JP2012089367A - Led照明装置、led照明器具及びled照明装置用レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】光学設計の自由度を得ることができ、高精度の配光制御を行え、LEDの放熱により、レンズを構成する樹脂が劣化したり、配光特性が変化したりすることを抑えることのできるLED照明装置、LED照明器具及びLED照明装置用レンズを提供する。
【解決手段】複数のLEDを有するLED光源の光放出側に配置したレンズに、LED光源からの発光光が入射する入射面と発光光を外部に放出する出射面を設けている。また、LED光源とレンズの出射面は非接触となっている。さらに、レンズはプラスチックで構成されるとともに、レンズの光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、4≦Φ
≦7を満たし、レンズの脚部の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、2.8≦LL≦4.5を満たし、LED光源の光出射部と、レンズの入射面との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、1.8≦SD≦2.2を満たす。
【選択図】図1
【解決手段】複数のLEDを有するLED光源の光放出側に配置したレンズに、LED光源からの発光光が入射する入射面と発光光を外部に放出する出射面を設けている。また、LED光源とレンズの出射面は非接触となっている。さらに、レンズはプラスチックで構成されるとともに、レンズの光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、4≦Φ
≦7を満たし、レンズの脚部の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、2.8≦LL≦4.5を満たし、LED光源の光出射部と、レンズの入射面との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、1.8≦SD≦2.2を満たす。
【選択図】図1
Description
本発明は、LED照明装置、LED照明器具及びLED照明装置用レンズに関する。
近年、複数色のLEDを搭載したLED照明装置が注目されている。しかし、複数個のLEDを1つのLED照明装置に搭載する場合、LED照明装置が有する光学系の光軸に対して、少なくとも一つのLEDはその光軸上に置くことができない。そのため、所望の配光特性を得るためには、LED照明装置の光学系の光学設計に自由度を持たせることが必要である。また、色の異なる複数色のLEDを1つのLED照明装置に搭載する場合、各色のLEDが優れた単色性ピークを有するため、色ムラが生じやすい。従って、色ムラの問題を解消するためにも、LED照明装置の光学系の光学設計に自由度を持たせることが必要である。
ここで、特許文献1には、1つの単色LEDと、その単色LEDを覆う蛍光物質と、それらを覆う砲弾型のレンズとを有するLEDランプが開示されている。
しかしながら、特許文献1の構成では、LEDを砲弾型レンズに埋め込んでいるため、LEDで発光した光の配光制御を砲弾型レンズの出射面の面形状だけで行わざるを得ず、複数のLEDを配置した場合には、所望の配光特性を得るための光学設計の自由度が十分に確保されていない。
また、近年開発が進んでいるLEDは高出力化が進んでおり、従来のLEDに比べ点灯時の温度が高くなる。そのためレンズがLEDに直接接触していると、レンズを構成する樹脂の劣化や、レンズの温度変化により配光特性が変化するなどの問題が生じてしまう。
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、光学設計の自由度を得ることができ、高精度の配光制御を行え、LEDの放熱により、レンズを構成する樹脂が劣化したり、配光特性が変化したりすることを抑えることのできるLED照明装置用のレンズ及びそれを用いたLED照明器具並びにLED照明装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載のLED照明装置は、LED光源と、前記LED光源の光放出側に配置され、前記LED光源からの発光光が入射する入射面と前記発光光を外部に放出する出射面と前記LED光源の基板に取り付けるための脚部を有するレンズを有し、前記LED光源と前記レンズの前記入射面は非接触であり、前記レンズは、ポリカーボネートで構成され、前記入射面、前記出射面共に凸形状であり、前記レンズの光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、4≦Φ≦7であり、前記レンズの脚部の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、2.8≦LL≦4.5であり、前記LED光源の光出射部と、前記レンズの前記入射面との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、1.8≦SD≦2.2であることを特徴とする。
