JP2012014853A - Led lighting device - Google Patents

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Yoshinori Nakada
吉儀 仲田
Yuzo Nakayama
雄三 中山
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NAKAKYU KK
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NAKAKYU KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S6/00Lighting devices intended to be free-standing
    • F21S6/002Table lamps, e.g. for ambient lighting
    • F21S6/003Table lamps, e.g. for ambient lighting for task lighting, e.g. for reading or desk work, e.g. angle poise lamps

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED lighting device capable of preventing leaked light to the outside of a designated irradiation range and lighting a designated irradiation range at uniform luminance.SOLUTION: The LED lighting device includes an LED 26, a reflective tube 6 for reflecting light emitted from the LED 26, an imaging lens 8 arranged in front of the reflective tube 6, and an aperture 10 arranged between the reflective tube 6 and the imaging lens 8 and having a limited opening 40. A reflecting surface 32 is formed inside the reflective tube 6, the reflecting surface 32 is extended by expanding from an incident side opening 28 of the reflective tube 6 to an emitting side opening 30 thereof, and the incident side opening 28 of the reflective tube 6 is arranged so as to cover a circumference of the LED 26. Direct light from the LED 26 and a luminous flux of reflected light with the reflective tube 6 are limited with the limited opening 40 of the aperture 10, and the limited light flux is imaged on an irradiation surface 42 with the imaging lens 8.

Description

本発明は、LEDを光源とし、所定の照射範囲を照明するためのLED照明装置に関する。   The present invention relates to an LED illumination device for illuminating a predetermined irradiation range using an LED as a light source.

従来より、LEDを光源とし、所定の照射範囲を照明するためのLED照明装置が実用に供されている。このようなLED照明装置としては、例えば読書灯や医療用照明装置、画像処理検査用照明装置等が知られている。   Conventionally, LED lighting devices for illuminating a predetermined irradiation range using an LED as a light source have been put to practical use. As such an LED lighting device, for example, a reading light, a medical lighting device, an image processing inspection lighting device, and the like are known.

読書灯は、LEDと、LEDの後方に配設され、LEDから発する光を反射させるための反射鏡と、LEDの前方に配設され、LEDから発する直接光及び反射鏡による反射光を集光するための集光板と、を備えている(例えば、特許文献1参照)。このような読書灯は、例えば旅客機内や鉄道車両内等に設置される。LEDから発する直接光及び反射鏡による反射光が集光板により集光され、この集光された光によって、使用者の手元にある書籍や新聞紙等が照明される。   The reading lamp is arranged behind the LED, a reflecting mirror for reflecting the light emitted from the LED, and arranged in front of the LED to collect the direct light emitted from the LED and the reflected light from the reflecting mirror. (For example, refer patent document 1). Such a reading light is installed in, for example, a passenger plane or a railway vehicle. The direct light emitted from the LED and the reflected light from the reflecting mirror are collected by a light collecting plate, and the collected light illuminates a book, newspaper, etc. at hand of the user.

また、医療用照明装置は、LEDと、LEDの後方に配設され、LEDから発する光を反射させるための反射鏡と、LEDの前方に配設された遮蔽板と、を備えている(例えば、特許文献2参照)。このような医療用照明装置は、例えば病院の診察台や歯科医院の歯科用診療台等の近傍に設置される。LEDから発する光が反射鏡にて反射され、この反射光が前方に向けて照射されることにより、診察台や歯科用診療台等に横たわる患者の患部が照明される。   Further, the medical lighting device includes an LED, a reflecting mirror that is disposed behind the LED and reflects light emitted from the LED, and a shielding plate that is disposed in front of the LED (for example, , See Patent Document 2). Such a medical lighting device is installed in the vicinity of, for example, a hospital examination table or a dental examination table in a dental clinic. The light emitted from the LED is reflected by the reflecting mirror, and the reflected light is irradiated forward to illuminate the affected area of the patient lying on the examination table, the dental examination table, or the like.

更に、画像処理検査用照明装置は、線状光源と、線状光源から発する光を反射するシリンドリカル状の凹面状反射面を有する反射鏡と、を備えている(例えば、特許文献3参照)。線状光源は、間隔を置いて直線状に並べた複数のLEDから構成されている。また、線状光源の長手方向に直交する断面において、反射鏡の凹面状反射面は、線状光源を一方の焦点、照射点を他方の焦点とする楕円の一部で構成されている。これにより、線状光源から発する光は反射鏡の凹面状反射面にて反射され、この反射光によってワークが線状に照明される。   Furthermore, the illumination device for image processing inspection includes a linear light source and a reflecting mirror having a cylindrical concave reflecting surface that reflects light emitted from the linear light source (see, for example, Patent Document 3). The linear light source is composed of a plurality of LEDs arranged in a straight line at intervals. Further, in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the linear light source, the concave reflecting surface of the reflecting mirror is composed of a part of an ellipse having the linear light source as one focal point and the irradiation point as the other focal point. Thereby, the light emitted from the linear light source is reflected by the concave reflecting surface of the reflecting mirror, and the workpiece is illuminated linearly by this reflected light.

特開2009−202752号公報JP 2009-202752 A 実用新案登録第3084178号公報Utility Model Registration No. 3084178 特開2002−93227号公報JP 2002-93227 A

しかしながら、上述のような従来のLED照明装置では、次のような問題がある。第1に、所定の照射範囲とその周囲との境界が明確でなく、LEDから発する光は、本来照明すべき所定の照射範囲のみでなく、その周囲をも照明してしまうという問題がある。このため、例えば読書灯においては、使用者の周囲の人に漏光して周囲の人が眩惑するおそれがあり、また医療用照明装置においては、診察台や歯科用診療台等に横たわる患者の目に漏光して、患者が眩惑するおそれがある。   However, the conventional LED lighting device as described above has the following problems. First, there is a problem that the boundary between the predetermined irradiation range and the surrounding area is not clear, and the light emitted from the LED illuminates not only the predetermined irradiation range to be originally illuminated but also the surrounding area. For this reason, for example, in a reading light, there is a risk of light leaking to people around the user and the surrounding people may be dazzled, and in a medical lighting device, the eyes of a patient lying on an examination table, a dental examination table, etc. The patient may be dazzled by leaking light.

第2に、所定の照射範囲における照度分布は均一でなく、所定の照射領域の中央部がピークとなる正弦波状の照度分布を有しているため、所定の照射領域の周辺部における照度が低下してしまうという問題がある。このため、画像処理検査用照明装置においては、CCDカメラにより所定の照射領域を撮像した際に、最適な撮像データを得ることができない。また、CCDカメラによる撮像後に、所定の照射領域の周辺部における明るさをアップさせるように撮像データを補正処理する方法も考えられるが、このような方法を採用すると、検査工程が増大してしまい、効率良く検査を行うことができなくなってしまう。   Second, the illuminance distribution in the predetermined irradiation area is not uniform, and has a sinusoidal illuminance distribution in which the center of the predetermined irradiation area has a peak. There is a problem of end up. For this reason, in the illumination device for image processing inspection, optimal imaging data cannot be obtained when a predetermined irradiation area is imaged by the CCD camera. In addition, a method of correcting the imaging data so as to increase the brightness in the peripheral portion of the predetermined irradiation area after imaging by the CCD camera is conceivable. However, if such a method is adopted, the inspection process increases. This makes it impossible to perform inspection efficiently.

