JP5419852B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
LEDは小型で発光面積が小さいため高輝度である。つまり、LEDは、眩しい。そこで、オフィス等の天井に用いる場合は、眩しさを軽減するために、LEDの正面に拡散性のカバーを設ける方式がある。カバーを通過する光が拡散されることで、LEDの眩しさが緩和される。
例えば、LEDからの光が入射する側の面、もしくは出射する側の面、あるいはその双方を梨地面としたカバーであれば、梨地面の面粗さをより粗くすることにより、カバーの拡散性を高めることができる。あるいは、拡散材を練り込んだカバーであれば、拡散材の濃度を高くすることにより、カバーの拡散性を高めることができる。これにより、LEDの眩しさをより軽減することができる。
あるいは、0.1Wクラスの低出力のLEDを多数アレイ状に並べることで、LED一個あたりの眩しさを低く抑える方式がある。
また、オフィス等で作業する人の眼に優しい、より好適な手法として、LEDが外部から直接見えない導光板を用いる方式や、LEDからの光を一度白色の板やシートに当てて拡散反射させ、散乱光により空間を柔らかく照らす間接照明方式がある。
光の取り出し効率が低いと、求められる部屋内の明るさ、すなわち照度を満足するために、照明装置に搭載されるLEDの個数を増やさなければならない。現在、LEDは蛍光灯や白熱電球などの従来光源に比べ、得られる光束に対する価格がまだまだ高く、LEDの個数増加はコスト高になる。
低出力のLEDを多数アレイ状に並べる方式は、1Wクラス以上の高出力のLEDを使用する場合に比べ、同じ光束を得た時のLEDコストが2倍程もするため、相当なコスト高になる。
導光板を用いる方式は、一般に光の取り出し効率が約80%と低い。間接照明方式は、さらに取り出し効率が低い。やはりLEDの個数増加が必要になる。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、高い光の取り出し効率を有する間接照明方式の照明装置を提供することを目的とする。
光源部と、屈折部と、拡散反射部とを有し、
上記光源部は、所定の配置方向に直線状に並んで配置された複数の光源を有し、
上記複数の光源のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射し、
上記屈折部は、略円柱状であり、上記光源部が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置され、
上記拡散反射部は、表面を有する略平面状であり、上記屈折部が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向と、上記略円柱状の屈折部の中心軸の方向と、及び上記放射方向とに対して略平行に、かつ、上記表面の側に上記光源部と上記屈折部とが位置するように配置され、
上記中心軸は、
上記複数の光源のどの光源の上記放射方向よりも、上記拡散反射部の上記表面の方向へ偏芯することを特徴とする。
実施の形態1について、図1〜図8を用いて説明する。
図2は、この実施の形態におけるLED照明装置10の短手方向Xの断面の一例を示す側面視断面図である。
LED照明装置10(照明装置)は、2枚の基板2と、2本のロッドレンズ3と、2個のリフレクタ4と、反射シート5と、ケース6と、筐体7とを有する。
基板2(光源部)には、複数のLED1が実装されている。それぞれのLED1(光源)は、基板2に対してほぼ垂直な正面方向(所定の放射方向)を中心とする範囲(所定の放射範囲)へ向けて光を放射する。LED1は、例えば、光が実際に放射される方向と正面方向とのなす角度が90度未満の範囲へ向けて光を放射し、角度が大きくなるほど、光が弱くなる配光特性を有する。複数のLED1は、例えば、直線状かつ等間隔に配列・実装されている。
