JP2011175874A - Lighting fixture and lighting device - Google Patents

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Hidetaka Okada
英隆 岡田
Takuya Matsumaru
卓矢 松丸
Katsuya Mochizuki
克也 望月
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of relieving color tone unevenness while achieving compactness of an optical lens in a lighting device. <P>SOLUTION: In a lighting fixture 1 having a light source 2 for emitting white light and the optical lens 3 arranged to cover a light-emitting surface from the front, the optical lens 3 has: a first incident surface 31 arranged in the vicinity of the first incident surface including a light source optical axis extending from the light-emitting surface and being parallel light along the light source optical axis by refracting light from the light source 2 being incident to the optical lens 3; a second incident surface 32 arranged in the circumference of the first incident surface 31 and having a surface nearly along the optical axis; a total reflecting surface 33 arranged outside the second incident surface 32 and being parallel light advancing toward an opposite side of the first incident surface 31 by internally reflecting light incident from the second incident surface 32; and an emitting surface which is a surface arranged at an opposite side of the first incident surface 31, wherein a lens cut 34a having an uneven curved cross-section viewed from a plane perpendicular to the optical axis is applied so as to arrange its edge line at a front-viewed lattice shape. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオードを光源とする照明灯具及びその照明灯具を複数用いて構成される照明装置に関する。   The present invention relates to an illumination lamp using a light-emitting diode as a light source and an illumination apparatus configured by using a plurality of the illumination lamps.

近年、発光ダイオード(以下、LED(Light Emitting Diode)とも称する)を光源として用いた一般照明装置(以下、白色LED照明装置とも称する)が広く用いられつつある。   In recent years, a general lighting device (hereinafter also referred to as a white LED lighting device) using a light emitting diode (hereinafter also referred to as an LED (Light Emitting Diode)) as a light source has been widely used.

発光ダイオードは、その性質上素子そのものから複数の波長を含む白色光を得られない。このため、白色発光ダイオードの場合は、例えば波長変換物質である蛍光体を使用するなどの方法により白色光を得ている。   A light-emitting diode cannot obtain white light including a plurality of wavelengths from the element itself due to its properties. For this reason, in the case of a white light emitting diode, white light is obtained by a method such as using a phosphor that is a wavelength converting substance.

蛍光体を用いて白色光を得る白色発光ダイオードでは、青色光を発する(例えばZnSe系、InGaN系、GaN系、ZnO系などの半導体材料で構成される)青色発光ダイオードと、その青色光を青色の補色となる黄色光あるいは黄緑色光に波長変換する蛍光体(例えば、YAG、TAG、オルトシリケート系など)に光を照射する。そうすると、青色光により蛍光体が励起されてその励起光よりも長波長の黄色光を得られる。つまり、白色発光ダイオードは、この黄色光と青色発光ダイオード本来の青色光との加法混色によって、擬似的に白色光を生成する。   A white light emitting diode that obtains white light using a phosphor emits blue light (for example, composed of a semiconductor material such as ZnSe-based, InGaN-based, GaN-based, or ZnO-based), and blue light that is blue Irradiates light to a phosphor (for example, YAG, TAG, orthosilicate system, etc.) that converts the wavelength into yellow light or yellow-green light, which is a complementary color. Then, the phosphor is excited by blue light, and yellow light having a wavelength longer than that of the excitation light can be obtained. That is, the white light emitting diode generates pseudo white light by the additive color mixture of the yellow light and the blue light inherent to the blue light emitting diode.

ところで、蛍光体を使用して擬似的に白色光を得る白色発光ダイオードでは、発光ダイオード本来の色(青色光)を発するLEDチップと蛍光体を通過した発光面(外部に露出した表面)までの距離(光路長)が一様ではないことにより、発光色調に相違(いわゆる色調ムラや色ムラ)が生じることがある。   By the way, in a white light emitting diode that obtains pseudo white light using a phosphor, an LED chip that emits the original color (blue light) of the light emitting diode and a light emitting surface (surface exposed to the outside) that has passed through the phosphor. Since the distance (optical path length) is not uniform, a difference in light emission color tone (so-called color tone unevenness or color unevenness) may occur.

なお、上述のような色調ムラの問題を解決しようとする白色LED照明装置の一例として、凸面を有する凸形状の光入射面と、中央部と外周部とが異なる形状または異なる曲率で形成された凸形状の光放出面とを有する光学レンズにより、LEDの発光面の中央部から出射した青みがかった白色光及びLEDの発光面の周辺部から出射した黄色みがかった白色光のそれぞれの白色光のうち、光学レンズの光入射面側の凸面からレンズ内に導入されたそれぞれの白色光が発光面側の凸形状部から外部に放出されて混合される、という技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In addition, as an example of the white LED lighting device that attempts to solve the problem of uneven color tone as described above, a convex light incident surface having a convex surface and a central portion and an outer peripheral portion are formed with different shapes or different curvatures. With an optical lens having a convex light emitting surface, bluish white light emitted from the central portion of the light emitting surface of the LED and yellowish white light emitted from the peripheral portion of the light emitting surface of the LED, respectively. Among them, a technique is known in which each white light introduced into the lens from the convex surface on the light incident surface side of the optical lens is emitted to the outside from the convex portion on the light emitting surface side and mixed (for example, Patent Document 1).

