JP4106525B2

JP4106525B2 - LED lighting device

Info

Publication number: JP4106525B2
Application number: JP2002025497A
Authority: JP
Inventors: 智昭犬塚
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2002-02-01
Filing date: 2002-02-01
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2022-02-01
Also published as: JP2003229014A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子としてＬＥＤ（以下、「発光ダイオード（Light Emitting Diode）」ともいう）を用いたＬＥＤ照明装置に係わり、特に光の指向性を任意に調整することができるＬＥＤ照明装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の照明装置は、たとえば白熱電球、高輝度放電ランプなど光の指向性がほとんどない点状の光源（以下、「点光源」ともいう）を用い、その周囲に点光源からの光を反射させる反射板（以下、「リフレクター」ともいう）を備えた構成をとる。実際に、点光源からの光を任意の方向に調整する、すなわち光の指向性を調整する手段としては、点光源とリフレクターの位置関係を調整することにより、点光源からの光を指向性の強いスポット状として、あるいは指向性の弱いフラット状として使用していた。
【０００３】
換言すれば、点光源とリフレクターを特定の位置関係とすることで、点光源の本来ほとんどない光の指向性を任意の指向性に変換していた。このように、点光源とリフレクターを用いた照明装置は、撮影照明、舞台照明、装飾照明など現在様々な分野で幅広く用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高輝度発光が可能なＬＥＤが開発された現在においては、従来の照明装置では到底十分とはいえない。すなわち、白熱電球、高輝度放電ランプなどよりもＬＥＤを光源として用いた方が、寿命、消費電力、メンテナンスなど、多数の点において大幅に優れているからである。
【０００５】
一方、従来の照明装置は光源が点状すなわち点光源であり、かつその点光源自体に光の指向性がほとんどないために、リフレクターを用いて所望の指向性を得ようとするものである。ところが、現在のところ、照明に用いられる１つの光源と１つのＬＥＤを比較すると、輝度の面ではＬＥＤが劣る傾向がある。そこで、複数のＬＥＤを用いて照明用の光源を形成することが考えられるが、複数のＬＥＤを用いると点状の点光源ではなく面状の面光源に近い形状となる。このように点光源から面光源になる、すなわち光源自体の形状が大きくなると、それに比例してリフレクターも大型化しなければならず、製造時、使用時においては大きな欠点となってしまう。
【０００６】
また、ＬＥＤにはたとえば凸状レンズを有するものがある。この形状のＬＥＤは凸状レンズにより指向性が確保されるが、上記の理由から指向性を備えた光源を用いるとリフレクター自体が不必要となる。しかしながら、リフレクターを用いずに指向性のあるＬＥＤを同一平面上に配置しただけでは使用者側で任意に光の指向性を調整することはできない。
【０００７】
本発明はこのような問題を鑑みてなされたものであり、ＬＥＤを光源として用いると共に、使用者側で任意に光の指向性を調整することができるＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤ照明装置に関する。特に、本発明のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤが配置されたフレームを複数有し、その複数のフレームは隣接する各フレームの端部同士が可動に連結されることによりフレーム群を構成しており、該フレーム群は可動に連結される第１の支持部を有し、前記第１の支持部の周縁から複数の前記フレーム群が延伸していることを特徴とする。これにより、第１の支持部とフレーム群との位置関係を調整することにより、光の指向性を任意に調整することができる。
【０００９】
また、本発明に係るフレーム群は、前記ＬＥＤ照明装置の発光面側から見て、前記第１の支持部が略中央に配置されるように連結されていることが好ましい。
【００１０】
また、第１の支持部は、所定の位置にＬＥＤを備えることが好ましい。これにより、ＬＥＤ照明装置全体としての発光輝度を確保することができると共に、発光面側から見てＬＥＤの発光ムラを軽減することができる
また、本発明のＬＥＤ照明装置は、さらに第２の支持部および第３の支持部を備えることができる。ここで、第２の支持部は第１の支持部に連結された全てのフレーム群の末端に位置する末端フレームに可動に連結されており、第３の支持部は全ての第２の支持部における該フレーム群の末端フレームと連結されていない側にて可動に連結されている。すなわち、第３の支持部を固定させ第１の支持部の位置を任意に制御することにより、自動的に第１の支持部に対するフレーム群の傾きを調整することができる。
【００１１】
