JP2016500896A

JP2016500896A - Ｌｅｄランプの焦点調整構造

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Publication number: JP2016500896A
Application number: JP2015533408A
Authority: JP
Inventors: 周南慶
Original assignee: 正屋（廈門）電子有限公司
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2032-11-16
Also published as: ITTO20130706A1; FR2996282A1; US20140334161A1; US9297521B2; JP6030243B2; CN102865553A; WO2014048018A1

Abstract

多種の焦点距離を実現できるＬＥＤランプの焦点調整構造を提供する。ＬＥＤランプの焦点調整構造において、ＬＥＤランプ本体１内にＬＥＤチップ２を取り付ける。本体１の先端にはレンズ部材３をさらに取り付け、ＬＥＤチップ２の少なくとも１個は、照明具の軸心に位置せず、レンズ部材３上には、少なくとも２組の異なる度数を備えるレンズ３１を設置する。各一組のレンズ３１の位置と対応するＬＥＤチップ２の位置とは、同一の円周上において相互に対応する。レンズ部材３と本体１との間は相対して回転し係合可能な構造により連接される。ＬＥＤランプをレンズ部材３を通して回転させ、異なる度数のレンズ３１とＬＥＤチップ２とを相対させると、焦点調整機能を実現できる。この種の構造では、チップ２とレンズ３１との距離を変える焦点調整方式において、光学的損失が存在せず、さらに多種の焦点距離の焦点調整機能を実現することもできる。

Description

本発明はＬＥＤランプに関し、特にＬＥＤランプの焦点調整構造に関する。

ＬＥＤランプのＬＥＤチップ前方には通常、レンズが設置され、これにより光線をフォーカスさせる。

図１は従来のＬＥＤランプの立体分解図である。同ＬＥＤランプは、本体１’内にチップ２’が設置され、本体１’の先端には、レンズ３’が設置される。この種のＬＥＤランプは、焦点調整を行うことができないため、照射角度を変えたければ、異なる角度のレンズに変えるしか、実現の方法はない。しかし、レンズ交換は、実際の使用時には、非常に不便である。

これに対して、現在市場では、照射ビームの輝度或いは照射範囲を調節可能なＬＥＤランプも見られる。特許文献１に開示された「ＬＥＤランプのビーム調節構造」は２０１１年１２月７日に公告された。この種のＬＥＤランプは、従来から市場で見られる大多数の焦点調整可能ＬＥＤランプと同様で、レンズとチップの距離を変えることで、照射角度を変えるものである。

中国特許第ＣＮ２０２０６５９２３Ｕ号明細書

前記先行技術に開示される焦点調整方式では、光学的損失が深刻で、照射効果に影響を及ぼすという欠点がある。

本発明の課題は光学的損失を回避しながら、焦点調整を実現できるＬＥＤランプの焦点調整構造を提供することにある。

本発明によるＬＥＤランプの焦点調整構造においては、ＬＥＤランプ本体内に、ＬＥＤチップを取り付ける。
該本体の先端には、レンズ部材をさらに取り付ける。
該ＬＥＤチップの少なくとも１個は、照明具の軸心に位置せず、該レンズ部材上には、少なくとも２組の異なる度数を備えるレンズを設置する。
該各一組のレンズの位置と対応するＬＥＤチップの位置とは、同一の円周上において相互に対応する。

該レンズ部材と該本体との間は、相対して回転し係合可能な構造により連接される。

該本体のプレナム内壁には、定位槽が設置され、該定位槽の数は、レンズ組数の倍である。

該レンズ部材は、該レンズの設置に用いる固定盤をさらに有し、該固定盤上には、少なくとも１個の定位柱を設置し、該レンズ部材を、該本体のプレナム内に挿入して蓋をした後、該定位柱と該定位槽とを対応させ、これによりレンズ部材とプレナムとは、緊密に対応する。

該固定盤上には、１個の貫通部が設置され、該本体は、該貫通部位置に相対し、レンズ度数指示目印を設置する。

該定位槽は、該本体プレナムの内壁に位置する縦方向凸棒上に設置され、該レンズ部材の固定盤上には、間隔を開けて設置される若干の凸台を有し、該定位柱は、前記凸台上に設置される。

