特開 2022-122190 発光鋲及び発光鋲システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022122190

(43)【公開日】2022-08-22

(54)【発明の名称】発光鋲及び発光鋲システム

(51)【国際特許分類】

   E01F 9/553 20160101AFI20220815BHJP

【ＦＩ】

E01F9/553

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021019358

(22)【出願日】2021-02-09

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002462

【氏名又は名称】積水樹脂株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】390005223

【氏名又は名称】株式会社タムラ製作所

(71)【出願人】

【識別番号】000153236

【氏名又は名称】株式会社光波

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】特許業務法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】及川 晋

(72)【発明者】

【氏名】高木 一誠

(72)【発明者】

【氏名】加藤 謙治

(72)【発明者】

【氏名】今田 俊輔

【テーマコード（参考）】

2D064

【Ｆターム（参考）】

2D064AA03

2D064AA22

2D064BA06

2D064BA12

2D064CA01

2D064CA05

2D064EA03

2D064EB05

2D064EB34

2D064EB38

(57)【要約】      （修正有）

【課題】複数のレンズの組合せにより用途に応じた配光特性を得ることができる発光鋲及び発光鋲システムを提供する。
【解決手段】道路鋲１Ａは、水平に配置される基板４と、基板４に実装され、基板４に垂直な方向に光軸を有するＬＥＤ素子５と、ＬＥＤ素子５から出射された光が入射する入射面６１ａ、入射面６１ａに入射した光を反射する反射面６１ｂ、及び反射面６１ｂで反射した光をＬＥＤ素子５の光軸とは異なる方向に出射する出射面６１ｃとを有する１次レンズ６と、１次レンズ６の出射面６１ｃから出射された光に所定の配光特性を付与して出射する２次レンズ８Ａとを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平に配置される基板と、
前記基板に実装され、前記基板に垂直な方向に光軸を有する発光素子と、
前記発光素子から出射された光が入射する入射面、前記入射面に入射した光を反射する反射面、及び前記反射面で反射した光を前記発光素子の前記光軸とは異なる方向に出射する出射面とを有する１次レンズと、
前記１次レンズの前記出射面から出射された光に所定の配光特性を付与して出射する２次レンズとを備えた発光鋲。

【請求項2】

前記１次レンズは、前記出射面から出射する光のうち最大光強度の光線が水平に対して第１の角度となるように前記出射面から光を出射し、
前記２次レンズが付与する前記所定の配光特性は、最大光強度の光線が水平に対して前記第１の角度よりも小さい第２の角度となるものである請求項１に記載の発光鋲。

【請求項3】

前記２次レンズは、前記出射面が水平の１つ又は複数の方向に形成され、
前記１次レンズは、前記２次レンズの前記出射面が形成された１つ又は複数の方向に対応して前記基板上に１つ又は複数の前記１次レンズが配置された請求項１又は２に記載の発光鋲。

【請求項4】

前記発光素子と前記１次レンズの前記入射面との間に設けられ、前記発光素子から出射された光を集光して前記１次レンズの前記入射面に入射させる集光レンズを、さらに備えた請求項１から３のいずれか１項に記載の発光鋲。

【請求項5】

前記基板は、複数の前記発光素子が所定の方向に配列されて実装され、
前記集光レンズは、単一の部材で構成され、前記所定の方向に同一の断面形状を有する請求項４に記載の発光鋲。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の発光鋲を第１の場所に適用した第１の発光鋲と、
請求項１から５のいずれか１項に記載の発光鋲を第２の場所に適用した第２の発光鋲と、を備え、
前記第１の発光鋲及び前記第２の発光鋲は、前記２次レンズの前記配光特性が異なる発光鋲システム。

【請求項7】

前記第１の発光鋲及び前記第２の発光鋲は、前記２次レンズに対する前記１次レンズの相対的位置が異なる請求項６に記載の発光鋲システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光鋲及び発光鋲システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車両運転者や歩行者の視線誘導を行う地面に埋設された埋込型標識灯の光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を用いた埋込型標識灯が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

