面発光LED照明装置
【課題】LED光源の点灯時に導光レンズの出射部の出射面の基端部の隅部が明るく光って見えるようにする。
【解決手段】プリズムカット3b1aを用いることにより、概略点状に光って見えるLED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射面3b2が面状に光って見える面発光LED照明装置100において、入射部3aと出射部3bとの間の反射部3cの位置で導光レンズ3を屈曲させ、導光レンズ3の出射部3bの両面に出射面3b2と反射面3b1を形成し、出射部3bの中心面S2上またはその近傍にLED光源1の発光中心1aを配置し、中心面S2と角度をなして発光中心1aから照射された光が、導光レンズ3の入射部3aを透過し、反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射面3b1の基端部3b-2の隅部3b1Cのプリズムカット3b1aによって反射され、出射面3b2の基端部3b-2の隅部3b2Cを透過して照射方向に照射される。
【解決手段】プリズムカット3b1aを用いることにより、概略点状に光って見えるLED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射面3b2が面状に光って見える面発光LED照明装置100において、入射部3aと出射部3bとの間の反射部3cの位置で導光レンズ3を屈曲させ、導光レンズ3の出射部3bの両面に出射面3b2と反射面3b1を形成し、出射部3bの中心面S2上またはその近傍にLED光源1の発光中心1aを配置し、中心面S2と角度をなして発光中心1aから照射された光が、導光レンズ3の入射部3aを透過し、反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射面3b1の基端部3b-2の隅部3b1Cのプリズムカット3b1aによって反射され、出射面3b2の基端部3b-2の隅部3b2Cを透過して照射方向に照射される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリズムカットを用いることにより、概略点状に光って見えるLED光源の点灯時に、導光レンズの出射面が面状に光って見えるように構成された面発光LED照明装置に関する。
【0002】
特に、本発明は、LED光源の点灯時に導光レンズの出射面の隅部が明るく光って見えるようにすることができる面発光LED照明装置に関する。
【背景技術】
【0003】
従来から、プリズムカットを用いることにより、LED光源の点灯時に、導光レンズの出射面が面状に光って見えるように構成された面発光LED照明装置が知られている。この種の面発光LED照明装置の例としては、例えば特許文献1(特開2008−66152号公報)の図7〜図9に記載されたものがある。
【0004】
特許文献1の図7〜図9に記載された面発光LED照明装置では、導光レンズが、導光板と、拡散シートと、プリズムカットを有するレンズシートとによって構成されている。また、特許文献1の図7〜図9に記載された面発光LED照明装置では、LED光源からの光が、導光板の端面を透過して導光板内に入射し、導光板内で内面反射を繰り返し、導光板の上面から出射し、導光板の上面が面発光する。更に、特許文献1の図7〜図9に記載された面発光LED照明装置では、導光板の上面から出射した光が、拡散シートおよびプリズムカットを有するレンズシートを介して、レンズシートの上側に配置されたLCDの照明に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−66152号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献1の図7〜図9に記載された面発光LED照明装置では、特許文献1の図9に記載されているように、LED光源の点灯時に導光レンズ(導光板)の出射面の隅部が暗く見えてしまう。
【0007】
前記問題点に鑑み、本発明は、LED光源の点灯時に導光レンズの出射面の隅部が明るく光って見えるようにすることができる面発光LED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】
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、概略点状に光って見えるLED光源(1)と、LED光源(1)からの光を導光する導光レンズ(3)とを具備し、
プリズムカット(3b1a)を用いることによって、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射面(3b2)が面状に光って見えるように構成された面発光LED照明装置(100)において、
LED光源(1)からの光が入射する入射部(3a)と、導光レンズ(3)によって導光された光が出射する出射部(3b)とを導光レンズ(3)に形成し、
入射部(3a)からの光を出射部(3b)の側に反射する反射部(3c)を入射部(3a)と出射部(3b)との間に配置し、
導光レンズ(3)を反射部(3c)の位置で屈曲させ、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の反対側の表面に出射面(3b2)を形成し、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の側の表面に反射面(3b1)を形成し、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)にプリズムカット(3b1a)を形成し、
第1仮想平面(S1)と、第1仮想平面(S1)に垂直な導光レンズ(3)の出射部(3b)の中心面(S2)との交線(SL)上またはその近傍にLED光源(1)の発光中心(1a)を配置し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて第1仮想平面(S1)内を進む光が、導光レンズ(3)の入射部(3a)を透過し、次いで、反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、LED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて交線(SL)上を進む光、および、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の一部が入射する第1入射面(3a1)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
第1仮想平面(S1)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(ab)に設定し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状を、LED光源(1)の側に突出した概略円弧状の曲線(cd)に設定し、
曲線(cd)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を構成し、
LED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過した光が、第1仮想平面(S1)に概略平行になるように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gh)に設定し、
直線(gh)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)を構成し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過し、次いで、第1仮想平面(S1)と平行な第2仮想平面(S3)内を進む光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0010】
請求項3に記載の発明によれば、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の他の一部が入射する第2入射面(3a2)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)の断面形状を、直線(de)または曲線に設定し、
直線(de)または曲線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を構成し、
導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過した光を反射する反射面(3a3)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の断面形状を、曲線(ef)または直線に設定し、
曲線(ef)または直線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)を構成し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過し、次いで、入射部(3a)の反射面(3a3)によって反射された光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする請求項1又は2に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0011】
請求項4に記載の発明によれば、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)のLED光源側部分(3a3a)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の入射部側部分(3c1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射するように、かつ、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の反射部側部分(3a3b)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の出射部側部分(3c1b)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)に入射するように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)および反射部(3c)の反射面(3c1)を形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0012】
請求項5に記載の発明によれば、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(pq)に設定し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gr)に設定したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0013】
請求項6に記載の発明によれば、第1仮想平面(S1)に平行な第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(tu)に設定し、
第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(vw)に設定したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)では、概略点状に光って見えるLED光源(1)と、LED光源(1)からの光を導光する導光レンズ(3)とが設けられている。また、プリズムカット(3b1a)を用いることによって、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射面(3b2)が面状に光って見えるように構成されている。
【0015】
詳細には、請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)では、LED光源(1)からの光が入射する入射部(3a)と、導光レンズ(3)によって導光された光が出射する出射部(3b)とが、導光レンズ(3)に形成されている。更に、入射部(3a)からの光を出射部(3b)の側に反射する反射部(3c)が、入射部(3a)と出射部(3b)との間に配置されている。また、導光レンズ(3)が反射部(3c)の位置で屈曲せしめられている。
【0016】
更に、請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)では、導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の反対側の表面に出射面(3b2)が形成されている。また、導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の側の表面に反射面(3b1)が形成されている。更に、導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)にプリズムカット(3b1a)が形成されている。また、第1仮想平面(S1)と、第1仮想平面(S1)に垂直な導光レンズ(3)の出射部(3b)の中心面(S2)との交線(SL)上またはその近傍にLED光源(1)の発光中心(1a)が配置されている。
【0017】
詳細には、請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて第1仮想平面(S1)内を進む光が、導光レンズ(3)の入射部(3a)を透過し、次いで、反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射される。
【0018】
そのため、請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)が明るく光って見えるようにすることができる。
【0019】
請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)では、LED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて交線(SL)上を進む光、および、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の一部が入射する第1入射面(3a1)が、導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成されている。また、第1仮想平面(S1)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(ab)に設定されている。更に、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状が、LED光源(1)の側に突出した概略円弧状の曲線(cd)に設定されている。
【0020】
また、請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)では、曲線(cd)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)が構成されている。更に、LED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過した光が、第1仮想平面(S1)に概略平行になるように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)が形成されている。
【0021】
更に、請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gh)に設定されている。また、直線(gh)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)が構成されている。
【0022】
詳細には、請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過し、次いで、第1仮想平面(S1)と平行な第2仮想平面(S3)内を進む光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射される。
【0023】
そのため、請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて第2仮想平面(S3)内を進む光が導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過しない場合よりも、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)が明るく光って見えるようにすることができる。
【0024】
請求項3に記載の面発光LED照明装置(100)では、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の他の一部が入射する第2入射面(3a2)が、導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成されている。また、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)の断面形状が、直線(de)または曲線に設定されている。更に、直線(de)または曲線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)が構成されている。
【0025】
また、請求項3に記載の面発光LED照明装置(100)では、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過した光を反射する反射面(3a3)が、導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成されている。更に、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の断面形状が、曲線(ef)または直線に設定されている。また、曲線(ef)または直線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)が構成されている。
【0026】
詳細には、請求項3に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過し、次いで、入射部(3a)の反射面(3a3)によって反射された光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射される。
【0027】
そのため、請求項3に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過した光が出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過しない場合よりも、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)が明るく光って見えるようにすることができる。
【0028】
仮に、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)からの反射光のすべてが出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射すると、導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の先端部(3b−1)に到達するLED光源(1)からの光が少なくなってしまい、その結果、導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の先端部(3b−1)が暗く見えてしまうおそれがある。
【0029】
この点に鑑み、請求項4に記載の面発光LED照明装置(100)では、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)のLED光源側部分(3a3a)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の入射部側部分(3c1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射するように、かつ、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の反射部側部分(3a3b)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の出射部側部分(3c1b)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)に入射するように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)および反射部(3c)の反射面(3c1)が形成されている。
【0030】
そのため、請求項4に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)からの反射光のすべてが出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射する場合よりも、導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の先端部(3b−1)に到達するLED光源(1)からの光を増加させることができる。その結果、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)からの反射光のすべてが出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射する場合よりも、導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の先端部(3b−1)が明るく光って見えるようにすることができる。
【0031】
請求項5に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(pq)に設定されている。更に、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gr)に設定されている。
【0032】
そのため、請求項5に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)および出射面(3b2)の断面形状が直線に設定されている場合よりも、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の少なくとも一部を視認可能な視野角を大きくすることができる。
【0033】
請求項6に記載の面発光LED照明装置(100)では、第1仮想平面(S1)に平行な第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(tu)に設定されている。更に、第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(vw)に設定されている。
【0034】
そのため、請求項6に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)および出射面(3b2)の断面形状が互いに平行な直線に設定されている場合よりも、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の少なくとも一部を視認可能な視野角を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】第1の実施形態の面発光LED照明装置100を示した図である。