また、第１の支持部は発光面側と反対の側に延伸した延伸部を備えることができる。第１の支持部が延伸部を備えた構成とすることにより、該延伸部により第１の支持部と第３の支持部との距離を調整して光の指向性を調整することができる。すなわち、第１の支持部、フレーム群、または第２の支持部に直接触れなくとも、第３の支持部を固定し第１の支持部の延伸部を第１の支持部に対して垂直方向に動かすことにより、第１の支持部に対するフレーム群の傾きを任意に調整することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのＬＥＤ照明装置を例示するものであって、本発明はＬＥＤ照明装置を以下のものに限定するものではない。また、各図面に示す部材の大きさや位置関係などは説明を明確にするために誇張しているところがある。
【００１３】
図１に、ＬＥＤを所定の位置に備える本発明に係わるフレームが２つ連結された状態を例示する。図１に示すように、フレーム３は隣接する他のフレームと可動に連結されている。ここで、各フレームを可動させる、すなわち所定の範囲で任意に回転させることにより、フレームに配置されたＬＥＤ１からの光の指向性を自由に調整することができる。
【００１４】
また、フレーム同士の連結手段は特に限定されるものではないが、図１では、２つのフレーム３の連結されるべき各端部において、次に記載する挿入部５ａを挿入するための開口部４を備えた構成とする。具体的には、連結すべき各フレームの開口部４を一致させ、その開口部に各フレームを可動に連結させるための挿入部５ａを挿入し、挿入部５ａをたとえばリング状の固定部５ｂで固定させる。すなわち、挿入部５ａおよび固定部５ｂにより可動連結部５を構成することで、フレーム間の端部同士をスムーズに連結させることができる。また、ここでは、連結すべき各フレームが開口部４を備え、その開口部４に挿入部５ａを挿入し、挿入部５ａを固定部５ｂを用いて固定する例について説明したが、本発明はこれに限定されず、たとえば連結すべき各フレームの端部形状を一致させ、可動に連結させることにより可動連結部を構成することもできる。
【００１５】
なお、本実施の形態では、ＬＥＤ１が導電性パターンを有する基板２に配置され、その基板２がたとえばビスなどでフレーム外部に固定された一例について説明する。ここで、基板２は熱伝導性が優れた金属基板を用いることが好ましい。熱伝導性の優れた金属基板を用いることにより、金属基板を介して、ＬＥＤからの熱をフレームに効率よく伝えることができる。また、ここでは基板２がフレーム３の外部に配置されているが、基板２をフレーム３の内側に配置させることもできる。いずれにしても、基板２とフレーム３との接触面積を大きく取ることにより、より円滑な放熱を行うことができる。
【００１６】
さらに、本実施の形態では、ＬＥＤがフレームに略垂直に配置された、すなわち全てのフレーム３においてＬＥＤの光軸とフレームとが略垂直に交わる例について説明するが、本発明はこれに限定されないことはいうまでもない。具体的には、たとえばフレームに対してＬＥＤの光軸がずれるように各フレームにＬＥＤを配置させることもできる。また、光軸の異なる、すなわち光の指向性の異なる複数種のＬＥＤを用いることもできる。
【００１７】
また、各フレームに配置されるＬＥＤは、たとえば、フレームの内側または外側に配線を配置させ、それぞれ直列または並列に接続することができる。なお、フレームの内側に配線を施す場合は、フレーム３に配線が通るための貫通孔を備える構成となる。ちなみに、この貫通孔の大きさに応じて、各フレームが可動できる、すわわち回転できる範囲が決定される。また、前に記載した挿入部５ａを備える場合は、配線の通り道に応じて挿入部５ａ自体に配線が通るための溝または貫通孔を形成してもよい。
【００１８】
また、フレーム３は、ＬＥＤからの熱を拡散させるためにアルミニウム、アルミニウム軽合金、マグネシウム合金などの金属部材から構成されることが好ましい。なお、アルミニウム軽合金とは、アルミニウムを主成分として、銅、マグネシウム、ニッケル、珪素、マンガン、亜鉛などを加えて製した軽合金であり、マグネシウム合金とは、マグネシウムを主とし、これにアルミニウム、亜鉛、マンガン、ジルコニウムなどを含む合金である。このような金属部材は、熱伝導性に優れると共に、加工しやすく、軽量で強度が大きいので本発明のＬＥＤ照明装置に好適である。もちろん、金属部材でなくとも、ＬＥＤからの熱に耐えられる部材であればよく、たとえばポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂など種々の部材を用いることができる。なお、挿入部５ａおよび固定部５ｂからなる可動連結部５を備える場合は、可動連結部５自体もＬＥＤからの熱を拡散させるために上記金属部材から構成されることが好ましい。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、凸状レンズを備えた砲弾型のＬＥＤ１（以下、「砲弾型ＬＥＤ」ともいう）を用いた例について説明するが、本発明に用いることができるＬＥＤとしては、砲弾型ＬＥＤの他に、平面レンズを備えたチップ型のＬＥＤ（以下、「チップ型ＬＥＤ」ともいう）、半導体が積層されただけの状態のＬＥＤチップなど種々の形状のＬＥＤを用いることができる。
【００２０】
