JP2005190859A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDを使用した発光装置に関する。本発明の発光装置は例えば、遊技台における装飾装置として利用される。 The present invention relates to a light emitting device using LEDs. The light emitting device of the present invention is used as, for example, a decoration device in a game table.
低消費電力、長寿命等の利点を生かして、照明装置の光源など様々な用途でLEDが利用されている。LEDの光は電球(バルブ)、蛍光灯、冷陰極管などの光に比べ指向性が高いため、広範囲を照射する場合には一般に多数のLEDが用いられる。一方、LED光をリフレクタにより反射させ照射範囲を拡大することによって、一つのLEDで広範囲を照射する方法が提案されている(特許文献1及び特許文献2を参照)。具体的には次のような装置が知られている(図9)。この装置は、一つのLED900と、LED900の照射位置に凸円錐面形状のリフレクタ901と、リフレクタ901による反射光を目的の方向へ反射する周縁リフレクタ903とを備える。この装置では、LED光はリフレクタ901により側方に反射され、さらに周縁リフレクタ903により目的の方向へ反射される。その結果、目的の方向へ放射する広範囲の光が得られる。
照明用あるいは装飾用として用いられる発光装置には、広い発光面積を有すること、変化に富んだ発光態様が得られること等、装飾効果に優れることが要求される。この要求に応える発光装置の一つとして、2色以上の光を広い範囲で照射可能な発光装置が考えられる。このような発光装置では、例えば、発光色の異なる2種類以上のLEDを使用することとなる。ところが、従来の上記発光装置に発光色の異なる2種類以上のLEDを用いたとしても、LEDの位置により反射態様が異なるため各LED光が良好に混合しない。その結果、発光に色ムラが生じる。したがって、発光色の異なる2種類以上のLEDを用いた上記発光装置は、照明用あるいは装飾用の発光装置として適当ではない。 A light-emitting device used for illumination or decoration is required to be excellent in decoration effects, such as having a wide light-emitting area and being able to obtain a variety of light-emitting modes. As one of light-emitting devices that meet this requirement, a light-emitting device that can emit light of two or more colors in a wide range is conceivable. In such a light emitting device, for example, two or more kinds of LEDs having different emission colors are used. However, even if two or more types of LEDs having different emission colors are used in the conventional light emitting device, the LED light does not mix well because the reflection mode differs depending on the position of the LED. As a result, color unevenness occurs in light emission. Therefore, the light-emitting device using two or more kinds of LEDs having different emission colors is not suitable as a light-emitting device for illumination or decoration.
本発明は以上の課題を解決するために、以下の構成を提供する。即ち、
第1の光を放出する第1のLEDと、
前記第1の光と波長の異なる第2の光を放出する第2のLEDと、
前記第1のLEDの光軸上に設けられ、前記第1の光を前記第1のLEDの光軸方向に対して側方に反射する第1のリフレクタと、
前記第2のLEDの光軸上に設けられ、前記第2の光を前記第2のLEDの光軸方向に対して側方に反射する第2のリフレクタと、
前記第1のリフレクタにより反射された前記第1の光と、前記第2のリフレクタにより反射された前記第2の光とを目的の方向に反射する周縁リフレクタと、
を備え、
前記第1のリフレクタで反射された前記第1の光と、前記第2のリフレクタで反射された前記第2の光とが混色する、発光装置である。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following configurations. That is,
A first LED emitting a first light;
A second LED that emits second light having a wavelength different from that of the first light;
A first reflector provided on the optical axis of the first LED and reflecting the first light laterally with respect to the optical axis direction of the first LED;
A second reflector provided on the optical axis of the second LED and reflecting the second light laterally with respect to the optical axis direction of the second LED;
A peripheral reflector that reflects the first light reflected by the first reflector and the second light reflected by the second reflector in a target direction;
With
In the light emitting device, the first light reflected by the first reflector and the second light reflected by the second reflector are mixed in color.
