JP6319680B2 - Light distribution lens for lighting equipment and lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、照明器具に用いられて光源から放射される光の配光を制御する照明器具用配光レンズ、及びその照明器具用配光レンズを用いる照明器具に関する。 The present invention relates to a light distribution lens for a lighting fixture that is used in the lighting fixture and controls light distribution of light emitted from a light source, and a lighting fixture that uses the light distribution lens for the lighting fixture.
従来例として、特許文献1記載の光束制御部材(配光レンズ)を例示する。この光束制御部材は、光軸方向から見た平面形状が略円形形状であり、入射面側に発光素子の光出射面に密着する凹みが形成されている。
As a conventional example, a light flux controlling member (light distribution lens) described in
また、この光束制御部材は、その外表面側に光制御出射面が形成されている。この光制御出射面は、光軸を中心とする所定範囲に位置する第1の出射面と、この第1の出射面の周囲に連続して形成される第2の出射面とを有する。このうち、第1の出射面は、下に凸の滑らかな曲面形状であり、球の一部を切り取ったような凹み形状になっている。また、第2の出射面は、第1の出射面に連続して形成される上に凸の滑らかな曲面形状であり、その平面形状が第1の出射面を取り囲む略中空円板形状に形成されている。 Further, the light flux controlling member has a light control emitting surface formed on the outer surface side thereof. The light control emission surface has a first emission surface located in a predetermined range with the optical axis as a center, and a second emission surface formed continuously around the first emission surface. Of these, the first emission surface has a smooth curved surface shape that is convex downward, and has a concave shape that is a part of a sphere. In addition, the second emission surface is formed in a substantially hollow disk shape that is formed continuously with the first emission surface and has a smooth convex curved surface, and its planar shape surrounds the first emission surface. Has been.
上記従来例の光束制御部材によれば、発光素子から発せられた光の光束を効率的且つ広範囲に滑らかに拡げることができる。 According to the conventional light flux controlling member, the light flux emitted from the light emitting element can be efficiently and smoothly spread over a wide range.
ところで、例えば、天井埋め込み形の照明器具に上述した光束制御部材(配光レンズ)が用いられる場合、所望の配光を得るためには、光束制御部材の光制御出射面を天井から屋内側に突出させる必要がある。したがって、屋内側から見ると、天井から光束制御部材の一部が突出するために見栄えが良くないという問題が生じる。 By the way, for example, when the above-described light flux control member (light distribution lens) is used for a ceiling-embedded lighting fixture, in order to obtain a desired light distribution, the light control exit surface of the light flux control member is placed indoors from the ceiling. It needs to protrude. Therefore, when viewed from the indoor side, a part of the light flux controlling member protrudes from the ceiling, resulting in a problem that the appearance is not good.
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、見栄えの低下を抑制しつつ光源から放射される光を広角に配光することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to distribute light emitted from a light source at a wide angle while suppressing deterioration in appearance.
本発明の照明器具用配光レンズは、固体発光素子から放射される光が入射する入射面と、前記入射面よりも口径が小さく且つ前記入射面に向かって凹んだすり鉢状の出射面とを底面とし、前記入射面の周縁と前記出射面の周縁とを繋ぐ側面を、前記入射面から入射する光を反射する反射面とする立体形状に形成され、前記側面は、前記固体発光素子の光軸に沿って前記入射面から遠離るに連れて所定の割合で縮径する複数の傾斜面を有し、前記複数の傾斜面が縮径する前記割合が前記入射面からの距離に対応して互いに異なるように形成され、前記複数の傾斜面は、前記入射面に近いものほど、前記割合が小さくなるように形成されることを特徴とする。 The light distribution lens for a lighting apparatus of the present invention includes an incident surface on which light emitted from a solid light emitting element is incident, and a mortar-shaped exit surface having a smaller diameter than the incident surface and recessed toward the incident surface. A side surface connecting the periphery of the incident surface and the periphery of the exit surface is formed into a three-dimensional shape that is a reflective surface that reflects light incident from the incident surface, and the side surface is light of the solid state light emitting device. A plurality of inclined surfaces that reduce the diameter at a predetermined rate as they move away from the incident surface along the axis, and the ratio at which the plurality of inclined surfaces reduce the diameter corresponds to the distance from the incident surface. is formed to be different from each other, said plurality of inclined surfaces, the more closer to the incident surface, are formed so that the ratio becomes smaller, characterized in Rukoto.
