JP5560970B2

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Publication number: JP5560970B2
Application number: JP2010153152A
Authority: JP
Inventors: 寛光白石
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-07-05
Also published as: JP2012015065A

Description

この発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザダイオード）等の半導体による光源を、例えば車載のスポット用照明として用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device using a light source made of a semiconductor such as an LED (light emitting diode) or an LD (laser diode) as, for example, an in-vehicle spot illumination.

従来、車載や飛行機のブックライトとして用いる照明装置では、省電力化、高輝度化、省スペース化を実現するために、電球からＬＥＤへの転換が行われている。ＬＥＤを用いた照明装置は、フレネルレンズを用いてＬＥＤ光源からの出射光の光学的な制御を可能とする車両用の灯具として使用されている。（例えば、特許文献１） 2. Description of the Related Art Conventionally, lighting devices used as in-car or airplane booklights have been converted from light bulbs to LEDs in order to achieve power saving, high brightness, and space saving. An illumination device using an LED is used as a vehicular lamp that enables optical control of light emitted from an LED light source using a Fresnel lens. (For example, Patent Document 1)

特開２００８−１８１７１７公報JP 2008-181717 A

上記した特許文献１の技術は、前照灯の光源としてＬＥＤを用い、ＬＥＤ光源からの出射光の光学的な制御を可能とするものである。 The technique of Patent Document 1 described above uses an LED as a light source for a headlamp, and enables optical control of light emitted from the LED light source.

しかしながら、このシステムを例えば車載用のインテリアの照明や複数の箇所のスポット照明として用いた場合は、少なくとも複数のスポットに光軸中心を向けるように配置したＬＥＤが必要となる、という問題があった。また、少なくとも１個のＬＥＤを用いて複数のスポット照射を行う場合マスキングすることで可能となるが、マスキング部に照射方向に向かわない余分な光の分だけ効率が悪くなるという、問題があった。 However, when this system is used as, for example, interior lighting for vehicles or spot illumination at a plurality of locations, there is a problem that LEDs arranged so that the optical axis centers are directed to at least a plurality of spots are required. . In addition, when performing spot irradiation using at least one LED, it is possible by masking, but there is a problem that the efficiency is deteriorated by the extra light that does not go in the irradiation direction in the masking part. .

この発明の目的は、少なくとも１個の半導体光源を用い複数の均斉度の高いスポット照射の実現を可能とする照明装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an illuminating device that can realize spot irradiation with a plurality of high uniformity using at least one semiconductor light source.

上記した課題を解決するために、この発明の照明装置は、光軸上に極大点を有する放射配光パターンの半導体光源と、前記光源の光軸と対向する位置に配置され、前記光源から光軸方向に放射された光を、異なる複数方向に配光させる傾斜面を入射面側もしくは出射面側に設けたシート状または板状のレンズ部材と、前記レンズ部材と離間して配置され、前記レンズ部材を介して配光した光を、所望の方向に光学的に制御する光学制御部材と、を備えてなることを特徴とする。In order to solve the above-described problems, an illuminating device of the present inventionis arranged at a position facing a semiconductor light source having a radiant light distribution pattern having a maximum point on anoptical axis and an optical axis of the light source. A sheet-like or plate-like lens memberprovided with an inclined surface that distributes light emitted in the axial direction in a plurality of different directions on the incident surface side or the emission surface side,and is disposed apart from the lens member, And an optical control member that optically controls light distributed through the lens member in a desired direction.

この発明によれば、少なくとも１個の半導体光源で均斉度の高い複数のスポット照射を得ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to obtain a plurality of spot irradiations having a high degree of uniformity with at least one semiconductor light source.