本発明における発光装置では、まず、第1のLEDから放出された第1の光は、第1のLEDの光軸上に設置された第1のリフレクタへ照射される。第1のリフレクタへ照射された光は第1のLEDの光軸方向に対して側方に反射される。反射光は周縁リフレクタにより目的の方向に反射される。同様に、第2のLEDから放出された第2の光は、第2のLEDの光軸上に設置された第2のリフレクタへ照射される。第2のリフレクタにより照射された光は第2のLEDの光軸方向に対して側方に反射される。反射光は周縁リフレクタにより目的の方向に反射され、広範囲を照射可能となる。ここで、第1の光及び第2の光は、第1のリフレクタ及び第2のリフレクタによってそれぞれ側方に反射されることから、両光が良好に混色する。その結果、最終的に得られる光は色ムラの少ないものとなる。一方、各LEDの光を2段階に反射して外部放射することによって、広い発光面積を確保できる。以上にように、本発明の発光装置では、各LEDに対して設けたリフレクタと、周縁リフレクタによって、発光色の異なる2種類のLEDの光を制御し、これによって、色ムラが少なく、発光面積の広い光を放射でき、高い装飾効果が得られる。 In the light-emitting device according to the present invention, first, the first light emitted from the first LED is irradiated to the first reflector installed on the optical axis of the first LED. The light irradiated to the first reflector is reflected laterally with respect to the optical axis direction of the first LED. The reflected light is reflected in the target direction by the peripheral reflector. Similarly, the 2nd light discharge | released from 2nd LED is irradiated to the 2nd reflector installed on the optical axis of 2nd LED. The light irradiated by the second reflector is reflected laterally with respect to the optical axis direction of the second LED. The reflected light is reflected in the target direction by the peripheral reflector and can irradiate a wide range. Here, since the first light and the second light are reflected laterally by the first reflector and the second reflector, both the lights are mixed well. As a result, the finally obtained light has little color unevenness. On the other hand, a wide light emitting area can be ensured by reflecting the light of each LED in two stages and radiating it externally. As described above, in the light emitting device of the present invention, the light of two types of LEDs having different emission colors is controlled by the reflector provided for each LED and the peripheral reflector, thereby reducing the color unevenness and the light emitting area. A wide decoration light can be emitted, and a high decorative effect can be obtained.
以下に本発明を構成する各要素について説明する。
(LED)
本発明では光源としてLEDが使用される。LEDは小型であることから、その設置スペースが少なくてすみ、本発明における発光装置を小型に構成することが可能となる。また、LEDは低消費電力および小発熱量等、省エネルギー化の要請にも応えるものである。さらに、LEDは長寿命であることからメンテナンスの面でも有利である。加えて、LEDは振動、衝撃に強いことから信頼性の高い発光装置を構成することが可能である。LEDは応答速度が速いといった利点も有し、点灯・非点灯の切り換えや輝度の調節、発光色の変化(2色以上を発光可能なLEDを用いる場合)を容易かつ瞬時に行える。LEDの種類は特に限定されず、砲弾型(レンズ型)、チップ型等、種々のものを採用することができる。
Hereinafter, each element constituting the present invention will be described.
(LED)
In the present invention, an LED is used as the light source. Since the LED is small, the installation space is small, and the light emitting device according to the present invention can be configured in a small size. In addition, the LED responds to demands for energy saving such as low power consumption and a small calorific value. Furthermore, since the LED has a long life, it is advantageous in terms of maintenance. In addition, since the LED is strong against vibration and impact, it is possible to constitute a highly reliable light-emitting device. LEDs also have the advantage of fast response speed, enabling easy and instantaneous switching between lighting and non-lighting, adjusting brightness, and changing emission colors (when using LEDs capable of emitting two or more colors). The kind of LED is not particularly limited, and various types such as a bullet type (lens type) and a chip type can be adopted.
本発明における発光装置では第1の光を放出する第1のLEDと、第1の光と波長の異なる第2の光を放出する第2のLEDとを使用する。第1のLED及び第2のLEDの発光色は特に限定されず、赤色系、青色系、緑色系、白色系などの発光色のLEDを採用することができる。また、本発明の一の態様では、第3の光を放出する第3のLEDを使用する。第3のLEDの発光色は特に限定されず、赤色系、緑色系、青色系、白色系などの発光色のLEDを採用することができる。好ましくは、第1のLEDに赤色LEDを、第2のLEDに緑色LEDを、第3のLEDに青色LEDを使用する。光の三原色のLEDを組み合わせて使用することで、白色発光及びマルチカラーないしフルカラー発光可能な発光装置を提供できる。本発明における発光装置のLEDの使用個数は特に限定されないが、必要とされる発光面積や輝度などを考慮して決定することができる。例えば、3個、4個、5個、6個または9個のLEDが使用される。赤色LED、緑色LED及び青色LEDの3種類のLEDを使用する場合は、各色のLEDをn個(但し、nは正の整数)使用すること、即ち、合計で3n個使用することが好ましい。各色のLEDを同数使用することにより、色バランスが良好となるからである。各LEDの配置態様は特に限定されないが、各LEDを結ぶ線が仮想正多角形(正三角形、正方形、正五角形、正六角形、正九角形など)となるように各LEDを配置することが好ましい。各LEDが等間隔に配置されることにより、輝度バランスが良好となるからである。この場合において、発光色が同じLEDが対角に配置されるような配置態様を採用することが好ましい。各発光色が等間隔に配置されることにより、色バランスが良好となるからである。具体的な配置例として次のものを挙げることができる。即ち、赤色LEDを2個、青色LEDを2個及び緑色LEDを2個の合計6個のLEDを使用し、正六角形の頂点の一つに青色LEDを配置し、その隣りに赤色LED及び緑色LEDを配置し、残りの各LEDを同色のLEDの対角位置の頂点にそれぞれ配置する。 