JP2008277158A - Lighting system - Google Patents
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Description
本発明は、発光ダイオード(LED)等の発光素子を光源とする照明装置に係る技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field related to an illumination device using a light emitting element such as a light emitting diode (LED) as a light source.
最近、安価に量産されるようになってきた発光ダイオード等のような半導体系の発光素子が各種の照明装置の光源として使用することが試みられるようになってきている。発光ダイオード等のように光の照射の指向性が高い発光素子については、発光面にアウタレンズを対面させて指向性を調整することが行われている。 In recent years, attempts have been made to use semiconductor light-emitting elements such as light-emitting diodes, which have been mass-produced at low cost, as light sources for various lighting devices. For a light emitting element having a high directivity of light irradiation such as a light emitting diode, the directivity is adjusted by making an outer lens face the light emitting surface.
従来、発光ダイオード等の発光素子を光源とする照明装置技術としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
特許文献1に係る照明装置は、各発光素子の発光面からスポット的に照射された光をアウタレンズで屈折させて合成し、光の照射を発光素子の整列方向(アウタレンズの長さ方向)に延びる帯状に調整するものである。
The illumination device according to
特許文献1,2に係る照明装置では、アウタレンズの長さ方向には光の照射が充分に拡張されるものの、アウタレンズの長さ方向と直交する方向には光の照射が充分に拡張されず、光源の全方向にむらなく光を照射させることができないため、用途が制約されてしまうという問題点がある。
In the illumination devices according to
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、発光ダイオード等の発光素子を光源として広範な用途に供することのできる照明装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide an illumination device that can be used for a wide range of applications using a light emitting element such as a light emitting diode as a light source.
前述の課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。 In order to solve the above-described problems, the lighting device according to the present invention employs means described in each of the claims.
即ち、請求項1では、整列された発光素子の発光面に半円柱形の共通のアウタレンズが対面された照明装置において、発光素子は格子状に整列され、アウタレンズは発光素子の少なくとも異なる2つの方向の整列に対面されていることを特徴とする。 That is, in the illumination device in which the semi-cylindrical common outer lens faces the light emitting surface of the aligned light emitting elements, the light emitting elements are aligned in a lattice shape, and the outer lens is in at least two different directions of the light emitting elements. It is faced to alignment of.
この手段では、アウタレンズの長さ方向には光の照射が充分に拡張されるという特性を利用して、アウタレンズの長さ方向を発光素子の格子状の整列の少なくとも異なる2方向に設定することで、光源の全方向にむらなく光を照射させる。 With this means, by utilizing the characteristic that light irradiation is sufficiently expanded in the length direction of the outer lens, the length direction of the outer lens is set in at least two different directions of the lattice alignment of the light emitting elements. Irradiate light uniformly in all directions of the light source.
また、請求項2では、請求項1の照明装置において、アウタレンズは発光素子の1つの方向の整列の複数列に対面する半円柱形が連続した正方形の単位面と発光素子の他の1つの方向の整列の複数列に対面する半円柱形が連続した正方形の単位面とが隣接されていることを特徴とする。
According to
この手段では、アウタレンズを半円柱形が連続した正方形の単位面として方向の異なるものを隣接させることで、光源の全方向への光の照射をより均等化させる。 In this means, the outer lens is made to be a square unit surface having a continuous semi-cylindrical shape and adjacent to each other in different directions, thereby making light irradiation in all directions of the light source more uniform.
また、請求項3では、請求項2の照明装置において、アウタレンズは両単位面が一体的に成形されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the illumination device according to the second aspect of the present invention, both unit surfaces of the outer lens are integrally formed.
この手段では、アウタレンズの全体を一体的に成形することで、製造手段として合成樹脂材の射出成形技術等の採用を可能にする。 By this means, the entire outer lens is integrally molded, thereby making it possible to adopt a synthetic resin material injection molding technique or the like as a manufacturing means.
また、請求項4では、請求項2の照明装置において、アウタレンズは各単位面が同一の部材で方向を変えて組合わされていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the illuminating device according to the second aspect, the outer lenses are combined in such a manner that the unit surfaces are changed in direction by the same member.