この照明器具用配光レンズにおいて、前記複数の傾斜面は、前記入射面に近い方の第1傾斜面と、前記入射面から遠い方の第2傾斜面とからなり、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面との境界が、前記入射面から前記出射面までの中間位置よりも前記入射面寄りの位置となるように形成されることが好ましい。 In the light distribution lens for a luminaire, the plurality of inclined surfaces include a first inclined surface closer to the incident surface and a second inclined surface far from the incident surface, and the first inclined surface; It is preferable that the boundary with the second inclined surface is formed so as to be closer to the incident surface than an intermediate position from the incident surface to the emission surface.
本発明の照明器具は、前記何れかの照明器具用配光レンズと、固体発光素子からなる光源と、前記照明器具用配光レンズ及び前記光源を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。 A lighting fixture according to the present invention includes any one of the lighting fixture light distribution lenses, a light source including a solid light-emitting element, and a fixture main body that holds the lighting fixture light distribution lens and the light source. .
この照明器具において、前記複数の傾斜面の境界で前記照明器具用配光レンズを保持する保持部材を備えることが好ましい。
本発明の照明器具は、照明器具用配光レンズと、固体発光素子からなる光源と、前記照明器具用配光レンズ及び前記光源を保持する器具本体とを備え、前記照明器具用配光レンズは、前記固体発光素子から放射される光が入射する入射面と、前記入射面よりも口径が小さく且つ前記入射面に向かって凹んだすり鉢状の出射面とを底面とし、前記入射面の周縁と前記出射面の周縁とを繋ぐ側面を、前記入射面から入射する光を反射する反射面とする立体形状に形成され、前記側面は、前記固体発光素子の光軸に沿って前記入射面から遠離るに連れて所定の割合で縮径する複数の傾斜面を有し、前記複数の傾斜面が縮径する前記割合が前記入射面からの距離に対応して互いに異なるように形成され、前記複数の傾斜面の境界で前記照明器具用配光レンズを保持する保持部材を備えることを特徴とする。
In this lighting fixture, it is preferable that a holding member that holds the light distribution lens for the lighting fixture at a boundary between the plurality of inclined surfaces is provided.
The lighting fixture of the present invention includes a lighting fixture light distribution lens, a light source composed of a solid-state light emitting element, the lighting fixture light distribution lens, and a fixture main body that holds the light source, and the lighting fixture light distribution lens includes: An incident surface on which light emitted from the solid-state light emitting element is incident, and a mortar-shaped exit surface having a smaller diameter than the incident surface and recessed toward the incident surface, and a peripheral edge of the incident surface. A side surface connecting the periphery of the emission surface is formed in a three-dimensional shape having a reflection surface that reflects light incident from the incident surface, and the side surface is separated from the incident surface along the optical axis of the solid state light emitting device. A plurality of inclined surfaces that reduce the diameter at a predetermined rate as the time elapses, and the ratios at which the plurality of inclined surfaces reduce the diameter are different from each other according to the distance from the incident surface, Light distribution for the luminaire at the boundary of the inclined surface Characterized in that it comprises a holding member for holding the lens.