この発明の照明装置に関する第１の実施形態について説明するための概念的な斜視図である。It is a conceptual perspective view for demonstrating 1st Embodiment regarding the illuminating device of this invention.図１要部の拡大斜視図である。1 is an enlarged perspective view of the main part of FIG.図１要部の拡大斜視図である。1 is an enlarged perspective view of the main part of FIG.図１の動作について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation | movement of FIG.この発明の照明装置に用いるフレネルレンズについて説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the Fresnel lens used for the illuminating device of this invention.この発明の照明装置に関する第２の実施形態について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating 2nd Embodiment regarding the illuminating device of this invention.この発明の照明装置に関する第３の実施形態について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating 3rd Embodiment regarding the illuminating device of this invention.この発明の照明装置に関する第４の実施形態について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating 4th Embodiment regarding the illuminating device of this invention.この発明の照明装置に関する第５の実施形態について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating 5th Embodiment regarding the illuminating device of this invention.図９要部の斜視図である。9 is a perspective view of the main part.

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１〜図３は、この発明の照明装置に関する第１の実施形態について説明するための、図１は概念的な斜視図、図２、図３はそれぞれ図１要部の拡大斜視図である。 1 to 3 are diagrams for explaining a first embodiment of the lighting device according to the present invention. FIG. 1 is a conceptual perspective view, and FIGS. 2 and 3 are enlarged perspective views of main parts of FIG. .

図１において、１１は例えば耐熱性の合成樹脂製で底部１１１を有する箱状に形成されたハウジングである。ハウジング１１の収容部１１２の開口部分には段部１１３が形成される。収容部１１２には、ＬＥＤもしくはＬＤ等の半導体による光源１２とこの光源１２をオン・オフさせるスイッチ１３等が搭載された絶縁基板１４の板面が底部１１１と対向する状態で収容される。絶縁基板１４は、ハーネス１５を用いて図示しない電源部と電気的に接続される。光源１２は、電源部からの電力の供給を受け、スイッチ１３がオンした場合に点灯される。 In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a housing made of a heat-resistant synthetic resin and formed in a box shape having abottom 111. Astep portion 113 is formed in the opening portion of thehousing portion 112 of the housing 11. Theaccommodating portion 112 accommodates alight source 12 made of a semiconductor such as an LED or LD and a plate surface of theinsulating substrate 14 on which theswitch 13 for turning on and off thelight source 12 is mounted facing thebottom portion 111. Theinsulating substrate 14 is electrically connected to a power supply unit (not shown) using aharness 15. Thelight source 12 is supplied with electric power from the power supply unit and is turned on when theswitch 13 is turned on.

１６は、図２にも示すように、透光性の樹脂製もしくは石英ガラス製で、平行に異なる角度の傾斜面の組み合わせによりＶ溝１６１が複数形成されたスプリッタである。隣り合うＶ溝１６１は、互いに接して形成させることで、Ｖ溝１６１との間には山となる逆Ｖ１６２が形成される。Ｖ溝１６１は、スプリッタ１６の入射側１６３に、光源１２の出射光幅ｗよりも狭い領域に、複数併設する加工がされている（図４参照）。スプリッタ１６はＶ溝１６１と光源１２の照射側が対向した状態で配置される。 As shown also in FIG. 2, 16 is a splitter made of translucent resin or quartz glass and having a plurality of V-grooves 161 formed by a combination of inclined surfaces with different angles in parallel. Adjacent V-grooves 161 are formed in contact with each other, so that a reverse V162 that is a mountain is formed between the V-grooves 161. A plurality ofV grooves 161 are formed on theincident side 163 of thesplitter 16 in a region narrower than the emission light width w of the light source 12 (see FIG. 4). Thesplitter 16 is disposed in a state where theV groove 161 and the irradiation side of thelight source 12 face each other.

スプリッタ１６は、光源１２から放射された光を異なる方向に配光させるレンズ部材である。 Thesplitter 16 is a lens member that distributes light emitted from thelight source 12 in different directions.

