JP2004288474A - Led array type lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、医療用のみならず、精密機械や電子部品などの計測や検査用に適するLED(発光ダイオード)配列型照明器に関する。
【0002】
【従来の技術】
LED配列型照明器は、LEDの利点、即ち、省電力で発熱が少なく、しかも光の照射に指向性があって拡散が小さいという特徴に着眼し、このようなLEDが円周上に、且つ、同心円上に複数列をなして配設されるようにしたもので、この種の照明器は従来からある(例えば、特許文献1)。
かかる特許文献1に開示の照明器は、図7(A)に示すように、レンズハウジング101及び、これを環状に囲む円盤状のランプ支持ハウジング102で構成される表面照明器100で、上記ハウジング102の下面側に多数のランプ(LED)103が装架され、これらランプ103は、同図(B)に示すように、ハウジング102の中心から半径R1〜R5の円周上に5列をなして配設されるとともに、円周上等間隔に符号S1〜S8で示される8つの区域に区画されている。そして、5列をなすランプ103は、同図(A)に示すように、それらの光線軸が各列ごとにハウジング102の中心線に対し所定角度をなすように配設され、これら光線軸が交わるところ、即ち、焦点は、常に作業台104上に載置された検査対象物105の定位置に決められている。このような構成に係る表面照明器100では、S1〜S8で示される8つの区域ごとに、且つ、5つの列ごとに電気的に選択してランプ103を点灯させることができる。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−54940号公報(第3〜4頁、図1,2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の表面照明器は、点灯させるランプを電気的に選択して検査対象物に対する照明の明暗を変えたり、異なる方向から照明できるようになっているが、各ランプがランプ支持ハウジングに所定方向を向いて固定されているためランプの向きを変えることができず、したがって、これらランプの焦点が定位置に決められてしまう。このために、検査対象物に対する焦点がずれている場合には、例えばランプ支持ハウジングや作業台などを上下に移動させて当該焦点を合わせなければならず、使い勝手が悪く利便性に欠けるところがある。
【0005】
本発明の目的は、LEDの焦点を任意の位置或いは予め決められた焦点位置に移動できるようにして使い勝手を向上させたLED配列型照明器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係るLED型照明器は、複数のLEDが円弧上に適宜な間隔で、且つ、同心円上に複数列をなして配列されたフレームを円周上に複数個並べ、これらLEDが、各フレームごとに、または各フレームを一連のフレームにして回転可能に配設されるようにしたもので、LED自体を機械的に回転可能なように配設することにより、LEDの焦点を任意の位置に移動できるようになって使い勝手が向上する。
【0007】
本発明の請求項2に係るLED型照明器は、フレームに複数のLEDが円周上に適宜な間隔で、且つ、同心円上に複数列をなして配設されるとともに、これら複数列中の一つの列内のLEDの光線軸と他の列内のLEDの光線軸とが互いに異なる焦点をそれぞれ形成し、これら複数列から択一的に選択された列のLEDを点灯させるようにしたもので、光線軸が互いに異なるLEDを電気的に選択することにより、LEDの焦点を、例えばランプ支持ハウジングや作業台などを移動させることなく所定位置(予め決められた焦点位置)に移動できるので、焦点位置が予め決められているような場合には使い勝手がよいものとなる。
【0008】
本発明の請求項3に係るLED型照明器は、上記請求項1に係るLED型照明器のより具体的な簡易な構成に係るもので、上記フレームにワイヤー状部材を回転可能に支持し、このワイヤー状部材に、LEDが上述のような配列をなすように当該LEDを取り付けた複数の取付台をフレームに沿って固定し、ワイヤー状部材を円筒軸に固定するとともに、この円筒軸を任意の回転角度で保持可能に軸支するようにしたものである。
【0009】
また、本発明の請求項4に係るLED型照明器は、フレームが配設されたケースを、任意の方向に傾斜可能に、且つ、この傾斜位置で静止可能に取り付けて、本LED型照明器の使い勝手を向上させたものである。
【0010】
また、本発明の請求項5に係るLED型照明器は、ケースの上面側に拡大鏡を取り付け、この拡大鏡のアームを所定角度に回転して位置決めできるようにしたもので、照明を当てた対象物を拡大する必要性が生じた場合の利便性を向上させたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態に係るLED型照明器を図1〜4を参照して説明する。
最初に、本LED型照明器の外観構成を図1,2を参照して説明する。