しかしながら、本発明のＬＥＤ照明装置は、砲弾型ＬＥＤのように、光の指向性が強いＬＥＤに対して特に有効である。これは、ＬＥＤ自体が光の指向性をある程度備えることにより初めて使用者側でＬＥＤ照明装置全体としての光の指向性を調整することができるからである。すなわち、砲弾型ＬＥＤは凸状レンズを備えるために、図５に示すように、光の指向性が強く、半値角の小さい発光特性を有するので本発明のＬＥＤ照明装置には好適なのである。なお、ここでは指向性の強いＬＥＤとして砲弾型ＬＥＤを例示したが、本発明に用いることができるＬＥＤはもちろんこれに限定されず、ある程度の指向性を備えていればあらゆるタイプのＬＥＤを用いることができる。さらに、前に記載したように、同一ＬＥＤ照明装置内に、光の指向性の異なる、すなわち半値角の異なる複数種のＬＥＤを用いることもできる。
【００２１】
また、本発明に用いることができるＬＥＤとしては、たとえば単色発光が可能なＬＥＤ、多色に発光が可能なＬＥＤ、これらのＬＥＤの組み合わせなど、あらゆる形態のＬＥＤを用いることができる。具体的には、白色発光が可能なＬＥＤ、１つのＬＥＤの中にＲＧＢ（赤色、緑色、青色）がそれぞれ発光可能な少なくとも三種のＬＥＤチップを供えたＬＥＤなどを用いることができる。また、ＬＥＤ自体に蛍光体を含有させて目的の色を発光させることもできる。さらに、本実施の形態では、各フレーム３がそれぞれＬＥＤを１つ備える構成としたが、各フレーム３に複数のＬＥＤを備えることももちろん可能である。
【００２２】
一方、図２に示すように、複数のフレーム３がそれぞれ可動に連結されることにより１つのフレーム群６を構成し、かつ１つのＬＥＤ照明装置に複数フレーム群６を備える場合、本発明に係るＬＥＤ照明装置は、フレーム群６を支持する第１の支持部７を備えることが好ましい。すなわち、第１の支持部７はその周縁から複数のフレーム群６が延伸しており、フレーム群６と第１の支持部７が可動に連結されている。このように構成することにより、第１の支持部７とフレーム群６との位置関係を調整することで、光の指向性を任意に調整することができる。
【００２３】
なお、第１の支持部７を備える場合は、ＬＥＤ照明装置を発光面側から見てその略中央に、第１の支持部７が配置されることが好ましい。これにより、第１の支持部７に連結された複数のフレーム群６の光の指向性を略均等に調整することができる。
【００２４】
また、第１の支持部７は、フレーム３と同様に、ＬＥＤからの熱を拡散させるためにアルミニウム、アルミニウム軽合金、マグネシウム合金などの金属部材から構成されることが好ましい。もちろん、金属部材でなくとも、ＬＥＤの発熱に耐えられる部材であればよく、たとえばポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂など種々の部材を用いることができる。
【００２５】
また、第１の支持部７は、所定の位置にＬＥＤを備えることができる。これにより、ＬＥＤ照明装置全体としての発光輝度を確保することができると共に、発光面側から見てＬＥＤの発光ムラを軽減することができる
さらに、本実施の形態のＬＥＤ照明装置は、前に記載した構成の他に、第２の支持部８および第３の支持部９を備えることができる。図２に示すように、第２の支持部８は第１の支持部７に連結された全てのフレーム群６の末端に位置する末端フレームにそれぞれが可動に連結されており、第３の支持部９は全ての第２の支持部８におけるフレーム群の末端フレームと連結されていない側にて可動に連結されている。すなわち、第２の支持部８は各フレーム群６毎に可動に連結されており、この複数の第２の支持部８が１つの第３の支持部９に可動に連結された構成となる。
【００２６】
以上説明したように、第１の支持部７とフレーム群６、フレーム群６と第２の支持部８、第２の支持部８と第３の支持部９をそれぞれ可動に連結させることにより、より容易に光の指向性が調整可能となる。具体的には、たとえば、第３の支持部９を所定の平面上に固定し、発光面側から見て、第１の支持部とフレーム群との連結部位（図３の１１に対応する）をフレーム群と第２の支持部との連結部位（図３の１２に対応する）よりも奥に位置させることにより、発光面側から見て、発光面が凹面のＬＥＤ照明装置とすることができる。逆に、発光面側から見て、第１の支持部とフレーム群との連結部位（図３の１１に対応する）をフレーム群と第２の支持部との連結部位（図３の１２に対応する）よりも手前に位置させることにより、発光面側から見て、発光面が凸面のＬＥＤ照明装置とすることができる。このように、発光面を凹面または凸面とする際には、その動きに応じて、第１の支持部とフレーム群との連結部位（図３の１１に対応する）、フレーム群と第２の支持部との連結部位（図３の１２に対応する）、第２の支持部と第３の支持部との連結部位（図３の１３に対応する）がそれぞれ可動し、凹面または凸面の発光面を円滑に形成することができる。
【００２７】
さらに、第１の支持部７は発光面側と反対の側に延伸した延伸部１０を備えることができる。このような構成によって、第１の支持部７と第３の支持部９との距離を延伸部１０により調整して光の指向性を調整することができる。すなわち、第１の支持部７、フレーム群６、または第２の支持部８に直接触れなくとも、第３の支持部９を固定し第１の支持部の延伸部１０を第１の支持部に対して垂直方向に動かすことにより、第１の支持部７に対するフレーム群６の傾きを任意に調整することができる。これにより任意の指向性を得ることができる。
【００２８】
