Longer than the distance from the optical axis 14 to the optical axis 14. For this reason, the light incident on the reflection control unit 22 reliably reaches the refraction control unit 21. In the conventional light source device, there is light that enters the holding unit without entering the reflection control unit. Since the light incident on the holding unit is not subjected to light distribution control, it is not emitted in a predetermined direction, and the light use efficiency is reduced. Further, in the conventional light source device, the outer peripheral surface is enlarged in order to reflect the light emitted from the light source as much as possible on the outer peripheral surface and increase the light utilization efficiency. For this reason, the thickness of a lens becomes thick and a lens enlarges.

これに対し、本実施の形態１は、反射制御部２２に入射した光は、屈折制御部２１に確実に到達する。屈折端部Ｒから光軸１４までの距離Ｌｒが、反射端部Ｑから光軸１４までの距離Ｌｑより長いため、反射制御部２２に入射した光は、第２の面１２２ｃに当たらなくても、屈折制御部２１に確実に到達する。このように、第２の面１２２ｃで捉えきれなかった光も、屈折制御部２１で配光制御することができる。従って、反射制御部２２を大きくせずに、配光制御が行われる光を増加させることができる。このように、レンズ２０を大型化することなく、光の利用効率を向上させることができる。   On the other hand, in the first embodiment, the light incident on the reflection control unit 22 reliably reaches the refraction control unit 21. Since the distance Lr from the refraction end R to the optical axis 14 is longer than the distance Lq from the reflection end Q to the optical axis 14, the light incident on the reflection control unit 22 does not have to hit the second surface 122c. The refraction control unit 21 is reliably reached. In this way, the light distribution that is not captured by the second surface 122 c can also be controlled by the refraction control unit 21. Therefore, it is possible to increase the light for which light distribution control is performed without increasing the reflection control unit 22. Thus, the light utilization efficiency can be improved without increasing the size of the lens 20.

また、屈折端部Ｒは、光源１０の中心Ｐと反射端部Ｑとを結ぶ延長線Ｔよりも光軸１４から離れる位置に設けられている。このため、反射制御部２２に入射後に第２の面１２２ｃに当たらないすれすれの位置である反射端部Ｑを通過する光も、屈折制御部２１の屈折面２１ａに到達する。従って、反射制御部２２を大きくせずに、配光制御が行われる光を増加させることができる。これにより、光制御性が高い光源装置１を得ることができる。   The refraction end R is provided at a position farther from the optical axis 14 than the extension line T connecting the center P of the light source 10 and the reflection end Q. For this reason, light that passes through the reflection end Q, which is a grazing position that does not hit the second surface 122 c after entering the reflection control unit 22, also reaches the refraction surface 21 a of the refraction control unit 21. Therefore, it is possible to increase the light for which light distribution control is performed without increasing the reflection control unit 22. Thereby, the light source device 1 with high light controllability can be obtained.

更に、レンズ２０は、回転対称の形状をなしている。このため、光源１０から出射された光を、周方向において均一に被照射面に照射させることができる。なお、光源１０の配置、レンズ２０の外形及び光源装置１の形状は、楕円形又は多角形等でもよい。   Furthermore, the lens 20 has a rotationally symmetric shape. For this reason, it is possible to uniformly irradiate the irradiated surface with the light emitted from the light source 10 in the circumferential direction. The arrangement of the light source 10, the outer shape of the lens 20, and the shape of the light source device 1 may be elliptical or polygonal.

実施の形態２．
図５は、実施の形態２に係る光源装置１００を示す断面図である。本実施の形態２は、レンズ１２０が凹部１２３を有している点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、実施の形態１と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing light source device 100 according to the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that the lens 120 has a recess 123. In the second embodiment, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences from the first embodiment will be mainly described.

図５に示すように、レンズ１２０において、凹部１２３は、反射制御部１２２の外周に形成されている。凹部１２３は、反射制御部１２２の第２の面１２２ｃと、第３の面１２３ａと、第４の面１２３ｂとを有している。第２の面１２２ｃは、実施の形態１と異なり、入射面２４ａよりも出射面２４ｂ側に向かって延びている。第３の面１２３ａは、第２の面１２２ｃの端部に接続され、光軸１４に対し略垂直、即ち光軸１４から離れる方向に略水平に延びる面である。第４の面１２３ｂは、第３の面１２３ａの端部に接続され、第３の面１２３ａから光軸１４に対し略平行に延びる面である。   As shown in FIG. 5, in the lens 120, the recess 123 is formed on the outer periphery of the reflection control unit 122. The recess 123 has a second surface 122c, a third surface 123a, and a fourth surface 123b of the reflection control unit 122. Unlike the first embodiment, the second surface 122c extends from the incident surface 24a toward the emission surface 24b. The third surface 123a is connected to the end portion of the second surface 122c and extends substantially perpendicular to the optical axis 14, that is, substantially horizontally in a direction away from the optical axis 14. The fourth surface 123b is a surface that is connected to the end of the third surface 123a and extends substantially parallel to the optical axis 14 from the third surface 123a.

