[go: up one dir, main page]

JP6914091B2 - Light source device and lighting device - Google Patents

Light source device and lighting device Download PDF

Info

Publication number
JP6914091B2
JP6914091B2 JP2017086261A JP2017086261A JP6914091B2 JP 6914091 B2 JP6914091 B2 JP 6914091B2 JP 2017086261 A JP2017086261 A JP 2017086261A JP 2017086261 A JP2017086261 A JP 2017086261A JP 6914091 B2 JP6914091 B2 JP 6914091B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
control unit
lens
refraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017086261A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018185935A (en
Inventor
絵里 桑原
絵里 桑原
米田 俊之
俊之 米田
健吾 石井
健吾 石井
祐芽 白石
祐芽 白石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric Lighting Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, Mitsubishi Electric Lighting Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2017086261A priority Critical patent/JP6914091B2/en
Publication of JP2018185935A publication Critical patent/JP2018185935A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6914091B2 publication Critical patent/JP6914091B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

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 the traveling direction of light and a lighting 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 controls the light distribution by radiating the light emitted from the light source in a predetermined direction by using an optical component such as a lens. Patent Document 1 discloses an LED lighting 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 by the base. The refraction control unit controls the light distribution by refraction of the light component within a predetermined angle range with respect to the optical axis with respect to the light from the reference point. The reflection control unit guides light components outside the range of a predetermined angle of the light from the reference point into the inside of the optical lens, and controls the light distribution by total reflection on the reflection surface. In Patent Document 1, a 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 control member having a flange portion, an exit surface, and an outer peripheral surface. In Patent Document 2, the flange portion is a member held by the holder. The exit surface controls the light distribution by refraction of light components within a predetermined angle range with respect to the optical axis with respect to the light from the reference point. The outer peripheral surface is formed so as to extend in the optical axis direction, and guides light components outside the range of a predetermined angle of the light from the reference point to the inside of the optical lens, and controls the light distribution by total reflection.

特開2010−272463号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-272463 特開2012−150274号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-150274

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 in which the light incident on the reflection control unit is incident on the holding unit without being incident on the reflection surface. The light incident on the holding portion is not radiated in a predetermined direction because the light distribution is not controlled. Therefore, the light utilization efficiency of the LED lighting device as a whole is lowered. Further, in the light emitting device disclosed in Patent Document 2, the size of the outer peripheral surface in the optical axis direction is increased in order to reflect the light emitted from the light source on the outer peripheral surface as much as possible to improve the light utilization efficiency. .. Therefore, the thickness of the lens becomes thick and the lens becomes large.

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 for improving light utilization efficiency without enlarging 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く、屈折制御部は、光源から出射された光を光軸方向に屈折させる屈折面を有し、反射制御部は、光源から出射された光を光軸から離れる方向に屈折させる第1の面と、第1の面の外側に形成され、第1の面で屈折した光を屈折制御部側に反射させる第2の面と、を有し、第1の面に入射した光の一部は、直接屈折制御部に到達するThe light source device according to the present invention is formed with a light source that emits light, an incident surface that is provided on the exit side of the light source and is incident with the light emitted from the light source, and an exit surface from which the light incident from the incident surface is emitted. The lens is provided with a lens that changes the traveling direction of the light, and the lens is formed so as to project from the emitting surface, and a refraction control unit that refracts the light emitted from the light source in the optical axis direction of the light source and a lens projecting from the incident surface. It has a reflection control unit that is formed and reflects the light emitted from the light source in a direction along the optical axis, and the distance from the refraction end portion of the refraction control unit to the optical axis is the reflection end portion of the reflection control unit. rather longer than the distance to the optical axis from the refractive controller has a refractive surface that refracts light emitted from the light source in the optical axis direction, the reflection control unit leaves the light emitted from the light source from the optical axis It has a first surface that is refracted in the direction and a second surface that is formed outside the first surface and reflects the light refracted by the first surface toward the refraction control unit side. A part of the light incident on the refraction control unit directly reaches the refraction control unit .