なお、図２に示すＬＥＤ表示装置は、本発明を理解し易くするために、フレーム群６と第２の支持部８との連結部位（図３の１２に対応する）間を結んだ円形の破線、第２の支持部８と第３の支持部９との連結部位（図３の１３に対応する）間を結んだ円形の破線を記載している。さらにここでは、第１の支持部７を円形とし、その周囲に１８のフレーム群６が連結された例について説明したが、第１の支持部７を形状およびフレーム群６の数は任意に選択することができる。また、１つのフレーム群６を構成するフレーム３の数も図２に示すＬＥＤ表示装置に限定されないことはいうまでもない。
【００２９】
さらに、延伸部１０は第３の支持部９から突出していることが好ましい。これにより、使用者は容易に延伸部１０を動かすことができる。すなわち、第３の支持部９は少なくとも延伸部１０を貫通させるような開口部を備えることができる。また、第３の支持部９は、少なくとも複数の第２の支持部８が可動に連結できるように構成されていればよく、その内側が大きく開口していてもよい。この場合、発光面側と反対の側から使用者がＬＥＤ照明装置内部に触れないように、たとえばメッシュ状の被覆部材などを設けることもできる。これにより、ＬＥＤの発熱でフレーム３、第１の支持部７、第２の支持部８が加熱状態であっても、使用者が誤ってＬＥＤ照明装置内部に触れることはない。また、被覆部材をメッシュ状とすることで空気の流れをよくしＬＥＤ照明装置内部で発生した熱を外部に効果的に放出することができる。もちろん、第３の支持部９自体に複数の開口部を設けることにより、ＬＥＤ照明装置内部で発生した熱を外部に放出させてもよい。
【００３０】
図３は、図２に示すＬＥＤ照明装置の異なる使用状態におけるＡ−Ａ部の断面図である。ここで、図３（Ａ）に示すように、第１の支持部７とフレーム群６を一直線上すなわち同一平面上に配置した場合は、全てのＬＥＤに同一方向の指向性をもたせることができる。より詳細には、図４（Ａ）に示すように、発光面を平面とする、すなわち同一平面上に同じ光軸になるようにＬＥＤを配置すると、全てのＬＥＤの光が重なりあい、１つのＬＥＤと同じ指向性となるので、ＬＥＤ照明装置全体として指向性の強い所謂スポット状とすることができる。
【００３１】
一方、図３（Ｂ）に示すように、発光面側と反対の側に第１の支持部７を平面からずらせた場合は、各ＬＥＤに異なる指向性もたせることができる。より詳細には、図４（Ｂ）に示すように発光面を凹面とする、すなわち球面状に光軸がすこしずつずれるようにＬＥＤを配置すると、全てのＬＥＤの光が重なりあい、視認箇所によっては１つのＬＥＤよりも潰れた指向性となるので、照明装置全体として指向性の弱い所謂フラット状とすることができる。
【００３２】
なお、図３（Ｂ）および図４（Ｂ）は、発光面側から見て第１の支持部７をフレーム群６よりも奥に位置させることにより、発光面を凹面とし、各ＬＥＤの光軸が一旦集束してから発散する例を示したが、本発明はもちろんこれに限定されることなく、発光面側から見て第１の支持部７をフレーム群６よりも手前に位置させることにより、発光面を凸面とし、各ＬＥＤの光軸を発光時から発散させる構成としてもよい。このように、発光面側から見て第１の支持部７を奥に位置させるか、手前に位置させるかは、使用者側で適宜に選択すればよい。
【００３３】
なお、第２の支持部８、第３の支持部９を構成する部材は特に限定されないが、たとえば、金属部材としてアルミ、アルミニウム、アルミニウム軽合金、マグネシウム合金、樹脂部材としてポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを用いることができる。
【００３４】
また、図２においては延伸部１０を用いて光の指向性の調整する一実施の形態について説明したが、本発明のＬＥＤ照明装置において指向性を調整する手段はこれに限定されないことはいうまでもない。すなわち、延伸部１０を設けず、たとえば各部位を電動に制御可能に構成し、ＬＥＤ照明装置全体としての光の指向性を電動で調整することももちろん可能である。
【００３５】
【発明の効果】
これまで説明した通り、本発明により、発光素子としてＬＥＤを用いると共に、使用者側で任意に光の指向性を調整可能な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフレームを示す模式図である
【図２】本発明に係るＬＥＤ照明装置を示す斜視図である
【図３】本発明に係るＬＥＤ照明装置の異なる使用状態を示す模式的断面図である
【図４】図３に示すＬＥＤ照明装置の異なる使用状態における光の指向性を示す模式図である
【図５】本発明に用いることができるＬＥＤ１つの光の指向性を示す模式図である
【符号の説明】
１…ＬＥＤ
２…金属基板
３…フレーム
４…開口部
５…可動連結部
５ａ…挿入部
５ｂ…固定部
６…フレーム群
７…第１の支持部
８…第２の支持部
９…第３の支持部
１０…延伸部
１１…第１の支持部とフレーム群との連結部位
１２…フレーム群と第２の支持部との連結部位
１３…第２の支持部と第３の支持部との連結部位[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an LED illumination device using an LED (hereinafter also referred to as a “light emitting diode”) as a light emitting element, and more particularly to an LED illumination device capable of arbitrarily adjusting the directivity of light.