本発明によれば、LED光源とLED光源からの発光光が入射するレンズの入射面は非接触であり、レンズはLED光源からの発光光が入射する入射面と、LED光源の発光光を外部に放出する出射面を有している。このように、レンズは出射面だけでなく入射面も有しているため、光学設計の自由度を確保できる。そのため、複数のLEDを1つのLED照明装置に搭載する場合でも、良好に配光制御を行うことができる。
また、一般的にレンズの光軸直交断面の最大寸法Φが小さくなるほど、配光を狭く制御することがより難しくなる。しかし、本発明によれば、レンズは出射面だけでなく入射面も有し、光学設計の自由度を得ることができるため、Φ(mm)を4≦Φ≦7と小さくした場合でも良好に配光制御を行うことができる。
さらに、LED光源に、色の異なる複数色のLEDを用いる場合、色ムラの問題が生じてしまう。しかし、本発明によれば、レンズは出射面だけでなく入射面も有し、光学設計の自由度を確保できるため、LED光源に複数色のLEDを用いる場合でも、色ムラを小さく抑えることができる。例えば、LED光源に複数色のLEDを用いる場合において、レンズの光軸に対して各色のLEDを非対称に配置する際に色ムラが生じてしまうが、そのような色ムラも有効に抑えることができる。
また、本発明によれば、LED光源とレンズの入射面は非接触である。そのため、LED光源で発生した熱が直接レンズに伝わる事がないため、LED光源に高出力なLEDを用いる場合であってもレンズにプラスチックを用いる事ができる。さらに、レンズの温度変化に伴う屈折率の変化も低減するため、配光特性の変化も小さく抑えられ、配光制御に優れたLED照明装置を提供することができる。
加えて、前記レンズは、ポリカーボネートで構成されているので、透明性、耐久性に優れ、また、レンズの温度変化による配光特性の変化をより小さく抑えることができる。又、前記レンズの入射面、出射面共に凸形状とすること、及び前記レンズの光軸直交断面の最大寸法Φ(mm)が、4≦Φ≦7を満たし、前記レンズの脚部の光軸方向長さLL(mm)が、2.8≦LL≦4.5を満たすので、LED光源からの光をより収束させることが出来、更には、前記レンズの前記入射面との光軸方向最短距離SD(mm)が、1.8≦SD≦2.2を満たすことで、高出力のLEDを用いたとしても、熱による劣化を低減できる。尚、好ましくは、5≦Φ≦6、2.8≦LL≦3.0、1.9≦SD≦2.1のいずれか1つ以上を満たすのがよい。
請求項2に記載のLED照明装置は、請求項1に記載の発明であって、前記LED光源は、複数のLEDを有することを特徴とする。
前記LED光源は、複数のLEDを有すると、各LEDの出射光の色を異ならせることで、カラフルな光線を出射したり、或いは三原色を用いて白色光も出射できる。
請求項3に記載のLED照明装置は、請求項2に記載の発明であって、前記複数のLEDが、赤色LED、緑色LED及び青色LEDをそれぞれ少なくとも1つずつ有することを特徴とする。
複数のLEDが、赤色LED、緑色LED及び青色LEDをそれぞれ少なくとも1つずつ有することにより、各LEDから発光した赤色、緑色、青色の3色の光を混色することにより、白色光を形成することができる。
請求項4に記載のLED照明装置は、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明であって、前記LED光源が高出力LED光源であることを特徴とする。
請求項5に記載のLED照明装置は、請求項1乃至4の何れかに記載の発明であって、前記レンズの光軸方向の最大長さをh(mm)としたときに、1.6≦h/Φ≦2.5であることを特徴とする。
レンズの光軸方向の長さをh(mm)、レンズの光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、1.6≦h/Φ≦2.5とすることにより、LED光源に複数色のLEDを用いる場合でも、色ムラを有効に低減することができる。また、LED光源に複数色のLEDを用いる場合において、レンズの光軸に対して各色のLEDを非対称に配置したとしても、色ムラを有効に低減することができる。さらに、レンズの出射面から出射される光の中心強度を強めることができる。