特許文献１に記載された埋込型標識灯は、地面に埋設された金属製の筐体と、筐体の凹部の底面に水平に配置された基板と、基板に環状に実装され、基板に垂直な方向に光軸を有する複数のＬＥＤ素子と、各ＬＥＤ素子から出射された光が入射する環状の入射面、入射面に入射した光を反射する環状の反射面、及び反射面で反射された光を出射する環状の出射面を有するレンズとを備え、レンズの出射面から水平全周方向に光が出射するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６４３７８６８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

埋込型標識灯として、道路に設置される発光鋲（以下「道路鋲」ともいう。）は、主に車両運転者の視線誘導を行い、縁石に設置される発光鋲（以下「縁石鋲」ともいう。）は、主に歩行者の視線誘導を行う。道路鋲と縁石鋲とでは、垂直面における望ましい光の出射方向が異なってくることから、道路鋲用のレンズと縁石鋲用のレンズで形状を異ならせる必要があるが、レンズが大型であるため、コスト高を招くおそれがある。また、水平全周方向に出射する必要がない場合に、水平全周方向に出射するレンズを用いると、必要でないレンズ部分が生じてしまう。

【0006】

本発明の課題は、複数のレンズの組合せにより用途に応じた配光特性を得ることができる発光鋲及び発光鋲システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

［１］水平に配置される基板と、
前記基板に実装され、前記基板に垂直な方向に光軸を有する発光素子と、
前記発光素子から出射された光が入射する入射面、前記入射面に入射した光を反射する反射面、及び前記反射面で反射した光を前記発光素子の前記光軸とは異なる方向に出射する出射面とを有する１次レンズと、
前記１次レンズの前記出射面から出射された光に所定の配光特性を付与して出射する２次レンズとを備えた発光鋲。
［２］前記１次レンズは、前記出射面から出射する光のうち最大光強度の光線が水平に対して第１の角度となるように前記出射面から光を出射し、
前記２次レンズが付与する前記所定の配光特性は、最大光強度の光線が水平に対して前記第１の角度よりも小さい第２の角度となるものである前記［１］に記載の発光鋲。
［３］前記２次レンズは、前記出射面が水平の１つ又は複数の方向に形成され、
前記１次レンズは、前記２次レンズの前記出射面が形成された１つ又は複数の方向に対応して前記基板上に１つ又は複数の前記１次レンズが配置された前記［１］又は［２］に記載の発光鋲。
［４］前記発光素子と前記１次レンズの前記入射面との間に設けられ、前記発光素子から出射された光を集光して前記１次レンズの前記入射面に入射させる集光レンズを、さらに備えた前記［１］から［３］のいずれか１つに記載の発光鋲。
［５］前記基板は、複数の前記発光素子が所定の方向に配列されて実装され、
前記集光レンズは、単一の部材で構成され、前記所定の方向に同一の断面形状を有する前記［４］に記載の発光鋲。
［６］前記［１］から［５］のいずれか１つに記載の発光鋲を第１の場所に適用した第１の発光鋲と、
前記［１］から［５］のいずれか１つに記載の発光鋲を第２の場所に適用した第２の発光鋲と、を備え、
前記第１の発光鋲及び前記第２の発光鋲は、前記２次レンズの前記配光特性が異なる発光鋲システム。
［７］前記第１の発光鋲及び前記第２の発光鋲は、前記２次レンズに対する前記１次レンズの相対的位置が異なる前記［６］に記載の発光鋲システム。

【発明の効果】

【0008】

請求項１に係る発明によれば、複数のレンズの組合せにより用途に応じた配光特性を得ることができる。
請求項２に係る発明によれば、発光素子から出射される光の垂直面における出射方向を段階的に傾けることで、発光素子から出射される光の利用効率を向上させることができる。
請求項３に係る発明によれば、必要な方向に２次レンズの出射面を形成するとともに、必要な方向に１次レンズを配置することができる。
請求項４に係る発明によれば、集光レンズを用いない場合と比較して、光強度が高い光を出射することができる。
請求項５に係る発明によれば、集光レンズが発光素子に対応して個別に設けられた場合と比較して、発光素子が配列される方向における発光素子の位置決め精度を緩くすることができる。
請求項６に係る発明によれば、２次レンズを変更することで第１の発光鋲及び第２の発光鋲から外部に出射する光の配光特性を変更することができる。
請求項７に係る発明によれば、１次レンズ又は２次レンズを共用化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る道路鋲の構成例を示す平面図である。