基板2は、例えば、アルミニウムなどの金属や、ガラスエポキシ樹脂やセラミックなどの板材により形成されている。基板2の表面には、LED1を実装するための回路パターンがプリントされている。なお、基板2上に設けられている回路パターンや、LED1に電力を供給するためのコネクタなどは、図示を省略している。基板2は、LED1が配列されている方向が、LED照明装置10の長手方向Yとほぼ一致する向きに配置され、例えばケース6に固定されている。すなわち、複数のLED1は、LED照明装置10の長手方向Yと一致する方向(所定の配置方向)に並んで配置されている。2枚の基板2は、向かい合わせに配置されている。2枚の基板は、ほぼ平行に配置されている。一方の基板2に実装されたLED1の正面方向と、他方の基板2に実装されたLED1の正面方向とは、ちょうど逆方向であり、一方の基板2に実装されたそれぞれのLED1のほぼ正面に、他方の基板2に実装されたそれぞれのLED1が位置する。
ロッドレンズ3(屈折部)は、アクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂やガラスなどLED1が放射した光を透過する透明な材料で形成されている。ロッドレンズ3の材料の屈折率は、例えば1.4以上1.7以下である。ロッドレンズ3は、円柱状である。ロッドレンズ3の円筒面3A(側面)は、鏡面状に加工されていて、光を正透過する。ロッドレンズ3の両端面3B(底面)は、鏡面状もしくは梨地面状に加工されていて、光を正透過あるいは拡散透過する。2本のロッドレンズ3は、2枚の基板2にそれぞれ対応し、対応する基板2に近接して配置されている。ロッドレンズ3の中心軸3Cは、LED1の配置方向とほぼ平行に配置されている。ロッドレンズ3は、LED1の真正面に位置するのではなく、中心軸3Cが反射シート5側(ケース6の底面6A側)へシフトしている。すなわち、ロッドレンズ3は、LED1の光軸に対して、偏芯している。
リフレクタ4は、例えば、白色のポリカーボネートなど、光を拡散反射する樹脂によって形成されている。リフレクタ4の表面は、梨地面状もしくは鏡面状に加工されている。リフレクタ4は、基板2のLED1が実装されている面の側に配置されている。リフレクタ4には、それぞれのLED1に対応する開口4Aが設けられている。リフレクタ4は、開口4Aの出光側に、傾斜面4B・4C、内筒面4D・4E、庇4Fを備える。内筒面4D・4Eの形状は、ロッドレンズ3の円筒面3Aに沿った曲面である。傾斜面4Bは、ロッドレンズ3の円筒面3Aに接し、内筒面4Dから連続した平面である。傾斜面4Cは、ロッドレンズ3の円筒面3Aに接し、内筒面4Eから連続した平面である。傾斜面4B,4Cは、LED1の放射した光がロッドレンズ3に入射するのを遮らない位置に配置されている。傾斜面4B,4Cは、LED1が放射した光のうち、ロッドレンズ3に直接入射しない方向に放射された光を拡散反射して、ロッドレンズ3に入射させることにより、LED照明装置10の発光効率を高める。庇4F(外側遮光部)は、ロッドレンズ3の上に張り出している。ロッドレンズ3は、庇4Fと、反射シート5との間に位置する。
また、リフレクタ4は、両端に、環状部4Gが設けられている。環状部4Gは、円環状であり、内側にロッドレンズ3を保持する。なお、環状部4Gの形状は、ロッドレンズ3を保持できれば他の形状であってもよい。また、リフレクタ4を射出成形により製造できるようにするため、環状部4Gをリフレクタ4から切り離した別部材とする構成であってもよい。あるいは、リフレクタ4がロッドレンズ3を保持するのではなく、筐体7の端面7Bとロッドレンズ3の端面3Bをネジ止め等で固定するなど、他の構成によりロッドレンズ3を保持する構成であってもよい。
LED1が実装された基板2・ロッドレンズ3・リフレクタ4の3つは組であり、ケース6の左右両側にそれぞれ1組ずつ対向して配置される。基板2及びリフレクタ4は、例えば、ケース6の端面6Bにネジ止めなどにより取り付けられる。
ケース6をアルミニウムなど熱伝導率の高い材料で形成することにより、放熱板としての役割を持たせ、LED1で発生した熱を逃がす構成としてもよい。
筐体7は、例えば直方体箱状であり、一方の面が開口している。筐体7は、LED1、基板2、ロッドレンズ3、リフレクタ4、反射シート5を搭載したケース6や、LED1を点灯する電力を供給する電源(図示省略)などを収納する。なお、ケース6の上面部分、LED照明装置10から出光される開口部10Aには、内部の汚れを防止し清掃を容易にするための透明なカバーを被せる構成であってもよい。
なお、この実施の形態におけるLED照明装置10と共通する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