ここで、1.6≦h/Φとすることにより、レンズの出射面の面形状に自由度を与えることができ、曲率の小さな面形状にしたり、非球面形状にすることができる。また、色ムラの発生を抑えつつ、LED光源で発生した光の取り出し効率を高めることができる。
また、h/Φ≦2.5とすることにより、LED光源で発生した光の取り出し効率を下げすぎずに、色ムラをより改善することができる。尚、1.6≦h/Φ≦1.8を満たすと、より好ましい。
請求項6に記載のLED照明器具は、請求項1乃至5の何れか一項に記載のLED照明装置を搭載したことを特徴とする。
請求項7に記載のLED照明装置用レンズは、LED照明装置用レンズであって、前記レンズは、前記LED光源からの発光光が入射する入射面と、前記発光光を外部に放出する出射面と、前記LED光源の基板に取り付けるための脚部とを有し、前記LED光源と前記レンズの前記入射面は非接触であり、
前記レンズは、ポリカーボネートで構成され、前記入射面、前記出射面共に凸形状であり、前記レンズの光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、4≦Φ≦7であり、前記レンズの脚部の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、2.8≦LL≦4.5であり、前記LED光源の光出射部と、前記レンズの前記入射面との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、1.8≦SD≦2.2であることを特徴とする。本発明の効果は請求項1の発明と同様である。
前記レンズは、ポリカーボネートで構成され、前記入射面、前記出射面共に凸形状であり、前記レンズの光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、4≦Φ≦7であり、前記レンズの脚部の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、2.8≦LL≦4.5であり、前記LED光源の光出射部と、前記レンズの前記入射面との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、1.8≦SD≦2.2であることを特徴とする。本発明の効果は請求項1の発明と同様である。
請求項8に記載のLED照明装置用レンズは、請求項6に記載の発明であって、前記レンズの光軸方向の最大長さをh(mm)としたときに、1.6≦h/Φ≦2.5であることを特徴とする。本発明の効果は請求項5の発明と同様である。
本発明に係るLED(Light Emitting Diode)照明装置は、LED光源と、レンズと、を有するものである。
LED光源は、複数のLEDを有している。複数のLEDとしては、赤色LED、緑色LED及び青色LEDをそれぞれ少なくとも1つずつ有することが好ましい。
あるいは、複数のLEDを、単色のLEDで構成しても良い。また、複数のLED各々を、レンズの光軸に対して対称に配置しても良いし、非対称に配置しても良い。さらに、LED光源に複数色のLEDを用いる場合において、レンズの光軸に対してLEDの色を対称に配置しても良いし、非対称に配置しても良い。
LED光源は、高出力LED光源であることが好ましい。ここで、高出力LED光源としては、出力が0.5ワット以上のLEDにより構成することができる。
レンズは、LED光源の光放出側に配置されており、LED光源からの発光光が入射する入射面と、LED光源からの発光光を外部に出射する出射面を有する。また、レンズの入射面とLED光源は非接触となっている。レンズ入射面とLED光源との間は空気により充填されていることが好ましい。
レンズは、レンズの光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、4≦Φ≦7であり、より好ましくは5≦Φ≦6である。また、レンズの光軸方向の最大長さをh(mm)、としたときに、1.6≦h/Φ≦2.5であることが好ましく、1.6≦h/Φ≦1.8であると、より好ましい。
レンズの脚部の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、2.8≦LL≦4.5であり、より好ましくは2.8≦LL≦3.0である。又、LED光源の光出射部と、レンズの入射面との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、1.8≦SD≦2.2であり、より好ましくは、1.9≦SD≦2.1である。