【図2】図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】図３は、ＬＥＤ素子が実装された基板の一例を示す平面図である。

【図4】図４（ａ）は、１次レンズの一例を示す斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す集光レンズの変形例を示す斜視図である。

【図5】図５は、１次レンズの出射面の詳細を説明するための図である。

【図6】図６は、１次レンズ及び２次レンズにおける光線の一例を示し、（ａ）は垂直面（ｘ－ｚ面）における光線を示す図、（ｂ）は水平面（ｘ－ｙ面）における光線を示す図である。

【図7】図７は、本発明の第２の実施の形態に係る縁石鋲の構成例を示す平面図である。

【図8】図８は、図７のＢ－Ｂ線断面図である。

【図9】図９は、１次レンズ及び２次レンズにおける光線の一例を示し、（ａ）は垂直面（ｘ－ｚ面）における光線を示す図、（ｂ）は水平面（ｘ－ｙ面）における光線を示す図である。

【図10】図１０（ａ）～（ｄ）は、２次レンズの変形例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

【0011】

［実施の形態の要約］
本実施の形態に係る発光鋲は、水平に配置される基板と、基板に実装され、基板に垂直な方向に光軸を有する発光素子と、発光素子から出射された光が入射する入射面、入射面に入射した光を反射する反射面、及び反射面で反射した光を発光素子の光軸とは異なる方向に出射する出射面とを有する１次レンズと、１次レンズの出射面から出射された光に所定の配光特性を付与して出射する２次レンズとを備える。

【0012】

発光素子は、レーザ、ＬＥＤ素子等が該当する。配光特性には、出射する光のうち最大光強度の光線の水平に対する角度や、垂直面における配光角及び水平面における配光角等が含まれる。

【0013】

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る道路鋲の構成例を示す平面図、図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。

【0014】

道路鋲１Ａは、図１に示すように、中央線、車線、横断歩道等の道路標示として道路１００に埋設され、所定の方向（図１ではｘ方向、以下「出射方向」という。）１０に光を出射する。なお、出射方向１０は、図１に示すｘ方向及びｙ方向の４方向でもよく、４方向のいずれかの１方向、２方向又は３方向でもよく、ｘ方向及びｙ方向以外の方向を含んでもよく、５方向以上の複数の方向でもよい。道路鋲１Ａは、発光鋲の一例である。

【0015】

道路鋲１Ａは、図１及び図２に示すように、道路１００に埋設される筐体２と、筐体２に収容されるケース３と、ケース３内に水平に配置される基板４と、基板４の上面４ａに実装され、基板４に垂直な方向に光軸５ａ（図６（ａ）参照）を有する複数（本実施の形態では７個）のＬＥＤ素子５と、各ＬＥＤ素子５から出射された光を集光する集光レンズ部６０、及び各ＬＥＤ素子５から集光レンズ部６０を介して入射された光をＬＥＤ素子５の光軸５ａとは異なる方向に出射する１次レンズ部６１を有する１次レンズ６と、１次レンズ６から出射された光に所定の配光特性を付与して出射する２次レンズ８Ａとを備える。ＬＥＤ素子５は、発光素子の一例である。集光レンズ部６０は、集光レンズの一例である。１次レンズ部６１は、１次レンズの一例である。

【0016】

筐体２は、ケース３を収容する下側凹部２０と、受け面２１ａで２次レンズ８Ａを受けて２次レンズ８Ａを収容する上側凹部２１とを有する。また、筐体２は、下側凹部２０を形成する壁部２２に、２次レンズ８Ａをボルト９で固定するためのネジ穴２２ａが形成されている。また、筐体２は、軽量化と車両に踏まれても変形しない強度の両方を実現するため、複数の箇所にリブ２３を有している。筐体２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属から形成されている。

【0017】

ケース３は、基板４を収容する凹部３０と、上面３１ａに基板４の下面４ｂが接触して基板４を支持する支持部３１とを有する。ケース３は、軽量化の観点より、例えば、ポリカーボネート樹脂等の樹脂を用いて射出成形により形成するのが好ましい。なお、ケース３は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属から形成されてもよい。

