(57)【要約】【課題】両側のうち一方を明るくできる発光装置及び照明装置を提供する。【解決手段】発光装置５は、発光素子１１と、発光素子１１の照射側に配置された半径Ｒの部分円柱部材２１、２２の集光部１４と、集光部１４の中心線に沿って伸び、集光部１４の左側に設けられ、左側に進行する光Ｌを右側へと反射する反射突部１５とを備えている。反射突部１５の左側の外周は、半径２．５Ｒ〜５．０Ｒの部分円柱部材２１、２２の外面である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子の光軸の照射側に配置された半径Ｒの部分円柱状の集光部と、
前記集光部の中心線に沿って伸び、前記集光部の第１方向側に設けられ、前記第１方向へと進行する光を第２方向へと反射する反射突部とを備え、
前記反射突部の一方側の外周は、半径２．５Ｒ〜５．０Ｒの円弧面であることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記反射突部の他方側の外面に設けられた反射部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記反射突部の前記第２方向側の面には散乱面が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項４】
前記集光部は、第１部分円柱部と、前記第１部分円柱部の中心と中心が異なる第２部分円柱部とを有することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の発光装置を備えることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲面状のレンズを有する発光装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子から発光した光を集光させる等の目的でレンズを備える発光装置及び照明装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ＬＥＤと、ＬＥＤの出射側に配置されたコリメータレンズとを備える照明装置が開示されている。コリメータレンズは、中央部に楕円柱状のレンズ、及び、レンズの両側に配置された突部を有する。突部は、楕円柱の中心線に沿って伸びる。
【０００４】
ＬＥＤによって発光された光のうち略正面に進行する光は、楕円柱状のレンズによって集光されつつ、正面へと進行する。一方、光のうち斜め前方へと進行する光は、両側の突部の表面に反射される。この反射された光は、略前方へと進行する。これにより、特許文献１の照明装置は、発光された光の多くを前方へと照射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０５９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、正面にのみ光を照射させるので、両側とも暗くなるといった課題がある。これらの発光装置は液晶表示装置のバックライトとしては好適であるが、照明用途としては発光分布が狭く少ない範囲しか照らせないため好ましくない。また、特に道路照明(街路灯・防犯灯)の分野においては照らすべき領域(道路等)と照らすべきでない領域(照明装置の背面側に位置する私有地、農耕地、河川等)が存在し、照らすべき領域を照らし、照らすべきではない領域を照らさない照明装置が望まれている。また、同時に発光効率を犠牲にすることなく前記の目的を達成する照明装置が環境意識の高まりの中で望まれている。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、両側のうち一方を明るくし、且つ発光効率の優れた発光装置及び照明装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、発光素子と、前記発光素子の光軸の照射側に配置された半径Ｒの部分円柱状の集光部と、前記集光部の中心線に沿って伸び、前記集光部の第１方向側に設けられ、前記第１方向へと進行する光を第２方向へと反射する反射突部とを備え、前記反射突部の一方側の外周は、半径２．５Ｒ〜５．０Ｒの円弧面であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記反射突部の他方側の外面に設けられた反射部材を更に備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、前記反射突部の前記第２方向側の面には散乱面が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、前記集光部は、第１部分円柱部と、前記第１部分円柱部の中心と中心が異なる第２部分円柱部とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の発光装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、反射突部によって一方側へ進行する光を他方側へと反射するとともに、他方側へと進行する光はそのまま進行する。これにより、本発明は、両側のうち他方側を明るくすることができ、照らすべき領域を照らし、照らすべきでない領域を照らさない照明装置を実現する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態による街灯の概略図である。
【図２】発光装置の配列状態を説明する図である。
【図３】第１実施形態による発光装置の全体斜視図である。
【図４】発光装置の正面図である。
【図５】第２実施形態による発光装置の正面図である。