レンズの入射面としては、正の屈折力を有するレンズ面により構成されていることが好ましい。レンズの入射面のレンズ形状は凸形状である。さらに、入射面の形状を非球面形状としても良い。
レンズの出射面としては、正の屈折力を有するレンズ面により構成されていることが好ましい。レンズの入射面のレンズ形状は凸形状である。また、レンズの出射面の形状を非球面形状としても良い。さらに、レンズの出射面の形状としては、レンズに入射した光の一部を全反射してレンズの先端側に光を導く形状としても良い。
また、レンズの入射面や出射面に、回折構造やレンズアレイ構造を設けても良い。
レンズは、凹部を有していても良い。また、凹部は、入射面と側面入射面を有していることが好ましい。ここで、入射面は、レンズの光軸方向に対してLED光源と対向するように形成されており、側面入射面は、レンズの光軸垂直方向に対してLED光源と対向するように形成されている。また、入射面及び側面入射面とLED光源は非接触とすることが好ましい。また、LED光源が凹部により囲まれていることが好ましく、これにより、LED光源から出射された光をレンズによって効率良く取り出すことができる。さらに、レンズに凹部を設けることにより、レンズの配線基板への取り付けをより容易にすることが可能となる。
レンズは配線基板への位置決めのための形状を有していても良い。位置決めのための形状として、上述したようなレンズに凹部を設けた形状や、凸部を設けた形状が挙げられる。このような、配線基板への位置決めのための形状をレンズに設けることにより、レンズの配線基板への取り付けをより容易にすることができる。また、配線基板への位置決めのための形状をレンズに設けることにより、レンズの配線基板への取り付け方向を視覚的に判断することができるので、取り付けの作業性を向上させることができる。
レンズの凹部の一部の面に、レンズに入射した光の一部を全反射してレンズの先端側に光を導くような面を形成しても良い。このような面をレンズの凹部を形成する一部の面に設ける、つまりは、LED光源近傍に設けることにより、LED光源から出射した光の取り出し効率を高めることができる。
また、複数色のLEDを用いた場合でも、各色を混色させ、色ムラをなくし均一な色の発光として砲弾型レンズから出射させるために、レンズの側面の少なくとも一部に拡散部を設けてもよい。側面とは、レンズの光軸に平行な面、又はレンズの光軸に対して3度以内で傾いた面であって、稜線(レンズの光軸を含む断面と側面との交線)が直線であるものをいう。拡散部とは、入射した光を拡散する効果のある面をいい、点描状の微小な凹凸やアレイ形状の凹凸が形成された面、もしくは粗し面を含み、加えて、例えばレンズを金型で成形する際に、離型時の引き抜き力でレンズの側面に付く傷なども含む。側面には、レンズ内の光が側面から外部に出射することを防止するように、銀やアルミの蒸着やメッキなどにより反射膜が形成されていて良い。本発明者は、特に側面に拡散部を設けることで、色ムラ抑制効果が高くなることを見出した。
レンズは出射面の少なくとも一部に拡散部を設けてもよい。出射面とは、側面より光軸方向出射側に形成された面をいう。拡散部には、上述に記載のものの他、更に輪帯形状の凹凸が形成された面を含む。
レンズは入射面の少なくとも一部に拡散部を有するか、又はレンズの入射面とLED光源との間に、拡散部を有する拡散部材を備えてもよい。入射面とは、LED光源からの光を入射する面をいい、レンズの光軸方向入射側に筒状の脚部が設けられている場合、脚部の内周になる側面入射面も含む。拡散部には、上述に記載のものの他、更に輪帯形状の凹凸が形成された面を含む。拡散部材とは、例えばプラスチック等の光透過素材からなる板状又はブロック状であって拡散部を形成しており、レンズの入射面とLED光源との間に配置できるものが好ましく、入射面及びLED光源のいずれか一方に接していても良いが、双方に接していないことが望ましい。出射面及び/又は入射面には、反射防止膜が形成されていて良い。
レンズは、プラスチックで構成されている。レンズを構成するプラスチックとしては、ポリカーボネートを用いる。ポリカーボネートを用いることで、射出成形により製造でき、製造コストを大幅に低減させることができる。
LED照明装置としては、LED光源とレンズとの間にリフレクタを配置しても良い。ここで、リフレクタとは、LED光源から出射された光を反射するものであり、リフレクタとしては、反射面を有することが好ましい。リフレクタの反射面の面形状としては、平面、曲面、回転放物面、半回転放物面、放物中面などが挙げられ、それぞれを組み合わせて反射面を形成しても良い。また、光軸方向からみたリフレクタの形状は、円形状、楕円形状、多角形状としても良い。