また、光の取り出し効率が高いので、LED照明装置10に搭載されるLED1の個数が少なくても、必要な明るさを得ることができる。LED1の個数を抑えることができるので、更に製造コストを低くすることができ、省エネルギーを実現することができる。
この実施の形態におけるLED照明装置10によれば、(1)人の眼に優しい間接照明を、(2)高い光の取り出し効率で、(3)安価簡便に実現することができる。
このように、φが大きく、あるいはtが狭くなるに伴い、sの必要最小値は、大きくなる。そして、その関係はおよそ直線的である。この図より、近似的に次の関係式(1)を得た。
光が入射点501でロッドレンズ3に入射する入射角511をθi、ロッドレンズ3の屈折率(空気に対する比屈折率)をn、入射点501における屈折角512をθtとすると、スネルの法則より、sin(θi)=n・sin(θt)である。
ロッドレンズ3は円柱形状なので、出射点502における入射角513は、入射点501における屈折角512と等しく、θtである。また、スネルの法則より、出射点502における屈折角514は、θiである。
ロッドレンズ3の中心軸3Cから見た出射点502の方向と、反射シート5に平行な平面522(水平面H)とのなす角515が、出射点502における屈折角514と等しいθiであれば、ロッドレンズ3が出射する光は、反射シート5に対して平行な方向へ進む。このとき、ロッドレンズ3の中心軸3Cから見た入射点501の方向と、反射シート5に平行な平面522(水平面H)とがなす角516は、2θt−θiになる。
上述したように、ロッドレンズ3の出射する光が反射シート5に対して平行方向へ進むときの、入射点501における入射角511は、出射点502の位置によって変化し、それに伴って、領域531も変化する。斜線で示した領域532は、領域531の和集合である。すなわち、領域532に含まれる点は、いずれかの出射点502における領域531に含まれる。LED1の発光点が領域532のなかにある場合、LED1の放射した光が、LED照明装置10の外に直接出射される可能性がある。したがって、LED1の発光点は、包絡線541よりも上側の領域に存在することが必要である。
a0= 0.5560−1.287(n−1.5)+1.944(n−1.5)2−6.43(n−1.5)3・・・(4)
a1=−0.1215+0.425(n−1.5)−0.374(n−1.5)2+1.212(n−1.5)3・・・(5)
a2= 0.0959−0.628(n−1.5)+1.864(n−1.5)2−3.70(n−1.5)3・・・(6)
ただし、Yは、距離sの必要最小値をロッドレンズ3の直径φで割った商である。Xは、距離tをロッドレンズ3の直径φで割った商である。a0,a1,a2は、曲線Cのパラメータである。nは、ロッドレンズ3の屈折率である。
発光点503から放射される光は、光が放射される方向と光軸Lとのなす放射角517が大きくなるほど弱くなる。そこで、LED1の配光特性に基づいて、角度θ0を設定する。θ0は、放射角517がθ0よりも大きい方向に光が放射されない、もしくは放射される光が弱くて無視できる角度である。
発光点503から放射角517がθ0で放射された光が、ロッドレンズ3により屈折して、反射シート5に対して平行な方向へ進む位置に、発光点503が存在する場合、発光点503から放射角517がθ0より大きい方向に放射される光は、ロッドレンズ3の球面収差により屈折して、反射シート5から離れる方向へ進み、LED照明装置10の外に直接出射される可能性がある。しかし、上述したように、発光点503から放射角517がθ0より大きい方向に放射される光は、存在しないか、あるいは無視できる。したがって、発光点503から放射された光は、LED照明装置10の外に直接出射されない。これに対し、発光点503が斜線で示した領域533のなかに存在する場合、発光点503から放射された光が、LED照明装置10の外に直接出射される可能性がある。したがって、発光点503は、領域533の外(図中では領域533の左上の範囲)に存在することが必要である。
そこで、放射角517がθ0である場合に、入射点501における入射角511がθiになる条件は、次の式(9)で表わすことができる。
前記ロッドレンズ3の中心が前記LED1の光軸上になく、偏芯している。
前記ロッドレンズ3の中心が偏芯している側に、前記LED1の光を拡散反射する反射材(反射シート5)を設けている。