スプリッタ１６と対向する位置には、図３に示す同一面にレンズ部１７１が形成された反対面側のフレネルレンズ１７を対向配置させた状態でハウジング１１の収容部１１２に収容する。フレネルレンズ１７は、光源１２からの出射光を、光学的な制御を行い略平行光に変換して所望の位置に照射させる光学制御手段となるものである。 In the position facing thesplitter 16, the Fresnellens 17 on the opposite surface side where thelens portion 171 is formed on the same surface as shown in FIG. The Fresnellens 17 serves as an optical control unit that optically controls the emitted light from thelight source 12 to convert it into substantially parallel light and irradiates it at a desired position.

フレネルレンズ１７は、一般のレンズの曲線の一部を薄いシート上に所定のピッチで転写させることで、レンズと光学的に同機能を実現したものである。扁平なフレネルレンズ１７を用いたことで、一般的なレンズの厚み方向を薄くできることから省スペース化に寄与する。 The Fresnellens 17 is optically equivalent to the lens by transferring a part of a curve of a general lens onto a thin sheet at a predetermined pitch. The use of the flat Fresnellens 17 contributes to space saving because the thickness direction of a general lens can be reduced.

光源１２が実装された回路基板１４、スプリッタ１６、フレネルレンズ１７は、それぞれ所定の間隔で収容部１１２に収容されるように、図示しないフレームやスペーサそれにハウジング１１の一部を用いて取着される。収容部１１２では、回路基板１４、スプリッタ１６、フレネルレンズ１７それぞれの位置出しを行った状態で透光性のアウターカバー１８で覆うことでシステム全体を構成する。 Thecircuit board 14 on which thelight source 12 is mounted, thesplitter 16, and the Fresnellens 17 are attached using a frame, a spacer (not shown) and a part of the housing 11 so as to be accommodated in theaccommodating portion 112 at predetermined intervals. The In thehousing portion 112, the entire system is configured by covering thecircuit board 14, thesplitter 16, and the Fresnellens 17 with the translucentouter cover 18 in a state where the positioning is performed.

ここで、図４を参照し、図１の動作について説明する。光源１２に電力が供給されると、光源１２から光が放射され、スプリッタ１６のＶ溝１６１の傾斜面から入射された光は、外側に分光されるとともに、スプリッタ１６の傾斜面の角度と材料による屈折作用に基づき光源１２の光軸方向と異なる複数の方向に配光される。配光された光は、スプリッタ１６の出射側１６３から出射される。スプリッタ１６に入射したほとんどの光が配光され外側に放射される。 Here, the operation of FIG. 1 will be described with reference to FIG. When electric power is supplied to thelight source 12, light is emitted from thelight source 12, and the light incident from the inclined surface of the V-groove 161 of thesplitter 16 is dispersed outward, and the angle and material of the inclined surface of thesplitter 16 are separated. The light is distributed in a plurality of directions different from the direction of the optical axis of thelight source 12 based on the refraction action of thelight source 12. The distributed light is emitted from theemission side 163 of thesplitter 16. Most of the light incident on thesplitter 16 is distributed and emitted outward.

出射側１６３から光源の光軸方向と異なる複数の方向に配光された光は、光学制御部材であるフレネルレンズ１７に入射しレンズ部１７１を介して平行光に変換され、出射光４２１，４２２として照射面４３にスポット照射される。レンズ部１７１は、一例として中心に対して同心円状に漸次受光した光を平行に変換する形状となっている。このため、照射面４３の異なる位置に、ほぼ円形状の一点鎖線で示す照射エリア４４１，４４２の形状で照射させることができる。 Light distributed in a plurality of directions different from the optical axis direction of the light source from theemission side 163 enters the Fresnellens 17 that is an optical control member, is converted into parallel light via thelens unit 171, and is emittedlight 421 and 422. As shown in FIG. As an example, thelens portion 171 has a shape that converts light gradually received concentrically with respect to the center into parallel light. For this reason, it is possible to irradiate different positions on theirradiation surface 43 in the shape of theirradiation areas 441 and 442 indicated by the substantially circular one-dot chain line.