[0002]
[Prior art]
A conventional lighting device uses a point light source (hereinafter also referred to as a “point light source”) that has almost no directivity of light, such as an incandescent bulb or a high-intensity discharge lamp, and reflects light from the point light source around the light source. A configuration including a reflector (hereinafter also referred to as “reflector”) is employed. Actually, as a means of adjusting the light from the point light source in an arbitrary direction, that is, adjusting the directivity of the light, adjusting the positional relationship between the point light source and the reflector, It was used as a strong spot shape or a flat shape with low directivity.
[0003]
In other words, by setting the point light source and the reflector in a specific positional relationship, the directivity of light that is essentially absent from the point light source is converted to an arbitrary directivity. As described above, lighting devices using point light sources and reflectors are widely used in various fields such as photographing lighting, stage lighting, and decorative lighting.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, at the present time when LEDs capable of high-luminance light emission have been developed, it cannot be said that conventional illumination devices are sufficient. That is, it is because using LED as a light source is significantly superior in many respects, such as lifetime, power consumption, and maintenance, rather than an incandescent bulb, a high-intensity discharge lamp, and the like.
[0005]
On the other hand, in the conventional lighting device, the light source is a point light source, that is, a point light source, and the point light source itself has almost no directivity of light. Therefore, a reflector is used to obtain a desired directivity. However, at present, when one light source used for illumination is compared with one LED, the LED tends to be inferior in terms of luminance. Therefore, it is conceivable to form a light source for illumination using a plurality of LEDs. However, when a plurality of LEDs are used, a shape close to a planar surface light source is obtained instead of a point-like point light source. Thus, if the point light source is changed to a surface light source, that is, the shape of the light source itself is increased, the reflector must be increased in proportion to it, which causes a serious drawback at the time of manufacture and use.
[0006]
Some LEDs have a convex lens, for example. The directivity of the LED of this shape is ensured by the convex lens, but if the light source having directivity is used for the above reason, the reflector itself becomes unnecessary. However, the directivity of light cannot be arbitrarily adjusted on the user side simply by arranging directional LEDs on the same plane without using a reflector.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an LED illumination device that uses an LED as a light source and can arbitrarily adjust the directivity of light on the user side. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an LED lighting device including a plurality of LEDs. In particular, LED lighting device of the present invention includes a plurality of frames LED is arranged, constitutes a frame group by the plurality of frames among the ends of the adjacent frames are connected to the movable Rukoto, the frame unit includes a first support portion coupled to the movable, said first plurality of said frame groups from the periphery of the support portion is characterized that you have stretched. Thereby, the directivity of light can be arbitrarily adjusted by adjusting the positional relationship between the first support portion and the frame group.
[0009]
Moreover, it is preferable that the frame group which concerns on this invention is connected so that the said 1st support part may be arrange | positioned in the approximate center seeing from the light emission surface side of the said LED illuminating device.
[0010]
Moreover, it is preferable that a 1st support part is equipped with LED in a predetermined position. Thereby, while being able to ensure the light emission brightness as a whole LED lighting apparatus, the light emission unevenness of LED can be reduced as seen from the light emitting surface side. Further, the LED lighting apparatus of the present invention further has a second support. Part and a third support part. Here, the second support part is movably connected to the end frame located at the end of all the frame groups connected to the first support part, and the third support part is all the second support parts. Are movably connected on the side of the frame group not connected to the end frame. That is, the inclination of the frame group with respect to the first support portion can be automatically adjusted by fixing the third support portion and arbitrarily controlling the position of the first support portion.
[0011]
In addition, the first support part can include an extension part extending on the side opposite to the light emitting surface side. By adopting a configuration in which the first support portion includes the extending portion, the distance between the first supporting portion and the third supporting portion can be adjusted by the extending portion to adjust the light directivity. That is, without directly touching the first support portion, the frame group, or the second support portion, the third support portion is fixed and the extending portion of the first support portion is perpendicular to the first support portion. By moving the frame, the inclination of the frame group with respect to the first support portion can be arbitrarily adjusted.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies an LED lighting device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not limit the LED lighting device to the following. Further, the size and positional relationship of the members shown in the drawings are exaggerated for clarity of explanation.
[0013]
FIG. 1 illustrates a state in which two frames according to the present invention having LEDs in predetermined positions are connected. As shown in FIG. 1, the frame 3 is movably connected to another adjacent frame. Here, the directivity of light from the LEDs 1 arranged in the frame can be freely adjusted by moving each frame, that is, arbitrarily rotating the frame within a predetermined range.