本発明の照明器具用配光レンズ及び照明器具は、入射面に入射した光が直接又は側面で反射されて出射面から出射されるので、固体発光素子から放射される光を広角に配光することができる。しかも、出射面を形成する曲面が入射面に向かって凹んでいるため、埋め込み形の照明器具に用いられる場合においても、天井材から下に突出しない。また、入射面に近い方の傾斜面で反射する光の配光を、入射面から遠い方の傾斜面で反射する光の配光よりも相対的に挟角にするので、側面の縮径する割合が一定である場合と比べて、照射面の照度低下を抑えつつ、配光による光度のむらを低減することができる。その結果、本発明の照明器具用配光レンズ及び照明器具は、見栄えの低下を抑制しつつ固体発光素子から放射される光を広角に配光することが可能になるという効果がある。 The light distribution lens for a lighting fixture and the lighting fixture of the present invention distribute the light emitted from the solid state light emitting element in a wide angle because the light incident on the incident surface is reflected directly or from the side surface and is emitted from the emission surface. be able to. Moreover, since the curved surface forming the exit surface is recessed toward the entrance surface, it does not protrude downward from the ceiling material even when used in an embedded lighting fixture. Further, the light distribution of the light reflected by the inclined surface closer to the incident surface is made at a narrower angle than the light distribution of the light reflected by the inclined surface far from the incident surface, so that the diameter of the side surface is reduced. Compared with the case where the ratio is constant, it is possible to reduce unevenness in light intensity due to light distribution while suppressing a decrease in illuminance on the irradiated surface. As a result, the light distribution lens for a lighting fixture and the lighting fixture of the present invention have an effect that it is possible to distribute light emitted from the solid state light emitting element in a wide angle while suppressing deterioration in appearance.
以下、本発明に係る照明器具用配光レンズ及び照明器具の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a light distribution lens for a lighting fixture and a lighting fixture according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態の照明器具1は、図5及び図6に示すように天井材100に設けられた埋込孔100Aに埋め込み配設され、且つ電力系統からの給電が停止(停電)したときに非常用電源4から給電して光源を点灯する非常用照明器具である。ただし、本発明の技術思想が適用可能な照明器具は本実施形態の非常用照明器具に限定されるものではなく、非常用照明器具以外の埋め込み形の照明器具にも適用可能である。また、以下の説明では、図5において上下左右前後の各方向を規定する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
この照明器具1は、ケース10、ベース2、カバー3、非常用電源4、光源ユニット5、電源装置6、一対の取付ばね7、端子台8などを備える。
The
ケース10は、アルミダイカストによって下面が開放された有底円筒形状に形成されている。ケース10の開放端(以下、開口部11と呼ぶ。)側の側壁には、ベース2の各引掛部23の引掛爪231が引っ掛けられる矩形の孔12が、各引掛爪231と対応する位置に設けられている(図6では片方の孔12のみ図示している)。
The
ベース2は、扁平な円柱状の本体部21と、本体部21の下端より外向きに突出する円板状の鍔部22とがアルミダイカストによって一体に形成されている。
In the
本体部21の底面には、光源ユニット5を収納するための凹部211が設けられ、さらに凹部211の底面には、光源ユニット5のLEDモジュール52に電気的に接続されたコネクタ(図示せず)を通すための孔(図示せず)が設けられている。さらに、本体部21の底面には、厚み方向(上下方向)に貫通する孔212が設けられている。