本発明の目的は、所定の照射範囲外への漏光を防止することができるとともに、所定の照射範囲を均一な照度で照明することができるLED照明装置を提供することである。   The objective of this invention is providing the LED illuminating device which can illuminate a predetermined irradiation range with uniform illumination intensity while being able to prevent the light leakage outside a predetermined irradiation range.

本発明の請求項1に記載のLED照明装置では、LEDと、前記LEDから発する光を反射させるための反射筒と、前記反射筒の前方に設けられた結像レンズと、前記反射筒と前記結像レンズとの間に設けられ、制限開口部を有するアパーチャと、を備え、
前記反射筒の内面には反射面が形成され、前記反射面は、前記反射筒の入射側開口部から射出側開口部に向けて拡開して延びており、前記反射筒の前記入射側開口部は、前記LEDの周囲を覆うように配設され、
前記LEDからの直接光及び前記反射筒による反射光の光束は、前記アパーチャの前記制限開口部によって制限され、この制限された光束は、前記結像レンズによって照射面に結像されることを特徴とする。
In the LED lighting device according to claim 1 of the present invention, an LED, a reflecting tube for reflecting light emitted from the LED, an imaging lens provided in front of the reflecting tube, the reflecting tube, and the An aperture provided between the imaging lens and having a restricted opening,
A reflective surface is formed on the inner surface of the reflective cylinder, and the reflective surface extends from the incident side opening of the reflective cylinder toward the exit side opening, and the incident side opening of the reflective cylinder The part is arranged so as to cover the periphery of the LED,
The luminous flux of the direct light from the LED and the reflected light from the reflecting cylinder is limited by the limiting aperture of the aperture, and the limited luminous flux is imaged on the irradiation surface by the imaging lens. And

また、本発明の請求項2に記載のLED照明装置では、前記アパーチャと前記結像レンズとの間には、フィールドレンズが設けられていることを特徴とする。   In the LED illumination device according to claim 2 of the present invention, a field lens is provided between the aperture and the imaging lens.

また、本発明の請求項3に記載のLED照明装置では、前記LEDと前記アパーチャとの間には、拡散板が設けられていることを特徴とする。   In the LED lighting device according to claim 3 of the present invention, a diffusion plate is provided between the LED and the aperture.

また、本発明の請求項4に記載のLED照明装置では、前記LEDは矩形状に構成され、これに対応して、前記反射筒の横断面は矩形状に構成され、前記反射筒の前記反射面は、所定方向に相互に対向する一対の第1反射面と、前記所定方向に対して直交する方向に相互に対向する一対の第2反射面と、を有しており、
前記一対の第1反射面はそれぞれ、前記LEDの相互に対向する二辺に対応して配設され、また前記一対の第2反射面はそれぞれ、前記LEDの残りの二辺に対応して配設されることを特徴とする。
Moreover, in the LED lighting device according to claim 4 of the present invention, the LED is configured in a rectangular shape, and correspondingly, a cross section of the reflecting cylinder is configured in a rectangular shape, and the reflection of the reflecting cylinder is performed. The surface has a pair of first reflecting surfaces facing each other in a predetermined direction and a pair of second reflecting surfaces facing each other in a direction orthogonal to the predetermined direction,
The pair of first reflective surfaces are respectively disposed corresponding to the two opposite sides of the LED, and the pair of second reflective surfaces are disposed corresponding to the remaining two sides of the LED. It is provided.

また、本発明の請求項5に記載のLED照明装置では、前記アパーチャに関連して、前記アパーチャの前記制限開口部の大きさを可変するための開口可変機構が設けられていることを特徴とする。   In the LED lighting device according to claim 5 of the present invention, an opening variable mechanism for changing the size of the limiting opening of the aperture is provided in association with the aperture. To do.

本発明の請求項1に記載のLED照明装置によれば、LEDから発する光のうち光軸を含む狭配光の光は、アパーチャの制限開口部に直接入射し、また、LEDから発する光のうち外側に向かう広配光の光は、反射筒の反射面で反射された後にアパーチャの制限開口部に入射する。反射筒の反射面は、反射筒の入射側開口部から射出側開口部に向けて拡開して延びているので、LEDから発する広配光の光は、反射面によって狭配光の光に変換されて、反射筒の射出側開口部より射出され、アパーチャの制限開口部にはこの狭配光に変換された光が入射する。これにより、LEDから発する光は全て狭配光に変換され、アパーチャの制限開口部を通過した後に結像レンズに入射する。その結果、結像レンズに取り込まれる光量を増大させることができ、照明効率を高めることができる。また、LEDから発する直接光及び反射筒による反射光の光束は、アパーチャの制限開口部によって制限される。この制限開口部の全域においては、LEDからアパーチャの制限開口部に直接入射した直接光と、反射面で反射された後にアパーチャの制限開口部に入射した反射光とが重なり合うことにより、均一な照度分布を有するようになる。アパーチャにより光束の制限された光は結像レンズに入射し、この結像レンズによって照射面に結像される。アパーチャの配設位置と照射面の配設位置とは、結像レンズに対して結像関係(共役関係)にあり、これによりアパーチャの制限開口部の拡大像が照射面に結像される。従って、照射面においては、アパーチャの制限開口部を通過する光束と同様に、LEDからアパーチャの制限開口部に直接入射した直接光と、反射面で反射された後にアパーチャの制限開口部に入射した反射光とが照射面で再度重ね合わされるようになり、均一な照度分布を有するアパーチャの制限開口部の拡大像が照射面に結像される。これにより、所定の照射範囲における照度分布は、結像されたアパーチャの制限開口部の拡大像の大きさに対応する照射範囲を有する実質上均一な照度分布とすることができる。また、アパーチャの制限開口部の外側には全く光が漏れないため、所定の照射範囲外には漏光が発生しない。これにより、アパーチャの制限開口部の輪郭が照射面に明確に結像されるようになり、所定の照射範囲とその周囲との境界が明確なくっきりとした照明とすることができる。   According to the LED illumination device of the first aspect of the present invention, the narrow light distribution light including the optical axis among the light emitted from the LED is directly incident on the limiting opening of the aperture, and the light emitted from the LED Out of this, the light with a wide distribution toward the outside is incident on the aperture of the aperture after being reflected by the reflecting surface of the reflecting cylinder. Since the reflecting surface of the reflecting tube extends and extends from the incident side opening of the reflecting tube toward the exit side opening, the light with a wide light distribution emitted from the LED becomes a light with a narrow light distribution by the reflecting surface. After being converted, the light is emitted from the exit side opening of the reflecting cylinder, and the light converted into this narrow light distribution enters the limiting opening of the aperture. Thereby, all the light emitted from the LED is converted into a narrow light distribution, and enters the imaging lens after passing through the aperture of the aperture. As a result, the amount of light taken into the imaging lens can be increased, and the illumination efficiency can be increased. Further, the direct light emitted from the LED and the light beam reflected by the reflecting cylinder are limited by the aperture of the aperture. In the entire area of the restriction opening, the direct light directly incident on the restriction opening of the aperture from the LED overlaps with the reflected light incident on the restriction opening of the aperture after being reflected by the reflecting surface. Have a distribution. The light whose light flux is limited by the aperture is incident on the imaging lens, and is imaged on the irradiation surface by the imaging lens. The arrangement position of the aperture and the arrangement position of the irradiation surface are in an imaging relationship (conjugate relationship) with respect to the imaging lens, whereby an enlarged image of the aperture of the aperture is formed on the irradiation surface. Therefore, on the irradiation surface, similar to the light beam passing through the aperture opening of the aperture, the direct light directly incident on the aperture opening of the aperture from the LED and the light incident on the aperture opening of the aperture after being reflected by the reflecting surface. The reflected light is again superimposed on the irradiation surface, and an enlarged image of the aperture of the aperture having a uniform illuminance distribution is formed on the irradiation surface. Thereby, the illuminance distribution in the predetermined irradiation range can be a substantially uniform illuminance distribution having an irradiation range corresponding to the size of the enlarged image of the limited aperture of the imaged aperture. Further, no light leaks outside the aperture opening of the aperture, so no light leaks outside the predetermined irradiation range. As a result, the contour of the aperture of the aperture is clearly imaged on the irradiation surface, and the boundary between the predetermined irradiation range and its surroundings can be clearly and clearly illuminated.