[0014]
Further, the means for connecting the frames is not particularly limited, but in FIG. 1, an opening 4 for inserting an insertion portion 5 a described below at each end portion to be connected of the two frames 3. It is set as the structure provided with. Specifically, the opening 4 of each frame to be connected is matched, and an insertion portion 5a for movably connecting each frame is inserted into the opening, and the insertion portion 5a is, for example, a ring-shaped fixing portion 5b. Fix it. That is, by configuring the movable connecting portion 5 by the insertion portion 5a and the fixed portion 5b, the end portions between the frames can be smoothly connected. In addition, here, an example has been described in which each frame to be connected includes the opening 4, the insertion portion 5a is inserted into the opening 4, and the insertion portion 5a is fixed using the fixing portion 5b. It is not limited to this, For example, a movable connection part can also be comprised by matching the edge part shape of each flame | frame which should be connected, and connecting movably.
[0015]
In the present embodiment, an example will be described in which the LED 1 is disposed on a substrate 2 having a conductive pattern, and the substrate 2 is fixed to the outside of the frame with, for example, screws. Here, the substrate 2 is preferably a metal substrate having excellent thermal conductivity. By using a metal substrate having excellent thermal conductivity, heat from the LED can be efficiently transmitted to the frame via the metal substrate. Here, the substrate 2 is disposed outside the frame 3, but the substrate 2 can also be disposed inside the frame 3. In any case, smoother heat dissipation can be performed by increasing the contact area between the substrate 2 and the frame 3.
[0016]
Furthermore, in the present embodiment, an example in which the LEDs are arranged substantially perpendicular to the frame, that is, the optical axis of the LED and the frame intersect almost perpendicularly in all the frames 3 will be described, but the present invention is not limited to this. Needless to say. Specifically, for example, the LED can be arranged in each frame so that the optical axis of the LED is deviated from the frame. Also, a plurality of types of LEDs having different optical axes, that is, different light directivities can be used.
[0017]
Moreover, LED arrange | positioned at each flame | frame can arrange | position wiring, for example to the inner side or the outer side of a flame | frame, and can each be connected in series or parallel. In addition, when providing wiring inside a frame, it becomes a structure provided with the through-hole for wiring to pass through to the flame | frame 3. Incidentally, the range in which each frame can move, that is, the range in which it can rotate, is determined according to the size of the through hole. Further, when the insertion portion 5a described above is provided, a groove or a through hole for allowing the wiring to pass through the insertion portion 5a itself may be formed according to the path of the wiring.
[0018]
The frame 3 is preferably made of a metal member such as aluminum, a light aluminum alloy, or a magnesium alloy in order to diffuse the heat from the LED. The aluminum light alloy is a light alloy made of aluminum as a main component and added with copper, magnesium, nickel, silicon, manganese, zinc, etc., and the magnesium alloy is mainly composed of magnesium, and aluminum, An alloy containing zinc, manganese, zirconium and the like. Such a metal member is suitable for the LED lighting device of the present invention because it has excellent thermal conductivity, is easy to process, is lightweight and has high strength. Of course, it is not necessary to use a metal member as long as it is a member that can withstand the heat from the LED. For example, various members such as polycarbonate resin, ABS resin, epoxy resin, and phenol resin can be used. In addition, when providing the movable connection part 5 which consists of the insertion part 5a and the fixing | fixed part 5b, it is preferable that the movable connection part 5 itself is also comprised from the said metal member in order to diffuse the heat | fever from LED.
[0019]
In the present embodiment, an example using a bullet-type LED 1 having a convex lens (hereinafter also referred to as a “bullet-type LED”) will be described. As an LED that can be used in the present invention, In addition to the bullet-type LED, various types of LEDs such as a chip-type LED having a planar lens (hereinafter also referred to as “chip-type LED”) and an LED chip in which semiconductors are simply stacked can be used. .
[0020]
However, the LED illumination device of the present invention is particularly effective for an LED having a strong light directivity, such as a bullet-type LED. This is because the light directivity of the LED lighting device as a whole can be adjusted on the user side only when the LED itself has a certain degree of light directivity. That is, since the bullet-type LED has a convex lens, as shown in FIG. 5, it has a high light directivity and a light emission characteristic with a small half-value angle, which is suitable for the LED lighting device of the present invention. Here, the bullet-type LED is exemplified as the LED having strong directivity, but the LED that can be used in the present invention is not limited to this, and any type of LED having a certain degree of directivity is used. Can do. Furthermore, as described above, a plurality of types of LEDs having different light directivities, that is, different half-value angles, can be used in the same LED lighting device.
[0021]
Moreover, as LED which can be used for this invention, LED of all forms, such as LED which can emit monochromatic light, LED which can light-emit in multiple colors, the combination of these LED, can be used, for example. Specifically, an LED capable of emitting white light, an LED provided with at least three types of LED chips capable of emitting RGB (red, green, and blue) in one LED can be used. In addition, the LED itself can contain a phosphor to emit light of a desired color. Further, in the present embodiment, each frame 3 is configured to include one LED, but it is needless to say that each frame 3 may include a plurality of LEDs.