【0018】

基板４は、例えば、ガラス基材、エポキシ系・ポリエステル系コンポジット基材等の絶縁性を有する基材の表面に、銅箔等の金属からなる配線パターンを形成したプリント回路基板である。

【0019】

複数のＬＥＤ素子５は、基板４上に出射方向１０に直交する方向（図１のｙ方向）に配列されて実装されている。

【0020】

（１次レンズの構成）
１次レンズ６は、上述したように集光レンズ部６０と、１次レンズ部６１とを備える。１次レンズ６は、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の光透過性を有する材料から形成されている。

【0021】

１次レンズ部６１は、集光レンズ部６０により集光された光が入射する入射面６１ａと、入射面６１ａに入射した光を反射する反射面６１ｂと、反射面６１ｂで反射した光をＬＥＤ素子５の光軸５ａとは異なる方向に出射する出射面６１ｃとを有する。１次レンズ部６１は、出射面６１ｃから出射する光のうち最大光強度の光線Ｌｃが水平に対して第１の角度θ_１（例えば、３０°）（図６（ａ）参照）となるように出射面６１ｃから光を出射する。

【0022】

１次レンズ部６１の入射面６１ａ及び出射面６１ｃは、例えば、平面により構成されている。反射面６１ｂは、例えば、入射した光が全反射するように１つ又は複数の外側に向けて凸状の曲面により構成されている。

【0023】

１次レンズ６は、レンズホルダ７によって基板４に位置決めされている。レンズホルダ７は、１次レンズ６の入射面６１ａの出射方向１０の幅に対応した間隔ｄを有する一対の立設部７０ａ、７０ｂと、一対の立設部７０ａ、７０ｂを基板４の下面４ｂ側から固定する固定部７１とを有する。１次レンズ６は、頭頂が道路１００の表面よりも低い位置に配置されている。

【0024】

（２次レンズの構成）
２次レンズ８Ａは、環状の周縁部８０と、周縁部８０に接続された傾斜部８１と、傾斜部８１に接続され、周縁部８０よりも高くなるように形成された中央部８２とを備える。周縁部８０は、ボルト９が取り付けられる凹状の座部８０ａが形成されている。また、車両が２次レンズ８Ａの上を通過しても破損や変形するのを抑制するため、中央部８２の厚さ（最大厚さ）を傾斜部８１の厚さ（出射面８１ｂに垂直な方向の最大厚さ）よりも厚くしている。２次レンズ８Ａは、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の光透過性を有する材料から形成されている。

【0025】

傾斜部８１は、１次レンズ６の出射面６１ｃから出射された光が入射する入射面８１ａと、入射面８１ａに入射した光を所定の配光特性で出射する出射面８１ｂとを有する。

【0026】

２次レンズ８Ａの出射面８１ｂは、例えば、垂直面（ｘ－ｚ面）における断面形状が外側に向けて凸状の曲面を有し、水平面（ｘ－ｙ面）における断面形状が外側に向けて凹状の曲面を有する。これにより垂直面（ｘ－ｚ面）における配光角θ_２３（図６（ａ）参照）を出射面８１ｂが平面の場合よりも狭くすることができ、水平面（ｘ－ｙ面）における配光角θ_２４（図６（ｂ）参照）を出射面８１ｂが平面の場合よりも広くすることができる。なお、出射面８１ｂは、上記の曲面に限られない。

【0027】

２次レンズ８Ａは、後述する図６（ａ）、（ｂ）に示すように、水平面（ｘ－ｙ面）における配光角θ_２４（例えば、４０°）が垂直面（ｘ－ｚ面）における配光角θ_２３（例えば、６°）よりも大きくなっている。なお、垂直面（ｘ－ｚ面）における配光角θ_２３は、水平面（ｘ－ｙ面）における配光角θ_２４よりも大きくてもよい。また、２次レンズ８Ａは、後述する図６（ａ）に示すように、出射する光のうち最大光強度の光線Ｌｃが水平に対して第１の角度θ_１（例えば、３０°）（図６（ａ）参照）よりも小さい第２の角度θ_２（例えば、６°）になっている。