また、本発明の請求項2に記載のLED照明装置によれば、アパーチャと結像レンズとの間にはフィールドレンズが設けられているので、アパーチャの制限開口部のうち外側付近から射出された光は、フィールドレンズによりその光軸に近付く方向に屈曲されてフィールドレンズから射出される。これにより、結像レンズの外側付近に入射される光を内側方向に寄せることができるので、結像レンズに入射する光束の範囲を狭めることができる。その結果、結像レンズの大きさを小さくすることができ、LED照明装置全体を小型化することができる。   According to the LED illumination device of the second aspect of the present invention, since the field lens is provided between the aperture and the imaging lens, the light is emitted from the outside near the aperture of the aperture. Light is bent by the field lens in a direction approaching its optical axis and emitted from the field lens. As a result, the light incident near the outside of the imaging lens can be moved inward, so that the range of the light beam incident on the imaging lens can be narrowed. As a result, the size of the imaging lens can be reduced, and the entire LED illumination device can be reduced in size.

また、本発明の請求項3に記載のLED照明装置によれば、LEDとアパーチャとの間には拡散板が設けられているので、LEDから発した直接光及び反射筒による反射光はそれぞれ拡散板に入射し、拡散板から拡散して射出された光は、アパーチャの制限開口部によりその光束が制限される。これにより、拡散板の片面(アパーチャ側の面)が2次の面光源となり、結像レンズと照射面との間においてLEDの像が結像するのが防止され、照射距離(即ち、結像レンズと照射面との間の距離)が短い場合であっても、照射面にLEDの配線パターンの像が映り込むなどの照射面に対する影響を少なくすることができる。   Moreover, according to the LED lighting device of the third aspect of the present invention, since the diffusion plate is provided between the LED and the aperture, the direct light emitted from the LED and the reflected light from the reflecting tube are diffused respectively. The light that enters the plate and diffuses and exits from the diffuser plate is limited in its luminous flux by the limiting opening of the aperture. As a result, one surface (aperture-side surface) of the diffusion plate serves as a secondary surface light source, and an LED image is prevented from being formed between the imaging lens and the irradiation surface, and the irradiation distance (that is, the image formation). Even when the distance between the lens and the irradiation surface is short, the influence on the irradiation surface, such as an image of the LED wiring pattern reflected on the irradiation surface, can be reduced.

また、本発明の請求項4に記載のLED照明装置によれば、LED及び反射筒の横断面はそれぞれ矩形状に構成され、一対の第1反射面はそれぞれ、LEDの相互に対向する二辺に対応して配設され、また一対の第2反射面はそれぞれ、LEDの残りの二辺に対応して配設されるので、反射筒の入射側開口部をLEDの周囲を覆うように配設することが容易となる。一般に、LEDを構成するチップは矩形状であるので、LEDから発する光を反射筒で反射させる場合には、反射筒の横断面を矩形状に構成することによって、反射筒の射出側開口部付近での照度の均一性が高められる。なお、複数のLEDを用いることにより光量のパワーアップを図る場合には、複数のLEDを矩形状に集合配置するのが好ましい。このようにして、LEDから発する光の大部分を反射筒の射出側開口部にロス無く導くことができる。   According to the LED lighting device of the fourth aspect of the present invention, the cross sections of the LED and the reflecting tube are each formed in a rectangular shape, and the pair of first reflecting surfaces are two sides facing each other of the LED. And the pair of second reflecting surfaces are respectively arranged corresponding to the remaining two sides of the LED, so that the incident side opening of the reflecting tube is arranged so as to cover the periphery of the LED. It is easy to install. In general, since the chip constituting the LED is rectangular, when the light emitted from the LED is reflected by the reflecting cylinder, the cross section of the reflecting cylinder is configured to be rectangular so that the vicinity of the exit side opening of the reflecting cylinder Uniformity of illuminance is improved. In addition, when aiming at the power-up of light quantity by using several LED, it is preferable to arrange | position collectively several LED in a rectangular shape. In this way, most of the light emitted from the LED can be guided to the exit side opening of the reflecting tube without loss.

また、本発明の請求項5に記載のLED照明装置によれば、アパーチャの制限開口部の大きさを可変するための開口可変機構が設けられているので、この開口可変機構によってアパーチャの制限開口部の大きさを可変することにより、照射面に結像されるアパーチャの制限開口部の拡大像の大きさが可変される。これにより、LED照明装置の用途等に応じて、照射面における所定の照射範囲の大きさを適宜調節することができる。また、アパーチャの制限開口部においては均一な照度分布を有しており、制限開口部の大きさを可変しても照度は変化しないため、照射面においても照射範囲の大きさにかかわらず、照度は変化しない。このようにして、照射面における所定の照射範囲の大きさを適宜調節した場合であっても照度を一定に保つことができ、利便性を高めることができる。   Further, according to the LED illumination device of the fifth aspect of the present invention, since the aperture variable mechanism for varying the size of the aperture limiting aperture is provided, the aperture limiting aperture is controlled by the aperture variable mechanism. By changing the size of the portion, the size of the enlarged image of the aperture of the aperture that is imaged on the irradiation surface is changed. Thereby, according to the use etc. of a LED lighting apparatus, the magnitude | size of the predetermined irradiation range in an irradiation surface can be adjusted suitably. In addition, the aperture aperture has a uniform illuminance distribution, and the illuminance does not change even if the size of the aperture is changed. Does not change. In this way, even when the size of the predetermined irradiation range on the irradiation surface is appropriately adjusted, the illuminance can be kept constant and the convenience can be improved.