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 portion on the side away from the optical axis of the refraction control unit to the optical axis is longer than the distance from the reflection end portion on the side away from the optical axis in the reflection control unit to the optical axis. Therefore, the light incident on the reflection control unit surely reaches the refraction control unit. Therefore, it is possible to increase the amount of light for which light distribution control is performed without increasing the reflection control unit. In this way, it is possible to improve the light utilization efficiency 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。It is an exploded perspective view which shows the light source apparatus 1 which concerns on 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。It is a top view which shows the light source apparatus 1 which concerns on 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。It is sectional drawing which shows the light source apparatus 1 which concerns on 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。It is a graph which shows the light distribution distribution of the light source apparatus 1 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る光源装置100を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the light source apparatus 100 which concerns on 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。It is sectional drawing which shows the light source apparatus 200 which concerns on 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。It is an exploded perspective view which shows the light source apparatus 300 which concerns on 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。It is a top view which shows the light source apparatus 300 which concerns on 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。It is sectional drawing which shows the light source apparatus 300 which concerns on 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 lighting apparatus 400 which concerns on Embodiment 5. 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 the 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.
Hereinafter, embodiments of the light source device and the 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. 1 and 2. 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。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the light source device 1 according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. As shown in FIG. 3, the housing 16 is a bottomed cylindrical member, and contains a light source 10, a substrate 11, a light source holder 15, a lens 20, a connector 13, and a wire 12 inside. The light source 10 emits light, for example, irradiates 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 blue light into yellow light on an LED chip that emits blue light of, for example, about 440 nm to 480 nm. The light source 10 is a light emitting element that emits white light as synthetic light. The light source 10 is not limited to an LED, but may be an LD (Laser Diode) or the like, or may be 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, for example, a square plate-shaped ceramic substrate, which is attached to the bottom surface of the housing 16. Further, the light source 10 is mounted on the substrate 11. A circuit pattern for power supply is formed on the substrate 11, and in addition to the light source 10, elements such as diodes (not shown) are 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 a glass epoxy or a paper phenol material. The substrate 11 using glass epoxy, paper phenolic material, or the like is cheaper than the metal substrate. The light source holder 15 is a cylindrical member, and the light source 10 is housed inside.

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 in the housing 16. One end side of the inner wall of the light source holder 15 has a tapered shape whose diameter is enlarged toward the outside, and is an aperture 15a that guides the light emitted from the light source 10 toward the lens 20 side. The connector 13 is a member to which a power supply 410 (not shown) for supplying electric power for driving an element on the substrate 11 is connected. The wire 12 is a member that connects the connector 13 and the substrate 11. In this way, power is supplied to the substrate 11 from the power supply 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, for example, a disk-shaped member, which is provided in front of the light source 10, that is, on the emitting side, and changes the traveling direction of the light emitted from the light source 10. The lens 20 is formed with an incident surface 24a and an exit surface 24b. The incident surface 24a is a surface on which the light emitted from the light source 10 is incident. The exit surface 24b is a surface on which light incident from the incident surface 24a is emitted. 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 has 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, for example, a flat plate-shaped member, and has a substantially uniform thickness. The holding portion 24 is provided on the outside of the refraction control portion 21, and both ends thereof are fixed to the ends of the housing 16. As a result, the lens 20 is held in the housing 16. The lens 20 is positioned by fixing the holding portion 24 and the housing 16, and the optical axis 14 and the rotation axis of the lens 20 coincide with or substantially coincide with each other. Further, a light entering surface 25 is formed in the central portion of the incident surface 24a, and the light entering surface 25 is a substantially flat surface on which the light emitted from the light source 10 is incident. The light entry 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 formed on the exit surface 24b and having a refraction surface 21a 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. Further, the refraction control unit 21 becomes thinner as the distance from the optical axis 14 of the light source 10 increases, 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 formed on the incident surface 24a 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 that protrudes in the 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 22a is a surface that is connected to the end of the light entry surface 25 and extends toward the light source 10 so as to be substantially vertical or slightly inclined in a direction away from the optical axis 14 as the distance from the light entry surface 25 increases. The first surface 22a 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 connected to the outer end of the first surface 22a and extends substantially perpendicular to the optical axis 14, that is, substantially horizontally in the direction away from the optical axis 14. The second surface 22c is a surface that is connected to the outer end of the intermediate surface 22b and extends toward the refraction control unit 21 so as to be inclined away from the optical axis 14 as the distance from the intermediate surface 22b increases. The second surface 22c reflects the light refracted by the first surface 22a toward the refraction control unit 21.

