(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-12
(45)【発行日】2024-12-20
(54)【発明の名称】照明装置
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20241213BHJP
F21V 5/08 20060101ALI20241213BHJP
F21V 5/04 20060101ALI20241213BHJP
F21V 11/08 20060101ALI20241213BHJP
F21V 13/12 20060101ALI20241213BHJP
G02B 3/00 20060101ALI20241213BHJP
G02B 5/00 20060101ALI20241213BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20241213BHJP
【FI】
F21S2/00 340
F21V5/08
F21V5/04
F21V11/08
F21V13/12 300
F21S2/00 623
G02B3/00 A
G02B5/00 A
F21Y115:10
(21)【出願番号】P 2019211840
(22)【出願日】2019-11-22
【審査請求日】2022-08-22
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】平井 純
(72)【発明者】
【氏名】海路 博司
(72)【発明者】
【氏名】荒木 要介
(72)【発明者】
【氏名】村瀬 龍馬
【審査官】河村 勝也
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-116143(JP,A)
【文献】特開2015-233002(JP,A)
【文献】特開平08-138413(JP,A)
【文献】特開平08-007604(JP,A)
【文献】特開2019-140035(JP,A)
【文献】特開平07-141903(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 2/00
F21V 5/08
F21V 5/04
F21V 11/08
F21V 13/12
G02B 3/00
G02B 5/00
F21Y 115/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
照明光を出射する照明装置であって、
発光素子と、
前記発光素子に対向して配置されたレンズと、
前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する遮光部材と、を備え、
前記遮光部材は、前記レンズの出射面側に配置されて
おり、
前記遮光部材は、前記レンズの前記出射面と対向する開口部を有し、
前記開口部の上端は、前記レンズの前記出射面の上端よりも下側に位置し、前記開口部の下端は、前記レンズの前記出射面の下端よりも上側に位置している、
照明装置。
【請求項2】
前記レンズを第1レンズとし、
前記第1レンズの前記出射面に対向して配置された第2レンズを更に備え、
前記遮光部材は、
前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する第1遮光部材と、
前記第2レンズの出射面側に配置され、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有する、
請求項1に記載の照明装置。
【請求項3】
前記遮光部材は、前記第1遮光部材を有し、
前記第1遮光部材は、前記第2レンズよりも前記第1レンズの側に配置される、
請求項2に記載の照明装置。
【請求項4】
前記第1遮光部材は、前記第1レンズと間隔を空けて配置される、
請求項3に記載の照明装置。
【請求項5】
前記第1遮光部材と前記第1レンズとの互いの対向面の間隔は、1mm以上且つ5mm以下である、
請求項4に記載の照明装置。
【請求項6】
前記遮光部材は、前記第1遮光部材を有し、
上下方向において、前記第1開口部は、前記第1レンズの前記出射面よりも小さい、
請求項2~5の何れか1項に記載の照明装置。
【請求項7】
照明光を出射する照明装置であって、
発光素子と、
前記発光素子に対向して配置されたレンズと、
前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する遮光部材と、
前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置された第2レンズと、を備え、
前記遮光部材は、
前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する第1遮光部材と、
前記第2レンズの出射面側に配置され、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有し、
前記遮光部材は、前記第2遮光部材を有し、
上下方向において、前記第2開口部は、前記第2レンズの出射面よりも小さい、
照明装置。
【請求項8】
照明光を出射する照明装置であって、
発光素子と、
前記発光素子に対向して配置されたレンズと、
前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する遮光部材と、
前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置された第2レンズと、を備え、
前記遮光部材は、
前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する第1遮光部材と、
前記第2レンズの出射面側に配置され、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有し、
前記遮光部材は、前記第1遮光部材及び前記第2遮光部材を有し、
上下方向において、前記第1開口部は、前記第2開口部よりも大きい、
照明装置。
【請求項9】
照明光を出射する照明装置であって、
発光素子と、
前記発光素子に対向して配置されたレンズと、
前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する遮光部材と、
前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置された第2レンズと、を備え、
前記遮光部材は、
前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する第1遮光部材と、
前記第2レンズの出射面側に配置され、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有し、
前記発光素子、前記第1レンズ及び前記第2レンズをそれぞれ、前記照明装置の横方向に並んで複数備え、
前記遮光部材は、前記第1遮光部材を有し、
前記第1開口部は、前記横方向に延びて、前記横方向に並んだ前記複数の第1レンズに対向するスリットである、
照明装置。
【請求項10】
照明光を出射する照明装置であって、
発光素子と、
前記発光素子に対向して配置されたレンズと、
前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する遮光部材と、
前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置された第2レンズと、を備え、
前記遮光部材は、
前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する第1遮光部材と、
前記第2レンズの出射面側に配置され、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有し、
前記発光素子、前記第1レンズ及び前記第2レンズをそれぞれ、前記照明装置の横方向に並んで複数備え、
前記遮光部材は、前記第2遮光部材を有し、
前記第2開口部は、前記横方向に延びて、前記横方向に並んだ前記第2レンズに対向して配置されたスリットである、
照明装置。
【請求項11】
照明光を出射する照明装置であって、
発光素子と、
前記発光素子に対向して配置されたレンズと、
前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する遮光部材と、
前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置された第2レンズと、を備え、
前記遮光部材は、
前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する第1遮光部材と、
前記第2レンズの出射面側に配置され、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有し、
