本発明は、LED(発光ダイオード)やLD(レーザーダイオード)などの発光素子から出射された光の配光を制御する光学レンズ、その光学レンズを用いた光源ユニットおよび照明装置に関する。

LED等の発光素子と、この発光素子から出射された光を集光する光学レンズとを含む照明装置が普及している。この種の照明装置においては、その利用形態に応じて様々なレンズ形状の光学レンズが用いられている。例えば、室内照明装置、道路照明装置、投光器などにおいては、配光角や配光パターンを制御する配光制御を目的に、光学レンズとして、屈折面が球面でない非球面レンズが用いられている。 特許文献1には、LEDより出射した光の配光角を少なくとも横方向に広げる配光制御レンズが記載されている。この配光制御レンズは、レンズの上部を通過する光束の密度がレンズの下部を通過する光束の密度よりも高くなるように構成された非球面レンズから構成される。 特許文献2には、投光側に凸面を備えた略平凸山形状の配光制御レンズが記載されている。この配光制御レンズは、上側の曲面と下側の曲面を含み、上側の曲面の曲率が下側の曲面の曲率よりも小さくなるように構成された非球面レンズから構成される。

特開2013−149607号公報

特開2015−233002号公報

一般に、屈折面の曲率が一定でない非球面の設計や加工は複雑であることから、特許文献1や特許文献2に記載された配光制御レンズは高価である。このような高価な配光制御レンズを光源ユニットや照明装置に用いると、コスト増大を招く。

本発明の目的は、上記問題を解決し、容易に設計や製造を行うことができる低価格の光学レンズ、その光学レンズを用いた光源ユニットおよび照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、 発光素子より出射した光の配光を制御する光学レンズであって、 凸形状の屈折面から構成される出射面部と、 入射面を含む第1の面部と該第1の面部と対向する、前記出射面部が接合される第2の面部とを備え、前記発光素子からの光が前記入射面に入射し、入射した光が内部を伝搬して前記屈折面から出射される導光部と、を有し、 前記屈折面は、前記光学レンズの光軸と直交する第1の軸方向の曲面の曲率が一定であり、かつ、前記光軸および前記第1の軸方向のそれぞれと直交する第2の軸方向の曲面の曲率が一定であり、前記第1の軸方向の曲面の曲率半径が前記第2の軸方向の曲面の曲率半径と異なるように構成され、 前記出射面部および導光部は、前記光軸に垂直な断面の形状が楕円である、光学レンズが提供される。

本発明の別の態様によれば、 光を放射する発光部を備えた発光素子と、 前記発光部より出射した光の配光を制御する光学レンズと、を有し、 前記光学レンズは、 凸形状の屈折面から構成される出射面部と、 入射面を含む第1の面部と該第1の面部と対向する、前記出射面部が接合される第2の面部とを備え、前記発光部からの光が前記入射面に入射し、入射した光が内部を伝搬して前記屈折面から出射される導光部と、を有し、 前記屈折面は、前記光学レンズの光軸と直交する第1の軸方向の曲面の曲率が一定であり、かつ、前記光軸および前記第1の軸方向のそれぞれと直交する第2の軸方向の曲面の曲率が一定であり、前記第1の軸方向の曲面の曲率半径が前記第2の軸方向の曲面の曲率半径と異なるように構成され、 前記出射面部および導光部は、前記光軸に垂直な断面の形状が楕円である、光源ユニットが提供される。

本発明のさらに別の態様によれば、 複数の光源ユニットと、 固定面を備え、該固定面に前記複数の光源ユニットが固定される筐体と、を有し、 前記複数の光源ユニットはそれぞれ、 光を放射する発光部を備えた複数の発光素子と、 前記発光素子毎に設けられ、前記発光部より出射した光の配光を制御する複数の光学レンズと、を有し、 前記複数の光学レンズはそれぞれ、 凸形状の屈折面から構成される出射面部と、 入射面を含む第1の面部と該第1の面部と対向する、前記出射面部が接合される第2の面部とを備え、前記発光部からの光が前記入射面に入射し、入射した光が内部を伝搬して前記屈折面から出射される導光部と、を有し、 前記屈折面は、前記光学レンズの光軸と直交する第1の軸方向の曲面の曲率が一定であり、かつ、前記光軸および前記第1の軸方向のそれぞれと直交する第2の軸方向の曲面の曲率が一定であり、前記第1の軸方向の曲面の曲率半径が前記第2の軸方向の曲面の曲率半径と異なるように構成され、 前記出射面部および導光部は、前記光軸に垂直な断面の形状が楕円である、照明装置が提供される。

本発明によれば、低価格の光学レンズを提供することができ、その光学レンズを用いることで低コストの光源ユニットおよび照明装置を提供することができる。

本発明の第1の実施形態による道路照明装置に用いられる光源ユニットの構成を模式的に示す横断面概略図である。

図1に示す光源ユニットのLEDと光学レンズとからなる部分を示す横断面概略図である。

図2に示す光学レンズをXZ平面に垂直な方向から見た場合の模式図である。

図2に示す光学レンズをYZ平面に垂直な方向から見た場合の模式図である。

図1に示す光源ユニットに用いられる6連のレンズユニットの一例を示す横断面概略図である。

図1に示す光源ユニットに用いられる6連のレンズユニットの別の例を示す横断面概略図である。

本発明の第1の実施形態による道路照明装置の構成を示す横断面概略図である。

図6に示す道路照明装置の内部の構成を模式的に示す側面図である。

図6に示す道路照明装置の内部の構成を模式的に示す上面図である。

図1に示す光源ユニットのチルト角を説明するための模式図である。

本発明の第2の実施形態による道路照明装置に用いられる光源ユニットの構成を模式的に示す横断面概略図である。

図9に示す光源ユニットに用いられる光学レンズをXZ平面に垂直な方向から見た場合の模式図である。

図9に示す光源ユニットに用いられる光学レンズをYZ平面に垂直な方向から見た場合の模式図である。

本発明の第2の実施形態による道路照明装置の構成を示す横断面概略図である。

図11に示す道路照明装置の内部の構成を模式的に示す側面図である。

図11に示す道路照明装置の内部の構成を模式的に示す上面図である。

本発明の道路照明装置に用いられる光源ユニットの別の例を示す断面概略図である。

本発明の道路照明装置をプロビーム照明方式に適用した道路照明システムを説明するための模式図である。

本発明の道路照明装置をカウンタービーム照明方式に適用した道路照明システムを説明するための模式図である。

本発明の光学レンズの金型形成方法の一例を説明するための模式図である。

本発明の光学レンズの金型形成方法の一例を説明するための模式図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 (第1の実施形態) 図1は、本発明の第1の実施形態による道路照明装置に用いられる光源ユニットの構成を模式的に示す横断面概略図である。