本発明の第1の実施形態によるLED照明装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the LED lighting apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 図1の光源、反射筒及びアパーチャを分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the light source of FIG. 1, a reflective cylinder, and an aperture. 図1のLEDから発し反射筒で反射する光の配光角を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light distribution angle of the light emitted from LED of FIG. 1, and reflected with a reflective cylinder. 図1のLED照明装置による所定の照射範囲の照度分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the illumination intensity distribution of the predetermined irradiation range by the LED illuminating device of FIG. (a)は、本発明の第2の実施形態のLED照明装置によるアパーチャの制限開口部の開口幅を大きくした状態を示す斜視図であり、(b)は、アパーチャの制限開口部の開口幅を小さくした状態を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the state which enlarged the opening width of the limiting opening part of the aperture by the LED illuminating device of the 2nd Embodiment of this invention, (b) is the opening width of the limiting opening part of an aperture It is a perspective view which shows the state which made small. アパーチャの制限開口部の開口幅を小さくした状態での、LED照明装置による所定の照射範囲の照度分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the illumination intensity distribution of the predetermined irradiation range by an LED illuminating device in the state which made the opening width | variety of the limiting opening part of an aperture small. 本発明の第3の実施形態のLED照明装置による所定の照射範囲の照度分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the illumination intensity distribution of the predetermined irradiation range by the LED lighting apparatus of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態のLED照明装置による所定の照射範囲の照度分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the illumination intensity distribution of the predetermined irradiation range by the LED lighting apparatus of the 4th Embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照して、本発明に従うLED照明装置の各種実施形態について説明する。
[第1の実施形態]
まず、図1〜図4を参照して、第1の実施形態のLED照明装置について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態によるLED照明装置を示す断面図であり、図2は、図1の光源、反射筒及びアパーチャを分解して示す斜視図であり、図3は、図1のLEDから発し反射筒で反射する光の配光角を説明するための図であり、図4は、図1のLED照明装置による所定の照射範囲の照度分布を説明するための図である。
Hereinafter, various embodiments of an LED lighting device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
First, with reference to FIGS. 1-4, the LED illuminating device of 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an LED lighting apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a light source, a reflection cylinder, and an aperture of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining a light distribution angle of light emitted from the LED of FIG. 1 and reflected by a reflecting cylinder, and FIG. 4 is a diagram for explaining an illuminance distribution in a predetermined irradiation range by the LED illumination device of FIG. is there.

図1及び図2を参照して、本実施形態のLED照明装置2は、光源4と、光源4から発する光を反射させるための反射筒6と、反射筒6の前方に設けられた結像レンズ8と、反射筒6と結像レンズ8との間に設けられたアパーチャ10と、を備え、これらはケーシング12に配設されている。   With reference to FIGS. 1 and 2, the LED illumination device 2 of the present embodiment includes a light source 4, a reflection tube 6 for reflecting light emitted from the light source 4, and an image formed in front of the reflection tube 6. A lens 8 and an aperture 10 provided between the reflecting tube 6 and the imaging lens 8 are provided, and these are arranged in a casing 12.

ケーシング12は、光源4、反射筒6及びアパーチャ10が配設される第1ケーシング部14と、結像レンズ8が配設される第2ケーシング部16と、を備えている。第1ケーシング部14は、一端部が開口された矩形状のボックス状に形成され、その外側面にはネジ孔18が設けられている。第2ケーシング部16は矩形状の筒状に形成され、この第2ケーシング部16には、光軸C方向に延びるガイド孔20が設けられている。第2ケーシング部16は、第1ケーシング部14の一端部における外側面に摺動自在に装着されている。第1ケーシング部14の他端部には、放熱フィン21が取付用ネジ23によって取り付けられている。   The casing 12 includes a first casing portion 14 in which the light source 4, the reflecting cylinder 6, and the aperture 10 are disposed, and a second casing portion 16 in which the imaging lens 8 is disposed. The 1st casing part 14 is formed in the rectangular box shape by which one end part was opened, and the screw hole 18 is provided in the outer surface. The second casing part 16 is formed in a rectangular cylindrical shape, and the second casing part 16 is provided with a guide hole 20 extending in the direction of the optical axis C. The second casing portion 16 is slidably attached to the outer surface of one end portion of the first casing portion 14. A heat radiating fin 21 is attached to the other end portion of the first casing portion 14 with a mounting screw 23.

また、調節用ネジ22が第2ケーシング部16のガイド孔20を通して第1ケーシング部14のネジ孔18に螺着されている。この調節用ネジ22を締まる方向に回転させると、第2ケーシング部16の第1ケーシング部14に対する光軸C方向の移動が阻止され、また調節用ネジ22を緩む方向に回転させると、第2ケーシング部16の第1ケーシング部14に対する光軸C方向の移動が許容される。調節用ネジ22を緩む方向に回転させ、第2ケーシング部16を第1ケーシング部14に対して図1中の矢印Pで示す方向に移動させると、調節用ネジ22がガイド孔20に沿って移動し、結像レンズ8がアパーチャ10から離隔する方向に移動される。また、調節用ネジ22を緩む方向に回転させ、第2ケーシング部16を第1ケーシング部14に対して図1中の矢印Qで示す方向に移動させると、調節用ネジ22がガイド孔20に沿って移動し、結像レンズ8がアパーチャ10に近接する方向に移動される。   An adjustment screw 22 is screwed into the screw hole 18 of the first casing portion 14 through the guide hole 20 of the second casing portion 16. When the adjusting screw 22 is rotated in the tightening direction, the movement of the second casing portion 16 in the optical axis C direction with respect to the first casing portion 14 is prevented, and when the adjusting screw 22 is rotated in the loosening direction, Movement of the casing part 16 in the optical axis C direction with respect to the first casing part 14 is allowed. When the adjustment screw 22 is rotated in the loosening direction and the second casing portion 16 is moved in the direction indicated by the arrow P in FIG. 1 with respect to the first casing portion 14, the adjustment screw 22 extends along the guide hole 20. The imaging lens 8 is moved in a direction away from the aperture 10. Further, when the adjustment screw 22 is rotated in the loosening direction and the second casing portion 16 is moved in the direction indicated by the arrow Q in FIG. 1 with respect to the first casing portion 14, the adjustment screw 22 is inserted into the guide hole 20. The imaging lens 8 is moved in the direction approaching the aperture 10.