前記発光素子、前記第1レンズ及び前記第2レンズはそれぞれ、前記照明装置の横方向及び縦方向に並んで複数備えられ、
前記遮光部材は、前記第1遮光部材及び前記第2遮光部材を有し、
前記第1開口部は、前記横方向及び前記縦方向のうちの一方の方向に延びて、前記一方の方向に並んだ前記第1レンズに対向して配置されたスリットであり、
前記第2開口部は、前記横方向及び前記縦方向のうちの他方の方向に延びて、前記他方の方向に並んだ前記第2レンズに対向して配置されたスリットである、
照明装置。
【請求項12】
前記遮光部材は、前記第1遮光部材を有し、
前記第1遮光部材における前記発光素子の側の主面の反射率は、60%以上である、
請求項2~11の何れか1項に記載の照明装置。
【請求項13】
照明光を出射する照明装置であって、
発光素子と、
前記発光素子に対向して配置された第1レンズと、
前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記第1レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する遮光部材と、
前記第1レンズの出射面に対向して配置された第2レンズと、を備え、
前記遮光部材は、前記第2レンズの出射面側に配置され、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する、
照明装置。
【請求項14】
前記照明光のうち、前記光軸の下方側15°方向に出射される光を第1光とし、前記光軸の上方側15°方向に出射される光を第2光とし、前記第1光の光度に対する前記第2光の光度の比を光度比とすると、前記光度比は、0.1以下である、
請求項1~13の何れか1項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、照明装置に関する。より詳細には、本開示は、投光照明に用いられるのに好適な照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載の照明器具は、LEDモジュールと、2つのレンズブロックとを備えている。2つのレンズブロックは、LEDモジュールの前側に配置されている。この照明装置では、LEDモジュールからの出射光は、2つのレンズブロックを順に透過して照明器具の前方に出射される。その際、2つのレンズブロックによって、LEDモジュールからの出射光が照明装置の光軸の上方側に出射されることが抑制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1記載の照明器具では、レンズ(2つのレンズブロック)で制御できない非制御光が、照明器具の光軸の上方側に出射される場合がある。
【0005】
本発明は、レンズで制御できない非制御光が照明装置の光軸の上方側に出射されることを抑制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】
【0006】
本開示の一態様の照明装置は、照明光を出射する照明装置である。前記照明装置は、発光素子と、レンズと、遮光部材とを備える。前記レンズは、前記発光素子に対向して配置されている。前記遮光部材は、前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する。前記遮光部材は、前記レンズの出射面側に配置されている。前記遮光部材は、開口部を有する。前記開口部は、前記レンズの前記出射面と対向する。前記開口部の上端は、前記レンズの前記出射面の上端よりも下側に位置し、前記開口部の下端は、前記レンズの前記出射面の下端よりも上側に位置している。
本開示の一態様の照明装置は、照明光を出射する照明装置である。前記照明装置は、発光素子と、レンズと、遮光部材と、第2レンズと、を備える。前記レンズは、前記発光素子に対向して配置されている。前記遮光部材は、前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する。前記第2レンズは、前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置されている。前記遮光部材は、第1遮光部材と、第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有する。前記第1遮光部材は、前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置されている。前記第1遮光部材は、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する。前記第2遮光部材は、前記第2レンズの出射面側に配置されている。前記第2遮光部材は、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する。前記遮光部材は、前記第2遮光部材を有する。上下方向において、前記第2開口部は、前記第2レンズの出射面よりも小さい。
本開示の一態様の照明装置は、照明光を出射する照明装置である。前記照明装置は、発光素子と、レンズと、遮光部材と、第2レンズと、を備える。前記レンズは、前記発光素子に対向して配置されている。前記遮光部材は、前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する。前記第2レンズは、前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置されている。前記遮光部材は、第1遮光部材と、第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有する。前記第1遮光部材は、前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置されている。前記第1遮光部材は、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する。前記第2遮光部材は、前記第2レンズの出射面側に配置されている。前記第2遮光部材は、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する。前記遮光部材は、前記第1遮光部材及び前記第2遮光部材を有する。上下方向において、前記第1開口部は、前記第2開口部よりも大きい。
本開示の一態様の照明装置は、照明光を出射する照明装置である。前記照明装置は、発光素子と、レンズと、遮光部材と、第2レンズと、を備える。前記レンズは、前記発光素子に対向して配置されている。前記遮光部材は、前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する。前記第2レンズは、前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置されている。前記遮光部材は、第1遮光部材と、第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有する。前記第1遮光部材は、前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置されている。前記第1遮光部材は、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する。前記第2遮光部材は、前記第2レンズの出射面側に配置されている。前記第2遮光部材は、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する。前記発光素子、前記第1レンズ及び前記第2レンズをそれぞれ、前記照明装置の横方向に並んで複数備える。前記遮光部材は、前記第1遮光部材を有する。前記第1開口部は、前記横方向に延びて、前記横方向に並んだ前記複数の第1レンズに対向するスリットである。
本開示の一態様の照明装置は、照明光を出射する照明装置である。前記照明装置は、発光素子と、レンズと、遮光部材と、第2レンズと、を備える。前記レンズは、前記発光素子に対向して配置されている。前記遮光部材は、前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する。前記第2レンズは、前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置されている。前記遮光部材は、第1遮光部材と、第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有する。前記第1遮光部材は、前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置されている。前記第1遮光部材は、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する。前記第2遮光部材は、前記第2レンズの出射面側に配置されている。前記第2遮光部材は、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する。前記発光素子、前記第1レンズ及び前記第2レンズをそれぞれ、前記照明装置の横方向に並んで複数備える。前記遮光部材は、前記第2遮光部材を有する。前記第2開口部は、前記横方向に延びて、前記横方向に並んだ前記第2レンズに対向して配置されたスリットである。