このように、光源１２から出射された光は、スプリッタ１６で光源の光軸方向と異なる複数の方向に配光された後、フレネルレンズ１７で平行光に変換させて所望の照射形状を実現している。スプリッタ１６で配光された光と光の間の光は、対向するＶ溝１６１の作用によりこの部分で通過する光量が極めて少ないものとなる。従って、スプリッタ１６は、光源１２で発生させた光を効率的にレンズ部１７１に入射させることができ、光の効率的な利用に寄与する。 In this way, the light emitted from thelight source 12 is distributed in a plurality of directions different from the optical axis direction of the light source by thesplitter 16 and then converted into parallel light by the Fresnellens 17 to realize a desired irradiation shape. ing. The light between the lights distributed by thesplitter 16 has a very small amount of light passing through this portion due to the action of theopposing V groove 161. Therefore, thesplitter 16 can efficiently cause the light generated by thelight source 12 to enter thelens unit 171 and contribute to efficient use of light.

この実施形態では、光源から出射された光をスプリッタで、光源の光軸方向と異なる複数の方向に配光させたのち、平行光に変換して複数の照射エリアを得るようにしたことから、少なくとも単一光源から効率的に複数のスポット照明となる照射エリアを得ることができる。 In this embodiment, the light emitted from the light source is distributed by a splitter in a plurality of directions different from the optical axis direction of the light source, and then converted into parallel light to obtain a plurality of irradiation areas. An irradiation area that efficiently becomes a plurality of spot lights can be obtained from at least a single light source.

なお、フレネルレンズ１７は、２か所の照射エリアを有するスポット照明を得るための例として、２か所設けたが、２か所をカバーする大きめの１個のフレネルレンズによる２か所のスポット照明としても構わない。また、複数のレンズは同一の基板状に形成されたものでなくてもよく、複数のフレネルレンズを用いても構わない。照射エリアは、フレネルレンズの曲率をレンズの中心から左右上下に変化させることにより、球面あるいは非球面の形状とすることができる。 Although two Fresnellenses 17 are provided as an example for obtaining spot illumination having two irradiation areas, two spots are formed by one large Fresnel lens covering two places. It does not matter as illumination. In addition, the plurality of lenses may not be formed on the same substrate, and a plurality of Fresnel lenses may be used. The irradiation area can be formed into a spherical or aspherical shape by changing the curvature of the Fresnel lens from left to right and up and down from the center of the lens.

また、スプリッタは石英ガラス製としたが、透光性で光源の発する熱に耐え得るものであればよく、アクリル等の合成樹脂製であってもよい。スプリッタ１６は、一般的にプリズムシートと呼称される光学シートであってもよい。要は光源１２からの光を効率的に配光させる機能を有するものであれば差し支えない。さらに、Ｖ溝１６１は、スプリッタ１６に入射した光の出射面側に設けてもよい。 The splitter is made of quartz glass, but may be made of a synthetic resin such as acrylic as long as it is translucent and can withstand the heat generated by the light source. Thesplitter 16 may be an optical sheet generally called a prism sheet. In short, any light source having a function of efficiently distributing light from thelight source 12 may be used. Further, theV groove 161 may be provided on the light exit surface side of the light incident on thesplitter 16.

図５は、フレネルレンズについてさらに説明するための説明図である。図５のレンズは１７１のみを示すとともに、スプリッタ１６は省略してある。 FIG. 5 is an explanatory diagram for further explaining the Fresnel lens. The lens of FIG. 5 shows only 171 and thesplitter 16 is omitted.

図５（ａ）のフレネルレンズ１７は、出射面のみにレンズ１７１の機能を形成したものである。この場合の照射面における照度は、レンズの中心のレベルが高く、その周辺のレベルが低い状態となる。 TheFresnel lens 17 in FIG. 5A has the function of thelens 171 formed only on the exit surface. In this case, the illuminance on the irradiation surface is in a state where the level at the center of the lens is high and the level around it is low.