【図2】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の一部を構成する導光レンズ3の部品図である。
【図3】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の一部を構成する導光レンズ3の部品図である。
【図4】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の一部を構成する導光レンズ3の部品図である。
【図5】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから上側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L1aなどの光路を概略的に示した図である。
【図6】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから下側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L2aなどの光路を概略的に示した図である。
【図7】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから右上側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L3aなどの光路を概略的に示した図である。
【図8】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから右下側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L4aなどの光路を概略的に示した図である。
【図9】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左上側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aによって反射された光L5aなどの光路を概略的に示した図である。
【図10】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左下側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aによって反射された光L6aなどの光路を概略的に示した図である。
【図11】仮想平面S1と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3bによって反射された光L7aなどの光路を概略的に示した図である。
【図12】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の有利な効果を説明するための図である。
【図13】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の他の有利な効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、本発明の面発光LED照明装置の第1の実施形態について説明する。図1は第1の実施形態の面発光LED照明装置100を示した図である。詳細には、図1は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の概略的な水平断面図である。図2〜図4は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の一部を構成する導光レンズ3の部品図である。詳細には、図2(A)は導光レンズ3の平面図、図2(B)は導光レンズ3の正面図、図2(C)は導光レンズ3の底面図、図2(D)は図2(B)のA−A線(導光レンズ3の中心面S2)に沿った概略的な水平断面図である。図3(A)は導光レンズ3の左側面図、図3(B)は導光レンズ3の右側面図、図3(C)は図2(D)のB−B線に沿った概略的な断面図、図3(D)は図2(D)のC−C線に沿った概略的な断面図、図3(E)は左前側かつ下側から見た導光レンズ3の斜視図である。図4(A)は図2(D)に示す導光レンズ3の水平断面の一部を拡大して示した図、図4(B)は図4(A)に示す導光レンズ3の反射面3b1の水平断面の一部を更に拡大して示した図である。
【0037】
図5は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから上側(図5(A)の上側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L1aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図5(A)は図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L1aの光路を概略的に示した図である。図5(B)は光L1a(図5(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図5(D)参照)の隅部3b1C(図5(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図5(B)の右側)に照射される透過光L1dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図5(C)は光L1a(図5(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図5(D)参照)の隅部3b1C(図5(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L1bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図5(D)は図5(C)のD−D線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図5(D)は光L1aが仮想平面S1内を進む様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光L1bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L1cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L1dが面発光LED照明装置100の照射方向(図5(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0038】
図6は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから下側(図6(A)の下側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L2aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図6(A)は図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L2aの光路を概略的に示した図である。図6(B)は光L2a(図6(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図6(D)参照)の隅部3b1C(図6(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図6(B)の右側)に照射される透過光L2dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図6(C)は光L2a(図6(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図6(D)参照)の隅部3b1C(図6(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L2bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図6(D)は図6(C)のE−E線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図6(D)は光L2aが仮想平面S1内を進む様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光L2bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L2cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L2dが面発光LED照明装置100の照射方向(図6(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0039】
図7は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右上側(図7(A)の上側、かつ、図7(D)の右側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L3aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図7(A)は図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L3aの光路を概略的に示した図である。図7(B)は光L3a(図7(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図7(D)参照)の隅部3b1C(図7(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図7(B)の右側)に照射される透過光L3dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図7(C)は光L3a(図7(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図7(D)参照)の隅部3b1C(図7(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L3bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図7(D)は図7(C)のG−G線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図7(D)は光L3aが仮想平面S3内を進む様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光L3bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L3cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L3dが面発光LED照明装置100の照射方向(図7(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0040】
図8は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右下側(図8(A)の下側、かつ、図8(D)の右側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L4aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図8(A)は図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L4aの光路を概略的に示した図である。図8(B)は光L4a(図8(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図8(D)参照)の隅部3b1C(図8(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図8(B)の右側)に照射される透過光L4dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図8(C)は光L4a(図8(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図8(D)参照)の隅部3b1C(図8(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L4bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図8(D)は図8(C)のH−H線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図8(D)は光L4aが仮想平面S3内を進む様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光L4bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L4cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L4dが面発光LED照明装置100の照射方向(図8(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0041】
図9は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左上側(図9(A)の上側、かつ、図9(D)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3a(図9(D)参照)によって反射された光L5aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図9(A)は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左上側(図9(A)の上側、かつ、図9(D)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3a(図9(D)参照)によって反射された光L5aの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図9(B)は光L5a(図9(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1a(図9(D)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図9(D)参照)の隅部3b1C(図9(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図9(B)の右側)に照射される透過光L5dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図9(C)は光L5a(図9(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1a(図9(D)参照)によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図9(D)参照)の隅部3b1C(図9(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L5bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図9(D)は図9(C)のI−I線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図9(D)は導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aからの反射光L5aが反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aに入射する様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aからの反射光L5bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L5cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L5dが面発光LED照明装置100の照射方向(図9(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0042】
図10は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左下側(図10(A)の下側、かつ、図10(D)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3a(図10(D)参照)によって反射された光L6aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図10(A)は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左下側(図10(A)の下側、かつ、図10(D)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3a(図10(D)参照)によって反射された光L6aの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図10(B)は光L6a(図10(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1a(図10(D)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図10(D)参照)の隅部3b1C(図10(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図10(B)の右側)に照射される透過光L6dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図10(C)は光L6a(図10(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1a(図10(D)参照)によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図10(D)参照)の隅部3b1C(図10(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L6bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図10(D)は図10(C)のJ−J線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図10(D)は導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aからの反射光L6aが反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aに入射する様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aからの反射光L6bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L6cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L6dが面発光LED照明装置100の照射方向(図10(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0043】
図11は仮想平面S1と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左側(図11(A)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3b(図11(A)参照)によって反射された光L7aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図11(A)は仮想平面S1と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左側(図11(A)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3bによって反射されて図4(A)に示す水平断面(中心面S2)内を進む光L7a、および、反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1bによって反射されて図4(A)に示す水平断面(中心面S2)内を進む光L7bの光路を示した水平断面図である。図11(B)は光L7a(図11(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1b(図11(A)参照)によって反射された後、出射部3bの出射面3b2に入射する反射光L7bの光路、反射光L7bが出射部3bの出射面3b2によって反射された後、出射部3bの出射面3b2に再び入射する反射光L7cの光路、および、反射光L7cが出射部3bの出射面3b2によって反射された後、出射部3bの入射面3b1(図11(C)参照)に入射する反射光L7dの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図11(C)は光L7a(図11(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1b(図11(A)参照)によって反射された後、出射部3bの出射面3b2に入射する反射光L7bの光路、反射光L7bが出射部3bの出射面3b2によって反射された後、出射部3bの出射面3b2に再び入射する反射光L7cの光路、および、反射光L7cが出射部3bの出射面3b2によって反射された後、出射部3bの入射面3b1に入射する反射光L7dの光路を示した導光レンズ3の概略的な水平断面図である。
【0044】
図12は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の有利な効果を説明するための図である。詳細には、図12(A)は図2(D)と同様の第1の実施形態の面発光LED照明装置100の導光レンズ3の概略的な水平断面図である。図12(B)は比較例の面発光LED照明装置100refの概略的な水平断面図である。
【0045】