該本体上には、少なくとも１個の定位柱が設置される。
該レンズ部材は、該レンズの設置に用いる固定盤をさらに有し、該固定盤上には、定位槽を設置する。
該定位槽の数は、レンズ組数の倍で、該固定盤上には、係合フックをさらに設置する。
該プレナム内には、該係合フックと対応する係合台を設置する。

該固定盤上の定位槽の脇には、レンズ度数指示目印を設置する。

該ＬＥＤチップは、照明具の軸心位置に、さらに１個を設置でき、該レンズ部材は、該軸心位置のＬＥＤチップに対応し、１個のレンズを設置し、該レンズと他のレンズの度数は、相同、或いは相同でない。

本発明の実施形態を応用する特徴の一つは、レンズ部材上に多数組の異なる度数を備えるレンズを設置するため、使用時には、レンズ部材を回転させることで、異なる度数のレンズとＬＥＤランプのＬＥＤチップとを相対させ、焦点調整機能を実現することができる。
この種のチップとレンズとの距離を変える焦点調整方式においては、光学的損失が存在せず、照射効果を保証することができ、さらに多種の焦点距離の焦点調整機能を達成することができる。

従来の焦点無調整ＬＥＤランプの立体分解図である。本発明第一実施形態の立体分解図である。本発明第一実施形態の断面図であり、焦点を２０度に調整した状態を示す。本発明第一実施形態の俯視図であり、焦点を２０度に調整した状態を示す。本発明第一実施形態の断面図であり、焦点を４０度に調整した状態を示す。本発明第一実施形態の俯視図であり、焦点を４０度に調整した状態を示す。本発明第二実施形態の断面図であり、焦点を２０度に調整した状態を示す。本発明第二実施形態の俯視図であり、焦点を２０度に調整した状態を示す。本発明第二実施形態の断面図であり、焦点を４０度に調整した状態を示す。本発明第二実施形態の俯視図であり、焦点を４０度に調整した状態を示す。本発明第二実施形態の断面図であり、焦点を６０度に調整した状態を示す。本発明第二実施形態の俯視図であり、焦点を６０度に調整した状態を示す。本発明第三実施形態の俯視図であり、２０度に位置する状態を示す。本発明第三実施形態の断面図であり、２０度に位置する状態を示す。本発明第三実施形態の焦点調整動作の俯視模式図一である。本発明第三実施形態の焦点調整動作の断面模式図一である。本発明第三実施形態の焦点調整動作の俯視模式図二である。本発明第三実施形態の焦点調整動作の断面模式図二である。本発明第三実施形態において４０度まで調節する時の俯視図である。本発明第三実施形態において４０度まで調節する時の断面図である。本発明第四実施形態の立体図である。本発明第四実施形態の俯視図である。

図２〜図６は、本発明によるＬＥＤランプの焦点調整構造の第一実施形態を示す。ＬＥＤランプは、本体１内に、ＬＥＤチップ２を取り付ける。本体１の先端には、レンズ部材３をさらに取り付ける。ＬＥＤチップ２は、必要に応じて、１個の、２個或いは多数設置することができる。本実施形態中では、３個のＬＥＤチップ２を設置し、且つ３個のＬＥＤチップ２は、同一の円周上に均一に設置することができる。

レンズ部材３上には、少なくとも２組の異なる度数を備えるレンズ３１を設置する。各一組のレンズ３１の位置と対応するＬＥＤチップ２の位置とは、同一の円周上において相互に対応する。本実施形態中では、２組のレンズ３１を設置し、一組のレンズは、２０度レンズ３１１で、もう一組のレンズは、４０度レンズ３１２である。

本実施形態で設置する、同一の円周上に均一に分布する３個のＬＥＤチップ２に対応し、各組のレンズも、３個設置する。こうして２組、計６個のレンズ３１が設置され、且つ６個のレンズ３１は、ＬＥＤチップ２の同一円周上に均一に分布される。しかも、各組は間隔を開けて設置される。また、レンズ部材３と本体１との間は、相対して回転し係合可能な構造により連接される。

レンズ部材３と本体１との間の連接構造は、以下のとおりである。本体１のプレナム１１内壁には、少なくとも２個の定位槽１２を設置する。定位槽１２の数は、一般には、レンズの組数の倍である。

