照明设备和使用该照明设备的照明装置 技术领域 本发明涉及在水平面照度和垂直面照度上都具有高照度的防盗灯、 路灯、 街灯等 照明装置和在该照明装置中使用的照明设备。
背景技术 为了保障交通安全、 防止犯罪等， 多数的防盗灯等照明装置设置在室外。 防盗灯在 防止犯罪方面的照明效果希望达到 ： (1) 能够看清 4m 远处的人的大概容貌， (2) 能够看清 4m 远处的行人的举动和姿势。 为了满足所述照明效果， 作为照度基准分别规定为 ： (1) 路面 上的水平面照度的平均值在 5.0lx 以上、 垂直面照度的最小值在 1.0lx 以上， (2) 路面上的 水平面照度的平均值在 3.0lx 以上、 垂直面照度的最小值在 0.51x 以上。
此外， 作为防盗灯等照明装置希望不使光源的输出变大， 就能将满足上述照度基 准的范围扩大至更远的距离。由此， 能够节能、 且减少照明装置的设置数量， 并且可以有效 地保障交通安全或防止犯罪。
一般来说， 防盗灯等照明装置大多以设置高度为 4.5m、 设置间隔约为 35m 的方式 安装在电线杆或柱子上。在这种情况下， 当把照明装置的垂直下方作为垂直角 0 度时， 来 自邻近照明装置的距道路的高度为 1.5m 位置上的垂直面照度， 由来自照明装置的垂直角 85°的大体水平方向的光度确定。由于照度与距离的平方成反比减少， 所以如果不对照明 装置的配光特性进行控制来使大体水平方向的光度变大， 则很难得到满足上述照度基准的 照度。
专利文献 1( 日本专利公开公报特开 2000-331504 号 (2000 年 11 月 30 日公开 )) 和专利文献 2( 日本专利公开公报特开 2004-63174 号 (2004 年 2 月 26 日公开 )) 记载了用 于控制照明装置的配光特性的方法。在所述专利文献 1 和专利文献 2 记载的照明装置中， 形成被称为反射镜的反射构件， 并在照明装置的罩上形成棱镜， 通过对这些反射镜、 棱镜进 行适当的组合来控制配光特性， 从而使水平方向的光度变大。
然而， 上述以往的照明装置具有以下问题。
近年来， 从省电、 延长使用寿命的角度考虑， 开发出了很多采用 LED 光源的照明装 置。在采用 LED 光源的照明装置中， 为了确保照明器具发出的光束， 大多排列多个 LED 光源 来使用， 从而增大了光源面积。
在这种情况下， 为了相对于反射镜、 棱镜的面积增加光源面积的比率， 从各种方向 使光向反射镜、 棱镜照射。
由于反射镜、 棱镜的形状设定成要将以特定的角度入射的光向特定的角度进行反 射和 / 或折射， 所以如果光从各种方向入射， 则难以设定反射镜、 棱镜的形状。
因此， 很难得到通过控制配光特性而使光学特性良好的照明装置。 此外， 为了解决 上述问题， 在使反射镜、 棱镜的面积变大、 光源面积的比率变小的情况下， 又产生使照明装 置大型化的问题。
此外， 在设置于道路上的照明装置中， 重要的是在与道路前进方向和宽度方向平
行的两个平面上控制配光。 但是， 现有技术中记载的棱镜的形状为向一个方向延伸， 因而例 如存在如下问题 ： 即只能控制与道路前进方向平行的平面等一个平面的配光特性。
为了控制两个方向的配光特性， 必须还组合使用反射镜， 从而增加了部件数量。 此 外， 虽然有利用照明装置的箱体作为反射镜的方法， 但是这样就不能自由地设计箱体。 发明内容 为了解决上述问题， 本发明提供一种照明设备， 其特征在于包括 ： LED 或 LD 等光 源； 以及透明的光学构件， 相对于从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个上形成有透镜， 所述光源的光轴配置成与形成在所述入射面 或所述出射面上的至少一方的透镜的几何中心轴偏移。
