專利名稱：照明設(shè)備和使用該照明設(shè)備的照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在水平面照度和垂直面照度上都具有高照度的防盜燈、路燈、街燈等照明裝置和在該照明裝置中使用的照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
為了保障交通安全、防止犯罪等，多數(shù)的防盜燈等照明裝置設(shè)置在室外。防盜燈在防止犯罪方面的照明效果希望達(dá)到(1)能夠看清細(xì)遠(yuǎn)處的人的大概容貌，(2)能夠看清細(xì)遠(yuǎn)處的行人的舉動(dòng)和姿勢(shì)。為了滿足所述照明效果，作為照度基準(zhǔn)分別規(guī)定為(1)路面上的水平面照度的平均值在5. Olx以上、垂直面照度的最小值在1. Olx以上，(2)路面上的水平面照度的平均值在3. Olx以上、垂直面照度的最小值在0. 51x以上。此外，作為防盜燈等照明裝置希望不使光源的輸出變大，就能將滿足上述照度基準(zhǔn)的范圍擴(kuò)大至更遠(yuǎn)的距離。由此，能夠節(jié)能、且減少照明裝置的設(shè)置數(shù)量，并且可以有效地保障交通安全或防止犯罪。一般來(lái)說(shuō)，防盜燈等照明裝置大多以設(shè)置高度為4. 5m、設(shè)置間隔約為35m的方式安裝在電線桿或柱子上。在這種情況下，當(dāng)把照明裝置的垂直下方作為垂直角0度時(shí)，來(lái)自鄰近照明裝置的距道路的高度為1.5m位置上的垂直面照度，由來(lái)自照明裝置的垂直角 85°的大體水平方向的光度確定。由于照度與距離的平方成反比減少，所以如果不對(duì)照明裝置的配光特性進(jìn)行控制來(lái)使大體水平方向的光度變大，則很難得到滿足上述照度基準(zhǔn)的照度。專利文獻(xiàn)1 (日本專利公開公報(bào)特開2000-331504號(hào)(2000年11月30日公開)) 和專利文獻(xiàn)2(日本專利公開公報(bào)特開2004-63174號(hào)(2004年2月沈日公開))記載了用于控制照明裝置的配光特性的方法。在所述專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2記載的照明裝置中， 形成被稱為反射鏡的反射構(gòu)件，并在照明裝置的罩上形成棱鏡，通過對(duì)這些反射鏡、棱鏡進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合來(lái)控制配光特性，從而使水平方向的光度變大。然而，上述以往的照明裝置具有以下問題。近年來(lái)，從省電、延長(zhǎng)使用壽命的角度考慮，開發(fā)出了很多采用LED光源的照明裝置。在采用LED光源的照明裝置中，為了確保照明器具發(fā)出的光束，大多排列多個(gè)LED光源來(lái)使用，從而增大了光源面積。在這種情況下，為了相對(duì)于反射鏡、棱鏡的面積增加光源面積的比率，從各種方向使光向反射鏡、棱鏡照射。由于反射鏡、棱鏡的形狀設(shè)定成要將以特定的角度入射的光向特定的角度進(jìn)行反射和/或折射，所以如果光從各種方向入射，則難以設(shè)定反射鏡、棱鏡的形狀。因此，很難得到通過控制配光特性而使光學(xué)特性良好的照明裝置。此外，為了解決上述問題，在使反射鏡、棱鏡的面積變大、光源面積的比率變小的情況下，又產(chǎn)生使照明裝置大型化的問題。此外，在設(shè)置于道路上的照明裝置中，重要的是在與道路前進(jìn)方向和寬度方向平行的兩個(gè)平面上控制配光。但是，現(xiàn)有技術(shù)中記載的棱鏡的形狀為向一個(gè)方向延伸，因而例如存在如下問題即只能控制與道路前進(jìn)方向平行的平面等一個(gè)平面的配光特性。為了控制兩個(gè)方向的配光特性，必須還組合使用反射鏡，從而增加了部件數(shù)量。此外，雖然有利用照明裝置的箱體作為反射鏡的方法，但是這樣就不能自由地設(shè)計(jì)箱體。