レンズ部材３は、レンズ３１の設置に用いる固定盤３２をさらに有する。固定盤３２上には、少なくとも１個の定位柱３３を設置する。定位柱３３の数には、一般には制限がなく、１個の、或いは定位槽１２の数と相同であっても良い。本実施形態では、定位柱３３の数と、定位槽１２の数とは相同である。レンズ部材３を、本体１のプレナム１１内に挿入して蓋をした後、定位柱３３と定位槽１２とを対応させ、これによりレンズ部材３とプレナム１１とは、緊密に対応する。固定盤３２上には、１個の貫通部３２１を設置でき、本体１は、貫通部３２１位置に相対し、レンズ度数指示目印１３を設置する。

ＬＥＤランプの焦点調整については、図３及び図４に示す。仮に初期状態が２０度なら、３個の２０度レンズ３１１と３個のＬＥＤチップ２とは、正面対応している。２０度から４０度に調整する際には、矢印の方向に基づき、レンズ部材３を直接回転させる。これにより、定位柱３３は、本体の定位槽１２を離れ、定位柱３３は次の定位槽１２に係合する。こうして、４０度レンズ３１２とＬＥＤチップ２とは、相対する。

図５、図６に示すとおり、４０度から２０度へと戻す際には、上記動作を繰り返せばよい。回転調節の過程においては、レンズ部材３或いは本体１上に設置する矢印の方向に基づく動作以外に、レンズ部材３貫通部３２１下方の、本体１上に設置するレンズ度数指示目印１３を観察することで、回転により位置が合っているかどうかを判断することができる。

図７〜図１２は、本発明の第二実施形態を示す。本実施形態と上記した第一実施形態との違いは以下のとおりである。レンズ３１は、３組計９個すなわち３個の２０度レンズ３１１、３個の４０度レンズ３１２、及び３個の６０度レンズ３１３を設置する。且つ９個のレンズ３１は、ＬＥＤチップ２の同一円周上に均一に分布し、各組は間隔を開けて設置される。こうして、本実施形態のＬＥＤランプは、３個の焦点距離を調節することができる。図中の他の符号はすべて、上記の第一実施形態と相同であるため、説明を省く。

同様に、図７、８に示すとおり、２０度から４０度に調整する際には、本体１上のレンズ度数指示目印１３の矢印方向に基づき、レンズ部材３を回転させる。これにより、定位柱３３は、本体の定位槽１２を離れ、定位柱３３は次の定位槽１２に係合する。こうして、４０度レンズ３１２とＬＥＤチップ２とは、相対する。

図９、１０に示すとおり、４０度から６０度へと調整する時には、同様に、本体１上のレンズ度数指示目印１３の矢印方向に基づき、レンズ部材３を回転させる。これにより、定位柱３３は、本体の定位槽１２を離れ、定位柱３３は次の定位槽１２に進入して係合される。こうして、６０度レンズ３１３とＬＥＤチップ２とは相対する（図１１、１２参照）。

上述の実施形態では、定位柱３３と定位槽１２とは対応後、レンズ部材３と本体１のプレナム１１とは、緊密対応状態を形成するため、この種の緊密対応方式を通して、レンズ部材３を、本体プレナム１１内に固定し、レンズ部材３の本体１内からの脱出を防止することができる。一方では、定位柱３３のサイズは、定位槽１２よりいくらか小さいため、少し力を入れて回転させれば、定位柱３３を定位槽１２から離脱させられ、こうしてレンズ部材３を回すことができる。また、レンズ部材３を回転調節させる際にきつ過ぎることが心配なら、レンズ部材３を本体１上から抜き取る方式を選択することもできる。これにより、必要な度数のレンズを選択し、ＬＥＤチップ２と相対させ、焦点調整を実現することができる。

定位柱３３と定位槽１２とが未対応時の、レンズ部材３を回す際のきつさを軽減するために、可以將該定位槽１２を、本体１プレナム１１内壁に位置する縦方向凸棒１４上に設置することができる。並びに、レンズ部材３の固定盤３２上には、間隔を開けて設置する若干の凸台３４を有し、定位柱３３を凸台３４上に設置する。こうして、定位柱３３が定位槽１２を離れる時には、凸台３４と縦方向凸棒１４とは互い違いになり、レンズ部材３と本体プレナム１１とは、緊密対応状態を呈しない。こうして、調節過程の回転のきつさを軽減し、焦点調整動作をより便利にすることができる。