図13は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の他の有利な効果を説明するための図である。図13(A)は図3(D)と同様の第1の実施形態の面発光LED照明装置100の導光レンズ3の出射部3bの概略的な断面図である。詳細には、図13(A)は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1に入射する光L3、出射部3bの反射面3b1からの反射光L3および出射部3bの出射面3b2を透過した光L3を仮想平面S4(図2(D)参照)に投影した断面図である。図13(B)は仮想平面S4(図2(D)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の断面形状が中心面S2に垂直な直線tuに設定され、出射部3bの出射面3b2の断面形状が中心面S2に垂直な直線vwに設定されている比較例の面発光LED照明装置100refの導光レンズ3の出射部3bの概略的な断面図である。詳細には、図13(B)は比較例の面発光LED照明装置100refの導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1に入射する光L3’、出射部3bの反射面3b1からの反射光L3’および出射部3bの出射面3b2を透過した光L3’を仮想平面S4(図2(D)参照)に投影した断面図である。
【0046】
第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図1に示すように、概略点状に光って見えるLED光源1と、LED光源1からの光を導光する導光レンズ3とが設けられている。詳細には、LED光源1が基板2に実装され、基板2と導光レンズ3とが例えばハウジング4を介して接続されている。また、面発光LED照明装置100の照射方向(図1の下側)から導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体または大部分を視認できるように、導光レンズ3およびハウジング4が構成されている。
【0047】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図2〜図4に示すように、LED光源1(図1参照)からの光が入射する入射部3aと、導光レンズ3によって導光された光が出射する出射部3bとが、導光レンズ3に形成されている。更に、入射部3aからの光を出射部3bの側に反射する反射部3cが、入射部3aと出射部3bとの間に配置されている。また、導光レンズ3が反射部3cの位置で屈曲せしめられている。更に、導光レンズ3の出射部3bの表面のうち、LED光源1(図1参照)の反対側(図1および図2(D)の下側)の表面に出射面3b2が形成されている。また、導光レンズ3の出射部3bの表面のうち、LED光源1の側(図1および図2(D)の上側)の表面に反射面3b1が形成されている。更に、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の全体または大部分にプリズムカット3b1a(図4(B)参照)が形成されている。また、プリズムカット3b1aの稜線(図示せず)が、図2(B)の上下方向に例えば直線状または円弧状に延ばされている。
【0048】
詳細には、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図2(D)および図4(A)に示すように、仮想平面S1と、仮想平面S1に垂直な仮想平面S2との交線SL上またはその近傍にLED光源1(図1参照)の発光中心1aが配置されている。また、LED光源1(図1参照)の発光中心1aから照射されて交線SL上を進む光(図示せず)、および、交線SLと角度をなしてLED光源1の発光中心1aから照射された光の一部(例えば光L1a(図5(A)および図5(D)参照)、光L2a(図6(A)および図6(D)参照)、光L3a(図7(A)および図7(D)参照)、光L4a(図8(A)および図8(D)参照)など)が入射する入射面3a1が、導光レンズ3の入射部3aに形成されている。
【0049】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図3(C)に示すように、仮想平面S1(図2(D)および図4(A)参照)内における導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図3(C)の右側)に突出した概略円弧状の曲線abに設定されている。また、図4(A)に示すように、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)、図3(A)および図3(C)参照)内における導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1の断面形状が、LED光源1(図1参照)の側(図4(A)の上側)に突出した概略円弧状の曲線cdに設定されている。
【0050】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図3(B)、図3(C)および図4(A)に示すように、曲線cd(図4(A)参照)を曲線ab(図3(C)参照)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1が構成されている。更に、図7(D)および図8(D)に示すように、LED光源1(図1参照)の発光中心1aから照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過した光L3a,L4aが、仮想平面S1に概略平行になるように、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1が形成されている。
【0051】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4(A)に示すように、交線SLと角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから照射された光の他の一部(例えば光L5a(図9(D)参照)、光L6a(図10(D)参照)、光L7a(図11(A)参照)など)が入射する入射面3a2が、導光レンズ3の入射部3aに形成されている。また、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)、図3(A)、図3(B)および図3(C)参照)内における導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2の断面形状が、直線deまたは曲線に設定されている。更に、直線deまたは曲線を曲線ab(図3(C)参照)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2が構成されている。
【0052】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4(A)に示すように、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過した光(例えば光L5a(図9(D)参照)、光L6a(図10(D)参照)、光L7a(図11(A)参照)など)を反射する反射面3a3が、導光レンズ3の入射部3aに形成されている。更に、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)、図3(A)、図3(B)および図3(C)参照)内における導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3の断面形状が、曲線efまたは直線に設定されている。また、曲線efまたは直線を曲線ab(図3(C)参照)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3が構成されている。
【0053】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4に示すように、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過した光(例えばL1a(図5(A)および図5(D)参照)、L2a(図6(A)および図6(D)参照)、L3a(図7(A)および図7(D)参照)、L4a(図8(A)および図8(D)参照)など)を反射する反射面3c1が、導光レンズ3の反射部3cに形成されている。更に、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)、図3(A)、図3(B)および図3(C)参照)内における導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の断面形状が、LED光源(図1参照)の反対側(図4(A)の下側)に突出した概略円弧状の曲線ghに設定されている。また、曲線ghを曲線ab(図3(C)参照)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1が構成されている。
【0054】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図1〜図4に示すように、LED光源1(図1参照)から照射され、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された光(例えば光L1b(図5(C)および図5(D)参照)、光L2b(図6(C)および図6(D)参照)、光L3b(図7(C)および図7(D)参照)、光L4b(図8(C)および図8(D)参照)、光L5b(図9(C)および図9(D)参照)、光L6b(図10(C)および図10(D)参照)、光L7b(図11参照)など)が、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)、出射面3b2、上端面3b3、下端面3b4および先端面3b5による内面反射を繰り返す。その結果、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1aの全体にLED光源1(図1参照)からの光(例えば光L1b(図5(C)および図5(D)参照)、光L2b(図6(C)および図6(D)参照)、光L3b(図7(C)および図7(D)参照)、光L4b(図8(C)および図8(D)参照)、光L5b(図9(C)および図9(D)参照)、光L6b(図10(C)および図10(D)参照)、光L7d(図11(B)および図11(C)参照)など)が到達する。
【0055】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図1〜図4に示すように、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)の全体からの反射光の一部(例えば光L1c,L1d(図5(B)および図5(D)参照)、光L2c,L2d(図6(B)および図6(D)参照)、光L3c,L3d(図7(B)および図7(D)参照)、光L4c,L4d(図8(B)および図8(D)参照)、光L5c,L5d(図9(B)および図9(D)参照)、光L6c,L6d(図10(B)および図10(D)参照)など)が、出射面3b2を透過する。
【0056】
詳細には、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図1〜図4に示すように、任意の位置に配置された観察者の視点に向かって進む導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体からの光(例えば光L1d(図5(B)および図5(D)参照、光L2d(図6(B)および図6(D)参照、光L3d(図7(B)および図7(D)参照、光L4d(図8(B)および図8(D)参照、光L5d(図9(B)および図9(D)参照、光L6d(図10(B)および図10(D)参照)など)が存在するように、例えば拡散反射用シボ加工などのような処理が、例えば導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に施されている。その結果、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、LED光源1(図1参照)の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体が面状に光って見える。
【0057】
更に詳細には、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図5(A)および図5(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから上側(図5(A)の上側)に照射されて仮想平面S1内を進む光の一部が、導光レンズ3の入射部3aを透過して透過光L1aになる。次いで、図5(D)に示すように、透過光L1aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射光L1b(図5(C)および図5(D)参照)になる。次いで、図5(D)に示すように、反射光L1bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の上側(図5(C)の上側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L1cになる。次いで、図5(B)および図5(D)に示すように、反射光L1cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図5(B)の上側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L1dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図5(B)の右側、図5(D)の下側)に照射される。
【0058】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、図2(B)に示すように、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L1d(図5(B)および図5(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図2(B)の上側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができ、特許文献1(特開2008−66152号公報)の図9に記載された問題点を解決することができる。
【0059】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図6(A)および図6(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから下側(図6(A)の上側)に照射されて仮想平面S1内を進む光の一部が、導光レンズ3の入射部3aを透過して透過光L2aになる。次いで、図6(D)に示すように、透過光L2aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射光L2b(図6(C)および図6(D)参照)になる。次いで、図6(D)に示すように、反射光L2bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の下側(図6(C)の下側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L2cになる。次いで、図6(B)および図6(D)に示すように、反射光L2cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図6(B)の下側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L2dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図6(B)の右側、図6(D)の下側)に照射される。
【0060】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、図2(B)に示すように、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L2d(図6(B)および図6(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図2(B)の下側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができ、特許文献1(特開2008−66152号公報)の図9に記載された問題点を解決することができる。
【0061】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図7(A)および図7(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右上側(図7(A)の上側、かつ、図7(D)の右側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して、仮想平面S1と平行な仮想平面S3内を進む透過光L3aになる。次いで、図7(D)に示すように、透過光L3aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射光L3b(図7(C)および図7(D)参照)になる。次いで、図7(D)に示すように、反射光L3bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の上側(図7(C)の上側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L3cになる。次いで、図7(B)および図7(D)に示すように、反射光L3cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図7(B)の上側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L3dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図7(B)の右側、図7(D)の下側)に照射される。
【0062】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右上側(図7(A)の上側、かつ、図7(D)の右側)に照射されて仮想平面S3内を進む光が導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図7(B)の上側)の隅部3b2Cを透過しない場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L3d(図7(B)および図7(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図2(B)の上側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができる。
【0063】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図8(A)および図8(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右下側(図8(A)の下側、かつ、図8(D)の右側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して、仮想平面S1と平行な仮想平面S3内を進む透過光L4aになる。次いで、図8(D)に示すように、透過光L4aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射光L4b(図8(C)および図8(D)参照)になる。次いで、図8(D)に示すように、反射光L4bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の下側(図8(C)の下側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L4cになる。次いで、図8(B)および図8(D)に示すように、反射光L4cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図8(B)の下側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L4dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図8(B)の右側、図8(D)の下側)に照射される。
【0064】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右下側(図8(A)の下側、かつ、図8(D)の右側)に照射されて仮想平面S3内を進む光が導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図8(B)の下側)の隅部3b2Cを透過しない場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L4d(図8(B)および図8(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図2(B)の下側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができる。
【0065】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図9(A)および図9(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左上側(図9(A)の上側、かつ、図9(D)の左側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aによって反射され、反射光L5aになる。次いで、図9(D)に示すように、反射光L5aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aによって反射され、反射光L5b(図9(C)および図9(D)参照)になる。次いで、図9(D)に示すように、反射光L5bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の上側(図9(C)の上側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L5cになる。次いで、図9(B)および図9(D)に示すように、反射光L5cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図9(B)の上側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L5dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図9(B)の右側、図9(D)の下側)に照射される。
【0066】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左上側(図9(A)の上側、かつ、図9(D)の左側)に照射されて導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過した光が導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図9(B)の上側)の隅部3b2Cを透過しない場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L5d(図9(B)および図9(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図2(B)の上側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができる。