In the light emitting device of the present invention, a first LED that emits first light and a second LED that emits second light having a wavelength different from that of the first light are used. The emission colors of the first LED and the second LED are not particularly limited, and LEDs of emission colors such as red, blue, green, and white can be employed. In one embodiment of the present invention, a third LED that emits third light is used. The emission color of the third LED is not particularly limited, and LEDs of emission colors such as red, green, blue, and white can be employed. Preferably, a red LED is used for the first LED, a green LED is used for the second LED, and a blue LED is used for the third LED. By using a combination of LEDs of the three primary colors of light, it is possible to provide a light emitting device capable of white light emission and multicolor or full color light emission. The number of LEDs used in the light emitting device in the present invention is not particularly limited, but can be determined in consideration of the required light emitting area, luminance, and the like. For example, 3, 4, 5, 6 or 9 LEDs are used. When three types of LEDs, red LED, green LED, and blue LED, are used, it is preferable to use n LEDs of each color (where n is a positive integer), that is, 3n in total. This is because color balance is improved by using the same number of LEDs of each color. Although the arrangement mode of each LED is not particularly limited, it is preferable to arrange each LED so that a line connecting each LED becomes a virtual regular polygon (regular triangle, square, regular pentagon, regular hexagon, regular pentagon, etc.). . This is because the brightness balance is improved by arranging the LEDs at equal intervals. In this case, it is preferable to employ an arrangement mode in which LEDs having the same emission color are arranged diagonally. This is because the color balance is improved by arranging the respective emission colors at equal intervals. The following can be mentioned as a specific arrangement example. That is, two red LEDs, two blue LEDs, and two green LEDs are used, for a total of six LEDs. A blue LED is arranged at one of the vertices of a regular hexagon, and a red LED and a green LED are adjacent to each other. The LEDs are arranged, and the remaining LEDs are arranged at the vertices of diagonal positions of the LEDs of the same color.
(第1及び第2のリフレクタ)
リフレクタは受光した光をLEDの光軸方向に対して側方へ反射する。リフレクタの形態としては、白色系の樹脂による反射面や、Al、Agなどの金属による反射面を例示することができる。光透過性材料からなる部材の一部に設けられた凹部の反射面をリフレクタとして利用してもよい。当該部材の内側でLED光が反射されるため、LED光が当該部材内部で混合され、各LED光の発光色が良好に混色されるからである。リフレクタは、各LEDの光軸上に、少なくとも一つずつ備えられる。二つのLEDの光を受光するリフレクタを備えることにしてもよい。各リフレクタの形状は、受光した光を、該光を放出したLEDの光軸方向に対して側方へ、即ち周縁リフレクタの方向へ反射可能であれば特に限定されない。リフレクタの形状は好ましくは、各LEDの光軸と一致する中心軸を備える凸円錐面形状、又は各LEDの光軸と一致する回転軸を備える凸回転放物面形状である。かかる構成により、各リフレクタは各LED光をLEDの光軸方向に対して側方の全方向に反射する。さらに好ましくは、全てのリフレクタは同一形状を有する。具体的には、全てのリフレクタは各LEDの光軸と一致する中心軸を備える凸円錐面形状、又は各LEDの光軸と一致する回転軸を備える凸回転放物面形状である。また、全てのリフレクタの頂点が同一平面状になるように配置され、該平面は第1のLEDの光軸に垂直である。このような構成によれば、対応するリフレクタによって、各LEDの光はその光軸に対して側方の全方向に反射され、他のLEDの光とバランスよく混合される。
(First and second reflectors)
The reflector reflects the received light laterally with respect to the optical axis direction of the LED. Examples of the shape of the reflector include a reflective surface made of a white resin, and a reflective surface made of a metal such as Al or Ag. You may utilize the reflective surface of the recessed part provided in some members which consist of a light-transmitting material as a reflector. This is because the LED light is reflected inside the member, the LED light is mixed inside the member, and the emission colors of the LED lights are mixed well. At least one reflector is provided on the optical axis of each LED. You may decide to provide the reflector which receives the light of two LED. The shape of each reflector is not particularly limited as long as the received light can be reflected laterally with respect to the optical axis direction of the LED that has emitted the light, that is, in the direction of the peripheral reflector. The shape of the reflector is preferably a convex conical surface shape having a central axis coinciding with the optical axis of each LED, or a convex rotating paraboloid shape having a rotation axis coinciding with the optical axis of each LED. With this configuration, each reflector reflects each LED light in all directions lateral to the optical axis direction of the LED. More preferably, all the reflectors have the same shape. Specifically, all the reflectors have a convex conical surface shape having a central axis that matches the optical axis of each LED, or a convex rotary paraboloid shape that has a rotation axis that matches the optical axis of each LED. Moreover, it arrange | positions so that the vertex of all the reflectors may become the same plane, This plane is perpendicular | vertical to the optical axis of 1st LED. According to such a configuration, the light of each LED is reflected in all directions lateral to the optical axis by the corresponding reflector, and mixed with the light of other LEDs in a balanced manner.