図５（ｂ）のフレネルレンズ１７は、出射面のレンズ１７１の他に入射面にもレンズ部１７３の機能を形成したものである。この場合の照射面における照度は、レンズ部１７３の作用により光源１２の中心方向に出射された光は照射面の周辺側に、光源１２の外方向に出射された光は外側に照射させている。このため、照射面４３では中央とその周辺における均斉度の向上を図ることができる。 TheFresnel lens 17 shown in FIG. 5B has a function of thelens portion 173 on the entrance surface in addition to thelens 171 on the exit surface. In this case, the illuminance on the irradiation surface is such that the light emitted in the center direction of thelight source 12 by the action of thelens unit 173 is irradiated on the peripheral side of the irradiation surface, and the light emitted in the outward direction of thelight source 12 is irradiated on the outside. . For this reason, in theirradiation surface 43, the uniformity in the center and its periphery can be improved.

なお、フレネルレンズ１７は図５（ａ）のもの使うか、図５（ｂ）のものを使用するかは照射エリアの使用目的により選択すればよい。 Whether theFresnel lens 17 shown in FIG. 5A or FIG. 5B is used may be selected depending on the purpose of use of the irradiation area.

図６は、この発明の照明装置に関する第２の実施形態について説明するための説明図である。以下の実施形態において、上記実施形態と同一の構成や機能部分には同一の符号を付し、ここでは異なる部分を中心に説明する。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a second embodiment relating to the illumination device of the present invention. In the following embodiments, the same reference numerals are given to the same configurations and functional parts as those in the above embodiment, and different parts will be mainly described here.

この実施形態は、フレネルレンズに換わる配光手段である凸型のレンズ６１を用いたものである。また、スプリッタ１６は配光して入射された光が混ざらないようにするために、配光された光にそれぞれ対応するものを使用するか、スリット６２を形成したものを使用する。 In this embodiment, aconvex lens 61 which is a light distribution means replacing the Fresnel lens is used. Further, thesplitter 16 uses one corresponding to each of the light that has been distributed or formed with aslit 62 in order to prevent the light that is distributed and incident from being mixed.

この場合、光源１２から出射された光は、レンズ６１で光源１２から広がる方向に放射された光を平行光になるように変換される。このとき、レンズ６１の光軸方向には光量の少ない光４１として放射され、光軸から広がる方向は光量の多い光としてレンズ６１で平行光に変換されスプリッタ１６に入射される。スプリッタ１６のＶ溝１６１の傾斜部分から入射された光は、出射光４２１，４２２に配光され、照射面４３に照射エリア４４１，４４２として出射される。 In this case, the light emitted from thelight source 12 is converted by thelens 61 so that the light emitted in the direction spreading from thelight source 12 becomes parallel light. At this time, light 41 having a small amount of light is emitted in the optical axis direction of thelens 61, and the direction extending from the optical axis is converted into parallel light by thelens 61 as light having a large amount of light and is incident on thesplitter 16. Light incident from the inclined portion of the V-groove 161 of thesplitter 16 is distributed to the emittedlight 421 and 422 and emitted to theirradiation surface 43 asirradiation areas 441 and 442.

この実施形態の場合も、照射エリアの照度には寄与しないレンズ６１の光軸方向の光量を小さくできることから、光源１２で発生された光を効率的に利用することができ、照射エリア４４１，４４２の照度を向上させることができる。 Also in this embodiment, since the amount of light in the optical axis direction of thelens 61 that does not contribute to the illuminance of the irradiation area can be reduced, the light generated by thelight source 12 can be used efficiently, and theirradiation areas 441 and 442 The illuminance can be improved.

なお、レンズ６１は、光源１２から出射された光を平行光にするとしたが、必ずしも平行光にする必要はなく、必要とする照射エリアの面積や照度により異なってくるものである。 In addition, although thelens 61 assumed that the light radiate | emitted from thelight source 12 was made into parallel light, it does not necessarily need to be made into parallel light, and changes with the area and illumination intensity of a required irradiation area.