【0067】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図10(A)および図10(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左下側(図10(A)の下側、かつ、図10(D)の左側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aによって反射され、反射光L6aになる。次いで、図10(D)に示すように、反射光L6aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aによって反射され、反射光L6b(図10(C)および図10(D)参照)になる。次いで、図10(D)に示すように、反射光L6bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の下側(図10(C)の下側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L6cになる。次いで、図10(B)および図10(D)に示すように、反射光L6cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図10(B)の下側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L6dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図10(B)の右側、図10(D)の下側)に照射される。
【0068】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左下側(図10(A)の下側、かつ、図10(D)の左側)に照射されて導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過した光が導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図10(B)の下側)の隅部3b2Cを透過しない場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L6d(図10(B)および図10(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図2(B)の下側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができる。
【0069】
ところで、仮に、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光(例えば光L5b(図9(C)および図9(D)参照)、光L6b(図10(C)および図10(D)参照)など)のすべてが出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2に入射すると、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の先端部3b−1(図2参照)に到達するLED光源1からの光が少なくなってしまい、その結果、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の先端部3b−1が暗く見えてしまうおそれがある。
【0070】
この点に鑑み、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図9および図10に示すように、導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aからの反射光(例えば光L5a(図9(A)および図9(D)参照)、光L6a(図10(A)および図10(D)参照)など)が、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aによって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2に入射するように、かつ、図11に示すように、導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3bからの反射光(例えば光L7a(図11(A)参照)など)が、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1bによって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2によって1回以上反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1に入射するように、導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3および反射部3cの反射面3c1が形成されている。
【0071】
例えば、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図11(A)に示すように、LED光源1(図1参照)の発光中心1aから左側(図11の左側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3bによって反射され、導光レンズ3の中心面S3(図11(B)参照)内を進む反射光L7aになる。次いで、図11(A)に示すように、反射光L7aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1bによって反射され、反射光L7b(図11(A)、図11(B)および図11(C)参照)になる。次いで、図11(B)および図11(C)に示すように、反射光L7bが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2によって反射され、反射光L7cになる。次いで、図11(B)および図11(C)に示すように、反射光L7cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2によって反射され、反射光L7dになる。次いで、図11(B)および図11(C)に示すように、反射光L7dが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の先端部3b−1に入射する。
【0072】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光のすべてが出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2に入射する場合よりも、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の先端部3b−1に到達するLED光源1からの光(例えば光L7d(図11(B)および図11(C)参照)など)を増加させることができる。その結果、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光のすべてが出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2に入射する場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、例えば光L7d(図11(B)および図11(C)参照)などによって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の先端部3b−1が明るく光って見えるようにすることができる。
【0073】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図2(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図2(D)の下側)に突出した概略円弧状の曲線pqに設定されている。更に、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図2(D)の下側)に突出した概略円弧状の曲線grに設定されている。
【0074】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100(図12(A)参照)によれば、導光レンズ3の中心面S2内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1および出射面3b2の断面形状が直線に設定されている比較例の面発光LED照明装置100ref(図12(B)参照)よりも、LED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の少なくとも一部を視認可能な視野角θVA(図12(A)参照)(>θVAref(図12(B)参照))を大きくすることができる。
【0075】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図3(D)に示すように、仮想平面S1(図2(D)参照)に平行な仮想平面S4(図2(D)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図3(D)の右側)に突出した概略円弧状の曲線tuに設定されている。また、仮想平面S4(図2(D)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図3(D)の右側)に突出した概略円弧状の曲線vwに設定されている。
【0076】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図13(A)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1からの反射光L3と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θbよりも、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2を透過した光L3と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θcが大きくなる。更に、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1に入射する光L3と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θaよりも、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1からの反射光L3と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θbが大きくなる。
【0077】
それに対し、比較例の面発光LED照明装置100refでは、図13(B)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2と角度をなす断面内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の断面形状が直線tuに設定されており、その断面内における導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の断面形状が直線tuに平行な直線vwに設定されている。
【0078】
そのため、比較例の面発光LED照明装置100refでは、図14(B)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1からの反射光L3’と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θb’よりも、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2を透過した光L3’と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θc’が大きくなるものの、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1に入射する光L3’と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θaと、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1からの反射光L3’と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θb’とが等しくなる。
【0079】
つまり、第1の実施形態の面発光LED照明装置100(図13(A)参照)によれば、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1および出射面3b2の断面形状が互いに平行な直線に設定されている比較例の面発光LED照明装置100ref(図14(B)参照)よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の少なくとも一部を視認可能な視野角を大きくすることができる。
【0080】
第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4(A)に示すように、LED光源1(図1参照)の光軸1’と交線SLとが概略一致せしめられているが、第2の実施形態の面発光LED照明装置100では、代わりに、LED光源1(図1参照)の光軸1’と交線SLとを一致させないことも可能である。第2の実施形態の面発光LED照明装置100においても、交線SL上またはその近傍にLED光源1の発光中心1aを配置することによって、第1の実施形態の面発光LED照明装置100と同様に、LED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体が面状に光って見えるようにすることができる。
【0081】
第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4(B)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1aの断面形状が概略二等辺三角形形状に設定されているが、第3の実施形態の面発光LED照明装置100では、代わりに、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1aの断面形状を、例えば二等辺三角形を除く三角形形状、台形形状、半円形状などの任意の形状であって、LED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体が面状に光って見えるようになる形状に設定することも可能である。
【0082】
第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図3(B)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの先端部3b−1が、基端部3b−2に対して図3(B)の時計回りにねじられているが、第4の実施形態の面発光LED照明装置100では、代わりに、導光レンズ3の出射部3bの先端部3b−1と基端部3b−2との間にねじりが存在しないように、導光レンズ3の出射部3bを形成することも可能である。第4の実施形態の面発光LED照明装置100によっても、第1の実施形態の面発光LED照明装置100と同様に、LED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体が面状に光って見えるようにすることができる。
【0083】
第5の実施形態では、上述した第1から第4の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0084】
本発明の面発光LED照明装置は、例えば車両用灯具、一般照明装置などのような観察者に発光状態を見せるための照明装置に適用可能である。
【符号の説明】
【0085】
1 LED光源
1a 発光中心
2 基板
3 導光レンズ
3a 入射部
3a1,3a2 入射面
3a3 反射面
3b 出射部
3b−1 先端部
3b−2 基端部
3b1 反射面
3b1C 隅部
3b1a プリズムカット
3b2 出射面
3b2C 隅部
3c 反射部
3c1 反射面
4 ハウジング
100 面発光LED照明装置
S1,S2,S3,S4 面
SL 交線
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリズムカットを用いることにより、概略点状に光って見えるLED光源の点灯時に、導光レンズの出射面が面状に光って見えるように構成された面発光LED照明装置に関する。
【0002】
特に、本発明は、LED光源の点灯時に導光レンズの出射面の隅部が明るく光って見えるようにすることができる面発光LED照明装置に関する。
【背景技術】
【0003】
従来から、プリズムカットを用いることにより、LED光源の点灯時に、導光レンズの出射面が面状に光って見えるように構成された面発光LED照明装置が知られている。この種の面発光LED照明装置の例としては、例えば特許文献1(特開2008−66152号公報)の図7〜図9に記載されたものがある。
【0004】
特許文献1の図7〜図9に記載された面発光LED照明装置では、導光レンズが、導光板と、拡散シートと、プリズムカットを有するレンズシートとによって構成されている。また、特許文献1の図7〜図9に記載された面発光LED照明装置では、LED光源からの光が、導光板の端面を透過して導光板内に入射し、導光板内で内面反射を繰り返し、導光板の上面から出射し、導光板の上面が面発光する。更に、特許文献1の図7〜図9に記載された面発光LED照明装置では、導光板の上面から出射した光が、拡散シートおよびプリズムカットを有するレンズシートを介して、レンズシートの上側に配置されたLCDの照明に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−66152号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献1の図7〜図9に記載された面発光LED照明装置では、特許文献1の図9に記載されているように、LED光源の点灯時に導光レンズ(導光板)の出射面の隅部が暗く見えてしまう。
【0007】
前記問題点に鑑み、本発明は、LED光源の点灯時に導光レンズの出射面の隅部が明るく光って見えるようにすることができる面発光LED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】
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、概略点状に光って見えるLED光源(1)と、LED光源(1)からの光を導光する導光レンズ(3)とを具備し、
プリズムカット(3b1a)を用いることによって、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射面(3b2)が面状に光って見えるように構成された面発光LED照明装置(100)において、
LED光源(1)からの光が入射する入射部(3a)と、導光レンズ(3)によって導光された光が出射する出射部(3b)とを導光レンズ(3)に形成し、
入射部(3a)からの光を出射部(3b)の側に反射する反射部(3c)を入射部(3a)と出射部(3b)との間に配置し、
導光レンズ(3)を反射部(3c)の位置で屈曲させ、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の反対側の表面に出射面(3b2)を形成し、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の側の表面に反射面(3b1)を形成し、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)にプリズムカット(3b1a)を形成し、
第1仮想平面(S1)と、第1仮想平面(S1)に垂直な導光レンズ(3)の出射部(3b)の中心面(S2)との交線(SL)上またはその近傍にLED光源(1)の発光中心(1a)を配置し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて第1仮想平面(S1)内を進む光が、導光レンズ(3)の入射部(3a)を透過し、次いで、反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、LED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて交線(SL)上を進む光、および、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の一部が入射する第1入射面(3a1)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
第1仮想平面(S1)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(ab)に設定し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状を、LED光源(1)の側に突出した概略円弧状の曲線(cd)に設定し、
曲線(cd)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を構成し、
LED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過した光が、第1仮想平面(S1)に概略平行になるように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gh)に設定し、
直線(gh)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)を構成し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過し、次いで、第1仮想平面(S1)と平行な第2仮想平面(S3)内を進む光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0010】
請求項3に記載の発明によれば、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の他の一部が入射する第2入射面(3a2)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)の断面形状を、直線(de)または曲線に設定し、
直線(de)または曲線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を構成し、
導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過した光を反射する反射面(3a3)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の断面形状を、曲線(ef)または直線に設定し、