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種照明設(shè)備，其特征在于包括LED或LD等光源；以及透明的光學(xué)構(gòu)件，相對(duì)于從所述光源照射出的光，具有入射面和出射面，在所述入射面或所述出射面的至少一個(gè)上形成有透鏡，所述光源的光軸配置成與形成在所述入射面或所述出射面上的至少一方的透鏡的幾何中心軸偏移。按照上述發(fā)明，由于所述光源和所述透鏡的光軸彼此偏移，所以能夠以偏離光源的光軸方向的位置為中心來(lái)控制配光特性。即，能夠使光優(yōu)先朝向與光源的光軸方向傾斜的方向擴(kuò)散或聚攏。其結(jié)果，通過在光源配置成V形等的照明裝置中安裝本發(fā)明的照明設(shè)備，可以有效地使光擴(kuò)散。此外，在本發(fā)明的照明裝置中，以陣列形、呈面狀等排列多個(gè)所述照明設(shè)備，來(lái)形成所述照明裝置。按照上述發(fā)明，可以緊湊地實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)各種用途的照明裝置。按照本發(fā)明的照明設(shè)備和照明裝置，通過一個(gè)光學(xué)構(gòu)件，就可以控制兩個(gè)軸向的配光特性，使配光特性最佳化。因此，可以得到不使用反射鏡等、設(shè)計(jì)性良好的照明裝置，并且可以得到具有良好的水平面照度和垂直面照度的照明裝置。此外，按照本發(fā)明的照明設(shè)備，由于所述光源和所述透鏡的幾何中心軸彼此偏移， 所以可以使光優(yōu)先朝向與配置有光源的表面的法線方向傾斜的方向擴(kuò)散或聚攏。其結(jié)果， 通過在光源呈V形等傾斜配置的照明裝置中安裝該照明設(shè)備，可以有效地使光擴(kuò)散，所以能夠得到配光特性更加良好的照明裝置。此外，即使在具有多個(gè)所述光源而使光源面積變大的情況下，由于本發(fā)明的照明設(shè)備緊湊，所以不會(huì)導(dǎo)致安裝了本發(fā)明照明設(shè)備的照明裝置大型化，且可以得到配光特性良好的照明裝置。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的照明設(shè)備的圖。圖2是用于說(shuō)明采用了上述照明設(shè)備的照明裝置的一個(gè)例子的圖。圖3是表示將第一實(shí)施方式的照明設(shè)備應(yīng)用于圖2的照明裝置時(shí)的配光特性的模擬結(jié)果和比較例的配光特性的模擬結(jié)果的圖。圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施方式的照明設(shè)備的圖。圖5是表示將第二實(shí)施方式的照明設(shè)備應(yīng)用于圖2的照明裝置時(shí)的配光特性的模擬結(jié)果的圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10照明設(shè)備
12LED光源
13基板
14光學(xué)構(gòu)件
16入射面
18出射面
22柱狀凹透鏡
24柱狀凸透鏡
26橢圓體凹透鏡
28橢圓體凸透鏡
50照明裝置
Sl柱狀凹透鏡22的幾何中心軸
S2柱狀凸透鏡M的幾何中心軸
S3橢圓體凹透鏡沈的幾何中心軸
S4橢圓體凸透鏡28的幾何中心軸
JlLED光源12的光軸
具體實(shí)施例方式下面利用以下實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中，表示相同功能和作用的構(gòu)件采用相同的附圖標(biāo)記，并省略了說(shuō)明。(第一實(shí)施方式)圖1是說(shuō)明第一實(shí)施方式的照明設(shè)備10概要的圖，圖1的(a)是該照明裝置的立體圖，圖1的(b)是圖1的(a)的A-A剖視圖，圖1的(c)是圖1的(a)的B-B剖視圖。另外，在以下的實(shí)施方式中，雖然采用LED作為光源來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，但是本發(fā)明除了 LED以外，也能夠采用半導(dǎo)體激光等其他光源。