図1を参照すると、光源ユニット1は、LED基板20上に所定の間隔で形成された6個のLED15と、LED15それぞれに対応して設けられた6個の光学レンズ10aと、各光学レンズ10aをLED基板20に固定する穴開きプレート21とを有する。穴開きプレート21の両端部と中央部にはそれぞれビス止め孔211が設けられており、これらビス止め孔211を用いて、穴開きプレート21をLED基板20にビス止めすることができる。 なお、図1に示した例では、LED15と光学レンズ10aの数はそれぞれ6個であるが、これに限定されない。光源ユニット1は、光学レンズ10aとLED15とのセットを1以上設けたものであってもよい。

図2は、図1に示した光源ユニット1のLED15と光学レンズ10aとからなる部分を示す横断面概略図である。図2には、XZ平面に垂直な方向から見た場合の光源ユニットの部分拡大図が示されている。Z軸は、光学レンズ10の光軸と一致する。 図2に示すように、光源ユニット1は、光を放射する発光部151を備えたLED15と、発光部151より出射した光を集光する光学レンズ10aと、を有する。光学レンズ10aは、LED15の出射光束の配光制御を行うものであって、頭部12、底部13及び側面部14aを有する。これら頭部12、底部13及び側面部14aは一体的に形成されてもよい。頭部12は、出射面部と呼ぶことができる。底部13及び側面部14aからなる部分は導光部と呼ぶことができる。底部13は第1の面部と呼ぶことができる。導光部は、この第1の面部と対向する第2の面部を備え、この第2の面部に頭部12である出射面部が接合される。出射面部および導光部は、光学レンズ10aの光軸に垂直な断面の形状が楕円である。

図3Aおよび図3Bは、本発明の一実施形態である光学レンズを説明するための図である。図3Aは、XZ平面に垂直な方向から光学レンズ10aを見た場合の模式図であり、図3Bは、YZ平面に垂直な方向から光学レンズ10aを見た場合の模式図である。図3A及び図3Bにおいて、Z軸は、光学レンズ10aの光軸と一致する。 図2、図3A及び図3Bに示すように、底部13は、板状の形状であって、LED15の発光部151を収容する凹面11を底面の中央部に備える。底面の凹面11以外の部分がLED基板20に接した状態で、穴開きプレート21が底部13をLED基板20に固定する。凹面11は入射面と呼ぶことができる。 頭部12は、凹面11と対向する非対称直交球面レンズ111を有する。非対称直交球面レンズ111は、凸型状の屈折面であって、第1の方向(Y軸方向)の曲率半径Ryが、第1の方向と直交する第2の方向(X軸方向)の曲率半径Rxよりも小さくなるように構成されている。

側面部14aは、発光部151を焦点とする放物面で形成されている。側面部14aの光学レンズ10aの光軸に垂直な断面の形状は楕円であり、該楕円形の断面の面積が非対称直交球面レンズ111側の端部で最も大きくなるように側面部14aが構成されている。 凹面11は、発光部151より出射した光がほぼ垂直に入射するように構成されている。例えば、発光部151を中心とする球面となるように凹面11を構成することで、発光部151より出射した光を、ほぼ垂直に凹面11に入射させることが可能である。

上述した光学レンズ10aを備えた光源ユニット1によれば、以下のような作用効果を奏する。 一般に、LEDは、p型半導体とn型半導体とを接合したpn接合の構造を有し、pn接合部より発した光が内部反射しないように、樹脂から構成される凸部が出射面側に設けられている。通常、凸部の樹脂には蛍光材料が含有させてあるため、凸レンズの作用はほとんどない。このため、LEDは、片側半値角Θ_1/2が70°以上(全半値角2Θ_1/2が140°以上)の指向特性を有する。 上記の指向特性を有するLEDの出射光の大部分を光学レンズ内に有効に導入させるには、LEDの少なくとも発光部を光学レンズの入射面部に収容し、発光部より出射した光を入射面にほぼ垂直に入射させる必要がある。本実施形態によれば、LED15の発光部151は光学レンズ10aの底部13に収容され、発光部151より出射した光はほぼ垂直に凹面11に入射する。このため、発光部151の出射光の90%以上を光学レンズ10a内に入射させることができる。

なお、光学レンズの入射面が平面である場合には、LEDの発光部より発した光の一部は、入射面に対して斜めに入射する。入射面に対して斜めに入射した光の一部は、入射面で反射される。このため、発光部の出射光の90%以上を光学レンズ内に入射させることは困難である。 また、光学レンズの入射面が平面である場合、光学レンズ内に入射した光の一部は、入射面を通過する際に屈折し、側面部より不要な放射光として光学レンズ外に漏れだす。これに対して、本実施形態によれば、凹面11から光学レンズ10a内に入射した光は、直接、または、側面部14aの放物面で全反射されて非対称直交球面レンズ111に入射する。放物面からの反射光は、光学レンズ10aの光軸にほぼ平行な光束である。よって、光学レンズ10a内に入射した光のほとんどを、非対称直交球面レンズ111より出射させることができる。

また、本実施形態によれば、非対称直交球面レンズ111は、Y軸方向の曲率半径RyがX軸方向の曲率半径Rxよりも小さくなるように構成されている。ここで、Y軸方向の曲率半径Ryは、YZ面内における曲面(Y軸方向の曲面)の曲率半径を示し、X軸方向の曲率半径RxはXZ面内における曲面(X軸方向の曲面)の曲率半径を示す。非対称直交球面レンズ111の出射光は、Y軸方向に比較してX軸方向の広がりが大きな光となる。曲率半径Ry、Rxは任意に設定可能であり、例えば、非対称直交球面レンズ111の出射光として、Y軸方向の放射半値角(Θ_1/2)を20°、X軸方向の放射半値角(Θ_1/2)を0°の指向角を有する出射光を得ることができる。 加えて、非対称直交球面レンズ111は、非球面レンズの一種であるが、曲率半径Rx、Ryはいずれも一定であることから、その設計は、屈折面の曲率が一定でない一般の非球面レンズと比較して容易であり、金型も安価に作成することができる。このため、特許文献1や特許文献2に記載された配光制御レンズに比較して、低価格の光学レンズを提供することが可能である。

