JP6558741B2 - Light distribution control member and lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、LED(発光ダイオード)などの発光素子から出射する光の配光特性を制御する配光制御部材及びそれを用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a light distribution control member that controls light distribution characteristics of light emitted from a light emitting element such as an LED (light emitting diode), and an illumination device using the same.
近年、LED(発光ダイオード)などの半導体発光素子を用いた発光装置(照明装置)が普及しつつある。 In recent years, light emitting devices (illuminating devices) using semiconductor light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes) are becoming widespread.
このような発光装置は、光源となる発光素子と、発光素子から出射した光が所望の配光特性となるように光の進行方向を制御する光束制御部材(配光制御部材)とを有している。これらの光束制御部材は、例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)やポリカーボネート(PC)などの光透過性樹脂からなり、回転軸方向に所定の厚みを有する回転対称な円盤状の導光部を有する。導光部は、円盤面の少なくとも1面が全反射面とされると共に、外周近傍に、内部を伝搬してきた光を中心軸方向に反射する反射面が形成されている。 Such a light emitting device has a light emitting element as a light source, and a light flux control member (light distribution control member) that controls the traveling direction of light so that light emitted from the light emitting element has a desired light distribution characteristic. ing. These light flux controlling members are made of, for example, a light-transmitting resin such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate (PC), and have a rotationally symmetric disk-shaped light guide having a predetermined thickness in the direction of the rotation axis. . In the light guide portion, at least one of the disk surfaces is a total reflection surface, and a reflection surface that reflects light propagating through the inside in the direction of the central axis is formed in the vicinity of the outer periphery.
発光素子は、光束制御部材の回転軸中心付近に配置される。発光素子から照射された光は、光束制御部材の回転軸近辺から導光部内に入射し、導光部の1面に形成された全反射面で全反射を繰り返して導光部内を伝搬し、光束制御部材の外側面から出射する。また、一部の光は、円盤内の外周近傍に形成された反射面で反射して円盤面の外側近傍から回転軸方向に出射する。 The light emitting element is disposed near the center of the rotation axis of the light flux controlling member. The light emitted from the light emitting element enters the light guide from the vicinity of the rotation axis of the light flux controlling member, propagates through the light guide by repeating total reflection on the total reflection surface formed on one surface of the light guide, The light is emitted from the outer surface of the light flux controlling member. A part of the light is reflected by a reflecting surface formed in the vicinity of the outer periphery in the disk and is emitted from the vicinity of the outside of the disk surface in the direction of the rotation axis.
このような光束制御部材は、円盤状の導光部によって、発光素子から出射する光の伝搬方向を制御して、所望の配光方向に出射光が得られるため、光束制御部材の回転軸方向の厚みを薄くすることを可能としつつ、光束制御部材を直視しても眩しくないなどの照明装置の用途に応じた所望の配光特性が得られる。 Such a light flux controlling member controls the propagation direction of the light emitted from the light emitting element by the disc-shaped light guide, and the emitted light is obtained in a desired light distribution direction. The desired light distribution characteristic according to the use of the lighting device, such as not being dazzled even when directly viewing the light flux controlling member, can be obtained.
従来の光束制御部材は、配光特性を制御する導光部の構成が回転対象であるために、被照射面を矩形状に照明することができない。また、被照射面の中心から所望範囲の四隅における照明光の照度を、任意に制御し、且つ、中心照度に対して十分な照度を確保することできないという問題がある。 The conventional light flux controlling member cannot illuminate the irradiated surface in a rectangular shape because the configuration of the light guide that controls the light distribution characteristics is a rotation target. Further, there is a problem that the illuminance of the illumination light at the four corners of the desired range from the center of the irradiated surface can be arbitrarily controlled and sufficient illuminance cannot be secured with respect to the central illuminance.
本発明は、配光制御部材の光軸方向の厚みを薄くしつつ、被照射面を矩形状に照明することができ、また、被照射面の中心から所望範囲の四隅における照明光の照度を、任意に制御し、且つ、中心照度に対して十分な照度を確保することができる配光制御部材及び照明装置を提供することを目的とする。 The present invention can illuminate the illuminated surface in a rectangular shape while reducing the thickness of the light distribution control member in the optical axis direction, and can reduce the illuminance of illumination light at the four corners of the desired range from the center of the illuminated surface. An object of the present invention is to provide a light distribution control member and an illuminating device that can be arbitrarily controlled and can secure sufficient illuminance with respect to central illuminance.