A
また、本体部21の側面には、上から見てT字状に開口するばね保持部213が、本体部21の中心軸を対称の中心とする点対称な位置にそれぞれ設けられている。さらに、本体部21の上面には、先端に引掛爪231を有する引掛部23が、本体部21の中心軸を対称の中心とする点対称な位置にそれぞれ設けられている。
In addition,
そして、本体部21がケース10の開口部11に挿入され、一対の引掛爪231がケース10の孔12にそれぞれ引っ掛けられることで、ベース2がケース10に取り付けられる。本実施形態では、ケース10とベース2とで器具本体9が構成されている。
The
カバー3は、円板状の本体部31と、本体部31の上面から上向き(ベース2側)に突出する一対の引掛部32とを有する合成樹脂成形体からなる。
The
本体部31の底面には、ベース2の凹部211と対応する部位に円形の孔311が設けられ、さらに孔311の両側には長孔312がそれぞれ設けられている。また、本体部31の側面には、矩形の引掛溝313が、本体部31の中心軸を対称の中心とする点対称な位置にそれぞれ設けられている。
On the bottom surface of the
また、各引掛部32の先端には、互いに離れる方向(外向き)に延出する引掛爪(図示せず)がそれぞれ設けられている。
Further, a hooking claw (not shown) extending in a direction away from each other (outward) is provided at the tip of each
非常用電源4は、図5に示すように、上下方向に長い円筒状に形成された本体部41を有し、本体部41の内部には複数の蓄電池(図示せず)が上下方向に並べて収納されている。また、本体部41の上端には、電源装置6との間を電気的に接続する接続部42が設けられており、ケース10の底面に取り付けられた被接続部(図示せず)に接続部42を接続することで、非常用電源4と電源装置6とが電気的に接続される。
As shown in FIG. 5, the
この非常用電源4は、電力系統から正常に給電されている間は電源装置6により蓄電池が充電され、電力系統が停電になると蓄電池に充電された電荷を放電して光源ユニット5に給電するように構成される。
The
光源ユニット5は、図5に示すように、配光レンズ51と、LEDモジュール52と、放熱部材53と、保持部材54とで構成される。LEDモジュール52は、矩形の実装基板の下面に固体発光素子(発光ダイオード521)が実装されて構成され、配光レンズ51の上方に配置される。放熱部材53は、発光ダイオード521が発する熱を放熱するためのものであり、LEDモジュール52の上面に密着して取り付けられる。これらの配光レンズ51、LEDモジュール52及び放熱部材53は、保持部材54により一体に組み立てられる。
As shown in FIG. 5, the
一体に組み立てられた光源ユニット5は、発光ダイオード521側が開口側となるようにしてベース2の凹部211内に収納される。つまり、発光ダイオード521からの光は、凹部211を通して外部に照射される。なおこのとき、LEDモジュール52に電気的に接続された上記コネクタが、凹部211の底面に形成された孔(図示せず)を通して上方に露出した状態になる。
The integrally assembled
この光源ユニット5は、電力系統の停電時に非常用電源4から供給される直流電力によって点灯し、電力系統から正常に給電されている状態では点灯しない。つまり、この光源ユニット5は、電力系統の停電時にのみ点灯する非常用の光源である。
The
電源装置6は、図5に示すように、上下方向に長い矩形板状に形成された基板61を有し、基板61の一面(右面)には複数の電子部品62が実装されている。これらの電子部品62は、電力系統から供給される交流電力を所定の電圧値の直流電力に変換して非常用電源4の蓄電池に充電する充電回路と、非常用電源4の蓄電池から放電される直流電力を光源ユニット5に供給して光源ユニット5を点灯させる給電回路とを構成する。
As shown in FIG. 5, the
この電源装置6には、光源ユニット5に電気的に接続された上記コネクタが接続されるコネクタ(図示せず)が設けられており、照明器具1を組み立てた状態では、上記コネクタを介して光源ユニット5と電源装置6とが電気的に接続される。
The
取付ばね7は、例えば板金に曲げ加工を施すことにより長尺且つ矩形板状に形成され、ベース2のばね保持部213にそれぞれ取り付けられる。そして、取付ばね7とベース2の鍔部22との間で天井材100を挟み込むことで、照明器具1が天井に取り付けられる(図6参照)。
The attachment spring 7 is formed into a long and rectangular plate shape by bending a sheet metal, for example, and is attached to the
端子台8は、従来周知の速結端子構造を有し、天井裏に先行配線された電源線(図示せず)が接続され、且つ電源装置6に電気的に接続された電線(図示せず)が接続される。そして、上記電源線及び上記電線をそれぞれ端子台8に接続することで、電力系統から電源装置6に交流電力が給電される。
The terminal block 8 has a conventionally known quick-connection terminal structure, and is connected to a power line (not shown) previously wired on the back of the ceiling and is electrically connected to the power supply device 6 (not shown). ) Is connected. Then, by connecting the power line and the electric wire to the terminal block 8, AC power is supplied from the power system to the