本発明の第三実施形態は、図１３〜図２０に示す。本実施形態と上述の２個の実施形態との違いは、以下のとおりである。上述の２個の実施形態のＬＥＤチップ２は、平面型チップであるが、本実施形態のＬＥＤチップ２は、半球型チップ２である。チップが半球型構造であるため、光線を集める目的を達成するため、通常は、レンズ３１底部に、１個の凹槽３５を設置し、半球型のＬＥＤチップ２は、凹槽３５内に挿入される。けれども、このような構造では、レンズ部材３を任意に回転させることはできないため、この問題を解決するため、本実施形態では改良を行う。

第三実施形態では同様に、ＬＥＤランプ本体１内に、ＬＥＤチップ２を取り付ける。本体１の先端には、レンズ部材３をさらに取り付ける。本実施形態では同様に、３個のＬＥＤチップ２の設置を例とするが、本実施形態の異なる点は、ＬＥＤチップ２が半球型チップであることである。同様に、レンズ部材３上には、少なくとも２組の異なる度数を備えるレンズ３１を設置する。

本実施形態中では、各レンズ３１の底部には、凹槽３５を設置する。各組のレンズ３１の位置とＬＥＤチップ２の位置とは、相互に対応する。本実施形態中では、３組計９個のレンズ３１、３個の２０度レンズ３１１、３個の４０度レンズ３１２、３個の６０度レンズ３１３を設置する。また、レンズ部材３と本体１との間は、同様に、相対して回転し係合可能な構造により連接される。

さらに、レンズ部材３と本体１との間の連接構造は、本体１上に、少なくとも１個の定位柱１５を設置する方式とすることができる。レンズ部材３は、レンズ３１の設置に用いる固定盤３２をさらに有する。固定盤３２上には、少なくとも２個の定位槽３６が設置され、定位槽３６の数は、一般には、レンズの組数の倍である。

本実施形態では、定位柱１５の数と定位槽３６の数とは、相同である。また、レンズ部材３の固定盤３２上には、係合フック３７をさらに設置する。本体１プレナム１１内には、係合フック３７と対応する係合台１６を設置する。レンズ部材３を、本体１のプレナム１１内に挿入して蓋をした後、その上の１個の定位槽３６と本体１上の定位柱１５とは対応し、係合フック３７は、本体１の係合台１６内部に進入する。こうして、レンズ部材３の、プレナム１１内からの脱出を防止でき、レンズ部材３は軸方向に沿って、一定の上下移動空間を有する。その他、該固定盤３２上の適當位置可以設置レンズ度数指示目印３８。

本実施形態において、ＬＥＤランプの焦点を調整する際には、図１３、１４に示すとおり、仮に初期状態が２０度なら、３個の２０度レンズ３１１と３個のＬＥＤチップ２とは、正面対応している。２０度から４０度に調整する際には、先ず、レンズ部材３を引き出す。これにより、レンズ３１の凹槽３５と半球型のＬＥＤチップ２とは、分離し、同時に、定位柱１５と定位槽３６とは、分離する（図１５、１６参照）。続いて、レンズ部材３を回転させ、定位柱１５と４０度定位槽３６とが、同一垂直面にある時（図１７、１８参照）、レンズ部材３を下方へと嵌め入れる。こうして、４０度レンズ３１２とＬＥＤチップ２とは、相対する（図１９、２０参照）。

他の度数に調整する際にも、上記動作を繰り返せばよい。回転操作時には、定位槽３６脇に設置するレンズ度数指示目印３８に基づけば、レンズとチップとの対応を簡単に実現でき、必要な度数の調節を達成することができる。

本実施形態の構造においては、定位柱１５と定位槽３６のサイズは、上記した２個の実施形態の定位柱３３と定位槽１２のサイズより大きいため、レンズ部材３を引き上げていない時には、定位柱１５と定位槽３６との対応は、レンズ部材３を回転させることができない。こうして、半球型のＬＥＤチップ２と凹槽３５との衝突を防止し、ＬＥＤチップの損壊を回避することができる。

さらに本発明の第四実施形態を、図２１、２２に示す。本実施形態のポイントは、ＬＥＤチップ２を１０個設置する点である。１０個のＬＥＤチップ２の内、１個は、照明具の軸心に位置し、残りの９個は、２組に分かれ、２個の同心円周上に位置し、且つ円周上に均一に分布し、小円周上の一組には３個設置し、大円周上の一組には６個設置する。