特開2007−142178号公報JP 2007-142178 A

しかしながら、上記特許文献1の技術では、光学レンズ内部で青みがかった白色光及び黄色みがかった白色光の光路を混合して色調ムラを緩和しようとしているため、光学レンズの光照射方向長さが長くなってしまい、光学レンズが肉厚になってしまっていた。
つまり、光学レンズが肉厚になってしまうことで、色調ムラを解消する照明装置の小型化が図りにくいという問題が考えられた。
However, in the technique of Patent Document 1 described above, since the optical path of white light with bluish light and white light with yellowish color is mixed in the optical lens to reduce the color tone unevenness, the light irradiation direction length of the optical lens is long. As a result, the optical lens became thick.
In other words, there has been a problem that it is difficult to reduce the size of the lighting device that eliminates color tone unevenness because the optical lens becomes thick.

また、光学レンズが肉厚になってしまうことで、レンズ製作に多くの原材料が必要になる、あるいは、成型時にヒケが生じやすくなるなどして、コスト上昇の要因になるおそれがあった。   Further, since the optical lens becomes thick, a large amount of raw materials are required for manufacturing the lens, or sink marks are likely to occur during molding, which may cause a cost increase.

以上より、本発明は、青色発光ダイオードと黄色蛍光体とにより白色光を発する白色発光ダイオードを光源として用いる照明装置において、装置構成の小型化を図りつつ色調ムラを緩和する技術を提供することを、その解決しようとする課題とする。   As described above, the present invention provides a technique for alleviating color tone unevenness while reducing the size of a device configuration in a lighting device using a white light emitting diode that emits white light as a light source using a blue light emitting diode and a yellow phosphor. Let's take the problem to solve.

以上の課題に鑑み、本発明は以下の手段とした。
すなわち、本発明は、青色光を発する発光チップ、及び、前記発光チップを出射方向から覆う黄色蛍光体層を備え、黄色蛍光体層外方の面を発光面として白色光を発する発光ダイオードと、発光面を正面から覆うように配置された光学レンズと、を備える照明灯具であり、光学レンズが、発光面から延びる発光ダイオード光軸を含むその近傍に設けられ、該光学レンズに入射した発光ダイオードからの光を屈折させて発光ダイオード光軸に沿った平行光とする第一入射面と、第一入射面の周囲に設けられ、光軸にほぼ沿った面を有する第二入射面と、第二入射面の外方に設けられ、当該第二入射面から入射した光を内面反射させて第一入射面の反対側へ向かう平行光とする全反射面と、第一入射面の反対側に設けられる面であり、光軸に鉛直な面から見て凹凸曲断面をなすレンズカットを、正面視格子状にその稜線が配置されるように施した出射面とを有する。
In view of the above problems, the present invention has the following means.
That is, the present invention includes a light-emitting chip that emits blue light, and a light-emitting diode that includes a yellow phosphor layer that covers the light-emitting chip from the emission direction, and that emits white light with a surface outside the yellow phosphor layer as a light-emitting surface; And an optical lens disposed so as to cover the light emitting surface from the front, and the optical lens is provided in the vicinity including the optical axis of the light emitting diode extending from the light emitting surface and is incident on the optical lens. A first incident surface that refracts light from the light to make parallel light along the light-emitting diode optical axis, a second incident surface that is provided around the first incident surface and has a surface substantially along the optical axis, Provided on the outside of the two incident surfaces, the total reflection surface that reflects the light incident from the second incident surface to the inner surface and is directed to the opposite side of the first incident surface, and the opposite side of the first incident surface It is a surface to be installed and perpendicular to the optical axis The lens cut forming an uneven curved slice as viewed from the plane, and an exit surface which has been subjected to its ridge line in the front view grid pattern is disposed.