按照上述发明， 由于所述光源和所述透镜的光轴彼此偏移， 所以能够以偏离光源 的光轴方向的位置为中心来控制配光特性。即， 能够使光优先朝向与光源的光轴方向倾斜 的方向扩散或聚拢。
其结果， 通过在光源配置成 V 形等的照明装置中安装本发明的照明设备， 可以有 效地使光扩散。
此外， 在本发明的照明装置中， 以阵列形、 呈面状等排列多个所述照明设备， 来形 成所述照明装置。
按照上述发明， 可以紧凑地实现对应各种用途的照明装置。
按照本发明的照明设备和照明装置， 通过一个光学构件， 就可以控制两个轴向的 配光特性， 使配光特性最佳化。 因此， 可以得到不使用反射镜等、 设计性良好的照明装置， 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装置。
此外， 按照本发明的照明设备， 由于所述光源和所述透镜的几何中心轴彼此偏移， 所以可以使光优先朝向与配置有光源的表面的法线方向倾斜的方向扩散或聚拢。其结果， 通过在光源呈 V 形等倾斜配置的照明装置中安装该照明设备， 可以有效地使光扩散， 所以 能够得到配光特性更加良好的照明装置。
此外， 即使在具有多个所述光源而使光源面积变大的情况下， 由于本发明的照明 设备紧凑， 所以不会导致安装了本发明照明设备的照明装置大型化， 且可以得到配光特性 良好的照明装置。
附图说明
图 1 是用于说明本发明第一实施方式的照明设备的图。
图 2 是用于说明采用了上述照明设备的照明装置的一个例子的图。
图 3 是表示将第一实施方式的照明设备应用于图 2 的照明装置时的配光特性的模 拟结果和比较例的配光特性的模拟结果的图。
图 4 是用于说明本发明第二实施方式的照明设备的图。
图 5 是表示将第二实施方式的照明设备应用于图 2 的照明装置时的配光特性的模 拟结果的图。
附图标记说明
10 照明设备12 13 14 16 18 22 24 26 28 50 S1 S2 S3 S4 J1LED 光源 基板 光学构件 入射面 出射面 柱状凹透镜 柱状凸透镜 椭圆体凹透镜 椭圆体凸透镜 照明装置 柱状凹透镜 22 的几何中心轴 柱状凸透镜 24 的几何中心轴 椭圆体凹透镜 26 的几何中心轴 椭圆体凸透镜 28 的几何中心轴 LED 光源 12 的光轴具体实施方式
下面利用以下实施方式对本发明进行更详细说明。
另外， 在以下的说明中， 表示相同功能和作用的构件采用相同的附图标记， 并省略 了说明。
( 第一实施方式 )
图 1 是说明第一实施方式的照明设备 10 概要的图， 图 1 的 (a) 是该照明装置的立 体图， 图 1 的 (b) 是图 1 的 (a) 的 A-A 剖视图， 图 1 的 (c) 是图 1 的 (a) 的 B-B 剖视图。
另外， 在以下的实施方式中， 虽然采用 LED 作为光源来进行说明， 但是本发明除了 LED 以外， 也能够采用半导体激光等其他光源。
如图 1 的 (a)、 (b)、 (c) 所示， 光学构件 14 在与 LED 光源 12 相对的入射面 16 上形 成有柱状凹透镜 22， 并且在出射面 18 上形成有柱状凸透镜 24， 该出射面 18 是与所述入射 面 16 相反一侧的表面。
把与光的入射和出射相关的轴向作为 Z 轴， 把所述柱状凹透镜 22 的母线方向设定 为 Y 轴、 子线方向设定为 X 轴。此外， 柱状凸透镜 24 的母线方向为 X 轴， 子线方向为 Y 轴。
柱状凹透镜 22 的母线方向的曲率为 0， 子线方向的曲率小于 0， 透镜在 X 轴方向、 Y 轴方向上使光产生折射的能力不同。
同样， 柱状凸透镜 24 的母线方向的曲率为 0， 子线方向的曲率大于 0， 透镜在 X 轴 方向、 Y 轴方向使光产生折射的能力不同。
