JP2012049036A - Light emitting device and lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、発光ダイオードを点灯する発光装置および照明器具に関するものである。 The present invention relates to a light-emitting device and a lighting fixture for lighting a light-emitting diode, for example.
板状の波長変換部材を用いる発光装置(例えば、特許文献1)や発光色を変える蛍光体層を可動にした照明器具(例えば、特許文献2)に関する技術がある。 There is a technique related to a light emitting device (for example, Patent Document 1) using a plate-shaped wavelength conversion member and a lighting apparatus (for example, Patent Document 2) in which a phosphor layer that changes a light emission color is movable.
上記の従来技術には、以下のような課題があった。
(1)色変換部材(波長変換部材、蛍光体層)を固定する専用の構造が必要である。このため、発光色を変換する必要がない場合、発光色を変換しない部材を用意するか、色変換部材を取り外した状態となる。色変換部材を取り外した場合には外観上の違和感が生じる。
(2)色変換部材の組み込みは発光装置を製造する工場で行う必要がある。また、現場に多数の照明器具が存在する場合、全ての照明器具を調整するために多くの作業を要する。例えば、発光素子の個体差により各発光素子の色度は多少異なるため、多数の照明器具を同一色度に調整することは難しい。
(3)発光素子から離れた位置に色変換部材が設けられているので、発光素子と色変換部材との隙間間で光ロスが発生しやすい。
(4)変換色を新たな色に変更したい場合、照明器具自体の組み換えや変換部材の変更を業者へ依頼する必要があり、作業コストや作業時間などの負担が大きい。
(5)発光素子毎に発光色を異なる色に変換することができない。
The above prior art has the following problems.
(1) A dedicated structure for fixing the color conversion member (wavelength conversion member, phosphor layer) is required. For this reason, when it is not necessary to convert the emission color, a member that does not convert the emission color is prepared, or the color conversion member is removed. When the color conversion member is removed, an uncomfortable appearance is generated.
(2) The color conversion member needs to be incorporated in a factory that manufactures the light emitting device. In addition, when there are a large number of lighting fixtures on the site, a lot of work is required to adjust all the lighting fixtures. For example, since the chromaticity of each light emitting element is somewhat different due to individual differences of the light emitting elements, it is difficult to adjust a large number of lighting fixtures to the same chromaticity.
(3) Since the color conversion member is provided at a position away from the light emitting element, light loss is likely to occur between the light emitting element and the color conversion member.
(4) When it is desired to change the conversion color to a new color, it is necessary to request a contractor to recombine the luminaire itself or change the conversion member, which imposes a heavy burden on work costs and work time.
(5) The light emission color cannot be converted into a different color for each light emitting element.
本発明は、例えば、色変換ロスの発生を抑え、色変換部材を簡単に着脱し、発光素子毎に異なる色に変換できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is, for example, to suppress the occurrence of color conversion loss, easily attach and detach a color conversion member, and enable conversion to a different color for each light emitting element.
本発明の発光装置は、発光素子がおもて面に取り付けられる素子基板と、前記素子基板のおもて面側に設けられる筒状の反射部であって、発光素子が発する光を入射する入射口と、前記入射口から入射した光を反射する反射面と、前記反射面で反射した光を出射する出射口とを有する反射部と、前記反射部の形状に対応する立体形状の色変換部材であって、前記反射部に着脱され、前記反射部に取り付けられた場合に前記反射部の入射口から入射した入射光を透過して入射光の色を変化させる色変換部材とを備える。 The light-emitting device of the present invention is an element substrate on which a light-emitting element is attached to the front surface, and a cylindrical reflecting portion provided on the front surface side of the element substrate, and receives light emitted from the light-emitting element. A reflective part having an entrance, a reflective surface that reflects light incident from the entrance, and an exit that emits light reflected by the reflective surface, and color conversion of a three-dimensional shape corresponding to the shape of the reflective part And a color conversion member that is detachably attached to the reflecting portion and transmits incident light that has entered from the entrance of the reflecting portion and changes the color of the incident light when attached to the reflecting portion.