次に、図５を用いて、本実施の形態２に係る光源装置１００の光の経路について説明する。図５では、光の経路として、光源１０の中心から出射された光Ｓ１及びＬ１の経路と、光源１０の端部から出射された光Ｍ２の経路とを例示する。なお、光Ｓ１及び光Ｌ１の経路は、実施の形態１の光Ｓ１及び光Ｌ１の経路と同様であるため、説明を省略する。   Next, the light path of the light source device 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the paths of light S1 and L1 emitted from the center of the light source 10 and the path of light M2 emitted from the end of the light source 10 are illustrated as light paths. Note that the paths of the light S1 and the light L1 are the same as the paths of the light S1 and the light L1 in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

光源１０の端部から出射された光Ｍ２の経路について説明する。光Ｍ２は、反射制御部１２２の第１の面１２２ａからレンズ１２０内に入射する。第１の面１２２ａに入射した光Ｍ２は、光軸１４から離れる方向に屈折され、レンズ１２０内に入射する。レンズ１２０内に入射した光Ｍ２は、凹部１２３側に延長された反射制御部１２２の第２の面１２２ｃに到達し、全反射したのちに、屈折制御部１２１に到達する。屈折制御部１２１に到達した光Ｓ１は、屈折面１２１ａにおいて屈折され、光軸１４に沿った方向に向けて角度を変えてレンズ１２０から出射される。   The path of the light M2 emitted from the end of the light source 10 will be described. The light M2 enters the lens 120 from the first surface 122a of the reflection control unit 122. The light M2 incident on the first surface 122a is refracted in a direction away from the optical axis 14 and enters the lens 120. The light M2 that has entered the lens 120 reaches the second surface 122c of the reflection control unit 122 extended to the concave portion 123 side, is totally reflected, and then reaches the refraction control unit 121. The light S1 that has reached the refraction control unit 121 is refracted by the refraction surface 121a, and is emitted from the lens 120 while changing the angle toward the direction along the optical axis.

本実施の形態２によれば、レンズ１２０が凹部１２３を有しているため、反射制御部１２２の第２の面１２２ｃの面積を広げることができる。このため、反射制御部１２２で制御される光の量が増加する。このように、配光制御される光の量を維持しつつ、屈折制御部１２１の径を小さくすることができる。これにより、光を所定の方向に出射する上での光制御性が高いレンズ１２０を小型化することができる。また、屈折制御部１２１の径は、凹部１２３の径よりも大きい。このため、凹部１２３が形成される上で、屈折制御部１２１と凹部１２３の第４の面１２３ｂとの厚さが大きい。従って、射出成形時に、屈折制御部１２１と第４の面１２３ｂとの間に、樹脂が流動し易い。よって、レンズ１２０の製造が容易になる。   According to the second embodiment, since the lens 120 has the concave portion 123, the area of the second surface 122c of the reflection control unit 122 can be increased. For this reason, the amount of light controlled by the reflection control unit 122 increases. In this manner, the diameter of the refraction control unit 121 can be reduced while maintaining the amount of light subjected to light distribution control. Thereby, the lens 120 having high light controllability in emitting light in a predetermined direction can be reduced in size. The diameter of the refraction control unit 121 is larger than the diameter of the recess 123. For this reason, when the recessed part 123 is formed, the thickness of the refraction control part 121 and the fourth surface 123b of the recessed part 123 is large. Accordingly, the resin easily flows between the refraction control unit 121 and the fourth surface 123b during injection molding. Therefore, manufacture of the lens 120 becomes easy.

実施の形態３．
図６は、実施の形態３に係る光源装置２００を示す断面図である。本実施の形態３は、レンズ２２０がフレネルレンズである点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態３では、実施の形態１と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing light source device 200 according to Embodiment 3. The third embodiment is different from the first embodiment in that the lens 220 is a Fresnel lens. In the third embodiment, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences from the first embodiment will be mainly described.