[0022]
On the other hand, as shown in FIG. 2, when a plurality of frames 3 are movably connected to form one frame group 6 and one LED lighting device includes a plurality of frame groups 6, the present invention relates to the present invention. The LED lighting device preferably includes a first support portion 7 that supports the frame group 6. That is, the first support portion 7 has a plurality of frame groups 6 extending from the periphery thereof, and the frame group 6 and the first support portion 7 are movably connected. With this configuration, the directivity of light can be arbitrarily adjusted by adjusting the positional relationship between the first support portion 7 and the frame group 6.
[0023]
In addition, when providing the 1st support part 7, it is preferable that the 1st support part 7 is arrange | positioned in the approximate center seeing a LED lighting apparatus from the light emission surface side. Thereby, the directivity of light of the plurality of frame groups 6 connected to the first support portion 7 can be adjusted substantially uniformly.
[0024]
Further, like the frame 3, the first support portion 7 is preferably composed of a metal member such as aluminum, an aluminum light alloy, or a magnesium alloy in order to diffuse the heat from the LED. Of course, it is not necessary to use a metal member as long as it is a member that can withstand the heat generated by the LED. For example, various members such as polycarbonate resin, ABS resin, epoxy resin, and phenol resin can be used.
[0025]
Moreover, the 1st support part 7 can be equipped with LED in a predetermined position. Thereby, while being able to ensure the light emission brightness as the whole LED lighting apparatus, it is possible to reduce the uneven light emission of the LED when viewed from the light emitting surface side. Further, the LED lighting apparatus of the present embodiment is described above. In addition to the configuration described above, the second support portion 8 and the third support portion 9 can be provided. As shown in FIG. 2, the second support portion 8 is movably connected to the end frames located at the ends of all the frame groups 6 connected to the first support portion 7. The part 9 is movably connected on the side not connected to the end frame of the frame group in all the second support parts 8. In other words, the second support portion 8 is movably connected to each frame group 6, and the plurality of second support portions 8 are movably connected to one third support portion 9.
[0026]
As described above, by movably connecting the first support portion 7 and the frame group 6, the frame group 6 and the second support portion 8, and the second support portion 8 and the third support portion 9 respectively, The directivity of light can be adjusted more easily. Specifically, for example, the third support portion 9 is fixed on a predetermined plane, and viewed from the light emitting surface side, the connection portion between the first support portion and the frame group (corresponding to 11 in FIG. 3). Is positioned behind the connecting portion (corresponding to 12 in FIG. 3) between the frame group and the second support portion, so that the LED lighting device has a concave light emitting surface when viewed from the light emitting surface side. it can. On the contrary, when viewed from the light emitting surface side, the connecting portion (corresponding to 11 in FIG. 3) of the first support portion and the frame group is connected to the connecting portion (12 in FIG. 3) of the frame group and the second support portion. The LED lighting device having a convex light emitting surface when viewed from the light emitting surface side can be obtained. As described above, when the light emitting surface is a concave surface or a convex surface, the connection portion (corresponding to 11 in FIG. 3) of the first support portion and the frame group, the frame group and the second surface, according to the movement. The connecting portion with the support portion (corresponding to 12 in FIG. 3) and the connecting portion between the second support portion and the third support portion (corresponding to 13 in FIG. 3) are respectively movable, and light emission of a concave surface or a convex surface The surface can be formed smoothly.
[0027]
Furthermore, the 1st support part 7 can be equipped with the extending | stretching part 10 extended | stretched to the opposite side to the light emission surface side. With such a configuration, the light directivity can be adjusted by adjusting the distance between the first support portion 7 and the third support portion 9 by the extending portion 10. That is, without directly touching the first support portion 7, the frame group 6, or the second support portion 8, the third support portion 9 is fixed and the extending portion 10 of the first support portion is fixed to the first support portion. The inclination of the frame group 6 with respect to the first support portion 7 can be arbitrarily adjusted by moving in a direction perpendicular to the first support portion 7. Thereby, arbitrary directivity can be obtained.
[0028]
Note that the LED display device shown in FIG. 2 has a circular shape that connects between connecting portions (corresponding to 12 in FIG. 3) of the frame group 6 and the second support portion 8 in order to facilitate understanding of the present invention. The broken line and the circular broken line which connected between the connection parts (corresponding to 13 of Drawing 3) of the 2nd support part 8 and the 3rd support part 9 are indicated. Furthermore, although the example which made the 1st support part 7 circular and 18 frame groups 6 were connected to the circumference | surroundings was demonstrated here, the shape of the 1st support part 7 and the number of the frame groups 6 are selected arbitrarily can do. Needless to say, the number of frames 3 constituting one frame group 6 is not limited to the LED display device shown in FIG.