請求項1に記載の配光制御部材は、発光素子から出射された光の配光制御を行う配光制御部材であって、前記配光制御部材は、前記発光素子に対峙する頂部と、該頂部から複数の平面が末広がり状に配置された側部と、光の出射面となる矩形の底部と、により取り囲まれた光透過性樹脂からなる錐体を有し、前記頂部を挟んで対向して配置される2対以上の前記側部が、該錐体の内部側に窪む略V字状に配置される2平面からなる窪み部により構成され、前記側部を構成する窪み部は、前記頂部から前記錐体内に入射した光線が、該側部に該錐体内部側から入射して、該側部で全反射し、前記底部から被照射面方向に出射され、該被照射面上で矩形形状の配光特性に制御されるように配置されてなることを特徴とする。 Light distribution control member according to claim 1 is a light distribution control member for light distribution control of light emitted from the light emitting element, the light distribution control member, and a top facing the light emitting element, the It has a cone made of a light-transmitting resin surrounded by a side portion in which a plurality of planes are arranged in a divergent shape from the top portion and a rectangular bottom portion as a light emission surface, and faces each other across the top portion. The two or more pairs of the side portions arranged in the above are configured by a recessed portion composed of two planes disposed in a substantially V shape recessed in the inside of the cone, and the recessed portion constituting the side portion is A light beam incident on the cone from the top enters the side from the inside of the cone, is totally reflected on the side, and is emitted from the bottom toward the irradiated surface, on the irradiated surface. And is arranged so as to be controlled by a rectangular light distribution characteristic .
請求項2に記載の配光制御部材は、請求項1に記載の発明において、前記窪み部は、谷底部の断面形状がR形状であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the light distribution control member according to the first aspect of the present invention is characterized in that a cross-sectional shape of a valley bottom of the recess is an R shape.
請求項3に記載の照明装置は、請求項1又は2に記載の配光制御部材と、発光素子と、を有することを特徴とする。 A lighting device according to a third aspect includes the light distribution control member according to the first or second aspect and a light emitting element.
本発明によれば、光束制御部材の光軸方向の厚みを薄くしつつ、被照射面を矩形状に照明することができ、被照射面の中心から所望範囲の四隅における照明光の照度を、任意に制御し、且つ、中心照度に対して十分な照度を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to illuminate the illuminated surface in a rectangular shape while reducing the thickness of the light flux controlling member in the optical axis direction, and the illuminance of the illumination light at the four corners of the desired range from the center of the illuminated surface, It can be arbitrarily controlled and sufficient illuminance with respect to the central illuminance can be ensured.
以下、本発明の実施例1における配光制御部材について図面を参照して説明する。
図1は、配光制御部材の外観を示す斜視図、図2は、配光制御部材としての錐体の斜視図を示す。図3は、実施例1における配光制御部材としての錐体110の(A)正面図、(B)平面図、(C)右側面図を示す。図4は、本発明の実施の形態にかかる配光制御部材の(A)正面図、(B)A―A線断面図、(C)B−B線断面図、(D)E―E線断面図である。Hereinafter, the light distribution control member according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a light distribution control member, and FIG. 2 is a perspective view of a cone as a light distribution control member. FIG. 3: shows the (A) front view, (B) top view, (C) right view of the