図６に示すように、入光面２２５は、光軸１４から離れるほど厚みが薄くなる凸形状をなしている。屈折制御部２２１は、第１の屈折面２２１ａと、接続面２２１ｂと、第２の屈折面２２１ｃとを有している。第１の屈折面２２１ａは、屈折制御部２２１において光源１０から離れるほど厚みが薄くなっている部分であり、曲面形状をなす面である。第１の屈折面２２１ａは、光源１０から出射された光を光軸１４に沿った方向に屈折させる。接続面２２１ｂは、第１の屈折面２２１ａの端部に接続され、光軸１４に対し略平行に屈折制御部２２１側に延びる面である。第２の屈折面２２１ｃは、接続面２２１ｂの端部に接続され、光源１０から離れるほど厚みが薄くなる方向に曲がった曲面形状をなす面である。第２の屈折面２２１ｃは、光源１０から出射された光を光軸１４に沿った方向に屈折させる。   As shown in FIG. 6, the light incident surface 225 has a convex shape whose thickness decreases as the distance from the optical axis 14 increases. The refraction control unit 221 has a first refraction surface 221a, a connection surface 221b, and a second refraction surface 221c. The first refracting surface 221a is a portion where the thickness is reduced as the distance from the light source 10 increases in the refraction control unit 221, and is a surface having a curved surface shape. The first refracting surface 221a refracts the light emitted from the light source 10 in the direction along the optical axis 14. The connection surface 221b is a surface that is connected to the end of the first refracting surface 221a and extends to the refraction control unit 221 side substantially parallel to the optical axis 14. The second refracting surface 221c is a surface that is connected to the end of the connection surface 221b and forms a curved surface that is bent in a direction in which the thickness decreases as the distance from the light source 10 increases. The second refracting surface 221c refracts the light emitted from the light source 10 in the direction along the optical axis 14.

反射制御部２２２は、第１の内側面２２２ａと、第２の内側面２２２ｂと、第１の外側面２２２ｃと、第２の外側面２２２ｄとを有している。第１の内側面２２２ａは、入光面２５の端部に接続され、略垂直又は入光面２２５から離れるほど光軸１４から離れる方向に若干傾いて光源１０側に延びる面である。第１の内側面２２２ａは、光源１０から出射された光を光軸１４から離れる方向に屈折させる。第２の内側面２２２ｂは、第１の内側面２２２ａの端部に接続され、第１の内側面２２２ａから離れるほど光軸１４から離れる方向に傾いて屈折制御部２２１側に延びる面である。第２の内側面２２２ｂは、第１の内側面２２２ａで屈折した光を屈折制御部２２１側に反射させる。   The reflection control unit 222 includes a first inner surface 222a, a second inner surface 222b, a first outer surface 222c, and a second outer surface 222d. The first inner surface 222a is a surface that is connected to the end of the light incident surface 25 and extends toward the light source 10 side by being slightly inclined in a direction that is substantially vertical or away from the optical axis 14 as the distance from the light incident surface 225 increases. The first inner surface 222a refracts the light emitted from the light source 10 in a direction away from the optical axis 14. The second inner side surface 222b is a surface that is connected to the end portion of the first inner side surface 222a, and is inclined in a direction away from the optical axis 14 and extends toward the refraction control unit 221 as the distance from the first inner side surface 222a increases. The second inner side surface 222b reflects the light refracted by the first inner side surface 222a to the refraction control unit 221 side.

第１の外側面２２２ｃは、第２の内側面２２２ｂの端部に接続され、略垂直又は入光面２２５から離れるほど光軸１４から離れる方向に若干傾いて光源１０側に延びる面である。第１の外側面２２２ｃは、光源１０から出射された光を光軸１４から離れる方向に屈折させる。第２の外側面２２２ｄは、第１の外側面２２２ｃの端部に接続され、第１の外側面２２２ｃから離れるほど光軸１４から離れる方向に傾いて屈折制御部２２１側に延びる面である。第２の外側面２２２ｄは、第１の外側面２２２ｃで屈折した光を屈折制御部２２１側に反射させる。   The first outer surface 222c is a surface that is connected to the end portion of the second inner surface 222b and extends to the light source 10 side in a direction that is substantially vertical or slightly inclined in a direction away from the optical axis 14 as the distance from the light incident surface 225 increases. The first outer surface 222 c refracts the light emitted from the light source 10 in a direction away from the optical axis 14. The second outer surface 222d is a surface that is connected to the end portion of the first outer surface 222c and is inclined in a direction away from the optical axis 14 and extends toward the refraction control unit 221 as the distance from the first outer surface 222c increases. The second outer surface 222d reflects the light refracted by the first outer surface 222c to the refraction control unit 221 side.

なお、本実施の形態３においても、屈折制御部２２１における光軸１４から離れる側の屈折端部Ｒから光軸１４までの距離Ｌｒは、反射制御部２２２における光軸１４から離れる側の反射端部Ｑから光軸１４までの距離Ｌｑより長い。即ち、屈折制御部２２１の径は、反射制御部２２２の径より長い。   Also in the third embodiment, the distance Lr from the refraction end R on the side away from the optical axis 14 to the optical axis 14 in the refraction control unit 221 is the reflection end on the side away from the optical axis 14 in the reflection control unit 222. It is longer than the distance Lq from the part Q to the optical axis 14. That is, the diameter of the refraction control unit 221 is longer than the diameter of the reflection control unit 222.

次に、図６を用いて、本実施の形態３に係る光源装置２００の光の経路について説明する。図６では、光の経路として、光源１０の中心から出射された光Ｓ１、Ｌ１、Ｍ１及びＭ２の経路を例示する。   Next, the light path of the light source device 200 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 illustrates the paths of the light beams S1, L1, M1, and M2 emitted from the center of the light source 10 as the light paths.