本発明によれば、例えば、色変換ロスの発生を抑え、色変換部材を簡単に着脱し、発光素子毎に異なる色に変換することができる。
これにより、照明器具の生産時だけではなく照明器具を使用する現場でも色変換部材を取り換えて簡単に照明の色度を調整や変更することができる。さらに、色度の調整や変更が簡単なため、作業コストや作業時間などの負担が軽減される。
According to the present invention, for example, occurrence of color conversion loss can be suppressed, the color conversion member can be easily attached and detached, and conversion into a different color for each light emitting element can be performed.
Accordingly, the chromaticity of the illumination can be easily adjusted or changed by replacing the color conversion member not only at the time of production of the lighting fixture but also at the site where the lighting fixture is used. Furthermore, since adjustment and change of chromaticity are easy, burdens such as work cost and work time are reduced.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における照明器具100の斜視図である。
図2は、実施の形態1における照明器具100の短手方向の断面図である。
実施の形態1における照明器具100について、図1および図2に基づいて説明する。
FIG. 1 is a perspective view of a lighting fixture 100 in the first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view in the short direction of lighting apparatus 100 in the first embodiment.
The lighting fixture 100 in
照明器具100は、発光ダイオードなどの発光素子を点灯させる発光装置200、発光装置200を覆って保護する本体カバー120、発光装置200を固定する器具本体110、本体カバー120を器具本体110に固定する取付具130を備える。
器具本体110の中には、発光装置200に電力を供給する電源装置(図示省略)が備わる。電源装置は、商用電源から交流電圧・電流を入力し、入力した交流電圧・電流を直流電圧・電流に整流し、整流して得られた直流電圧・電流を降圧して発光装置200に出力する。
The luminaire 100 includes a light emitting device 200 that turns on a light emitting element such as a light emitting diode, a main body cover 120 that covers and protects the light emitting device 200, a fixture main body 110 that fixes the light emitting device 200, and a main body cover 120 that is fixed to the fixture main body 110. A
The appliance main body 110 includes a power supply device (not shown) that supplies power to the light emitting device 200. The power supply device receives AC voltage / current from a commercial power supply, rectifies the input AC voltage / current into DC voltage / current, steps down the DC voltage / current obtained by the rectification, and outputs the voltage to the light emitting device 200. .
次に、照明器具100の発光装置200について説明する。 Next, the light emitting device 200 of the lighting fixture 100 will be described.
図3は、実施の形態1における発光装置200の正面図である。
図4は、実施の形態1における発光装置200の長手方向の断面図である。色変換部材205との区別をつけるため、装置本体210などの断面を表す斜線を省略する(以下の断面図において同様)。
FIG. 3 is a front view of light-emitting device 200 in the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of light-emitting device 200 in the first embodiment. In order to distinguish the
図3、図4に示すように、発光装置200は細長い棒状の装置本体210を備え、装置本体210の中には複数の発光素子201(例えば、発光ダイオード)が長手方向に一列に配置され(複数列でも構わない)、発光素子201毎に色変換部材205が設けられている。各色変換部材205はカバー204で覆われる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the light emitting device 200 includes an elongated rod-shaped device
図5は、実施の形態1における発光装置200の短手方向の断面図である。
図6は、実施の形態1における発光装置200の分解斜視図である。
図7は、実施の形態1における色変換部材205の取り付け工程を示す図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view in the short-side direction of light-emitting device 200 in the first embodiment.