図16A及び図16Bに、金型の作成方法の一例を示す。半径r1の円盤40が支持棒41の一端に固定されている。円盤40は、加工が容易な材料(例えば樹脂等)から構成される。金型形成部材42は、例えば、直方体形状のものであって、円盤40を用いて加工することが可能な材料(例えば、粘土等)から構成される。支持棒41は、他端の回転軸41aを回転軸として回転可能で、円盤40で金型形成部材42を加工する際に曲がることがない十分な強度を有する材料(例えば、アルミ等の金属)から構成される。円盤40を固定した支持棒41の全長(回転軸から円盤40の最も遠い端部までの長さ)はr2である。 図16Aには、図16Bに示した金型形成部材42の一点鎖線での切断面を矢印Aの方向から見た状態が示されている。支持棒41は回転軸41aとして振り子のように回転させることが可能である。図16Bに示すように、支持棒41を一方向に回転させて、円盤40で金型形成部材42の一方の面を削り取る。金型形成部材42には、円盤40の外形形状と同じ形状の凹面が、円盤40の軌跡40aに沿って形成される。このようにして凹面が形成された金型形成部材42を用いて非対称直交球面レンズ111用の金型を作成することができる。

上記の金型作成方法において、円盤40の半径r1が、非対称直交球面レンズ111のY軸方向の曲率半径Ryに対応し、円盤40を固定した支持棒41の全長r2が、非対称直交球面レンズ111のX軸方向の曲率半径Rxに対応する。 例えば、非対称直交球面レンズ111のY軸方向の曲率半径Ryは、LED15の発光部151から非対称直交球面レンズ111の屈折面までの距離と、屈折面から出射される光の発散角と、非対称直交球面レンズ111に用いる材料の屈折率とに基づいて簡単に計算することができる。円盤40は、加工が容易な材料から構成されることから、Y軸方向の曲率半径Ryの計算値と同じ半径r1を有する円盤40を容易に作成することができる。 また、非対称直交球面レンズ111のX軸方向の曲率半径Rxも、同様に、LED15の発光部151から非対称直交球面レンズ111の屈折面までの距離と、屈折面から出射される光の発散角と、非対称直交球面レンズ111に用いる材料の屈折率とに基づいて簡単に計算することができる。この場合は、円盤40を固定した支持棒41の全長r2が、X軸方向の曲率半径Rxの計算値となるように回転軸41aの位置を調整する。

本実施形態の光源ユニットにおいて、図4に示すように、6個の光学レンズ10aをそれぞれ装着するための6個の穴を備えた穴開きプレート21を用いたレンズユニット25aを用いてもよい。レンズユニット25aにおいて、光学レンズ10aは穴開きプレート21に接着固定されてもよい。この場合、光源ユニット1の組み立てが容易になる。 また、図5に示すように、6個の光学レンズ10aが一列に並ぶように金型で一体的に形成した光学レンズアレイから構成されるレンズユニット25bを用いてもよい。レンズユニット25bの両端部と中央部にはそれぞれビス止め孔211が設けられており、これらビス止め孔211を用いて、レンズユニット25bをLED基板20にビス止めすることができる。この場合も、光源ユニット1の組み立てが容易になる。加えて、穴開きプレート21が不要であるため、その分、コストの削減が可能である。

次に、上述した光源ユニット1を備えた道路照明装置について説明する。 図6は、本発明の第1の実施形態による道路照明装置の構成を示す横断面概略図である。図7A及び図7Bは、図6に示す道路照明装置の内部の構成を説明するための図であって、図6Aは側面図、図6Bは上面図である。

図6、図7A及び図7Bを参照すると、道路照明装置100は、2車線の道路の路面を照明するものであって、5個の光源ユニット1と、固定面120aを備え、固定面120aにそれら光源ユニット1が固定される筐体120と、を有する。筐体120は、筐体フレーム125に固定され、光源ユニット1の出射方向には透明板510が設けられている。筐体120と透明板510で囲まれた空間内に、5個の光源ユニット1が収容されている。図7A及び図7Bに示す例では、光源ユニット1の数は5個であるが、これに限定されない。1車線以上の道路を照明する形態を考慮した場合、光源ユニット1の数は2個以上であればよい。 各光源ユニット1はいずれも、同じ構造のものであって、図1乃至図5を用いて説明した光源ユニットの構造を適用することができる。ここでは、光源ユニット1は、6個の光学レンズ10aと6個のLEDとを有する。

5個の光源ユニット1は、所定の方向に沿って2列に配置されている。ここで、所定の方向は道路の車線に沿った方向に対応する。第1列には、2個の光源ユニット1が配置され、第2列には、3個の光源ユニット1が配置されている。第1列の光源ユニット1が第1車線の路面を照明し、第2列の光源ユニット1が第2車線の路面を照明する。光源ユニット1の列と車線は1対1で対応する。例えば、3車線の場合、光源ユニット1は3列に配置される。図7Bにおいて、上側の2個の光源ユニットの列が第1列、下側の3個の光源ユニットの列が第2列である。 道路照明装置100は、5個の光源ユニット1をそれぞれ固定面120aに固定するための5個の支持体30をさらに有する。支持体30は、光源ユニット1を支持する支持面30aを備える。支持体30は、放熱板であってもよい。放熱板の材料として、伝熱特性に優れた材料(例えばアルミニウムなど)を用いることができる。支持体30は、固定面120aの所定の位置にビス止めされる。

固定面120aに垂直、かつ、上記所定の方向に平行な面内における、支持面30aと固定面120aとのなす角度φをパン角と呼ぶ。このパン角φを変化させると、路面上の照明位置(照明スポット)が車線方向に沿って移動する。本実施形態の照明装置においては、同じ列に配列された少なくとも2つの光源ユニットをそれぞれ支持する支持体30は、パン角φが互いに異なるように設けられている。 具体的に説明すると、第1列の2個の光源ユニット1のパン角φは互いに異なり、図7Bにおいて、右側の光源ユニット1のパン角φは0°、左側の光源ユニット1のパン角φは所定の角度に設定されている。第2列の3個の光源ユニット1のうち、右側の光源ユニット1のパン角φは0°、中央の光源ユニット1と左側の光源ユニット1それぞれのパン角φは所定の角度に設定されている。中央の光源ユニット1のパン角φは、左側の光源ユニット1のパン角φと同じであってもよく、異なっていてもよい。第1列と第2列の間で、隣接する光源ユニット1のパン角φが同じであってもよい。