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 of the refraction control unit 21 away from the optical axis 14 to the optical axis 14 is from the distance Lq from the reflection end Q on the side away from the optical axis 14 in the reflection refraction 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 portion Q, and the refraction end portion R will be described. The refraction end portion R is provided at a position away from the optical axis 14 with respect to the extension line T connecting the center P and the reflection end portion 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, as light paths, a path of light S1 and L1 emitted from the center of the light source 10 and a path of light M1 emitted from an end portion of the light source 10 are illustrated.

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 S1 is incident on the lens 20 from the first surface 22a 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 incident on the lens 20. The light S1 incident on the lens 20 reaches the second surface 122c of the reflection control unit 22, is totally reflected, and then reaches the refraction control unit 21. The light S1 that has reached the refraction control unit 21 is refracted on the refraction surface 21a and is emitted from the lens 20 at different angles in 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 is incident on the lens 20 from the light incoming surface 25. The light L1 incident on the light incoming surface 25 is refracted in the direction along the optical axis 14 and is incident on the lens 20. The light L1 incident on 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 emitted from the lens 20 at different angles in 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。 Then, the path of the light M1 emitted from the end of the light source 10 will be described. The light M1 is incident on 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 incident on the lens 20. The light M1 incident on 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 on the refraction surface 21a and emitted from the lens 20 at different angles in 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 the light distribution 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 shown by a solid line, and as a comparative example, the light distribution of the light source device 1 without the lens 20 of the first embodiment is shown by a broken line. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the inclination angle from the optical axis 14, and the direction of the optical axis 14 is 0 degree. The vertical axis shows 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 in a state of almost complete diffusion. On the other hand, in the light distribution of the light source device 1 according to the first embodiment, the luminous intensity near an angle of 0 degrees increases, and the light is focused near an angle of 0 degrees.

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 portion R on the side of the refraction control unit 21 away from the optical axis 14 to the optical axis 14 is the reflection end portion Q on the side of the reflection control unit 22 on the side away from the optical axis 14. Is longer than the distance from to the optical axis 14. Therefore, the light incident on the reflection control unit 22 surely reaches the refraction control unit 21. In the conventional light source device, there is light in which the light incident on the reflection control unit is incident on the holding unit without being incident on the reflection surface. Since the light incident on the holding portion is not controlled in light distribution, it is not radiated in a predetermined direction, and the light utilization efficiency is lowered. Further, in the conventional light source device, the outer peripheral surface is enlarged in order to reflect the light emitted from the light source on the outer peripheral surface as much as possible to improve the light utilization efficiency. Therefore, the thickness of the lens becomes thick and the lens becomes large.

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 surely 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 hit the second surface 122c. , Reliably reach the refraction control unit 21. In this way, the refraction control unit 21 can control the light distribution even if the light cannot be captured by the second surface 122c. Therefore, it is possible to increase the amount of light for which light distribution control is performed without increasing the reflection control unit 22. In this way, 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。 Further, the refraction end portion R is provided at a position away from the optical axis 14 from the extension line T connecting the center P of the light source 10 and the reflection end portion Q. Therefore, the light passing through the reflection end portion Q, which is a position just past the second surface 122c after being incident on the reflection control unit 22, also reaches the refraction surface 21a of the refraction control unit 21. Therefore, it is possible to increase the amount of light for which light distribution control is performed without increasing the reflection control unit 22. As a result, the light source device 1 having high optical 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。 Further, the lens 20 has a rotationally symmetric shape. Therefore, the light emitted from the light source 10 can be uniformly irradiated to the irradiated surface 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. 5 is a cross-sectional view showing the 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, the parts common to the first embodiment are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the 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 exit surface 24b. The third surface 123a is a surface connected to the end of the second surface 122c and extends substantially perpendicular to the optical axis 14, that is, substantially horizontally in the direction away from the optical axis 14. The fourth surface 123b is a surface connected to the end of the third surface 123a and extending 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, as the light path, the path of the light S1 and L1 emitted from the center of the light source 10 and the path of the light M2 emitted from the end of the light source 10 are illustrated. Since the paths of the light S1 and the light L1 are the same as the paths of the light S1 and the light L1 of the first embodiment, the description thereof will be 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 is incident on 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 incident on the lens 120. The light M2 incident on the lens 120 reaches the second surface 122c of the reflection control unit 122 extended to the recess 123 side, and after total internal reflection, reaches the refraction control unit 121. The light S1 that has reached the refraction control unit 121 is refracted on the refraction surface 121a and emitted from the lens 120 at different angles in the direction along the optical axis 14.

