JP2005306189A - Light source unit and lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板と、基板上に配された複数の発光体と、を備える光源ユニット、および、これを用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a light source unit including a substrate and a plurality of light emitters arranged on the substrate, and an illumination device using the light source unit.
例えば、車室内を照明するためのマップランプなどの照明装置は、光源ユニットやレンズ、筐体などから構成される。この照明装置の光源である光源ユニットは、多くの場合、基板にLED(Light−Emitting Diode)やLD(Laser Diode)などの発光体を複数配したものが使用される。この光源ユニットは、複数の発光体を、基板上に照明装置の光軸を中心とする円上に均等に配置している。このとき、各発光体は、同じ向きで規則的な配置となっている。そのため、基板の配線パターンの設計や、発光体の実装作業が容易になる。 For example, an illuminating device such as a map lamp for illuminating a vehicle interior is composed of a light source unit, a lens, a housing, and the like. In many cases, a light source unit, which is a light source of the illumination device, includes a substrate on which a plurality of light emitters such as LEDs (Light-Emitting Diodes) and LDs (Laser Diodes) are arranged. In this light source unit, a plurality of light emitters are evenly arranged on a circle centered on the optical axis of the illumination device. At this time, the light emitters are regularly arranged in the same direction. This facilitates the design of the wiring pattern of the substrate and the mounting work of the light emitter.
しかしながら、LEDやLDなどの発光体は、その照度や色度など、種々の光特性の分布が不均一であり、その分布パターンは所定の方向性を有することが多い。そのため、全ての発光体を同じに向きにして配置すると、光特性分布パターンの方向性が助長され、光源ユニット全体での光特性分布にムラが生じやすくなる。 However, light emitters such as LEDs and LDs have a non-uniform distribution of various light characteristics such as illuminance and chromaticity, and the distribution pattern often has a predetermined directionality. Therefore, if all the light emitters are arranged in the same direction, the directionality of the light characteristic distribution pattern is promoted, and unevenness in the light characteristic distribution in the entire light source unit is likely to occur.
この問題を解決するために、特許文献1や特許文献2には、各LEDを回転させて基板上に配置する光源ユニットが開示されている。しかし、これらは、いずれも、多数のLEDをアレイ状に配置するものであり、上述の各発光体を光源ユニットの光軸を中心として回転配置する光源ユニットには適用できない。
In order to solve this problem,
そこで、本発明では、光特性の分布ムラを低減した光源ユニット、および、これを用いた照明装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a light source unit in which uneven distribution of light characteristics is reduced, and an illumination device using the light source unit.
本発明の光源ユニットは、基板と、所定の光特性分布パターンを有する複数の発光体と、を備えた照明装置の光源ユニットであって、複数の発光体は、基板上に、照明装置の光軸を中心とする円上に均等に配置されるとともに、照明装置の光軸を中心として放射状に取り付けられることを特徴とする。 The light source unit of the present invention is a light source unit of an illumination device including a substrate and a plurality of light emitters having a predetermined light characteristic distribution pattern, wherein the plurality of light emitters are arranged on the substrate with light from the illumination device. It is arranged uniformly on a circle centered on the axis, and is attached radially about the optical axis of the illumination device.
好適な態様では、発光体は、LEDである。望ましくは、LEDは、一つのパッケージに二つのLED素子を設けた2IN1チップLEDである。 In a preferred embodiment, the light emitter is an LED. Preferably, the LED is a 2IN1 chip LED in which two LED elements are provided in one package.
他の本発明である照明装置は、上述の光源ユニットのいずれかを用いたことを特徴とする。 Another illumination device according to the present invention uses any one of the above-described light source units.
ここで、光特性としては、照度(光強度)や色度、指向性など、光に関する種々の特性を指す。照明装置としては、車両に用いられるマップランプやルームランプなど、複数の発光体を備えた光源ユニットを光源とする照明装置全般を指す。 Here, the light characteristics indicate various characteristics relating to light such as illuminance (light intensity), chromaticity, and directivity. The lighting device refers to all lighting devices that use a light source unit including a plurality of light emitters as a light source, such as a map lamp and a room lamp used in a vehicle.