本発明では、白色光を発する白色発光ダイオードを光源として用いる。ここで、白色発光ダイオードは、青色発光チップからの青色光とその青色発光チップの上に設けられる黄色蛍光体層により励起された黄色光との混色により擬似的に白色光を生成している。そのため、白色発光ダイオードからの光は、青色発光チップから発光面までの距離(黄色蛍光体層の通過距離)が青色発光チップと発光面(蛍光体層の露出面)との表面積の相違(それに伴う光路長の相違)により、様々な色調の光が生じてしまう。   In the present invention, a white light emitting diode that emits white light is used as a light source. Here, the white light emitting diode generates pseudo white light by mixing the blue light from the blue light emitting chip and the yellow light excited by the yellow phosphor layer provided on the blue light emitting chip. Therefore, the light from the white light emitting diode has a distance from the blue light emitting chip to the light emitting surface (passing distance of the yellow phosphor layer) that is different in surface area between the blue light emitting chip and the light emitting surface (exposed surface of the phosphor layer). Due to the difference in the optical path length), light of various colors is generated.

そこで、本発明は、この白色発光ダイオードから様々な方向に照射された光を光学レンズによりすべて光軸に対する平行光に整える。そして、本発明は、光学レンズの出射面に設けたレンズカットにより、この平行光が光学レンズ外部に出射される際に様々な色調を有する光を拡散させる。つまり、本発明では、白色発光ダイオードからの光の色調ムラ(色調の相違)を緩和するために、光学レンズ内部で様々な色調を有する光の光路を交わらせるのではなく、光学レンズからの出射光を出射面正面視で縦横に拡散させる。この構成により、光学レンズ内部で色調ムラを緩和しようとする場合に比べて光学レンズの厚みを薄型化できる。   Therefore, in the present invention, all the light emitted from the white light emitting diode in various directions is adjusted to parallel light with respect to the optical axis by the optical lens. And this invention diffuses the light which has various color tones when this parallel light is radiate | emitted outside the optical lens by the lens cut provided in the output surface of the optical lens. That is, in the present invention, in order to alleviate the color tone unevenness (difference in color tone) of the light from the white light emitting diode, the optical path of the light having various color tones is not exchanged inside the optical lens, but the light exits from the optical lens. The incident light is diffused vertically and horizontally in front view of the exit surface. With this configuration, the thickness of the optical lens can be reduced as compared with the case where the color tone unevenness is reduced in the optical lens.

従って、本発明によれば、青色発光ダイオードと黄色蛍光体とを用いて白色光を発する白色発光ダイオードを光源とする照明装置において、光学レンズの小型化を図りつつ色調ムラを緩和する技術を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, in an illuminating device using a white light emitting diode that emits white light using a blue light emitting diode and a yellow phosphor as a light source, a technique for reducing color unevenness while reducing the size of the optical lens is provided. can do.

また、本発明は、青色光を発する発光チップ、及び、前記発光チップを出射方向から覆う黄色蛍光体層を備え、黄色蛍光体層外方の面を発光面として白色光を発する発光ダイオードと、発光面を正面から覆うように配置された光学レンズと、を備える照明灯具を複数用いる照明装置であり、光学レンズが、発光面から延びる発光ダイオード光軸を含むその近傍に設けられ、該光学レンズに入射した発光ダイオードからの光を屈折させて発光ダイオード光軸に沿った平行光とする第一入射面と、第一入射面の周囲に設けられ、光軸にほぼ沿った面を有する第二入射面と、第二入射面の外方に設けられ、当該第二入射面から入射した光を内面反射させて第一入射面の反対側へ向かう平行光とする全反射面と、第一入射面の反対側に設けられる面であり、光軸に鉛直な面から見て凹凸曲断面をなすレンズカットを、正面視格子状にその稜線が配置されるように施した出射面とを有し、隣接する照明灯具のレンズカットの稜線が、正面視互いに所定角度異なるように配置される。   The present invention also includes a light emitting chip that emits blue light, and a light emitting diode that includes a yellow phosphor layer that covers the light emitting chip from an emission direction, and that emits white light with a surface outside the yellow phosphor layer as a light emitting surface; And an optical lens arranged so as to cover the light emitting surface from the front, and the optical lens is provided in the vicinity thereof including the light-emitting diode optical axis extending from the light emitting surface. A first incident surface that refracts light from the light emitting diode incident on the light to make parallel light along the optical axis of the light emitting diode, and a second surface that is provided around the first incident surface and has a surface substantially along the optical axis. An incident surface, a total reflection surface that is provided outside the second incident surface, reflects the light incident from the second incident surface to the inner surface, and makes parallel light toward the opposite side of the first incident surface; and the first incident On the opposite side of the surface A lens cut having a concave-convex curved section when viewed from a plane perpendicular to the optical axis, and an exit surface that is arranged so that the ridgeline is arranged in a front view lattice shape. The ridge lines are arranged so as to be different from each other by a predetermined angle when viewed from the front.