【0028】

（ＬＥＤ素子の構成）
図３は、ＬＥＤ素子５が実装された基板４の一例を示す平面図である。複数のＬＥＤ素子５は、赤色系の光（例えば、発光波長が約６００～７００ｎｍ）を出射する赤色系ＬＥＤ素子と、緑色系の光（例えば、発光波長が約５１０～５８０ｎｍ）を出射する緑色系ＬＥＤ素子と、青色系の光（例えば、発光波長が約４２０～５０５ｎｍ）を出射する青色系ＬＥＤ素子と、白色系の光を出射する白色系ＬＥＤ素子とを用いて構成されている。白色系ＬＥＤ素子は、例えば、青色系ＬＥＤ素子から出射された青色系の光を蛍光体により波長変換して黄色系の光と青色系の光とが混合されて白色系の光を出射する。各ＬＥＤ素子５の数は、各色の光強度の差から決めてもよい。例えば、１つの赤色ＬＥＤ素子、２つの緑色ＬＥＤ素子、２つの青色ＬＥＤ素子、２つの白色ＬＥＤ素子でもよい。各ＬＥＤ素子５を全部点灯させて全体として白色系の色で発光させたり、選択的に点灯して様々な各色の混合色で発光させてもよい。

【0029】

なお、複数のＬＥＤ素子５は、赤色系ＬＥＤ素子、緑色系ＬＥＤ素子、青色系ＬＥＤ素子、白色系ＬＥＤ素子のいずれかのみでもよく、いずれかを組み合わせたものでもよい。

【0030】

図４（ａ）は、１次レンズ６の一例を示す斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す集光レンズ部６０の変形例を示す斜視図である。図５は、１次レンズ部６１の出射面６１ｃの詳細を説明するための図である。

【0031】

１次レンズ６は、図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子５に対応した位置に配置され、略半球状の複数（本実施の形態では７個）の集光レンズ部６０を有する。なお、集光レンズ部６０は、図４（ｂ）に示すように、単一の材料で構成され、ｙ方向に同一の断面形状の略半円状を有するものでもよい。これにより集光レンズがＬＥＤ素子５に対応して個別に設けられた場合と比較して、ＬＥＤ素子５が配列される方向（ｙ方向）におけるＬＥＤ素子５の位置決め精度を緩くすることができる。また、ＬＥＤ素子５の数を配置可能な最大数を上限として任意に変更することができる。

【0032】

１次レンズ部６１は、図４（ａ）に示すように、集光レンズ部６０により集光された光が入射する入射面６１ａと、入射面６１ａに入射した光を反射する反射面６１ｂと、反射面６１ｂで反射した光を出射する出射面６１ｃとを有する。

【0033】

１次レンズ６は、集光レンズ部６０を跨ぐように一対の脚部６２を有している。一対の脚部６２は、１次レンズ６を基板４に対して位置決めするための凸部６２ａと、基板４から突出する部分を逃げるための開口部６２ｂとを備えている。基板４には、凸部６２ａが嵌入する位置決め穴４ｃが形成されている。

【0034】

出射面６１ｃは、図５に示すように、表面がｚ方向に伸びる山部６１０と谷部６１１が交互に形成された凹凸形状により、出射面６１ｃから出射する光に光拡散効果を持たせている。なお、凹凸形状は、半球状、円柱状等の様々な形状のドット状の凹部又は凸部を規則的に又はランダムに配置したものでもよい。

【0035】

（第１の実施の形態の作用）
次に、第１の実施の形態に係る道路鋲１Ａの作用を図６を参照して説明する。図６は、１次レンズ６及び２次レンズ８Ａにおける光線の一例を示し、（ａ）は垂直面（ｘ－ｚ面）における光線を示す図、（ｂ）は水平面（ｘ－ｙ面）における光線を示す図である。

【0036】

ＬＥＤ素子５から出射した光は、集光レンズ部６０によって集光された後、１次レンズ部６１の入射面６１ａに入射する。入射面６１ａに入射した光は、反射面６１ｂで反射した後、出射面６１ｃから最大光強度を有する光線Ｌｃが水平に対して第１の角度θ_１（例えば、３０°）となるように光を出射する。１次レンズ部６１の出射面６１ｃから出射した光は、２次レンズ８Ａの入射面８１ａに入射し、出射面８１ｂから最大光強度を有する光線Ｌｃが水平に対して第２の角度θ_２（例えば、６°）となるように光を出射する。また、出射面８１ｂから出射する光は、垂直面（ｘ－ｚ面）において、図６（ａ）に示すように、最小角θ_２１（例えば、３°）から最大角θ_２２（例えば、９°）の間の配光角θ_２３（例えば、６°）で出射し、水平面（ｘ－ｙ面）において、図６（ｂ）に示すように、配光角θ_２４（例えば、４０°）で出射する。