本開示の一態様の照明装置は、照明光を出射する照明装置である。前記照明装置は、発光素子と、レンズと、遮光部材と、第2レンズと、を備える。前記レンズは、前記発光素子に対向して配置されている。前記遮光部材は、前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する。前記第2レンズは、前記レンズである第1レンズの出射面に対向して配置されている。前記遮光部材は、第1遮光部材と、第2遮光部材と、のうちの少なくとも一方を有する。前記第1遮光部材は、前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置されている。前記第1遮光部材は、前記第1レンズからの出射光を部分的に透過する第1開口部を有する。前記第2遮光部材は、前記第2レンズの出射面側に配置されている。前記第2遮光部材は、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する。前記発光素子、前記第1レンズ及び前記第2レンズはそれぞれ、前記照明装置の横方向及び縦方向に並んで複数備えられる。前記遮光部材は、前記第1遮光部材及び前記第2遮光部材を有する。前記第1開口部は、前記横方向及び前記縦方向のうちの一方の方向に延びて、前記一方の方向に並んだ前記第1レンズに対向して配置されたスリットである。前記第2開口部は、前記横方向及び前記縦方向のうちの他方の方向に延びて、前記他方の方向に並んだ前記第2レンズに対向して配置されたスリットである。
本開示の一態様の照明装置は、照明光を出射する照明装置である。前記照明装置は、発光素子と、第1レンズと、遮光部材と、第2レンズと、を備える。前記第1レンズは、前記発光素子に対向して配置されている。前記遮光部材は、前記照明光のうち、前記照明装置の光軸の上方側15度に出射される光の光度が、前記光軸の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、前記発光素子から前記第1レンズを透過して出射される光を部分的に遮光する。前記第2レンズは、前記第1レンズの前記出射面に対向して配置される。前記遮光部材は、前記第2レンズの出射面側に配置され、前記第2レンズからの出射光を部分的に透過する第2開口部を有する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、レンズで制御できない非制御光が照明装置の光軸の上方側に出射されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【
図2】
図2は、同上の照明装置の照明ユニットを示す斜視図である。
【
図3】
図3は、同上の照明ユニットを示す分解斜視図である。
【
図6】
図6は、発光素子からの出射光が伝搬する様子を説明する説明図である。
【
図7】
図7は、照明装置の照明光の配光特性を説明する説明図である。
【
図8】
図8は、変形例1に係る照明装置の要部の断面図である。
【
図9】
図9は、変形例2に係る照明装置の遮光板を示す斜視図である。
【
図10】
図10は、変形例3に係る照明装置の遮光板を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
(実施形態)
(全体構成)
本実施形態に係る照明装置1について、図面を参照して詳細に説明する。照明装置1は、例えば、各種の競技場(サッカースタジアムなど)、学校の運動場又は駐車場を照明(投光照明)する用途に用いられる投光器である。なお、本実施形態で説明する構成は、本開示の一例にすぎない。本開示は、本実施形態に限定されず、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【0010】
なお、以下の説明では、特に断りの無い限り、
図1において、照明装置1の前後、左右、上下の各方向を規定する。すなわち、照明装置1におけるカバー3側を前とし、照明装置1におけるヒートシンク6側を後とする。また、照明装置1の正面から見て上側を上とし、下側を下とし、左側を左とし、右側を右とする。
【0011】
照明装置1は、
図1に示すように、照明装置本体102と、固定部材103と、支持部材104と、電源ボックス105と、結線ボックス106とを備えている。
【0012】
照明装置本体102は、照明光C10(
図4参照)を出射する。照明装置本体102は、複数(例えば2つ)の照明ユニットSU1と、左右一対の連結部107とを備えている。複数の照明ユニットSU1は、照明光C10を出射する。左右一対の連結部107は、複数の照明ユニットSU1を上下方向に並んだ状態で連結する。左右一対の連結部107は、複数の照明ユニットSU1の各々の右端同士及び左端同士を連結する。
【0013】
固定部材103は、電源ボックス105を照明装置本体102の裏側に固定する。固定部材103は、左右一対の連結部107に跨って取り付けられている。固定部材103は、左右一対の連結部107から照明装置本体102の後側に回り込むように配置されている。
【0014】
支持部材104は、競技場などの所定場所に設置された状態で、照明装置本体102を、左右方向に延びた回転軸RG1回りに回転可能に支持する。支持部材104は、左右一対の連結部107に跨って取り付けられている。支持部材104は、左右一対の連結部107から照明装置本体102の後方下側に回り込むように配置されている。
【0015】
電源ボックス105は、結線ボックス106を介して供給される交流電力を直流電力に変換して照明装置本体102に供給する電源回路を含む部分である。電源ボックス105は、固定部材103によって照明装置本体102の後側に固定されている。
【0016】
結線ボックス106は、外部の交流電源(例えば系統電源)からの電源線が接続される部分である。結線ボックス106は、外部の交流電源から供給される交流電力を上記の電源回路に供給する。結線ボックス106は、電源ボックス105の後側に固定されている。
【0017】
この照明装置1では、照明装置本体102の前面側から前方に照明光C10が出射される。照明光C10は、主に、照明装置1の光軸CG1の方向に出射される。光軸CG1は、照明装置本体102の前面102aの法線に平行である。前面102aは、照明ユニットSU1の後述のカバー3(
図2参照)の前面である。この照明装置1では、照明装置本体102が回転軸RG1回りに回転されることで、照明光C10の出射方向(光軸CG1方向)を上下方向に変更可能である。この照明装置1は、例えば比較的高い場所に設置されて、上側から斜め下方向に向かって照明光C10を出射することで、例えば競技場のグランドを照明する。
【0018】
この照明装置1では、照明光C10は、光軸CG1の上方側(例えば15度)に出射される光の光度が光軸CG1の下方側(例えば15度)に出射される光の光度よりも小さくなるように配光されている。これにより、照明光C10が必要以上に遠くまで届くことを抑制できる。また、照明光C10は、光軸CG1の上方側に出射される光の光度がある程度の光度(例えば夜間にボールがグランドの上空に飛んだときそのボールを視認できる程度の光度)を確保するように配光されている。
【0019】
(照明ユニット)
照明ユニットSU1は、
図2~
図4に示すように、光源ユニット2と、カバー3と、防水パッキン4と、押え部材5と、ヒートシンク6とを備えている。
【0020】
光源ユニット2は、照明装置1の光源を構成する。光源ユニット2は、ヒートシンク6の前面61sに配置されている。光源ユニット2は、発光モジュール21と、熱伝導シート23と、配光部材24とを備えている。配光部材24は、2つのレンズブロック(第1レンズブロック26及び第2レンズブロック27)と、遮光板25(遮光部材)とで構成されている。
【0021】
発光モジュール21は、複数の発光素子21aと、回路基板21bとを有する。
【0022】
各発光素子21aは、例えば、照明光C10となる白色光を出射する白色発光ダイオードである。回路基板21bは、例えば矩形平板状である。複数の発光素子21aは、回路基板21bの前面に設けられ、かつ、回路基板21bの前面に形成された配線用導電体によって電気的に接続されている。複数の発光素子21aは、回路基板21bの前面において縦横に並んで配置されている。
【0023】