如圖1的(a)、(b)、(c)所示，光學(xué)構(gòu)件14在與LED光源12相對(duì)的入射面16上形成有柱狀凹透鏡22，并且在出射面18上形成有柱狀凸透鏡M，該出射面18是與所述入射面16相反一側(cè)的表面。把與光的入射和出射相關(guān)的軸向作為Z軸，把所述柱狀凹透鏡22的母線方向設(shè)定為Y軸、子線方向設(shè)定為X軸。此外，柱狀凸透鏡M的母線方向?yàn)閄軸，子線方向?yàn)閅軸。柱狀凹透鏡22的母線方向的曲率為0，子線方向的曲率小于0，透鏡在X軸方向、 Y軸方向上使光產(chǎn)生折射的能力不同。同樣，柱狀凸透鏡M的母線方向的曲率為0，子線方向的曲率大于0，透鏡在X軸方向、Y軸方向使光產(chǎn)生折射的能力不同。此外，柱狀凹透鏡22的母線方向和柱狀凸透鏡M的母線方向彼此垂直。在本實(shí)施方式中，LED光源12在作為印刷電路板等的基板13上形成矩陣狀，以所述柱狀凹透鏡22和所述柱狀凸透鏡M的交點(diǎn)分別與LED光源12 —一對(duì)應(yīng)的方式，排列多個(gè)柱狀凹透鏡22和多個(gè)柱狀凸透鏡對(duì)，從而形成本實(shí)施方式的照明設(shè)備10。此外，在與LED光源12相對(duì)的表面上形成有柱狀凹透鏡22的情況下，在LED光源12和光學(xué)構(gòu)件14之間形成有空間。因此，柱狀凹透鏡22不僅用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明控制配光特性的首要目的，還具有防止因LED光源12發(fā)熱導(dǎo)致光學(xué)構(gòu)件14劣化的效果。另外，雖然通過使作為光學(xué)構(gòu)件14下表面的入射面16和LED光源12之間保持一定的距離，也可以防止光學(xué)構(gòu)件14劣化，但是在如本實(shí)施方式那樣呈陣列形使用LED光源12的情況下，由于從LED光源12照射出的光容易照射到相鄰的透鏡中，所以難以控制配光特性。由于在作為光學(xué)構(gòu)件14下表面的入射面16和LED光源12之間的距離有限度，所以通過設(shè)置柱狀凹透鏡22使所述空間變大，從而可以防止因LED光源12發(fā)熱導(dǎo)致光學(xué)構(gòu)件14劣化。如圖1的(b)所示，柱狀凹透鏡22設(shè)定成能使光擴(kuò)散的形狀，從LED光源12照射出的光通過柱狀凹透鏡22在XL平面內(nèi)擴(kuò)散。另外，在第一實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，柱狀凹透鏡22的子線方向的剖面形狀為橢圓形，該橢圓形的長(zhǎng)半軸為6. 5mm、兩個(gè)焦點(diǎn)之間的距離為8. 0mm。此外，柱狀凹透鏡22的幾何中心軸Sl和LED光源12的光軸Jl在作為柱狀凸透鏡對(duì)的母線方向的X軸方向上彼此偏移，該LED光源12的光軸Jl與作為強(qiáng)度分布中心軸的Z軸方向平行。由此，本實(shí)施方式的照明設(shè)備10把相對(duì)于LED光源12的光軸Jl方向偏移的方向作為中心軸，可以使光擴(kuò)散。換句話說(shuō)，通過使LED光源12的光軸Jl和柱狀凹透鏡22的幾何中心軸Sl沿柱狀凸透鏡M的母線方向彼此偏移，能夠以偏向-X方向或+X方向的方式使光擴(kuò)散。圖1的(c)是表示作為圖1的(a)所示的光學(xué)構(gòu)件14的B-B剖面的YL平面。柱狀凸透鏡M設(shè)定成能使光聚攏的形狀，從LED光源12照射出的光，通過柱狀凸透鏡M在⑵平面內(nèi)聚攏。另外，在第一實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，柱狀凸透鏡M的子線方向的剖面形狀為圓形，該圓形的半徑為6mm。此外，LED光源12的光軸Jl和柱狀凸透鏡M的幾何中心軸