本LED型照明器1は、ケース2がC字状の円弧形態をなし、このケース2の、下方を向いた開口口を有する横断面略コ字形状のケース本体内にはフレーム5が収容され、このフレーム5には、後に詳述するように、LED3が取り付けられた取付台4を、当該LED3が下記配列をなすように配置してなり、かかるケース2が、本実施の形態では、そのC字状円弧の上面中央位置で、後に詳述するように、当該ケース2を任意の方向に自在に傾斜可能に、且つ、この傾斜位置で静止可能にするボールジョイント機構6を介して張出パイプ30の一方端に取り付けられている。尚、図1中の7は、ケース本体の開口口に取り付けられた透明カバーである。
【0012】
そして、本LED型照明器1においては、上記張出パイプ30の他方端がパイプ角度調整用ヒンジ31の一方の開口口に嵌入される一方、パイプ角度調整用ヒンジ31の他方の開口口に伸縮パイプ32の一方端が嵌入されている。かかるパイプ角度調整用ヒンジ31は、伸縮パイプ32に対する張出パイプ30の角度を調整することができる、例えば公知のインデックスヒンジと称されるものであり、31aは、この調整のための操作ボタンである(図1では、略90゜に調整されているところが図示されている)。上記伸縮パイプ32は、継手33を介して支柱34に図1中の矢印方向に伸縮可能に取り付けられている。尚、35は、伸縮パイプ32の他方端を支柱34に固定するためのロックネジであり、また、36は、伸縮パイプ32の、支柱34に対する回転止めのためのロックネジである。上記支柱34は、キャスター37が装着された脚38に固定されている。ところで、本LED型照明器1では、支柱34の下方にはLED用電源ボックス39が取り付けられ、この電源ボックス39の電源スィッチ39aをON−OFFさせてLED3を点灯・消灯させる。尚、40は、上記LED用電源と接続する電源コードであり、また、41は、コンセントである。
【0013】
このような外観構成をなす本LED型照明器1におけるLED3の回転機構につき図3を参照して説明する。本実施の形態では、ケース本体内に、図1に示すような態様で当該ケース2のC字状円弧の中央位置で左右対称に、上記フレーム5がそれぞれ収容され、これらフレーム5を一連のフレームにして、これらフレーム5に配列されたLED3が一度に機械的に回転するようになっている。ここでは、図1,2及び図3中の右側のフレーム5に関し説明するが、左側のフレーム5に関しても同様である。
【0014】
図3に示すように、フレーム5は、略半円弧状の薄板部材にU字状の大溝5aが、円周に沿って等間隔に、且つ、外周に向かって開口する態様で設けられ、これら大溝5aを形成するフランジ5bの一方端面(ケース本体の開口口側に向いた面とは反対側の面)5b1側には、ワイヤー状部材8が緩挿される小溝5cが設けられている。
また、上記取付台4は、本実施の形態では、横部材4aと縦部材4bでT字状の形態をなす部材で構成され、この横部材4aに上記LED3のリード線を配した一対の当該LED3が、この縦部材4bを対称にして横部材4aからそれぞれ垂れ下げられる態様にして取り付けられ、更に、この取付台4には、その略中央にワイヤー状部材8が緩挿される横孔9が設けられるとともに、横部材4aの上面中心から上記横孔9に垂直に交叉する態様で縦孔10が設けられている。
そして、これら取付台4は、フレーム5の大溝5aを形成するフランジ5bの一方側面5b2に当接して配列される一方、当該取付台4の横孔9には、フレーム5の小溝5cに緩挿されプレート金具11によって抜け止めされたワイヤー状部材8が挿通され、当該取付台4の縦孔10に挿入される止めピンによって当該ワイヤー状部材8に固定される。このワイヤー状部材8の一方端が回転継手(円筒軸)12の中心軸に挿入され、この回転継手12に止めピン13により固定される。このような構成は、左側のフレーム5に関しても同様である。
【0015】
したがって、本実施の形態でのLED3の配列は、ケース本体内に、複数のLEDが円弧上に適宜な間隔(フランジ5b間の間隔)で、且つ、同心円上に2列をなして配列された各フレーム5を上述のように収容することにより形成される。
【0016】
しかるに、右側のフレーム5に配されるワイヤー状部材8の回転継手12及び左側のフレーム5に配されるワイヤー状部材8の回転継手12は、図3に示すように、大操作棒14の両端板(ケース2の側板を兼ねる)14bに設けられた軸受穴14b1に適宜な嵌め合い公差でそれぞれ嵌め込まれるとともに、小操作棒15の両端板15bに設けられた有底穴15b1にそれぞれ挿入される。即ち、大操作棒14は、台板14aと、この台板14aの両端にそれぞれ立設された端板14bと、当該台板14aの中央に、上記端板14bの立設側とは反対側に突設された軸棒14cとで略ヨーク形状をなす部材であり、小操作棒15もまた、大操作棒14と類似する略ヨーク形状をなす部材で、台板15aと、この台板15aの両端にそれぞれ立設された端板15bと、当該台板15aの中央に、上記端板15bの立設側とは反対側に突設された摘み部15c1を有する軸棒15cとで構成されている。