本発明の一実施態様では、複数のLEDの光放出側に、リフレクタを有するレンズが備えられる。レンズの材料は光透過性材料であれば特に限定されない。光透過性材料としてはアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂や、ガラスなどの無機材料を挙げることができる。レンズは、LEDに対向する面(光入射面)と入射したLED光を反射する反射面(リフレクタ)とを備える。光入射面は、対向するLEDの放出光を透過可能であればその位置、形状等は特に限定されない。リフレクタは、レンズに導入された光の少なくとも一部を上記所定の方向へ反射可能な傾斜角度を備えていればよい。即ち、リフレクタは、光入射面を介して導入された光の少なくとも一部の入射角度がリフレクタの臨界角を超えることとなる傾斜角度を備えていればよい。光が屈折率n1の物質から屈折率n2(但し、n1>n2)の物質へ進もうとする場合、屈折率n2の物質への入射角度が臨界角を超えると、光は屈折率n2の物質を透過せず全反射する。臨界角は光が透過する材質により決まる固有の値であり、光がアクリル樹脂から空気中へ進む場合の臨界角は約43°である。従って、リフレクタがアクリル樹脂からなる場合は、入射角度が約43°より大きくなるようにリフレクタを形成することが好ましい。また、各リフレクタは他のリフレクタと一体的に構成してもよい。リフレクタの形状は、各LEDの光軸と一致する中心軸を備える凸円錐面形状、又は各LEDの光軸と一致する回転軸を備える凸回転放物面形状であることが好ましい。かかる構成により、各リフレクタは各LED光をLEDの光軸方向に対して側方の全方向に反射する。さらに好ましくは、全てのリフレクタは同一形状を有する。具体的には、全てのリフレクタは各LEDの光軸と一致する中心軸を備える凸円錐面形状、又は各LEDの光軸と一致する回転軸を備える凸回転放物面形状である。また、全てのリフレクタの頂点が同一平面状になるように配置され、該平面は第1のLEDの光軸に垂直である。このような構成によれば、対応するリフレクタによって、各LEDの光はその光軸に対して側方の全方向に反射され、他のLEDの光とバランスよく混合される。 In one embodiment of the present invention, a lens having a reflector is provided on the light emission side of the plurality of LEDs. The material of the lens is not particularly limited as long as it is a light transmissive material. Examples of the light transmissive material include synthetic resins such as acrylic resin, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate resin, silicone resin, and epoxy resin, and inorganic materials such as glass. The lens includes a surface (light incident surface) facing the LED and a reflective surface (reflector) that reflects the incident LED light. The position, shape, and the like of the light incident surface are not particularly limited as long as the light incident surface can transmit the emitted light of the facing LED. The reflector only needs to have an inclination angle capable of reflecting at least part of the light introduced into the lens in the predetermined direction. That is, the reflector only needs to have an inclination angle at which the incident angle of at least a part of the light introduced through the light incident surface exceeds the critical angle of the reflector. When light is going to travel from a material having a refractive index n1 to a material having a refractive index n2 (where n1> n2), if the incident angle to the material having a refractive index n2 exceeds a critical angle, the light has a refractive index n2. It is totally reflected without passing through. The critical angle is a specific value determined by the material through which light passes, and the critical angle when light travels from the acrylic resin into the air is about 43 °. Therefore, when the reflector is made of acrylic resin, it is preferable to form the reflector so that the incident angle is greater than about 43 °. Each reflector may be configured integrally with another reflector. The shape of the reflector is preferably a convex conical surface shape having a central axis that matches the optical axis of each LED, or a convex paraboloid shape having a rotation axis that matches the optical axis of each LED. With this configuration, each reflector reflects each LED light in all directions lateral to the optical axis direction of the LED. More preferably, all the reflectors have the same shape. Specifically, all the reflectors have a convex conical surface shape having a central axis that matches the optical axis of each LED, or a convex rotary paraboloid shape that has a rotation axis that matches the optical axis of each LED. Moreover, it arrange | positions so that the vertex of all the reflectors may become the same plane, This plane is perpendicular | vertical to the optical axis of 1st LED. According to such a configuration, the light of each LED is reflected in all directions lateral to the optical axis by the corresponding reflector, and mixed with the light of other LEDs in a balanced manner.