上記構成は、本発明の別の態様である。すなわち、上記構成は、上述の照明灯具を複数用いて照明装置として使用する場合の態様であり、レンズカットの稜線を正面視互いに異なる角度とすることで、個々の照明灯具による色調ムラを相互に緩和することができる。   The above configuration is another aspect of the present invention. That is, the above configuration is an aspect in the case of using as a lighting device using a plurality of the above-mentioned illumination lamps, and by setting the ridgelines of the lens cut to different angles from each other when viewed from the front, color unevenness due to individual illumination lamps is mutually Can be relaxed.

また、複数の照明灯具が、正面視円状に配置され、レンズカットの稜線が、当該複数の照明灯具の一つを基準として円周方向に一定角度異なるように配置されるようであってもよい。
さらに、本発明は、一定角度は、配置される複数の照明灯具の個数に対応して定められてもよい。
The plurality of illumination lamps may be arranged in a circular shape when viewed from the front, and the ridge line of the lens cut may be arranged so as to be different by a certain angle in the circumferential direction with respect to one of the plurality of illumination lamps. Good.
Further, in the present invention, the certain angle may be determined in correspondence with the number of the plurality of illumination lamps arranged.

上記2つの構成は、複数の照明灯具を組み合わせて照明装置を構成した場合における色調ムラを緩和するためのより好ましい構成である。このような構成とすることにより、本発明は、複数の照明灯具が隣接する他の照明灯具との位置関係が、各照明灯具から出射される光が互いに異なる方向に向かうように配置されているため、より個々の照明灯具相互からの拡散光が混色し、個々の照明灯具の色調ムラを緩和することができる。   The above two configurations are more preferable configurations for alleviating uneven color tone when a lighting device is configured by combining a plurality of illumination lamps. By adopting such a configuration, in the present invention, the positional relationship between the plurality of illumination lamps and other illumination lamps adjacent to each other is arranged such that light emitted from each illumination lamp is directed in different directions. Therefore, the diffused light from the individual illumination lamps can be mixed and the color unevenness of the individual illumination lamps can be alleviated.

以上のように、本発明によれば、青色発光ダイオードと黄色蛍光体とを用いて白色光を発する白色発光ダイオードを光源とする照明装置において、光学レンズの小型化を図りつつ色調ムラを緩和する技術を提供することができる。   As described above, according to the present invention, in an illuminating device using a white light emitting diode that emits white light using a blue light emitting diode and a yellow phosphor as a light source, color unevenness is reduced while miniaturizing an optical lens. Technology can be provided.

本発明の一実施の形態に係る照明灯具の斜視図である。It is a perspective view of the illumination lamp which concerns on one embodiment of this invention. 本実施形態に係る照明灯具の側断面図である。It is a sectional side view of the illuminating lamp which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る照明灯具の上面視図である。It is a top view of the illuminating lamp according to the present embodiment. 本実施形態に係る照明灯具の光学レンズのレンズカット形状、及び光学レンズからの出射光を示す図である。It is a figure which shows the lens cut shape of the optical lens of the illumination lamp which concerns on this embodiment, and the emitted light from an optical lens. 本実施形態に係る照明灯具において、白色発光ダイオードからの出射光に色調ムラが生じる原理を説明する図である。In the illumination lamp which concerns on this embodiment, it is a figure explaining the principle which color tone nonuniformity produces in the emitted light from a white light emitting diode. 本実施形態に係る照明装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the illuminating device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る照明装置の上面視図である。It is a top view of the illuminating device which concerns on this embodiment.

以下、本発明の一実施の形態に係る照明灯具、及び、この照明灯具を複数用いて構成する照明装置について、照明灯具を実施例1で説明し照明装置を実施例2で説明する。
なお、本実施の形態は、本発明の一実施の形態にすぎないため、本発明には他の実施の形態も含まれることはいうまでもない。
Hereinafter, with respect to an illuminating lamp according to an embodiment of the present invention and an illuminating apparatus configured by using a plurality of the illuminating lamps, the illuminating lamp will be described in Example 1 and the illuminating apparatus will be described in Example 2.
In addition, since this Embodiment is only one Embodiment of this invention, it cannot be overemphasized that other Embodiment is also included in this invention.

[実施例1]
図1は、本実施形態に係る照明灯具1の斜視図である。図2は、本実施形態に係る照明灯具の側断面図である。図3は、本実施形態に係る照明灯具の上面視図である。
本実施形態に係る照明灯具1は、白色発光ダイオード2と光学レンズ3とを備える。
ここで、実施例1,2を含む本実施の形態では、白色発光ダイオード2の光照射方向に向かい合う方向を上面(正面)とし、そこから鉛直な面を側面として説明する。
[Example 1]
FIG. 1 is a perspective view of an illuminating lamp 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a side sectional view of the illumination lamp according to the present embodiment. FIG. 3 is a top view of the illumination lamp according to the present embodiment.
The illumination lamp 1 according to the present embodiment includes a white light emitting diode 2 and an optical lens 3.
Here, in the present embodiment including Examples 1 and 2, the direction facing the light irradiation direction of the white light emitting diode 2 is defined as an upper surface (front surface), and a vertical surface therefrom is defined as a side surface.