実施の形態2について、図9〜図16を用いて説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
この実施の形態におけるリフレクタ4は、傾斜面4C(内側遮光部)が、ロッドレンズ3の円筒面3Aに接する平面ではなく、内筒面4Eとの間に、所定の角度を有する稜線(交線)が形成されている。傾斜面4Cと内筒面4Eとがなす稜線は、ロッドレンズ3の中心軸3Cと平行であり、例えば、ロッドレンズ3の中心軸3Cを通り反射シート5に平行な面(水平面H)上に位置する。
また、リフレクタ4は、庇4F(外側遮光部)の短手方向Xの先端位置が、円筒面3Aの開口部10A側の端部、すなわち円筒面3Aと水平面Hとが開口部10A側で交差する位置まで伸びている。すなわち、反射シート5に対して垂直な方向から見ると、ロッドレンズ3がほぼ完全に見えない位置まで庇4Fが張り出している。
また、光路Qとして示したように、ロッドレンズ3の円筒面3Aの内面側で一度反射したのち、ロッドレンズ3から出射する光も存在する。このような光は、反射シート5の垂直方向(LED照明装置10の正面方向)に近い方向へ向かって進むので、庇4Fが短いと、LED照明装置10の外部に出射する可能性がある。
発光点が領域533のなかにある場合、放射角517がθ0である方向へ向けて放射された光がロッドレンズ3に入射する入射点は、入射点501よりも下になり、ロッドレンズ3の中心軸3Cから入射点を見た方向と、反射シート5に平行な平面522とがなす角は、θ1よりも大きくなる。その場合、放射角517がθ0である方向へ向けて放射された光は、反射シート5から離れる方向へ向けて、ロッドレンズ3から出射される。
したがって、傾斜面4Cは、発光点が領域533のなかにある場合に、放射角517がθ0である方向へ向けて放射された光を遮光して、ロッドレンズ3に入射しないようにすればよい。すなわち、傾斜面4Cと内筒面4Eとがなす稜線の位置は、角516がθ1以下である入射点の位置であればよい。角516はθ1より小さくても構わないが、遮光する必要のない光も遮光することになる。したがって、傾斜面4Cと内筒面4Eとがなす稜線の位置が、角516がθ1である入射点の位置である構成とすれば、LED照明装置10の発光効率が最も高くなり、望ましい。
ただし、θiは、実施の形態1で説明した式(9)により求めた値である。
横軸は、θ0[度]を表わす。縦軸は、θ1[度]を表わす。nは、ロッドレンズ3の屈折率である。
この図に示すように、必要なθ1は、ロッドレンズ3の屈折率nや、LED1の配光特性によって定まる角度θ0によって変化する。ロッドレンズ3の屈折率nが大きいほど、必要なθ1は小さくなる。すなわち、傾斜面4Cが遮光する光を多くする必要がある。また、θ0が大きいほど、必要なθ1は小さくなる。例えば、ロッドレンズ3の屈折率が1.49で、θ0が83度である場合、必要なθ1は、約0度である。すなわち、傾斜面4Cと内筒面4Eとがなす稜線は、ロッドレンズ3の中心軸3Cから見て、反射シート5に対してほぼ平行な方向にあればよい。
発光点503から放射された光が、入射点501でロッドレンズ3に入射して屈折し、反射点504で反射して、出射点502で屈折して出射し、照射点505で庇4Fに当たったとする。
反射点504における入射角518及び反射角519と、出射点502における入射角513は、入射点501における屈折角512と等しい。
また、出射点502における屈折角514は、入射点501における入射角511と等しい。
ただし、xは、照射点505と接線506との間の距離521を表わす。
この図に示したように、入射点501の位置により、照射点505の位置は変化する。距離521が最大になる角516が存在する。
横軸θ0’は、放射角517を示す。縦軸xMAX/φは、距離521の最大値をロッドレンズ3の直径φで割った商を示す。nは、ロッドレンズ3の屈折率である。
この図に示したように、ロッドレンズ3の屈折率nによって、距離521の最大値は変化するが、いずれの場合も、放射角517が大きくなるほど距離521の最大値が大きくなる。したがって、LED1の配光特性によって定まる放射角517の最大値(それより大きい角度方向へは光が放射されないか、あるいは、無視できるほど弱い角度)について、距離521の最大値を求め、庇4Fをそれよりも長くすれば、LED1の位置にかかわらず、ロッドレンズ3の内側で一回反射した光が、LED照明装置10の外部に出射するのを防ぐことができる。