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 recess 123, the area of the second surface 122c of the reflection control unit 122 can be increased. Therefore, the amount of light controlled by the reflection control unit 122 increases. In this way, the diameter of the refraction control unit 121 can be reduced while maintaining the amount of light whose light distribution is controlled. As a result, the lens 120 having high light controllability for emitting light in a predetermined direction can be miniaturized. Further, the diameter of the refraction control unit 121 is larger than the diameter of the recess 123. Therefore, in forming the recess 123, the thickness of the refraction control unit 121 and the fourth surface 123b of the recess 123 is large. Therefore, during injection molding, the resin easily flows between the refraction control unit 121 and the fourth surface 123b. Therefore, the lens 120 can be easily manufactured.

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. 6 is a cross-sectional view showing the light source device 200 according to the third embodiment. The third embodiment is different from the first embodiment in that the lens 220 is a Fresnel lens. In the third embodiment, the parts common to the first embodiment are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the 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 entering surface 225 has a convex shape in which the thickness becomes thinner 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 refraction surface 221a is a portion of the refraction control unit 221 whose thickness becomes thinner as the distance from the light source 10 increases, 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 refraction surface 221a and extends toward the refraction control unit 221 substantially parallel to the optical axis 14. The second refracting surface 221c is a surface that is connected to the end of the connecting surface 221b and has a curved surface shape that is curved in a direction in which the thickness becomes thinner 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 has a first inner surface 222a, a second inner surface 222b, a first outer surface 222c, and a second outer surface 222d. The first inner side surface 222a is a surface that is connected to the end portion of the light entering surface 25 and extends toward the light source 10 so as to be substantially vertical or slightly inclined in a direction away from the optical axis 14 as the distance from the light entering 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 of the first inner side surface 222a and extends toward the refraction control unit 221 so as to be inclined away from the optical axis 14 as the distance from the first inner side surface 222a increases. The second inner surface 222b reflects the light refracted by the first inner surface 222a toward the refraction control unit 221.

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 of the second inner surface 222b and extends toward the light source 10 so as to be substantially vertical or slightly inclined in a direction away from the optical axis 14 as the distance from the light entry surface 225 increases. The first outer surface 222c 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 of the first outer surface 222c and extends toward the refraction control unit 221 so as to be inclined away from the optical axis 14 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 toward the refraction control unit 221.

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 portion R on the side of the refraction control unit 221 away from the optical axis 14 to the optical axis 14 is the reflection end on the side of the reflection control unit 222 on the side away from the optical axis 14. The distance from the part Q to the optical axis 14 is longer than the distance Lq. 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. In FIG. 6, the paths of the lights S1, L1, M1 and M2 emitted from the center of the light source 10 are illustrated as the paths of the light.

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 S1 is incident on the lens 220 from the first outer surface 222c 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 incident on the lens 220. The light S1 incident on 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 at the second refraction surface 221c and is emitted from the lens 220 at different angles in 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 is incident on the lens 220 from the light incoming surface 225. The light L1 incident on the light incoming surface 225 is refracted in the direction along the optical axis 14 and is incident on the lens 220. The light L1 incident on 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 refraction surface 221a and is emitted from the lens 220 at different angles in the direction along the optical axis 14.

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。 Then, the 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 is incident on 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 incident on the lens 220. The light M1 incident on 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 at the second refraction surface 221c and is emitted from the lens 220 at different angles in the direction along the optical axis 14.

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 is incident on the lens 220 from the first inner side surface 222a of the reflection control unit 222. The light M2 incident on the first inner side surface 222a is refracted in a direction away from the optical axis 14 and incident on the lens 220. The light M2 incident on 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 at the second refraction surface 221c and is emitted from the lens 220 at different angles in the direction along the optical axis 14.

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 face. Therefore, even if the thickness of the lens 220 is reduced, it is possible to control the light having a large angle from the optical axis 14 to be guided in a predetermined direction. That is, the third embodiment can realize the lens 220 which 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. 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, the parts common to the first and second embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted, and the differences from the first and second embodiments will be mainly described.