図７は、この発明の照明装置に関する第３の実施形態について説明するための説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a third embodiment relating to the illumination device of the present invention.

この実施形態は、レンズ７１に、入射された光を配光させる配光手段の機能と照射面に所望の照射エリアで照射させる光学的な変換を行う光学制御手段の機能を備えた形状を持せたものである。 In this embodiment, thelens 71 has a shape having a function of a light distribution unit for distributing incident light and a function of an optical control unit for performing optical conversion for irradiating the irradiation surface with a desired irradiation area. It is

図７に示すように、レンズ７１は光源１２の光を入射させる入射面７１１が円錐形状をし、照射面４３に出射される出射面７１２が中央に凹み７１３を有する凸形状をしている。 As shown in FIG. 7, thelens 71 has anincident surface 711 on which light from thelight source 12 is incident and has a conical shape, and anemission surface 712 emitted to theirradiation surface 43 has a convex shape having arecess 713 at the center.

入射面７１１に光源１２の光が入射されると、レンズ７１は凸レンズの光学的な作用により、光軸を跨って入射された側から広がる方向に出射される。このとき、レンズ７１の形状を平行光となるように設計することにより、照射面４３には図７に示すような照射エリア４４１，４４２を得ることができる。レンズ７１の凹み７１３は、レンズ７１の光軸上周辺では高い光量で光が出射されないようにするためのものである。When the light from thelight source 12 is incident on theincident surface 711, thelens 71 is emitted in a direction spreading from the incident side across the optical axis by the optical action of the convex lens. At this time, by designing thelens 71 to have parallel light,irradiation areas 441 and 442 as shown inFIG. 7 can be obtained on theirradiation surface 43. Therecess 713 of thelens 71 is for preventing light from being emitted with a high amount of light around the optical axis of thelens 71.

なお、レンズ７１は、光源１２から入射された光を必ずしも平行光にして出射させる必要はなく、必要とする照度とエリアの関係で光学上の設計が図られるものである。 Thelens 71 is not necessarily required to emit the light incident from thelight source 12 as parallel light, and can be optically designed based on the required illuminance and area.

この実施形態でも、照射エリアの照度には寄与しないレンズ７１の光軸方向から出射される光量を小さくできることから、光源１２で発生された光を効率的に利用することができ、照射エリア４４１，４４２の照度を向上させることができる。 Also in this embodiment, the amount of light emitted from the optical axis direction of thelens 71 that does not contribute to the illuminance of the irradiation area can be reduced, so that the light generated by thelight source 12 can be used efficiently. The illuminance of 442 can be improved.

図８は、この発明の照明装置に関する第４の実施形態について説明するための説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a fourth embodiment relating to the illumination device of the present invention.

この実施形態は、図７のレンズ７１に相当するレンズ８１を用いたものである。レンズ８１は、光源１２の光が入射される入射面８１１が、光源１２が配置された方向に遠ざかる方向に最も凸となる三角錐の入射部８１２と光が出射される出射面８１３の中央部に底が平坦な形状の凹部８１４から形成される。このレンズ８１も入射された光を配光させる配光手段の機能と照射面に所望の照射エリアで照射させる光学的な変換を行う光学制御手段の機能を備えている。 In this embodiment, alens 81 corresponding to thelens 71 in FIG. 7 is used. Thelens 81 includes a triangularpyramid incident portion 812 in which anincident surface 811 on which light from thelight source 12 is incident is most convex in a direction away from the direction in which thelight source 12 is disposed, and a central portion of anexit surface 813 from which light is emitted. The bottom is formed from aconcave portion 814 having a flat bottom. Thislens 81 also has a function of a light distribution means for distributing incident light and a function of an optical control means for performing optical conversion for irradiating the irradiation surface with a desired irradiation area.