レンズが各LEDを内包していることが好ましい。このとき、内包されたLEDとレンズとが間隙を隔てて配置されていてもよい。LEDに砲弾型(レンズ型)LEDを採用する場合は、砲弾型(レンズ型)LEDの封止部材をここでのレンズとして利用してもよく、或いは封止部材とここでのレンズとを一体的に構成してもよい。前者の場合は、砲弾型(レンズ型)LEDの封止部材の一部に反射面が設けられる。チップ型LEDを採用する場合も同様に、その封止部材をここでのレンズとして用いることができる。以上のように、LEDがレンズ内に内包ないし埋入されるようにすれば、レンズに形成されるリフレクタがLED素子の光を効率よく受光でき、発光効率の向上が望める。 It is preferable that the lens includes each LED. At this time, the enclosed LED and the lens may be arranged with a gap therebetween. When a bullet type (lens type) LED is adopted as the LED, a sealing member of the bullet type (lens type) LED may be used as the lens here, or the sealing member and the lens here are integrated. You may comprise. In the former case, a reflective surface is provided on a part of the sealing member of the bullet type (lens type) LED. Similarly, when a chip-type LED is employed, the sealing member can be used as a lens here. As described above, if the LED is embedded or embedded in the lens, the reflector formed on the lens can efficiently receive the light of the LED element, and the light emission efficiency can be improved.
レンズが蛍光体を含んでいてもよい。LED光を受けて蛍光するものであれば有機系、無機系を問わず、所望の蛍光色を発する蛍光体を適宜選択して使用することができることができる。有機系の蛍光体を用いることによりクリアー感のある蛍光色の光を得ることができる。無機系の蛍光体を用いると艶消し感のある蛍光色の光を得ることができる。 The lens may contain a phosphor. Any fluorescent material that emits a desired fluorescent color can be selected and used as long as it fluoresces upon receiving LED light, regardless of whether it is organic or inorganic. By using an organic phosphor, it is possible to obtain fluorescent light with a clear feeling. When an inorganic phosphor is used, fluorescent light with a matte feeling can be obtained.
(周縁リフレクタ)
本発明における周縁リフレクタは、LEDの側方を取り囲むように設けられ、上記リフレクタ(第1のリフレクタ、第2のリフレクタ、第3のリフレクタ)による反射光を目的の方向に反射し、広範囲を照射可能とする。本明細書おいて「目的の方向」とは、本発明の発光装置の使用時において、光を放出することが望まれる方向をいい、例えば、第1のLED(及び/又は第2のLED)の光軸方向と同じ方向である。周縁リフレクタは、少なくとも受光面が光反射率の高い材料によって形成される。このような材料としては白色系の樹脂や、Al、Agなどの金属を例示することができる。周縁リフレクタの形状はリフレクタによる反射光を目的の方向に反射可能であれば特に限定されない。換言すれば、周縁リフレクタの如何によって発光態様を制御することができる。周縁リフレクタの形状は略凹回転放物面形状であることが好ましい。このようにすることで周縁リフレクタが受光した光を効率的に目的の方向へ反射できる。例えば、周縁リフレクタの形状は凹回転放物面に沿った階段状面であってもよい。また、周縁リフレクタの形状は、略凹回転放物面形状の一部であってもよい。例えば、周縁リフレクタの形状は、凹回転放物面を、その回転軸を含む平面により分割した一方の部分凹回転放物面であってもよい。また、周縁リフレクタの形状は一様でなくてもよい。即ち、一部に他と異なる形状を含んでいてもよい。周縁リフレクタは、複数のLEDが凹回転放物面の回転軸上の凹部側で、かつLEDの光放出方向が凹回転放物面の開口側になるように設置される。
(Border reflector)
The peripheral reflector in the present invention is provided so as to surround the side of the LED, reflects the reflected light from the reflector (the first reflector, the second reflector, the third reflector) in a target direction and irradiates a wide range. Make it possible. In the present specification, the “target direction” refers to a direction in which light is desired to be emitted when the light emitting device of the present invention is used. For example, the first LED (and / or the second LED) is used. This is the same direction as the optical axis direction. The peripheral reflector is formed of a material having at least a light receiving surface with high light reflectance. Examples of such materials include white resins and metals such as Al and Ag. The shape of the peripheral reflector is not particularly limited as long as the light reflected by the reflector can be reflected in a target direction. In other words, the light emission mode can be controlled depending on the peripheral reflector. The shape of the peripheral reflector is preferably a substantially concave paraboloid. In this way, the light received by the peripheral reflector can be efficiently reflected in the target direction. For example, the shape of the peripheral reflector may be a stepped surface along the concave paraboloid. Further, the shape of the peripheral reflector may be a part of a substantially concave paraboloid shape. For example, the shape of the peripheral reflector may be one partial concave paraboloid obtained by dividing the concave paraboloid by a plane including the rotation axis. Further, the shape of the peripheral reflector may not be uniform. That is, some of the shapes may be different from others. The peripheral reflector is installed such that the plurality of LEDs are on the concave side on the rotational axis of the concave paraboloid and the light emission direction of the LEDs is on the opening side of the concave paraboloid.