FIG. 6 is an exploded perspective view of light-emitting device 200 in the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a process of attaching the
図5に示すように、発光装置200の装置本体210には基板202が取り付けられる。基板202の短手方向の中央部には発光素子201が取り付けられる。以下、発光素子201が取り付けられる側の面を基板202のおもて面とする。装置本体210は、基板202のおもて面側を取り囲む枠材である。
As shown in FIG. 5, a
装置本体210は、基板202のおもて面側に反射部203を有する。
反射部203は、基板202に取り付けられた発光素子201と正対する部分に、発光素子201側を細めた四角錐台の筒状部(反射面207)を有する。
反射面207は、発光素子201側の開口部(入射口)から発光素子201の光を入射し、入射した光を側面(反射面)で反射し、入射した光および反射した光を入射口と反対側の開口部(出射口)から出射する。
The apparatus
The reflective portion 203 has a rectangular pyramid-shaped cylindrical portion (reflecting surface 207) with the
The reflecting
反射面207には、反射面207に対応する立体形状を有する色変換部材205が栓のように嵌め込まれる。すなわち、色変換部材205は四角錐台の部材であり、反射面207に収納される(図6、図7参照)。
A
色変換部材205はプラスチック樹脂で成形され、プラスチック樹脂には光の波長を変化させる色変換材料が混入されている。
色変換部材205は反射面207に着脱され、反射面207に取り付けられた場合に反射面207の入射口に入射した発光素子201の光を透過し、光の波長を変えて光の色を特定の色に変化させる。
The
When the
反射面207の発光素子201側の端部は、基板202および発光素子201に対して接触しない程度に近接する。つまり、反射面207に取り付けられる色変換部材205も発光素子201に近接する。
The end of the reflecting
装置本体210はカバー204を保持するカバー押えツメ部206を備え、装置本体210には反射部203の出射口を覆う透明なカバー204が取り付けられる。
カバー押えツメ部206は、装置本体210の短手方向の中央側に出っ張った凸部であり、カバー204が外れ落ちることを防ぐ。
カバー204は、装置本体210を保護すると共に色変換部材205が反射面207から外れ落ちることを防ぐ。
The apparatus
The cover
The
図8は、実施の形態1における発光装置200の組み立て図である。
実施の形態1における発光装置200の組み立て方法について、図8に基づいて説明する。
FIG. 8 is an assembly diagram of light-emitting device 200 in the first embodiment.
A method for assembling light-emitting device 200 in
照明器具100の照明を色変換しない場合、発光装置200には色変換部材205が取り付けられていない(初期状態(1))。
初期状態(1)において照明器具100の照明の色を特定の色に変換したい場合、以下の工程(2)〜(5)を実行する。
When the color of the illumination of the lighting fixture 100 is not converted, the
When it is desired to convert the illumination color of the luminaire 100 to a specific color in the initial state (1), the following steps (2) to (5) are executed.
まず、(2)発光装置200からカバー204を取り外す。
次に、(3)(4)発光素子201の光を所望の色の光に変化させる色変換部材205を各反射面207に挿入して取り付ける。
そして、(5)カバー押えツメ部206に引っ掛かるようにカバー204を発光装置200に取り付ける。
First, (2) the
Next, (3) and (4) the
Then, (5) the
照明器具100の照明の色を他の色に変換したい場合、工程(2)の後に各反射面207から色変換部材205を取り外し、その後、工程(3)〜(5)を実行する。
When it is desired to convert the illumination color of the luminaire 100 to another color, the
反射面207から色変換部材205を取り外す場合、装置本体210から基板202を取り外し、反射面207の入射口に棒状の物を挿入して色変換部材205を押し出す。
その他、色変換部材205は、装置本体210を逆さにして落したり、粘着力のあるものにくっ付けて引っ張り出したり、反射面207との隙間に薄い板状または細い棒状のものを挿入して穿り出したり、摘まみ出したりしても構わない。
When removing the
In addition, the
図9は、実施の形態1における色変換部材205の取り付け例を示す発光装置200の正面図である。
図10は、実施の形態1における色変換部材205の取り付け例を示す発光装置200の部分斜視図(A)および長手方向の部分断面図(B)である。
FIG. 9 is a front view of light emitting device 200 showing an example of attachment of
FIG. 10 is a partial perspective view (A) and a partial sectional view (B) in the longitudinal direction of the light emitting device 200 showing an example of attachment of the
図9や図10に示すように、色変換部材205を一部の反射面207に取り付けてもよい。例えば、色変換部材205を取り付けた反射面207と色変換部材205を取り付けない反射面207とを交互に配置してもよい。
また、色変換後の光の色が異なる複数種類の色変換部材205を各反射面207に取り付けてもよい。例えば、2種類の色変換部材205を交互に反射面207に取り付けてもよい。
これにより、色変換のバリエーションを増やし、照明器具100の照明色をより自由に調整することができる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
In addition, a plurality of types of
Thereby, the variation of color conversion can be increased and the illumination color of the lighting fixture 100 can be adjusted more freely.