光源4は、取付基板24と、この取付基板24に実装されたLED26と、を有している。LED26は、高輝度タイプのパワーLEDであり、その外形状は矩形状に形成されている。LED26から発する光は、その光軸Cを中心に立体角状に広がった配光をなし、光軸Cを中心とした所定範囲の立体角(即ち、有効配光角)内にその大部分が放射される。また、取付基板24は、第1ケーシング部14の内側部に取り付けられている。取付基板24、第1ケーシング部14及び放熱フィン21はそれぞれアルミニウムから形成され、LED26の熱は、取付基板24、第1ケーシング部14及び放熱フィン21を介して大気に放熱される。   The light source 4 includes a mounting board 24 and an LED 26 mounted on the mounting board 24. The LED 26 is a high-luminance type power LED, and its outer shape is formed in a rectangular shape. The light emitted from the LED 26 is distributed in a solid angle around the optical axis C, and most of the light is within a predetermined range of solid angle (ie, effective light distribution angle) around the optical axis C. Radiated. The mounting substrate 24 is attached to the inner side of the first casing portion 14. The mounting substrate 24, the first casing portion 14, and the heat radiating fins 21 are each formed of aluminum, and the heat of the LED 26 is radiated to the atmosphere via the mounting substrate 24, the first casing portion 14 and the radiating fins 21.

反射筒6は、横断面が矩形状の筒状に形成され、反射筒6の一端部には入射側開口部28が設けられ、その他端部には射出側開口部30が設けられている。反射筒6の内面には反射面32が形成され、この反射面32は、所定方向に相互に対向する一対の第1反射面34と、上記所定方向に対して直交する方向に相互に対向する一対の第2反射面36と、を有している。第1及び第2反射面34,36には、金属蒸着やメッキ、研磨を施す、あるいは鏡面性が施された金属薄板やテープ等を貼付することにより、鏡面性が付与されている。これら第1及び第2反射面34,36は、反射筒6の入射側開口部28から射出側開口部30に向けて拡開して延びている。   The reflecting cylinder 6 is formed in a cylindrical shape having a rectangular cross section, and an incident side opening 28 is provided at one end of the reflecting cylinder 6 and an emission side opening 30 is provided at the other end. A reflecting surface 32 is formed on the inner surface of the reflecting cylinder 6, and the reflecting surface 32 faces a pair of first reflecting surfaces 34 facing each other in a predetermined direction and a direction orthogonal to the predetermined direction. And a pair of second reflecting surfaces 36. The first and second reflecting surfaces 34 and 36 are provided with specularity by applying metal vapor deposition, plating, polishing, or attaching a thin metal plate or tape having a specularity. The first and second reflecting surfaces 34 and 36 extend from the incident side opening 28 of the reflecting tube 6 toward the emission side opening 30 and extend.

反射筒6の一端部には矩形状の支持枠部38が設けられ、この支持枠部38にはアパーチャ10が支持されており、アパーチャ10は反射筒6の射出側開口部30を覆うようにして支持されている。このアパーチャ10には矩形状の制限開口部40が設けられ、制限開口部40の開口幅D1は、反射筒6の射出側開口部30の開口幅D2以下に構成されている。なお、制限開口部40の中心部は、光軸C上に位置付けられている。なお、アパーチャ10の制限開口部40の大きさ及び形状は、LED照明装置2の用途等に応じて適宜設定することができる。   A rectangular support frame portion 38 is provided at one end of the reflection tube 6, and the aperture 10 is supported by the support frame portion 38, so that the aperture 10 covers the exit side opening 30 of the reflection tube 6. It is supported. The aperture 10 is provided with a rectangular limiting opening 40, and the opening width D 1 of the limiting opening 40 is configured to be equal to or smaller than the opening width D 2 of the exit side opening 30 of the reflecting tube 6. The central portion of the restriction opening 40 is positioned on the optical axis C. Note that the size and shape of the restriction opening 40 of the aperture 10 can be appropriately set according to the application of the LED lighting device 2 and the like.

また、反射筒6の他端部には取付基板24が取り付けられている。入射側開口部28は、LED26の外形状に対応した形状を有しており、LED26の周囲を覆うように配設されている。一対の第1反射面34はそれぞれ、LED26の相互に対向する二辺に対応して配設され、また一対の第2反射面36はそれぞれ、LED26の残りの二辺に対応して配設される。   A mounting substrate 24 is attached to the other end of the reflecting cylinder 6. The incident side opening 28 has a shape corresponding to the outer shape of the LED 26, and is disposed so as to cover the periphery of the LED 26. The pair of first reflecting surfaces 34 are respectively disposed corresponding to the two opposite sides of the LED 26, and the pair of second reflecting surfaces 36 are respectively disposed corresponding to the remaining two sides of the LED 26. The

結像レンズ8は、例えばフレネルレンズから構成され、第2ケーシング部16の開口部に取り付けられている。   The imaging lens 8 is composed of, for example, a Fresnel lens, and is attached to the opening of the second casing portion 16.

次に、図3及び図4を参照して、本実施形態のLED照明装置2による照明について説明する。LED26が点灯すると、LED26から発する光のうち光軸Cを含む狭配光の光は、アパーチャ10の制限開口部40に直接入射する。また、LED26から発する光のうち外側に向かう広配光の光は、第1及び第2反射面34,36で反射された後に、アパーチャ10の制限開口部40に入射する。なお、反射筒6の光軸方向に延びる長さによっては、LED26から発する広配光の光は第1及び第2反射面34,36にて複数回反射する場合もあるが、図3では二回反射する場合について図示している。上述のように、第1及び第2反射面34,36は、反射筒6の入射側開口部28から射出側開口部30に向けて拡開して延びているので、第1及び第2反射面34,36で反射された光の配光角θ’は、LED26から発する光の配光角θよりも小さくなる(図3参照)。これにより、LED26から発する広配光の光は、第1及び第2反射面34,36によって狭配光の光に変換されて、射出側開口部30より射出される。   Next, with reference to FIG.3 and FIG.4, the illumination by the LED lighting apparatus 2 of this embodiment is demonstrated. When the LED 26 is turned on, the light with a narrow light distribution including the optical axis C among the light emitted from the LED 26 is directly incident on the limiting opening 40 of the aperture 10. In addition, light emitted from the LED 26 and having a wide light distribution directed outward is reflected by the first and second reflecting surfaces 34 and 36 and then enters the limiting opening 40 of the aperture 10. Depending on the length of the reflecting tube 6 extending in the optical axis direction, the light with a wide light distribution emitted from the LED 26 may be reflected by the first and second reflecting surfaces 34 and 36 a plurality of times. The case where reflection is performed is shown. As described above, since the first and second reflecting surfaces 34 and 36 extend from the incident side opening 28 of the reflecting tube 6 toward the emission side opening 30, the first and second reflection surfaces 34 and 36 extend. The light distribution angle θ ′ of the light reflected by the surfaces 34 and 36 is smaller than the light distribution angle θ of the light emitted from the LED 26 (see FIG. 3). Thereby, the wide light distribution light emitted from the LED 26 is converted into narrow light distribution light by the first and second reflecting surfaces 34 and 36, and is emitted from the emission side opening 30.