ところで、天井材100に取り付けられた照明器具1のベース2がむき出しの状態では、ベース2の孔212を通してケース10内に収納された非常用電源4が下から見えてしまい、意匠的に好ましくない。そこで、本実施形態では、意匠性を向上させるために、ベース2の下面を覆うようにしてカバー3がベース2に取り付けられている。カバー3は、一対の引掛部32がベース2の孔212に挿入され、孔212の奥に設けられている被引掛部(図示せず)に各引掛部32が引っ掛かることでベース2に取り付けられる。
By the way, when the
次に、本発明の要旨である配光レンズ51について、さらに詳細に説明する。
Next, the
本実施形態の配光レンズ51は、図1に示すようにLEDモジュール52の発光ダイオード521から放射される光が入射する入射面510と、前記光が出射する出射面511と、入射面510の周縁と出射面511の周縁とを繋ぐ側面512とを有する立体形状に形成されている。なお、配光レンズ51は、石英ガラス、あるいはアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性材料で形成される。
As shown in FIG. 1, the
入射面510は、円形の平坦面からなる。一方、出射面511は、中心部分に配置される円形の平坦面5110と、平坦面5110の外側に配置され、入射面510に向かって凹んだすり鉢状の曲面5111とを有する。この曲面5111は、側面512と繋がる周縁を原点とする放物線を、発光ダイオード521の発光中心を通る光軸Lの回りに回転させた回転体の外郭形状からなる。なお、この放物線は、以下の式で表される。
The
y=ax2
y:光軸Lと平行な方向の座標
x:光軸Lに垂直な方向の座標
a:係数
上記式の係数aは0<a<0.1の範囲であることが好ましく、特に、a=0.02近傍であることがより好ましい。このように設定されれば、出射面511(曲面5111)は、入射面510から直接的に入射した光、及び側面512で全反射されて入射した光の両方を、効果的に屈折させて、広角に配光することができる。係数aが小さすぎると、出射面511(曲面5111)が平坦に近くなり、広角な配光を得ることができない。一方、係数aが大き過ぎると、各入射光の入射角が大きくなり、出射面511を屈折透過することなく、配光レンズ51内ヘ全反射してしまい、ロスする光束が多<なる。
y = ax 2
y: coordinates in the direction parallel to the optical axis L x: coordinates in the direction perpendicular to the optical axis L a: coefficient The coefficient a in the above formula is preferably in the range of 0 <a <0.1, and in particular, a = More preferably, it is in the vicinity of 0.02. If set in this way, the exit surface 511 (curved surface 5111) effectively refracts both the light directly incident from the
この配光レンズ51において、発光ダイオード521から放射される光を広角に配光しつつ、発光ダイオード521の直下の照度を上げるには、出射面511の平坦面5110の直径φ1と、出射面511の外周の直径φ2との比が、0<φ1/φ2≦0.33の範囲であることが好ましい。特に、φ1/φ2=0.15近傍であることがより好ましい。なお、出射面511の外周の直径φ2との比は、LEDモジュール51に搭載される発光ダイオード521自体の発光持性(特に、出力や配光曲線)も参照して設定される。
In this
また、配光レンズ51の高さH1(入射面510と、出射面511の外縁を含む面との距離)と、入射面510の直径φ3との比は、0.5≦H1/φ3<1.5であることが好まし<、H1/φ3=1近傍であることがより好ましい。このように設定されれば、発光ダイオード521から放射される光のうち、出射面511に直接的に向かう光と、側面512で全反射されて出射面511に集光される光とのバランスを最適化することができる。また、配光レンズ51の高さH1に対して、入射面510の直径φ2が大き過ぎる(H1/φ3が小さ過ぎる)と、入射面510から入射した光が側面512に向かわない。一方、配光レンズ51の高さH1に対して、入射面510の直径φ3が小さ過ぎる(H1/φ3が大き過ぎる)と、入射面510から直接的に出射面511に向かう光が少なくなる。なお、配光レンズ51の高さH1と、入射面510の直径φ3との比は、LEDモジュール51に搭載される発光ダイオード521自体の発光持性(特に、出力や配光曲線)も参照して設定される。
The ratio between the height H1 of the light distribution lens 51 (the distance between the
図1に示すように、本実施形態の配光レンズ51によれば、入射面510から入射する光のうち、側面512で全反射される光(全反射光線群XA : 図1中の細い実線矢印参照)は、 出射面511を屈折透過し、光軸Lに対して広角に配光される。入射面510から比較的広角に放射された光は、側面512における入射面510に近い側の領域で全反射され、光軸Lの近傍に集光される。この光は、入射面510と平行な面に対する入射角が大きく、全反射され易い。しかし、配光レンズ51の出射面511(曲面5111)のうち、光軸Lに近い領域は、入射面510と平行な面に対する傾斜が大きいので、この光の入射角は小さくなる。その結果、この光は、出射面511で全反射されることなく効率的に屈折透過し、光軸Lに対して広角に配光される。