曲線(ef)または直線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)を構成し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過し、次いで、入射部(3a)の反射面(3a3)によって反射された光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする請求項1又は2に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0011】
請求項4に記載の発明によれば、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)のLED光源側部分(3a3a)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の入射部側部分(3c1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射するように、かつ、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の反射部側部分(3a3b)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の出射部側部分(3c1b)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)に入射するように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)および反射部(3c)の反射面(3c1)を形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0012】
請求項5に記載の発明によれば、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(pq)に設定し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gr)に設定したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【0013】
請求項6に記載の発明によれば、第1仮想平面(S1)に平行な第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(tu)に設定し、
第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(vw)に設定したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)が提供される。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)では、概略点状に光って見えるLED光源(1)と、LED光源(1)からの光を導光する導光レンズ(3)とが設けられている。また、プリズムカット(3b1a)を用いることによって、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射面(3b2)が面状に光って見えるように構成されている。
【0015】
詳細には、請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)では、LED光源(1)からの光が入射する入射部(3a)と、導光レンズ(3)によって導光された光が出射する出射部(3b)とが、導光レンズ(3)に形成されている。更に、入射部(3a)からの光を出射部(3b)の側に反射する反射部(3c)が、入射部(3a)と出射部(3b)との間に配置されている。また、導光レンズ(3)が反射部(3c)の位置で屈曲せしめられている。
【0016】
更に、請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)では、導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の反対側の表面に出射面(3b2)が形成されている。また、導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の側の表面に反射面(3b1)が形成されている。更に、導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)にプリズムカット(3b1a)が形成されている。また、第1仮想平面(S1)と、第1仮想平面(S1)に垂直な導光レンズ(3)の出射部(3b)の中心面(S2)との交線(SL)上またはその近傍にLED光源(1)の発光中心(1a)が配置されている。
【0017】
詳細には、請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて第1仮想平面(S1)内を進む光が、導光レンズ(3)の入射部(3a)を透過し、次いで、反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射される。
【0018】
そのため、請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)が明るく光って見えるようにすることができる。
【0019】
請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)では、LED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて交線(SL)上を進む光、および、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の一部が入射する第1入射面(3a1)が、導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成されている。また、第1仮想平面(S1)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(ab)に設定されている。更に、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状が、LED光源(1)の側に突出した概略円弧状の曲線(cd)に設定されている。
【0020】
また、請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)では、曲線(cd)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)が構成されている。更に、LED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過した光が、第1仮想平面(S1)に概略平行になるように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)が形成されている。
【0021】
更に、請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gh)に設定されている。また、直線(gh)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)が構成されている。
【0022】
詳細には、請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過し、次いで、第1仮想平面(S1)と平行な第2仮想平面(S3)内を進む光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射される。
【0023】
そのため、請求項2に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて第2仮想平面(S3)内を進む光が導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過しない場合よりも、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)が明るく光って見えるようにすることができる。
【0024】
請求項3に記載の面発光LED照明装置(100)では、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の他の一部が入射する第2入射面(3a2)が、導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成されている。また、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)の断面形状が、直線(de)または曲線に設定されている。更に、直線(de)または曲線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)が構成されている。
【0025】
また、請求項3に記載の面発光LED照明装置(100)では、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過した光を反射する反射面(3a3)が、導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成されている。更に、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の断面形状が、曲線(ef)または直線に設定されている。また、曲線(ef)または直線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)が構成されている。
【0026】
詳細には、請求項3に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過し、次いで、入射部(3a)の反射面(3a3)によって反射された光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射される。
【0027】
そのため、請求項3に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過した光が出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過しない場合よりも、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)が明るく光って見えるようにすることができる。
【0028】
仮に、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)からの反射光のすべてが出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射すると、導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の先端部(3b−1)に到達するLED光源(1)からの光が少なくなってしまい、その結果、導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の先端部(3b−1)が暗く見えてしまうおそれがある。
【0029】
この点に鑑み、請求項4に記載の面発光LED照明装置(100)では、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)のLED光源側部分(3a3a)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の入射部側部分(3c1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射するように、かつ、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の反射部側部分(3a3b)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の出射部側部分(3c1b)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)に入射するように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)および反射部(3c)の反射面(3c1)が形成されている。
【0030】
そのため、請求項4に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)からの反射光のすべてが出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射する場合よりも、導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の先端部(3b−1)に到達するLED光源(1)からの光を増加させることができる。その結果、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)からの反射光のすべてが出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射する場合よりも、導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の先端部(3b−1)が明るく光って見えるようにすることができる。
【0031】
請求項5に記載の面発光LED照明装置(100)では、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(pq)に設定されている。更に、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gr)に設定されている。
【0032】
そのため、請求項5に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)および出射面(3b2)の断面形状が直線に設定されている場合よりも、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の少なくとも一部を視認可能な視野角を大きくすることができる。
【0033】
請求項6に記載の面発光LED照明装置(100)では、第1仮想平面(S1)に平行な第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(tu)に設定されている。更に、第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状が、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(vw)に設定されている。
【0034】
そのため、請求項6に記載の面発光LED照明装置(100)によれば、第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)および出射面(3b2)の断面形状が互いに平行な直線に設定されている場合よりも、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の少なくとも一部を視認可能な視野角を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】第1の実施形態の面発光LED照明装置100を示した図である。
【図2】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の一部を構成する導光レンズ3の部品図である。
【図3】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の一部を構成する導光レンズ3の部品図である。
【図4】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の一部を構成する導光レンズ3の部品図である。
【図5】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから上側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L1aなどの光路を概略的に示した図である。
【図6】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから下側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L2aなどの光路を概略的に示した図である。
【図7】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから右上側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L3aなどの光路を概略的に示した図である。
【図8】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから右下側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L4aなどの光路を概略的に示した図である。
【図9】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左上側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aによって反射された光L5aなどの光路を概略的に示した図である。
【図10】導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左下側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aによって反射された光L6aなどの光路を概略的に示した図である。
【図11】仮想平面S1と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左側に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3bによって反射された光L7aなどの光路を概略的に示した図である。
【図12】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の有利な効果を説明するための図である。
【図13】第1の実施形態の面発光LED照明装置100の他の有利な効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、本発明の面発光LED照明装置の第1の実施形態について説明する。図1は第1の実施形態の面発光LED照明装置100を示した図である。詳細には、図1は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の概略的な水平断面図である。図2〜図4は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の一部を構成する導光レンズ3の部品図である。詳細には、図2(A)は導光レンズ3の平面図、図2(B)は導光レンズ3の正面図、図2(C)は導光レンズ3の底面図、図2(D)は図2(B)のA−A線(導光レンズ3の中心面S2)に沿った概略的な水平断面図である。図3(A)は導光レンズ3の左側面図、図3(B)は導光レンズ3の右側面図、図3(C)は図2(D)のB−B線に沿った概略的な断面図、図3(D)は図2(D)のC−C線に沿った概略的な断面図、図3(E)は左前側かつ下側から見た導光レンズ3の斜視図である。図4(A)は図2(D)に示す導光レンズ3の水平断面の一部を拡大して示した図、図4(B)は図4(A)に示す導光レンズ3の反射面3b1の水平断面の一部を更に拡大して示した図である。
【0037】
図5は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから上側(図5(A)の上側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L1aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図5(A)は図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L1aの光路を概略的に示した図である。図5(B)は光L1a(図5(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図5(D)参照)の隅部3b1C(図5(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図5(B)の右側)に照射される透過光L1dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図5(C)は光L1a(図5(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図5(D)参照)の隅部3b1C(図5(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L1bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図5(D)は図5(C)のD−D線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図5(D)は光L1aが仮想平面S1内を進む様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光L1bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L1cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L1dが面発光LED照明装置100の照射方向(図5(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0038】
図6は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから下側(図6(A)の下側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L2aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図6(A)は図3(C)に示す断面(仮想平面S1)内を進む光L2aの光路を概略的に示した図である。図6(B)は光L2a(図6(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図6(D)参照)の隅部3b1C(図6(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図6(B)の右側)に照射される透過光L2dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図6(C)は光L2a(図6(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図6(D)参照)の隅部3b1C(図6(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L2bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図6(D)は図6(C)のE−E線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図6(D)は光L2aが仮想平面S1内を進む様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光L2bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L2cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L2dが面発光LED照明装置100の照射方向(図6(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0039】