この手段では、アウタレンズの各単位面を同一の部材とすることで、製造手段として合成樹脂材の押出成形技術,切断加工技術等の採用を可能にする。 In this means, each unit surface of the outer lens is made the same member, thereby making it possible to adopt an extrusion molding technique, a cutting technique or the like of the synthetic resin material as a manufacturing means.
本発明に係る照明装置は、アウタレンズの長さ方向には光の照射が充分に拡張されるという特性を利用して、アウタレンズの長さ方向を発光素子の格子状の整列の少なくとも異なる2方向に設定することで、光源の全方向にむらなく光を照射させるため、発光ダイオード等の発光素子を光源として広範な用途に供することのできる効果がある。 The illuminating device according to the present invention utilizes the characteristic that light irradiation is sufficiently expanded in the length direction of the outer lens, so that the length direction of the outer lens is set in at least two directions different from each other in the grid-like alignment of the light emitting elements. By setting, light is emitted uniformly in all directions of the light source, so that there is an effect that a light emitting element such as a light emitting diode can be used for a wide range of applications as a light source.
以下、本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out a lighting device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図5は、本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態の第1例を示すものである。 FIGS. 1-5 shows the 1st example of the best form for implementing the illuminating device which concerns on this invention.
第1例は、図1に示すように、長方形の実装基板1に格子状(マトリクス状)に整列された光源である発光ダイオードからなる発光素子2に対して、実装基板1とほぼ同形の長方形に一体成形されたアウタレンズが3が対面されている。
In the first example, as shown in FIG. 1, a rectangular shape that is substantially the same shape as the
実装基板1は、実装面11に発光素子2を格子状に整列させて実装するための実装構造が設けられ、長手側の縁辺にアウタレンズ3を取付けるための取付ネジ4が螺合される4個のネジ孔12が穿孔されている。
The
発光素子2は、方体形であるチップ形(ブロック形)に形成され、下面が実装基板1の実装面11に実装される実装面21とされ、上面が光を発光する発光面22とされている。発光素子の整列は、8×24の合計192個とされている。
The
アウタレンズ3は、ほぼ半円柱形のレンズ部31が平板形の連結部32を介して連続され、長手側の縁辺に実装基板1に取付けるための取付ネジ4が挿通される4個の挿通孔33が穿孔されたフランジ部34が設けられている。レンズ部31は、図3,図4に示すように、下面である弦面31aが発光素子2の発光面22に対面され、上面である弧面31bが光を照射する照射面となっている。
In the
このアウタレンズ3は、8個のレンズ部31と7個の連結部32とが8×8の合計64個の発光素子2に対面される正方形の単位面A,Bを構成して、3つの単位面A,Bが隣接されることで長方形を形成している。両端の単位面Aにおけるレンズ部31は、長さ方向(半円柱形の軸方向)が図面の左右方向に設定されている。中央の単位面Bにおけるレンズ部31は、長さ方向が図面の上下方向に設定されている。即ち、単位面A,Bでは、図5に示すように、レンズ部31が対面される発光素子2の整列X,Yが直交していることになる。この単位面A,Bが隣接されるアウタレンズ3については、光透過性の良好なポリカーボネート等の合成樹脂材を射出成形することにより製造することができる。
In the
実装基板1とアウタレンズ3とは、アウタレンズ3の挿通孔33に挿通された取付ネジ4をリング形のスペーサ5に挿通してから実装基板1のネジ孔12に螺合締付けすることで組付けられる。なお、スペーサ5の厚さを調整することで、発光素子2の発光面22とアウタレンズ3のレンズ部31との間隔を変更して、アウタレンズ3からの光の照射領域を調整することが可能である。
The
アウタレンズ3組付けられた実装基板1は、図示しない絶縁基板,配線基板等を介して放熱体が取付けられたケーシングに取付けられる。また、ケーシングには、アウタレンズ3側を覆うような透光性のカバーが被覆される。この結果、照明装置としての製品化が完成する。
The
第1例の光の照射では、アウタレンズ3の半円柱形のレンズ部31の長さ方向には光の照射が充分に拡張されるものの長さ方向と直交する方向には光の照射が充分に拡張されないという特性から、直交する照射幅a,bに差があるが、隣接する単位面A,Bで照射幅a,bが逆手方向に位置されていることになる(図2〜図4参照)。従って、両単位面A,Bの照射幅a,bが合成されることで、光源の全方向にむらなく光を照射させることができることになる。
In the light irradiation of the first example, although the light irradiation is sufficiently expanded in the length direction of the
このため、光の照射の指向性の高い発光ダイオードからなる発光素子2を光源としているにもかかわらず、広範な用途に供することができる。
For this reason, although the
なお、第1例を発光素子2の整列とアウタレンズ3の構造との改良で構成することができ、しかもアウタレンズ3を合成樹脂材の射出成形技術で製造することができるため、安価,容易な製造が可能となる。
The first example can be configured by improving the alignment of the
第1例の具体的用途としては、照射により光に対して正の走性を有する魚を集める集魚灯が挙げられる。 As a specific use of the first example, there is a fish collecting lamp that collects fish having positive mobility with respect to light by irradiation.