S2 一致。另外，柱狀凸透鏡M也可以與上述柱狀凹透鏡22的情況相同，通過使柱狀凸透鏡 24的幾何中心軸S2和LED光源12的光軸Jl在作為柱狀凹透鏡22的母線方向的Y軸方向上彼此偏移，從而使光朝向-Y方向或+Y方向聚攏。因此，當(dāng)想要控制在H平面內(nèi)聚攏的光的方向時(shí)，也可以將LED光源12的光軸Jl 和柱狀凸透鏡M的幾何中心軸S2設(shè)定成彼此偏移。另外，柱狀凹透鏡22和柱狀凸透鏡M的形狀、以及柱狀凹透鏡22的幾何中心軸 Si、柱狀凸透鏡M的幾何中心軸S2和LED光源12的光軸Jl之間的距離等，可以考慮必要的配光特性、使用光學(xué)解析軟件等來(lái)得出。此外，作為光學(xué)構(gòu)件14的材料除了使用丙烯酸樹脂以外，只要是在可見光區(qū)域內(nèi)透光性良好且透射系數(shù)大的材料即可，例如使用聚苯乙烯樹脂、甲基丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂或玻璃等。在上述記載的照明設(shè)備10中，通過形成在光學(xué)構(gòu)件14上的柱狀凹透鏡22和柱狀凸透鏡對(duì)，對(duì)從LED光源12照射出的光進(jìn)行配光控制。
柱狀凹透鏡22具有使光擴(kuò)散的功能，柱狀凸透鏡M具有使光聚攏的功能。此外， 由于柱狀凹透鏡22和柱狀凸透鏡M的母線方向彼此垂直，所以僅通過光學(xué)構(gòu)件14，就可以獨(dú)立控制TL平面和YL平面這兩個(gè)平面的配光特性。此外，由于形成在光學(xué)構(gòu)件14上的柱狀凹透鏡22和柱狀凸透鏡M分別與LED光源12 —一對(duì)應(yīng)，所以光學(xué)構(gòu)件14的大小與光源12的尺寸相同，從而可以實(shí)現(xiàn)照明裝置小型化和薄型化。圖2表示使用了本實(shí)施方式照明設(shè)備10的照明裝置50的示意圖。照明裝置50為將本實(shí)施方式中說(shuō)明的照明設(shè)備10配置成V形，并且向紙面下方照射光。在照明裝置50中，為了使光源光束與采用了熒光燈等其他光源的照明裝置相同， 在基板13上將多個(gè)LED光源12配置成陣列形。另外，在本實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，照明設(shè)備10中將LED光源12沿X軸方向以Ilmm為間距排列8列，沿Y軸方向以8. 5mm為間距排列28列，在TL平面上觀察，以呈V 形的方式使用兩個(gè)上述照明設(shè)備10。LED光源12的個(gè)數(shù)合計(jì)為448個(gè)，光源光束合計(jì)為^OOlm。此外，將兩個(gè)照明設(shè)備10配置成V形，使其夾角為120°。另外，LED光源12的個(gè)數(shù)和光束可以根據(jù)照明裝置所需要的光束大小來(lái)適當(dāng)?shù)馗淖冊(cè)O(shè)定。此外，照明設(shè)備10的夾角也可以根據(jù)照明裝置需要進(jìn)行設(shè)計(jì)的、未圖示的箱體、燈罩等來(lái)適當(dāng)?shù)馗淖冊(cè)O(shè)定。在這種照明裝置50中，將照明設(shè)備10配置成V形，該照明設(shè)備10在基板13上以矩陣狀排列有多個(gè)LED光源12。在這種情況下，使從各照明設(shè)備10照射出的光向-X軸方向、+X 軸方向擴(kuò)散，通過對(duì)所述光進(jìn)行組合，可以有效地使從照明裝置照射出的光向士X軸方向擴(kuò)散。圖3的(a)表示模擬第一實(shí)施方式照明裝置50的配光特性的結(jié)果。圖3的(b) 表示作為比較例沒有光學(xué)構(gòu)件14時(shí)的配光特性。另外，模擬條件如下考慮到實(shí)際安裝在道路等上時(shí)的形態(tài)，以仰角為20°、即以 X軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸傾斜20°來(lái)設(shè)置照明裝置50。由于圖2所示的本實(shí)施方式的照明裝置50通過光學(xué)構(gòu)件14的柱狀凹透鏡22使光在)(Z平面上擴(kuò)散，在把與0° —側(cè)相比朝向90° —側(cè)作為廣角一側(cè)的情況下，可以看出本實(shí)施方式廣角時(shí)的光度大于比較例。此外，由于通過光學(xué)構(gòu)件14的柱狀凸透鏡M使光在^平面上聚攏，所以與比較例相比本實(shí)施方式的配光特性表現(xiàn)為聚攏。此外，在將第一實(shí)施方式的照明裝置50設(shè)置在道路上的情況下，表1表示模擬其照度的結(jié)果。比較例表示沒有光學(xué)構(gòu)件14時(shí)的該數(shù)值。表 1照度的解析結(jié)果