図1,2にも示されるように、光学レンズ3は、照明灯具1において白色発光ダイオード2の発光面2aを正面から(光照射方向に対向して)覆うように配置される。光学レンズ3は、発光面2aから延びる発光ダイオード光軸Xを含むその近傍を中心として設けられる。
本実施形態において、光学レンズ3は、図3に示すように上面視円形をなし、第一入射面31と第二入射面32と全反射面33と出射面34とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the optical lens 3 is disposed so as to cover the light emitting surface 2 a of the white light emitting diode 2 from the front (facing the light irradiation direction) in the illumination lamp 1. The optical lens 3 is provided around its vicinity including the light-emitting diode optical axis X extending from the light-emitting surface 2a.
In the present embodiment, the optical lens 3 has a circular shape in a top view as shown in FIG. 3, and includes a first incident surface 31, a second incident surface 32, a total reflection surface 33, and an exit surface 34.

第一入射面31は、発光ダイオード光軸Xを中心とした領域に設けられ、入射した白色発光ダイオード2からの光を屈折させて、その光を光学レンズ3内部で発光ダイオード光軸Xに沿った平行光とすることができる凸面を有する。   The first incident surface 31 is provided in a region centered on the light-emitting diode optical axis X, refracts the incident light from the white light-emitting diode 2, and causes the light to travel along the light-emitting diode optical axis X inside the optical lens 3. It has a convex surface that can be parallel light.

第二入射面32は、第一入射面31の周囲(上面視外側)に設けられ、発光ダイオード2からの光のうち第一入射面31に入射しなかった光が光学レンズ3内部に入射することができるように、発光ダイオード光軸Xにほぼ沿った方向に延びる面(ほぼ鉛直面)を有する。   The second incident surface 32 is provided around the first incident surface 31 (outside as viewed from above), and light that has not entered the first incident surface 31 out of the light from the light emitting diode 2 is incident on the inside of the optical lens 3. In order to be able to do so, it has a surface (substantially vertical surface) extending in a direction substantially along the light-emitting diode optical axis X.

全反射面33は、第二入射面32の発光ダイオード光軸Xから見て外方に設けられる。全反射面33は、第二入射面32から入射した光を内面反射させて第一入射面31の反対側へ向かう平行光とする。   The total reflection surface 33 is provided outward as viewed from the light-emitting diode optical axis X of the second incident surface 32. The total reflection surface 33 causes the light incident from the second incident surface 32 to be internally reflected to be parallel light directed to the opposite side of the first incident surface 31.

出射面34は、第一入射面の反対側に設けられ、発光ダイオード光軸Xとは鉛直な面を基調としている。図4は、本実施形態に係る照明灯具の光学レンズのレンズカット形状、及び光学レンズからの出射光を示す図である。   The exit surface 34 is provided on the opposite side of the first entrance surface, and is based on a surface perpendicular to the light-emitting diode optical axis X. FIG. 4 is a diagram showing the lens cut shape of the optical lens of the illumination lamp according to the present embodiment and the emitted light from the optical lens.

出射面34には、図4に示すように光軸に鉛直な面から見て凹凸曲断面(波を打っているような断面形状)をなすレンズカット34aが施されている。レンズカット34aは、図3に示すように正面視格子状にその稜線が配置されるように施される。   As shown in FIG. 4, the exit surface 34 is provided with a lens cut 34a having an uneven curved cross section (a cross-sectional shape that strikes a wave) when viewed from a plane perpendicular to the optical axis. As shown in FIG. 3, the lens cut 34a is applied such that the ridges are arranged in a lattice shape in a front view.

以上のような構成をなす本実施形態の照明灯具1について、その作用を説明する。
図5は、本実施形態に係る照明灯具1において、白色発光ダイオード2からの出射光に色調ムラが生じる原理を説明する図である。
The effect | action is demonstrated about the illumination lamp 1 of this embodiment which makes the above structures.
FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of occurrence of uneven color tone in the emitted light from the white light emitting diode 2 in the illumination lamp 1 according to the present embodiment.

図5のように、照明灯具1で用いる白色発光ダイオード2は、青色光を発する発光チップ(発光素子)21と発光チップ21を覆う黄色蛍光体層22を有する。この構成により、白色発光ダイオード2は、発光チップ21が給電されて青色光を発し、その青色光により黄色蛍光体層22が励起されて生じた黄色光ともとの青色光とが混色して白色光を照射する。   As shown in FIG. 5, the white light emitting diode 2 used in the illumination lamp 1 includes a light emitting chip (light emitting element) 21 that emits blue light and a yellow phosphor layer 22 that covers the light emitting chip 21. With this configuration, the white light emitting diode 2 emits blue light when the light emitting chip 21 is fed, and the yellow light generated by exciting the yellow phosphor layer 22 by the blue light mixes with the original blue light to generate white light. Irradiate light.