As shown in FIG. 1, according to the
一方、側面512における出射面511に近い側の領域で全反射された光は、入射面510と平行な面に対する入射角が小さい。出射面511の周縁近傍は、入射面510と平行な面に対する傾斜角が小さいので、この光も出射面511で効率的に屈折透過する。なお、図1のように、光路を示す断面図においては、断面を示すハッチングを省略している。また、後述する一部の断面図においても同様とした。
On the other hand, the light totally reflected in the region near the
また、入射面510から直接的に出射面511に向かう光(直接光線群XB:図1中の破線矢印参照)は、出射面511の平坦面5110を屈折透過して、発光ダイオード521の直下方向の照度向上に貢献する。
Further, the light (direct ray group XB: see the broken line arrow in FIG. 1) that goes directly from the
このように構成される配光レンズ51は、いわゆるバッドウィング形の配光特性を有する。特に、全反射光線群XAは広角に配光され、直接光線群XBが相対的に挟角に配光される。
The
ところで、側面512は、発光ダイオード521の光軸Lに沿って入射面510から遠離るに連れて所定の割合で縮径する複数(本実施形態では2つ)の傾斜面5110、5111を有する。なお、以下の説明では、入射面510に近い方の傾斜面5110を第1傾斜面と呼び、入射面510らか遠い方の傾斜面5111を第2傾斜面と呼ぶ。また、縮径の割合は、入射面510の垂線(例えば、入射面510の法線)を含む平面において、前記垂線と側面511とのなす角(以下、傾斜角と呼ぶ。)θで表すことにする。
By the way, the
本実施形態の配光レンズ51において、第1傾斜面5121が縮径する割合(第1傾斜角θ1)は、第2傾斜面5122が縮径する割合(第2傾斜角θ2)よりも多く(大きく)なっている(θ1<θ2)。例えば、第1傾斜角θ1は6°以下に設定されることが好ましく、第2傾斜角θ2は12°以下に設定されることが好ましい。特に、第1傾斜角θ1は2°近傍に設定され、第2傾斜角θ2は4°近傍に設定されることが好ましい。このように設定されれば、入射面510から入射する光が側面512で効率的に全反射されるので、出射面511から出射する光が広角に配光される。
In the
ここで、図3に示すように、縮径の割合が入射面510´から出射面511´まで一定である、つまり、側面512´の傾斜角θが一定である配光レンズ51´(以下、比較例と呼ぶ。)の配光特性と、本実施形態の配光レンズ51の配光特性とを比較する。なお、比較例(配光レンズ51´)の側面512´の傾斜角θ3は、第1傾斜角θ1と第2傾斜角θ2の中間の値(θ1<θ3<θ2)に設定されているものとする。
Here, as shown in FIG. 3, the ratio of the diameter reduction is constant from the
図4中の曲線は比較例の配光特性を示している。なお、図4における横軸は光軸Lと光路とのなす角度を示し、縦軸は出射面511´から出射する光の光度(単位はカンデラ:cd)を示している。図4から明らかなように、従来例の配光特性には、概ね3つのピークが存在している。0°に最も近いピーク(3°〜5°付近のピーク)は、直下光線群XCによるピークである。また、0°から最も遠いピーク(58°付近のピーク)は、全反射光線群XAによるピークである。さらに、中間のピーク(38°付近のピーク)は、直接光線群XBによるピークである。
The curve in FIG. 4 shows the light distribution characteristic of the comparative example. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the angle formed by the optical axis L and the optical path, and the vertical axis indicates the luminous intensity (unit: candela: cd) of light emitted from the
一方、本実施形態の配光レンズ51では、第1傾斜面5121で全反射される光(第1全反射光線群XD:図1中の太い実線矢印参照)が、第2傾斜面5122で全反射される光(第2全反射光線群XA : 図1中の細い実線矢印参照)よりも、僅かに挟角に配光される。そのため、本実施形態の配光レンズ51の配光特性は、図2中に実線で示すように、0°から最も遠いピークが、比較例の配光特性(図2中の破線参照)と比べて、0°に近付く向きに移動することになる。つまり、本実施形態の配光レンズ51の配光特性は、比較例の配光特性に比べて、中間のピークと0°から最も遠いピークとの間に生じる谷の部分(45°付近)の光度が相対的に大きくなっている。故に、本実施形態の配光レンズ51によれば、比較例と比べて、照射面の照度低下を抑えつつ、配光による光度のむら(レベル差)を低減することができる。
On the other hand, in the