実施例1における配光制御部材100を構成する錐体110は、図1から図3に示すように、平面視で長方形の底部30を有する。錐体110は、発光素子(図示せず)に対峙する頂部10、該頂部10から末広がり状に形成された側部20、及び光の出射面となる底部30を備えている。また、錐体110において、頂部10は、上面が平坦とされ、この頂部10が図示しない発光素子からの光の入射面とされる。
The
側部20には、頂部10を挟んで対向して配置される第1の窪み部21と、同じく頂部10を挟んで対向して配置される第2の窪み部22と、を備える。
The
第1の窪み部21は、図2及び図3に示すように、谷底部21aを挟んでV字状に配置される2つの平面21b及び21cにより錐体110の内部側に窪む形状とされる。なお、図3の(C)に示すように、第2の窪み部22も同様の構成とされる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first
発光素子(図示せず)から出射し、頂部10側から錐体110内に入射した光線は、平面21b、21c及び平面22b、22cを含む側部20に、錐体110の内部側から入射し、それぞれの平面でスネルの法則に従って反射(全反射)し、錐体110の底部30から所定の方向に出射し、被照射基準面(仮想平面)に達することになる。
Light emitted from a light emitting element (not shown) and incident into the
従って、第1の窪み部21及び第2の窪み部22の形状を、その窪み部の深さや、平面21b、21c及び平面22b、22cの形状を任意に設定することにより、光線の反射方向を制御して、被照射基準面(仮想平面)で所望の配光特性を得ることができる。
Therefore, by setting the shape of the
図5のグラフは、実施例1における配光制御部材としての錐体110から出射する光の配光特性を、光源(図示せず)より1m離れた光軸上の位置を原点とする光軸に直交する仮想平面であるXY平面上(被照射基準面)での光の強度に応じた照度分布(グラフ上に示す濃淡)によって示す図である。図5に示す通り、実施例1にかかる錐体110を通過した光は、各窪み部21及び22を形成する平面21b、21c及び平面22b、22cによって、仮想平面上で矩形形状に配光特性が制御され、且つ、仮想平面の中心から所望範囲の四隅における照度を十分確保することができる。
The graph of FIG. 5 shows the light distribution characteristic of the light emitted from the
実施例1における配光制御部材は、図1及び図4に示すように、錐体110の長手方向及び短手方向の外周に、錐体110を囲むように矩形の第1のプリズム部120が形成される。また、第1のプリズム部120と錐体110との間には、第1のプリズム部の向かい合う2辺に平行して、錐体110を挟み込むように第2のプリズム部130a及び130bが形成される。また、プリズム部120の外周には、プリズム部120を囲むように矩形の第3のプリズム部140a及びプリズム部140bが形成される。
As shown in FIGS. 1 and 4, the light distribution control member according to the first embodiment includes a rectangular
各プリズム部120、130a、130b、及び140a、140bの断面形状は、図4の(B)及び(C)に示すように、それぞれ、配光制御部材100の中心側に面し、且つ光軸方向にほぼ垂直に近い斜面の入射面と、配光制御部材100の面し、且つ光軸に対して所定の角度で傾斜する反射面とを備える形状とされる。
The cross-sectional shapes of the
各プリズム部120、130、及び140の反射面は、錐体110に最も近接して配置されるプリズム部120から、最も離れて配置されるプリズム部140に向かって、その傾斜角度が緩やかになるように、各プリズム部の傾斜面が形成される。
The angle of inclination of the reflecting surfaces of the
また、実施例1におけるプリズム部140a及びプリズム部140bは、図1に示すように、配光制御部材100の内部、即ち、錐体110側に窪むV字状の2平面から形成されている。
In addition, as shown in FIG. 1, the
実施例1における配光制御部材100は、図示しない発光素子から出射した光線のうち、錐体110の頂部10から錐体110内に入射する主要光線以外の漏れ光線についても、各プリズム部120、130及び140の各入射面(屈折面)からプリズム部内に入射し、各プリズム部120、130及び140の各反射面(または全反射面)で反射され、光軸方向に光線の方向が変えられ出射する。従って、本発明の配光制御部材としての錐体110の配光特性と合わせて、更に効果的に、被照射基準面上での配光特性が制御され、被照射基準面の中心から所望範囲の四隅における照度を更に十分確保することができる。
The light
また、第1のプリズム部120、第2のプリズム部130a及び130b及び、第3のプリズム部140a及びプリズム部140bの形状は、特に、この例に限定されるものではなく、求められる配光特性に応じて、各プリズム部の配置及び断面形状は適宜最適なものを選択することができ、例えば、プリズム部120と錐体110の長手方向端部との間に配置されるプリズム部130に平行して、更に、別のプリズム部を形成してもよい。
Further, the shapes of the
以下、本発明の実施例2における配光制御部材について図面を参照して説明する。
図6は、配光制御部材の正面側の外観である正面斜視図、図7は、配光制御部材の背面側の外観である背面斜視図を示す。図8は、配光制御部材の正面図を示す。Hereinafter, the light distribution control member according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a front perspective view showing the appearance of the light distribution control member on the front side, and FIG. 7 is a rear perspective view showing the appearance of the light distribution control member on the back side. FIG. 8 shows a front view of the light distribution control member.