此外， 柱状凹透镜 22 的母线方向和柱状凸透镜 24 的母线方向彼此垂直。
在本实施方式中， LED 光源 12 在作为印刷电路板等的基板 13 上形成矩阵状， 以所 述柱状凹透镜 22 和所述柱状凸透镜 24 的交点分别与 LED 光源 12 一一对应的方式， 排列多 个柱状凹透镜 22 和多个柱状凸透镜 24， 从而形成本实施方式的照明设备 10。
此外， 在与 LED 光源 12 相对的表面上形成有柱状凹透镜 22 的情况下， 在 LED 光源12 和光学构件 14 之间形成有空间。
因此， 柱状凹透镜 22 不仅用来实现本发明控制配光特性的首要目的， 还具有防止 因 LED 光源 12 发热导致光学构件 14 劣化的效果。
另外， 虽然通过使作为光学构件 14 下表面的入射面 16 和 LED 光源 12 之间保持一定 的距离， 也可以防止光学构件 14 劣化， 但是在如本实施方式那样呈阵列形使用 LED 光源 12 的 情况下， 由于从 LED 光源 12 照射出的光容易照射到相邻的透镜中， 所以难以控制配光特性。
由于在作为光学构件 14 下表面的入射面 16 和 LED 光源 12 之间的距离有限度， 所 以通过设置柱状凹透镜 22 使所述空间变大， 从而可以防止因 LED 光源 12 发热导致光学构 件 14 劣化。
如图 1 的 (b) 所示， 柱状凹透镜 22 设定成能使光扩散的形状， 从 LED 光源 12 照射 出的光通过柱状凹透镜 22 在 XZ 平面内扩散。
另外， 在第一实施方式中， 作为一个例子， 柱状凹透镜 22 的子线方向的剖面形状 为椭圆形， 该椭圆形的长半轴为 6.5mm、 两个焦点之间的距离为 8.0mm。
此外， 柱状凹透镜 22 的几何中心轴 S1 和 LED 光源 12 的光轴 J1 在作为柱状凸透 镜 24 的母线方向的 X 轴方向上彼此偏移， 该 LED 光源 12 的光轴 J1 与作为强度分布中心轴 的 Z 轴方向平行。 由此， 本实施方式的照明设备 10 把相对于 LED 光源 12 的光轴 J1 方向偏移的方向 作为中心轴， 可以使光扩散。换句话说， 通过使 LED 光源 12 的光轴 J1 和柱状凹透镜 22 的 几何中心轴 S1 沿柱状凸透镜 24 的母线方向彼此偏移， 能够以偏向 -X 方向或 +X 方向的方 式使光扩散。
图 1 的 (c) 是表示作为图 1 的 (a) 所示的光学构件 14 的 B-B 剖面的 YZ 平面。
柱状凸透镜 24 设定成能使光聚拢的形状， 从 LED 光源 12 照射出的光， 通过柱状凸 透镜 24 在 YZ 平面内聚拢。
另外， 在第一实施方式中， 作为一个例子， 柱状凸透镜 24 的子线方向的剖面形状 为圆形， 该圆形的半径为 6mm。此外， LED 光源 12 的光轴 J1 和柱状凸透镜 24 的几何中心轴 S2 一致。
另外， 柱状凸透镜 24 也可以与上述柱状凹透镜 22 的情况相同， 通过使柱状凸透镜 24 的几何中心轴 S2 和 LED 光源 12 的光轴 J1 在作为柱状凹透镜 22 的母线方向的 Y 轴方向 上彼此偏移， 从而使光朝向 -Y 方向或 +Y 方向聚拢。
因此， 当想要控制在 YZ 平面内聚拢的光的方向时， 也可以将 LED 光源 12 的光轴 J1 和柱状凸透镜 24 的几何中心轴 S2 设定成彼此偏移。
另外， 柱状凹透镜 22 和柱状凸透镜 24 的形状、 以及柱状凹透镜 22 的几何中心轴 S1、 柱状凸透镜 24 的几何中心轴 S2 和 LED 光源 12 的光轴 J1 之间的距离等， 可以考虑必要 的配光特性、 使用光学解析软件等来得出。