リフレクタの反射面は、銀やアルミが蒸着またはメッキされていることが好ましく、これにより高い反射率を得ることができる。また、リフレクタの反射面をなし地状に形成しても良い。なし地状とすることにより、異なる波長成分の光をより混合することができ、色ムラを低減することができる。
リフレクタは、LED光源の外周を囲んで配置されていることが好ましい。また、リフレクタは、LED光源の光の出射方向側ほど、径が大きくなるテーパ形状であることが好ましい。
LED照明装置を搭載した照明器具としては、室内や室外で用いられる、一般照明用器具(レーザーポインター、インジケーターなど)、住宅用照明器具、オフィス用照明器具、店装・展示用照明器具、街路灯用照明器具、誘導灯器具及び信号装置、広告塔、照明用ポール、水中照明用ライト、ストロボ用ライト、スポットライト、ダウンライト、懐中電灯、電光掲示板(サインボード)、調光器、自動点滅器、ディスプレイ等のバックライト、動画装置、照光式スイッチ、光センサ、医療用ライト、車載ライト等が挙げられる。
本発明によれば、光学設計の自由度を得ることができ、高精度の配光制御を行え、LEDの放熱により、レンズを構成する樹脂が劣化したり、配光特性が変化したりすることを抑えることのできるLED照明装置、LED照明器具及びLED照明装置用レンズを提供することができる。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
(第1の実施の形態)
図1及び図2は、第1の実施の形態にかかるLED照明装置を、光軸を含む断面で切断して示す断面図である。第1の実施の形態にかかるLED照明装置は、レンズ1とLED光源2を有している。
図1及び図2は、第1の実施の形態にかかるLED照明装置を、光軸を含む断面で切断して示す断面図である。第1の実施の形態にかかるLED照明装置は、レンズ1とLED光源2を有している。
LED光源2は、赤色LED、緑色LED及び青色LEDをそれぞれ1つずつ有している。また、それぞれのLEDは、配線基板7上に固定されて設けられている。これら青色LED、赤色LED、緑色LEDから出射された3色をレンズ1で混色することにより、白色光を形成している。また、LED光源2を構成するLEDの出力は0.5ワット以上となっている。
レンズ1は、LED光源2の光放出側に配置されており、LED光源2からの発光光が入射する入射面3と発光光を外部に放出する出射面5を有している。LED光源2から出射した光は、レンズ1によって、配光制御され出射面5から出射される。
また、レンズ1は凹部6を有し、凹部6は入射面3と側面入射面4を有している。ここで、入射面3及び側面入射面4とLED光源2は非接触であるとともに、LED光源2の側面は側面入射面3により囲まれている。
また、レンズ1は図1及び図2に示すように砲弾型のレンズ形状を有しており、本実施の形態では、レンズ1の入射面3は凸形状、レンズ1の出射面5も凸形状を有している。
本実施の形態では、入射面3から入射した光は、凸形状の入射面3で屈折して集光され、さらに、凸形状の出射面5で屈折して集光された光となり、レンズ1の外部に出射される。また、側面入射面3から入射した光は、凸形状の出射面5で屈折して集光された光となり、レンズ1の外部に出射される。また、入射面3または側面入射面4から入射した光の一部を、レンズ1内部の出射面5で全反射して、レンズ1の先端側へ光を導いている。
さらに、レンズ1は、プラスチックで構成されており、本実施の形態では、プラスチックとしてポリカーボネートを用いている。
レンズ1は、レンズ1の光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、4≦Φ≦7を満たしている。また、レンズ1の光軸方向の最大長さをh(mm)としたときに、1.6≦h/Φ≦2.5を満たしている。ここで、図1は、Φ=4mm、h/Φ=1.6としたときのLED照明装置の断面図を示している。Φ=4mm、h/Φ=1.6とすることにより、色ムラの発生を抑えつつ、LED光源で発生した光の取り出し効率を高めることができる。図2は、Φ=7mm、h/Φ=2.5としたときのLED照明装置の断面図を示している。Φ=7mm、h/Φ=2.5とすることにより、LED光源で発生した光の取り出し効率を下げすぎずに、色ムラをより改善することができる。