なお、放射角517の最大値は、実施の形態1で説明したθ0と同じ値であってもよいが、ロッドレンズ3の内側で一回反射する分、光が弱くなるので、実施の形態1で説明したθ0よりも小さい値であってもよい。
例えば、ロッドレンズ3の屈折率nが1.49、放射角517の最大値が75°である場合、距離521の最大値は、ロッドレンズ3の直径φの約半分になる。したがって、庇4Fの先端と接線506との間の距離を、ロッドレンズ3の半径φ/2と等しく設定すればよい。
横軸θ0’は、放射角517を示す。縦軸θ1’は、ロッドレンズ3の中心軸3Cから見た入射点501の方向と反射シート5に平行な平面522とがなす角516を示す。nは、ロッドレンズ3の屈折率である。
曲線は、距離521がロッドレンズ3の半径φ/2と等しくなる、LED1の放射角517と角516との関係を示す。放射角517が大きいほど距離521は大きくなるから、この曲線より左側の領域では、距離521がロッドレンズ3の半径φ/2より小さく、右側の領域では、距離521がロッドレンズ3の半径φ/2より大きい。
例えば、ロッドレンズ3の屈折率nが1.49、LED1の放射角517の最大値が80°である場合、斜線で示した範囲551に入る放射角517と入射点501の位置との組み合わせに相当する光が、ロッドレンズ3に入射しない位置にLED1の発光点503があれば、距離521の最大値は、ロッドレンズ3の半径φ/2より短くなる。
包絡線542と直線543とに挟まれた領域534は、図15の範囲551に相当する領域である。領域534のなかに発光点503が存在すると、照射点505が庇4Fの先端より先になり、LED照明装置10の外部に直接光が出射する可能性がある。
したがって、LED1の発光点503は、領域534の外にある必要がある。
したがって、LED1は、例えば二点鎖線で示したように、発光点503が、領域532にも領域534にも入らない位置に配置する。
前記リフレクタ4は、前記開口より前記ロッドレンズ3側に向かって、前記反射材(反射シート5)側に傾斜面4Cと前記ロッドレンズ3の円筒面3Aにならう内筒面4Eを有する。
前記傾斜面4Cから前記内筒面4Eへ切り替わる前記傾斜面4Cと前記内筒面4Eの交線(稜線)が、前記面H上もしくは前記面Hより前記LED1の光軸L側にある。
前記庇4Fの前記LED1とは反対側の先端が、前記ロッドレンズ3の円筒面3Aと前記面Hとが交差する位置、もしくはその位置よりさらに前記LED1の反対側にある。
実施の形態3について、図17〜図24を用いて説明する。
なお、実施の形態1及び実施の形態2と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
この実施の形態におけるLED照明装置10の構造(リフレクタ4の形状)は、実施の形態2で説明したものと同様である。
この実施の形態では、ロッドレンズ3の中心軸3Cと反射シート5の表面との間の距離Dの最適値について説明する。
ロッドレンズ3は、直径φが14mm、16mm、18mm、20mmの4種類を用意した。ロッドレンズ3のLED1に対する偏芯量Δは、3.5mm、4.5mm、5.5mm、6.5mmの4つの場合について実験した。ロッドレンズ3の中心軸3Cと反射シート5の表面との間の距離D(図2参照)を変化させて、LED照明装置10から出射される全光束を測定し、光の取り出し効率を求めた。
横軸は、ロッドレンズ3の中心軸3Cと反射シート5の表面との間の距離Dを示す。縦軸は、LED照明装置10の光学系効率(光の取り出し効率)を示す。ロッドレンズ3の直径φは、20mmである。
横軸は、ロッドレンズ3の中心軸3Cと反射シート5の表面との間の距離Dを示す。縦軸は、LED照明装置10の光学系効率(光の取り出し効率)を示す。ロッドレンズ3のLED1に対する偏芯量Δは、3.5mmである。
例えば、図3において実線の光線と破線の光線とを比べても分かるように、偏芯量Δが大きくなった場合、ロッドレンズ3により屈折した光線のより多くは、反射シート5のロッドレンズ3に近い領域に向かって進む。このため、距離Dを大きくすれば光の取り出し効率が高まるという傾向を説明できる。