図11は、実施の形態1における色変換部材205の断面形状が異なる発光装置200a・bの部分斜視図である。
複数種類の色変換部材205を用いる場合、色変換部材205の種類の判別を容易にするため、色変換部材205の断面形状が種類毎に異なっていてもよい。但し、反射面207は取り付けられる色変換部材205の断面形状に対応する形状に成形されているものとする。
例えば、図11(A)の装置本体210aには断面形状が四角形である反射面207と断面形状が円形である反射面207aとが交互に配置されている。断面形状が四角形である反射面207にだけ色変換部材205を取り付ければ、断面形状が四角形である色変換部材205の種類に応じた色の光を得ることができる。
色変換部材205および反射面207の断面形状は、四角形や円形に限らず、三角形や図11(B)に示すような十字形などであっても構わない。また、一つの装置本体210に3種類以上の反射面207および色変換部材205を設けても構わない。
FIG. 11 is a partial perspective view of the light emitting devices 200a and 200b having different cross-sectional shapes of the
When a plurality of types of
For example, in the apparatus main body 210a of FIG. 11A,
The cross-sectional shapes of the
図12は、実施の形態1における保護層211を有する色変換部材205cの側面図である。
図12に示すように、色変換部材205cは、光の色を変化させる機能を有する色変換層212と色変換層212を保護する保護層211とを備えてもよい。
色変換部材205cに保護層211を備えることにより、色変換部材205cの保護性および部材強度が向上する。また、色変換部材205cを取り付ける作業性が向上する。
色変換部材205cは三層以上の多層構造であっても構わない。例えば、色変換部材205cは、色変換層212を2つの保護層211で挟んだ三層のサンドイッチ構造であってもよい。
FIG. 12 is a side view of the
As illustrated in FIG. 12, the
By providing the
The
図13、図14は、実施の形態1における別形状の発光装置200d・eを示す斜視図である。
発光装置200の形状は直線状に限らない。例えば、図13や図14に示すように、発光装置200d・eの形状を円形にしてもよい。
図13は色変換部材205dを同心円状に配置する例を示し、図14は色変換部材205eを装置本体210eの中央に配置する例を示している。
装置本体210d・eは、発光面が円形である照明器具(例えば、ダウンライト)に用いることができる。
13 and 14 are perspective views showing light emitting devices 200d · e having different shapes in the first embodiment.
The shape of the light emitting device 200 is not limited to a straight line. For example, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, the light emitting device 200d · e may have a circular shape.
FIG. 13 shows an example in which the color conversion member 205d is arranged concentrically, and FIG. 14 shows an example in which the color conversion member 205e is arranged in the center of the apparatus main body 210e.
The apparatus main body 210d · e can be used for a lighting fixture (for example, a downlight) having a circular light emitting surface.
実施の形態1において、発光素子201毎に色変換部材205を簡単確実に取り付けることができる照明器具100および発光装置200について説明した。
発光素子201に近接する反射面207を充填するように色変換部材205を取り付けることにより、色変換部材205を発光素子201の近傍に配置することができる。そして、発光素子201の光を直接により多く色変換部材205に入射し、高い色変換効率(色変換精度)で発光素子201の光の色を変化させることができる。つまり、光の色変換ロスが少ない。一方、板状の色変換部材を反射面207の出射口側にカバー204のように配置するなど、色変換部材を発光素子201の近傍に配置できない場合、色変換部材は発光素子201からの直接光ではなく反射面207で反射して減衰した反射光の色を変化させるため、色変換ロスが大きい。
In
The
実施の形態2.
色変換部材205を反射面207に固定する形態について説明する。
色変換部材205は接着剤などで反射面207に貼り付けることもできるが、着脱を容易にするため、以下のように反射面207に固定するとよい。
A mode in which the
The
図15は、実施の形態2における装置本体210fの短手方向の断面図である。
図15において、色変換部材205fは、底部(発光素子201側で錐形が狭まった部分)の縁に外側に突き出た凸部(ツメ221)を有し、底部の中央に凹部222を有する。
色変換部材205fを反射面207fに取り付けた場合、色変換部材205fのツメ221が反射面207fの入射口に引っ掛かり、色変換部材205fが反射面207fに固定される。色変換部材205fの凹部222には発光素子201の頭部が収まる。
FIG. 15 is a cross-sectional view in the short-side direction of apparatus main body 210f in the second embodiment.