先ず、光軸１４からの角度が大きい光Ｓ１の経路について説明する。図６に示すように、光Ｓ１は、反射制御部２２２の第１の外側面２２２ｃからレンズ２２０内に入射する。第１の外側面２２２ｃに入射した光Ｓ１は、光軸１４から離れる方向に屈折され、レンズ２２０内に入射する。レンズ２２０内に入射した光Ｓ１は、反射制御部２２２の第２の外側面２２２ｄに到達し、全反射したのちに、屈折制御部２２１に到達する。屈折制御部２２１に到達した光Ｓ１は、第２の屈折面２２１ｃにおいて屈折され、光軸１４に沿った方向に向けて角度を変えてレンズ２２０から出射される。   First, the path of the light S1 having a large angle from the optical axis 14 will be described. As shown in FIG. 6, the light S <b> 1 enters the lens 220 from the first outer surface 222 c of the reflection control unit 222. The light S1 incident on the first outer surface 222c is refracted in a direction away from the optical axis 14 and enters the lens 220. The light S1 that has entered the lens 220 reaches the second outer surface 222d of the reflection control unit 222, is totally reflected, and then reaches the refraction control unit 221. The light S1 that has reached the refraction control unit 221 is refracted by the second refracting surface 221c, and is emitted from the lens 220 while changing the angle in the direction along the optical axis.

次に、光軸１４からの角度が小さい光Ｌ１の経路について説明する。光Ｌ１は、入光面２２５からレンズ２２０内に入射する。入光面２２５に入射した光Ｌ１は、光軸１４に沿った方向に屈折され、レンズ２２０内に入射する。レンズ２２０内に入射した光Ｌ１は、屈折制御部２２１に到達する。屈折制御部２２１に到達した光Ｌ１は、第１の屈折面２２１ａにおいて屈折され、光軸１４に沿った方向に向けて角度を変えてレンズ２２０から出射される。   Next, the path of the light L1 having a small angle from the optical axis 14 will be described. The light L1 enters the lens 220 from the light incident surface 225. The light L 1 incident on the light incident surface 225 is refracted in the direction along the optical axis 14 and enters the lens 220. The light L 1 that has entered the lens 220 reaches the refraction control unit 221. The light L1 that has reached the refraction control unit 221 is refracted by the first refracting surface 221a, and is emitted from the lens 220 while changing the angle in the direction along the optical axis.

そして、光軸１４からの角度が光Ｓ１と光Ｌ１と中間である光Ｍ１の経路について説明する。光Ｍ１は、反射制御部２２２の第１の外側面２２２ｃからレンズ２２０内に入射する。第１の外側面２２２ｃに入射した光Ｍ１は、光軸１４から離れる方向に屈折され、レンズ２２０内に入射する。レンズ２２０内に入射した光Ｍ１は、反射制御部２２２の第２の外側面２２２ｄに当たることなく、屈折制御部２２１に到達する。屈折制御部２２１に到達した光Ｍ１は、第２の屈折面２２１ｃにおいて屈折され、光軸１４に沿った方向に向けて角度を変えてレンズ２２０から出射される。   A path of the light M1 whose angle from the optical axis 14 is intermediate between the light S1 and the light L1 will be described. The light M1 enters the lens 220 from the first outer surface 222c of the reflection control unit 222. The light M1 incident on the first outer surface 222c is refracted in a direction away from the optical axis 14 and enters the lens 220. The light M1 that has entered the lens 220 reaches the refraction control unit 221 without hitting the second outer surface 222d of the reflection control unit 222. The light M1 that has reached the refraction control unit 221 is refracted by the second refracting surface 221c, and is emitted from the lens 220 while changing the angle in the direction along the optical axis.

更に、光軸１４からの角度が光Ｍ１と光Ｌ１と中間である光Ｍ２の経路について説明する。光Ｍ２は、反射制御部２２２の第１の内側面２２２ａからレンズ２２０内に入射する。第１の内側面２２２ａに入射した光Ｍ２は、光軸１４から離れる方向に屈折され、レンズ２２０内に入射する。レンズ２２０内に入射した光Ｍ２は、反射制御部２２２の第２の内側面２２２ｂに到達し、全反射したのちに、屈折制御部２２１に到達する。屈折制御部２２１に到達した光Ｓ１は、第２の屈折面２２１ｃにおいて屈折され、光軸１４に沿った方向に向けて角度を変えてレンズ２２０から出射される。   Further, the path of the light M2 whose angle from the optical axis 14 is intermediate between the light M1 and the light L1 will be described. The light M2 enters the lens 220 from the first inner side surface 222a of the reflection control unit 222. The light M2 incident on the first inner surface 222a is refracted in a direction away from the optical axis 14 and enters the lens 220. The light M2 that has entered the lens 220 reaches the second inner side surface 222b of the reflection control unit 222, is totally reflected, and then reaches the refraction control unit 221. The light S1 that has reached the refraction control unit 221 is refracted by the second refracting surface 221c, and is emitted from the lens 220 while changing the angle in the direction along the optical axis.