反射筒6の射出側開口部30より射出された光は、アパーチャ10の制限開口部40によってその光束が制限される。この制限開口部40の全域においては、LED26からアパーチャ10の制限開口部40に直接入射した直接光と、第1及び第2反射面34,36で反射された後にアパーチャ10の制限開口部40に入射した反射光とが重なり合うことにより、均一な照度分布を有するようになる。アパーチャ10により光束の制限された光は、結像レンズ8に入射する。結像レンズ8から射出した光束は、焦点Fにて一旦LED26の像(図3中に一点鎖線で示す)を結像した後、照射面42に結像される。アパーチャ10の配設位置と照射面42の配設位置とは、結像レンズ8に対して結像関係(共役関係)にあり、これによりアパーチャ10の制限開口部40の拡大像が照射面42に結像される。なお、LED26の配設位置と焦点Fとは、共役関係にある。   The light emitted from the exit side opening 30 of the reflecting cylinder 6 is limited in its luminous flux by the limiting opening 40 of the aperture 10. In the entire area of the limiting opening 40, direct light directly incident on the limiting opening 40 of the aperture 10 from the LED 26 and reflected by the first and second reflecting surfaces 34 and 36 and then entering the limiting opening 40 of the aperture 10. By overlapping the incident reflected light, a uniform illuminance distribution is obtained. The light whose luminous flux is limited by the aperture 10 enters the imaging lens 8. The luminous flux emitted from the imaging lens 8 is once focused on the image of the LED 26 at the focal point F (shown by a one-dot chain line in FIG. 3) and then focused on the irradiation surface 42. The arrangement position of the aperture 10 and the arrangement position of the irradiation surface 42 are in an imaging relationship (conjugate relationship) with respect to the imaging lens 8, whereby an enlarged image of the limiting opening 40 of the aperture 10 is formed on the irradiation surface 42. Is imaged. In addition, the arrangement | positioning position of LED26 and the focus F have a conjugate relationship.

従って、照射面42においては、アパーチャ10の制限開口部40を通過する光束と同様に、LED26からアパーチャ10の制限開口部40に直接入射した直接光と、第1及び第2反射面34,36で反射された後にアパーチャ10の制限開口部40に入射した反射光とが照射面42で再度重ね合わされるようになり、均一な照度分布を有するアパーチャ10の制限開口部40の拡大像が照射面42に結像される(図4参照)。このようにして、照射面42における所定の照射範囲が照明されるようになる。所定の照射範囲における照度分布は、結像されたアパーチャ10の制限開口部40の拡大像の大きさに対応する照射範囲Lを有する実質上均一な照度分布となる。   Therefore, on the irradiation surface 42, the direct light directly incident on the limiting opening 40 of the aperture 10 from the LED 26 and the first and second reflecting surfaces 34 and 36, similarly to the light flux passing through the limiting opening 40 of the aperture 10. The reflected light incident on the limiting opening 40 of the aperture 10 after being reflected by the light is again superimposed on the irradiation surface 42, and an enlarged image of the limiting opening 40 of the aperture 10 having a uniform illuminance distribution is obtained. The image is formed on 42 (see FIG. 4). In this way, a predetermined irradiation range on the irradiation surface 42 is illuminated. The illuminance distribution in the predetermined irradiation range is a substantially uniform illuminance distribution having an irradiation range L corresponding to the size of the enlarged image of the restricted opening 40 of the aperture 10 that has been imaged.

また、アパーチャ10の制限開口部40の外側には全く光が漏れないため、所定の照射範囲外には漏光が発生しない。これにより、アパーチャ10の制限開口部40の輪郭が照射面42に明確に結像されるようになり、所定の照射範囲とその周囲との境界が明確なくっきりとした照明となる。   Further, since no light leaks outside the limiting opening 40 of the aperture 10, no light leaks outside the predetermined irradiation range. As a result, the contour of the limiting opening 40 of the aperture 10 is clearly imaged on the irradiation surface 42, and the boundary between the predetermined irradiation range and its surroundings is clear and clear.

なお、第2ケーシング部16を第1ケーシング部14に対して光軸C方向に移動させることにより、結像レンズ8と照射面42と間の照射距離WDが調節され、所謂ピント調節を行うことができる。これにより、照射距離WDが異なる場合であっても、このように照射距離WDを適宜調節することによって、照射面42においてアパーチャ10の制限開口部40のくっきりした結像を得ることができる。   By moving the second casing part 16 in the optical axis C direction with respect to the first casing part 14, the irradiation distance WD between the imaging lens 8 and the irradiation surface 42 is adjusted, and so-called focus adjustment is performed. Can do. Thus, even when the irradiation distance WD is different, a clear image of the limiting opening 40 of the aperture 10 can be obtained on the irradiation surface 42 by appropriately adjusting the irradiation distance WD as described above.

本実施形態のLED照明装置2は種々の用途に適用することができる。LED照明装置2を例えば読書灯に適用した場合には、LED照明装置2から発する光は、使用者の手元にある書籍や新聞紙等のみを照明し、その周囲への漏光が防止される。これにより、使用者の周囲の人が眩惑するのを防止することができる。また、LED照明装置2を例えば医療用照明装置に適用した場合には、LED照明装置2から発する光は、診察台や歯科用診療台等に横たわる患者の患部のみを照明し、その周囲への漏光が防止される。これにより、患者の目に漏光して患者が眩惑するのを防止することができる。更に、LED照明装置2を例えば画像処理検査用照明装置に適用した場合には、照射面42に配置したワーク(図示せず)をCCDカメラにより撮像する際に、所定の照射範囲の周辺部における照度の低下を防止することがなく、良好な撮像データを得ることができる。
[第2の実施形態]
次に、図5及び図6を参照して、第2の実施形態のLED照明装置について説明する。図5(a)は、本発明の第2の実施形態のLED照明装置によるアパーチャの制限開口部の開口幅を大きくした状態を示す斜視図であり、図5(b)は、アパーチャの制限開口部の開口幅を小さくした状態を示す斜視図であり、図6は、アパーチャの制限開口部の開口幅を小さくした状態での、LED照明装置による所定の照射範囲の照度分布を説明するための図である。なお、以下に示す各実施形態において、上記第1の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
The LED lighting device 2 of this embodiment can be applied to various uses. When the LED illumination device 2 is applied to, for example, a reading lamp, the light emitted from the LED illumination device 2 illuminates only books, newspapers, etc. at hand of the user, and light leakage to the surroundings is prevented. Thereby, it is possible to prevent a person around the user from being dazzled. Further, when the LED illumination device 2 is applied to, for example, a medical illumination device, the light emitted from the LED illumination device 2 illuminates only the affected area of a patient lying on an examination table, a dental examination table, etc. Light leakage is prevented. Thereby, it can prevent that a patient leaks in a patient's eyes and a patient is dazzled. Further, when the LED illumination device 2 is applied to, for example, an illumination device for image processing inspection, when a work (not shown) arranged on the irradiation surface 42 is imaged by a CCD camera, in the peripheral portion of a predetermined irradiation range. Good imaging data can be obtained without preventing a decrease in illuminance.
[Second Embodiment]
Next, with reference to FIG.5 and FIG.6, the LED lighting apparatus of 2nd Embodiment is demonstrated. FIG. 5A is a perspective view showing a state in which the aperture width of the aperture limiting aperture of the LED lighting device according to the second embodiment of the present invention is increased, and FIG. 5B is the aperture limiting aperture. FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the opening width of the aperture is reduced, and FIG. 6 is a diagram for explaining the illuminance distribution in a predetermined irradiation range by the LED illumination device in a state in which the opening width of the aperture opening of the aperture is reduced FIG. In each of the embodiments described below, the same reference numerals are given to substantially the same components as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