発光モジュール21は、熱伝導シート23を介してヒートシンク6の前面61sに固定される。本実施形態では、複数の固定片が、回路基板21bの周縁の複数箇所に重ねられた状態で、ねじによってヒートシンク6に固定される。このように、回路基板21bの周縁が固定片とヒートシンク6との間に挟まれることで、発光モジュール21は、ヒートシンク6の前面61sに固定される。
【0024】
熱伝導シート23は、発光モジュール21で発生した熱を回路基板21bからヒートシンク6に効率良く伝導させるための部材である。熱伝導シート23は、発光モジュール21とヒートシンク6との間に挟まれて配置される。熱伝導シート23は、例えば矩形のシート状に形成されている。熱伝導シート23の平面サイズは、発光モジュール21の平面サイズと同程度のサイズである。熱伝導シート23は、電気絶縁性と熱伝導性とを有する部材(例えば、エラストマー材料、シリコーンゲル、又は、フィラーを含有させたアクリル樹脂)で形成される。
【0025】
配光部材24は、発光素子21aからの出射光の配光を制御する部材である。この制御によって、照明装置1の光軸CG1の上方側に出射される光の光度が、光軸CG1の下方側に出射される光の光度よりも小さくなるように制御される。配光部材24は、発光モジュール21の前側に(すなわち発光モジュール21に対向して)配置される。配光部材24は、上述のように、2つのレンズブロック(第1レンズブロック26及び第2レンズブロック27)と、遮光板25とを有する。なお、本実施形態では、2つのレンズブロックを備えるが、レンズブロックの数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。第1レンズブロック26は、発光モジュール21の前面に対向して配置される。第2レンズブロック27は、第1レンズブロック26の出射面に対向して配置される。遮光板25は、第2レンズブロック27の出射面に対向して配置される。
【0026】
第1レンズブロック26は、複数の第1レンズ261と、第1連結部262とを有する。複数の第1レンズ261及び第1連結部262は、アクリル樹脂などの透光性を有する合成樹脂(例えばポリーカーボネード又はABS樹脂など)によって一体に形成されている。
【0027】
第1レンズ261は、発光素子21aが出射した光を集光する。複数の第1レンズ2611は、複数の発光素子21aと1対1に対応し、対応する発光素子21aの前側に対向して配置されている。第1レンズ261は、入射面261hと出射面261iとを有する。第1レンズ261は、対応する発光素子21aが出射した光を入射面261hから入射して第1レンズ261の内部を透過させて出射面261iから射出する。第1レンズ261の具体的な形状については、後述する。
【0028】
第1連結部262は、複数の第1レンズ261を連結する。第1連結部262は、例えば矩形の板状である。複数の第1レンズ261は、第1連結部262の厚さ方向に貫通した状態で第1連結部262に連結されている。換言すれば、複数の第1レンズ261は、前半部が第1連結部262の前面から前側に突出すると共に後半部が第1連結部262の後面から後方に突出するように、第1連結部262に連結されている。第1連結部262は、複数の支持部材28(
図4参照)を介して第1レンズブロック26がヒートシンク6の前側に配置するように、ヒートシンク6に固定される。この固定状態で、第1レンズブロック26は、ヒートシンク6の前面61sに固定された発光モジュール21の前側に配置される。
【0029】
第2レンズブロック27は、複数の第2レンズ271と、第2連結部272とを有する。複数の第2レンズ271及び第2連結部272は、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂によって一体に形成されている。
【0030】
第2レンズ271は、第1レンズ261が出射した光を集光する。複数の第2レンズ271は、複数の第1レンズ261と1対1に対応し、対応する第1レンズ261の出射面に対向して間隔を空けて配置されている。第2レンズ271は、対応する第1レンズ261が出射した光を、第2レンズ271の後面(入射面)から第2レンズ271に入射し、第2レンズ271の前面(出射面)から射出する。第2レンズ271の具体的な形状については、後述する。
【0031】
第2連結部272は、複数の第2レンズ271を連結する。第2連結部272は、例えば矩形の板状である。第2レンズ271は、例えば、第2連結部272の厚さ方向に貫通した状態で第2連結部272に連結されている。換言すれば、第2レンズ271は、前半部が第2連結部272の前面から前側に突出すると共に後半部が第2連結部272の後面から後方に突出するように、第2連結部272に連結されている。
【0032】
第2連結部272は、複数の支持部材29(
図4参照)を介して第1レンズブロック26の第1連結部262に固定されている。これにより、第2レンズブロック27は、第1レンズブロック26と所定の間隔を空けて第1レンズブロック26の前側に固定されている。
【0033】
遮光板25は、発光モジュール21からレンズ(第1レンズ261及び第2レンズ271)を透過して出射される光のうち、上記レンズで制御できない光(非制御光)が照明装置1の光軸CG1の上方側に出射されることを抑制する部材である。
【0034】
遮光板25は、例えば矩形の板状である。遮光板25は、複数の開口部25aを有する。複数の開口部25aは、複数の第2レンズ271と1対1に対向し、遮光板25において、対応する第2レンズ271に対向する位置に配置されている。開口部25aは、第2レンズ271からの出射光を部分的に透過する。遮光板25は、第2レンズブロック27の前側に配置される。より詳細には、遮光板25は、複数の支持部材36(
図4参照)を介して第2レンズブロック27の第2連結部272に固定される。
【0035】
ヒートシンク6は、発光モジュール21で発生した熱を外部に放熱する部材である。ヒートシンク6は、熱伝導性を有する部材(例えば金属、具体的には例えばアルミニウム又はアルミ合金)で形成される。ヒートシンク6は、ベース部61と、複数の放熱フィン62とを有する。ベース部61及び複数の放熱フィン62は、一体に形成されている。ベース部61は、例えば矩形の平板状である。ベース部61は、前面61sと後面61kとを有する。後面61kは、前面61sの反対側の主面である。各放熱フィン62は、例えば矩形の薄板状に形成されている。複数の放熱フィン62は、ベース部61の後面61kから後方に突出している。複数の放熱フィン62は、それらの厚み方向を左右方向に一致させて、互いに間隔を空けて並んでいる。
【0036】
カバー3は、光源ユニット2を覆う部材である。カバー3は、後面が開口した略直方体形の箱状である。カバー3は、ヒートシンク6の前面61sに固定される。カバー3は、発光素子21aからの出射光を透光する透光性を有する樹脂材料(例えば、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂)で形成されている。これにより、光源ユニット2から出射された光を透光可能である。カバー3は、カバー本体31と、鍔部32とを有する。カバー本体31及び鍔部32は、一体に形成されている。カバー本体31は、後面が開口する略直方体形の箱状に形成されている。鍔部32は、カバー本体31の後面開口の周縁から全周にわたって外向きに突出している。鍔部32は、ヒートシンク6の前面61s及び周縁と略同形同大の矩形の枠状に形成されている(
図3参照)。
【0037】
押え部材5は、カバー3をヒートシンク6の前面61sに固定する部材である。押え部材5は、カバー3の鍔部32と同程度の大きさの矩形の枠状である(
図3参照)。押え部材5は、金属板(例えばステンレス鋼板)で形成されている。押え部材5は、ヒートシンク6の前面61sの周縁との間でカバー3の鍔部32を挟んだ状態で、ヒートシンク6の前面61sにねじ等で固定される(
図4参照)。
【0038】
防水パッキン4は、カバー3の鍔部32とヒートシンク6との間、及び、カバー3の鍔部32と押え部材5との間を密閉する部材である。防水パッキン4は、電気絶縁性を有する弾性材料(例えばシリコーンゴム)によって矩形の枠状に形成されている。防水パッキン4は、カバー3の鍔部32とヒートシンク6との間、及び、カバー3の鍔部32と押え部材5との間に配置される(
図4参照)。
【0039】
(第1レンズ、第2レンズ及び遮光板の詳細)
次に
図5を参照して、第1レンズ261及び第2レンズ271の形状、及び遮光板25の配置について詳しく説明する。
【0040】