本実施の形態３によれば、レンズ２２０は、フレネルレンズであり、屈折制御部２２１は、複数の屈折面を有し、反射制御部２２２は、複数の第１の面及び複数の第２の面を有する。このため、レンズ２２０の厚みを薄くしても、光軸１４からの角度が大きい光を所定の方向に導くように制御することができる。即ち、本実施の形態３は、薄型で光の制御性が高いレンズ２２０を実現することができる。   According to the third embodiment, the lens 220 is a Fresnel lens, the refraction control unit 221 has a plurality of refraction surfaces, and the reflection control unit 222 has a plurality of first surfaces and a plurality of second surfaces. Has a surface. For this reason, even if the thickness of the lens 220 is reduced, it is possible to control so that light having a large angle from the optical axis 14 is guided in a predetermined direction. That is, the third embodiment can realize the lens 220 that is thin and has high light controllability.

実施の形態４．
図７は、実施の形態４に係る光源装置３００を示す分解斜視図、図８は、実施の形態４に係る光源装置３００を示す上面図である。本実施の形態４は、直線状の光源装置３００である点で、実施の形態１及び２と相違する。本実施の形態４では、実施の形態１及び２と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１及び２との相違点を中心に説明する。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing the light source device 300 according to the fourth embodiment, and FIG. 8 is a top view showing the light source device 300 according to the fourth embodiment. The fourth embodiment is different from the first and second embodiments in that it is a linear light source device 300. In the fourth embodiment, portions common to the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The description will focus on differences from the first and second embodiments.

図７及び図８に示すように、筐体３１６は、中空部３１６ａを有する一方向に延びる直方体状の部材であり、中空部３１６ａに、複数の光源３１０、基板３１１、レンズ３２０、コネクタ１３及びワイヤ１２が収容される。複数の光源３１０は、光を出射するものであり、基板３１１上に２列に直線状に実装されている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the housing 316 is a rectangular parallelepiped member having a hollow portion 316a and extending in one direction. The hollow portion 316a includes a plurality of light sources 310, a substrate 311, a lens 320, a connector 13, and the like. The wire 12 is accommodated. The plurality of light sources 310 emit light, and are mounted in a straight line in two rows on the substrate 311.

図９は、実施の形態４に係る光源装置３００を示す断面図であり、図８のＢ−Ｂ断面図である。図９に示すように、レンズ３２０の断面形状は、実施の形態２のレンズ３２０の断面形状と同様であるが、実施の形態４においては、レンズ３２０が回転対称ではなく、筐体３１６の長手方向に延在している。また、実施の形態２の中間面１２２ｂは省略されている。なお、入光面３２５には、光を拡散させる拡散部３２５ａが設けられている。拡散部３２５ａは、例えばシボ加工による拡散処理が施されることによって形成される。これにより、離散的に配置された光源３１０に起因する輝度むらを解消することができる。レンズ３２０は、保持部３２４と筐体３１６とが固定されることによって位置決めされている。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing light source device 300 according to Embodiment 4, and is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. As shown in FIG. 9, the cross-sectional shape of the lens 320 is the same as the cross-sectional shape of the lens 320 of the second embodiment, but in the fourth embodiment, the lens 320 is not rotationally symmetric and the length of the housing 316 is long. Extends in the direction. Further, the intermediate surface 122b of the second embodiment is omitted. The light incident surface 325 is provided with a diffusion portion 325a that diffuses light. The diffusion part 325a is formed by performing a diffusion process by, for example, embossing. Thereby, luminance unevenness caused by the light sources 310 arranged discretely can be eliminated. The lens 320 is positioned by fixing the holding portion 324 and the housing 316 to each other.

本実施の形態４によれば、１平面内の配光制御性を高めた小型直線状の光源装置３００を実現することができる。また、レンズ３２０の表面には、光を拡散させる拡散部３２５ａが設けられている。これにより、離散的に配置された光源３１０に起因する輝度むらを解消し、照射面の明るさむらの緩和及び色むらの軽減を図ることができる。   According to the fourth embodiment, a small linear light source device 300 with improved light distribution controllability in one plane can be realized. In addition, a diffusion portion 325 a that diffuses light is provided on the surface of the lens 320. As a result, luminance unevenness caused by the discretely arranged light sources 310 can be eliminated, and brightness unevenness and color unevenness of the irradiated surface can be reduced.

実施の形態５．
図１０は、実施の形態５に係る照明装置４００を示す斜視図である。本実施の形態５に係る照明装置４００は、実施の形態１に係る光源装置１をダウンライトに適用した装置である。 Embodiment 5. FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing lighting apparatus 400 according to Embodiment 5. In FIG. The illumination device 400 according to the fifth embodiment is a device in which the light source device 1 according to the first embodiment is applied to a downlight.