また、ロッドレンズ3の直径φが大きくなった場合、ロッドレンズ3の焦点距離が長くなり、屈折力が弱まる。このため、ロッドレンズ3により屈折された光線のより多くは、反射シート5のロッドレンズ3からより遠い領域、図2において対向するロッドレンズ3に近い領域に向かって進む。このため、距離Dを小さくすれば光の取り出し効率が高まるという傾向を説明できる。
α=(D×φ)/(Δ×W)・・・(13)
ただし、Dはロッドレンズ3の中心軸3Cと反射シート5の表面との間の距離、φはロッドレンズ3の直径、Δはロッドレンズ3のLED1に対する偏芯量、Wは対向するLED1の間の間隔を示す。
横軸は、上述したパラメータαを示す。縦軸は、LED照明装置10の光学系効率(光の取り出し効率)を示す。ロッドレンズ3の直径φは、20mmである。この図は、図17の横軸を、パラメータαに置き換えたものである。
横軸は、上述したパラメータαを示す。縦軸は、LED照明装置10の光学系効率(光の取り出し効率)を示す。ロッドレンズ3のLED1に対する偏芯量Δは、3.5mmである。この図は、図18の横軸を、パラメータαに置き換えたものである。
0.35<α<0.7・・・(14)
−(ω/2−χ)/h≦tanθ≦(ω/2+χ)/h・・・(15)
ただし、χは、反射シート5上における、開口部10Aを短手方向Xに二分する中心面561から反射点562までの距離である。θは、反射点562において反射した光の方向と、短手方向Xに垂直な平面とがなす角の角度である。
χが−ω/2以上ω/2以下である範囲についてこれを平均すると、[√(h2+ω2)−h]/ωとなる。
この例において、リフレクタ4は、ロッドレンズ3と反射シート5との間の部分に、傾斜面4Hを有する。傾斜面4Hは、光を拡散反射する。傾斜面4Hは、法線が開口部10Aの中央に近い方向へ向いている。これにより、ロッドレンズ3から反射シート5に対して垂直に近い方向に出射された光が、傾斜面4Hにおいて拡散反射し、そのうちの多くの光が、開口部10AからLED照明装置10の外へ出射する。なお、傾斜面4Hは、平面であってもよいし、円筒面のように湾曲した曲面であってもよい。
この例において、反射シート5は、ロッドレンズ3に近い位置に、内側に向かう湾曲を持たせた曲面形状である。反射シート5の湾曲した部分が、上述した例における傾斜面4Hと同様の役割を果たす。なお、反射シート5は、複数の平面を組み合わせた形状であってもよい。
この例において、リフレクタ4は、内側に湾曲した曲面形状の傾斜面4Hを有する。反射シート5は、中央付近が膨らんだ曲面形状である。これにより、反射シート5の中央付近で拡散反射した光は、反射点と開口部10Aとの間の距離が短いので、そのうちの多くの光が、開口部10AからLED照明装置10の外へ出射する。
前記対向するLED1同士の間隔をW、前記面Hと前記反射材(反射シート5)との距離をDとし、前記ロッドレンズ3の偏芯量Δと、前記ロッドレンズ3の直径φによって、α=(D×φ)/(Δ×W)と定義されるパラメータαが、0.35<α<0.7の範囲内である。
上記光源部(2)は、所定の配置方向(長手方向Y)に並んで配置された複数の光源(LED1)を有する。
上記複数の光源(1)のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射する。
上記屈折部(3)は、略円柱状であり、上記光源部(2)が放射した光を屈折透過し、上記配置方向(長手方向Y)に対して略平行に配置されている。
上記拡散反射部(5)は、略平面状であり、上記屈折部(3)が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向及び上記放射方向に対して略平行に配置され、上記拡散反射部(5)と上記屈折部(3)の中心軸(3C)との間の距離が、上記拡散反射部(5)と上記複数の光源(1)との間の距離よりも短い。
Δ≧d/2+0.09φ−0.56t+0.1
ただし、Δは上記拡散反射部(5)と上記複数の光源(1)との間の距離から上記拡散反射部(5)と上記屈折部(3)の中心軸(3C)との間の距離を差し引いた差(偏芯量)、dは上記複数の光源(1)それぞれの発光面の幅、φは上記屈折部(3)の上記中心軸(3C)に対して垂直な断面の直径、tは上記複数の光源(1)を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部(3)との間の距離を表わす。