本発明によれば、各発光体同士で互いに光特性の分布ムラを相殺する。そのため、光源ユニットおよびこれを用いた照明ユニットの光特性の分布ムラを低減することができる。 According to the present invention, each light emitter cancels out uneven distribution of optical characteristics. Therefore, it is possible to reduce uneven distribution of light characteristics of the light source unit and the illumination unit using the light source unit.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1に本発明の実施の形態であるマップランプ10の上面図と側面図を示す。また、図2に図1におけるA−A断面図を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a top view and a side view of a
マップランプ10は、車両の車室天井部に取り付けられ、車室内を照明する照明装置である。このマップランプ10は、3つのLED20を備えた光源ユニット16と、3つのLED20に対応して設けられた3つのレンズ14、3つのレンズ14を覆うカバー体(図示せず)、および、これらを保持する筐体12と、を有する。
The
光源ユニット16は、基板18と、基板上に配された3つのLED20とからなる。各LED20は、後に詳説するように、マップランプ10の光軸24を中心として放射状に配置されている。
The
3つのレンズ14は、各LED20に対応して設けられており、各LED20からの光を導く。つまり、この3つのレンズ14も、マップランプ10の光軸24を中心として放射状に基板18上に配置されることとなる。各レンズ14は、上面が凸球状となっており、底面にはLED20を跨ぐ凹部14aが形成されている。また、3つのレンズ14の上部には、カバー体(図示せず)が設けられている。カバー体は、略円形状の部材であり、透明プラスチック等の透明材料で形成されている。レンズ14を通過した光は、このカバー体を透過し、車室内部へと到達する。
The three
各LED20から照射された光は、レンズ14およびカバー体を通じて車室内へと導かれる。このとき、LED20から照射された光は、レンズ14およびカバー体で多少拡散されるものの、基本的には、LED20から照射された際と同じ光特性分布で車室内へと到達する。したがって、マップランプ10全体の光特性分布は、基本的には、光源ユニット16における光特性分布と類似しているといえる。
The light emitted from each
筐体12は、光源ユニット16、レンズ14、カバー体を保持する部材であり、その底面には光源ユニット16とレンズ14とを固定するための足部12aが形成されている。そして、このマップランプ10全体は、車室天井部に取り付けられる。
The
次に、各LED20について図3を用いて説明する。本実施の形態で用いられるLED20は、上面から見た場合に矩形となっており、その中心に発光チップ20aが配置されている。また、発光チップの外側には、反射板コーンが配置されている。さらに、それらを円筒状に透明樹脂でモールドし、先頭部をレンズ形状とした構造となっている。発光チップ20aは上方、すなわち光の出射側から見るとほぼ円形であり、その対角線上の2つのコーナに電極20b(本図ではハッチング部分)が設けられている。そして、発光チップ20aの上面のうち、電極を除いた部分が発光部20cとなる。このため、このLED20は2箇所の発光部20cを中心とする2つの円が重なり合った、略楕円形状の発光パターンを有する(図3(B)参照)。したがって、光の強度や色度など、種々の光特性の分布は、この略楕円形状に対応した分布となっている。言い換えれば、このLED20から照射される光の光特性分布は、上面から見た場合に、所定の方向性を有していると言える。
Next, each
従来の光源ユニット16では、図7に示すように、このLED20を全て同じ向きで基板18に取り付けていた。すなわち、上面から見た場合に、3つのLED20は、マップランプ10の光軸24を中心とする円26上に均等な位置に配置されていた。また、そのときの各LED20の配置角度は、全て同じとなっていた。言い換えれば、各LED20の光特性は、全て同じ方向で分布していた。そのため、LED20から照射された光は、その光特性分布の方向性が助長されたものとなっていた。そして、マップランプ10全体として、照度ムラ、色度ムラが生じるという問題が生じていた。特に、LEDとして一つのチップに複数のLED素子を設けた2IN1チップLEDを用いた場合に、この問題は顕著となっていた。
In the conventional
そこで、本実施の形態では、図4に示すように、各LED20の配置角度を光軸24周りに異なる角度とし、互いの発光パターンを相殺するように配置している。すなわち、3つのLED20をマップランプ10の光軸24を中心とする円26上に均等に配置するとともに、各LEDを光軸24に対して放射状にしている。言い換えれば、各LED20を、その長軸が常にマップランプ10の光軸24に向かうような角度で配置している。具体的には、3つのLED20は、マップランプ10の光軸24を中心とする円上に120度(360/3)間隔で配置され、かつ、各LED20の配置角度は、順に120度ずつ傾斜している。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