本実施形態において、レンズ３１は、チップ２のレンズ以外には、異なる度数の３組（２組の或いはより多くの組とすることができる）を設置することができる。すなわち、２０度レンズ３１１、４０度レンズ３１２、及び６０度レンズ３１３で、各一組の３個のレンズ３１１、３１２、３１３と対応する１個のＬＥＤチップ２の位置とは、同一の円周上において相互に対応する。本実施形態でも同様に、回転レンズ部材３を通して、異なる度数のレンズ３１とＬＥＤチップ２とは、相互に対応し、焦点調整の目的を達成する。

レンズ部材３と本体１との間の相対して回転し係合連接する構造は、上述の実施形態と相同であるため、ここでは説明を省く。

第四実施形態では、ＬＥＤチップ２の数及び位置は、必要に応じて任意に設置することができる。けれども、中心に設置するＬＥＤチップ２は、焦点調整に参加することはできず、つまり１個のＬＥＤチップだけを設置する時には、そのチップは、照明具の軸心位置に設置することはできない。軸心位置にＬＥＤチップを設置する照明具においては、これと相互に対応するレンズは、焦点調整に参加しないため、その度数は、必要に応じて任意に設置され、且つ中心に位置するチップは、中心光度の不足を補うことができる。

前述した本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、よって、本発明により保護される範囲は後述される特許請求の範囲を基準とする。

１’ 本体、
２’ チップ、
３’ レンズ、
１本体、
１１プレナム、
１２定位槽、
１３レンズ度数指示目印、
２チップ、
３レンズ部材、
３１レンズ、
３１１２０度レンズ、
３１２４０度レンズ、
３１３６０度レンズ、
３２固定盤、
３２１貫通部、
３３定位柱、
３４凸台、
３５凹槽、
３６定位槽、
３７係合フック、
３８レンズ度数指示目印。

Claims

ＬＥＤランプの焦点調整構造において、
ＬＥＤランプ本体内には、ＬＥＤチップを取り付け、前記ＬＥＤランプ本体の先端には、レンズ部材をさらに取り付け、
前記ＬＥＤチップの少なくとも１個は、照明具の軸心に位置せず、
前記レンズ部材上には、少なくとも２組の異なる度数を備えるレンズを設置し、前記各一組のレンズの位置と対応するＬＥＤチップの位置とは、同一の円周上において相互に対応し、
前記レンズ部材と前記本体との間は、相対して回転し係合可能な構造により連接されることを特徴とするＬＥＤランプの焦点調整構造。
前記本体のプレナム内壁には、定位槽が設置され、
前記定位槽の数は、レンズ組数の倍で、
前記レンズ部材は、前記レンズの設置に用いる固定盤をさらに有し、前記固定盤上には、少なくとも１個の定位柱を設置し、
前記レンズ部材を、前記本体のプレナム内に挿入して蓋をした後、前記定位柱と前記定位槽とを対応させ、これにより前記レンズ部材と前記プレナムとは、緊密に対応することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの焦点調整構造。
前記固定盤上には、１個の貫通部が設置され、
前記本体は、前記貫通部位置に相対し、レンズ度数指示目印を設置することを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤランプの焦点調整構造。
前記定位槽は、前記本体プレナムの内壁に位置する縦方向凸棒上に設置され、
前記レンズ部材の固定盤上には、間隔を開けて設置される若干の凸台を有し、
前記定位柱は、前記凸台上に設置されることを特徴とする請求項２或いは３に記載のＬＥＤランプの焦点調整構造。
前記本体上には、少なくとも１個の定位柱が設置され、
前記レンズ部材は、前記レンズの設置に用いる固定盤をさらに有し、前記固定盤上には、定位槽を設置し、前記定位槽の数は、レンズ組数の倍で、
前記固定盤上には、係合フックをさらに設置し、前記プレナム内には、前記係合フックと対応する係合台を設置することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプの焦点調整構造。
前記固定盤上の定位槽の脇には、レンズ度数指示目印を設置することを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤランプの焦点調整構造。
前記ＬＥＤチップは、照明具の軸心位置に、さらに１個を設置でき、
前記レンズ部材は、前記軸心位置のＬＥＤチップに対応し、１個のレンズを設置し、
前記レンズと他のレンズの度数は、相同、或いは相同でないことを特徴とする請求項１、２、５に記載のＬＥＤランプの焦点調整構造。