その際、発光チップ21から発光面23(不図示)に到達するまでの距離(光路長)が光の方向により異なるため、光路長の短い箇所では比較的青白い光L3が照射され光路長の長い箇所では比較的黄色い光L4が照射される。   At this time, since the distance (optical path length) from the light emitting chip 21 to the light emitting surface 23 (not shown) varies depending on the direction of light, relatively light blue light L3 is irradiated at a portion where the optical path length is short, and the optical path length is long. A relatively yellow light L4 is radiated at the place.

そして、このような白色発光ダイオード2を照明灯具1の光源として用いるにあたって照射光の色調ムラ(照射光に青白い光や黄色い光などの光が混在した状態)を緩和するために、第一入射面31と第二入射面32と全反射面33とにより様々な色調を有する光が平行光に整えられたのち、レンズカット34aにより図4に示すL1やL2のように縦横様々な方向に拡散される。   And when using such a white light emitting diode 2 as a light source of the illumination lamp 1, in order to relieve the uneven color tone of the irradiated light (a state where light such as pale light or yellow light is mixed in the irradiated light), the first incident surface After the light having various color tones is adjusted to parallel light by the first incident surface 32, the second incident surface 32, and the total reflection surface 33, the light is diffused by the lens cut 34a in various directions such as L1 and L2 shown in FIG. The

以上の構成と作用により、実施例1の照明灯具1は、レンズ内部で平行光とした様々な色調の光をレンズカット34aにより拡散して混色するため、装置(光学レンズ3)の構成を小型化しつつ、色調ムラを緩和することができる。   With the above configuration and operation, the illumination lamp 1 according to the first embodiment diffuses and mixes light of various color tones that are parallel light inside the lens by the lens cut 34a, and thus the configuration of the device (optical lens 3) is small. Color tone unevenness can be alleviated while making it easier.

[実施例2]
実施例2では、実施例1における照明灯具1を複数組み合わせて構成する照明装置10について説明する。なお、照明装置10は、上述のような構成を採用するため、個々の照明灯具の構成については説明を省略する。
[Example 2]
In Example 2, an illuminating device 10 configured by combining a plurality of illumination lamps 1 in Example 1 will be described. In addition, since the illuminating device 10 employ | adopts the above structures, description is abbreviate | omitted about the structure of each illumination lamp.

図6は、本実施形態に係る照明装置の分解斜視図である。図7は、本実施形態に係る照明装置の上面視図である。   FIG. 6 is an exploded perspective view of the lighting device according to the present embodiment. FIG. 7 is a top view of the lighting device according to the present embodiment.

図6に示すように、照明装置10は、ベース部11、複数の白色発光ダイオード12(本実施例では6個)、そして複数の白色発光ダイオード12に対応する数の光学レンズ13を有するレンズアッセンブリー14とからなる。   As shown in FIG. 6, the illumination device 10 includes a base assembly 11, a plurality of white light emitting diodes 12 (six in this embodiment), and a lens assembly having a number of optical lenses 13 corresponding to the plurality of white light emitting diodes 12. 14 and.

ベース部11は、白色発光ダイオード12を搭載し、ビスなど不図示の結合部材によりレンズアッセンブリー14と結合する。ベース部11により、白色発光ダイオード12とレンズアッセンブリー14の光学レンズ13との光学的位置が所望の状態に維持される。   The base 11 is mounted with a white light emitting diode 12 and is coupled to the lens assembly 14 by a coupling member (not shown) such as a screw. The base portion 11 maintains the optical position of the white light emitting diode 12 and the optical lens 13 of the lens assembly 14 in a desired state.

レンズアッセンブリー14は、上述の光学レンズ13と、光学レンズ13それぞれの周囲を囲みレンズアッセンブリー14の外形形状を定める外周部14aとからなる。   The lens assembly 14 includes the above-described optical lens 13 and an outer peripheral portion 14 a that surrounds each optical lens 13 and defines the outer shape of the lens assembly 14.

なお、本発明において、レンズアッセンブリー14は、本実施例のように光学レンズ13と外周部14aとが、例えば樹脂成形により一体に形成されても、あるいは、別体に形成したのちに組み合わせてもよい。   In the present invention, the lens assembly 14 may be formed by combining the optical lens 13 and the outer peripheral portion 14a integrally, for example, by resin molding as in the present embodiment, or after being formed separately. Good.

