JP2017027749A

JP2017027749A - 照明装置

Info

Publication number: JP2017027749A
Application number: JP2015144531A
Authority: JP
Inventors: 豊岩崎; Yutaka Iwasaki
Original assignee: Nisshinbo Holdings Inc; New Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc; New Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-02-02

Abstract

【課題】レンズをガラス製とすることなく、温度上昇時のレンズにおける光の減衰を抑え、ＬＥＤ光源の効率低下を軽減させると共にエネルギー効率の更なる向上を可能にし、また光源周囲の温度上昇を抑制できるようにする。
【解決手段】面発光タイプのＬＥＤ光源３、このＬＥＤ光源３からの光を反射する反射笠２を有する照明装置で、この反射笠２の光反射方向に、中央部に開口６ａが形成されたフレネルレンズ６を設ける。ＬＥＤ光源３の発光面から鉛直方向へ向かう光は、フレネルレンズ６を通過することなく直接、前方へ照射されるため、減衰が非常に小さくなり、開口６ａにより放熱も可能となる。また、反射笠２の側面に、空気流動用の通気孔を設けてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に面発光タイプのＬＥＤ光源等を用いた照明装置の構成に関する。

従来から、例えば面発光タイプのＬＥＤを光源とし、フレネルレンズを取り付けた照明装置が用いられており、このような照明装置は、例えば図７のような構成とされる。
図７において、１は取付け板、２は反射笠、４は例えば樹脂製のフレネルレンズであり、上記反射笠２内部の取付け板１の中心部に面発光タイプのＬＥＤが配置されている。この照明装置によれば、ＬＥＤからの光が反射笠２で反射し、かつフレネルレンズ４で屈折することになり、この反射笠２の光反射とフレネルレンズ４の屈折により所定の配光が設定される。

特開２０１１−１４５０５号公報

しかしながら、上記の照明装置では、反射笠２とフレネルレンズ４により内部が密閉されるため、ＬＥＤ光源等の発熱により雰囲気温度が高くなるという問題があり、また樹脂製のフレネルレンズ４の場合、ガラス製に比べて光の減衰が大きくなるので、エネルギー効率が悪くなるという問題があった。

一方、フレネルレンズ４を光の減衰が少ないガラス製とする場合は、フレネルレンズ４の面積が大きいことから、価格面、重量面から使用することが困難である。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズをガラス製とすることなく、レンズにおける光の減衰を抑え、ＬＥＤ光源の効率低下を軽減させると共にエネルギー効率の更なる向上を可能にし、また光源周囲の温度上昇を抑制できる照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る照明装置は、面発光タイプの光源と、この光源からの光を配光するための反射体と、この反射体の光反射方向に配置され、中央部に開口が形成されたレンズと、を設けてなることを特徴とする。
請求項２の発明は、上記反射体の側面に、空気流動用の通気孔（エアーベント）を設けたことを特徴とする。

上記の構成によれば、レンズとして、フレネルレンズ、凸レンズ等の中央部に開口が形成されたリング状レンズを用い、このリング状レンズが反射体の前側において光源の発光面と平行に取り付けられる。光源から放射される光の強さは、正面方向が最大であり、光源の発光面から鉛直方向へ向かう光は、レンズを通過することなく直接、前方へ照射されるため、減衰が非常に小さくなる。また、光源から斜め方向へ向かう光は、反射体とリング状レンズで配光しながら照射することができ、この結果、照明のために所望に配光された光照射が効率よく行われる。

また、レンズの中央部に開口を開けることで、照明装置内部が密閉されず、内部の空気が外部の空気と交換されることが可能となり、更に反射体の側面に通気孔を設けることで、反射体前後での空気の対流が生じ、内外空気の流動により光源周囲が冷却される。

本発明の照明装置によれば、レンズをガラス製とすることなく、樹脂製のレンズを用いた場合でも、レンズにおける光の減衰が抑えられ、これにより、レンズの発熱によるＬＥＤ光源の効率低下を軽減することができる。しかも、レンズ中央部に開口を設けたことにより、この開口からの直接の光照射により光源光が無駄に減衰されず、エネルギー効率が更に向上すると共に、熱の放出も可能になり、光源周囲の温度上昇が抑制される。
また、反射体の側面に、空気流動用の通気孔を設けた場合は、対流により光源周囲の温度上昇が更に抑制されるという利点がある。