以下に、実施例を用いて本発明の構成をより詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail using examples.
本発明の一の実施例である発光装置1を図1、2、及び3に示す。図1は発光装置1の斜視図である。図2は図1における発光装置1のA−A断面図である。図3は図2における発光装置1のB−B断面図である。発光装置1は2個の砲弾型赤色LED10、11と2個の砲弾型青色LED12、13と2個の砲弾型緑色LED14、15を備える。LED10〜15は、基板3上で仮想正六角形の各頂点の位置にそれぞれ配置される。具体的には、仮想正六角形の頂点の一つに青色LED10が配置され、その隣りに赤色LED12及び緑色LED14が配置され、残りのLED11、13、15が同色のLEDの対角位置の頂点にそれぞれ配置される。LED10〜15へは回路基板(図示せず)表面に形成された配線パターン及び電源線4を介して電力が供給される。また、LED10〜15は、制御線5を介して接続されたコントローラ(図示せず)による点灯制御を受ける。尚、回路基板(図示せず)上には保護抵抗などの素子(図示せず)が設置されている。
A
レンズ2はアクリル樹脂からなり、LED10〜15を内包するように配置される。レンズ2はLED10〜15に対向する面(光入射面20及び21)、および入射光を反射する反射面(リフレクタ)22〜27を備える。光入射面20は対向するLED10〜15の光軸に対して垂直である。一方、レンズ2の中央部の光入射面21は、リフレクタ22〜27に沿った形状である。リフレクタ22〜27は、レンズ2のLEDに対向する側の反対側に設けられた凹部によって形成される。リフレクタ22〜27の形状は、同一形状の凸円錐面形状であって、各凸円錐面の中心軸はそれぞれLED10〜15の光軸と一致し、各凸円錐面の頂点が同一平面状になるように配置され、該平面はLED10の光軸に垂直である。また、リフレクタ22〜27のそれぞれの凸円錐面と凸円錐面の中心軸とのなす角は45°である。リフレクタ22〜27のそれぞれの縁部は隣りのリフレクタの縁部に連続している。即ち、リフレクタ22〜27の全てが一体的に形成されている。
The
周縁リフレクタ30はAlで形成される。周縁リフレクタ30は凹回転放物面形状である。周縁リフレクタ30の凹回転放物面の回転軸はLED10〜15の重心を通る。周縁リフレクタ30の凹回転放物面の底部側にLED10〜15が位置する。また、LED10〜15の光放出方向が凹回転放物面の開口側となるように周縁リフレクタ30が設置される。
The
次に発光装置1の発光態様について説明する。まず、LED10から放出された光はレンズ2の光入射面20及び光入射面21からレンズ2に導入される。光入射面20より導入された光は第1のリフレクタ22によりLEDの光軸方向に対して側方の全方向に反射される。一方、光入射面21に入射した光は、光入射面21への入射角度が大きいためレンズ2へ導入されるときに大きく屈折する。その結果、このようにしてレンズ2へ導入された光は、その第1のリフレクタ22への入射角度が臨界角を下回ることとなり、第1のリフレクタ22により反射されることなく外部に取り出され、LED10の光軸方向に略平行な方向に放射する。LED10の場合と同様に、LED11から放出された光のうち、光入射面20からレンズ2に導入された光は、リフレクタ23によりLED11の光軸方向に対して側方の全方向に反射される。一方、LED11から放出された光のうち、光入射面21からレンズ2に導入された光は、リフレクタ23により反射されることなく外部に取り出され、LED11の光軸方向に略平行な方向に放射する。また、LED12〜15についても同様に、各LEDから放出された光のうち、光入射面20を介してレンズ2に導入された各光は、各リフレクタ24〜27によりLED12〜15のそれぞれの光軸方向に対して側方の全方向にそれぞれ反射される。一方、LED12〜15から放出された光のうち、光入射面21からレンズ2に導入された各光は、各リフレクタ24〜27により反射されることなく外部に取り出され、LED12〜15の光軸方向に略平行な方向に放射する。リフレクタ24〜27による反射光はさらに周縁リフレクタ30により反射され、LED12〜15の光軸方向に略平行な方向に反射されることとなる。ここで、以上のようにLED10〜15の放出光の一部はLED10〜15の各光軸方向に対して側方の全方向に反射されるため、LED10〜15の各放出光が良好に混じり合い各発光色がバランスよく混色される。その結果、色ムラの少ない光を発光することが可能となる。
Next, the light emission mode of the
尚、LED10〜15の点灯状態はコントローラ(図示せず)により制御される。LED10〜15の点灯状態を制御することで、赤色、青色及び緑色の中間色だけでなく、赤色、青色及び緑色の3色から選ばれる任意の2色の中間色の光を発光させることも可能である。さらに、LED10〜15の輝度を制御することで、赤色、青色及び緑色の中間色並びに、赤色、青色、緑色の3色から選ばれる任意の2色の中間色の光などの、より一層多彩な色の光を発光することが可能である。
The lighting states of the
次に本発明の他の実施例である発光装置100について説明する。図4に発光装置100の縦断面図を示す。尚、以下の説明において使用する図面において、上述の発光装置1と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。発光装置100に使用されるレンズ200では、LED10〜15に対向する面に一体的に形成された光入射面210が備えられる。他の構成は発光装置1と同様である。
Next, a