固定面120aに垂直な方向から見た場合に、光源ユニット1のLED15の並び方向と上記所定の方向とのなす角度を捻れ角δと呼ぶ。この捻れ角δを変化させると、路面上の照明スポットが回転する。例えば、帯状の照明スポットの場合、捻れ角δを変化させると、照明スポットの長手方向と車線方向とのなす角度が変化する。照明スポットの長手方向が車線方向と一致するように捻れ角δを設定することができる。本実施形態の照明装置においては、同じ列に配列された少なくとも2つの光源ユニットは捻れ角δが互いに異なるように構成されている。 具体的に説明すると、第1列の2個の光源ユニット1の捻れ角δは互いに異なり、図7Bにおいて、右側の光源ユニット1の捻れ角δは0°、左側の光源ユニット1の捻れ角δは所定の角度に設定されている。第2列の3個の光源ユニット1のうち、右側の光源ユニット1の捻れ角δは0°、中央の光源ユニット1と左側の光源ユニット1それぞれの捻れ角δは所定の角度に設定されている。中央の光源ユニット1の捻れ角δは、左側の光源ユニット1の捻れ角δと同じであってもよく、異なっていてもよい。同じ列に配置された光源ユニット1の捻れ角δが、上記所定の方向において、一方の側から他方の側に向かって段階的に増大してもよい。例えば、図7Bに示した第2列の3個の光源ユニット1の捻れ角δが右側から左側に向かって段階的に増大してもよい。また、第1列と第2列の間で、隣接する光源ユニット1の捻れ角δが同じであってもよい。

上記所定の方向と直交する面内における固定面120aと光源ユニット1の光軸とのなす角度をチルト角と呼ぶ。図8に、光源ユニット1のチルト角を模式的に示す。この例では、上記所定の方向と直交する面に垂直な方向から光源ユニット1を見た状態が示されている。光学レンズ10aの光軸と固定面120aに垂直な線とのなす角度θ(支持面30aと固定面120aとのなす角度に等しい)がチルト角である。このチルト角θを変化させると、路面上の照明位置(照明スポット)が横断方向に沿って移動する。 各光源ユニット1は、対応する車線の路面を照明できるように、チルト角θが所定の角度に設定されている。列毎に、光源ユニット1のチルト角θは異なる角度に設定される。第1列の光源ユニット1のチルト角θは、第2列の光源ユニット1のチルト角θと異なる。例えば、第1車線が照明装置側に位置する場合、第1列の光源ユニット1のチルト角θは、第2列の光源ユニット1のチルト角θよりも大きい。なお、同じ列に配置された各光源ユニット1のチルト角θは同じである。 光源ユニット1が所定の方向に沿って複数の列に配置された場合、上記所定の方向と直交する方向において、一方の側から他方の側に向かって、各列の光源ユニットのチルト角θが段階的に増大するように設定してもよい。この場合、各列の光源ユニット1の数または点灯させる発光ダイオードの数が、チルト角θが小さい側の列ほど多くなるように構成されてもよい。ここで、「チルト角θが小さい側の列ほど」とは、「道路照明装置から遠い側の車線ほど」を意味する。

本実施形態の道路照明装置100においては、以下のような作用効果を奏する。 非対称直交球面レンズ111は、光学レンズ10aの光軸(Z軸)に直交する二次元方向(X軸方向、Y軸方向)それぞれに対する曲率半径Rx、Ryが互いに異なるように構成されている。このため、各光源ユニット1の配光は、道路横断方向に狭く、車線方向(車両走行方向)に広い状態とされ、これにより、車両走行方向に長く、道路横断方向に狭い照明スポットを形成する。例えば、曲率半径Rxを曲率半径Ryより大きくし、曲率半径Rxの曲面からの放射半値角(Θ_1/2)を20°程度に設定する。この場合、X軸方向を車両走行方向と一致させれば、車両走行方向に長く、道路横断方向に狭い帯状の照明スポットを形成することができる。照明スポットを車両走行方向に長い形状にすることで、道路照明装置100を車両走行方向に沿って一定の間隔で配置した場合の配置間隔(スパン長)を大きくすることができ、その結果、道路照明装置の設置数を削減することができる。

また、低位置道路照明においては、車両の運転者のグレア(まぶしさ)の抑制が重要である。曲率半径Ryの曲面からの放射半値角(Θ_1/2)を0°とすることで、道路横断方向の水平面より高い方向への配光が抑制されるので、グレア抑制効果を得られる。加えて、光源ユニット1のチルト角θを10°程度に設定することでも、道路横断方向の水平面より高い方向への配光を抑制することができ、これにより、グレア抑制効果をさらに高めることができる。 一般に、路面の照度は、道路照明装置からの距離の2乗に半比例すると共に、路面に対する入射角にも強く依存する。このため、道路照明装置から遠い側の車線の路面照度は、道路照明装置に近い側の車線の路面照度よりも低くなる。したがって、均一な路面照度を実現するには、近い側の車線の照明に比較して、遠い側の車線の照明に多くの光束を配光する必要がある。本実施形態の道路照明装置100では、各列の光源ユニットの数または点灯させる発光ダイオードの数は、チルト角θが小さい側の列ほど(すなわち、道路照明装置100から遠い側の車線ほど)多くなる。これにより、道路照明装置100から遠い車線ほど多くの光束が配光されるので、均斉度が向上し、均一な路面照度を実現することができる。

また、本実施形態の道路照明装置100において、図4に示したレンズユニット25aや図5に示したレンズユニット25bを、光学レンズ10aとLED15との位置を合わせてLED基板20に固定することで6連の光源ユニット1を構成する。これにより、安価な光源ユニット1を提供することができる。特に、レンズユニット25a、25bは、大量生産化が容易であることから、光源ユニットの低コスト化に有利である。また、6連の光源ユニットに代えて、2連や3連の光源ユニットを用いる場合でも、6連の光源ユニットと同様、安価な光源ユニットを提供することができる。 なお、6連の光源ユニットを用いた道路照明装置は、2連や3連の光源ユニットを用いた道路照明装置と比較して、光源ユニット数を削減できるので、装置コストの削減が可能である。一方、2連や3連の光源ユニットのユニット長は、6連の光源ユニット1のユニット長よりも短いため、6連の光源ユニットに代えて2連や3連の光源ユニットを用いることで、道路照明装置の奥行を小さくすることができる。

(第2の実施形態) 図9は、本発明の第2の実施形態による道路照明装置に用いられる光源ユニットの構成を模式的に示す横断面概略図である。 図9を参照すると、光源ユニット2は、3つの光源部2a〜2cと、これら光源部2a〜2cが固定される基板3とを有する。基板3は、放熱板であってもよい。放熱板の材料として、伝熱特性に優れた材料(例えばアルミニウムなど)を用いることができる。