上記第二の光源部(2)と上記第二の屈折部(3)とは、上記光源部(2)と上記屈折部(3)とに対して、上記屈折部(3)と上記第二の屈折部(3)とを内にして略対向に配置されている。
上記第二の光源部(2)は、上記光源部(2)に対して上記放射方向に位置し、上記配置方向(長手方向Y)に並んで配置された複数の第二の光源(1)を有する。
上記複数の第二の光源(1)のそれぞれは、上記放射方向と略反対の方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射する。
上記第二の屈折部(3)は、略円柱状であり、上記第二の光源部(2)が放射した光を屈折透過し、上記配置方向(長手方向Y)に対して略平行に配置され、上記第二の屈折部(3)の中心軸(3C)と上記拡散反射部(5)との間の距離が上記複数の第二の光源(1)と上記拡散反射部(5)との間の距離よりも短い。
0.35<D1・φ1/(Δ1・W)<0.7
0.35<D2・φ2/(Δ2・W)<0.7
ただし、D1は上記拡散反射部(5)と上記屈折部(3)の中心軸(3C)との間の距離(D)、D2は上記拡散反射部(5)と上記第二の屈折部(3)の中心軸(3C)との間の距離(D)、φ1は上記屈折部(3)の上記中心軸(3C)に対して垂直な断面の直径、φ2は上記第二の屈折部(3)の上記中心軸(3C)に対して垂直な断面の直径、Δ1は上記拡散反射部(5)と上記複数の光源(1)との間の距離から上記距離D1を差し引いた差(偏芯量Δ)、Δ2は上記拡散反射部(5)と上記第二の複数の光源(1)との間の距離から上記距離D2を差し引いた差(偏芯量Δ)、Wは上記複数の光源(1)と上記複数の第二の光源(1)との間の距離を表わす。
上記内側遮光部(4C)は、上記複数の光源(1)を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部(3)との間に配置され、上記複数の光源(1)が放射した光のうち、上記屈折部(3)の中心軸(3C)を通り上記拡散反射部(5)に対して平行な平面(522)よりも上記拡散反射部(5)に近い位置で上記屈折部(3)に入射する方向へ放射された光を遮る。
上記外側遮光部(4F)は、略平面状であり、上記拡散反射部(5)に対して略平行であり、上記屈折部(3)を間にして上記拡散反射部(5)に対向する位置に配置され、上記屈折部(3)から上記拡散反射部(5)に対して略垂直な方向へ放射された光を遮る。
Claims (10)
- 光源部と、屈折部と、拡散反射部とを有し、
上記光源部は、所定の配置方向に直線状に並んで配置された複数の光源を有し、
上記複数の光源のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射し、
上記屈折部は、略円柱状であり、上記光源部が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置され、
上記拡散反射部は、表面を有する略平面状であり、上記屈折部が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向と、上記略円柱状の屈折部の中心軸の方向と、及び上記放射方向とに対して略平行に、かつ、上記表面の側に上記光源部と上記屈折部とが位置するように配置され、
上記中心軸は、
上記複数の光源のどの光源の上記放射方向よりも、上記拡散反射部の上記表面の方向へ偏芯することを特徴とする照明装置。 - 次の式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
Δ≧d/2+0.09φ−0.56t+0.1
ただし、Δは上記光源の上記放射方向と、上記屈折部の上記中心軸を通り上記光源の上記放射方向に平行な平面との間の距離であって、上記中心軸が上記光源の上記放射方向に対して上記拡散反射部の上記表面の方向へ偏芯する距離である偏芯量、dは上記複数の光源それぞれの発光面の幅、φは上記屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の直径、tは上記複数の光源を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部との間の距離を表わす。 - 上記照明装置は、更に、第二の光源部と、第二の屈折部とを有し、