本実施形態のLED照明装置2Aでは、アパーチャ10Aの制限開口部40Aの大きさを可変するための開口可変機構44が設けられている。アパーチャ10Aは、相互に移動自在に組み合わされた略L字状の一対のアパーチャ部材46a,46bを有し、これら一対のアパーチャ部材46a,46bの内側に矩形状の制限開口部40Aが形成されている。また、一対のアパーチャ部材46a,46bは、駆動機構(図示せず)によって、相互に離隔する方向(即ち、図5(a)において矢印Sで示す方向)又は相互に近接する方向(即ち、図5(b)において矢印Rで示す方向)に移動される。一対のアパーチャ部材46a,46bが相互に近接する方向に移動すると、図5(b)に示すように、アパーチャ10Aの制限開口部40Aの大きさが小さくなり、その開口幅はD1’となる。また、一対のアパーチャ部材46a,46bが相互に離隔する方向に移動すると、図5(a)に示すように、アパーチャ10Aの制限開口部40Aの大きさが大きくなり、その開口幅はD1(>D1’)となる。なお、開口可変機構44は、一対のアパーチャ部材46a,46b及び駆動機構によって構成される。   In the LED lighting device 2A of the present embodiment, an opening variable mechanism 44 for changing the size of the limiting opening 40A of the aperture 10A is provided. The aperture 10A includes a pair of substantially L-shaped aperture members 46a and 46b that are movably combined with each other, and a rectangular limiting opening 40A is formed inside the pair of aperture members 46a and 46b. Yes. In addition, the pair of aperture members 46a and 46b are separated from each other (that is, a direction indicated by an arrow S in FIG. 5A) or directions close to each other (that is, the drawings) by a drive mechanism (not shown). 5 (b) in the direction indicated by the arrow R). When the pair of aperture members 46a and 46b move in a direction approaching each other, as shown in FIG. 5B, the size of the limiting opening 40A of the aperture 10A is reduced, and the opening width is D1 '. Further, when the pair of aperture members 46a and 46b move away from each other, as shown in FIG. 5A, the size of the limiting opening 40A of the aperture 10A increases, and the opening width thereof is D1 (> D1 ′). The opening variable mechanism 44 includes a pair of aperture members 46a and 46b and a drive mechanism.

図6に示すように、アパーチャ10Aの制限開口部40Aの開口幅をD1(図4参照)からD1’に小さくすると、アパーチャ10Aの制限開口部40Aを通過する光束が図4に示す状態よりも更に制限され、これに伴って照射面42における照射範囲L’も小さくなる。このようにアパーチャ10Aの制限開口部40Aの大きさを可変することにより、照射面42に結像されるアパーチャ10Aの制限開口部40Aの拡大像の大きさが可変され、照射面42における所定の照射範囲の大きさを調節することができる。   As shown in FIG. 6, when the opening width of the limiting opening 40A of the aperture 10A is reduced from D1 (see FIG. 4) to D1 ′, the light flux passing through the limiting opening 40A of the aperture 10A is smaller than the state shown in FIG. In addition, the irradiation range L ′ on the irradiation surface 42 is also reduced. In this way, by changing the size of the limiting opening 40A of the aperture 10A, the size of the enlarged image of the limiting opening 40A of the aperture 10A formed on the irradiation surface 42 is changed, and a predetermined value on the irradiation surface 42 is obtained. The size of the irradiation range can be adjusted.

なお、一対のアパーチャ部材46a,46bを移動させるための駆動機構は、例えば電動モータ又は手動により駆動させることができる。また、本実施形態では、アパーチャ10Aを一対のアパーチャ部材46a,46bから構成したが、開口可変機構44の構成は適宜設定することができる。
[第3の実施形態]
次に、図7を参照して、第3の実施形態のLED照明装置について説明する。図7は、本発明の第3の実施形態のLED照明装置による所定の照射範囲の照度分布を説明するための図である。
The drive mechanism for moving the pair of aperture members 46a and 46b can be driven by, for example, an electric motor or manually. In the present embodiment, the aperture 10A is composed of a pair of aperture members 46a and 46b. However, the configuration of the opening variable mechanism 44 can be set as appropriate.
[Third Embodiment]
Next, with reference to FIG. 7, the LED lighting apparatus of 3rd Embodiment is demonstrated. FIG. 7 is a diagram for explaining the illuminance distribution in a predetermined irradiation range by the LED lighting device according to the third embodiment of the present invention.

本実施形態のLED照明装置2Bでは、反射筒6の支持枠部38にはフィールドレンズ48が支持されている。このフィールドレンズ48は、アパーチャ10と結像レンズ8Bとの間において、アパーチャ10の制限開口部40を覆うようにして配設されている。フィールドレンズ48は凸レンズから構成され、フィールドレンズ48及び結像レンズ8Bの各光軸は一致している。   In the LED illumination device 2 </ b> B of the present embodiment, a field lens 48 is supported on the support frame portion 38 of the reflection tube 6. The field lens 48 is disposed between the aperture 10 and the imaging lens 8B so as to cover the limiting opening 40 of the aperture 10. The field lens 48 is composed of a convex lens, and the optical axes of the field lens 48 and the imaging lens 8B are coincident with each other.

このようにフィールドレンズ48を設けることにより、アパーチャ10の制限開口部40のうち外側付近から射出される光は、フィールドレンズ48によりその光軸に近付く方向に屈曲されてフィールドレンズ48から射出される。これにより、結像レンズ8Bの外側付近に入射される光を内側方向に寄せることができるので、結像レンズ8Bに入射する光束の範囲を狭めることができる。その結果、結像レンズ8Bの大きさを小さくすることができ、LED照明装置2全体を小型化することができる。
[第4の実施形態]
次に、図8を参照して、第4の実施形態のLED照明装置について説明する。図8は、本発明の第4の実施形態のLED照明装置による所定の照射範囲の照度分布を説明するための図である。
By providing the field lens 48 in this manner, the light emitted from the vicinity of the outside of the limiting opening 40 of the aperture 10 is bent by the field lens 48 in a direction approaching the optical axis and emitted from the field lens 48. . As a result, the light incident near the outside of the imaging lens 8B can be drawn inward, so that the range of the light beam incident on the imaging lens 8B can be narrowed. As a result, the size of the imaging lens 8B can be reduced, and the entire LED lighting device 2 can be reduced in size.
[Fourth Embodiment]
Next, with reference to FIG. 8, the LED lighting apparatus of 4th Embodiment is demonstrated. FIG. 8 is a diagram for explaining the illuminance distribution in a predetermined irradiation range by the LED lighting device according to the fourth embodiment of the present invention.