基板3は、3つの固定面3a〜3cを有する。光源部2aが固定面3aに固定され、光源部2bが固定面3bに固定され、光源部2cが固定面3cに固定される。固定面3a、3cは固定面3bの両側に位置する。固定面3aと固定面2bの角度は、固定面3aと固定面2bの角度と同じであり、これら角度は光源部2a、2cそれぞれの光軸が光源部2bの光軸と所定の角度で交差するように設定されている。ここで、所定の角度は、路面までの距離や照明スポットの車線方向の長さなどに応じて適宜に決定される。 光源部2aは、LED基板20上に所定の間隔で形成された2個のLED15と、LED15それぞれに対応して設けられた2個の光学レンズ10bと、各光学レンズ10bをLED基板20に固定する穴開きプレート21とを有する。穴開きプレート21の両端部にはそれぞれビス止め孔211が設けられており、これらビス止め孔211を用いて、穴開きプレート21をLED基板20にビス止めすることができる。光源部2bおよび光源部2cも、光源部2aと同じ構造を有する。 なお、図9に示した例では、光源ユニット2を構成するLED15と光学レンズ10bの数はそれぞれ6個であるが、これに限定されない。光源ユニット2は、光学レンズ10bとLED15とのセットを1以上設けたものであってもよい。

図10Aは、XZ平面に垂直な方向から光学レンズ10bを見た場合の模式図であり、図10Bは、YZ平面に垂直な方向から光学レンズ10bを見た場合の模式図である。図10A及び図10Bにおいて、Z軸は、光学レンズ10bの光軸と一致する。 図10A及び図10Bに示すように、光学レンズ10bは、頭部12、底部13及び側面部14bを有する。これら頭部12、底部13及び側面部14bは一体的に形成されてもよい。頭部12は、出射面部と呼ぶことができ、底部13は、入射面部と呼ぶことができる。 底部13は、板状の形状であって、LED15の発光部151を収容する凹面11を底面の中央部に備える。底面の凹面11以外の部分がLED基板20に接した状態で、穴開きプレート21が底部13をLED基板20に固定する。

頭部12は、凹面11と対向する対称球面レンズ110を有する。対称球面レンズ110は、凸型状の屈折面であって、片側半値角が所定の角度以下の指向特性を有する対称球面レンズから構成される。例えば、対称球面レンズ110は、片側半値角Θ_1/2が10°以下の指向角の狭い対称球面レンズであり、より望ましくは、片側半値角Θ_1/2が3°程度の対称球面レンズである。 側面部14bは、発光部151を焦点とする放物面で形成されている。側面部14bの光学レンズ10bの光軸に垂直な断面の形状は楕円であり、該楕円形の断面の面積が対称球面レンズ110側の端部で最も大きくなるように側面部14bが構成されている。 凹面11は、発光部151より出射した光がほぼ垂直に入射するように構成されている。例えば、発光部151を中心とする球面となるように凹面11を構成することで、発光部151より出射した光を、ほぼ垂直に凹面11に入射させることが可能である。

上述した光源ユニット2によれば、以下のような作用効果を奏する。 光源ユニット2においても、第1の実施形態で説明した光源ユニット1と同様、LED15の発光部151は光学レンズ10bの底部13に収容され、発光部151より出射した光はほぼ垂直に凹面11に入射する。このため、発光部151の出射光の90%以上を光学レンズ10b内に入射させることができる。

また、凹面11から光学レンズ10b内に入射した光は、直接、または、側面部14bの放物面で全反射されて対称球面レンズ110に入射する。放物面からの反射光は、光学レンズ10bの光軸にほぼ平行な光束である。よって、光学レンズ10b内に入射した光のほとんどを、対称球面レンズ110より出射させることができる。 光源部2a〜2cにはいずれも、片側半値角Θ_1/2が10°以下の指向角の狭い対称球面レンズ110を備えた光学レンズ10bが用いられており、光源部2a、2cそれぞれの光軸が光源部2bの光軸と所定の角度で交差する。これら光源部2a〜2cは全体として、擬似的な非球面レンズ系を形成する。これにより、第1の実施形態で説明した光源ユニット1と同様、光源ユニット2においても、Y軸方向に比較してX軸方向の広がりが大きな照明光を得られる。

光源ユニット2において、2個の光学レンズ10bをそれぞれ装着するための2個の穴を備えた穴開きプレート21を用いたレンズユニットを用いてもよい。このレンズユニットにおいて、光学レンズ10bは穴開きプレート21に接着固定されてもよい。この場合、光源ユニット2の組み立てが容易になる。 また、2個の光学レンズ10bを金型で一体的に形成した光学レンズアレイから構成されるレンズユニットを用いてもよい。この場合も、光源ユニット2の組み立てが容易になる。加えて、穴開きプレート21が不要であるため、その分、コストの削減が可能である。

次に、上述した光源ユニット2を備えた道路照明装置について説明する。 図11は、本発明の第2の実施形態による道路照明装置の構成を示す横断面概略図である。図12A及び図12Bは、図11に示す道路照明装置の内部の構成を説明するための図であって、図12Aは側面図、図12Bは上面図である。

図11、図12A及び図12Bを参照すると、道路照明装置200は、2車線の道路の路面を照明するものであって、5個の光源ユニット2と、固定面120aを備え、固定面120aにそれら光源ユニット2が固定される筐体120と、を有する。筐体120は、筐体フレーム125に固定され、光源ユニット2の出射方向には透明板510が設けられている。筐体120と透明板510で囲まれた空間内に、5個の光源ユニット2が収容されている。図12A及び図12Bに示す例では、光源ユニット2の数は5個であるが、これに限定されない。1車線以上の道路を照明する形態を考慮した場合、光源ユニット2の数は2個以上であればよい。 各光源ユニット2はいずれも、同じ構造のものであって、図9、図10Aおよび図10Bを用いて説明した光源ユニットの構造を適用することができる。

5個の光源ユニット2は、所定の方向に沿って2列に配置されている。ここで、所定の方向は道路の車線に沿った方向に対応する。第1列には、2個の光源ユニット2が配置され、第2列には、3個の光源ユニット2が配置されている。第1列の光源ユニット2が第1車線の路面を照明し、第2列の光源ユニット2が第2車線の路面を照明する。光源ユニット2の列の数と車線の数は対応する。例えば、3車線の場合、光源ユニット2は3列に配置される。図12Bにおいて、上側の2個の光源ユニット2の列が第1例、下側の3個の光源ユニット2の列が第2列である。 道路照明装置200は、5個の光源ユニット2をそれぞれ固定面120aに固定するための5個の支持体31をさらに有する。支持体31は、光源ユニット2を支持する支持面31aを備える。支持体31は、放熱板であってもよい。放熱板の材料として、伝熱特性に優れた材料(例えばアルミニウムなど)を用いることができる。支持体31は、固定面120aの所定の位置にビス止めされる。