此外， 作为光学构件 14 的材料除了使用丙烯酸树脂以外， 只要是在可见光区域内 透光性良好且透射系数大的材料即可， 例如使用聚苯乙烯树脂、 甲基丙烯树脂、 聚碳酸酯树 脂或玻璃等。
在上述记载的照明设备 10 中， 通过形成在光学构件 14 上的柱状凹透镜 22 和柱状 凸透镜 24， 对从 LED 光源 12 照射出的光进行配光控制。
柱状凹透镜 22 具有使光扩散的功能， 柱状凸透镜 24 具有使光聚拢的功能。此外， 由于柱状凹透镜 22 和柱状凸透镜 24 的母线方向彼此垂直， 所以仅通过光学构件 14， 就可以 独立控制 XZ 平面和 YZ 平面这两个平面的配光特性。
此外， 由于形成在光学构件 14 上的柱状凹透镜 22 和柱状凸透镜 24 分别与 LED 光 源 12 一一对应， 所以光学构件 14 的大小与光源 12 的尺寸相同， 从而可以实现照明装置小 型化和薄型化。
图 2 表示使用了本实施方式照明设备 10 的照明装置 50 的示意图。
照明装置 50 为将本实施方式中说明的照明设备 10 配置成 V 形， 并且向纸面下方 照射光。
在照明装置 50 中， 为了使光源光束与采用了荧光灯等其他光源的照明装置相同， 在基板 13 上将多个 LED 光源 12 配置成阵列形。
另外， 在本实施方式中， 作为一个例子， 照明设备 10 中将 LED 光源 12 沿 X 轴方向 以 11mm 为间距排列 8 列， 沿 Y 轴方向以 8.5mm 为间距排列 28 列， 在 XZ 平面上观察， 以呈 V 形的方式使用两个上述照明设备 10。
LED 光源 12 的个数合计为 448 个， 光源光束合计为 2800lm。此外， 将两个照明设 备 10 配置成 V 形， 使其夹角为 120°。另外， LED 光源 12 的个数和光束可以根据照明装置 所需要的光束大小来适当地改变设定。此外， 照明设备 10 的夹角也可以根据照明装置需要 进行设计的、 未图示的箱体、 灯罩等来适当地改变设定。 在这种照明装置 50 中， 将照明设备 10 配置成 V 形， 该照明设备 10 在基板 13 上以矩 阵状排列有多个 LED 光源 12。在这种情况下， 使从各照明设备 10 照射出的光向 -X 轴方向、 +X 轴方向扩散， 通过对所述光进行组合， 可以有效地使从照明装置照射出的光向 ±X 轴方向扩散。
图 3 的 (a) 表示模拟第一实施方式照明装置 50 的配光特性的结果。图 3 的 (b) 表示作为比较例没有光学构件 14 时的配光特性。
另外， 模拟条件如下 ： 考虑到实际安装在道路等上时的形态， 以仰角为 20°、 即以 X 轴为转动轴倾斜 20°来设置照明装置 50。
由于图 2 所示的本实施方式的照明装置 50 通过光学构件 14 的柱状凹透镜 22 使 光在 XZ 平面上扩散， 在把与 0°一侧相比朝向 90°一侧作为广角一侧的情况下， 可以看出 本实施方式广角时的光度大于比较例。此外， 由于通过光学构件 14 的柱状凸透镜 24 使光 在 YZ 平面上聚拢， 所以与比较例相比本实施方式的配光特性表现为聚拢。
此外， 在将第一实施方式的照明装置 50 设置在道路上的情况下， 表 1 表示模拟其 照度的结果。比较例表示没有光学构件 14 时的该数值。
表1
照度的解析结果
第一实施方式 水平面照度 ( 平均 ) 垂直面照度 ( 最小值 ) 7.40lx 0.60lx 比较例 5.08lx 0.20lx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数值， 垂直面照 度是道路中央的高度为 1.5m 的垂直面照度的最小值。另外， 照明装置 50 的设置方式如下 ： 使图 1 所示的 XZ 平面与道路的前进方向平行、 且高度为 4.5m、 间隔为 35m。