図7は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右上側(図7(A)の上側、かつ、図7(D)の右側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L3aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図7(A)は図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L3aの光路を概略的に示した図である。図7(B)は光L3a(図7(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図7(D)参照)の隅部3b1C(図7(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図7(B)の右側)に照射される透過光L3dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図7(C)は光L3a(図7(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図7(D)参照)の隅部3b1C(図7(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L3bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図7(D)は図7(C)のG−G線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図7(D)は光L3aが仮想平面S3内を進む様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光L3bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L3cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L3dが面発光LED照明装置100の照射方向(図7(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0040】
図8は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右下側(図8(A)の下側、かつ、図8(D)の右側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L4aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図8(A)は図4(A)のF−F線に沿った断面(仮想平面S3)内を進む光L4aの光路を概略的に示した図である。図8(B)は光L4a(図8(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図8(D)参照)の隅部3b1C(図8(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図8(B)の右側)に照射される透過光L4dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図8(C)は光L4a(図8(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図8(D)参照)の隅部3b1C(図8(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L4bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図8(D)は図8(C)のH−H線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図8(D)は光L4aが仮想平面S3内を進む様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光L4bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L4cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L4dが面発光LED照明装置100の照射方向(図8(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0041】
図9は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左上側(図9(A)の上側、かつ、図9(D)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3a(図9(D)参照)によって反射された光L5aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図9(A)は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左上側(図9(A)の上側、かつ、図9(D)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3a(図9(D)参照)によって反射された光L5aの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図9(B)は光L5a(図9(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1a(図9(D)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図9(D)参照)の隅部3b1C(図9(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図9(B)の右側)に照射される透過光L5dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図9(C)は光L5a(図9(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1a(図9(D)参照)によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図9(D)参照)の隅部3b1C(図9(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L5bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図9(D)は図9(C)のI−I線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図9(D)は導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aからの反射光L5aが反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aに入射する様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aからの反射光L5bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L5cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L5dが面発光LED照明装置100の照射方向(図9(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0042】
図10は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左下側(図10(A)の下側、かつ、図10(D)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3a(図10(D)参照)によって反射された光L6aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図10(A)は導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左下側(図10(A)の下側、かつ、図10(D)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3a(図10(D)参照)によって反射された光L6aの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図10(B)は光L6a(図10(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1a(図10(D)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1(図10(D)参照)の隅部3b1C(図10(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過した後、面発光LED照明装置100の照射方向(図10(B)の右側)に照射される透過光L6dの光路を、図3(A)に示す導光レンズ3の左側面図に投影した概略図である。図10(C)は光L6a(図10(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1a(図10(D)参照)によって反射された後、出射部3bの反射面3b1(図10(D)参照)の隅部3b1C(図10(D)参照)のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に入射する反射光L6bの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図10(D)は図10(C)のJ−J線に沿った概略的な拡大水平断面図である。詳細には、図10(D)は導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aからの反射光L6aが反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aに入射する様子、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aからの反射光L6bが出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cに入射する様子、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)からの反射光L6cが出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cを透過する様子、および、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の隅部3b2Cからの透過光L6dが面発光LED照明装置100の照射方向(図10(D)の下側)に照射される様子を概念的に示した図である。
【0043】
図11は仮想平面S1と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左側(図11(A)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3b(図11(A)参照)によって反射された光L7aなどの光路を概略的に示した図である。詳細には、図11(A)は仮想平面S1と角度をなしてLED光源1の発光中心1aから左側(図11(A)の左側)に照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3bによって反射されて図4(A)に示す水平断面(中心面S2)内を進む光L7a、および、反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1bによって反射されて図4(A)に示す水平断面(中心面S2)内を進む光L7bの光路を示した水平断面図である。図11(B)は光L7a(図11(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1b(図11(A)参照)によって反射された後、出射部3bの出射面3b2に入射する反射光L7bの光路、反射光L7bが出射部3bの出射面3b2によって反射された後、出射部3bの出射面3b2に再び入射する反射光L7cの光路、および、反射光L7cが出射部3bの出射面3b2によって反射された後、出射部3bの入射面3b1(図11(C)参照)に入射する反射光L7dの光路を、図2(B)に示す導光レンズ3の正面図に投影した概略図である。図11(C)は光L7a(図11(A)参照)が導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1b(図11(A)参照)によって反射された後、出射部3bの出射面3b2に入射する反射光L7bの光路、反射光L7bが出射部3bの出射面3b2によって反射された後、出射部3bの出射面3b2に再び入射する反射光L7cの光路、および、反射光L7cが出射部3bの出射面3b2によって反射された後、出射部3bの入射面3b1に入射する反射光L7dの光路を示した導光レンズ3の概略的な水平断面図である。
【0044】
図12は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の有利な効果を説明するための図である。詳細には、図12(A)は図2(D)と同様の第1の実施形態の面発光LED照明装置100の導光レンズ3の概略的な水平断面図である。図12(B)は比較例の面発光LED照明装置100refの概略的な水平断面図である。
【0045】
図13は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の他の有利な効果を説明するための図である。図13(A)は図3(D)と同様の第1の実施形態の面発光LED照明装置100の導光レンズ3の出射部3bの概略的な断面図である。詳細には、図13(A)は第1の実施形態の面発光LED照明装置100の導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1に入射する光L3、出射部3bの反射面3b1からの反射光L3および出射部3bの出射面3b2を透過した光L3を仮想平面S4(図2(D)参照)に投影した断面図である。図13(B)は仮想平面S4(図2(D)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の断面形状が中心面S2に垂直な直線tuに設定され、出射部3bの出射面3b2の断面形状が中心面S2に垂直な直線vwに設定されている比較例の面発光LED照明装置100refの導光レンズ3の出射部3bの概略的な断面図である。詳細には、図13(B)は比較例の面発光LED照明装置100refの導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1に入射する光L3’、出射部3bの反射面3b1からの反射光L3’および出射部3bの出射面3b2を透過した光L3’を仮想平面S4(図2(D)参照)に投影した断面図である。
【0046】
第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図1に示すように、概略点状に光って見えるLED光源1と、LED光源1からの光を導光する導光レンズ3とが設けられている。詳細には、LED光源1が基板2に実装され、基板2と導光レンズ3とが例えばハウジング4を介して接続されている。また、面発光LED照明装置100の照射方向(図1の下側)から導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体または大部分を視認できるように、導光レンズ3およびハウジング4が構成されている。
【0047】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図2〜図4に示すように、LED光源1(図1参照)からの光が入射する入射部3aと、導光レンズ3によって導光された光が出射する出射部3bとが、導光レンズ3に形成されている。更に、入射部3aからの光を出射部3bの側に反射する反射部3cが、入射部3aと出射部3bとの間に配置されている。また、導光レンズ3が反射部3cの位置で屈曲せしめられている。更に、導光レンズ3の出射部3bの表面のうち、LED光源1(図1参照)の反対側(図1および図2(D)の下側)の表面に出射面3b2が形成されている。また、導光レンズ3の出射部3bの表面のうち、LED光源1の側(図1および図2(D)の上側)の表面に反射面3b1が形成されている。更に、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の全体または大部分にプリズムカット3b1a(図4(B)参照)が形成されている。また、プリズムカット3b1aの稜線(図示せず)が、図2(B)の上下方向に例えば直線状または円弧状に延ばされている。
【0048】
詳細には、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図2(D)および図4(A)に示すように、仮想平面S1と、仮想平面S1に垂直な仮想平面S2との交線SL上またはその近傍にLED光源1(図1参照)の発光中心1aが配置されている。また、LED光源1(図1参照)の発光中心1aから照射されて交線SL上を進む光(図示せず)、および、交線SLと角度をなしてLED光源1の発光中心1aから照射された光の一部(例えば光L1a(図5(A)および図5(D)参照)、光L2a(図6(A)および図6(D)参照)、光L3a(図7(A)および図7(D)参照)、光L4a(図8(A)および図8(D)参照)など)が入射する入射面3a1が、導光レンズ3の入射部3aに形成されている。
【0049】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図3(C)に示すように、仮想平面S1(図2(D)および図4(A)参照)内における導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図3(C)の右側)に突出した概略円弧状の曲線abに設定されている。また、図4(A)に示すように、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)、図3(A)および図3(C)参照)内における導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1の断面形状が、LED光源1(図1参照)の側(図4(A)の上側)に突出した概略円弧状の曲線cdに設定されている。
【0050】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図3(B)、図3(C)および図4(A)に示すように、曲線cd(図4(A)参照)を曲線ab(図3(C)参照)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1が構成されている。更に、図7(D)および図8(D)に示すように、LED光源1(図1参照)の発光中心1aから照射され、次いで、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過した光L3a,L4aが、仮想平面S1に概略平行になるように、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1が形成されている。
【0051】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4(A)に示すように、交線SLと角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから照射された光の他の一部(例えば光L5a(図9(D)参照)、光L6a(図10(D)参照)、光L7a(図11(A)参照)など)が入射する入射面3a2が、導光レンズ3の入射部3aに形成されている。また、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)、図3(A)、図3(B)および図3(C)参照)内における導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2の断面形状が、直線deまたは曲線に設定されている。更に、直線deまたは曲線を曲線ab(図3(C)参照)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2が構成されている。
【0052】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4(A)に示すように、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過した光(例えば光L5a(図9(D)参照)、光L6a(図10(D)参照)、光L7a(図11(A)参照)など)を反射する反射面3a3が、導光レンズ3の入射部3aに形成されている。更に、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)、図3(A)、図3(B)および図3(C)参照)内における導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3の断面形状が、曲線efまたは直線に設定されている。また、曲線efまたは直線を曲線ab(図3(C)参照)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3が構成されている。
【0053】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4に示すように、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過した光(例えばL1a(図5(A)および図5(D)参照)、L2a(図6(A)および図6(D)参照)、L3a(図7(A)および図7(D)参照)、L4a(図8(A)および図8(D)参照)など)を反射する反射面3c1が、導光レンズ3の反射部3cに形成されている。更に、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)、図3(A)、図3(B)および図3(C)参照)内における導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の断面形状が、LED光源(図1参照)の反対側(図4(A)の下側)に突出した概略円弧状の曲線ghに設定されている。また、曲線ghを曲線ab(図3(C)参照)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1が構成されている。