固定面120aに垂直、かつ、上記所定の方向に平行な面内における、支持面31aと固定面120aとのなす角度φをパン角と呼ぶ。このパン角φを変化させると、路面上の照明位置(照明スポット)が車線方向に沿って移動する。本実施形態の照明装置においては、同じ列に配列された少なくとも2つの光源ユニットをそれぞれ支持する支持体31は、パン角φが互いに異なるように設けられている。 具体的に説明すると、第1列の2個の光源ユニット2のパン角φは互いに異なり、図12Bにおいて、左側の光源ユニット2のパン角φは0°、右側の光源ユニット2のパン角φは所定の角度に設定されている。第2列の3個の光源ユニット2のうち、左側の光源ユニット2のパン角φは0°、中央の光源ユニット2と右側の光源ユニット2それぞれのパン角φは所定の角度に設定されている。中央の光源ユニット2のパン角φは、右側の光源ユニット2のパン角φと同じであってもよく、異なっていてもよい。第1列と第2列の間で、隣接する光源ユニット2のパン角φが同じであってもよい。

固定面120aに垂直な方向から見た場合に、光源ユニット2のLED15の並び方向と上記所定の方向とのなす角度を捻れ角δと呼ぶ。この捻れ角δを変化させると、路面上の照明スポットが回転する。例えば、帯状の照明スポットの場合、捻れ角δを変化させると、照明スポットの長手方向と車線方向とのなす角度が変化する。照明スポットの長手方向が車線方向と一致するように捻れ角δを設定することができる。本実施形態の照明装置においては、同じ列に配列された少なくとも2つの光源ユニットは捻れ角δが互いに異なるように構成されている。 具体的に説明すると、第1列の2個の光源ユニット2の捻れ角δは互いに異なり、図12Bにおいて、左側の光源ユニット2の捻れ角δは0°、右側の光源ユニット2の捻れ角δは所定の角度に設定されている。第2列の3個の光源ユニット2のうち、左側の光源ユニット2の捻れ角δは0°、中央の光源ユニット2と右側の光源ユニット2それぞれの捻れ角δは所定の角度に設定されている。中央の光源ユニット2の捻れ角δは、右側の光源ユニット2の捻れ角δと同じであってもよく、異なっていてもよい。同じ列に配置された光源ユニット2の捻れ角δが、上記所定の方向において、一方の側から他方の側に向かって段階的に増大してもよい。例えば、図12Bに示した第2列の3個の光源ユニット2の捻れ角δが左側から右側に向かって段階的に増大してもよい。また、第1列と第2列の間で、隣接する光源ユニット2の捻れ角δが同じであってもよい。

上記所定の方向と直交する面内における固定面120aと光源ユニット2の光軸とのなす角度(光学レンズ10bの光軸と固定面120aに垂直な線とのなす角度)をチルト角と呼ぶ(図8参照)。チルト角θは、支持面31aと固定面120aとのなす角度に等しい。このチルト角θを変化させると、路面上の照明位置(照明スポット)が横断方向に沿って移動する。 各光源ユニット2は、対応する車線の路面を照明できるように、チルト角θが所定の角度に設定されている。列毎に、光源ユニット2のチルト角θは異なる角度に設定される。第1列の光源ユニット2のチルト角θは、第2列の光源ユニット2のチルト角θと異なる。例えば、第1車線が照明装置側に位置する場合、第1列の光源ユニット2のチルト角θは、第2列の光源ユニット2のチルト角θよりも大きい。なお、同じ列に配置された各光源ユニット2のチルト角θは同じである。 光源ユニット2が所定の方向に沿って複数の列に配置された場合、上記所定の方向と直交する方向において、一方の側から他方の側に向かって、各列の光源ユニットのチルト角θが段階的に増大するように設定してもよい。この場合、各列の光源ユニット2の数または点灯させる発光ダイオードの数が、チルト角θが小さい側の列ほど多くなるように構成されてもよい。ここで、「チルト角θが小さい側の列ほど」とは、「道路照明装置から遠い側の車線ほど」を意味する。

本実施形態の道路照明装置200においても、第1の実施形態の道路照明装置100と同様の作用効果を奏する。 加えて、非対称直交球面レンズ111を備えた光学レンズ10aと比較して、対称球面レンズ110を備えた光学レンズ10bは、容易に設計および製造することができ、低価格である。よって、安価な道路照明装置を提供することができる。

以上説明した第1および第2の実施形態で説明した道路照明装置は本発明の一例であり、その構成は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者が理解し得る変形や改善を適用することができる。 第1の実施形態の照明装置の構成と第2の実施形態の照明装置の構成とを部分的に組み合わせることも可能である。例えば、光源ユニット1と光源ユニット2を組み合わせて道路照明装置を構成してもよい。 また、第1および第2の実施形態において、運転者のグレア抑制のために、光源ユニットの出射光のうち、路面に水平な面を上側方向に向けて通過する光を遮光する遮光板を設けてもよい。

図13に、遮光板を備えた光源ユニット1の構成を模式的に示す。図13に示すように、固定面120aに垂直、かつ、LED15の並び方向に平行な面を水平面とするとき、光源ユニット1は、光学レンズ10aより出射した光のうち、水平面を上側方向に通過する光を遮光する遮光板600を有する。遮光板600が水平面を上側方向に通過する光を遮光することで、運転者のグレアを抑制することができる。 遮光板600は、水平面を上側方向に通過する光の一部を水平面を下側方向に通過する方向に向けて反射する反射板701と、反射板701からの反射光の一部を光源ユニット1の光軸に沿った方向に向けて反射する反射板702とを含む。この場合、反射板701、702で反射された光は路面照明に寄与するので、路面照度が増大する。

適切なチルト角の設定は、運転者のグレア抑制効果を奏するが、道路幅が広く、多数の車線があるような場合には、チルト角の設定だけでは、グレア抑制が困難になる場合がある。そのような場合に、図13に示した遮光板600を設けた光源ユニットが有効である。

以上説明した各実施形態の道路照明装置はいずれも、プロビーム照明方式もしくはカウンタービーム照明方式に適用することができる。 プロビーム照明方式とは、走行する車両の走行方向に照明する非対称配光道路照明方式であり、先行車の背面輝度を増加させることで、先行車の視認性を改善できる。このプロビーム照明方式は、比較的交通量が多い道路に使用され、運転者のグレアの改善効果が高い。