実施例2における配光制御部材100を構成する錐体110は、図6及び図8に示すように、発光素子(図示せず)に対峙する頂部10、該頂部10から末広がり状に形成された側部20、及び光の出射面となる底部30を備えている。また、錐体110において、頂部10は、上面が平坦とされ、この頂部10が図示しない発光素子からの光の入射面とされる。また、錐体110は、配光制御部材の基部に形成される平面視で略矩形状の凹部101内に形成される。ここで、実施例2では、配光制御部材は錐体110部分が光線を透過し、それ以外の基部は、光が透過しない構成とされる。
As shown in FIGS. 6 and 8, the
側部20には、頂部10を挟んで対向して配置される第1の窪み部21、同じく頂部10を挟んで対向して配置される第2の窪み部22、頂部10を挟んで対向して配置される第3の窪み部23、及び頂部10を挟んで対向して配置される第4の窪み部24と、を備える。
The
第1から第4の窪み部21〜24は、実施例1における錐体110と同様に、それぞれV字状に配置される2つの平面により錐体110の内部側に窪む形状とされる。
Similarly to the
光の出射面となる配光制御部材100の背面側は、図7に示すように、略矩形の底部30を備えている。また、底部30の中心には、開口形状が円形の凹部102が形成される。凹部102の開口形状及び深さを適宜設定することにより、被照射基準面上での配光特性が制御され、被照射基準面の中心部及びその中心部から所望範囲の四隅における照度の分布をより均質にすることができる。
As shown in FIG. 7, the rear surface side of the light
図9のグラフは、実施例2における配光制御部材としての錐体110から出射する光の配光特性を、光源(図示せず)より1m離れた光軸上の位置を原点とする光軸に直交する仮想平面であるXY平面上(被照射基準面)での光の強度に応じた照度分布(グラフ上に示す濃淡)によって示す図である。図9に示す通り、実施例2にかかる錐体110を通過した光は、第1から第4の窪み部21〜24によって、仮想平面上(被照射基準面)で矩形形状に配光特性が更に効率的に制御され、且つ、仮想平面の中心から所望範囲の四隅における照度を十分確保することができる。
The graph of FIG. 9 shows the light distribution characteristics of the light emitted from the
本発明の別の実施の形態としては、錐体110の第1の窪み部21及び第2の窪み部22に形成された谷底部21a及び22aの断面形状がR形状とされる。このように構成することで、被照射基準面上での所望範囲内での配光特性を均質にすることができる。
As another embodiment of the present invention, the cross-sectional shapes of the
本発明の更に別の実施の形態としては、錐体110の第1の窪み部21及び第2の窪み部22は、錐体110の内部側に窪む任意曲率の曲面から形成される。このように構成することで、被照射基準面上での所望範囲内での配光特性を均質にすることができる。
As yet another embodiment of the present invention, the
また、錐体110の側部20上に、求められる配光特性に応じて、所望の形状のフレネルレンズを形成してもよい。
Further, a Fresnel lens having a desired shape may be formed on the
また、錐体110の底部30の形状としては、特に限定されることはなく、矩形や所定の多角形状とすることができる。
In addition, the shape of the bottom 30 of the
以下、本発明の実施例3における配光制御部材について図面を参照して説明する。
図10は、配光制御部材の外観を示す斜視図、図11は、配光制御部材としての錐体の斜視図を示す。図12は、実施例3における配光制御部材としての錐体110の(A)正面図、(B)A―A線断面図、(C)B−B線断面図である。図13は、実施例3における配光制御部材の(A)正面図、(B)A―A線断面図、(C)B−B線断面図、(D)C―C線断面図である。Hereinafter, the light distribution control member according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 10 is a perspective view showing the appearance of the light distribution control member, and FIG. 11 is a perspective view of a cone as the light distribution control member. 12A is a front view, FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line AA, and FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the line BB of the
実施例3における配光制御部材100及び錐体110は、図10及び図11に示すように、その基本構成は、実施例1における配光制御部材100及び錐体110と同様である。従って、実施例1における配光制御部材100及び錐体110と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
As shown in FIGS. 10 and 11, the basic configuration of the light
錐体110の側部20の表面には、図11に示すように、平面視で矩形の環状突部41a及び41bが同心状に形成される。
As shown in FIG. 11, rectangular
実施例3において、環状突部41a及び41bは、上面が平坦で断面形状が箱型の突条とされる。
In the third embodiment, the
環状突部41a及び41bの形状については、環状形状に制限されることはなく、例えば、頂部10を両側から挟み込むような平行突条としてもよく、複数のドット状突起の配列としてもよい。また、環状凸部41a及び41bの断面形状についても、同様に、特に制限されることはなく、例えば、上面が平坦で断面形状が台形でもよい。また、環状突部に代えて、環状溝部とすることも可能である。