光学レンズ13は、実施例1の光学レンズ3と同様の構成、すなわち第一入射面と第二入射面と全反射面と出射面とを有する。ここで、光学レンズ13の構成の詳細は、実施例1と同様であるため説明を省略する。
次に、レンズアッセンブリー14における光学レンズ13の配置について、図7を参照しつつ説明する。
The optical lens 13 has the same configuration as the optical lens 3 of Example 1, that is, a first incident surface, a second incident surface, a total reflection surface, and an output surface. Here, since the details of the configuration of the optical lens 13 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
Next, the arrangement of the optical lens 13 in the lens assembly 14 will be described with reference to FIG.

図7に示すように、光学レンズ13は、正面視(照明装置10の照射方向から向かい合う方向から見て)で円周状(各光学レンズ13の中心や外周をつないだ軌跡が円を描くように)に配置される。   As shown in FIG. 7, the optical lens 13 has a circular shape when viewed from the front (as viewed from the direction facing the irradiation direction of the illumination device 10) (the locus connecting the center and the outer periphery of each optical lens 13 forms a circle). To).

ここで、レンズアッセンブリー14の光学レンズ13は、隣接する他の光学レンズのレンズカットの稜線が、正面視互いに所定角度異なるように配置される。すなわち、光学レンズ13aを基準とすると、当該光学レンズ13aのレンズカット34aaとそれに隣接する光学レンズ13b,光学レンズ13fのレンズカット34ab,34afとが異なる向き(隣接する光学レンズ13のレンズカットの稜線同士を見ると所定角度をなして配置されている)であるのがわかる。   Here, the optical lenses 13 of the lens assembly 14 are arranged such that the ridgelines of the lens cuts of other adjacent optical lenses are different from each other by a predetermined angle when viewed from the front. That is, when the optical lens 13a is used as a reference, the lens cut 34aa of the optical lens 13a differs from the lens cuts 34ab and 34af of the optical lens 13b and optical lens 13f adjacent to the lens cut 34aa (the edge line of the lens cut of the adjacent optical lens 13). When looking at each other, it is understood that they are arranged at a predetermined angle).

ここで、上記角度は、配置される複数の光学レンズ13の個数に対応して定められる。例えば、本実施例におけるレンズカットは、実施例1に説明したとおり縦横格子状に(縦横90度の角度をもって)配置される。このため、隣接する光学レンズ13のレンズカットの稜線を15度ずつ異なる向きにして配置すれば、一つの照明装置10の有する光学レンズ13について、隣接する光学レンズ13同士の向きを互いに一定角度で異なるものとすることができる。   Here, the angle is determined according to the number of the plurality of optical lenses 13 arranged. For example, the lens cuts in the present embodiment are arranged in a vertical and horizontal lattice shape (with an angle of 90 degrees in the vertical and horizontal directions) as described in the first embodiment. For this reason, if the ridge lines of the lens cuts of the adjacent optical lenses 13 are arranged in different directions by 15 degrees, the directions of the adjacent optical lenses 13 are set at a certain angle with respect to the optical lens 13 of one illumination device 10. Can be different.

以上の構成により、照明装置10は、個々の白色発光ダイオード12とそれに対応する光学レンズ13との組み合わせ(複数の照明灯具1に相当する)から照射される光線と隣接する当該組み合わせから照射される光線とが互いに混じり合うことになる。そのため、照明装置10は、個々の白色発光ダイオード12から照射される白色光の色調ムラを、装置全体でより効果的に緩和することができる。   With the above configuration, the illumination device 10 is irradiated from the combination adjacent to the light beam emitted from the combination of the individual white light emitting diodes 12 and the corresponding optical lens 13 (corresponding to the plurality of illumination lamps 1). Light rays will be mixed with each other. Therefore, the illuminating device 10 can relieve | moderate the color tone nonuniformity of the white light irradiated from each white light emitting diode 12 more effectively in the whole apparatus.

1 照明灯具
2 白色発光ダイオード
21 発光チップ
22 黄色蛍光体層
3 光学レンズ
31 第一入射面
32 第二入射面
33 全反射面
34 出射面
34a レンズカット
10 照明装置
11 ベース部
12 白色発光ダイオード
13 光学レンズ
14 レンズアッセンブリー
14a 外周部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination lamp 2 White light emitting diode 21 Light emitting chip 22 Yellow fluorescent substance layer 3 Optical lens 31 1st incident surface 32 2nd incident surface 33 Total reflection surface 34 Outgoing surface 34a Lens cut 10 Illumination device 11 Base part 12 White light emitting diode 13 Optical Lens 14 Lens assembly 14a Outer periphery

Claims (4)