図１０に示すように、照明装置４００は、光源装置１と、ヒートシンク４３０と、枠４２０と、電源４１０と、ケーブル４４０とを備えている。ヒートシンク４３０は、光源装置１の筐体１６と一体的に設けられており、光源１０から発生する熱を放出する機能を有する。ヒートシンク４３０及び筐体１６は、例えばアルミニウム製である。枠４２０は、レンズ２０の出射面側において筐体１６に取り付けられる筒状の部材であり、例えば樹脂製である。電源４１０は、光源装置１に所定の電力を供給する装置である。ケーブル４４０は、電源４１０とコネクタ１３（図１参照）とを接続する部材である。   As illustrated in FIG. 10, the lighting device 400 includes the light source device 1, a heat sink 430, a frame 420, a power source 410, and a cable 440. The heat sink 430 is provided integrally with the housing 16 of the light source device 1 and has a function of releasing heat generated from the light source 10. The heat sink 430 and the housing 16 are made of, for example, aluminum. The frame 420 is a cylindrical member attached to the housing 16 on the exit surface side of the lens 20, and is made of, for example, resin. The power supply 410 is a device that supplies predetermined power to the light source device 1. The cable 440 is a member that connects the power supply 410 and the connector 13 (see FIG. 1).

本実施の形態５に係る照明装置４００は、実施の形態１に係る光源装置１を備えている。実施の形態１に係る光源装置１は、小型で高効率であるため、照射範囲をより明るく照らし、且つコンパクトな照明装置４００を実現することができる。また、光源装置１のレンズ２０によって、光源１０から出射された光が集光されているため、枠４２０に当たる光が少ない。従って、枠４２０の輝度を低下させることができる。これにより、照明装置４００において発生する可能性のあるグレア現象といった眩しさを低減することができる。   The illumination device 400 according to the fifth embodiment includes the light source device 1 according to the first embodiment. Since the light source device 1 according to Embodiment 1 is small and highly efficient, the illumination range 400 can be illuminated more brightly and a compact lighting device 400 can be realized. In addition, since the light emitted from the light source 10 is collected by the lens 20 of the light source device 1, the light hitting the frame 420 is small. Accordingly, the luminance of the frame 420 can be reduced. Accordingly, glare such as a glare phenomenon that may occur in the lighting device 400 can be reduced.

なお、照明装置４００は、実施の形態１に係る光源装置１に限らず、実施の形態２〜４に係る光源装置を用いてもよい。また、照明装置４００は、天井等に取り付けられるだけではなく、卓上に設置されるものでもよいし、壁に固定されるものでもよいし、車両のヘッドライト等のそのほかの用途に用いられてもよい。また、光源１０及び基板１１からなる光源モジュールとヒートシンク４３０との間には、熱伝導グリース又は熱伝導シート等の熱伝導材を介在させてもよいし、接着材を介在させてもよい。使用される光源１０、回路素子等の耐熱温度、寿命及び強度等に基づいて、接着材の使用が適宜決定される。   The illumination device 400 is not limited to the light source device 1 according to the first embodiment, and the light source device according to the second to fourth embodiments may be used. The lighting device 400 is not only attached to the ceiling or the like, but may also be installed on a table, fixed to a wall, or used for other purposes such as a vehicle headlight. Good. In addition, a heat conductive material such as a heat conductive grease or a heat conductive sheet may be interposed between the light source module including the light source 10 and the substrate 11 and the heat sink 430, or an adhesive may be interposed. The use of the adhesive is appropriately determined based on the heat-resistant temperature, life and strength of the light source 10 and circuit elements used.

（変形例）
図１１は、変形例におけるレンズ５２０を示す断面図である。図１１に示すように、レンズ５２０の屈折制御部５２１は、非球面形状をなしている。即ち、屈折制御部５２１において、反射制御部５２２に対向する位置の勾配が緩やかに形成されている。変形例では、屈折制御部５２１が非球面形状をなしているため、反射制御部５２２の第１の面５２２ａを介して屈折制御部５２１に入射する光と、入光面５２５を介して屈折制御部５２１に入射する光との配光ずれを軽減することができる。 (Modification)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a lens 520 in a modified example. As shown in FIG. 11, the refraction control unit 521 of the lens 520 has an aspherical shape. That is, in the refraction control unit 521, the gradient of the position facing the reflection control unit 522 is gently formed. In the modification, since the refraction control unit 521 has an aspherical shape, light incident on the refraction control unit 521 via the first surface 522a of the reflection control unit 522 and refraction control via the light incident surface 525 are used. The light distribution deviation from the light incident on the part 521 can be reduced.