此外， 与配光特性的模拟相同， 以仰角为 20°来设置图 2 所示的照明装置 50。此 外， 道路宽度为 5m。
如图 3 的 (a) 所示， 由于第一实施方式的照明装置 50 使配光特性最佳化， 所以与 比较例相比可以实现较大的照度。 此外， 能够得到满足所述照度基准的结果， 所述照度基准 为： (1) 能够看清 4m 远处的人的大概容貌 ( 水平面照度的平均值在 5.0lx 以上、 垂直面照 度的最小值在 1.0lx 以上 )， (2) 能够看清 4m 远处的行人的举动和姿势 ( 水平面照度的平 均值在 3.0lx 以上、 垂直面照度的最小值在 0.5lx 以上 )。
如上所述， 在第一实施方式的照明装置 50 中， 仅通过具有柱状凹透镜 22 和柱状凸 透镜 24 的光学构件 14， 就可以控制两个平面的配光特性， 使配光特性最佳化。因此， 不使 LED 光源 12 的输出变大， 就可以得到具有较大水平面照度和垂直面照度的照明装置 50。由 此， 能够实现节能化、 且减少照明装置 50 的设置数量。
此外， 由于不需要把箱体等作为反射镜来使用， 所以可以得到设计性良好的照明 装置 50。 此外， 即使在采用光源面积较大的阵列形的 LED 光源 12 的情况下， 由于通过与各 LED 光源 12 对应的方式来形成透镜， 所以也不会使照明装置 50 大型化， 就能够得到配光特 性良好的照明装置 50。
另外， 在第一实施方式中， 也可以具有用于固定照明装置 50 的电源部、 LED 光源 12 的箱体和灯罩等。当在屋外等使用照明装置 50 时， 可以保护 LED 光源 12 和光学构件， 使它 们能防雨、 防灰尘等。
此外， 上述第一实施方式的照明设备 10 和采用了所述照明设备 10 的照明装置 50 可以广泛地应用于防盗灯、 街灯、 路灯、 公园用灯等的屋外照明以及其他照明。
( 第二实施方式 )
接着， 基于图 4 对本发明照明装置的第二实施方式进行说明。
如图 4 的 (a)、 (b)、 (c) 所示， 第二实施方式与第一实施方式的不同仅在于与第一 实施方式照明设备 10 的光学构件 14 的形状不同。因此， 在第二实施方式中， 与所述第一实 施方式相同的组成部分采用相同的附图标记， 并且主要对与所述的第一实施方式的不同点 进行说明。
图 4 的 (a) 是表示第二实施方式的光学构件 14 形状的图。在第二实施方式中， 在 光学构件 14 与 LED 光源 12 相对的表面上形成有椭圆体凹透镜 26， 在与 LED 光源 12 相对的 表面相反一侧的表面上形成有椭圆体凸透镜 28。此外， 椭圆体凹透镜 26 和椭圆体凸透镜 28 以分别与 LED 光源 12 一一对应的方式， 排列有多个透镜。
在此， 如图 4 的 (a) 所示， 椭圆体凸透镜 28 的短轴方向与照明设备 10 的 Y 轴方向 一致。
此外， 椭圆体凹透镜 26 和椭圆体凸透镜 28 各自在 X 轴和 Y 轴上曲率都不同， 所述 Y 轴为与所述 X 轴垂直的轴。即， 本发明的透镜在 X 轴方向和 Y 轴方向上使光产生折射的能 力不同。
此外， 在第二实施方式中， 作为一个例子， 椭圆体凹透镜 26 的形状为两个焦点之 间的距离为 0mm、 长半轴为 5mm 的椭圆体， 即为球体。此外， 椭圆体凸透镜 28 的形状为椭圆 体， 该椭圆体的焦点之间距离为 8mm、 长半轴为 6.5mm。
图 4 的 (b) 是表示作为图 4 的 (a) 所示的照明设备 10 的 XZ 平面的 A-A 剖面的图。 XZ 平面的椭圆体凹透镜 26 的剖面的形状使光扩散。