【0054】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図1〜図4に示すように、LED光源1(図1参照)から照射され、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射された光(例えば光L1b(図5(C)および図5(D)参照)、光L2b(図6(C)および図6(D)参照)、光L3b(図7(C)および図7(D)参照)、光L4b(図8(C)および図8(D)参照)、光L5b(図9(C)および図9(D)参照)、光L6b(図10(C)および図10(D)参照)、光L7b(図11参照)など)が、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)、出射面3b2、上端面3b3、下端面3b4および先端面3b5による内面反射を繰り返す。その結果、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1aの全体にLED光源1(図1参照)からの光(例えば光L1b(図5(C)および図5(D)参照)、光L2b(図6(C)および図6(D)参照)、光L3b(図7(C)および図7(D)参照)、光L4b(図8(C)および図8(D)参照)、光L5b(図9(C)および図9(D)参照)、光L6b(図10(C)および図10(D)参照)、光L7d(図11(B)および図11(C)参照)など)が到達する。
【0055】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図1〜図4に示すように、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)の全体からの反射光の一部(例えば光L1c,L1d(図5(B)および図5(D)参照)、光L2c,L2d(図6(B)および図6(D)参照)、光L3c,L3d(図7(B)および図7(D)参照)、光L4c,L4d(図8(B)および図8(D)参照)、光L5c,L5d(図9(B)および図9(D)参照)、光L6c,L6d(図10(B)および図10(D)参照)など)が、出射面3b2を透過する。
【0056】
詳細には、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図1〜図4に示すように、任意の位置に配置された観察者の視点に向かって進む導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体からの光(例えば光L1d(図5(B)および図5(D)参照、光L2d(図6(B)および図6(D)参照、光L3d(図7(B)および図7(D)参照、光L4d(図8(B)および図8(D)参照、光L5d(図9(B)および図9(D)参照、光L6d(図10(B)および図10(D)参照)など)が存在するように、例えば拡散反射用シボ加工などのような処理が、例えば導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1a(図4(B)参照)に施されている。その結果、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、LED光源1(図1参照)の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体が面状に光って見える。
【0057】
更に詳細には、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図5(A)および図5(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから上側(図5(A)の上側)に照射されて仮想平面S1内を進む光の一部が、導光レンズ3の入射部3aを透過して透過光L1aになる。次いで、図5(D)に示すように、透過光L1aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射光L1b(図5(C)および図5(D)参照)になる。次いで、図5(D)に示すように、反射光L1bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の上側(図5(C)の上側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L1cになる。次いで、図5(B)および図5(D)に示すように、反射光L1cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図5(B)の上側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L1dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図5(B)の右側、図5(D)の下側)に照射される。
【0058】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、図2(B)に示すように、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L1d(図5(B)および図5(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図2(B)の上側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができ、特許文献1(特開2008−66152号公報)の図9に記載された問題点を解決することができる。
【0059】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図6(A)および図6(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから下側(図6(A)の上側)に照射されて仮想平面S1内を進む光の一部が、導光レンズ3の入射部3aを透過して透過光L2aになる。次いで、図6(D)に示すように、透過光L2aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射光L2b(図6(C)および図6(D)参照)になる。次いで、図6(D)に示すように、反射光L2bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の下側(図6(C)の下側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L2cになる。次いで、図6(B)および図6(D)に示すように、反射光L2cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図6(B)の下側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L2dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図6(B)の右側、図6(D)の下側)に照射される。
【0060】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、図2(B)に示すように、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L2d(図6(B)および図6(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図2(B)の下側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができ、特許文献1(特開2008−66152号公報)の図9に記載された問題点を解決することができる。
【0061】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図7(A)および図7(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右上側(図7(A)の上側、かつ、図7(D)の右側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して、仮想平面S1と平行な仮想平面S3内を進む透過光L3aになる。次いで、図7(D)に示すように、透過光L3aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射光L3b(図7(C)および図7(D)参照)になる。次いで、図7(D)に示すように、反射光L3bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の上側(図7(C)の上側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L3cになる。次いで、図7(B)および図7(D)に示すように、反射光L3cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図7(B)の上側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L3dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図7(B)の右側、図7(D)の下側)に照射される。
【0062】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右上側(図7(A)の上側、かつ、図7(D)の右側)に照射されて仮想平面S3内を進む光が導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図7(B)の上側)の隅部3b2Cを透過しない場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L3d(図7(B)および図7(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図2(B)の上側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができる。
【0063】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図8(A)および図8(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右下側(図8(A)の下側、かつ、図8(D)の右側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a1を透過して、仮想平面S1と平行な仮想平面S3内を進む透過光L4aになる。次いで、図8(D)に示すように、透過光L4aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1によって反射され、反射光L4b(図8(C)および図8(D)参照)になる。次いで、図8(D)に示すように、反射光L4bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の下側(図8(C)の下側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L4cになる。次いで、図8(B)および図8(D)に示すように、反射光L4cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図8(B)の下側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L4dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図8(B)の右側、図8(D)の下側)に照射される。
【0064】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから右下側(図8(A)の下側、かつ、図8(D)の右側)に照射されて仮想平面S3内を進む光が導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図8(B)の下側)の隅部3b2Cを透過しない場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L4d(図8(B)および図8(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図2(B)の下側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができる。
【0065】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図9(A)および図9(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左上側(図9(A)の上側、かつ、図9(D)の左側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aによって反射され、反射光L5aになる。次いで、図9(D)に示すように、反射光L5aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aによって反射され、反射光L5b(図9(C)および図9(D)参照)になる。次いで、図9(D)に示すように、反射光L5bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の上側(図9(C)の上側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L5cになる。次いで、図9(B)および図9(D)に示すように、反射光L5cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図9(B)の上側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L5dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図9(B)の右側、図9(D)の下側)に照射される。
【0066】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左上側(図9(A)の上側、かつ、図9(D)の左側)に照射されて導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過した光が導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図9(B)の上側)の隅部3b2Cを透過しない場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L5d(図9(B)および図9(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の上側(図2(B)の上側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができる。
【0067】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図10(A)および図10(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左下側(図10(A)の下側、かつ、図10(D)の左側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aによって反射され、反射光L6aになる。次いで、図10(D)に示すように、反射光L6aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aによって反射され、反射光L6b(図10(C)および図10(D)参照)になる。次いで、図10(D)に示すように、反射光L6bが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2の下側(図10(C)の下側)の隅部3b1Cのプリズムカット3b1a(図4(B)参照)によって反射され、反射光L6cになる。次いで、図10(B)および図10(D)に示すように、反射光L6cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図10(B)の下側)の隅部3b2Cを透過し、透過光L6dになって面発光LED照明装置100の照射方向(図10(B)の右側、図10(D)の下側)に照射される。
【0068】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の中心面S2と角度をなしてLED光源1(図1参照)の発光中心1aから左下側(図10(A)の下側、かつ、図10(D)の左側)に照射されて導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過した光が導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図10(B)の下側)の隅部3b2Cを透過しない場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、透過光L6d(図10(B)および図10(D)参照)によって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の基端部3b−2の下側(図2(B)の下側)の隅部3b2Cが明るく光って見えるようにすることができる。
【0069】
ところで、仮に、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光(例えば光L5b(図9(C)および図9(D)参照)、光L6b(図10(C)および図10(D)参照)など)のすべてが出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2に入射すると、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の先端部3b−1(図2参照)に到達するLED光源1からの光が少なくなってしまい、その結果、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の先端部3b−1が暗く見えてしまうおそれがある。
【0070】
この点に鑑み、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図9および図10に示すように、導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3のLED光源側部分3a3aからの反射光(例えば光L5a(図9(A)および図9(D)参照)、光L6a(図10(A)および図10(D)参照)など)が、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の入射部側部分3c1aによって反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2に入射するように、かつ、図11に示すように、導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3bからの反射光(例えば光L7a(図11(A)参照)など)が、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1bによって反射され、次いで、出射部3bの出射面3b2によって1回以上反射され、次いで、出射部3bの反射面3b1に入射するように、導光レンズ3の入射部3aの反射面3a3および反射部3cの反射面3c1が形成されている。
【0071】
例えば、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図11(A)に示すように、LED光源1(図1参照)の発光中心1aから左側(図11の左側)に照射された光の一部が、導光レンズ3の入射部3aの入射面3a2を透過し、次いで、入射部3aの反射面3a3の反射部側部分3a3bによって反射され、導光レンズ3の中心面S3(図11(B)参照)内を進む反射光L7aになる。次いで、図11(A)に示すように、反射光L7aが、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1の出射部側部分3c1bによって反射され、反射光L7b(図11(A)、図11(B)および図11(C)参照)になる。次いで、図11(B)および図11(C)に示すように、反射光L7bが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2によって反射され、反射光L7cになる。次いで、図11(B)および図11(C)に示すように、反射光L7cが、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2によって反射され、反射光L7dになる。次いで、図11(B)および図11(C)に示すように、反射光L7dが、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の先端部3b−1に入射する。
【0072】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光のすべてが出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2に入射する場合よりも、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の先端部3b−1に到達するLED光源1からの光(例えば光L7d(図11(B)および図11(C)参照)など)を増加させることができる。その結果、第1の実施形態の面発光LED照明装置100によれば、導光レンズ3の反射部3cの反射面3c1からの反射光のすべてが出射部3bの反射面3b1の基端部3b−2に入射する場合よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に、例えば光L7d(図11(B)および図11(C)参照)などによって、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の先端部3b−1が明るく光って見えるようにすることができる。
【0073】
また、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図2(D)に示すように、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図2(D)の下側)に突出した概略円弧状の曲線pqに設定されている。更に、導光レンズ3の中心面S2(図2(B)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図2(D)の下側)に突出した概略円弧状の曲線grに設定されている。
【0074】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100(図12(A)参照)によれば、導光レンズ3の中心面S2内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1および出射面3b2の断面形状が直線に設定されている比較例の面発光LED照明装置100ref(図12(B)参照)よりも、LED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の少なくとも一部を視認可能な視野角θVA(図12(A)参照)(>θVAref(図12(B)参照))を大きくすることができる。