以下の説明では、第1レンズ261の光軸を光軸G1とし、第2レンズ271の光軸を光軸G2とし、発光素子21aの光軸を光軸G3とする。各光軸G1~G3はそれぞれ、第1レンズ261、第2レンズ271及び発光素子21aに固定されている。各光軸G1~G3は、互いに平行である。第1レンズ261の光軸G1は、発光素子21aの光軸G3と一致している。照明装置1の光軸CG1は、各光軸G1~G3のどの光軸を用いて規定されてもよい。すなわち、光軸CG1は、各光軸G1~G3と平行であればよい。
【0041】
第1レンズ261及び第2レンズ271は、発光素子21aの前側に配置されている。第1レンズ261及び第2レンズ271は、発光素子21aからの出射光を、照明装置1の光軸CG1の上方側に出射される光の光度が光軸CG1の下方側に出射される光の光度よりも小さくなるように制御する。発光素子21aの前側とは、発光素子21aの光軸G3方向、換言すれば発光素子21aの正面方向である。
【0042】
第1レンズ261は、中心軸G11を有し、中心軸G11に対して上下対称な後半部261aと、中心軸G11よりも上側にずれた中心軸TG12を有する前半部261bとを有する。また、後半部261aの中心軸G11は、第1レンズ261の光軸G1と一致する。第2レンズ271は、ともに凸曲面状の後半部271a及び前半部271bを有する。なお、中心軸G11,G12は、第1レンズ261の光軸G1に平行である。
【0043】
前半部261bの中心軸G12が後半部261aの中心軸G11よりも上方にずれることで、第1レンズ261の光軸G1よりも下側に光が出射され難くなる。これにより、第1レンズ261の出射光が、第2レンズ271を透過するときに第2レンズ271の出射面271fの下角部R1から出射されることが抑制される。第1レンズ261の出射光が第2レンズ271の下角部R1から出射されると、その出射時に、その出射光が第2レンズ271の光軸G2の上方に屈折して上方に出射され易い。
【0044】
しかし、上述のように、本実施形態では、第1レンズ261の出射光が第2レンズ271の下角部R1から出射されることが抑制される。この結果、発光素子21aからの出射光(照明光)は、照明装置1の光軸CG1の上方側に出射される光の光度が光軸CG1の下方側に出射される光の光度よりも小さくなるように制御される。
【0045】
具体的には、第1レンズ261の後半部261aは、例えば、その後面261c側に向かうほど先細の円錐台形において、その外周面261dが外周側に湾曲した形状を有する。第1レンズ261の前半部261bは、全体的には、その前面261e側ほど縮径となる筒状である。第1レンズ261の前半部261bは、前下がりに傾斜した上面261fと、前上がりに傾斜した下面261gとを有し、下面261gが上面261fよりも第1レンズ261の光軸G1に接近している。
【0046】
第1レンズ261は、入射面261hと、出射面261iと、第1反射面261jと、第2反射面261kとを有する。
【0047】
入射面261hは、発光素子21aからの出射光が入射する面である。入射面261hは、発光素子21aの前方に配置される。入射面261hは、第1レンズ261の後面261cによって構成されている。入射面261hは、前方(第1レンズ261の光軸方向)に窪んだ凹状(例えば有底の円筒形の凹状)である。すなわち、入射面261hは、内周面と底面とを有する。
【0048】
入射面261hは、第1入射面261mと第2入射面261nとを有する。第1入射面261mは、入射面261hの上記の底面によって構成されており、発光素子21aからの出射光を出射面261iに導くように、例えば後方に突出した凸曲面状に形成されている。第2入射面261nは、入射面261hの上記の内周面によって構成されており、発光素子21aからの出射光のうち、第1入射面261mに入射しない光を出射面261iに導くことが可能な入射面である。第2入射面261nの上端の軸方向(光軸G1方向)の長さL1は、第2入射面261nの下端の軸方向(光軸G1方向)の長さL2よりも長い。したがって、第2入射面261nは、下端側の面積よりも上端側の面積の方が大きい。この結果、発光素子21aから第2入射面261nに入射する光は、下端側よりも上端側により多く入射する。
【0049】
第1反射面261jは、第1レンズ261の後半部261aの外周面261dによいって構成されている。第1反射面261jは、第1レンズ261の後半部261aの後側から前側に向かって後半部261aの直径が漸次大きくなると共に、後半部261aの外周側に凸状に湾曲している。第1反射面261jは、第2入射面261nに入射した光を反射して出射面261iに導く反射面である。
【0050】
第2反射面261kは、第1レンズ261の前半部261bの外周面によって構成されている。第2反射面261kは、第1入射面261mを透過して出射面261iの方向から反れた光と、第1反射面261jでの反射後に出射面261iの方向から反れた光とを反射して出射面261iに導くことが可能な反射面である。第2反射面261kは、前下がりの上面261fと、前上がりの下面261gとを有する。下面261gは、上面261fよりも第1レンズ261の光軸G1に接近している。これにより、前半部261bの中心軸G12は、第1レンズ261の光軸G1よりも上側にずれている。上述のように、下面261gが上面261fよりも第1レンズ261の光軸G1に接近している。これにより、第1レンズ261の出射光は、第2レンズ271を透過したとき、第2レンズ271の出射面271fの下角部R1に入射せずに下角部R1の上側を通過して第2レンズ271から出射され易くなる。
【0051】
出射面261iは、第1レンズ261の前面261eによって構成されている。出射面261iは、第1レンズ261を透過した光を第1レンズ261の外部に出射する面である。出射面261iは、例えば、平面である。
【0052】
なお、出射面261iは、前方に突出した凸曲面であってもよい。この場合は、出射面261iからの出射光は、第1レンズ261の光軸G1に略平行な方向に屈折して出射される。この結果、出射面261iからの出射光が、第2レンズ271を透過するとき、第2レンズ271の下角部R1から出射されることを抑制できる。
【0053】
第2レンズ271の後半部271aは、後方に突出した凸レンズ状において下面271cを有する形状である。第2レンズ271の前半部271bは、前方に突出した凸レンズ状において下面271dを有する形状である。第2レンズ271は、入射面271eと、出射面271fとを有する。
【0054】
入射面271eは、第1レンズ261の出射光を入射する面であり、凸曲面状である。入射面271eは、第1レンズ261の出射面261iと間隔を空けて対向している。出射面271fは、第2レンズ271を透過した光を第2レンズ271の外部に出射する面である。入射面271eの頂点P1及び出射面271fの頂点P2は、例えば、上下方向において互いに同じ高さであり、第2レンズ271の上下方向の中心よりも下側に配置されている。第2レンズ271の光軸G2は、各頂点P1,P2を通る軸である。第2レンズ271の光軸G2は、第1レンズ261の光軸G1よりも下側に配置されている。第2レンズ271は、出射面271fと下面271dとの境界に角部(出射面271fの下角部)R1を有する。
【0055】
遮光板25は、開口部25aが第2レンズ271の出射面271fに対向するように配置される。開口部25aの上端T1は、第2レンズ271の出射面271fの上端T2よりも下側に位置し、開口部25aの下端T3は、第2レンズ271の出射面271fの下端T4よりも上側に位置している。これにより、開口部25aは、効果的に第2レンズ271からの出射光を部分的に透過する。この結果、第2レンズ271の出射面271fからの出射光に含まれる非制御光を効率的に遮光できる。また、遮光板25が第2レンズ271の出射面271fの前側に配置されることで、発光素子21aから十分に離れて配置され、この結果、遮光板25が発光素子21aからの光によって加熱されることを抑制できる。
【0056】
遮光板25は、第2レンズ271の出射面271fと間隔を空けて配置される。例えば、第2レンズ271の出射面271fの頂点P2と遮光板25の後面との間隔D1は、式1の関係(間隔D1が1mm以上であるという関係)を満たすことが望ましい。
D1≧1mm ・・・ 式1
【0057】
遮光板25は、光の遮光によって発熱する場合がある。式1の関係を満たすように、遮光板25と第2レンズ271との間隔D1を空けることで、遮光板25で発生した熱が第2レンズ271に伝搬することを抑制できる。
【0058】
(発光素子からの出射光の伝搬の一例)
次に
図6を参照して、発光素子21aから出射された光が伝搬する様子の一例を説明する。
【0059】
発光素子21aからの出射光は、第1入射面261m及び第2入射面261nに入射する。
【0060】
第1入射面261mに入射した光C2は、第1レンズ261の出射面261i、第2レンズ271の入射面271e及び出射面271f、並びにカバー3(