In FIG. 15, the color conversion member 205 f has a convex portion (claw 221) projecting outward at the edge of the bottom portion (a portion where the conical shape is narrowed on the
When the color conversion member 205f is attached to the reflection surface 207f, the
図16は、実施の形態2における装置本体210gの短手方向の断面図である。
図16において、色変換部材205gと反射面207gとは、錐形部分と錐形部分の底部の幅と等しい柱部(ストレート部231・232)とから構成される。
また、色変換部材205gは弾性を有し、色変換部材205gのストレート部231の外径は反射面207gのストレート部232の内径より一回り大きい。
色変換部材205gを反射面207gに取り付けた場合、色変換部材205gのストレート部231は反射面207gのストレート部232に圧縮して収まる。色変換部材205gと反射面207gとは互いのストレート部に圧力が掛かり、色変換部材205gは反射面207gに固定される。
FIG. 16 is a cross-sectional view in the short direction of the apparatus main body 210g according to the second embodiment.
In FIG. 16, the
The
When the
図17は、実施の形態2における装置本体210hの短手方向の断面図である。
図17において、色変換部材205hは天部(発光素子201との反対側で錐形が広がった部分)と底部との中間部に凸部241を有し、反射面207hは天部と底部との中間部に凹部242を有する。
色変換部材205hを反射面207hに取り付けた場合、色変換部材205hの凸部241が反射面207hの凹部242に嵌合し、色変換部材205hが反射面207hに固定される。
FIG. 17 is a cross-sectional view in the short direction of the apparatus main body 210h according to the second embodiment.
In FIG. 17, the color conversion member 205h has a convex portion 241 at the intermediate portion between the top portion (the portion where the conical shape is widened on the opposite side to the light emitting element 201) and the bottom portion, and the reflection surface 207h has A concave portion 242 is provided in the middle portion of each.
When the color conversion member 205h is attached to the reflective surface 207h, the convex portion 241 of the color conversion member 205h is fitted into the concave portion 242 of the reflective surface 207h, and the color conversion member 205h is fixed to the reflective surface 207h.
図18は、実施の形態2における装置本体210iの短手方向の断面図である。
図18において、色変換部材205iは天部と底部との中間部に凹部243を有し、反射面207iは天部と底部との中間部に凸部244を有する。
色変換部材205iを反射面207iに取り付けた場合、反射面207iの凸部244が色変換部材205iの凹部243に嵌合し、色変換部材205iが反射面207iに固定される。
FIG. 18 is a cross-sectional view in the short direction of the apparatus main body 210i in the second embodiment.
In FIG. 18, the color conversion member 205 i has a concave portion 243 at an intermediate portion between the top portion and the bottom portion, and the reflective surface 207 i has a convex portion 244 at an intermediate portion between the top portion and the bottom portion.
When the color conversion member 205i is attached to the reflective surface 207i, the convex portion 244 of the reflective surface 207i is fitted into the concave portion 243 of the color conversion member 205i, and the color conversion member 205i is fixed to the reflective surface 207i.
図15〜図18の固定方法は組み合わせても構わない。
つまり、色変換部材205にツメ221(図15)、凹部222(図15)、ストレート部231(図16)、凸部241(図17)または凹部243(図18)の組み合わせ)を有し、色変換部材205に対応するように反射面207にストレート部232(図16)、凹部242(図17)または凸部244(図18)の組み合わせを有してもよい。
The fixing methods in FIGS. 15 to 18 may be combined.