更に、レンズ1は、凹部6の周囲に筒状の脚部10を有し、脚部10の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、2.8≦LL≦4.5を満たす。これによりΦとの兼ね合いで、光源からの光をより収束させることが可能となる。又、LED光源2の光出射部と、レンズ1の入射面3との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、1.8≦SD≦2.2を満たす。これにより高出力のLEDを用いたとしても、熱による劣化を低減できる。
(第2の実施の形態)
図3は、第2の実施の形態にかかるLED照明装置を、光軸を含む断面で切断して示す断面図である。第2の実施の形態にかかるLED照明装置は、LED光源2とレンズ1とリフレクタ8を有している。第2の実施の形態において、リフレクタ8以外の構成は、第1の実施の形態の構成と共通であり、図1に示したものである。
図3は、第2の実施の形態にかかるLED照明装置を、光軸を含む断面で切断して示す断面図である。第2の実施の形態にかかるLED照明装置は、LED光源2とレンズ1とリフレクタ8を有している。第2の実施の形態において、リフレクタ8以外の構成は、第1の実施の形態の構成と共通であり、図1に示したものである。
本実施の形態において、図3に示すように、リフレクタ8は、LED光源2とレンズ1の間に配置されている。また、リフレクタ8は配線基板7上に配置されており、配線基板7からの距離が遠ざかるにつれて内径が大きくなる円筒形状であり、リフレクタ8で囲まれた空間内にLED光源2が配置されている。リフレクタ8は、LED光源2から発せられた光の取り出し効率を向上させることを可能にしている。
また、本実施の形態のリフレクタ8は、リフレクタ8の光源側の面に銀を蒸着して形成しており、さらなる光取り出し効率の向上を可能にしている。
(第3の実施の形態)
図4は、第3の実施の形態にかかるLED照明装置を、光軸を含む断面で切断して示す断面図である。第3の実施の形態にかかるLED照明装置は、LED光源2とレンズ1を有している。第3の実施の形態において、レンズ1の凹部6以外の構成は、第1の実施の形態の構成と共通であり、図1に示したものである。
図4は、第3の実施の形態にかかるLED照明装置を、光軸を含む断面で切断して示す断面図である。第3の実施の形態にかかるLED照明装置は、LED光源2とレンズ1を有している。第3の実施の形態において、レンズ1の凹部6以外の構成は、第1の実施の形態の構成と共通であり、図1に示したものである。
本実施の形態において、レンズ1の凹部6は図4に示すような形状を有しており、レンズ1の凹部6の一部の面には、レンズ1に入射した光の一部を全反射してレンズ1の先端側に光を導く面9が形成されている。このような面をレンズ1の凹部6の一部の面に設ける、つまりは、LED光源2近傍に設けることにより、LED光源2から出射した光の取り出し効率を高めることができる。
(実施例)
上述した第1の実施の形態に該当する本発明のレンズの実施例を図5(a)、(b)、(c)に示す。図5(a)は、実施例のレンズを出射面側から見た図である。図5(b)は、実施例のレンズを側面側から見た図である。図5(c)は、実施例のレンズを入射面側から見た図である。図5(b)から、実施例のレンズ1は、LED光源の基板に取り付けるための脚部10を有していることがわかる。また、LED光源2とレンズ1の前記入射面3が非接触であることも図5(b)からわかる。このレンズ1はポリカーボネート製であり、入射面、出射面共に凸形状である。また、レンズ1の光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、実施例のΦの値は、5.4mmである。また、レンズ1の脚部10の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、実施例のLLの値は、約2.96mmである。さらに、LED光源2の光出射部と、レンズの入射面3との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、実施例のSDの値は、約2.1mmである。また、レンズ1の光軸方向の最大長さをh(mm)としたときに、実施例のh/Φの値は、1.65である。