本実施形態のLED照明装置2Cでは、反射筒6の支持枠部38には拡散板50が支持されている。この拡散板50は、アパーチャ10と反射筒6との間において、反射筒6の射出側開口部30を覆うようにして配設されている。LED26から発した直接光及び反射筒6による反射光はそれぞれ拡散板50に入射し、拡散板50から拡散して射出された光は、アパーチャ10の制限開口部40によりその光束が制限される。   In the LED illumination device 2 </ b> C of the present embodiment, the diffusion plate 50 is supported on the support frame portion 38 of the reflection tube 6. The diffusing plate 50 is disposed between the aperture 10 and the reflecting tube 6 so as to cover the exit side opening 30 of the reflecting tube 6. The direct light emitted from the LED 26 and the light reflected by the reflecting tube 6 are respectively incident on the diffusion plate 50, and the light beams diffused and emitted from the diffusion plate 50 are restricted by the restriction opening 40 of the aperture 10.

拡散板50が設けられていない場合には、上述のように結像レンズ8と照射面42との間においてLED26の像が結像されるので、照射距離WDが短いときには、照射面42にLED26の配線パターンの像が映り込んでしまうおそれがある。本実施形態のように拡散板50を設けることにより、拡散板50の片面(アパーチャ10側の面)が2次の面光源となるので、結像レンズ8と照射面42との間においてLED26の像が結像するのが防止され、照射距離WDが短い場合であっても、照射面42にLED26の配線パターンの像が映り込むなどの照射面42に対する影響を少なくすることができる。   When the diffusing plate 50 is not provided, the image of the LED 26 is formed between the imaging lens 8 and the irradiation surface 42 as described above. Therefore, when the irradiation distance WD is short, the LED 26 is formed on the irradiation surface 42. There is a possibility that an image of the wiring pattern will be reflected. By providing the diffusing plate 50 as in the present embodiment, one side of the diffusing plate 50 (the surface on the aperture 10 side) serves as a secondary surface light source, and thus the LED 26 is disposed between the imaging lens 8 and the irradiation surface 42. An image is prevented from being formed, and even when the irradiation distance WD is short, the influence on the irradiation surface 42 such as an image of the wiring pattern of the LED 26 reflected on the irradiation surface 42 can be reduced.

以上、本発明に従うLED照明装置の各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。   As mentioned above, although various embodiment of the LED lighting apparatus according to this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, A various deformation | transformation thru | or correction | amendment are possible without deviating from the scope of the present invention.

上記各実施形態では、取付基板24に1個のLED26を実装するように構成したが、集合配置させた複数個のLED26を実装するように構成してもよい。   In each of the above embodiments, one LED 26 is mounted on the mounting substrate 24, but a plurality of LEDs 26 that are collectively arranged may be mounted.

また、上記各実施形態では、LED26及び反射筒6をそれぞれ矩形状に形成したが、これらを例えば円形状や楕円形状に形成してもよく、それらの形状は適宜設定することができる。   Moreover, in each said embodiment, although LED26 and the reflection cylinder 6 were each formed in the rectangular shape, you may form these in circular shape or elliptical shape, for example, and those shapes can be set suitably.

2,2A,2B,2C LED照明装置
6 反射筒
8,8B 結像レンズ
10,10A アパーチャ
26 LED
28 入射側開口部
30 射出側開口部
32 反射面
34 第1反射面
36 第2反射面
40,40A 制限開口部
42 照射面
44 開口可変機構
48 フィールドレンズ
50 拡散板
2, 2A, 2B, 2C LED illumination device 6 Reflecting cylinder 8, 8B Imaging lens 10, 10A Aperture 26 LED
28 entrance side opening 30 exit side opening 32 reflecting surface 34 first reflecting surface 36 second reflecting surface 40, 40A limiting opening 42 irradiation surface 44 variable aperture mechanism 48 field lens 50 diffuser plate

Claims (5)

LEDと、前記LEDから発する光を反射させるための反射筒と、前記反射筒の前方に設けられた結像レンズと、前記反射筒と前記結像レンズとの間に設けられ、制限開口部を有するアパーチャと、を備え、
前記反射筒の内面には反射面が形成され、前記反射面は、前記反射筒の入射側開口部から射出側開口部に向けて拡開して延びており、前記反射筒の前記入射側開口部は、前記LEDの周囲を覆うように配設され、
前記LEDからの直接光及び前記反射筒による反射光の光束は、前記アパーチャの前記制限開口部によって制限され、この制限された光束は、前記結像レンズによって照射面に結像されることを特徴とするLED照明装置。
An LED, a reflecting tube for reflecting light emitted from the LED, an imaging lens provided in front of the reflecting tube, and a limiting opening provided between the reflecting tube and the imaging lens; And an aperture having
A reflective surface is formed on the inner surface of the reflective cylinder, and the reflective surface extends from the incident side opening of the reflective cylinder toward the exit side opening, and the incident side opening of the reflective cylinder The part is arranged so as to cover the periphery of the LED,
The luminous flux of the direct light from the LED and the reflected light from the reflecting cylinder is limited by the limiting aperture of the aperture, and the limited luminous flux is imaged on the irradiation surface by the imaging lens. LED lighting device.
前記アパーチャと前記結像レンズとの間には、フィールドレンズが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のLED照明装置。   The LED illumination device according to claim 1, wherein a field lens is provided between the aperture and the imaging lens. 前記LEDと前記アパーチャとの間には、拡散板が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のLED照明装置。   The LED lighting device according to claim 1, wherein a diffusion plate is provided between the LED and the aperture. 前記LEDは矩形状に構成され、これに対応して、前記反射筒の横断面は矩形状に構成され、前記反射筒の前記反射面は、所定方向に相互に対向する一対の第1反射面と、前記所定方向に対して直交する方向に相互に対向する一対の第2反射面と、を有しており、
前記一対の第1反射面はそれぞれ、前記LEDの相互に対向する二辺に対応して配設され、また前記一対の第2反射面はそれぞれ、前記LEDの残りの二辺に対応して配設されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のLED照明装置。
The LED is configured in a rectangular shape. Correspondingly, the reflecting tube has a rectangular cross section, and the reflecting surfaces of the reflecting tube are a pair of first reflecting surfaces facing each other in a predetermined direction. And a pair of second reflecting surfaces facing each other in a direction orthogonal to the predetermined direction,
The pair of first reflective surfaces are respectively disposed corresponding to the two opposite sides of the LED, and the pair of second reflective surfaces are disposed corresponding to the remaining two sides of the LED. The LED lighting device according to claim 1, wherein the LED lighting device is provided.
前記アパーチャに関連して、前記アパーチャの前記制限開口部の大きさを可変するための開口可変機構が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のLED照明装置。   The LED illumination device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an opening variable mechanism for changing a size of the limiting opening of the aperture in relation to the aperture.
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