【0037】

（第１の実施の形態の効果）
次に、第１の実施の形態に係る道路鋲１Ａの効果を説明する。
（ａ）２次レンズ８Ａから出射される光のうち最大光強度の光線Ｌｃの水平に対する角度θ_２（例えば、６°）が１０°以下又は１５°以下と低いため、遠方の車両運転者（例えば、５０ｍ以上離れた位置）から目視しやすくなる。
（ｂ）垂直面（ｘ－ｚ面）における配光角θ_２３（例えば、６°）を１０°以下又は１５°以下に絞っているため、光の強度が強くなり、遠方の車両運転者からでも目視しやすくなる。
（ｃ）２次レンズ８Ａを変更することで配光特性を変更することができる。
（ｄ）ＬＥＤ素子５から出射される光の垂直面（ｘ－ｚ面）における出射方向を１次レンズ６及び２次レンズ８Ａにより段階的に傾けることで、ＬＥＤ素子５から出射される光の利用効率を向上させることができる。
（ｅ）２次レンズ８Ａ及びケース３を後述する縁石鋲１Ｂ用のものに交換することにより、縁石鋲１Ｂに使用することができる。このため、道路鋲１Ａと縁石鋲１Ｂとの間で、基板４、ＬＥＤ素子５、１次レンズ６及びレンズホルダ７を共用化することができる。

【0038】

［第２の実施の形態］
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る縁石鋲の構成例を示す平面図、図８は、図７のＢ－Ｂ線断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の筐体２、基板４及びＬＥＤ素子５と部品を共用化できるようにしたものである。以下、第２の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

【0039】

縁石鋲１Ｂは、図７に示すように、縁石２００に埋設され、所定の方向（図７ではｘ方向、以下「出射方向」という。）１０に光を出射する。なお、出射方向１０は、図７に示すｘ方向及びｙ方向の４方向でもよく、４方向のいずれかの１方向、２方向又は３方向でもよく、ｘ方向及びｙ方向以外の方向を含んでもよく、５方向以上の複数の方向でもよい。縁石鋲１Ｂは、発光鋲又の一例である。

【0040】

縁石鋲１Ｂは、図７及び図８に示すように、縁石２００に埋設される筐体２と、筐体２に収容されるケース３と、ケース３内に水平に配置される基板４と、基板４に実装され、基板４に垂直な方向に光軸５ａ（図９（ａ）参照）を有する複数（本実施の形態では７個）のＬＥＤ素子５と、各ＬＥＤ素子５から出射された光を集光する集光レンズ部６０、及び各ＬＥＤ素子５から集光レンズ部６０を介して入射された光をＬＥＤ素子５の光軸５ａとは異なる方向に出射する１次レンズ部６１を有する１次レンズ６と、１次レンズ６から出射された光に所定の配光特性を付与して出射する２次レンズ８Ｂとを備える。なお、２次レンズ８Ｂが付与する配光特性は、道路鋲１Ａの２次レンズ８Ａが付与する配光特性とは異なる。

【0041】

筐体２、基板４、ＬＥＤ素子５及び１次レンズ６は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

【0042】

ケース３は、基板４を収容する凹部３０と、上面３１ａに基板４の下面４ｂが接触して基板４を支持する支持部３１とを有する。本実施の形態のケース３は、第１の実施の形態のケース３とは、支持部３１の高さが異なっている。すなわち、２次レンズ８Ｂに対する１次レンズ６の相対的位置が道路鋲１Ａとは異なっている。１次レンズ６の頭頂が縁石２００の表面から上方に突出している。

【0043】

２次レンズ８Ｂは、第１の実施の形態と同様に、環状の周縁部８０と、周縁部８０に接続された傾斜部８１と、傾斜部８１に接続され、周縁部８０よりも高くなるように形成された中央部８２とを備える。また、車両が２次レンズ８Ｂの上を通過しても破損や変形するのを抑制するため、中央部８２の厚さを傾斜部８１よりも厚くしている。また、配光特性の相違から、中央部８２は、第１の実施の形態の２次レンズ８Ａよりも高くなっている。