第一實(shí)施方式比較例水平面照度(平均)7. 401x5.081x垂直面照度(最小值)0. 601x0.201x
另外，表1所示的水平面照度是使路面的水平面照度平均化后的數(shù)值，垂直面照度是道路中央的高度為1. 5m的垂直面照度的最小值。另外，照明裝置50的設(shè)置方式如下 使圖1所示的TL平面與道路的前進(jìn)方向平行、且高度為4. 5m、間隔為35m。此外，與配光特性的模擬相同，以仰角為20°來(lái)設(shè)置圖2所示的照明裝置50。此外，道路寬度為5m。如圖3的(a)所示，由于第一實(shí)施方式的照明裝置50使配光特性最佳化，所以與比較例相比可以實(shí)現(xiàn)較大的照度。此外，能夠得到滿足所述照度基準(zhǔn)的結(jié)果，所述照度基準(zhǔn)為(1)能夠看清細(xì)遠(yuǎn)處的人的大概容貌(水平面照度的平均值在5. Olx以上、垂直面照度的最小值在1. Olx以上)，(2)能夠看清細(xì)遠(yuǎn)處的行人的舉動(dòng)和姿勢(shì)(水平面照度的平均值在3. Olx以上、垂直面照度的最小值在0. 51x以上)。如上所述，在第一實(shí)施方式的照明裝置50中，僅通過具有柱狀凹透鏡22和柱狀凸透鏡M的光學(xué)構(gòu)件14，就可以控制兩個(gè)平面的配光特性，使配光特性最佳化。因此，不使 LED光源12的輸出變大，就可以得到具有較大水平面照度和垂直面照度的照明裝置50。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能化、且減少照明裝置50的設(shè)置數(shù)量。此外，由于不需要把箱體等作為反射鏡來(lái)使用，所以可以得到設(shè)計(jì)性良好的照明裝置50。此外，即使在采用光源面積較大的陣列形的LED光源12的情況下，由于通過與各 LED光源12對(duì)應(yīng)的方式來(lái)形成透鏡，所以也不會(huì)使照明裝置50大型化，就能夠得到配光特性良好的照明裝置50。另外，在第一實(shí)施方式中，也可以具有用于固定照明裝置50的電源部、LED光源12 的箱體和燈罩等。當(dāng)在屋外等使用照明裝置50時(shí)，可以保護(hù)LED光源12和光學(xué)構(gòu)件，使它們能防雨、防灰塵等。此外，上述第一實(shí)施方式的照明設(shè)備10和采用了所述照明設(shè)備10的照明裝置50 可以廣泛地應(yīng)用于防盜燈、街燈、路燈、公園用燈等的屋外照明以及其他照明。(第二實(shí)施方式)接著，基于圖4對(duì)本發(fā)明照明裝置的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖4的(a)、(b)、(c)所示，第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同僅在于與第一實(shí)施方式照明設(shè)備10的光學(xué)構(gòu)件14的形狀不同。因此，在第二實(shí)施方式中，與所述第一實(shí)施方式相同的組成部分采用相同的附圖標(biāo)記，并且主要對(duì)與所述的第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。圖4的(a)是表示第二實(shí)施方式的光學(xué)構(gòu)件14形狀的圖。在第二實(shí)施方式中，在光學(xué)構(gòu)件14與LED光源12相對(duì)的表面上形成有橢圓體凹透鏡26，在與LED光源12相對(duì)的表面相反一側(cè)的表面上形成有橢圓體凸透鏡28。此外，橢圓體凹透鏡沈和橢圓體凸透鏡 28以分別與LED光源12 —一對(duì)應(yīng)的方式，排列有多個(gè)透鏡。在此，如圖4的(a)所示，橢圓體凸透鏡觀的短軸方向與照明設(shè)備10的Y軸方向一致。此外，橢圓體凹透鏡沈和橢圓體凸透鏡28各自在X軸和Y軸上曲率都不同，所述 Y軸為與所述X軸垂直的軸。即，本發(fā)明的透鏡在X軸方向和Y軸方向上使光產(chǎn)生折射的能力不同。