上述のように本実施形態の配光レンズ51は、入射面510と、入射面510に入射する光が出射する出射面511と、入射面510の周縁と出射面511の周縁とを繋ぐ側面512とを有する立体形状に形成される。入射面510は、固体発光素子(発光ダイオード521)から放射される光が入射する。出射面511は、入射面510よりも口径(直径φ2)が小さく且つ入射面510に向かって凹んだすり鉢状に形成される。側面512は、入射面510から入射する光を反射する反射面となる。また、側面512は、固体発光素子(発光ダイオード521)の光軸Lに沿って入射面510から遠離るに連れて所定の割合で縮径する複数の傾斜面5121,5122を有する。さらに、側面512は、複数の傾斜面5121,5122が縮径する割合が入射面510からの距離に対応して互いに異なるように形成される。
As described above, the
上記構成により、本実施形態の配光レンズ51は、入射面510に入射した光が直接又は側面512で反射されて出射面から出射されるので、発光ダイオード521から放射される光を広角に配光することができる。しかも、出射面511を形成する曲面5111が入射面510に向かって凹んでいるため、埋め込み形の照明器具1に用いられる場合においても、天井材100から下に突出しない。また、本実施形態の配光レンズ51は、入射面510に近い方の傾斜面5121で反射する光の配光を、入射面510から遠い方の傾斜面5121で反射する光の配光よりも相対的に挟角にする。そのため、本実施形態の配光レンズ51は、側面の縮径する割合(傾斜角)が一定である場合(比較例参照)と比べて、照射面の照度低下を抑えつつ、配光による光度のむらを低減することができる。その結果、本実施形態の配光レンズ51及び照明器具1は、見栄えの低下を抑制しつつ光源(発光ダイオード521)から放射される光を広角に配光することが可能になる。
With the above configuration, the
ここで、配光レンズ51は、第1傾斜面5121と第2傾斜面5122の2つの傾斜面で側面512が形成されることが好ましい。つまり、側面512を構成する傾斜面の数が少ないほど、配光レンズ51の成形が容易になるという利点がある。また、側面512を構成する傾斜面の数が少ないほど、傾斜面の境界の数も少なくなるから、製造時に境界5123の角R(アール)を管理する手間が少なくなり、品質が維持し易くなるという利点もある。
Here, in the
さらに、配光レンズ51は、側面512における第1傾斜面5121と第2傾斜面5122との境界5123が、入射面510から出射面511までの中間位置よりも入射面510寄りの位置となるように形成されることが好ましい。つまり、図1に示すように、入射面510から境界5123までの高さH2に対して、出射面511から境界5123までの高さH3の方が高くなること(H2<H3)が好ましい。
Further, in the
上述のように、第1傾斜面5121が配光特性の谷部の光度を大きくすることに貢献している。一方、側面512に対する第1傾斜面5121の割合が高くなるに連れて、第2全反射光線群XAの光度が小さくなる。したがって、照射面の照度低下を抑えるためには、上述のように入射面510から境界5123までの高さH2に対して、出射面511から境界5123までの高さH3の方が高くなるようにすることが好ましい。
As described above, the first
ところで、配光レンズ51は、図7に示すように入射面510との境界を含む側面512の上端部に、全周に渡って外向きに突出する外鍔513が設けられることが好ましい。つまり、保持部材54は、一対の爪540を外鍔513に引っ掛かけることで配光レンズ51を保持することができる。ここで、外鍔513が側面512における出射面511に近い部位に設けられると、配光レンズ51の配光制御の妨げになる虞があるので、上述のように外鍔513が側面512における入射面510に近い部位に設けられることが好ましい。ただし、外鍔513は必ずしも側面512の全周に設けられる必要は無く、側面512の一部に設けられてもよい。
Incidentally, as shown in FIG. 7, the
あるいは、保持部材54は、複数の傾斜面5121、5122の境界5123で配光レンズ51を保持するように構成されてもよい。例えば、保持部材54に一対の保持片541が設けられ、各保持片541が、図8に示すように第1傾斜面5121と第2傾斜面5122に当たって境界5123で配光レンズ51を保持する。保持部材54がこのように構成されれば、外鍔513などの突起物を設けずに済むので、配光レンズ51の製造コストを削減することができる。ただし、図9に示すように保持片541の上端に、入射面510と当たるストッパ5410が設けられても構わない。
Alternatively, the holding
51 照明器具用配光レンズ
52 LEDモジュール
510 入射面
511 出射面
512 側面
521 発光ダイオード(固体発光素子)
5121 第1傾斜面
5122 第2傾斜面
5123 境界
51 Light distribution lens for lighting equipment
52 LED module
510 Incident surface
511 Output surface
512 sides
521 Light-emitting diode (solid-state light-emitting device)
5121 1st inclined surface
5122 Second inclined surface
5123 boundary
Claims (5)