図14に、プロビーム照明方式の道路照明システムの一例を示す。 図14に示すように、道路照明システムは、高欄800に取り付けられた2個の道路照明装置100aを有する。なお、図14に示す例では、2個の道路照明装置100aが示されているが、これに限定されない。道路照明装置100aの数は3個以上であってもよい。 各道路照明装置100aは、同じ構造であって、第1の実施形態で説明した光源ユニット1を有する。上段101、下段102それぞれに、2個の光源ユニット1が配置されている。第1の実施形態で説明した第1列、第2列がそれぞれ、下段102、上段101に対応する。

下段102の2個の光源ユニット1は、第1車線の路面900aを車両の走行方向に照明できるように、チルト角θ、パン角φおよび捻れ角δが設定されている。奥側の光源ユニット1のパン角は、手前側の光源ユニット1のパン角よりも大きい。奥側の光源ユニット1の捻れ角は、手前側の光源ユニット1の捻れ角よりも大きい。 上段101の2個の光源ユニット1は、第2車線の路面900bを車両の走行方向に照明できるように、チルト角θ、パン角φおよび捻れ角δが設定されている。奥側の光源ユニット1のパン角は、手前側の光源ユニット1のパン角よりも大きい。奥側の光源ユニット1の捻れ角は、手前側の光源ユニット1の捻れ角よりも大きい。上段101の各光源ユニット1のチルト角は、下段102の各光源ユニット1のチルト角よりも小さい。 なお、各道路照明装置100aにおいて、光源ユニット1に代えて、第2の実施形態で説明した光源ユニット2を用いてもよい。

カウンタービーム照明方式とは、走行する車両の進行方向とは逆方向に照明する非対称配光道路照明方式であり、効率よく路面輝度を得ることができ、障害物と背景路面との間のコントラストが高くなるため、路上の障害物の視認性を改善できる。 図15に、カウンタービーム照明方式の道路照明システムの一例を示す。 図15に示すように、道路照明システムは、高欄800に取り付けられた2個の道路照明装置100bを有する。なお、図15に示す例では、2個の道路照明装置100bが示されているが、これに限定されない。道路照明装置100bの数は3個以上であってもよい。