このような配置位置および配置角度にすることで、光特性分布の方向性を互いに相殺することができる。すなわち、LED20の配置角度を変えることで、光特性分布の方向も変わり、マップランプ10全体の光特性分布は、方向性のないものとなる。さらに、各LED20から照射された光は、光特性分布の方向性を互いに打ち消しあうこととなり、マップランプ10全体として光の照度ムラや色度ムラが低減される。つまり、本実施の形態の光源ユニット16を用いることにより、照度や色度など、各種光特性分布にムラがない照明装置を得ることができる。
By using such an arrangement position and an arrangement angle, the directivity of the optical characteristic distribution can be canceled out. That is, by changing the arrangement angle of the
以上、説明したように本実施の形態によれば、マップランプ10の照度や色度など、各種光特性のムラを低減できる。なお、本実施の形態では、マップランプ10としたが光源ユニット16を用いる照明装置であれば、他の照明装置であってもよい。また、光源ユニット16の発光体としてLEDを用いているが、他の発光体、例えばLD(Laser Diode)などを用いてもよい。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce unevenness in various light characteristics such as illuminance and chromaticity of the
さらに、本実施の形態では、発光体であるLEDを3つとしたが、より多数のLEDを用いてもよい。すなわち、図5に示すように、一つの基板18にLED20を、4つ、5つ、6つ設けてもよい。その場合であっても、各LED20は、照明装置の光軸24を中心とする円上に均等に配置され、かつ、各LED20の配置角度は配置位置に応じた角度となるように配置する。このようにすることにより、光特性のムラを低減できる。
Furthermore, in the present embodiment, three LEDs as light emitters are used, but a larger number of LEDs may be used. That is, as shown in FIG. 5, four, five, and six
また、本実施の形態では、各LEDの長軸が照明装置の光軸に向かうようにしているが、当然ながら、図6に示すように、各LED20の短軸が照明装置の光軸に向かうようにしてもよい。また、本実施の形態では、各LEDは、光軸を中心とする一つの円上に均等に配置しているが、光軸を中心とする異径の複数の円上に均等配置してもよい。
In the present embodiment, the major axis of each LED is directed to the optical axis of the illumination device. However, as shown in FIG. 6, the minor axis of each
10 マップランプ、12 筐体、14 レンズ、16 光源ユニット、18 基板、20 LED、24 光軸。 10 map lamp, 12 housing, 14 lens, 16 light source unit, 18 substrate, 20 LED, 24 optical axis.
Claims (4)
所定の光特性分布パターンを有する複数の発光体と、
を備えた照明装置の光源ユニットであって、
複数の発光体は、基板上に、照明装置の光軸を中心とする円上に均等に配置されるとともに、照明装置の光軸を中心として放射状に取り付けられることを特徴とする光源ユニット。 A substrate,
A plurality of light emitters having a predetermined light characteristic distribution pattern;
A light source unit of a lighting device comprising:
The light source unit is characterized in that the plurality of light emitters are uniformly arranged on a substrate on a circle centered on the optical axis of the illumination device, and are mounted radially on the optical axis of the illumination device.
発光体は、LEDであることを特徴とする光源ユニット。 The light source unit according to claim 1,
The light source is a light source unit characterized by being an LED.
LEDは、一つのパッケージに二つのLED素子を設けた2IN1チップLEDであることを特徴とする光源ユニット。 The light source unit according to claim 2,
The LED is a 2IN1 chip LED in which two LED elements are provided in one package.
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