そして、上記各回転継手12が、軸受穴14b1に適宜な嵌め合い公差でそれぞれ嵌め込まれるとともに、両端板15bに設けられた有底穴15b1にそれぞれ挿入され、当該回転継手12の端面に設けられた小孔12aと、この小孔12aに連通した、有底穴15b1の穴底の小孔15b2とに打ち込まれる止めピンによって小操作棒15に固定される。このような小操作棒15は、大操作棒14の台板14a上方で、且つ、当該大操作棒14の両端板14b間に位置して配されるとともに、当該小操作棒15の軸棒15cが、大操作棒14の台板14aを貫通して当該大操作棒14の軸棒14cの略中央部に達するところに設けられたスリット14d内に配され、かかるスリット14dから軸棒15cの摘み部15c1が突出するように配されている。後述するように、これら大操作棒14及び小操作棒15は、それぞれ独立に操作できることはもちろんである。
尚、ワイヤー状部材8の他方端は、所謂自由端となっている。
【0017】
次に、フレーム5が配設されたケース2を任意の方向に自在に傾斜可能に、且つ、この傾斜位置で静止可能にするボールジョイント機構6について図4を参照して説明する。尚、図4中、図1〜3と同一部材には同一番号を付し、その説明は割愛する。
本ボールジョイント機構6は、ボールジョイント16と、このボールジョイント16の球体部16aが挿入される略立方体形状の軸受17と、この軸受17に、上記球体部16aに対向する態様でその球体部18aが挿入されるボールジョイント18と、このボールジョイント18の長寸の円柱部18bに、当該円柱部18aの中心軸に直交する態様で嵌入された円筒状の連結材19と、この連結材19の片側端面にその短寸の円柱部20bが接合する、上記ボールジョイント16と同一形状のボールジョイント20と、このボールジョイント20の球体部20aが挿入される略直方体形状の軸受21とで構成されている。そして、ボールジョイント16の短寸の円柱部16bが、ケース2のC字状円弧の側面中央位置で当該ケース2に嵌入される一方、軸受21の、上記球体部20aの挿入穴に対向し、且つ、当該軸受21の、一対の両側面を貫通する位置に設けられた貫通穴21aに上記張出パイプ30の一方端が嵌装される。
【0018】
ところで、軸受17には、ボールジョイント16の球体部16aの挿入部位とボールジョイント18の球体部18aの挿入部位との略中央位置にスリット17aが設けられる一方、このスリット17aに直交する態様で、球体部16aの挿入部位及び球体部18aの挿入部位にスリット17b,17cがそれぞれ設けられている。更に、この軸受17には、スリット17b,17cの隙間を調整可能なようにするためのスプリング22付き調整ネジ23が螺合するネジ孔17d,17eがそれぞれ螺刻されている。したがって、調整ネジ23を進退させることにより、軸受17とボールジョイント16との嵌め合い状態及び軸受17とボールジョイント18との嵌め合い状態を調整することができる。また、軸受21には、球体部20aの挿入部位に上記貫通穴21aに平行する態様でスリット21bが設けられ、このスリット21bの隙間を調整可能なようにするための、上述したのと同様なスプリング22付き調整ネジ23が螺合するネジ孔21cが螺刻されている。したがって、調整ネジ23を進退させることにより、軸受21とボールジョイント20との嵌め合い状態を調整することができる。
【0019】
更に、本LED型照明器1には、図1,2に示すように、ケース2の上面側に拡大鏡25が配設されるようになっており、拡大鏡25の外周端縁の所定位置(ケース2のC字状円弧の上面中央線上の位置)に、短板26a、連結板26b及び長板26cで構成される略「し」字型アーム26の、上記短板26aの一端がトルクヒンジ27を介して取り付けられ、このアーム26の長板26cがケース2のC字状円弧の側面中央位置に止めネジにより取り付けられている。これにより、拡大鏡25をトルクヒンジ27を介して所定角度に回転させることができ、且つ、当該回転位置で静止させることができる。
【0020】
本LED型照明器1の使い方を説明する。
本LED型照明器1では、一対のフレーム5にそれぞれ配列された上記LED3が、一度に回転するようになっている。したがって、各LED3の焦点を、例えば図1の焦点位置Pに合わせる場合には、小操作棒15を適宜な方向に回転操作すると、当該小操作棒15の回転に伴ってワイヤー状部材8が供回りし、LED3が取り付けられた各フレーム5の取付台4が一体となって回転するので、各フレーム5のLED3を上記焦点位置Pに合わせることができる。
また、焦点位置Pを焦点位置Qに移動させる場合には、小操作棒15を適宜な方向に回転操作し、各フレーム5のLED3を焦点位置Qに合せればよく、極めて容易に焦点移動を行うことができるので、使い勝手が従来に比べ格段によくなる。
【0021】