因此， 从 LED 光源 12 照射出的光通过椭圆体凹透镜 26 在 XZ 平面内扩散。此外， LED 光源 12 的光轴 J1 和椭圆体凸透镜 28 的几何中心轴 S4 在作为椭圆体凸透镜 28 的长轴 方向的 X 轴方向上偏移。
由此， 能以相对于椭圆体凸透镜 28 的几何中心轴 S4 方向偏移的方向为中心使光 扩散。 换句话说， 通过使 LED 光源 12 的光轴 J1 和椭圆体凸透镜 28 的几何中心轴 S4 在作为 椭圆体凸透镜 28 的长轴方向的 X 轴方向上彼此偏移， 能够使光向 -X 方向或 +X 方向扩散。
此外， 使椭圆体凹透镜 26 的几何中心轴 S3 与 LED 光源 12 的光轴 J1 一致。这是 为了通过椭圆体凹透镜 26 在 LED 光源 12 和光学构件 14 之间形成空间， 从而防止因 LED 光 源 12 发热导致光学构件 14 劣化。
在第二实施方式中， 由于仅通过椭圆体凸透镜 28 也能够控制配光特性， 所以椭圆 体凹透镜 26 的形状和配置的重点在于防止上述光学构件 14 劣化。另外， 在光学构件 14 的 耐热性高的情况下， 也可以不形成椭圆体凹透镜 26。 在这种情况下， 由于容易制作光学构件 14， 所以是优选的。
此外， 也可以适当地设定椭圆体凹透镜 26 的形状和配置， 并将其与椭圆体凸透镜 28 组合来进行配光控制。 在这种情况下， 由于能够实现的配光特性的自由度扩大， 所以是优 选的。
图 4 的 (c) 是表示图 4 的 (a) 所示的光学构件 14 在 YZ 平面的 B-B 剖视图。YZ 平 面的椭圆体凸透镜 28 的形状使光聚拢。因此， 从 LED 光源 12 照射出的光通过椭圆体凸透 镜 28 在 YZ 平面内聚拢。
此外， 在 YZ 平面内， LED 光源 12 的光轴 J1 和椭圆体凸透镜 28 的几何中心轴 S4 一 致。
另外， 在 YZ 平面内， 也可以通过使 LED 光源 12 的光轴 J1 和椭圆体凸透镜 28 的几 何中心轴 S4 在作为椭圆体凸透镜 28 的短轴方向的 Y 轴方向上彼此偏移， 使光向 -Y 方向或 +Y 方向聚拢。
因此， 当想在 YZ 平面内控制聚拢的光的方向时， 也可以使 LED 光源 12 的光轴 J1 和椭圆体凹透镜 26 的几何中心轴 S3 彼此偏移。
另外， 椭圆体凹透镜 26 和椭圆体凸透镜 28 的形状以及椭圆体凹透镜 26 的几何中 心轴 S3、 椭圆体凸透镜 28 的几何中心轴 S4 和 LED 光源 12 的光轴 J1 之间的距离等， 可以考 虑必要的配光特性、 使用光学解析软件等来得出。
在上述记载的照明设备 10 中， 通过构成光学构件 14 的椭圆体凹透镜 26 和椭圆体 凸透镜 28， 对从 LED 光源 12 照射出的光进行配光控制。
椭圆体凸透镜 28 的 XZ 平面的剖面形状具有使光扩散的功能， YZ 平面的剖面形状 具有使光聚拢的功能。
因此， 仅通过光学构件 14， 就可以独立控制 XZ 平面和 YZ 平面这两个平面的配光特性。此外， 由于形成在光学构件 14 上的椭圆体凹透镜 26 和椭圆体凸透镜 28 分别与 LED 光 源 12 一一对应， 所以光学构件 14 的大小与 LED 光源 12 的尺寸基本相同， 从而可以实现照 明装置 50 的小型化和薄型化。
图 5 表示与第一实施方式相同、 将第二实施方式的照明设备 10 应用于图 2 形态的 照明装置 50 时模拟配光特性的结果。另外， 模拟条件等与第一实施方式相同。