此外，在第二實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，橢圓體凹透鏡沈的形狀為兩個(gè)焦點(diǎn)之間的距離為0mm、長(zhǎng)半軸為5mm的橢圓體，即為球體。此外，橢圓體凸透鏡觀的形狀為橢圓體，該橢圓體的焦點(diǎn)之間距離為8mm、長(zhǎng)半軸為6. 5mm。圖4的(b)是表示作為圖4的(a)所示的照明設(shè)備10的)(Z平面的A-A剖面的圖。 XZ平面的橢圓體凹透鏡沈的剖面的形狀使光擴(kuò)散。因此，從LED光源12照射出的光通過橢圓體凹透鏡沈在監(jiān)平面內(nèi)擴(kuò)散。此外， LED光源12的光軸Jl和橢圓體凸透鏡28的幾何中心軸S4在作為橢圓體凸透鏡28的長(zhǎng)軸方向的X軸方向上偏移。由此，能以相對(duì)于橢圓體凸透鏡觀的幾何中心軸S4方向偏移的方向?yàn)橹行氖构鈹U(kuò)散。換句話說(shuō)，通過使LED光源12的光軸Jl和橢圓體凸透鏡觀的幾何中心軸S4在作為橢圓體凸透鏡觀的長(zhǎng)軸方向的X軸方向上彼此偏移，能夠使光向-χ方向或+X方向擴(kuò)散。此外，使橢圓體凹透鏡沈的幾何中心軸S3與LED光源12的光軸Jl 一致。這是為了通過橢圓體凹透鏡沈在LED光源12和光學(xué)構(gòu)件14之間形成空間，從而防止因LED光源12發(fā)熱導(dǎo)致光學(xué)構(gòu)件14劣化。在第二實(shí)施方式中，由于僅通過橢圓體凸透鏡觀也能夠控制配光特性，所以橢圓體凹透鏡沈的形狀和配置的重點(diǎn)在于防止上述光學(xué)構(gòu)件14劣化。另外，在光學(xué)構(gòu)件14的耐熱性高的情況下，也可以不形成橢圓體凹透鏡26。在這種情況下，由于容易制作光學(xué)構(gòu)件 14，所以是優(yōu)選的。此外，也可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定橢圓體凹透鏡沈的形狀和配置，并將其與橢圓體凸透鏡觀組合來(lái)進(jìn)行配光控制。在這種情況下，由于能夠?qū)崿F(xiàn)的配光特性的自由度擴(kuò)大，所以是優(yōu)選的。圖4的(c)是表示圖4的(a)所示的光學(xué)構(gòu)件14在TL平面的B-B剖視圖。TL平面的橢圓體凸透鏡觀的形狀使光聚攏。因此，從LED光源12照射出的光通過橢圓體凸透鏡觀在^平面內(nèi)聚攏。此外，在H平面內(nèi)，LED光源12的光軸Jl和橢圓體凸透鏡28的幾何中心軸S4 —致。另外，在H平面內(nèi)，也可以通過使LED光源12的光軸Jl和橢圓體凸透鏡28的幾何中心軸S4在作為橢圓體凸透鏡觀的短軸方向的Y軸方向上彼此偏移，使光向-Y方向或 +Y方向聚攏。因此，當(dāng)想在H平面內(nèi)控制聚攏的光的方向時(shí)，也可以使LED光源12的光軸Jl 和橢圓體凹透鏡26的幾何中心軸S3彼此偏移。另外，橢圓體凹透鏡沈和橢圓體凸透鏡28的形狀以及橢圓體凹透鏡沈的幾何中心軸S3、橢圓體凸透鏡28的幾何中心軸S4和LED光源12的光軸Jl之間的距離等，可以考慮必要的配光特性、使用光學(xué)解析軟件等來(lái)得出。在上述記載的照明設(shè)備10中，通過構(gòu)成光學(xué)構(gòu)件14的橢圓體凹透鏡沈和橢圓體凸透鏡觀，對(duì)從LED光源12照射出的光進(jìn)行配光控制。橢圓體凸透鏡觀的TL平面的剖面形狀具有使光擴(kuò)散的功能JZ平面的剖面形狀具有使光聚攏的功能。因此，僅通過光學(xué)構(gòu)件14，就可以獨(dú)立控制)(Z平面和H平面這兩個(gè)平面的配光特性。