【図６】第３実施形態による発光装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の発光装置及び照明装置を街灯に適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による街灯の概略図である。図２は、発光装置の配列状態を説明する図である。図３は、第１実施形態による発光装置の全体斜視図である。図４は、発光装置の正面図である。以下の説明において、図１に矢印で示す左右上下を左右上下方向とする。また、図１における紙面表側（車の進行方向）を前方とする。尚、左側は歩道側であり、右側は車道側である。下方向が請求項の光軸の照射側に相当し、左方向が請求項の第１方向に相当し、右方向が第２方向に相当する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、第１実施形態による街灯（照明装置）１は、柱部材２と、カバー部材３と、ランプモジュール４と、複数の発光装置５とを備えている。
【００１７】
柱部材２は、カバー部材３を支持するためのものである。柱部材２の下端部は、歩道９１に埋設されている。柱部材２の上端部は、車９３が走行する車道９２側へと延びるように形成されている。
【００１８】
カバー部材３は、ランプモジュール４を保持するためのものである。カバー部材３は、柱部材２の上端部に固定されている。
【００１９】
ランプモジュール４は、複数の発光装置５を保持するためのものである。ランプモジュール４は、略水平にカバー部材３に取り付けられている。ランプモジュール４は、発光装置５と電気的に接続される接続端子（図示略）を有する。
【００２０】
複数の発光装置５は、車道９２へと光を照射するものである。図２に示すように、複数の発光装置５は、左右方向に沿って、所定の間隔を開けて配列されている。図３及び図４に示すように、発光装置５は、複数の発光素子１１と、封止部材１２と、複数対の外部端子１３と、集光部１４と、反射突部１５とを備える。
【００２１】
複数の発光素子１１は、青色光を発光するＬＥＤ等からなる。青色光を発光するＬＥＤの発光を蛍光体により変換することでランプモジュール４は、所望の白色光を発する。また、複数の発光素子１１は、前後方向に沿って、所定の間隔を開けて配置されている。
【００２２】
封止部材１２は、発光素子１１を保護するとともに、発光素子１１を固定するためのものである。封止部材１２は、光を透過可能な樹脂からなり、蛍光体を含有する。また、蛍光体を有さない封止部材１２の層を作成してもよい。封止部材１２は、発光素子パッケージに充填されている。封止部材１２は、発光素子１１を覆うように構成されている。
【００２３】
複数対の外部端子１３は、発光素子１１とランプモジュール４の接続端子とを接続するためのものである。即ち、外部端子１３によって、電力が発光素子１１に供給される。外部端子１３の一端は、封止部材１２の側部に埋設されている。外部端子１３の他端は、外部に露出している。外部端子１３は、封止部材１２の側面に所定間隔を開けて配置されている。
【００２４】
集光部１４は、発光素子１１からの光を下方へと集光するためのものである。集光部１４は、光を透過可能なアクリル樹脂等からなる。集光部１４は、封止部材１２の下面に設置されている。
【００２５】
集光部１４は、第１部分円柱部材２１と、第２部分円柱部材２２とを備えている。第１部分円柱部材２１と第２部分円柱部材２２は、一体的に形成されている。
【００２６】
第１部分円柱部材２１は、発光素子１１の略真下から右側にわたって形成されている。第１部分円柱部材２１の前面は、半径Ｒの円弧上に形成されている。第１部分円柱部材２１は、前後方向に延びるように形成されている。
【００２７】
第２部分円柱部材２２は、発光素子１１の第１部分円柱部材２１の左側に形成されている。第２部分円柱部材２２の前面は、半径Ｒの円弧上よりも短い径の仮想円弧上に形成されている。第２部分円柱部材２２は、前後方向に延びるように形成されている。ここで、第２部分円柱部材２２の中心Ｃ２は、第１部分円柱部材２１の中心Ｃ１の右上に位置する。即ち、第２部分円柱部材２２の中心Ｃ２と第１部分円柱部材２１の中心Ｃ１は異なる位置に配置されている。
【００２８】
反射突部１５は、左方向へと進行する光を右方向へと反射するものである。反射突部１５は、光を透過可能なアクリル樹脂からなる。反射突部１５は、第２部分円柱部材２２の左側に形成されている。反射突部１５は、第２部分円柱部材２２と一体的に形成されている。反射突部１５は、部分円柱部材２１、２２の中心線にそって伸びるように形成されている。反射突部１５の前面の左側の外周には、半径３Ｒの円弧面２５が形成されている。尚、円弧面２５の半径は３Ｒに限定されるものではなく、２．５Ｒ〜５Ｒの間であればよい。反射突部１５の右側面には散乱部２６が形成されている。散乱部２６は、傾斜の異なる複数の傾斜面を有する。散乱部２６は、この傾斜面によって、反射突部１５の内部を導光する光を外部に取り出す。反射突部１５の下端は、集光部１４の下端よりも下側（光の照射側）となるように構成されている。
【００２９】
（集光部及び反射突部の製造工程）
次に、上述した集光部１４及び反射突部１５の製造工程を説明する。
【００３０】
まず、集光部１４の製造工程について説明する。円柱部材の一部を切断して、部分円柱部材を作成する。次に、部分円柱部材から不要部分を切断して、封止部材１２を固定する平面を作成する。この後、部分円柱部材の円周面を研磨して、第２部分円柱部材２２を形成する。尚、研磨されていない領域が、第１部分円柱部材２１となる。
【００３１】
