説明

照明装置

【課題】 照射対象に対し輪郭部が鮮明な均一照度の光を照射することのできる照明装置を提供する。
【解決手段】 フライアイレンズ23の入射面側に遮光マスク24を対向配置する。この遮光マスク24によって、フライアイレンズ23が入射光を設定距離C離れた照射面50に照射する場合に、中心部に位置する基準レンズ部23bが照射面50に照射する光と重畳しない領域に他のレンズ部23bが光を照射することを禁止するよう各レンズ部23bに入射する光を個別に制限する。これにより、照明装置1は、設定距離C以上の照射距離において、照射対象に対し、輪郭部が鮮明な均一照度の光の照射を実現する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源から出射する光を、フライアイレンズを用いて特定の照射領域に均一照度で照射する照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、車載のマップランプ等の照明装置は、特定の照射領域に均一照度の光を照射する必要がある。このような特定の照射領域への均一照度の光の照射は、例えば、特許文献1に開示されているように、光源からの光を、複数のレンズ部がマトリクス状に配列されたフライアイレンズに入射させることで実現が可能である。
【特許文献1】特開2001−337204公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、この種の照明装置において、各レンズ部から出射する光束は、各レンズ部の配設位置に応じて、互いにずれた位置から出射する。従って、照射対象に照射する各光束の輪郭部にはずれが生じ、その結果、これらの重畳によって最終的に形成される光束(照射パターン)の輪郭部がぼけてしまい、ユーザに違和感を与える場合がある。
【0004】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、照射対象に対し輪郭部が鮮明な均一照度の光を照射することのできる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、光源と、前記光源からの出射光をそれぞれ入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部を有するフライアイレンズと、前記フライアイレンズの入射面に対向し、前記光源から前記フライアイレンズに入射する光を制限する遮光マスクとを具備し、前記遮光マスクは、前記各レンズ部のうち中心部に位置する特定の前記レンズ部を除く他の前記レンズ部への入射光を個別に制限するものであって、前記フライアイレンズが前記光源から入射した光を設定距離離れた照射面に照射する場合に、前記特定のレンズ部が前記照射面に照射する光と重畳しない領域に前記他のレンズ部が光を照射することを禁止することを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明の照明装置によれば、照射対象に対し輪郭部が鮮明な均一照度の光を照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一形態に係わり、図1は照明装置の要部断面図、図2は照明装置の分解斜視図、図3は遮光マスクの平面図、図4は各レンズ部からの出射光の関係を示す説明図、図5は各レンズ部による照射領域を示す説明図である。
【0008】
図1において、符号1は、例えば車載のマップランプ等に好適な照明装置を示す。この照明装置1は、例えば表面実装型の発光ダイオード(LED)12を光源とする光源ユニット10と、この光源ユニット10に冠設するレンズ光学系ユニット20とを有する。
【0009】
図1,2に示すように、光源ユニット10はLED基板11を有する。LED基板11は、その略中央部に半田付け等によってLED12を保持し、さらに、保持したLED12を図示しない電源と電気的に接続する。ここで、LED12の発光効率を向上するため、LED基板11の裏面には、放熱フィン13が固着している。
【0010】
また、レンズ光学系ユニット20は、レンズ筐体21と、このレンズ筐体21に収容保持されるコリメーションレンズ22、及び、フライアイレンズ23を有する。さらに、レンズ光学系ユニット20は、レンズ筐体21内でフライアイレンズ23の入射面に対向する遮光マスク24を有する。
【0011】
図2に示すように、本形態において、レンズ筐体21は、略角筒形状をなし、その光軸方向の一端にLED挿入口30が開口している。また、レンズ筐体21の光軸方向の他端には、LED挿入口30に対向する位置に、照明光の出射口31が開口している。そして、図1に示すように、レンズ筐体21は、光源ユニット10に冠設した際に、LED挿入口30を通じてLED12を内部に露呈させ、LED12の出射平面12aを出射口31に対向させる。
【0012】
また、レンズ筐体21は、一側に開口するレンズ挿入口33を有し、このレンズ挿入口33に隣接する各側壁の内面に、LED挿入口30側から順に、互いに対向するコリメーションレンズ保持溝35、遮光マスク保持溝36、及び、フライアイレンズ保持溝37を有する。さらに、コリメーションレンズ保持溝35よりもLED挿入口30側において、レンズ筐体21は、内部をLED挿入口30側と出射口31側とに区画する遮光板38を有し、この遮光板38には、後述するコリメーションレンズ22のレンズ部22bに対応する開口部38aが開口している。
【0013】
コリメーションレンズ22は、例えば、コリメーションレンズ保持溝35に挿入保持される平面略矩形形状のレンズ基板22aの出射側に、レンズ部22bが一体形成されたレンズ部材である。そして、コリメーションレンズ22は、遮光板38の開口部38aを通じてLED12から入射する光を、レンズ部22bで略平行光に変換して出射する。
【0014】
フライアイレンズ23は、フライアイレンズ保持溝37に挿入支持される平面略矩形形状のレンズ基板23a上に、例えば下方に突出する入射面と上方に突出する出射面とを備えた複数(例えば、5×5個)のレンズ部23bがマトリクス状に一体形成されたレンズ部材である。そして、フライアイレンズ23は、コリメーションレンズ22から各レンズ部23bにそれぞれ入射する光を互いに重畳させることにより、特定の照射領域Al(図5参照)を均一に照射する。
【0015】