前記複数の傾斜面は、前記入射面に近いものほど、前記割合が小さくなるように形成されることを特徴とする照明器具用配光レンズ。 A light incident surface on which light emitted from a solid state light emitting element is incident and a mortar-shaped light emitting surface having a smaller diameter than the light incident surface and recessed toward the light incident surface are used as a bottom surface, and a peripheral edge of the light incident surface and the light emitting surface. A side surface connecting the peripheral edge of the surface is formed into a three-dimensional shape having a reflective surface that reflects light incident from the incident surface, and the side surface is separated from the incident surface along the optical axis of the solid state light emitting device. And having a plurality of inclined surfaces that reduce the diameter at a predetermined ratio, and the ratio that the plurality of inclined surfaces reduce the diameter is different from each other corresponding to the distance from the incident surface ,
Wherein the plurality of inclined surfaces, the nearer to the incident surface, the light distributing lens for lighting equipment according to claim Rukoto formed such that the ratio becomes smaller.
前記照明器具用配光レンズは、前記固体発光素子から放射される光が入射する入射面と、前記入射面よりも口径が小さく且つ前記入射面に向かって凹んだすり鉢状の出射面とを底面とし、前記入射面の周縁と前記出射面の周縁とを繋ぐ側面を、前記入射面から入射する光を反射する反射面とする立体形状に形成され、前記側面は、前記固体発光素子の光軸に沿って前記入射面から遠離るに連れて所定の割合で縮径する複数の傾斜面を有し、前記複数の傾斜面が縮径する前記割合が前記入射面からの距離に対応して互いに異なるように形成され、
前記複数の傾斜面の境界で前記照明器具用配光レンズを保持する保持部材を備えることを特徴とする照明器具。 A lighting device light distribution lens, a light source comprising a solid light-emitting element, and the lighting device light distribution lens and a device body holding the light source,
The light distribution lens for a luminaire has a bottom surface including an incident surface on which light emitted from the solid light emitting element is incident and a mortar-shaped exit surface having a smaller diameter than the incident surface and recessed toward the incident surface. And the side surface connecting the periphery of the incident surface and the periphery of the exit surface is formed into a three-dimensional shape that is a reflective surface that reflects light incident from the incident surface, and the side surface is an optical axis of the solid state light emitting device. And a plurality of inclined surfaces that decrease in diameter at a predetermined rate as they move away from the incident surface, and the ratios that the plurality of inclined surfaces decrease in diameter correspond to each other from the incident surface. Formed differently,
Wherein the plurality of luminaire you further comprising a holding member in the boundary of the inclined surface to hold the light distributing lens for the luminaire.
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