また、反射制御部５２２の第２の面５２２ｃ等の各面は、用途及び目的に応じて所望の配光分布となるように、直線に限らず曲線となるように適宜設定されてもよい。   Further, each surface such as the second surface 522c of the reflection control unit 522 may be appropriately set to be a curved line as well as a straight line so as to have a desired light distribution according to the application and purpose.

１ 光源装置、１０ 光源、１１ 基板、１２ ワイヤ、１３ コネクタ、１４ 光軸、１５ 光源ホルダ、１５ａ アパーチャ、１６ 筐体、２０ レンズ、２１ 屈折制御部、２１ａ 屈折面、２２ 反射制御部、２２ａ 第１の面、２２ｂ 中間面、２２ｃ 第２の面、２４ 保持部、２４ａ 入射面、２４ｂ 出射面、２５ 入光面、１００ 光源装置、１２０ レンズ、１２１ 屈折制御部、１２１ａ 屈折面、１２２ 反射制御部、１２２ａ 第１の面、１２２ｂ 中間面、１２２ｃ 第２の面、１２３ 凹部、１２３ａ 第３の面、１２３ｂ 第４の面、２００ 光源装置、２２０ レンズ、２２１ 屈折制御部、２２１ａ 第１の屈折面、２２１ｂ 接続面、２２１ｃ 第２の屈折面、２２２ 反射制御部、２２２ａ 第１の内側面、２２２ｂ 第２の内側面、２２２ｃ 第１の外側面、２２２ｄ 第２の外側面、２２５ 入光面、３００ 光源装置、３１０ 光源、３１１ 基板、３１６ 筐体、３１６ａ 中空部、３２０ レンズ、３２１ 屈折制御部、３２１ａ 屈折面、３２２ 反射制御部、３２２ａ 第１の面、３２２ｃ 第２の面、３２３ 凹部、 ３２３ａ 第３の面、３２３ｂ 第４の面、３２４ 保持部、３２４ａ 入射面、３２４ｂ 出射面、３２５ 入光面、３２５ａ 拡散部、４００ 照明装置、４１０ 電源、４２０ 枠、４３０ ヒートシンク、４４０ ケーブル、５２０ レンズ、５２１ 屈折制御部、５２１ａ 屈折面、５２２ 反射制御部、５２２ａ 第１の面、５２２ｂ 中間面、５２２ｃ 第２の面、５２４ 保持部、５２４ａ 入射面、５２４ｂ 出射面、５２５ 入光面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source device, 10 Light source, 11 Board | substrate, 12 Wire, 13 Connector, 14 Optical axis, 15 Light source holder, 15a Aperture, 16 Case, 20 Lens, 21 Refraction control part, 21a Refraction surface, 22 Reflection control part, 22a 1st 1 surface, 22b intermediate surface, 22c second surface, 24 holding unit, 24a incident surface, 24b exit surface, 25 light incident surface, 100 light source device, 120 lens, 121 refraction control unit, 121a refraction surface, 122 reflection control Part, 122a first surface, 122b intermediate surface, 122c second surface, 123 recess, 123a third surface, 123b fourth surface, 200 light source device, 220 lens, 221 refraction control unit, 221a first refraction Surface, 221b connection surface, 221c second refracting surface, 222 reflection control unit, 222a first inner surface, 222b second surface Side surface, 222c first outer surface, 222d second outer surface, 225 light incident surface, 300 light source device, 310 light source, 311 substrate, 316 housing, 316a hollow portion, 320 lens, 321 refraction control portion, 321a refraction surface 322 reflection control unit, 322a first surface, 322c second surface, 323 recess, 323a third surface, 323b fourth surface, 324 holding unit, 324a incident surface, 324b exit surface, 325 light incident surface, 325a Diffusion unit, 400 Illumination device, 410 Power source, 420 frame, 430 heat sink, 440 cable, 520 lens, 521 refraction control unit, 521a refraction surface, 522 reflection control unit, 522a first surface, 522b intermediate surface, 522c second Surface, 524 holding part, 524a incident surface, 524b exit surface, 525 light incident surface.

Claims (11)