発光装置100の発光態様を説明する。LED10〜15の光は光入射面210からレンズ200へ導入される。各導入光はリフレクタ22〜27によりLED10〜15の光軸方向に対して側方の全方向、即ち周縁リフレクタ方向に反射される。各反射光は周縁リフレクタによりLED10〜15の光軸方向に略平行な方向に反射される。実質的に全てのLED10〜15の光が、リフレクタ22〜27によりLED10〜15の光軸方向に対して側方の全方向へ反射されるため、LED10〜15の光軸方向の側方へ反射される光量が増し、より多くのLED10〜15の光が混合されることになる。そのため、赤色、青色及び緑色がより一層混色され、色ムラの極めて少ない光を発光することが可能となる。
The light emission mode of the
次に本発明の他の実施例である発光装置110について説明する。図5に発光装置110の縦断面図を示す。尚、以下の説明において使用する図面において、上述の発光装置1と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。この発光装置110では周縁リフレクタ300に階段面を形成した。他の構成は発光装置1と同様である。
Next, a
次に、発光装置110の発光態様について説明する。発光装置110では、LED10〜15の光のうち、リフレクタ22〜27を透過した光は、LED10〜15の光軸方向に略平行な方向に放射され、LED10〜15の光のうち、リフレクタ22〜27によって反射された光はLED10〜15の光軸方向に対して側方の全方向、即ち、周縁リフレクタ300の方向へ進む。リフレクタ22〜27によりLED10〜15の光軸方向、即ち、周縁リフレクタ300の方向に反射されたLED光は、周縁リフレクタ300により目的の方向に照射される。その結果、LED10〜15の一部の光は、リフレクタ22〜27によりLED10〜15の各光軸方向の側方の全方向にそれぞれ反射されるため良好に混合される。さらに、周縁リフレクタが階段面形状であるため、当該階段面で光が乱反射され、光の混合が促進される。よって、色ムラの少ない光を、広い面積で発光することが可能となる。
Next, the light emission mode of the
次に本発明の他の実施例である発光装置400について説明する。図6に発光装置400の斜視図、図7に発光装置400の正面図、図8に発光装置400のC−C断面図をそれぞれ示す。尚、以下の説明において使用する図面において、上述の発光装置1と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。赤色発光LEDチップ510及び511はリードフレーム502及び522上に形成されたカップ状部503及び523に銀ペーストなどを用いてマウントされる。その後、エポキシ樹脂がカップ状部503及び523に充填される。同様に青色発光LED512及び513、緑色発光LED514及び515もマウントされる。その後、エポキシ樹脂により6個LED510〜515が封止され、該エポキシ樹脂によりレンズ410が形成される。従って、LED510〜515がレンズ410に埋入されることとなる。レンズ410はLED510〜515に対向する面にリフレクタ22〜27を備える。リフレクタ22〜27の各凸円錐面の中心軸はそれぞれLED510〜515の光軸と一致し、各凸円錐面の頂点が同一平面状になるように配置され、該平面はLED510の光軸に垂直である。また、各凸円錐面と凸円錐面の中心軸とのなす角は45°である。
Next, a
次に発光装置400の照射態様について説明する。まず、LED510から放出された光は、レンズ410が備えるリフレクタ22によりLED510の光軸方向に対して側方の全方向に反射される。LED511から放出された光は、レンズ410が備えるリフレクタ23によりLED511の光軸方向に対して側方の全方向に反射される。また、LED512〜515についても同様に、LED512〜515から放出された光は、リフレクタ24〜27によりLED512〜515のそれぞれの光軸方向に対して側方の全方向にそれぞれ反射される。リフレクタ24〜27による反射光はさらに周縁リフレクタ30により反射され、LED512〜515の光軸方向に略平行な方向に反射されることとなる。LED510〜515の放出光はリフレクタ22〜27に反射されるとき、LED512〜515のそれぞれの光軸方向に対して側方の全方向にそれぞれ反射されるため、LED510〜515の各放出光が良好に混じり合い赤色、青色及び緑色の発光色がバランスよく混色される。その結果、色ムラの少ない光を発光することが可能となる。また、LED510〜515がレンズ410に埋入されているため、LED510〜515の放出光はレンズ入射面等を介さずに直接リフレクタ22〜27に照射される。したがって、LED510〜515の放出光の実質的に全部をリフレクタ22〜27に照射することが可能となり、発光効率のよい発光装置となる。
Next, an irradiation mode of the
尚、LED510〜515の点灯状態はコントローラ(図示せず)により制御される。LED510〜515の点灯状態を制御することで、赤色、青色及び緑色の中間色だけでなく、赤色、青色及び緑色の3色から選ばれる任意の2色の中間色の光を発光させることも可能である。さらに、LED510〜515の輝度を制御することで、赤色、青色及び緑色の中間色並びに、赤色、青色及び緑色の3色から選ばれる任意の2色の中間色の光などの、より一層多彩な色の光を色ムラなく発光することが可能である。
The lighting states of the
この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求に範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。 The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications are also included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the scope of the claims.