また、本LED型照明器1は、上述のように、ケース2がボールジョイント機構6を介して張出パイプ30に取り付けられ、かかるボールジョイント機構6によって、ケース2がボールジョイント16を介して軸受17に対し、また、軸受17がボールジョイント18,20を介して軸受21、即ち張出パイプ30に対し任意の方向に傾斜可能に、且つ、この傾斜位置で静止可能になっているために、大操作棒14を適宜に操作すれば、ケース2を張出パイプ30に対し3次元空間内の任意の方向に自在に傾斜可能に、且つ、この傾斜位置で静止可能にでき、使い勝手が向上する。
更に、本LED型照明器1では、上述のように、拡大鏡25が配設されており、かかる拡大鏡25を所定角度に回転させ、且つ、当該回転位置で静止させることができるので、対象物を拡大する必要性が生じた場合に使い勝手が向上する。
【0022】
ところで、本実施の形態では、ケース本体内に、図1に示すような態様で当該ケース2のC字状円弧の中央位置で左右対称に、上記フレーム5がそれぞれ収容され、これらフレーム5を一連のフレームにして、これらフレーム5に配列されたLED3が一度に回転する場合について説明したが、LED3によって照明される対象物を見易くするために、上記同様にケース2をC字状の円弧形態とし、当該C字状円弧の中央位置で左右対称にフレーム5を収納して各フレーム5ごとにLED3を回転させるようにしてもよい。この場合には、図5のように、各フレーム5ごとに、上記回転継手12を、ケース2の側板を兼ねる略矩形状の端板32に設けられた軸受穴32aに適宜な嵌め合い公差で嵌め込むとともに、細長の略矩形棒状レバー33の有底穴33aに挿入する。そして、回転継手12を、当該回転継手12の端面に設けられた小孔12aと、この小孔12aに連通した、有底穴33aの穴底の小孔33bとに打ち込まれる止めピンによって当該レバー33に固定すればよい。このような各フレーム5ごとに設けられたレバー33を回転操作することにより、各フレーム5にそれぞれ配列された上記LED3が、各フレーム5ごとに回転可能になることは言うまでもない。尚、図5中、図3と同一部材には同一番号を付し、その説明は割愛する。
【0023】
次に、本発明の第2の実施の形態に係るLED型照明器を図6を参照して説明する。尚、図6において、図1〜5中の構成部材と同一の部材には、同一番号を付しその説明は割愛する。また、図6においては、ケース51の取付部材等は省略されている。
本LED型照明器50は、ケース51が、上記ケース2と同様なC字状の円弧形態をなし、そのケース本体が、下方を向いた開口口を有する横断面略逆「し」字形状をなすもので、フレーム52が、このケース本体内の開口口を塞ぐ態様で当該ケース51に沿って配設されるとともに、複数のLED3が、このフレーム52の円周に沿って適宜な間隔で、且つ、同心円上に3列をなして配設されるものである。そして、このフレーム52に配設されるLED3は全て、当該フレーム52に形成されたスリット52a〜52c内に固定され、本実施の形態の場合、これらスリット52a〜52cのうちの最内側に位置する列のスリット52aは、ケース本体51の水平面に対し角度56゜に傾斜し、また、中間に位置する列のスリット52bは、角度64゜に傾斜し、更に、最外側に位置する列のスリット52cは、角度68.6゜に傾斜して固定されており、したがって、図6に示すように、これら3列中の一つの列内のLED3の光線軸と他の列内のLED3の光線軸とが互いに異なる焦点をそれぞれ形成することになる。
このようなLED型照明器50においては、例えば電気的な手段を用いてこれら3列から択一的に選択された列のLED3を点灯させれば、LED3の焦点が所定位置に移動するので、焦点位置R,S,Tが予め決められているような場合には、使い勝手がよいものとなる。
【0024】
【発明の効果】
本発明のLED型照明器によれば、LEDの焦点を簡易方法で移動させて使い勝手の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るLED型照明器の外観構成図である。
【図2】図1のA矢視図である。
【図3】図1の照明器におけるLEDの回転機構の説明図である。
【図4】図1の照明器におけるケースの傾斜機構の説明図である。
【図5】フレームごとの回転方式を採った回転機構の説明図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係るLED型照明器の概略構成図である。
【図7】従来のLED型照明器の構成図である。
【符号の説明】
1,50 LED型照明器
2,51 ケース
3 LED
4 取付台
5,52 フレーム
8 ワイヤー状部材
12 回転継手(円筒軸)
30 拡大鏡[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an LED (light emitting diode) array type illuminator suitable not only for medical use but also for measurement and inspection of precision machines and electronic components.