The shape of the
実施例3における配光制御部材は、図10に示すように、実施例1と同様に、第1のプリズム部120、第2のプリズム部130a及び130b、並びに、第3のプリズム部140a及びプリズム部140bが形成される。それぞれの構成については、第1の実施の形態における各プリズム部と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
As shown in FIG. 10, the light distribution control member according to the third embodiment includes the
実施例3における配光制御部材100は、環状突部41a及び41bを備えているので、実施例1における配光制御部材と同様の配光特性を維持しつつ、意匠性を向上させることができる。
Since the light
以下、本発明の実施例4における配光制御部材について図面を参照して説明する。
図14は、配光制御部材の外観を示す斜視図、図15は、配光制御部材としてのレンズ部(錐体)の斜視図を示す。図16は、実施例4における配光制御部材としてのレンズ部(錐体)の(A)平面図、(B)A―A線断面図、(C)B−B線断面図である。図17は、実施例4における配光制御部材の(A)平面図、(B)A―A線断面図、(C)B−B線断面図である。Hereinafter, a light distribution control member in Example 4 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 14 is a perspective view showing the appearance of the light distribution control member, and FIG. 15 is a perspective view of a lens portion (cone) as the light distribution control member. FIG. 16 is a (A) plan view, (B) AA line cross-sectional view, and (C) BB line cross-sectional view of a lens portion (cone) as a light distribution control member in Example 4. FIG. 17: is the (A) top view of the light distribution control member in Example 4, (B) AA sectional view, and (C) BB sectional drawing.
実施例4における配光制御部材100を構成するレンズ部(錐体)110は、図15及び図16に示すように、平面視で長方形の2つのレンズ部(錐体)111及び112が短辺で接するように並列されてなり、レンズ部(錐体)111及び112のそれぞれは、発光素子(図示せず)に対峙する頂部101及び102、該頂部101及び102から末広がり状に形成された側部201及び202、並びに、光の出射面となる長方形状の底部301及び302を備える略錐台形状とされる。また、各レンズ部(錐体)111及び112において、頂部101及び102は、それぞれの上面が平坦面とされ、この平坦面が図示しない発光素子からの光の入射面とされる。また、頂部101及び102から末広がり状に形成された側部201及び202は、レンズ部(錐体)111及び112の内部側に窪むと共に、頂部101及び102を挟んで対向して形成される第1の窪み部211及び212と、第1の窪み部211及び212に直交する方向に、同じく頂部101及び102を挟んで対向して形成される第2の窪み部221及び222とを備える。
As shown in FIGS. 15 and 16, the lens unit (cone) 110 constituting the light
第1の対向する窪み部211及び212は、図15及び図16に示すように、谷底部211a及び212aを挟んでV字状に配置される2つの平面211b及び212b並びに211c及び212cより形成される。なお、図16に示すように、第2の窪み部221及び222も同様の構成とされる。
As shown in FIGS. 15 and 16, the first opposing
第1の窪み部211及び212、並びに、第2の窪み部221及び222は、その形状を、窪み部の深さや、平面211b、211c及び212b、212c、並びに、平面221b、221c及び222b、222cの形状を任意に設定することにより、所定の被照射基準面で所望の配光特性を得ることができる。
The
発光素子(図示せず)から出射し、各頂部101及び102側から錐体111及び112内にそれぞれ入射した光線は、平面211b、211c及び212b、212c、並びに、平面221b、221c及び222b、222cを含む側部221及び222に、錐体111及び112の内部側から入射し、それぞれの平面でスネルの法則に従って反射(全反射)し、錐体111及び112の底部301及び302から所定の方向に出射し、被照射基準面(仮想平面)に達することになる。このとき、第1の窪み部211及び212、並びに、第2の窪み部221及び222の深さや、平面211b、211c及び212b、212c並びに平面221b、221c及び222b、222cの形状を任意に設定することにより、光線の反射方向を制御して、被照射基準面(仮想平面)で所望の配光特性を得ることができるので、所定の被照射基準面の中心に光を照射した場合に、基準面の中心から所望範囲の四隅における照度を、任意に制御し、且つ、中心照度に対して十分な照度を確保することができる。
Light rays emitted from a light emitting element (not shown) and incident into the