各道路照明装置100bは、同じ構造であって、第1の実施形態で説明した光源ユニット1を有する。上段101、下段102それぞれに、2個の光源ユニット1が配置されている。第1の実施形態で説明した第1列、第2列がそれぞれ、下段102、上段101に対応する。 下段102の2個の光源ユニット1は、第1車線の路面900aを車両の進行方向とは逆方向に照明できるように、チルト角θ、パン角φおよび捻れ角δが設定されている。手前側の光源ユニット1のパン角は、奥側の光源ユニット1のパン角よりも大きい。手前側の光源ユニット1の捻れ角は、奥側の光源ユニット1の捻れ角よりも大きい。 上段101の2個の光源ユニット1は、第2車線の路面900bを車両の進行方向とは逆方向に照明できるように、チルト角θ、パン角φおよび捻れ角δが設定されている。手前側の光源ユニット1のパン角は、奥側の光源ユニット1のパン角よりも大きい。手前側の光源ユニット1の捻れ角は、奥側の光源ユニット1の捻れ角よりも大きい。上段101の各光源ユニット1のチルト角は、下段102の各光源ユニット1のチルト角よりも小さい。 なお、各道路照明装置100bにおいて、光源ユニット1に代えて、第2の実施形態で説明した光源ユニット2を用いてもよい。 また、本発明は、以下の付記1〜26のような形態をとり得るが、これら形態に限定されない。 [付記1] 発光素子より出射した光の配光を制御する光学レンズであって、 凸形状の屈折面から構成される出射面部と、 入射面を含む第1の面部と該第1の面部と対向する、前記出射面部が接合される第2の面部とを備え、前記発光素子からの光が前記入射面に入射し、入射した光が内部を伝搬して前記屈折面から出射される導光部と、を有し、 前記屈折面は、前記光学レンズの光軸と直交する第1の軸方向の曲面の曲率が一定であり、かつ、前記光軸および前記第1の軸方向のそれぞれと直交する第2の軸方向の曲面の曲率が一定であり、前記第1の軸方向の曲面の曲率半径が前記第2の軸方向の曲面の曲率半径と異なるように構成され、 前記出射面部および導光部は、前記光軸に垂直な断面の形状が楕円である、光学レンズ。 [付記2] 前記入射面は、前記発光素子の発光部を収容可能な凹面から構成される、付記1に記載の光学レンズ。 [付記3] 前記凹面は球面である、付記2に記載の光学レンズ。 [付記4] 前記導光部は、前記球面の中心を焦点とする放物面で形成された側面部を有する、付記3に記載の光学レンズ。 [付記5] 前記第1の軸方向の曲面の曲率半径が前記第2の軸方向の曲面の曲率半径よりも小さく、前記第1の軸方向の曲面は、前記球面の中心を焦点とするレンズ面を形成する、付記3または4に記載の光学レンズ。 [付記6] 前記導光部は、前記光軸に垂直な断面の面積が前記第2の面部側で最も大きくなるように構成されている、付記1乃至5のいずれか一つに記載の光学レンズ。 [付記7] 光を放射する発光部を備えた発光素子と、 前記発光部より出射した光の配光を制御する光学レンズと、を有し、 前記光学レンズは、 凸形状の屈折面から構成される出射面部と、 入射面を含む第1の面部と該第1の面部と対向する、前記出射面部が接合される第2の面部とを備え、前記発光部からの光が前記入射面に入射し、入射した光が内部を伝搬して前記屈折面から出射される導光部と、を有し、 前記屈折面は、前記光学レンズの光軸と直交する第1の軸方向の曲面の曲率が一定であり、かつ、前記光軸および前記第1の軸方向のそれぞれと直交する第2の軸方向の曲面の曲率が一定であり、前記第1の軸方向の曲面の曲率半径が前記第2の軸方向の曲面の曲率半径と異なるように構成され、 前記出射面部および導光部は、前記光軸に垂直な断面の形状が楕円である、光源ユニット。 [付記8] 前記入射面は、前記発光部を収容する凹面から構成される、付記7に記載の光源ユニット。 [付記9] 前記凹面は球面であり、該球面の中心に前記発光部が配置されている、付記8に記載の光源ユニット。 [付記10] 前記導光部は、前記発光部を焦点とする放物面で形成された側面部を有する、付記9に記載の光源ユニット。 [付記11] 前記第1の軸方向の曲面の曲率半径が前記第2の軸方向の曲面の曲率半径よりも小さく、前記第1の軸方向の曲面は、前記発光部を焦点とするレンズ面を形成する、付記9または10に記載の光源ユニット。 [付記12] 前記導光部は、前記光軸に垂直な断面の面積が前記第2の面部側で最も大きくなるように構成されている、付記7乃至11のいずれか一つに記載の光源ユニット。 [付記13] 複数の光源ユニットと、 固定面を備え、該固定面に前記複数の光源ユニットが固定される筐体と、を有し、 前記複数の光源ユニットはそれぞれ、 光を放射する発光部を備えた複数の発光素子と、 前記発光素子毎に設けられ、前記発光部より出射した光の配光を制御する複数の光学レンズと、を有し、 前記複数の光学レンズはそれぞれ、 凸形状の屈折面から構成される出射面部と、 入射面を含む第1の面部と該第1の面部と対向する、前記出射面部が接合される第2の面部とを備え、前記発光部からの光が前記入射面に入射し、入射した光が内部を伝搬して前記屈折面から出射される導光部と、を有し、 前記屈折面は、前記光学レンズの光軸と直交する第1の軸方向の曲面の曲率が一定であり、かつ、前記光軸および前記第1の軸方向のそれぞれと直交する第2の軸方向の曲面の曲率が一定であり、前記第1の軸方向の曲面の曲率半径が前記第2の軸方向の曲面の曲率半径と異なるように構成され、 前記出射面部および導光部は、前記光軸に垂直な断面の形状が楕円である、照明装置。 [付記14] 前記複数の光源ユニットは、所定の方向に沿って、複数の列に配置されており、各光源ユニットは、前記所定の方向と直交する面内における前記固定面と該光源ユニットの光軸とのなす角度であるチルト角が所定の角度になるように設けられている、付記13に記載の照明装置。 [付記15] 前記光源ユニット毎に設けられ、それぞれが該光源ユニットを支持する支持面を備えた、前記固定面に固定される複数の支持体を、さらに有し、 同じ列に配列された少なくとも2つの光源ユニットをそれぞれ支持する支持体は、前記固定面に垂直、かつ、前記所定の方向に平行な面内における、前記支持面と前記固定面とのなす角度であるパン角が互いに異なるように設けられている、付記14に記載の照明装置。 [付記16] 前記複数の光源ユニットはそれぞれ、前記複数の発光素子が一列に並ぶように構成されており、 同じ列に配列された少なくとも2つの光源ユニットは、前記複数の発光素子の並び方向と前記所定の方向とのなす角度である捻れ角が互いに異なるように構成されている、付記14または15に記載の照明装置。 [付記17] 各列の光源ユニットの前記チルト角が異なる、付記14乃至16のいずれか一つに記載の照明装置。 [付記18] 前記所定の方向と直交する方向において、一方の側から他方の側に向かって、各列の光源ユニットの前記チルト角が増大する、付記17に記載の照明装置。 [付記19] 各列の光源ユニットの数または点灯させる発光ダイオードの数が、前記チルト角が小さい側の列ほど多い、付記18に記載の照明装置。 [付記20] 前記固定面に垂直、かつ、前記所定の方向に平行な面を水平面とし、前記複数の光源ユニットはそれぞれ、前記複数の光学レンズより出射した光のうち、前記水平面を上側方向に通過する光を遮光する遮光板を有する、請求項13乃至19のいずれか一つに記載の照明装置。 [付記21] 前記遮光板は、 前記水平面を上側方向に通過する光の一部を、前記水平面を下側方向に通過する方向に向けて反射する第1の反射板と、 前記第1の反射板からの反射光の一部を前記光源ユニットの光軸に沿った方向に向けて反射する第2の反射板と、を有する、付記20に記載の照明装置。 [付記22] 前記導光部の前記入射面は、前記発光素子の前記発光部を収容する凹面から構成される、付記13乃至21のいずれか一つに記載の照明装置。 [付記23] 前記凹面は球面であり、該球面の中心に前記発光部が配置されている、付記22に記載の照明装置。 [付記24] 前記導光部は、前記発光部を焦点とする放物面で形成された側面部を有する、付記23に記載の照明装置。 [付記25] 前記第1の軸方向の曲面の曲率半径が前記第2の軸方向の曲面の曲率半径よりも小さく、前記第1の軸方向の曲面は、前記発光部を焦点とするレンズ面を形成する、付記23または24に記載の照明装置。 [付記26] 前記導光部は、前記光軸に垂直な断面の面積が前記第2の面部側で最も大きくなるように構成されている、付記13乃至25のいずれか一つに記載の照明装置。

上述した付記1の光学レンズによれば、第1の実施形態で説明した光学レンズ10aと同様、屈折面の曲率が一定でない一般の非球面レンズと比較して作成が容易であり、金型も安価に作成することができる。このため、特許文献1や特許文献2に記載された配光制御レンズに比較して、低価格の光学レンズを提供することが可能である。 また、導光部は、発光素子からの光が入射面に入射し、入射した光が内部を伝搬して出射面部の屈折面から出射されるように構成されているので、発光素子からの光を光学レンズの出射光として効率よく利用することができる。 さらに、出射面部および導光部が光軸に垂直な断面の形状が楕円となるように構成されているので、出射面部と導光部を容易に接合することができ、しかも、道路照明における車線方向に長い帯状の照明スポットを容易に形成することができる。 なお、直交する二つの軸方向の配光制御が可能な光学レンズとしてトロイダルレンズが知られているが、上記導光部なしで、トロイダルレンズを用いるだけでは、発光素子からの光を光学レンズの出射光として効率よく利用することは困難である。 付記1の光学レンズは、図3A及び図3Bに示した頭部12、底部13および側面部14aにより構成されてもよいが、その場合、凹面11を平面等、他の形状の面に代えてもよい。また、側面部14aは放物面を有していない構造としてもよい。

1、2 光源ユニット 10a 光学レンズ 11 凹面 12 頭部 13 底部 14a、14b 側面部 15 LED 20 LED基板 21 穴開きプレート 25a、25b レンズユニット 30、31 支持体 30a、31a 支持面 100 道路照明装置 101 上段 102 下段 110 対称球面レンズ 111 非対称直交球面レンズ 120 筐体 120a 固定面 125 フレーム 151 発光部 211 ビス止め孔 510 透明板 600 遮光板 701、702 反射板 800 高欄 900a、900b 路面