[0029]
Furthermore, the extending portion 10 preferably protrudes from the third support portion 9. Thereby, the user can move the extending | stretching part 10 easily. That is, the third support portion 9 can include an opening that allows at least the extending portion 10 to pass therethrough. Moreover, the 3rd support part 9 should just be comprised so that at least some 2nd support part 8 can be connected movably, and the inner side may open large. In this case, for example, a mesh-shaped covering member can be provided so that the user does not touch the inside of the LED lighting device from the side opposite to the light emitting surface side. Thereby, even if the flame | frame 3, the 1st support part 7, and the 2nd support part 8 are a heating state by the heat_generation | fever of LED, a user does not accidentally touch the inside of LED lighting apparatus. Moreover, the flow of air can be improved by making a coating | coated member mesh shape, and the heat | fever which generate | occur | produced inside the LED lighting apparatus can be discharge | released effectively outside. Of course, the heat generated inside the LED lighting device may be released to the outside by providing a plurality of openings in the third support 9 itself.
[0030]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the AA portion in different usage states of the LED lighting device shown in FIG. Here, as shown in FIG. 3A, when the first support portion 7 and the frame group 6 are arranged in a straight line, that is, on the same plane, all LEDs can have directivity in the same direction. . More specifically, as shown in FIG. 4A, when the LEDs are arranged so that the light emitting surface is a plane, that is, the same optical axis is on the same plane, the lights of all the LEDs overlap, Since the directivity is the same as that of the LED, the LED lighting device as a whole can have a so-called spot shape having strong directivity.
[0031]
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the first support portion 7 is displaced from the plane on the side opposite to the light emitting surface side, each LED can have different directivity. More specifically, as shown in FIG. 4B, if the light emitting surface is concave, that is, if the LEDs are arranged so that the optical axis is slightly shifted in a spherical shape, the light of all LEDs overlap, Since the directivity is crushed more than one LED, the lighting device as a whole can have a so-called flat shape having a low directivity.
[0032]
3B and 4B, the first support portion 7 is located behind the frame group 6 when viewed from the light emitting surface side, so that the light emitting surface is a concave surface, and the light of each LED. Although the example in which the shaft once converges and diverges has been shown, the present invention is not limited to this, and the first support portion 7 is positioned in front of the frame group 6 when viewed from the light emitting surface side. Thus, the light emitting surface may be a convex surface and the optical axis of each LED may diverge from the time of light emission. As described above, whether the first support portion 7 is positioned at the back or the front side when viewed from the light emitting surface side may be appropriately selected on the user side.
[0033]
In addition, although the member which comprises the 2nd support part 8 and the 3rd support part 9 is not specifically limited, For example, as a metal member, aluminum, aluminum, an aluminum light alloy, a magnesium alloy, polycarbonate resin, ABS resin as a resin member, An epoxy resin, a phenol resin, or the like can be used.
[0034]
Moreover, although one Embodiment which adjusts the directivity of light using the extending | stretching part 10 was demonstrated in FIG. 2, the means to adjust the directivity in the LED lighting apparatus of this invention is not limited to this. Nor. That is, without providing the extending portion 10, for example, each part can be configured to be electrically controlled so that the directivity of light as the entire LED lighting device can be adjusted electrically.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an illuminating device that uses an LED as a light emitting element and can arbitrarily adjust the directivity of light on the user side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a frame according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an LED lighting device according to the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing different usage states of the LED lighting device according to the present invention. Fig. 4 is a schematic cross-sectional view. Fig. 4 is a schematic diagram showing the directivity of light in different usage states of the LED lighting device shown in Fig. 3. Fig. 5 shows the directivity of one LED that can be used in the present invention. It is a schematic diagram 【Explanation of symbols】
1 ... LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Metal substrate 3 ... Frame 4 ... Opening part 5 ... Movable connection part 5a ... Insertion part 5b ... Fixed part 6 ... Frame group 7 ... 1st support part 8 ... 2nd support part 9 ... 3rd support part 10 ... Extension part 11 ... Connection part 12 of the first support part and the frame group ... Connection part 13 of the frame group and the second support part ... Connection part of the second support part and the third support part

Claims

In an LED lighting device including a plurality of LEDs,
The LED lighting device has a plurality of frames in which LEDs are arranged ,
Wherein the plurality of frames constitute a frame group by Rukoto ends of the adjacent frames are connected to the movable,
Further, the frame unit includes a first support portion coupled to the movable, LED lighting device of the first plurality of the frame group from the periphery of the support portion is characterized that you have stretched.

2. The LED lighting device according to claim 1, wherein the frame group is connected so that the first support portion is disposed substantially at the center when viewed from the light emitting surface side of the LED lighting device. .

It said first support part, LED lighting device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises the LED into place.

End the LED lighting device further comprises a second support and a third support portion, the second support portion is located at the end of the first of all the frame group which is connected to the support portion frame is connected movably, the third support portion, and characterized in that it is connected to the movable in all the second support is not connected to the end frame of the frame group in the unit side The LED lighting device according to any one of claims 1 to 3 .

The first support portion includes an extending portion that extends on the side opposite to the light emitting surface side ,
The extending portion, the first LED lighting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in Rukoto is movable in a direction perpendicular to the supporting portion.