図4)を透過して照明光C10として出射される。第1入射面261mに入射した光C2は、照明光C10として主に光軸CG1(
図1参照)の方向に出射される。
【0061】
また、第1レンズ261の前半部261bの下面261gが上面261fよりも第1レンズ261の光軸G1の側に近いため、第1レンズ261からの出射光は、第2レンズ271を透過したとき、第2レンズ271の下角部R1から出射され難い。これにより、上述のように、照明光C10が照明装置1の光軸CG1の上方側に出射されることを抑制できる。
【0062】
第2入射面261nに入射した光C3の一部の光C31は、第1レンズ261の第1反射面261jで反射される。そして、その光C31は、第1レンズ261の出射面261i、第2レンズ271の入射面271e及び出射面271f、並びにカバー3(
図4参照)を透過して照明光C10として出射される。このとき、第2入射面261nの上面W1に入射した光C31は、第2レンズ271の光軸G2の下方側(したがって照明装置1の光軸CG1の下方側)に出射され易い。また、第2入射面261nの下面W2に入射した光C31は、第2レンズ271の光軸G2の上方側(すなわち照明装置1の光軸CG1の上方側)に出射され易い。本実施形態では、上面W1の軸方向の長さL1(
図5参照)が下面W2の軸方向の長さL2(
図5参照)よりも長いため、下面W2よりも上面W1の方に、より多くの光が入射する。これにより、照明光C10のうち、照明装置1の光軸CG1の上方側に出射される光の光度は、光軸CG1の下方側に出射される光の光度よりも小さくなる。これにより、照明光C10が照明装置1の光軸CG1の上方側に出射されることを抑制できる。
【0063】
第1入射面261mの下角部(底面261mと下面W2との境界の凹角部)R2に入射した光C4は、下角部R2が製造誤差などで十分に角張っていない場合は、下角部R2の透過時に上方に屈折する場合がある。この場合は、その屈折した光C4は、第1反射面261jの上面で反射して第1レンズ261の出射面261iから出射される。そして、その光C4は、第2レンズ271を透過したとき、出射面271fの下角部R1から出射して上方に屈折し、第2レンズ271の光軸G2の上方側(したがって照明装置1の光軸CG1の上方側)に出射される。本実施形態では、このように、第2レンズ271を通過するとき、出射面271fの下角部R1から出射して上方に屈折して光軸CG1の上方側に出射された光(すなわちレンズ261,271で制御できずに光軸CG1の上方側に出射される非制御光)は、遮光板25によって遮光される。これによっても、照明光C10が光軸CG1の上方側に出射されることを抑制できる。
【0064】
このように、照明装置1では、発光素子21aからの出射光は、第1レンズ261、第2レンズ271及び遮光板25によって、光軸CG1の上方側に出射される光の光度が光軸CG1の下方側に出射される光の光度よりも小さくなるように配光される。その際、遮光板25は、レンズ261,271で制御できずに光軸CG1の上方側に出射される非制御光を選択的に遮光可能である。
【0065】
(発光素子の配置)
次に
図5及び
図6を参照して、発光素子21aの配置について詳しく説明する。
【0066】
照明装置1の照明光C10は、上述のように、レンズ(第1レンズ261及び第2レンズ271)及び遮光板25によって、光軸CG1の上方側に出射される光の光度が光軸CG1の下方側に出射される光の光度よりも小さくなるように配光されている。しかし、光軸CG1の上方側に出射される光の光度が低すぎると、照明装置1が競技場などの投光照明として用いられた場合、夜間にボールが上空に飛んだとき、ボールが視認し難くなる。このため、光軸CG1の上方側に出射される光の光度は、ある程度の光度に確保される必要がある。
【0067】
本実施形態では、発光素子21aは、発光素子21aと対向する第1レンズ261の入射面261hの開口面との間隔D2を一定距離空けて配置されている(
図5参照)。これにより、発光素子21aからの出射光の一部の光C5は、第1レンズ261に入射されずにカバー3内を伝搬して、カバー3の上壁31uを透過して、照明光C10として外部に出射される(
図4及び
図6参照)。これにより、照明装置1の照明光C10は、光軸CG1の上方側に出射される光の光度が、低くなり過ぎずに、ある程度の光度に確保されるように配光される。
【0068】
なお、光C5は、直接、カバー3の上壁31uから外部に出射されてもよいし、カバー3内で反射を繰り返してカバー3の上壁31uから外部に出射されてもよい。また、光C5は、照明光C10において光軸G1の上方側に出射される光を増加させることに寄与すればよいので、光C5が光軸CG1の上方側に出射される限り、カバー3の上壁31uでなく、カバー3の前面102aから出射されてもよい。
【0069】
本実施形態では、発光素子21aと第1レンズ261の入射面261hとの間隔D2は、式2の関係(1mm以上かつ5mm以下であるという関係)を満たすことが望ましい。
1mm≦D2≦5mm ・・・式2
【0070】
式1の関係により、効果的に、発光素子21aからの出射光の一部の光C5を、上記の間隔D2によって、第1レンズ261及び第2レンズ271を透過せずに照明装置1の光軸CG1の上方側に出射させることができる。なお、間隔D2が1mmよりも小さいと、光C5が、十分に、照明光C10における光軸CG1の上方側に出射される光に寄与せず、間隔D2が1mmよりも大きいと、光C5が、照明光C10における光軸CG1の上方側に出射される光に寄与し過ぎる。
【0071】
このように、照明装置1の照明光C10は、第1の光(例えばC2,C3)と、第2の光(例えばC5)とを含む。第1の光は、発光素子21aから第1レンズ261、第2レンズ271及び遮光板25を透過して出射される光である、第2の光は、上記の間隔D2によって、発光素子21aから第1レンズ261、第2レンズ271を透過しないで出射される光である。
【0072】
なお、遮光板25ではなくレンズ26,27を用いることで、レンズ26,27から漏れる漏れ光(非制御光)も、照明光C10のうちの光軸CGの上方側に出射される光の輝度を増加させることに寄与している。
【0073】
(照明装置の配光特性)
次に
図7を参照して、照明装置1の照明光C10の配光特性について説明する。
【0074】
図7において、縦軸は、照明光C10の光度を示し、横軸は、照明装置1の照明光C10の上下方向の配光角度を示す。縦軸は、対数目盛を採用している。横軸の単位は角度であり、横軸は、0度が照明装置1の光軸CG1方向であり、横軸の+側が光軸CG1の上方側に対応し、横軸の-側が光軸CG1の下方側に対応する。
【0075】
照明光C10において、光軸CG1の下方15度方向に出射される光の光度を光度M1とし、光軸CG1の上方15度方向に出射される光の光度を光度M2とし、光軸CG1の上方60度方向に出射される光の光度を光度M3とする。光度M1に対する光度M2の比を第1の光度比Q1(=T2/T1)とし、光度M2に対する光度M3の比を第2の光度比Q2(=T3/T2)とする。
【0076】
照明装置1の照明光C10は、上述のように、配光部材24(第1レンズ261、第2レンズ271及び遮光板25)によって、光軸CG1の上方側に出射される光の光度が光軸CG1の下方側に出射される光の光度よりも小さくなるように配光されている。具体的には、照明光C10が式3の関係を満たすように(すなわち、第1の光度比Q1が0.1以下、望ましくは0.05%以下になるように)、配光部材24は構成されることが望ましい。
Q1≦0.1(望ましくはQ1≦0.05%) ・・・ 式3
【0077】
なお、Q1>0.1となると、照明光C10において、光軸CG1の上方側に出射される光の光度が光軸CG1の下方側に出射される光の光度に対して大きくなり過ぎる場合がある。
【0078】
更に、照明装置1の照明光C10は、上述のように、発光素子21aと第1レンズ261との間の間隔D2によって、発光素子21aからの出射光の一部の光C5が、第1レンズ261及び第2レンズ271に入射せずに、光軸CG1の上方側に出射されるように配光されている。具体的には、照明光C10が式3の関係を満たすように、上記の間隔D2は設定されることが望ましい。さらに、照明光C10が式4の関係(すなわち、第2の光度比Q2が0.55以上かつ0.9以下になる関係)を満たすように、上記の間隔D2は設定されることが望ましい。
0.55≦Q2≦0.9 ・・・ 式4
【0079】
なお、Q2>0.9となると、照明光C10における光軸CG1の上方側に出射される光の光度が所要の光度(例えば夜間に上空に飛んだボールを視認する必要な光度
)よりも大きくなり過ぎる。また、Q2<0.55となると、照明光C10における光軸CG1の上方側に出射される光の光度が所要の光度よりも小さくなり過ぎる。
【0080】
(主要な効果)