実施例4における配光制御部材では、図17に示すように、各レンズ部111及び112の長手方向及び短手方向の外周に、各レンズ部111及び112を囲むように矩形の第1のプリズム部120が形成される。また、第1のプリズム部120とレンズ部111及び112(110)との間には、第1のプリズム部の向かい合う2辺に平行して、レンズ部110を挟み込むように第2のプリズム部130a及び130bが形成される。また、プリズム部120の外周には、プリズム部120を囲むように矩形の第3のプリズム部140a及びプリズム部140bが形成される。
In the light distribution control member according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 17, the first prisms that are rectangular so as to surround the
各プリズム部120、130a、130b、及び140a、140bの断面形状は、図4の(B)及び(C)に示すように、配光制御部材100の中心側に面し、且つ光軸方向にほぼ垂直に近い斜面の入射面と、配光制御部材100の外周側に面し、光軸に対して所定の角度で傾斜する反射面とを備える反射型フレネルレンズ形状とされる。
The cross-sectional shapes of the
各プリズム部120、130、及び140の各反射面は、レンズ部110に最も近接して配置されるプリズム部120から、最も離れて配置されるプリズム部140に向かって、その傾斜角度が緩やかになるように、各プリズム部の傾斜面が形成される。
The respective reflecting surfaces of the
また、実施例4におけるプリズム部140a及びプリズム部140bは、図14に示すように、配光制御部材100の内部、即ち、レンズ部110側に窪むV字状の2平面から形成されている。
In addition, as shown in FIG. 14, the
実施例4における配光制御部材100は、図示しない発光素子から出射した光線は、各プリズム部120、130及び140の各入射面(屈折面)からプリズム部内に入射し、各プリズム部120、130及び140の各反射面(または全反射面)で反射され、光軸方向に光線の方向が変換されて出射する。従って、本発明の配光制御部材としてのレンズ部(錐体)111及び112の頂部101及び102側からレンズ部(錐体)111及び112内にそれぞれ入射し、底部301及び302から出射する光の配光特性と合わせて、効果的に、仮想平面上での配光特性が制御され、仮想平面の中心から所望範囲の四隅における照度を十分確保することができる。
In the light
実施例4の発明によれば、それぞれのレンズ部(錐体)111及び112から出射する光は、被照射面内で直交するXY方向での照射光の配光特性がX及びY方向で、非回転対象に且つ所望の配光特性となるように制御することができ、また、所定の被照射基準面に光を照射した場合に、基準面の中心から所望範囲の四隅における照度を、任意に制御し、且つ、中心照度に対して十分な照度を確保することができる。更に、異なる特性の光(例えば、波長)を発光する複数の発光素子を組み合わせた配光制御部材をカメラフラッシュモジュールに適用した場合には、所望のホワイトバランスを再現できるカメラフラッシュモジュールを提供できる。 According to the invention of Example 4, the light emitted from the respective lens portions (cones) 111 and 112 has the light distribution characteristics of the irradiated light in the XY directions orthogonal to each other in the irradiated surface in the X and Y directions. It can be controlled so as to have a desired light distribution characteristic for a non-rotating object, and when illuminating a predetermined irradiated reference surface, the illuminance at the four corners of the desired range from the center of the reference surface can be arbitrarily set And sufficient illuminance with respect to the central illuminance can be ensured. Furthermore, when a light distribution control member that combines a plurality of light emitting elements that emit light having different characteristics (for example, wavelengths) is applied to a camera flash module, a camera flash module that can reproduce a desired white balance can be provided.
実施例1から実施例4における配光制御部材100は、エポキシ系(EP)のUV硬化性光透過性樹脂からなり、型に樹脂を充填後にUVを照射して硬化させることにより成型される。
The light
しかしながら、本発明において、特に、この例に限定されるものではなく、例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)やポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂(EP)などの光透過性樹脂を用いて射出成型により成型してもよい。 However, in the present invention, it is not particularly limited to this example, for example, by injection molding using a light transmitting resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), epoxy resin (EP), etc. It may be molded.