由于第二实施方式的照明装置 50 通过形成在光学构件 14 上的椭圆体凸透镜 28 的长轴方向的剖面， 使光在 XZ 平面上扩散， 所以在把与 0°一侧相比朝向 90°一侧作为广 角一侧的情况下， 可以看出广角时的光度大于比较例。此外， 由于通过椭圆体凸透镜 28 的 短轴方向的剖面， 使光在 YZ 平面上聚拢， 所以可以看出与比较例相比其配光特性表现为聚 拢。
此外， 在将第二实施方式的照明装置 50 设置在道路上的情况下， 表 2 表示模拟其 照度的结果。作为比较例表示没有光学构件 14 时的该数值。模拟条件等与第一实施方式 相同。
表2
照度的解析结果
第二实施方式 水平面照度 ( 平均 ) 垂直面照度 ( 最小值 )
7.06lx 0.85lx 比较例 5.08lx 0.20lx如图 5 的曲线所示， 由于第二实施方式的照明装置 50 使配光特性最佳化， 所以与 比较例相比可以实现较大的照度。 此外， 能够得到满足所述照度基准的结果， 所述照度基准 为： (1) 能够看清 4m 远处的人的大概容貌 ( 水平面照度的平均值在 5.0lx 以上、 垂直面照 度的最小值在 1.0lx 以上 )， (2) 能够看清 4m 远处的行人的举动和姿势 ( 水平面照度的平 均值在 3.0lx 以上、 垂直面照度的最小值在 0.5lx 以上 )。
如上所述， 在采用了第二实施方式的照明设备 10 的照明装置 50 中， 仅通过具有椭 圆体凹透镜 26 和椭圆体凸透镜 28 的光学构件 14， 就可以控制两个平面的配光特性， 使配光 特性最佳化。
因此， 不使 LED 光源 12 的输出变大， 就可以得到具有较大水平面照度和垂直面照 度的照明装置 50。由此， 能够实现节能化、 且减少照明装置 50 的设置数量。
此外， 由于不需要把箱体等作为反射镜来使用， 所以可以得到设计性良好的照明 装置 50。
此外， 即使在采用光源面积较大的阵列形的 LED 光源 12 的情况下， 由于通过与各 LED 光源 12 对应的方式来形成透镜， 所以也不会使照明装置 50 大型化， 就能够得到配光特 性良好的照明装置 50。
另外， 在第二实施方式中， 还可以具有用于固定照明装置 50 的电源部、 光源的箱 体和灯罩等。当在屋外等使用照明装置 50 时， 可以保护光源和光学构件， 使它们能防雨、 防 灰尘等， 从而可以防止照明装置 50 发生故障等。此外， 上述第二实施方式的照明设备 10 和采用了所述照明设备 10 的照明装置 50 可以广泛地应用于防盗灯、 街灯、 路灯、 公园用灯等的屋外照明、 以及其他照明。
如上所述， 本发明的照明设备中， 在所述入射面和所述出射面的至少一个上形成 有透镜， 当把透镜的光轴方向作为 Z 轴方向时， 所述透镜在 X 轴方向和 Y 轴方向上使光产生 折射的能力不同， 所述 Y 轴方向是与所述 X 轴方向垂直的方向。
此外， 本发明的照明设备中， 在所述 X 轴方向和 Y 轴方向上折射能力不同的透镜是 柱状凹透镜和柱状凸透镜， 所述柱状凸透镜形成在与形成有所述柱状凹透镜的表面相对的 表面上， 所述柱状凹透镜的母线和所述柱状凸透镜的母线垂直相交。
按照本发明的照明设备， 所述柱状凹透镜和所述柱状凸透镜彼此垂直配置。通过 分别控制所述柱状凹透镜和所述柱状凸透镜的子线方向的剖面形状， 能够分别独立控制与 透镜的子线方向平行的剖面的配光特性。
此外， 柱状凹透镜和柱状凸透镜都不需要价格高的 3 轴的加工装置， 从而能够降 低模具成本。
此外， 本发明的照明设备中， 所述 X 轴和 Y 轴上的折射能力不同的透镜是椭圆体凹 透镜或椭圆体凸透镜。 通过控制所述椭圆体的长轴方向和短轴方向的剖面形状， 能够独立控制与所述长 轴方向或所述短轴方向平行的剖面的配光特性。
( 工业实用性 )
本发明可以广泛地应用于防盗灯、 街灯、 路灯、 公园用灯等在屋外使用的照明设备 和采用了所述照明设备的各种照明装置。