次に、反射突部１５の製造工程について説明する。円筒部材の一部を切断して、部分円筒部材を作成する。次に、部分円筒部材を切削台に固定する。この後、部分円筒部材の内面を平面化した後、当該平面に散乱部２６を形成する。次に、部分円筒部材の不要部分を切断する。これにより、反射突部１５が完成する。
【００３２】
この後、反射突部１５を第２部分円柱部材２２の左側面に取り付けて完成する。
【００３３】
（街灯及び発光装置の動作説明）
次に、街灯１及び発光装置５の動作を説明する。
【００３４】
まず、外部から電力が両側の外部端子１３から発光素子１１へと供給される。図２に示すように、これにより発光素子１１は、光Ｌを照射する。光Ｌのうち、下方へ進行する光Ｌは、部分円柱部材２１、２２によって集光されつつ、下方へ照射される。右側（右下方向）に進行する光Ｌは、第１部分円柱部材２１を透過して、右下方向へと照射される。一方、左側（左下方向）に進行する光Ｌは、反射突部１５の円弧面２５によって右下方向へと反射される。この後、光Ｌは、散乱部２６によって散乱されて、外部へ照射される。これにより、図１に示すように、街灯１下方及び右下側に光Ｌが照射される。
【００３５】
（第１実施形態の効果）
次に、上述した第１実施形態の効果について説明する。
【００３６】
上述したように第１実施形態による発光装置５は、集光部１４の左側に反射突部１５が形成されている。これにより、発光装置５は、左下方向に進行する光Ｌを右下方向へと反射することができる。このため、発光装置５及び街灯１は、真下から右方向の領域、即ち、車道９２を明るく効率よく照らすことができる。
【００３７】
ここで、車道９２を明るく照らす方法として、発光装置５の車道側を高くすることが考えられる。しかし、この方法では、発光装置５が車９３のドライバーの目に直接照射されるので、ドライバーは眩しさを感じてしまう。一方、第１実施形態では、発光装置５を水平に配置している。これにより、発光装置５が、車９３のドライバーの目に直接入ることを抑制できる。即ち、第１実施形態は、ドライバーが眩しさを感じることを抑制しつつ、車道９２を明るく照らすことができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、反射突部１５の右側の側面に散乱部２６が形成されている。これにより、反射突部１５を導光する光Ｌが、散乱されるので、外部への光Ｌの取り出し効率を向上させることができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、集光部１４が第２部分円柱部材２２を有する。これにより、発光素子１１からの光Ｌをより下方へと照射できる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、上述した実施形態の発光装置を変更した第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態による発光装置の正面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００４１】
図５に示すように、第２実施形態による発光装置５Ｂは、反射膜３１を更に備えている。反射膜３１は、銀ペースト等の反射効率の高い材料からなる。反射膜３１は、集光部１４の円弧面２５の略全面にわたって形成されている。
【００４２】
第２実施形態による発光装置５Ａでは、反射突部１５の反射面として機能する円弧面２５に反射膜３１が、形成されている。これにより、発光装置５Ａは、反射膜３１によって、円弧面２５を透過する光をも反射することができるので、より所望の領域（車道９２）を効率よく明るくすることができる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態の発光装置を変更した第３実施形態について説明する。図６は、第３実施形態による発光装置の正面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００４４】
第３実施形態による発光装置５Ｂは、集光部１４Ｂの第２部分円柱部材２２の表面に形成された凹凸部２３を有する。これにより発光装置５Ｂは、真下方向から左下方向へと進行する光の取り出し効率を向上させることができる。
【００４５】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００４６】
上述した各実施形態の構成の形状、配置、数値、材質等は適宜変更可能である。
【００４７】
上述した各実施形態を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１            街灯
２            柱部材
３            カバー部材
４            ランプモジュール
５、５Ａ、５Ｂ      発光装置
１１          発光素子
１２          封止部材
１３          外部端子
１４、１４Ｂ  集光部
１５          反射突部
２１          第１部分円柱部材
２２          第２部分円柱部材
２３          凹凸部
２５          円弧面
２６          散乱部
３１          反射膜
９１          歩道
９２          車道
９３          車
Ｃ１          中心
Ｃ２          中心
Ｌ            光
Ｒ            半径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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