【0044】

傾斜部８１は、第１の実施の形態と同様に、１次レンズ６の出射面６１ｃから出射された光が入射する入射面８１ａと、入射面８１ａに入射した光を所定の配光特性で出射する出射面８１ｂとを有する。

【0045】

２次レンズ８Ｂの出射面８１ｂは、垂直面（ｘ－ｚ面）における断面形状が外側に向けて凹状の曲面を有し、水平面（ｘ－ｙ面）における断面形状が外側に向けて凸状の曲面を有する。これにより垂直面（ｘ－ｚ面）における配光角θ_３３（図９（ａ）参照）を出射面８１ｂが平面の場合よりも広くすることができ、水平面（ｘ－ｙ面）における配光角θ_３４（図９（ｂ）参照）を出射面８１ｂが平面の場合よりも狭くすることができる。

【0046】

２次レンズ８Ｂは、後述する図９（ａ）、（ｂ）に示すように、水平面（ｘ－ｙ面）における配光角θ_３４が垂直面（ｘ－ｚ面）における配光角θ_３３（例えば、２８°）よりも大きくなっている。なお、垂直面（ｘ－ｚ面）における配光角θ_３３は、水平面（ｘ－ｙ面）における配光角θ_３４よりも大きくてもよい。また、２次レンズ８Ｂは、後述する図９（ａ）に示すように、出射する光のうち最大光強度の光線Ｌｃが水平に対して第１の角度θ_１（例えば、３０°）よりも小さい第２の角度θ_３（例えば、１６°）になっている。

【0047】

（第２の実施の形態の作用）
次に、第２の実施の形態に係る縁石鋲１Ｂの作用を図９を参照して説明する。図９は、１次レンズ６及び２次レンズ８Ｂにおける光線の一例を示し、（ａ）はｘ－ｚ面における光線を示す図、（ｂ）ｘ－ｙ面における光線を示す図である。

【0048】

ＬＥＤ素子５から出射した光は、集光レンズ部６０によって集光された後、１次レンズ部６１の入射面６１ａに入射する。入射面６１ａに入射した光は、反射面６１ｂで反射した後、出射面６１ｃから最大光強度を有する光線Ｌｃが水平に対して第１の角度θ_１（例えば、３０°）となるように光を出射する。１次レンズ部６１の出射面６１ｃから出射した光は、２次レンズ８Ｂの入射面８１ａに入射し、出射面８１ｂから最大光強度を有する光線Ｌｃが水平に対して第２の角度θ_３（例えば、１６°）となるように光を出射する。また、出射面８１ｂから出射する光は、垂直面（ｘ－ｚ面）において、図９（ａ）に示すように、最小角θ_３１（例えば、２°）から最大角θ_３２（例えば、３０°）の間の配光角θ_３３（例えば、２８°）で出射し、水平面（ｘ－ｙ面）において、図９（ｂ）に示すように、配光角θ_３４（例えば、４０°）で出射する。

【0049】

（第２の実施の形態の効果）
次に、第２の実施の形態に係る縁石鋲１Ｂの効果を説明する。
（ａ）２次レンズ８Ｂから出射される光の垂直面（ｘ－ｚ面）における配光角θ_３３（例えば、２８°）を１５°以上又２０°以上に広げているため、歩道を利用する者（例えば、歩行者、自転車で歩道を走行する者、路肩に自動車を駐車した運転者）でも目視しやすくなる。
（ｂ）２次レンズ８Ｂを変更することで配光特性を変更することができる。
（ｃ）ＬＥＤ素子５から出射される光の出射方向を１次レンズ６及び２次レンズ８Ｂにより段階的に傾けることで、ＬＥＤ素子５から出射される光の利用効率を向上させることができる。
（ｄ）２次レンズ８Ｂ及びケース３を道路鋲１Ａ用のものに交換することにより、道路鋲１Ａに使用することができる。このため、道路鋲１Ａと縁石鋲１Ｂとの間で、基板４、ＬＥＤ素子５、１次レンズ６及びレンズホルダ７を共用化することができる。