遮光マスク24は、遮光マスク保持溝36に挿入支持される平面略矩形形状の板状部材であり、その略中央部に、フライアイレンズ23の各レンズ部23bにそれぞれ対応する開口部24aをマトリクス状に有する。この遮光マスク24の各開口部24aは、その開口状態が対応するレンズ部23bの配設位置に応じて個別に設定されており、これにより、遮光マスク24は、コリメーションレンズ22からフライアイレンズ23に入射する光を所定に制限する。
【0016】
ここで、遮光マスク24は、フライアイレンズ23上の各レンズ部23bのうち中心部に位置する特定のレンズ部23b(本形態においては、3行3列目のレンズ部;以下、基準レンズ部ともいう)を除く他のレンズ部23bに入射する光をそれぞれ個別に制限するものであって、フライアイレンズ23がコリメーションレンズ22から入射した光を設定距離C離れた照射面50に照射する場合(図4参照)に、基準レンズ部23bが照射面50に照射する光と重畳しない領域に他のレンズ部23bが光を照射することを禁止するものである。なお、図4は基準レンズ部23bと当該基準レンズ部に隣接する他のレンズ部23b(例えば、4行3列目のレンズ部)との関係を示したものであり、同図において、遮光マスク24は、開口部24a間を区画する遮光部24bによって、図中に2点鎖線で示す光を遮光する。
【0017】
具体的に説明すると、本形態において、遮光マスク24上の各位置で開口部24a間を区画する各遮光部24bは、その幅が、中心部から離間するもの程広くなっており、これにより、他のレンズ部23bに対向する開口部24aの開口率は、基準レンズ部23bに対向する開口部24aから離間する程小さくなっている。なお、本形態において、基準レンズ部23bに対向する開口部24aの開口率は100%となっている。
【0018】
この場合、例えば、基準レンズ部23bに対応する開口部24a(3行3列目の開口部)と、当該開口部24aの下方に隣接する開口部24a(4行3列目の開口部)とを区画する遮光部24bの列方向の幅αy4(図3参照)は、図4に示す関係から、以下のように設定することが可能である。すなわち、各レンズ部23bの列方向の幅をY、基準レンズ部23bの中心から他のレンズ部23bの中心までの列方向の距離をA、設定距離C離れた照射面50に各レンズ部23bから照射される光束の列方向の幅をBとした場合に、遮光部24bの幅αy4は、次式(1)の関係を満足する値となっている。
αy4=Y×(A/B) … (1)
同様に、他の遮光部24bの列方向の幅αy(αy1,αy2,αy5)及び、行方向の幅αx(αx1,αx2,αx4,αx5)についても、上述の(1)と同様の関係式に基づいて設定することが可能である。
【0019】
そして、この構成により、遮光マスク24は、基準レンズ部23bが照射面50に照射する光と重畳しない領域に他のレンズ部23bが光を照射することを禁止する(図5参照)。ここで、図5には、基準レンズ部23bから出射する光束l(3,3)、1行5列目のレンズ部23bから出射する光束l(1,5)、2行4列目のレンズ部23bから出射する光束l(2,4)、4行2列目のレンズ部23bから出射する光束l(4,2)、及び、5行1列目のレンズ部23bから出射する光束l(5,1)の関係を例示しており、同図において、ハッチングを付した領域が、遮光マスク24の各遮光部24bによって照射を禁止された領域である。
【0020】
なお、図5に示すように、基準レンズ部23bが照射面50に照射する光の照射領域l(3,3)は、フライアイレンズ23が全体として均一光を照射する特定の照射領域Alと一致していることが望ましい。
【0021】
ここで、図2中符号45は側板であり、この側板45は、各レンズ22,23及び遮光マスク24をレンズ筐体21内に収容後に、例えば粘着テープ等による貼着によって、レンズ筐体21のレンズ挿入口33を閉塞する。
【0022】
このような形態によれば、フライアイレンズ23の入射面側に遮光マスク24を対向配置し、この遮光マスク24によって、フライアイレンズ23が入射光を設定距離C離れた照射面50に照射する場合に、中心部に位置する基準レンズ部23bが照射面50に照射する光と重畳しない領域に他のレンズ部23bが光を照射することを禁止するよう各レンズ部23bに入射する光を個別に制限することにより、設定距離C以上の照射距離において、照射対象に対し、輪郭部が鮮明な均一照度の光を照射することができる。
【0023】
なお、上述の形態において、照射距離Cは、照明装置1の用途等に応じて適宜設定することが可能であり、この照射距離Cに応じて、遮光マスク24の各開口部24aの開口状態が変化することは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】照明装置の要部断面図
【図2】照明装置の分解斜視図
【図3】遮光マスクの平面図
【図4】各レンズ部からの出射光の関係を示す説明図
【図5】各レンズ部による照射領域を示す説明図
【符号の説明】
【0025】
1…照明装置、12…発光ダイオード(光源)、23…フライアイレンズ、23…レンズ部、24…遮光マスク、24a…開口部、24b…遮光部、Al…特定の照射領域、C…設定距離
代理人 弁理士 伊 藤 進

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源と、
前記光源からの出射光をそれぞれ入射して特定の照射領域に互いに重畳させて出射する複数のレンズ部を有するフライアイレンズと、
前記フライアイレンズの入射面に対向し、前記光源から前記フライアイレンズに入射する光を制限する遮光マスクとを具備し、
前記遮光マスクは、前記各レンズ部のうちの中心部に位置する特定の前記レンズ部を除く他の前記レンズ部への入射光を個別に制限するものであって、前記フライアイレンズが前記光源から入射した光を設定距離離れた照射面に照射する場合に、前記特定のレンズ部が前記照射面に照射する光と重畳しない領域に前記他のレンズ部が光を照射することを禁止することを特徴とする照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2006−108048(P2006−108048A)
【公開日】平成18年4月20日(2006.4.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−296676(P2004−296676)
【出願日】平成16年10月8日(2004.10.8)
【出願人】(000111672)ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Fターム(参考)】