That is, the
実施の形態2により、照明器具100の使用中に色変換部材205が反射面207から外れ落ちてしまうことを防ぐことができる。
According to the second embodiment, it is possible to prevent the
100 照明器具、110 器具本体、120 本体カバー、130 取付具、200 発光装置、201 発光素子、202 基板、203 反射部、204 カバー、205 色変換部材、206 カバー押えツメ部、207 反射面、210 装置本体、211 保護層、212 色変換層、221 ツメ、222 凹部、231 ストレート部、232 ストレート部、241 凸部、242 凹部、243 凹部、244 凸部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Lighting fixture, 110 Appliance main body, 120 Main body cover, 130 Fixture, 200 Light emitting device, 201 Light emitting element, 202 Substrate, 203 Reflecting part, 204 Cover, 205 Color conversion member, 206 Cover presser claw part, 207 Reflecting surface, 210 Device main body, 211 protective layer, 212 color conversion layer, 221 claw, 222 concave portion, 231 straight portion, 232 straight portion, 241 convex portion, 242 concave portion, 243 concave portion, 244 convex portion.
Claims (9)
前記素子基板のおもて面側に設けられる筒状の反射部であって、発光素子が発する光を入射する入射口と、前記入射口から入射した光を反射する反射面と、前記反射面で反射した光を出射する出射口とを有する反射部と、
前記反射部の形状に対応する立体形状の色変換部材であって、前記反射部に着脱され、前記反射部に取り付けられた場合に前記反射部の入射口から入射した入射光を透過して入射光の色を変化させる色変換部材と
を備えたことを特徴とする発光装置。 An element substrate on which the light emitting element is attached to the front surface;
A cylindrical reflecting portion provided on the front surface side of the element substrate, an incident port for receiving light emitted from a light emitting element, a reflecting surface for reflecting light incident from the incident port, and the reflecting surface A reflection part having an emission port for emitting the light reflected by
A three-dimensional color conversion member corresponding to the shape of the reflecting portion, which is attached to and detached from the reflecting portion and transmits incident light incident from the entrance of the reflecting portion when attached to the reflecting portion. A light-emitting device comprising a color conversion member that changes the color of light.
ことを特徴とする請求項1記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the color conversion member has a claw portion protruding outward and hooked to the incident port of the reflection portion.
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の発光装置。 The color conversion member has a compression portion having an outer diameter larger than an inner diameter of an end portion on the incident port side of the reflection portion, and is compressed and received at an end portion on the incident port side of the reflection portion. The light-emitting device according to claim 1 or 2.
前記色変換部材は、前記反射部の前記凹部と嵌合する凸部を有する
ことを特徴とする請求項1から請求項3いずれかに記載の発光装置。 The reflection portion has a recess in the reflection surface,
The light emitting device according to claim 1, wherein the color conversion member has a convex portion that fits into the concave portion of the reflecting portion.
前記色変換部材は、前記反射部の前記凸部と嵌合する凹部を有する
ことを特徴とする請求項1から請求項4いずれかに記載の発光装置。 The reflective portion has a convex portion on the reflective surface,
The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the color conversion member has a concave portion that fits with the convex portion of the reflecting portion.
ことを特徴とする請求項1から請求項5いずれかに記載の発光装置。 The said color conversion member is a member of the multilayer structure which has the color conversion layer which changes the color of incident light, and the protective layer for protecting the said color conversion layer. 5. The light emitting device according to any one of 5.
各反射部の断面形状は、他の少なくともいずれかの反射部の断面形状と異なり、
各色変換部材の断面形状は、複数の反射部の少なくともいずれかの断面形状に対応する
ことを特徴とする請求項1から請求項6いずれかに記載の発光装置。 The light emitting device includes a plurality of reflecting portions and a plurality of color conversion members,
The cross-sectional shape of each reflective portion is different from the cross-sectional shape of at least one of the other reflective portions,
7. The light emitting device according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of each color conversion member corresponds to at least one of the cross-sectional shapes of the plurality of reflecting portions.
ことを特徴とする請求項7記載の発光装置。 8. The light emitting device according to claim 7, wherein each color conversion member changes the color of incident light to a color different from the color after change of incident light changed by at least one of the other color conversion members.
前記発光装置を固定する器具本体と
を備えることを特徴とする照明器具。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 8,
A lighting fixture comprising: a fixture main body for fixing the light emitting device.
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