以上のように、本実施形態に係る照明装置1によれば、遮光板25は、照明光C10のうち、光軸CG1の上方側15度に出射される光の光度が、光軸CG1の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、発光素子21aからレンズ261,271を透過して出射される光を部分的に遮光する。このため、遮光板25によって、レンズ261,271で制御できない非制御光が照明装置1の光軸CG1の上方側に出射されることを抑制できる。
【0081】
また、発光素子21aを第1レンズ261と間隔D2を空けて配置させることで、照明光C10は、第1の光C2,C3と第2の光C5とを含む。第1の光C2,C3は、発光素子21aからレンズ261,271を透過して出射された光である。第2の光C5は、発光素子21aからレンズ261,271を透過せずに光軸CG1の上方側に出射された光である。このため、発光素子21aを第1レンズ261と間隔D2を空けて配置させるという簡単な構成で、照明光C10における光軸CG1の上方側に出射される光の光度を増加させることができる。これにより、遮光板25によって照明光C10における光軸CG1の上方側に出射される光の光度が抑制され過ぎる場合、発光素子21aと第1レンズ261との間隔D2を適宜間隔に設定することで、照明光C10における光軸CG1の上方側に出射される光の光度を必要な光度まで増加させることができる。
【0082】
(変形例)
以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。以下に説明する変形例では、上記の実施形態と異なる点を中心に説明する。また、以下の変形例では、上記の実施形態と同じ部分については、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。
【0083】
(変形例1)
上記の実施形態では、遮光板25(遮光部材)は、第2レンズブロック27の前側のみに配置される。ただし、
図8に示すように、遮光板25(第2遮光部材)に加えて、第1レンズブロック26と第2レンズブロック27との間に遮光板35(第1遮光部材)が更に配置されてもよい。この場合は、照明装置1は、2つの遮光板25,35を備える。
【0084】
遮光板35は、第1レンズブロック26の複数の第1レンズ261に1対1に対応する複数の開口部35aを有する。遮光板35は、開口部35aが第1レンズ261の出射面261iに対向するように配置される。開口部35aの上端T5は、第1レンズ261の出射面261iの上端T6よりも下側に位置し、開口部35aの下端T7は、第1レンズ261の出射面261iの下端T8よりも上側に位置している。これにより、開口部35aは、第1レンズ261からの出射光を部分的に透過する。この結果、第1レンズ261の出射面261iからの出射光に含まれる非制御光を効率的に遮光できる。なお、この変形例では、第1レンズ261の射出光に含まれる非制御光のうち、少なくとも一部は遮光板35によって遮光され、残りの非制御光は遮光板25によって遮光されてもよい。
【0085】
遮光板35は、第1レンズ261と間隔を空けて配置されている。これにより、発光素子21aからの出射光によって遮光板35で発生した熱が第1レンズ261に伝達することを抑制できる。また、遮光板35は、第2レンズ271よりも第1レンズ261の側に配置されている。換言すれば、遮光板35は、第1レンズ261の出射面261iの頂点P3と第2レンズ271の入射面271eの頂点P1との間隔の中間位置よりも第1レンズ261の側に配置されている。これにより、発光素子21aからの出射光によって遮光板35で発生した熱が第2レンズ271に伝達することを抑制できる。
【0086】
具体的には、遮光板35と第1レンズ261との互いの対向面(遮光板35の後面35dと第1レンズ261の出射面261i)の間隔を間隔D3とすると、間隔D3は式5の関係(すなわち間隔D3が1mm以上かつ5mm以下であるという関係)を満たすことが望ましい。
1mm≦D3≦5mm ・・・ 式5
【0087】
また、上下方向において、遮光板35の開口部35aは、遮光板25の開口部25aよりも大きい。これにより、遮光板35の遮光面積をより小さくできる。この結果、発光素子21aからの出射光による遮光板35の発熱を抑制できる。なお、遮光板35の開口部35aは、遮光板25の開口部25aと同じ大きさ又は開口部25aよりも小さくてもよい。
【0088】
この変形例によれば、照明装置1は、2つの遮光板25,35を備えるため、各遮光板25,35の設計の自由度を向上できる。
【0089】
なお、本変形例では、2つの遮光板25,35を備えるが、2つの遮光板25,35のうちの少なくとも一方の遮光板を備えていればよい。
【0090】
(変形例2)
変形例1では、遮光板25(第2遮光板)は、複数の第2レンズ271に1対1に対応する複数の開口部25a(第2開口部)を有する。ただし、
図9に示すように、遮光板25は、開口部として、複数の第2レンズ271の配列の各行に対応する複数のスリット25b(第2開口部)を有してもよい。各スリット25bは、遮光板25の左右方向(照明装置1の横方向)に延びている。各スリット25bは、遮光板25において、対応する行に含まれる第2レンズ271(すなわち左右方向(照明装置1の横方向)に並んだ第2レンズ271)に対向して配置されている。複数のスリット25bは、遮光板25において、上下方向(照明装置1の縦方向)に互いに間隔を空けて配置されている。なお、照明装置1の縦方向とは、照明装置1の光軸CG1が水平方向を向くときの上下方向である。
【0091】
同様に、遮光板35(第1遮光板)も、遮光板25と同様に、
図9に示すように、開口部として、複数の第1レンズ261の配列の各行に対応する複数のスリット35a(第1開口部)を有してもよい。すなわち、各スリット35bは、遮光板35の左右方向に延びている。各スリット35bは、遮光板35において、対応する行に含まれる第1レンズ261(すなわち左右方向に並んだ第1レンズ261)に対向して配置されている。複数のスリット35bは、遮光板35において、上下方向に互いに間隔を空けて配置されている。
【0092】
この構成によれば、遮光板25の開口部は、左右方向に延びたスリット25bによって構成される。また、遮光板35の開口部は、左右方向に延びたスリット35bによって構成される。このため、各遮光板25,35の遮光面積をより一層小さくできる。この結果、発光素子21aからの出射光による各遮光板25,35の発熱をより一層抑制できる。
【0093】
(変形例3)
変形例2では、遮光板25のスリット25b及び遮光板35のスリット35bはともに、遮光板25,35の左右方向(照明装置1の横方向)に延びる。ただし、
図10に示すように、遮光板25のスリット25b及び遮光板35のスリット35bのうち、一方のスリットは遮光板の左右方向(照明装置1の横方向)に延び、他方のスリットは遮光板の上下方向(照明装置1の縦方向)に延びてもよい。
図10の例では、遮光板25のスリット25bは、変形例2の場合と同様に、遮光板25の左右方向に延びている。他方、遮光板35のスリット35bは、遮光板35の上下方向に延びている。なお、遮光板35は、複数の第1レンズ261の配列の各列に対応する複数のスリット35bを有する。各スリット35bは、遮光板35において、対応する列に含まれる第1レンズ261(すなわち上下方向に並んだ第1レンズ261)に対向して配置されている。この変形例によっても変形例2と同様の効果を奏する。
【0094】
(まとめ)
第1の態様に係る照明装置(1)は、照明光(C10)を出射する照明装置である。照明装置(1)は、発光素子(21a)と、レンズ(261,271)と、遮光部材(25,35)とを備える。レンズ(261)は、発光素子(21a)に対向して配置されている。遮光部材(25,35)は、照明光(C10)のうち、照明装置(1)の光軸(CG1)の上方側15度に出射される光の光度が、光軸(CG1)の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、発光素子(21a)からレンズ(261)を透過して出射される光を部分的に遮光する。
【0095】
この構成によれば、遮光部材(25,35)は、照明光(C10)のうち、照明装置(1)の光軸(CG1)の上方側15度に出射される光の光度が、照明装置(1)の光軸(CG1)の下方側15度に出射される光の光度よりも小さくなるように、発光素子(21a)からレンズ(261)を透過して出射される光を部分的に遮光する。このため、遮光部材(25,35)によって、レンズ(261)で制御できない非制御光が照明装置(1)の光軸(CG1)の上方側に出射されることを抑制できる。
【0096】