レンズ８１の入射部８１２に入射された光源１２の光は、入射面８１１で配光された光の光軸方向で一部全反射し、照射エリア４４１あるいは４４２に導かれる。光源１２の光は、照射エリア４４１，４４２に導かれる光以外には実質的にレンズ８１からは出射されないことから効率的な光の利用が可能となる。 The light of thelight source 12 incident on theincident portion 812 of thelens 81 is partially reflected in the optical axis direction of the light distributed on theincident surface 811 and guided to theirradiation area 441 or 442. Since the light from thelight source 12 is not substantially emitted from thelens 81 other than the light guided to theirradiation areas 441 and 442, efficient use of the light is possible.

この実施形態の場合も照射エリアの照度には寄与しないレンズ８１から出射光量を小さくできることから、光源１２で発生された光を効率的に利用することができ、照射エリア４４１，４４２の照度を向上させることができる。 Also in this embodiment, the amount of light emitted from thelens 81 that does not contribute to the illumination intensity of the irradiation area can be reduced, so that the light generated by thelight source 12 can be used efficiently, and the illumination intensity of theirradiation areas 441 and 442 is improved. Can be made.

図９、図１０は、この発明の照明装置に関する第５の実施形態について説明するための、図９は説明図、図１０は図９要部の拡大斜視図である。 FIGS. 9 and 10 are explanatory views, and FIG. 10 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 9, for explaining a fifth embodiment relating to the lighting device of the present invention.

この実施形態は、図８のレンズ８１と同機能を有するリフレクタ９１に換えたものである。光源１２の光が出射される側とリフレクタ９１，９２は、対向して配置される。リフレクタ９１，９２は、それぞれ光源１２の光を配光させるとともに集光させる機能を備える。すなわち、リフレクタ９１，９２は入射された光を配光させる配光手段の機能と照射面に所望の照射エリアで照射させる光学的な変換を行う光学制御手段の機能を備えたものである。 In this embodiment, areflector 91 having the same function as that of thelens 81 in FIG. 8 is used. The light output side of thelight source 12 and thereflectors 91 and 92 are arranged to face each other. Thereflectors 91 and 92 each have a function of distributing and condensing light from thelight source 12. That is, thereflectors 91 and 92 have a function of a light distribution unit that distributes incident light and a function of an optical control unit that performs optical conversion to irradiate the irradiation surface in a desired irradiation area.

光源１２とリフレクタ９１，９２は、空気層９３１，９３２を介して対向配置される。リフレクタ９１，９２は、光源１２の中央付近から出射された光の領域を反射させる内側の第１の傾斜部９４１，９４２とこれらにそれぞれつながり光源１２の外側の位置から出射された光の領域を反射させる第２の傾斜部９５１，９５２から形成される。第１の傾斜部９４１，９４２と第２の傾斜部９５１，９５２は角度を異ならせてある。第１の傾斜部９４１と第２の傾斜部９５１とには凹部９６１を、第２の傾斜部９４２と第２の傾斜部９５２とには凹部９６２が形成される。 Thelight source 12 and thereflectors 91 and 92 are disposed to face each other via the air layers 931 and 932. Thereflectors 91 and 92 reflect the firstinclined portions 941 and 942 on the inner side that reflect the region of light emitted from the vicinity of the center of thelight source 12, and regions of light emitted from positions outside thelight source 12, respectively. The secondinclined portions 951 and 952 to be reflected are formed. The firstinclined portions 941 and 942 and the secondinclined portions 951 and 952 have different angles. A concave portion 961 is formed in the firstinclined portion 941 and the secondinclined portion 951, and a concave portion 962 is formed in the secondinclined portion 942 and the secondinclined portion 952.