上記第二の光源部と上記第二の屈折部とは、上記光源部と上記屈折部とに対して、上記屈折部と上記第二の屈折部とを内にして略対向に配置されると共に、上記拡散反射部の上記表面の側に位置するように配置され、
上記第二の光源部は、上記光源部に対して上記放射方向に位置し、上記配置方向に直線状に並んで配置された複数の第二の光源を有し、
上記複数の第二の光源のそれぞれは、上記放射方向と略反対の方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射し、
上記第二の屈折部は、略円柱状であり、上記第二の光源部が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置され、
上記第二の屈折部の上記中心軸は、
上記複数の第二の光源のどの第二の光源の上記放射方向よりも、上記拡散反射部の上記表面の方向へ偏芯することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の照明装置。 - 上記光源部及び上記屈折部と、上記第二の光源部及び上記第二の屈折部とが面対称に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
- 次の式のうち少なくともいずれかを満たすことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の照明装置。
0.35<D1・φ1/(Δ1・W)<0.7
0.35<D2・φ2/(Δ2・W)<0.7
ただし、D1は上記屈折部の上記中心軸から上記拡散反射部の上記表面に下ろした垂線の距離、D2は上記第二の屈折部の上記中心軸から上記拡散反射部の上記表面に下ろした垂線の距離、φ1は上記屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の直径、φ2は上記第二の屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の直径、Δ1は上記光源の上記放射方向と、上記屈折部の上記中心軸を通り上記光源の上記放射方向に平行な平面との間の距離であって、上記中心軸が上記光源の上記放射方向に対して上記拡散反射部の上記表面の方向へ偏芯する距離である偏芯量、Δ2は上記第二の光源の上記放射方向と、上記第二の屈折部の上記中心軸を通り上記第二の光源の上記放射方向に平行な平面との間の距離であって、上記第二の屈折部の上記中心軸が上記第二の光源の上記放射方向に対して上記拡散反射部の上記表面の方向へ偏芯する距離である偏芯量、Wは上記複数の光源と上記複数の第二の光源との間の距離を表わす。 - 上記照明装置は、更に、内側遮光部を有し、
上記内側遮光部は、上記複数の光源を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部との間に配置され、上記複数の光源が放射した光のうち、上記屈折部の中心軸を通り上記拡散反射部に対して平行な平面よりも上記拡散反射部に近い位置で上記屈折部に入射する方向へ放射された光を遮ることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の照明装置。 - 上記内側遮光部は、遮った光を反射することを特徴とする請求項6に記載の照明装置。
- 上記照明装置は、更に、外側遮光部を有し、
上記外側遮光部は、略平面状であり、上記拡散反射部に対して略平行であり、上記屈折部を間にして上記拡散反射部に対向する位置に配置され、上記屈折部から上記拡散反射部に対して略垂直な方向へ放射された光を遮ることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の照明装置。 - 上記外側遮光部は、上記放射方向に向かって延び、
上記屈折部の上記中心軸を通り上記放射方向に対して垂直な平面から、上記放射方向に延びる上記外側遮光部の先端までの距離は、
上記略円柱状の上記屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の半径以上の長さであることを特徴とする請求項8に記載の照明装置。 - 上記外側遮光部は、遮った光を反射することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の照明装置。
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