本発明の実施例に係る照明装置の構成を示す断面図である。実施例の照明装置の斜視図である。実施例において側面に通気孔を設けた例を示す断面図である。実施例の照明装置における光源からの光路を示す図である。実施例の照明装置での配光特性を示す図である。実施例の照明装置での開口径の大小による配光を、放射角（横軸）と光量（縦軸）で示した図である。従来の照明装置の構成を示す斜視図である。

図１乃至図３に、実施例の照明装置が示されており、１は取付け板（基板）、２は下端側をカットした逆円錐形の反射笠（光を反射させ、配光する反射体）、３は面発光型のＬＥＤ光源、６は樹脂製で開口６ａを形成したリング状のフレネルレンズである。このフレネルレンズ６は、ＬＥＤ光源３と平行に配置され、その開口ａは所望の配光特性が得られる大きさに設定される。

また、図３の実施例の他の例のように、反射笠２の側面の光源側に通気孔（エアーベント）７を設けてもよい。この通気孔７は、開口６ａと共に、高温となるＬＥＤ光源３近傍の空気が流動する経路を形成することになる。

図４に、実施例でのＬＥＤ光源３の光路が示されており、実施例によれば、図４のように、ＬＥＤ光源３から放射される最も強い鉛直成分の光は、フレネルレンズ６を通過することなく、開口６ａから前方へ照射される。また、ＬＥＤ光源３から斜め方向へ向かう光の一部は、フレネルレンズ６にて所望の角度へ屈折し、更に斜め方向へと向かう他の光は、反射笠２にて一旦反射した後、フレネルレンズ６にて屈折し、前方へ照射される。このときの配光は、反射笠２の反射角とフレネルレンズ６の屈折率により所望の状態に制御される。

図５に、照明装置の配光の一例が示されており、このような配光特性による照明が可能となる。ここで、フレネルレンズ６の設計を変えることで、配光特性を変更することができる。また、開口６ａの径を変えることで、配光特性を変更することも可能である。

図６に、実施例において上記開口６ａの径の相違による配光状態が示されており、フレネルレンズ６の開口６ａの径を調整することでも、配光特性を変えられることが分かる。図６（Ａ）は、開口径を小さくした場合、図６（Ｂ）は開口径を大きくした場合の配光特性であり、開口径を小さくすれば、放射角が小さくなるが、光量は増加し、開口径を大きくすれば、放射角が大きくなるが、光量は減少することになる。

以上の構成の実施例によれば、ＬＥＤ光源３から放射される鉛直方向の光は、フレネルレンズ６を通過することなく放射されるため、フレネルレンズ６によって減衰することはなく、しかも開口６ａから直接放射されるため、ＬＥＤ光源の光を効率よく照射でき、またＬＥＤ光源３から斜め方向へ放射される光は、反射笠２とリング状レンズ６で所定の方向へ配光されるので、全体として高いエネルギー効率の光照明を実現することが可能となる。

また、開口６ａが存在することで、フレネルレンズ６により熱へと変換される光は少なくなると共に、反射笠２内部の熱せられた空気と外部の空気が入れ替えられるため、ＬＥＤ光源３の周囲の温度上昇が抑えられる。
更に、図３の構成では、冷却を促す通気孔７が反射笠２のＬＥＤ光源３側の下部面で反射にほとんど影響を与えない位置に設けられるので、光源側からレンズ側への熱の対流により空気の流動が更に促進されるという効果があり、特に高出力の照明装置に用いると効果が大きい。

上記実施例では、フレネルレンズ６に開口６ａを設けたが、凸レンズや凹レンズの中央部に開口を設けるようにしてもよい。

１…取付け板、２…反射笠、
３…ＬＥＤ光源、４，６…フレネルレンズ、
６ａ…開口、７…通気孔（エアーベント）。

Claims

面発光タイプの光源と、
この光源からの光を配光するための反射体と、
この反射体の光反射方向に配置され、中央部に開口が形成されたレンズと、を設けてなる照明装置。
上記反射体の側面に、空気流動用の通気孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。