光源１２の光は、空気層９３１，９３２をそれぞれ介してリフレクタ９１，９２の第１の傾斜部９４１，９４２と第２の傾斜部９５１，９５２でそれぞれ配光される。第１の傾斜部９４１，９４２それに第２の傾斜部９５１，９５２では、入射された光を全反射させ、照射エリア４４１あるいは４４２に導かれる。光源１２の光は、照射エリア４２１，４２２に導かれる光以外には出射されないことから効率的な光の利用が可能となる。このため、照射エリア４４１，４４２の中間の領域４４３への光の漏れを防止することができる。 The light from thelight source 12 is distributed by the firstinclined portions 941 and 942 and the secondinclined portions 951 and 952 of thereflectors 91 and 92 via the air layers 931 and 932, respectively. In the firstinclined portions 941 and 942 and the secondinclined portions 951 and 952, the incident light is totally reflected and guided to theirradiation area 441 or 442. Since the light from thelight source 12 is not emitted other than the light guided to theirradiation areas 421 and 422, efficient light utilization is possible. For this reason, it is possible to prevent light leakage to the region 443 between theirradiation areas 441 and 442.

この実施形態では、光軸を同じとする少なくとも１個の半導体による光源から複数個所にスポット照射を実現することができる。さらに、光源１２からの出力を所望のスポット部分に照射させることができることから、より効率的な照射を実現することが可能となる。 In this embodiment, spot irradiation can be realized at a plurality of locations from a light source of at least one semiconductor having the same optical axis. Furthermore, since the output from thelight source 12 can be irradiated to a desired spot portion, more efficient irradiation can be realized.

なお、第１および第２の傾斜部は、その傾きや形状を変えることで集光の制御を行い、必要とする照射エリアの面積や形状を変えることができる。 Note that the first and second inclined portions can control the light collection by changing the inclination and shape thereof, and can change the area and shape of the required irradiation area.

この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１１ハウジング
１２光源
１４絶縁基板
１６スプリッタ
１６１Ｖ溝
１６２逆Ｖ
１６３出射側
１７フレネルレンズ
１７１，１７３レンズ部
１８アウターカバー
４２１，４２２出射光
４３照射面
４４１，４４２照射エリア
６１，７１，８１レンズ
７１１，８１１入射面
７１２，８１３出射面
７１３凹み
８１２入射部
９１，９２リフレクタ
９４１，９４２第１の傾斜面
９５１，９５２第２の傾斜面11Housing 12Light source 14 Insulatingsubstrate 16 Splitter 161 V-groove 162 Reverse V
163Emission side 17Fresnel lenses 171 and 173Lens portion 18Outer cover 421 and 422 Emission light 43 Irradiation surfaces 441 and 442Irradiation areas 61 and 71 and 81Lenses 711 and 811 Incident surfaces 712 and 813 Emission surfaces 713Recess 812Incident portion 91 and 92Reflectors 941, 942 Firstinclined surface 951, 952 Second inclined surface

Claims

Translated fromJapanese

光軸上に極大点を有する放射配光パターンの半導体光源と、
前記光源の光軸と対向する位置に配置され、前記光源から光軸方向に放射された光を、異なる複数方向に配光させる傾斜面を入射面側もしくは出射面側に設けたシート状または板状のレンズ部材と、
前記レンズ部材と離間して配置され、前記レンズ部材を介して配光した光を、所望の方向に光学的に制御する光学制御部材と、を備えてなることを特徴とする照明装置。A semiconductor light source having a radiation distribution pattern having a maximum point on the optical axis;
A sheet or plate that is disposed at a position facing the optical axis of the light source, and has an inclined surface on the incident surface side or the emission surface side that distributes light emitted in the optical axis direction from the light source in different directions. A lens member,
An illuminating device comprising: an optical control memberthat is disposed apart from the lens member and optically controls light distributed through the lens member in a desired direction.

前記光学制御部材は、シート状または板状であることを特徴とする請求項１に記載の照明装差装置。2. The illumination loading / unloading apparatus according to claim 1,wherein the optical control member has a sheet shape or a plate shape .