集魚灯として使用すると、光量が充分であるにもかかわらず照射領域が狭いために照射角度を変えて多数基を設置しなければならなかった場合に、設置基数を減少させても照射領域を減少させなくてすむことになって、設備コスト,運転コスト(消費電力)を低減することができる。 When used as a fish-collecting light, the irradiation area is small even if the number of installation bases is reduced when a large number of units must be installed at different irradiation angles because the irradiation area is narrow despite the sufficient amount of light. Therefore, it is possible to reduce the equipment cost and operation cost (power consumption).
図6は、本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態の第2例を示すものである。 FIG. 6 shows a second example of the best mode for carrying out the lighting device according to the present invention.
第2例は、アウタレンズ3が別個の3面からなる単位面A,Bを組合わせることで形成されている。ただし、単位面A,Bは、同一の部材として形成され方向を変えて組合わされている。
In the second example, the
第2例によると、光透過性の良好なポリカーボネート等の合成樹脂材を押出成形して、アウタレンズ3のレンズ部31,連結部32が長尺に連続する押出材Pを形成し、押出材Pを切断して正方形の単位面A,Bからなるアウタレンズ3を製造することができる。従って、第1例に比して、アウタレンズ3の成形のための金型が簡素化されて、製造がより安価,容易になる。
According to the second example, a synthetic resin material such as polycarbonate having good light transmittance is extruded to form an extruded material P in which the
なお、第2例のアウタレンズ3については、単位面A,Bを個別に実装基板1に取付けることもできるし、単位面A,Bをフレーム等で一体化させてから実装基板1に取付けることもできる。
In the
図7は、本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態の第3例を示すものである。 FIG. 7 shows a third example of the best mode for carrying out the lighting device according to the present invention.
第3例は、第1例の発光素子2の整列Yに代えて、発光素子2の整列Xに対して45度の角度をもった発光素子2の整列Zにアウタレンズ3のレンズ部31を対面させている。
In the third example, instead of the alignment Y of the
第3例によると、第1例に比して、光源の周囲への光の照射の調整を精密に行うことができる。 According to the third example, as compared with the first example, the irradiation of light around the light source can be adjusted more precisely.
以上、図示した各例の外に、アウタレンズ3の単位面A,Bを千鳥状に隣接させることも可能である。また、アウタレンズ3の単位面A,Bを4面以上として各種の形状の照射面を構成することも可能である。
As described above, in addition to the illustrated examples, the unit surfaces A and B of the
さらに、発光ダイオード以外の光の照射の指向性の高い半導体系等の発光素子2にも適用することが可能である。
Furthermore, the present invention can be applied to a
本発明に係る照明装置は、ケーシング,カバー等の外装構造に影響を与えないため、屋外,屋内,水中等の用途向けに自由に外装構造を選択して用途を拡張することができる。 Since the illuminating device according to the present invention does not affect the exterior structure such as the casing and the cover, the exterior structure can be freely selected for applications such as outdoors, indoors, and underwater, and the application can be expanded.
1 実装基板
2 発光素子
22 発光面
3 アウタレンズ
31 レンズ部
A,B 単位面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007119874A JP2008277158A (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Lighting system |
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- 2007-04-27 JP JP2007119874A patent/JP2008277158A/en active Pending
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