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. In the hollow portion 316a, a plurality of light sources 310, a substrate 311, a lens 320, a connector 13 and The wire 12 is housed. The plurality of light sources 310 emit light, and are mounted linearly 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 the light source device 300 according to the fourth embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line BB of 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. It extends in the direction. Further, the intermediate surface 122b of the second embodiment is omitted. The light incoming surface 325 is provided with a diffusing portion 325a for diffusing light. The diffusion portion 325a is formed by, for example, performing a diffusion treatment by embossing. As a result, it is possible to eliminate the uneven brightness caused by the light sources 310 arranged discretely. The lens 320 is positioned by fixing the holding portion 324 and the housing 316.

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, it is possible to realize a compact linear light source device 300 with improved light distribution controllability in one plane. Further, a diffusing portion 325a for diffusing light is provided on the surface of the lens 320. Thereby, the brightness unevenness caused by the light sources 310 arranged discretely can be eliminated, and the brightness unevenness and the color unevenness of the irradiation surface can be alleviated.

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. 10 is a perspective view showing the lighting device 400 according to the fifth embodiment. The lighting 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 shown in FIG. 10, the lighting device 400 includes a light source device 1, a heat sink 430, a frame 420, a power supply 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 discharging 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 tubular member attached to the housing 16 on the exit surface side of the lens 20, and is made of resin, for example. The power supply 410 is a device that supplies a predetermined electric 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 lighting 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 the first embodiment is small and highly efficient, it is possible to realize a compact lighting device 400 that illuminates the irradiation range brighter. Further, since the light emitted from the light source 10 is collected by the lens 20 of the light source device 1, the amount of light that hits the frame 420 is small. Therefore, the brightness of the frame 420 can be reduced. As a result, 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 lighting 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. Further, the lighting device 400 may be not only mounted on the ceiling or the like, but may be installed on a table, fixed to a wall, or used for other purposes such as a vehicle headlight. good. Further, a heat conductive material such as heat conductive grease or a heat conductive sheet may be interposed between the light source module composed of the light source 10 and the substrate 11 and the heat sink 430, or an adhesive material may be interposed. The use of the adhesive is appropriately determined based on the heat resistant temperature, life, strength, etc. of the light source 10 used, the circuit element, and the like.

(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 example)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the lens 520 in the 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 modified example, since the refraction control unit 521 has an aspherical shape, the light incident on the refraction control unit 521 via the first surface 522a of the reflection control unit 522 and the refraction control via the light incoming surface 525 It is possible to reduce the light distribution deviation from the light incident on the unit 521.

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 of the reflection control unit 522, such as the second surface 522c, may be appropriately set not only as a straight line but also as a curved 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。 1 light source device, 10 light sources, 11 boards, 12 wires, 13 connectors, 14 optical axes, 15 light source holders, 15a apertures, 16 housings, 20 lenses, 21 refraction control units, 21a refraction surfaces, 22 reflection control units, 22a th. 1 surface, 22b intermediate surface, 22c second surface, 24 holding part, 24a incident surface, 24b exit surface, 25 incoming surface, 100 light source device, 120 lens, 121 refraction control unit, 121a refraction surface, 122 reflection control Unit, 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 refraction surface, 222 reflection control unit, 222a first inner surface, 222b second inner surface, 222c first outer surface, 222d second outer surface, 225 entrance surface , 300 light source device, 310 light source, 311 substrate, 316 housing, 316a hollow part, 320 lens, 321 refraction control unit, 321a refraction surface, 322 reflection control unit, 322a first surface, 322c second surface, 323 recess , 323a 3rd surface, 323b 4th surface, 324 holding part, 324a incident surface, 324b exit surface, 325 light receiving surface, 325a diffuser, 400 lighting device, 410 power supply, 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 unit, 524a incident surface, 524b exit surface, 525 incoming surface.