[0002]
[Prior art]
The LED array-type illuminator focuses on the advantages of LEDs, that is, features such as low power consumption, low heat generation, directivity of light irradiation, and low diffusion. This type of illuminator is conventionally provided in a plurality of rows on a concentric circle (for example, Patent Document 1).
As shown in FIG. 7A, the illuminator disclosed in Patent Document 1 is a
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-54940 (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described surface illuminator is configured such that the lamps to be turned on are electrically selected to change the brightness of the illumination for the inspection object, and that illumination can be performed from different directions. Since the lamps are fixed to face each other, it is impossible to change the direction of the lamps, and therefore, the focal points of these lamps are fixed at fixed positions. For this reason, when the focus on the inspection object is deviated, it is necessary to move the lamp support housing or the workbench up and down, for example, to adjust the focus, which is inconvenient and inconvenient.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an LED array type illuminator in which the focus of an LED can be moved to an arbitrary position or a predetermined focal position to improve the usability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, an LED-type illuminator according to claim 1 of the present invention is a LED illuminator in which a frame in which a plurality of LEDs are arranged at appropriate intervals on a circular arc and in a plurality of rows on a concentric circle is formed in a circle. A plurality of LEDs are arranged on the circumference, and these LEDs are arranged rotatably for each frame or each frame as a series of frames. The LEDs themselves are arranged so as to be mechanically rotatable. With this arrangement, the focus of the LED can be moved to an arbitrary position, and the usability is improved.
[0007]
In the LED-type illuminator according to
[0008]
An LED-type illuminator according to
[0009]
Further, the LED type illuminator according to
[0010]
The LED illuminator according to
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An LED illuminator according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, an external configuration of the LED illuminator will be described with reference to FIGS.
In the LED illuminator 1, the
[0012]
In the LED illuminator 1, the other end of the overhanging
[0013]
The rotation mechanism of the
[0014]
As shown in FIG. 3, the
In the present embodiment, the mounting
And these
[0015]
Therefore, in the arrangement of the
[0016]
However, as shown in FIG. 3, the rotary joint 12 of the
The other end of the
[0017]
Next, a ball
The ball
[0018]
By the way, the
[0019]
Further, in the LED illuminator 1, as shown in FIGS. 1 and 2, a magnifying
[0020]
How to use the LED illuminator 1 will be described.
In the present LED illuminator 1, the
When the focal position P is moved to the focal position Q, the
[0021]
As described above, in the LED illuminator 1, the
Further, in the LED illuminator 1, as described above, the magnifying
[0022]
By the way, in the present embodiment, the
[0023]
Next, an LED illuminator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6, the same members as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Also, in FIG. 6, the attachment members and the like of the
In the present LED-type illuminator 50, the
In such an LED illuminator 50, for example, by turning on the LED3 of a row selected from these three rows using electric means, the focal point of the LED3 moves to a predetermined position. When the focus positions R, S, and T are determined in advance, the usability is improved.
[0024]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the LED illuminator of this invention, the usability can be improved by moving the focus of the LED by a simple method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external configuration diagram of an LED-type illuminator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory view of a rotating mechanism of an LED in the lighting device of FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory view of a case tilting mechanism in the illuminator of FIG. 1;
FIG. 5 is an explanatory diagram of a rotation mechanism employing a rotation method for each frame.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an LED illuminator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional LED illuminator.
[Explanation of symbols]
1,50
4 Mounting
30 magnifier
Claims (5)
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