光を出射する光源と、
前記光源の出射側に設けられ、前記光源から出射された光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光が出射する出射面とが形成され、光の進行方向を変えるレンズと、を備え、
前記レンズは、
前記出射面に突出して形成され、前記光源から出射された光を前記光源の光軸方向に屈折させる屈折制御部と、
前記入射面に突出して形成され、前記光源から出射された光を前記光軸に沿った方向に反射させる反射制御部と、を有し、
前記屈折制御部の屈折端部から前記光軸までの距離が、前記反射制御部の反射端部から前記光軸までの距離より長い
光源装置。 A light source that emits light;
A lens provided on an emission side of the light source, on which an incident surface on which light emitted from the light source is incident, and an emission surface on which light incident from the incident surface is emitted, and changing a traveling direction of the light; Prepared,
The lens is
A refraction control unit that projects from the light exit surface and refracts the light emitted from the light source in the optical axis direction of the light source;
A reflection control unit that protrudes from the incident surface and reflects light emitted from the light source in a direction along the optical axis;
A light source device, wherein a distance from a refraction end of the refraction control unit to the optical axis is longer than a distance from a reflection end of the reflection control unit to the optical axis. 前記屈折端部は、前記光源と前記反射端部とを結ぶ延長線よりも前記光軸から離れる位置に設けられている
請求項１記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the refraction end is provided at a position farther from the optical axis than an extension line connecting the light source and the reflection end. 前記レンズは、
前記屈折制御部の外側に設けられる保持部を更に有する
請求項１又は２記載の光源装置。 The lens is
The light source device according to claim 1, further comprising a holding unit provided outside the refraction control unit. 前記屈折制御部は、
前記光源から出射された光を前記光軸方向に屈折させる屈折面を有し、
前記反射制御部は、
前記光源から出射された光を前記光軸から離れる方向に屈折させる第１の面と、
前記第１の面の外側に形成され、前記第１の面で屈折した光を前記屈折制御部側に反射させる第２の面と、を有する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。 The refraction control unit
A refracting surface that refracts the light emitted from the light source in the optical axis direction;
The reflection control unit
A first surface that refracts light emitted from the light source in a direction away from the optical axis;
The second surface that is formed outside the first surface and reflects light refracted by the first surface to the refraction control unit side. Light source device. 前記レンズは、フレネルレンズであり、
前記屈折制御部は、複数の前記屈折面を有し、
前記反射制御部は、複数の前記第１の面及び複数の前記第２の面を有する
請求項４記載の光源装置。 The lens is a Fresnel lens,
The refraction control unit has a plurality of the refraction surfaces,
The light source device according to claim 4, wherein the reflection control unit includes a plurality of the first surfaces and a plurality of the second surfaces. 前記第２の面は、
前記入射面よりも前記出射面側に向かって延びている
請求項４又は５記載の光源装置。 The second surface is
The light source device according to claim 4, wherein the light source device extends toward the exit surface side from the entrance surface. 前記レンズは、
回転対称の形状をなしている
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源装置。 The lens is
The light source device according to claim 1, wherein the light source device has a rotationally symmetric shape. 前記光源及び前記レンズを収容し、一方向に延びる筐体を更に備え、
前記レンズは、
前記筐体の長手方向に沿って延在する形状をなしている
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源装置。 A housing that houses the light source and the lens and extends in one direction;
The lens is
The light source device according to claim 1, wherein the light source device has a shape extending along a longitudinal direction of the housing. 前記屈折制御部は、
非球面形状をなしている
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光源装置。 The refraction control unit
The light source device according to claim 1, wherein the light source device has an aspherical shape. 前記レンズの表面には、
光を拡散させる拡散部が設けられている
請求項１〜９のいずれか１項に記載の光源装置。 On the surface of the lens,
The light source device according to claim 1, wherein a diffusion unit that diffuses light is provided. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光源装置を備える
照明装置。 An illumination device comprising the light source device according to any one of claims 1 to 10.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005346970A (en) * 2004-05-31 2005-12-15 Canon Inc Lighting device and photography device
JP2012186014A (en) * 2011-03-04 2012-09-27 Ccs Inc Line light irradiating device and manufacturing method
JP2014026047A (en) * 2012-07-25 2014-02-06 Denso Corp State monitor and optical member
CN104344336A (en) * 2013-08-05 2015-02-11 海洋王（东莞）照明科技有限公司 Condensing lens and LED lamp with same
JP2016127030A (en) * 2015-01-08 2016-07-11 エルジー イノテック カンパニー リミテッド Optical lens, light-emitting module and light unit with the same
JP2016218185A (en) * 2015-05-18 2016-12-22 株式会社遠藤照明 Fresnel lens for lighting fixture and lighting fixture having the same
JP2017017001A (en) * 2015-07-01 2017-01-19 株式会社エンプラス Luminous flux control member, light-emitting device, surface light source device and display device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005346970A (en) * 2004-05-31 2005-12-15 Canon Inc Lighting device and photography device
JP2012186014A (en) * 2011-03-04 2012-09-27 Ccs Inc Line light irradiating device and manufacturing method
JP2014026047A (en) * 2012-07-25 2014-02-06 Denso Corp State monitor and optical member
CN104344336A (en) * 2013-08-05 2015-02-11 海洋王（东莞）照明科技有限公司 Condensing lens and LED lamp with same
JP2016127030A (en) * 2015-01-08 2016-07-11 エルジー イノテック カンパニー リミテッド Optical lens, light-emitting module and light unit with the same
JP2016218185A (en) * 2015-05-18 2016-12-22 株式会社遠藤照明 Fresnel lens for lighting fixture and lighting fixture having the same
JP2017017001A (en) * 2015-07-01 2017-01-19 株式会社エンプラス Luminous flux control member, light-emitting device, surface light source device and display device

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