Claims (10)

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く、
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、を有し、
前記第1の面に入射した光の一部は、直接、前記屈折制御部に到達する
光源装置。
A light source that emits light and
A lens provided on the exit side of the light source to form an incident surface on which the light emitted from the light source is incident and an exit surface on which the light incident from the incident surface is emitted to change the traveling direction of the light. Prepare,
The lens is
A refraction control unit that is formed so as to project from the exit surface and refracts the light emitted from the light source in the optical axis direction of the light source.
It has a reflection control unit that is formed so as to project from the incident surface and reflects light emitted from the light source in a direction along the optical axis.
The distance from the refracting edge of the refractive controller to said optical axis, rather longer than the distance to the optical axis from the reflective end of the reflection control unit,
The refraction control unit
It has 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 the light emitted from the light source in a direction away from the optical axis, and
It has a second surface formed on the outside of the first surface and reflecting the light refracted by the first surface toward the refraction control unit side.
A light source device in which a part of the light incident on the first surface directly reaches the refraction control unit.
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 portion is provided at a position away from the optical axis from an extension line connecting the light source and the reflection end portion.
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 or 2, further comprising a holding unit provided outside the refraction control unit.
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1〜3のいずれか1項に記載の光源装置。
The lens is a Fresnel lens.
The refraction control unit has a plurality of the refraction surfaces.
The light source device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reflection control unit has a plurality of the first surface 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
請求項又は記載の光源装置。
The second surface is
The light source device according to claim 3 or 4 , wherein the light source device extends from the entrance surface toward the exit surface side.
前記レンズは、
回転対称の形状をなしている
請求項1〜のいずれか1項に記載の光源装置。
The lens is
The light source device according to any one of claims 1 to 5 , which 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〜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 is further provided.
The lens is
The light source device according to any one of claims 1 to 5 , which has a shape extending along the 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〜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 any one of claims 1 to 7 , which 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〜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 any one of claims 1 to 8 , wherein a diffusing portion for diffusing light is provided.
請求項1〜のいずれか1項に記載の光源装置を備える
照明装置。
A lighting device including the light source device according to any one of claims 1 to 9.
JP2017086261A 2017-04-25 2017-04-25 Light source device and lighting device Active JP6914091B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017086261A JP6914091B2 (en) 2017-04-25 2017-04-25 Light source device and lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017086261A JP6914091B2 (en) 2017-04-25 2017-04-25 Light source device and lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018185935A JP2018185935A (en) 2018-11-22
JP6914091B2 true JP6914091B2 (en) 2021-08-04

Family

ID=64356201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017086261A Active JP6914091B2 (en) 2017-04-25 2017-04-25 Light source device and lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6914091B2 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4434840B2 (en) * 2004-05-31 2010-03-17 キヤノン株式会社 Illumination device and photographing device
JP5322014B2 (en) * 2011-03-04 2013-10-23 シーシーエス株式会社 Line light irradiation apparatus and manufacturing method
JP6106979B2 (en) * 2012-07-25 2017-04-05 株式会社デンソー Condition monitoring device and optical member
CN104344336A (en) * 2013-08-05 2015-02-11 海洋王(东莞)照明科技有限公司 Concentrating lens and LED lamp using the same
TWI711787B (en) * 2015-01-08 2020-12-01 韓商Lg伊諾特股份有限公司 Optical lens and light emitting module having the same
JP6094623B2 (en) * 2015-05-18 2017-03-15 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

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018185935A (en) 2018-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102252264B (en) Light emitting device
US6758582B1 (en) LED lighting device
TW568989B (en) Linear illuminating device
US20050201100A1 (en) Led lighting assembly
CN107614964B (en) Light flux controlling member, light emitting device, and lighting device
JP2013137890A (en) Lighting apparatus, and condenser used for the same
JP2015103323A (en) Lighting device
JP5245545B2 (en) Light source device and lighting apparatus
US20160281956A1 (en) Spread light lens and led strip lights having same
US11668445B2 (en) Multi-beam vehicle light
JP2013513198A (en) Lighting module
JP6827301B2 (en) Optical lens, light source device and lighting device
TWI638115B (en) LED light
JP5279685B2 (en) Lighting device
CN103511935B (en) Lighting device
CN109661541B (en) Indirect lighting device
KR20120100304A (en) Light diffusion lens and lighting fixtures having the same
JP6250137B2 (en) Light source device and illumination device
KR101066147B1 (en) LED reflective lens
JP2014123479A (en) Lighting device, and light condensation unit used for the same
KR20120081842A (en) Led array type for the lighting lens and the lens using the same
JP2017050187A (en) Lighting fixture
US20110080728A1 (en) Light emitting device
JP6914091B2 (en) Light source device and lighting device
KR101191406B1 (en) Led lamp device with distribution pattern of luminous intensity of incandescent lamp

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210615

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210713

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6914091

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250