本発明の発光装置は、良好な中間色の発光光が必要とされる用途に用いられる。例えば、遊技台の照明装置や自動車等の車両のランプとしてその利用が図られる。 The light-emitting device of the present invention is used for applications where good intermediate-color light is required. For example, it can be used as a lighting device for a game stand or a lamp for a vehicle such as an automobile.
1 100 110 400 発光装置
10 11 12 13 14 15 510 511 512 513 514 514 LED
2 20 200 410 レンズ
22 23 24 25 26 27 リフレクタ
30 300 周縁リフレクタ
1 100 110 400 Light-emitting
2 20 200 410
Claims (10)
前記第1の光と波長の異なる第2の光を放出する第2のLEDと、
前記第1のLEDの光軸上に設けられ、前記第1の光を前記第1のLEDの光軸方向に対して側方に反射する第1のリフレクタと、
前記第2のLEDの光軸上に設けられ、前記第2の光を前記第2のLEDの光軸方向に対して側方に反射する第2のリフレクタと、
前記第1のリフレクタにより反射された前記第1の光と、前記第2のリフレクタにより反射された前記第2の光とを目的の方向に反射する周縁リフレクタと、
を備え、
前記第1のリフレクタで反射された前記第1の光と、前記第2のリフレクタで反射された前記第2の光とが混色する、発光装置。 A first LED emitting a first light;
A second LED that emits second light having a wavelength different from that of the first light;
A first reflector provided on the optical axis of the first LED and reflecting the first light laterally with respect to the optical axis direction of the first LED;
A second reflector provided on the optical axis of the second LED and reflecting the second light laterally with respect to the optical axis direction of the second LED;
A peripheral reflector that reflects the first light reflected by the first reflector and the second light reflected by the second reflector in a target direction;
With
The light emitting device, wherein the first light reflected by the first reflector and the second light reflected by the second reflector are mixed in color.
前記第3のLEDの光軸上に設けられ、前記第3の光を前記第3のLEDの光軸方向に対して側方に反射する第3のリフレクタと、
をさらに備え、
前記第1の光が赤系の光であり、前記第2の光が緑系の光であり、前記第3の光が青系の光である、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の発光装置。 A third LED that emits third light;
A third reflector provided on the optical axis of the third LED and reflecting the third light laterally with respect to the optical axis direction of the third LED;
Further comprising
The first light is red light, the second light is green light, and the third light is blue light. The light-emitting device in any one.
前記第1の光と波長の異なる第2の光を放出する第2のLEDと、
前記第1のLED及び前記第2のLEDの光放出側に配置される光透過性部材であって、前記第1のLEDの光軸上の前記第1のLEDに対向する側と反対側に形成された第1の凹部と、前記第2のLEDの光軸上の前記第2のLEDに対向する側と反対側に形成された第2の凹部とを有し、前記第1の凹部は、前記第1のLEDが対向する側から導入された前記第1の光を、前記第1のLEDの光軸方向に対して側方に反射し、前記第2の凹部は、前記第2のLEDが対向する側から導入された前記第2の光を、前記第2のLEDの光軸方向に対して側方に反射する、光透過性部材と、
前記第1の凹部により反射された前記第1の光と、前記第2の凹部により反射された前記第2の光とを目的の方向に反射する周縁リフレクタと、
を備えてなる発光装置。 A first LED emitting a first light;
A second LED that emits second light having a wavelength different from that of the first light;
A light transmissive member disposed on a light emitting side of the first LED and the second LED, on a side opposite to the side facing the first LED on the optical axis of the first LED; A first recess formed on the optical axis of the second LED, and a second recess formed on the side opposite to the side facing the second LED, the first recess being The first light introduced from the side facing the first LED is reflected laterally with respect to the optical axis direction of the first LED, and the second recess is A light transmissive member that reflects the second light introduced from the side facing the LED sideways with respect to the optical axis direction of the second LED; and
A peripheral reflector that reflects the first light reflected by the first recess and the second light reflected by the second recess in a target direction;
A light emitting device comprising:
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