青色光を発する発光チップ、及び、前記発光チップを出射方向から覆う黄色蛍光体層を備え、前記黄色蛍光体層外方の面を発光面として白色光を発する発光ダイオードと、
前記発光面を正面から覆うように配置された光学レンズと、を備える照明灯具であり、
前記光学レンズが、
前記発光面から延びる発光ダイオード光軸を含むその近傍に設けられ、該光学レンズに入射した前記発光ダイオードからの光を屈折させて前記発光ダイオード光軸に沿った平行光とする第一入射面と、
前記第一入射面の周囲に設けられ、前記光軸にほぼ沿った面を有する第二入射面と、
前記第二入射面の外方に設けられ、当該第二入射面から入射した光を内面反射させて前記第一入射面の反対側へ向かう平行光とする全反射面と、
前記第一入射面の反対側に設けられる面であり、前記光軸に鉛直な面から見て凹凸曲断面をなすレンズカットを、正面視格子状にその稜線が配置されるように施した出射面とを有する、照明灯具。
A light-emitting chip that emits blue light, and a yellow phosphor layer that covers the light-emitting chip from an emission direction, and a light-emitting diode that emits white light with a surface outside the yellow phosphor layer as a light-emitting surface;
And an optical lens arranged so as to cover the light emitting surface from the front,
The optical lens is
A first incident surface provided near the light emitting diode optical axis extending from the light emitting surface, and refracting light from the light emitting diode incident on the optical lens to be parallel light along the light emitting diode optical axis; ,
A second incident surface provided around the first incident surface and having a surface substantially along the optical axis;
A total reflection surface provided on the outside of the second incident surface, and internally reflecting the light incident from the second incident surface to be parallel light directed to the opposite side of the first incident surface;
An exit that is provided on the opposite side of the first entrance surface and has a lens cut having an uneven curved section when viewed from a plane perpendicular to the optical axis so that the ridges are arranged in a lattice shape in a front view. An illumination lamp having a surface.
青色光を発する発光チップ、及び、前前記発光チップを出射方向から覆う黄色蛍光体層を備え、前記黄色蛍光体層外方の面を発光面として白色光を発する発光ダイオードと、
前記発光面を正面から覆うように配置された光学レンズと、を備える照明灯具を複数用いる照明装置であり、
前記光学レンズが、
前記発光面から延びる発光ダイオード光軸を含むその近傍に設けられ、該光学レンズに入射した前記発光ダイオードからの光を屈折させて前記発光ダイオード光軸に沿った平行光とする第一入射面と、
前記第一入射面の周囲に設けられ、前記光軸にほぼ沿った面を有する第二入射面と、
前記第二入射面の外方に設けられ、当該第二入射面から入射した光を内面反射させて前記第一入射面の反対側へ向かう平行光とする全反射面と、
前記第一入射面の反対側に設けられる面であり、前記光軸に鉛直な面から見て凹凸曲断面をなすレンズカットを、正面視格子状にその稜線が配置されるように施した出射面とを有し、
隣接する照明灯具のレンズカットの稜線が、正面視互いに所定角度異なるように配置される照明装置。
A light emitting chip that emits blue light, and a yellow phosphor layer that covers the previous light emitting chip from the emitting direction, and a light emitting diode that emits white light with the outer surface of the yellow phosphor layer as a light emitting surface;
An illumination device that uses a plurality of illumination lamps comprising an optical lens disposed so as to cover the light emitting surface from the front,
The optical lens is
A first incident surface provided near the light emitting diode optical axis extending from the light emitting surface, and refracting light from the light emitting diode incident on the optical lens to be parallel light along the light emitting diode optical axis; ,
A second incident surface provided around the first incident surface and having a surface substantially along the optical axis;
A total reflection surface provided on the outside of the second incident surface, and internally reflecting the light incident from the second incident surface to be parallel light directed to the opposite side of the first incident surface;
An exit that is provided on the opposite side of the first entrance surface and has a lens cut having an uneven curved section when viewed from a plane perpendicular to the optical axis so that the ridges are arranged in a lattice shape in a front view. And having a surface,
An illuminating device arranged such that ridge lines of lens cuts of adjacent illumination lamps are different from each other by a predetermined angle when viewed from the front.
前記複数の照明灯具が、正面視円状に配置され、
前記レンズカットの稜線が、当該複数の照明灯具の一つを基準として円周方向に一定角度異なるように配置される、請求項2に記載の照明装置。
The plurality of illumination lamps are arranged in a circular shape when viewed from the front,
The lighting device according to claim 2, wherein the ridge line of the lens cut is arranged so as to be different by a certain angle in the circumferential direction with reference to one of the plurality of illumination lamps.
前記一定角度は、配置される複数の照明灯具の個数に対応して定められる、請求項3に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 3, wherein the certain angle is determined according to the number of the plurality of illumination lamps arranged.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106838824A (en) * 2017-01-19 2017-06-13 成都恒坤光电科技有限公司 A kind of zoom lens, varifocal optical system and zoom light fixture

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