【0075】
更に、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図3(D)に示すように、仮想平面S1(図2(D)参照)に平行な仮想平面S4(図2(D)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図3(D)の右側)に突出した概略円弧状の曲線tuに設定されている。また、仮想平面S4(図2(D)参照)内における導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の断面形状が、LED光源1(図1参照)の反対側(図3(D)の右側)に突出した概略円弧状の曲線vwに設定されている。
【0076】
そのため、第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図13(A)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1からの反射光L3と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θbよりも、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2を透過した光L3と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θcが大きくなる。更に、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1に入射する光L3と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θaよりも、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1からの反射光L3と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θbが大きくなる。
【0077】
それに対し、比較例の面発光LED照明装置100refでは、図13(B)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2と角度をなす断面内における導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1の断面形状が直線tuに設定されており、その断面内における導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の断面形状が直線tuに平行な直線vwに設定されている。
【0078】
そのため、比較例の面発光LED照明装置100refでは、図14(B)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1からの反射光L3’と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θb’よりも、導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2を透過した光L3’と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θc’が大きくなるものの、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1に入射する光L3’と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θaと、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1からの反射光L3’と導光レンズ3の中心面S2とがなす角度θb’とが等しくなる。
【0079】
つまり、第1の実施形態の面発光LED照明装置100(図13(A)参照)によれば、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1および出射面3b2の断面形状が互いに平行な直線に設定されている比較例の面発光LED照明装置100ref(図14(B)参照)よりも、LED光源1(図1参照)の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の少なくとも一部を視認可能な視野角を大きくすることができる。
【0080】
第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4(A)に示すように、LED光源1(図1参照)の光軸1’と交線SLとが概略一致せしめられているが、第2の実施形態の面発光LED照明装置100では、代わりに、LED光源1(図1参照)の光軸1’と交線SLとを一致させないことも可能である。第2の実施形態の面発光LED照明装置100においても、交線SL上またはその近傍にLED光源1の発光中心1aを配置することによって、第1の実施形態の面発光LED照明装置100と同様に、LED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体が面状に光って見えるようにすることができる。
【0081】
第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図4(B)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1aの断面形状が概略二等辺三角形形状に設定されているが、第3の実施形態の面発光LED照明装置100では、代わりに、導光レンズ3の出射部3bの反射面3b1のプリズムカット3b1aの断面形状を、例えば二等辺三角形を除く三角形形状、台形形状、半円形状などの任意の形状であって、LED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体が面状に光って見えるようになる形状に設定することも可能である。
【0082】
第1の実施形態の面発光LED照明装置100では、図3(B)に示すように、導光レンズ3の出射部3bの先端部3b−1が、基端部3b−2に対して図3(B)の時計回りにねじられているが、第4の実施形態の面発光LED照明装置100では、代わりに、導光レンズ3の出射部3bの先端部3b−1と基端部3b−2との間にねじりが存在しないように、導光レンズ3の出射部3bを形成することも可能である。第4の実施形態の面発光LED照明装置100によっても、第1の実施形態の面発光LED照明装置100と同様に、LED光源1の点灯時に導光レンズ3の出射部3bの出射面3b2の全体が面状に光って見えるようにすることができる。
【0083】
第5の実施形態では、上述した第1から第4の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0084】
本発明の面発光LED照明装置は、例えば車両用灯具、一般照明装置などのような観察者に発光状態を見せるための照明装置に適用可能である。
【符号の説明】
【0085】
1 LED光源
1a 発光中心
2 基板
3 導光レンズ
3a 入射部
3a1,3a2 入射面
3a3 反射面
3b 出射部
3b−1 先端部
3b−2 基端部
3b1 反射面
3b1C 隅部
3b1a プリズムカット
3b2 出射面
3b2C 隅部
3c 反射部
3c1 反射面
4 ハウジング
100 面発光LED照明装置
S1,S2,S3,S4 面
SL 交線
【特許請求の範囲】
【請求項1】
概略点状に光って見えるLED光源(1)と、LED光源(1)からの光を導光する導光レンズ(3)とを具備し、
プリズムカット(3b1a)を用いることによって、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射面(3b2)が面状に光って見えるように構成された面発光LED照明装置(100)において、
LED光源(1)からの光が入射する入射部(3a)と、導光レンズ(3)によって導光された光が出射する出射部(3b)とを導光レンズ(3)に形成し、
入射部(3a)からの光を出射部(3b)の側に反射する反射部(3c)を入射部(3a)と出射部(3b)との間に配置し、
導光レンズ(3)を反射部(3c)の位置で屈曲させ、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の反対側の表面に出射面(3b2)を形成し、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の側の表面に反射面(3b1)を形成し、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)にプリズムカット(3b1a)を形成し、
第1仮想平面(S1)と、第1仮想平面(S1)に垂直な導光レンズ(3)の出射部(3b)の中心面(S2)との交線(SL)上またはその近傍にLED光源(1)の発光中心(1a)を配置し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて第1仮想平面(S1)内を進む光が、導光レンズ(3)の入射部(3a)を透過し、次いで、反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする面発光LED照明装置(100)。
【請求項2】
LED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて交線(SL)上を進む光、および、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の一部が入射する第1入射面(3a1)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
第1仮想平面(S1)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(ab)に設定し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状を、LED光源(1)の側に突出した概略円弧状の曲線(cd)に設定し、
曲線(cd)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を構成し、
LED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過した光が、第1仮想平面(S1)に概略平行になるように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gh)に設定し、
直線(gh)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)を構成し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過し、次いで、第1仮想平面(S1)と平行な第2仮想平面(S3)内を進む光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)。
【請求項3】
交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の他の一部が入射する第2入射面(3a2)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)の断面形状を、直線(de)または曲線に設定し、
直線(de)または曲線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を構成し、
導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過した光を反射する反射面(3a3)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の断面形状を、曲線(ef)または直線に設定し、
曲線(ef)または直線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)を構成し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過し、次いで、入射部(3a)の反射面(3a3)によって反射された光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする請求項1又は2に記載の面発光LED照明装置(100)。
【請求項4】
導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)のLED光源側部分(3a3a)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の入射部側部分(3c1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射するように、かつ、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の反射部側部分(3a3b)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の出射部側部分(3c1b)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)に入射するように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)および反射部(3c)の反射面(3c1)を形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)。
【請求項5】
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(pq)に設定し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gr)に設定したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)。
【請求項6】
第1仮想平面(S1)に平行な第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(tu)に設定し、
第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(vw)に設定したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)。
【請求項1】
概略点状に光って見えるLED光源(1)と、LED光源(1)からの光を導光する導光レンズ(3)とを具備し、
プリズムカット(3b1a)を用いることによって、LED光源(1)の点灯時に導光レンズ(3)の出射面(3b2)が面状に光って見えるように構成された面発光LED照明装置(100)において、
LED光源(1)からの光が入射する入射部(3a)と、導光レンズ(3)によって導光された光が出射する出射部(3b)とを導光レンズ(3)に形成し、
入射部(3a)からの光を出射部(3b)の側に反射する反射部(3c)を入射部(3a)と出射部(3b)との間に配置し、
導光レンズ(3)を反射部(3c)の位置で屈曲させ、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の反対側の表面に出射面(3b2)を形成し、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の表面のうち、LED光源(1)の側の表面に反射面(3b1)を形成し、
導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)にプリズムカット(3b1a)を形成し、
第1仮想平面(S1)と、第1仮想平面(S1)に垂直な導光レンズ(3)の出射部(3b)の中心面(S2)との交線(SL)上またはその近傍にLED光源(1)の発光中心(1a)を配置し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて第1仮想平面(S1)内を進む光が、導光レンズ(3)の入射部(3a)を透過し、次いで、反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする面発光LED照明装置(100)。
【請求項2】
LED光源(1)の発光中心(1a)から照射されて交線(SL)上を進む光、および、交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の一部が入射する第1入射面(3a1)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
第1仮想平面(S1)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(ab)に設定し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)の断面形状を、LED光源(1)の側に突出した概略円弧状の曲線(cd)に設定し、
曲線(cd)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を構成し、
LED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過した光が、第1仮想平面(S1)に概略平行になるように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gh)に設定し、
直線(gh)を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)を構成し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第1入射面(3a1)を透過し、次いで、第1仮想平面(S1)と平行な第2仮想平面(S3)内を進む光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする請求項1に記載の面発光LED照明装置(100)。
【請求項3】
交線(SL)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射された光の他の一部が入射する第2入射面(3a2)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)の断面形状を、直線(de)または曲線に設定し、
直線(de)または曲線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を構成し、
導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過した光を反射する反射面(3a3)を導光レンズ(3)の入射部(3a)に形成し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の断面形状を、曲線(ef)または直線に設定し、
曲線(ef)または直線を曲線(ab)に沿ってスイープすることにより得られる曲面によって、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)を構成し、
中心面(S2)と角度をなしてLED光源(1)の発光中心(1a)から照射され、次いで、導光レンズ(3)の入射部(3a)の第2入射面(3a2)を透過し、次いで、入射部(3a)の反射面(3a3)によって反射された光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の隅部(3b1C)のプリズムカット(3b1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)の隅部(3b2C)を透過して面発光LED照明装置(100)の照射方向に照射されることを特徴とする請求項1又は2に記載の面発光LED照明装置(100)。
【請求項4】
導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)のLED光源側部分(3a3a)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の入射部側部分(3c1a)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)の基端部(3b−2)に入射するように、かつ、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)の反射部側部分(3a3b)からの反射光が、導光レンズ(3)の反射部(3c)の反射面(3c1)の出射部側部分(3c1b)によって反射され、次いで、出射部(3b)の出射面(3b2)によって反射され、次いで、出射部(3b)の反射面(3b1)に入射するように、導光レンズ(3)の入射部(3a)の反射面(3a3)および反射部(3c)の反射面(3c1)を形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)。
【請求項5】
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(pq)に設定し、
中心面(S2)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(gr)に設定したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)。
【請求項6】
第1仮想平面(S1)に平行な第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の反射面(3b1)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(tu)に設定し、
第3仮想平面(S4)内における導光レンズ(3)の出射部(3b)の出射面(3b2)の断面形状を、LED光源(1)の反対側に突出した概略円弧状の曲線(vw)に設定したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の面発光LED照明装置(100)。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2012−199092(P2012−199092A)
【公開日】平成24年10月18日(2012.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−62767(P2011−62767)
【出願日】平成23年3月22日(2011.3.22)
【出願人】(000002303)スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年10月18日(2012.10.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年3月22日(2011.3.22)
【出願人】(000002303)スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]