【0050】

（２次レンズの変形例）
図１０は、２次レンズ８Ｂの変形例として、出射面８１ｂから出射される光の水平面（ｘ－ｙ面）における配光角の調整方法を説明するための図である。図１０（ａ）、（ｂ）は、配光角を広くする場合を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は、平面図である。図１０（ｃ）、（ｄ）は、配光角を狭くする場合を示し、（ｃ）は斜視図、（ｄ）は平面図である。

【0051】

水平面（ｘ－ｙ面）における配光角を広くしたい場合は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、出射面８１ｂを前述したように水平面（ｘ－ｙ面）における断面形状が外側に向けて凹状の曲面とすることにより、水平面（ｘ－ｙ面）における配光角が出射面８１ｂが平面の場合よりも広くなる。水平面（ｘ－ｙ面）における配光角を狭くしたい場合は、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）に示すように、出射面８１ｂを水平面（ｘ－ｙ面）における断面形状が外側に向けて凸状の曲面とすることにより、水平面（ｘ－ｙ面）における配光角が出射面８１ｂが平面の場合よりも狭くなる。このことは、道路鋲１Ａの２次レンズ８Ａにおいても同様である。

【0052】

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係る発光鋲システムについて説明する。この発光鋲システムは、道路１００に設置される第１の実施の形態の道路鋲１Ａと、縁石２００に設置される第２の実施の形態の縁石鋲１Ｂとを備えたものである。道路鋲１Ａは、第１の発光鋲の一例である。縁石鋲１Ｂは、第２の発光鋲の一例である。道路１００は、第１の場所の一例である。縁石２００は、第２の場所の一例である。

【0053】

道路鋲１Ａ及び縁石鋲１Ｂは、２次レンズ８Ａ、８Ｂの配光特性が異なる。また、道路鋲１Ａ及び縁石鋲１Ｂは、２次レンズ８Ａ、８Ｂに対する１次レンズ６の相対的位置が異なる。すなわち、縁石鋲１Ｂの１次レンズ６は、道路鋲１Ａの１次レンズ６よりもｚ方向において高い位置に配置されている。

【0054】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形、実施が可能である。例えば、上記各実施の形態では、２次レンズ８Ａ、８Ｂの出射面８１ｂの数と１次レンズ６の数を一致させたが、１次レンズ６の数を２次レンズの出射面の数よりも少ない数にしてもよい。これにより２次レンズを共通化させ、必要な方向に１次レンズを選択的に配置させることができる。

【0055】

また、上記各実施の形態では、道路鋲１Ａ及び縁石鋲１Ｂにおいて、基板４、ＬＥＤ素子５、１次レンズ６及びレンズホルダ７を共用化したが、基板４、ＬＥＤ素子５及び２次レンズを共用化してもよいし、基板４及びＬＥＤ素子５を共用化してもよい。

【0056】

また、上記実施の形態の構成要素の一部を省くことや変更してもよい。例えば、光利用効率を問題にしない場合には、集光レンズ部６０を省いてもよい。また、ケース３が無くても基板４の高さを調整できる場合には、ケース３を省いてもよい。

【符号の説明】

【0057】

１Ａ…道路鋲、１Ｂ…縁石鋲、２…筐体、３…ケース、４…基板、４ａ…上面、
４ｂ…下面、４ｃ…位置決め穴、５…ＬＥＤ素子、５ａ…光軸、６…１次レンズ、
７…レンズホルダ、８Ａ、８Ｂ…２次レンズ、９…ボルト、１０…出射方向、
２０…下側凹部、２１…上側凹部、２１ａ…受け面、２２…壁部、２２ａ…ネジ穴、
２３…リブ、３０…凹部、３１…支持部、３１ａ…上面、６０…集光レンズ部、
６１…１次レンズ部、６１ａ…入射面、６１ｂ…反射面、６１ｃ…出射面、
６２…脚部、６２ａ…凸部、６２ｂ…開口部、７０ａ、７０ｂ…立設部、
７１…固定部、８０…周縁部、８０ａ…座部、８１…傾斜部、８１ａ…入射面、
８１ｂ…出射面、８２…中央部、１００…道路、２００…縁石、６１０…山部、
６１１…谷部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】