上述した第1の実施の形態に該当する本発明のレンズの実施例を図5(a)、(b)、(c)に示す。図5(a)は、実施例のレンズを出射面側から見た図である。図5(b)は、実施例のレンズを側面側から見た図である。図5(c)は、実施例のレンズを入射面側から見た図である。図5(b)から、実施例のレンズ1は、LED光源の基板に取り付けるための脚部10を有していることがわかる。また、LED光源2とレンズ1の前記入射面3が非接触であることも図5(b)からわかる。このレンズ1はポリカーボネート製であり、入射面、出射面共に凸形状である。また、レンズ1の光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、実施例のΦの値は、5.4mmである。また、レンズ1の脚部10の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、実施例のLLの値は、約2.96mmである。さらに、LED光源2の光出射部と、レンズの入射面3との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、実施例のSDの値は、約2.1mmである。また、レンズ1の光軸方向の最大長さをh(mm)としたときに、実施例のh/Φの値は、1.65である。
本発明のLED照明装置は、光学設計の自由度を得ることができ、高精度の配光制御を行え、LEDの放熱により、レンズを構成する樹脂が劣化したり、配光特性が変化したりすることを抑えることのできるLED照明装置を提供することができるので、一般照明用のLED照明装置の普及に寄与することができる。
1 レンズ
2 LED光源
3 入射面
4 側面入射面
5 出射面
6 凹部
7 配線基板
8 リフレクタ
9 面
10 脚部
2 LED光源
3 入射面
4 側面入射面
5 出射面
6 凹部
7 配線基板
8 リフレクタ
9 面
10 脚部
Claims (8)
- LED光源と、
前記LED光源の光放出側に配置され、前記LED光源からの発光光が入射する入射面と前記発光光を外部に放出する出射面と前記LED光源の基板に取り付けるための脚部を有するレンズを有し、
前記LED光源と前記レンズの前記入射面は非接触であり、
前記レンズは、ポリカーボネートで構成され、
前記入射面、前記出射面共に凸形状であり、
前記レンズの光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、4≦Φ≦7であり、
前記レンズの脚部の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、2.8≦LL≦4.5であり、
前記LED光源の光出射部と、前記レンズの前記入射面との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、1.8≦SD≦2.2であることを特徴とするLED照明装置。 - 前記LED光源は、複数のLEDを有することを特徴とする請求項1に記載のLED照明装置。
- 前記複数のLEDが、赤色LED、緑色LED及び青色LEDをそれぞれ少なくとも一つずつ有することを特徴とする請求項2に記載のLED照明装置。
- 前記LED光源が高出力LED光源であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のLED照明装置。
- 前記レンズの光軸方向の最大長さをh(mm)としたときに、1.6≦h/Φ≦2.5であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のLED照明装置。
- 請求項1乃至5の何れか一項に記載のLED照明装置を搭載したことを特徴とするLED照明器具。
- LED照明装置用レンズであって、
前記レンズは、
前記LED光源からの発光光が入射する入射面と、
前記発光光を外部に放出する出射面と、
前記LED光源の基板に取り付けるための脚部とを有し、
前記LED光源と前記レンズの前記入射面は非接触であり、
前記レンズは、ポリカーボネートで構成され、
前記入射面、前記出射面共に凸形状であり、
前記レンズの光軸直交断面の最大寸法をΦ(mm)としたときに、4≦Φ≦7であり、
前記レンズの脚部の光軸方向長さをLL(mm)としたときに、2.8≦LL≦4.5であり、
前記LED光源の光出射部と、前記レンズの前記入射面との光軸方向最短距離をSD(mm)としたときに、1.8≦SD≦2.2であることを特徴とするLED照明装置用レンズ。 - 前記レンズの光軸方向の最大長さをh(mm)としたときに、1.6≦h/Φ≦2.5であることを特徴とする請求項7に記載のLED照明装置用レンズ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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