JP4207931B2

JP4207931B2 - lighting equipment

Info

Publication number: JP4207931B2
Application number: JP2005214984A
Authority: JP
Inventors: 芳朗後藤; 浩行迫; 一宏 ▲高▼村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: JP2005317557A

Description

本発明は、照明器具、特に発光ダイオードを用いた照明器具に関するものである。 The present invention relates to a lighting fixture, and more particularly to a lighting fixture using a light emitting diode.

この種の照明器具としては、図９（ａ）（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子５１を樹脂モールドして砲弾型のレンズ５２を一体に形成した光源５０を有するものが従来より提供されている（例えば特許文献１参照）。 As this type of lighting fixture, as shown in FIGS. 9A and 9B, a lighting device having a light source 50 in which an LED element 51 is resin-molded and a bullet-shaped lens 52 is integrally formed has been conventionally provided. (For example, refer to Patent Document 1).

この照明器具では、ＬＥＤ素子５１の光をレンズ５２で集光し、さらに一面を梨地処理した透明な樹脂板からなる拡散板５３で拡散させることによって、配光を制御している。
特開２０００−１８８００２号公報 In this lighting fixture, the light distribution is controlled by condensing the light of the LED element 51 with the lens 52 and further diffusing it with a diffusion plate 53 made of a transparent resin plate with a satin-finished surface.
JP 2000-188002 A

上記構成の照明器具では、光源５０としてＬＥＤ素子５１を樹脂モールドして砲弾型のレンズ５２を一体に形成したものを使用しているため、照明器具の配光が使用する光源５０によって決定されてしまうという問題があった。 In the lighting fixture having the above configuration, since the LED element 51 is resin-molded and the bullet-shaped lens 52 is integrally formed as the light source 50, the light distribution of the lighting fixture is determined by the light source 50 used. There was a problem that.

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、配光パターンを変化させることが可能な照明器具を提供するにある。 This invention is made | formed in view of the said problem, The place made into the objective is to provide the lighting fixture which can change a light distribution pattern.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の発光ダイオード素子と、各発光ダイオード素子の発光面と対向して配置され、各発光ダイオード素子が発光した光の配光を制御するレンズ体とを備え、上記レンズ体は、対応する発光ダイオード素子からの光の配光を制御するレンズ部を有し、上記複数の発光ダイオード素子に対して移動自在に配置されており、上記レンズ部は配光パターンを複数に切り替えるために複数種類設けられ、配光パターンの異なる複数種類の前記レンズ部は、上記レンズ体の移動方向に沿って交互に配置され、上記レンズ体を移動させることによって、各発光ダイオード素子からの光が入射するレンズ部の種類が切り替わるとともに、上記レンズ部は複数の発光ダイオード素子に対応して一つ設けられたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is arranged to face a plurality of light emitting diode elements and the light emitting surface of each light emitting diode element, and to control the light distribution of the light emitted by each light emitting diode element. A lens body, and the lens body includes a lens unit that controls light distribution from the corresponding light-emitting diode element, and is arranged to be movable with respect to the plurality of light-emitting diode elements. A plurality of types of portions are provided to switch the light distribution pattern to a plurality, and the plurality of types of lens portions having different light distribution patterns are alternately arranged along the moving direction of the lens body to move the lens body. As a result, the type of the lens portion on which light from each light emitting diode element is incident is switched, and one lens portion corresponding to a plurality of light emitting diode elements is provided. The features.

この発明によれば、発光ダイオード素子とは別体にレンズ体が設けられているので、レンズ体を別部品として取り扱うことができ、レンズ体のみを交換したり、発光ダイオード素子のみを交換することができるから、レンズ体の交換や発光ダイオード素子の交換にも容易に対応できる。そのうえ、レンズ体を移動させることによって、発光ダイオード素子からの光が入射するレンズ部の種類を切り替えて、配光パターンを変化させることができるから、配光制御の自由度が向上する。 According to this invention, since the lens body is provided separately from the light emitting diode element, the lens body can be handled as a separate part, and only the lens body can be replaced or only the light emitting diode element can be replaced. Therefore, the lens body and the light emitting diode element can be easily replaced. In addition, by moving the lens body, it is possible to change the light distribution pattern by switching the type of the lens portion on which the light from the light emitting diode element is incident, so that the degree of freedom of light distribution control is improved.

また請求項１の発明によれば、上記の作用に加えて、１つのレンズ部で複数の発光ダイオード素子の光を集光しているので、複数の発光ダイオード素子の光を混光することができ、また発光ダイオード素子の数に比べてレンズ部の数を少なくすることによって、レンズ体の小型化を図ることができる。 According to the first aspect of the invention, in addition to the above-described function, the light of the plurality of light emitting diode elements is condensed by one lens portion, so that the light of the plurality of light emitting diode elements can be mixed. In addition, by reducing the number of lens portions compared to the number of light emitting diode elements, the lens body can be reduced in size.