此外，由于形成在光學(xué)構(gòu)件14上的橢圓體凹透鏡沈和橢圓體凸透鏡觀分別與LED光源12 —一對(duì)應(yīng)，所以光學(xué)構(gòu)件14的大小與LED光源12的尺寸基本相同，從而可以實(shí)現(xiàn)照明裝置50的小型化和薄型化。圖5表示與第一實(shí)施方式相同、將第二實(shí)施方式的照明設(shè)備10應(yīng)用于圖2形態(tài)的照明裝置50時(shí)模擬配光特性的結(jié)果。另外，模擬條件等與第一實(shí)施方式相同。由于第二實(shí)施方式的照明裝置50通過形成在光學(xué)構(gòu)件14上的橢圓體凸透鏡觀的長(zhǎng)軸方向的剖面，使光在)(Z平面上擴(kuò)散，所以在把與0° —側(cè)相比朝向90° —側(cè)作為廣角一側(cè)的情況下，可以看出廣角時(shí)的光度大于比較例。此外，由于通過橢圓體凸透鏡觀的短軸方向的剖面，使光在^平面上聚攏，所以可以看出與比較例相比其配光特性表現(xiàn)為聚攏。此外，在將第二實(shí)施方式的照明裝置50設(shè)置在道路上的情況下，表2表示模擬其照度的結(jié)果。作為比較例表示沒有光學(xué)構(gòu)件14時(shí)的該數(shù)值。模擬條件等與第一實(shí)施方式相同。表2照度的解析結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種照明設(shè)備，其特征在于包括 光源；以及光學(xué)構(gòu)件，相對(duì)于從所述光源照射出的光，具有入射面和出射面， 在所述入射面或所述出射面的至少一個(gè)上形成有透鏡，所述光源的光軸配置成與形成在所述入射面或所述出射面上的至少一方的透鏡的幾何中心軸偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其特征在于，至少一方的所述透鏡在X軸方向和Y 軸方向上折射能力不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明設(shè)備，其特征在于，在所述X軸方向和Y軸方向上折射能力不同的透鏡是柱狀凹透鏡和柱狀凸透鏡，所述柱狀凸透鏡形成在與形成有所述柱狀凹透鏡的表面相對(duì)的表面上， 所述柱狀凹透鏡的母線和所述柱狀凸透鏡的母線垂直相交。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明設(shè)備，其特征在于，在所述X軸方向和Y軸方向上折射能力不同的透鏡是橢圓體凹透鏡或橢圓體凸透鏡。
5.一種照明裝置，其特征在于，使用權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的照明設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供一種照明設(shè)備和使用該照明設(shè)備的照明裝置，該照明設(shè)備包括光源(12)；以及光學(xué)構(gòu)件(14)，具有入射面和出射面，所述入射面和出射面用于控制從所述光源(12)照射出的光的配光特性。在所述入射面或所述出射面的至少一個(gè)上形成有入射面(16)側(cè)透鏡或出射面(18)側(cè)透鏡。所述光源(12)的光軸配置成與形成在所述入射面或出射面上的至少一方的入射面(16)側(cè)透鏡或出射面(18)側(cè)透鏡的幾何中心軸偏移。由此，通過僅由光學(xué)構(gòu)件來(lái)控制兩個(gè)方向的配光特性，可以得到設(shè)計(jì)性良好的照明裝置，并且可以提供具有較大水平面照度和垂直面照度的照明裝置。
文檔編號(hào)F21S2/00GK102317676SQ201080007899
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者上田健, 名倉(cāng)秀明, 酒井邦哲 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社