第2の態様に係る照明装置(1)は、第1の態様において、照明光(C10)のうち、光軸(CG1)の下方側15°方向に出射される光の光度に対する、光軸(CG1)の上方側15°方向に出射される光の光度の比を光度比(Q1)とする。光度比(Q1)は、0.1以下である。
【0097】
この構成によれば、レンズ(261)で制御できない非制御光が照明装置(1)の光軸(CG1)の上方側に出射されることを効果的に抑制できる。
【0098】
第3の態様に係る照明装置(1)では、第1又は第2の態様において、レンズ(261)を第1レンズ(261)とし、照明装置(1)は、第2レンズ(271)を更に備える。第2レンズ(271)は、第1レンズ(261)の出射面(261i)に対向して配置されている。遮光部材(25,35)は、第1遮光部材(35)と第2遮光部材(25)との少なくとも一方を有する。第1遮光部材(35)は、第1レンズ(261)と第2レンズ(271)との間に配置され、第1レンズ(261)からの出射光を部分的に透過する第1開口部(35a;35b)を有する。第2遮光部材(25)は、第2レンズ(271)の出射面側に配置され、第2レンズ(271)からの出射光を部分的に透過する第2開口部(25a;25b)を有する。
【0099】
この構成によれば、遮光部材(25,35)によって、レンズ(261,271)で制御できない非制御光が照明装置(1)の光軸(CG1)の上方側に出射されることを抑制できる。特に、2つの遮光部材(第1遮光部材(35)及び第2遮光部材(25))を備える場合は、2つの遮光部材(25,35)の組み合わせで非制御光を遮光できるため、2つの遮光部材(25,35)の各々の設計の自由度を向上できる。また、第2遮光部材(25)を備える場合は、第2遮光部材(25)は、第1遮光部材(35)よりも発光素子(21a)から離れているため、発光素子(21a)からの出射光による第2遮光部材(25)の発熱を抑制し易い。また、第1遮光部材(35)は、第2遮光部材(25)よりも発光素子(21a)の近くに配置されるため、発光素子(21a)からの光を遮光し易い。
【0100】
第4の態様に係る照明装置(1)では、第3の態様において、遮光部材(25,35)は、第1遮光部材(35)を有する。第1遮光部材(35)は、第2レンズ(271)よりも第1レンズ(261)の側に配置される。
【0101】
この構成によれば、発光素子(21a)からの出射光によって第1遮光部材(35)で発生した熱が第2レンズ(271)に伝達することを抑制できる。
【0102】
第5の態様に係る照明装置(1)では、第4の態様において、第1遮光部材(35)は、第1レンズ(261)と間隔を空けて配置される。
【0103】
この構成によれば、発光素子(21a)からの出射光によって第1遮光部材(35)で発生した熱が第1レンズ(261)に伝達することを抑制できる。
【0104】
第6の態様に係る照明装置(1)は、第5の態様において、第1遮光部材(35)と第1レンズ(261)との互いの対向面の間隔(D3)は、1mm以上かつ5mm以下である。
【0105】
この構成によれば、発光素子(21a)からの出射光によって第1遮光部材(35)で発生した熱が、第1レンズ(261)及び第2レンズ(271)に伝達することを効果的に抑制できる。
【0106】
第7の態様に係る照明装置(1)では、第3~第6の態様の何れか1つの態様において、遮光部材(25,35)は、第1遮光部材(35)を有する。上下方向において、第1開口部(35a;35b)は、第1レンズ(261)の出射面(261i)よりも小さい。
【0107】
この構成によれば、第1遮光部材(35)によって、第1レンズ(261)の出射光に含まれて光軸(CG1)の上方側に出射される非制御光(第1レンズ(261)で制御できない光)を効果的に遮光できる。
【0108】
第8の態様に係る照明装置(1)では、第3~第7の態様の何れか1つの態様において、遮光部材(25,35)は、第2遮光部材(25)を有する。上下方向において、第2開口部(25a;25b)は、第2レンズ(271)の出射面よりも小さい。
【0109】
この構成によれば、第2遮光部材(25)によって、第2レンズ(271)の出射光に含まれて光軸(CG1)の上方側に出射される非制御光(第1レンズ(261)又は第2レンズ(271)で制御できない光)を効果的に遮光できる。
【0110】
第9の態様に係る照明装置(1)では、第3~第8の態様の何れか1つの態様において、遮光部材(25,35)は、第1遮光部材(35)及び第2遮光部材(25)を有する。上下方向において、第1開口部(35a;35b)は、第2開口部(25a;25b)よりも大きい。
【0111】
この構成によれば、第1遮光部材(35)の遮光面積をより小さくできる。この結果、発光素子(21a)からの出射光による第1遮光部材(35)の発熱を抑制できる。
【0112】
第10の態様に係る照明装置(1)では、第3~第9の態様の何れか1つの態様において、発光素子(21a)、第1レンズ(261)及及び第2レンズ(271)をそれぞれ、照明装置(1)の横方向(左右方向)に並んで複数備えている。遮光部材(25,35)は、第1遮光部材(35)を有する。第1開口部(35a;35b)は、上記横方向に延びて、上記横方向に並んだ複数の第1レンズ(261)に対向するスリットである。
【0113】
この構成によれば、第1開口部(35a;35b)は、横方向に延びて、横方向に並んだ第1レンズ(261)に対向するスリットであるため、第1遮光部材(35)の遮光面積をより一層小さくできる。この結果、発光素子(21a)からの出射光による第1遮光部材(35)の発熱をより一層抑制できる。第1開口部(35a;35b)は、横方向に延びたスリットであるため、第1レンズ(261)からの出射光に含まれて光軸(CG1)の上方側に出射される非制御光を効果的に遮光できる。
【0114】
第11の態様に係る照明装置(1)では、第3~第10の態様の何れか1つの態様において、発光素子(21a)、第1レンズ(261)及び第2レンズ(271)をそれぞれ、照明装置(1)の横方向(左右方向)に並んで複数備えている。遮光部材(25,35)は、第2遮光部材(25)を有する。第2開口部(25a;25b)は、上記横方向に延びて、上記横方向に並んだ第2レンズ(271)に対向するスリットである。
【0115】
この構成によれば、第2開口部(25a;25b)が、横方向に延びて、横方向に並んだ第2レンズ(271)に対向するスリットであるため、第2遮光部材(25)の遮光面積をより一層小さくできる。この結果、発光素子(21a)からの出射光による第2遮光部材(25)の発熱をより一層抑制できる。第2開口部(25a;25b)は、横方向に延びたスリットであるため、第2レンズ(271)からの出射光に含まれて光軸(CG1)の上方側に出射される非制御光を効果的に遮光できる。
【0116】
第12の態様に係る照明装置(1)では、第3~第9の態様の何れか1つの態様において、発光素子(21a)、第1レンズ(261)及び第2レンズ(271)はそれぞれ、横方向(左右方向)及び縦方向(上下方向)に並んで複数備えられている。遮光部材(25,35)は、第1遮光部材(35)及び第2遮光部材(25)を有する。第1開口部(35a;35b)は、横方向及び縦方向のうちの一方の方向に延びて、一方の方向に並んだ第1レンズ(261)に対向するスリットである。第2開口部(25a;25b)は、横方向及び縦方向のうちの他方の方向に延びて、他方の方向に並んだ第2レンズ(271)に対向するスリットである。
【0117】
この構成によれば、第1開口部(35a;35b)及び第2開口部(25a;25b)がそれぞれ、照明装置(1)の横方向又は縦方向に並んだレンズに対向するスリットである。このため、第1遮光部材(35)及び第2遮光部材(25)の各々の遮光面積をより一層小さくできる。この結果、発光素子(21a)からの出射光による第1遮光部材(35)及び第2遮光部材(25)の各々の発熱をより一層抑制できる。第1開口部(35a;35b)及び第2開口部(25a;25b)のうち横方向に延びたスリットは、発光素子(21a)からの出射光に含まれて光軸(CG1)の上方側に出射される非制御光を効果的に遮光できる。
【0118】
第13の態様に係る照明装置(1)では、第3~第12の態様の何れか1つの態様において、遮光部材(25,35)は、第1遮光部材(35)を有する。第1遮光部材(35)における発光素子(21a)の側の主面の反射率は、60%以上である。
【0119】
この効果によれば、発光素子(21a)からの出射光による第1遮光部材(35)の発熱を効果的に抑制できる。
【符号の説明】
【0120】
1 照明装置
21a 発光素子
25 遮光板(第2遮光部材、遮光部材)
25a 開口部(第2開口部)
25b スリット(第2開口部)
35 遮光板(第1遮光部材)
35a 開口部(第1開口部)
35b スリット(第1開口部)
261 第1レンズ
261i 出射面
271 第2レンズ
C10 照明光
CG1 光軸
D3 間隔(第1間隔)