また、実施例1の錐体110においては、第1の対向する窪み部21及び第2の対向する窪み部22の2対の窪み部を有している例を示し、実施例2の錐体110においては、第1から第4の窪み部21〜24の4対の窪み部を有している例を示したが、本発明において、特に、この例に限定されるものではなく、求められる配光特性に応じて、2対及び4対以外の、例えば、6対の窪み部を有していてもよい。この場合において、窪み部は、2、4、6、8対の偶数対であることが、被照射面における矩形配光特性を得る上で、特に好ましい。また、その形状についても、各窪み部が、V字状の2平面から形成されていてもよく、曲面から形成されていてもよい。また、各窪み部が、多平面から形成されていてもよい。
Moreover, in the
本発明の照明装置は、図示しない発光素子と、上記実施例1から実施例4のいずれかの配光制御部材を有している。発光素子としては、例えば、LED(発光ダイオード)などの半導体発光素子を用いることができるが、これらの発光ダイオード等の数や配置などは特に限定されず、例えば、複数の発光ダイオードを所定の位置に配置した面状光源としてもよく、単一の発光ダイオードを用いてもよい。そして、発光素子(図示せず)は、プリズム部120の先端より錐体110側の空間であって、頂部10に対峙する位置に配置されることが好ましい。
The lighting device of the present invention includes a light emitting element (not shown) and the light distribution control member according to any one of the first to fourth embodiments. As the light emitting element, for example, a semiconductor light emitting element such as an LED (light emitting diode) can be used. However, the number and arrangement of these light emitting diodes are not particularly limited. For example, a plurality of light emitting diodes are arranged at predetermined positions. Alternatively, a planar light source disposed on the surface may be used, or a single light emitting diode may be used. The light emitting element (not shown) is preferably disposed in a space on the side of the
本発明にかかる照明装置は、光束制御部材の光軸方向の厚みを薄くしつつ、光源から出射される光を、被照射面において矩形配光特性とすることが出来るので、特に、光軸方向の薄肉化を要求されるスマートフォンのカメラフラッシュ等において、特定の矩形領域を照明する用途に特に好適である。また、所定の被照射基準面に光を照射した場合に、基準面の中心から所望範囲の四隅における照度を、任意に制御し、且つ、中心照度に対して十分な照度を確保することができるので、フラットパネルディスプレイのバックライトや車両の灯火類などの用途に広く使用することができる。 The illumination device according to the present invention can make the light emitted from the light source have a rectangular light distribution characteristic on the irradiated surface while reducing the thickness of the light flux controlling member in the optical axis direction. This is particularly suitable for use in illuminating a specific rectangular area in a camera flash or the like of a smartphone that is required to be thinner. In addition, when light is irradiated onto a predetermined irradiated reference surface, the illuminance at the four corners of the desired range from the center of the reference surface can be arbitrarily controlled, and sufficient illuminance can be ensured with respect to the central illuminance. Therefore, it can be widely used in applications such as backlights for flat panel displays and vehicle lights.
100 配光制御部材
110 錐体(レンズ部)
10 頂部
20 側部
30 底部
21、22、23、24 窪み部100 light
10
Claims (3)
前記配光制御部材は、前記発光素子に対峙する頂部と、該頂部から複数の平面が末広がり状に配置された側部と、光の出射面となる矩形の底部と、により取り囲まれた光透過性樹脂からなる錐体を有し、
前記頂部を挟んで対向して配置される2対以上の前記側部が、該錐体の内部側に窪む略V字状に配置される2平面からなる窪み部により構成され、
前記側部を構成する窪み部は、前記頂部から前記錐体内に入射した光線が、該側部に該錐体内部側から入射し、それぞれの側部で全反射して前記底部から被照射面方向に出射され、該被照射面上で矩形形状の配光特性に制御されるように配置されてなる配光制御部材。 A light distribution control member that performs light distribution control of light emitted from the light emitting element,
The light distribution control member has a top portion opposing to the light emitting element, a side in which a plurality of planes from said top portion is arranged in flared, a rectangular bottom portion serving as a light exit surface, the enclosed light transmission Having a cone made of a conductive resin ,
Two or more pairs of the side portions arranged to face each other with the top portion interposed therebetween are constituted by a recessed portion consisting of two planes disposed in a substantially V shape recessed on the inner side of the cone,
The hollow part that constitutes the side part is configured such that a light beam incident on the cone from the top part enters the side part from the inside of the cone and is totally reflected on each side part to be irradiated from the bottom part. A light distribution control member that is emitted in a direction and arranged to be controlled to have a rectangular light distribution characteristic on the irradiated surface .
The illuminating device which has a light distribution control member in any one of Claim 1 or 2 , and a light emitting element.
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