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（基本構成）
先ず、本発明に係る照明器具の基本構成を図５乃至図８を参照して説明する。この照明器具の下側から見た分解斜視図を図６に、上側から見た分解斜視図を図７にそれぞれ示す。 (Basic configuration)
First, a basic configuration of a lighting fixture according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows an exploded perspective view seen from the lower side of this lighting fixture, and FIG. 7 shows an exploded perspective view seen from the upper side.

この照明器具の器体１は合成樹脂製のボディ２とカバー３とを結合して構成される。ボディ２は、略円板状の主部４と、主部４の全周縁から下方に突出する側壁５とを一体に形成して下面が開口した筒状としてある。そして、主部４の下面には後述する基板１０に給電するためのコネクタ部８が設けられており、このコネクタ部８は給電線９を介して外部に設けた点灯回路（図示せず）に電気的に接続されている。一方、カバー３は、中央に丸孔状の窓孔６ａが開口する底板６と、底板６の外周縁から上方に突出する側壁７とを一体に形成した円筒形としてある。ここで、ボディ２の側壁５の外周面には、カバー３の側壁７の内周面に設けたねじ部７ａと螺合するねじ部５ａが形成されており、ねじ部５ａ，７ａを螺合させることによってボディ２とカバー３とが結合される。また、ボディ２の主部４には、ボディ２を天井面や壁面などの施工面又は器具本体などの被取付部にねじ止めする際に用いる固定ねじを挿通するための挿通孔４ａ，４ａが設けられている。 The body 1 of this lighting fixture is configured by combining a body 2 made of synthetic resin and a cover 3. The body 2 has a substantially disc-shaped main portion 4 and a side wall 5 that protrudes downward from the entire periphery of the main portion 4 and has a cylindrical shape with an open bottom surface. A connector portion 8 for supplying power to a substrate 10 to be described later is provided on the lower surface of the main portion 4. This connector portion 8 is connected to a lighting circuit (not shown) provided outside via a power supply line 9. Electrically connected. On the other hand, the cover 3 has a cylindrical shape in which a bottom plate 6 having a round hole-shaped window hole 6a at the center and a side wall 7 protruding upward from the outer peripheral edge of the bottom plate 6 are integrally formed. Here, on the outer peripheral surface of the side wall 5 of the body 2, a screw portion 5 a that is screwed with a screw portion 7 a provided on the inner peripheral surface of the side wall 7 of the cover 3 is formed, and the screw portions 5 a and 7 a are screwed together. By doing so, the body 2 and the cover 3 are coupled. Further, the main portion 4 of the body 2 has insertion holes 4a and 4a for inserting fixing screws used when the body 2 is screwed to a construction surface such as a ceiling surface or a wall surface or a mounted portion such as an instrument body. Is provided.

この器体１の内部には、複数の発光ダイオード素子（以下、ＬＥＤ素子と言う。）１１が実装された基板１０と、複数のＬＥＤ素子１１に対向配置され各ＬＥＤ素子１１から放射された光の配光を制御するレンズ体２０とが納装される。 Inside the container 1, a substrate 10 on which a plurality of light emitting diode elements (hereinafter referred to as LED elements) 11 are mounted, and light emitted from each LED element 11 disposed opposite to the plurality of LED elements 11. And a lens body 20 for controlling the light distribution.

基板１０は略円板状であって、カバー３側の面（下面）には複数のＬＥＤ素子１１が実装され、ボディ２側の面（上面）にはボディ２に設けたコネクタ部８に着脱自在に接続されるコネクタ部１２が設けられている。また、基板１０には位置決め用の貫通孔１０ｃ，１０ｃが基板１０の中心に対して対称な位置に形成されている。 The substrate 10 has a substantially disc shape, and a plurality of LED elements 11 are mounted on the surface (lower surface) on the cover 3 side, and is attached to and detached from the connector portion 8 provided on the body 2 on the surface (upper surface) on the body 2 side. A connector portion 12 that is freely connected is provided. In addition, positioning through holes 10 c and 10 c are formed in the substrate 10 at positions symmetrical to the center of the substrate 10.

一方、レンズ体２０は透光性を有する材料により、略円板状の主部２１と、主部２１の全周縁から上方に突出する側壁２２とを一体に形成した有底円筒状としてあり、主部２１には各ＬＥＤ素子１１と対向する部位に各ＬＥＤ素子１１の配光を個別に制御するフレネルレンズよりなるレンズ部２３が形成されている。また、側壁２２の内周面には段部２２ａが形成され、主部２１の上面には基板１０の貫通孔１０ｃ，１０ｃ内にそれぞれ挿入される円柱状の突起２１ａ，２１ａが突設されている。ここで、図８に示すように、１つのＬＥＤ素子１１に対応して１つのレンズ部２３が設けられており、それぞれのレンズ部２３は対応する１つのＬＥＤ素子１１からの光の配光を制御している。尚、この照明器具では基板１０の中心を中心とする同心円上に複数のＬＥＤ素子１１を二重に配置するとともに、各ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ体２０の部位にレンズ部２３を形成しており、ＬＥＤ素子１１からの光は略円形の範囲に照射される。 On the other hand, the lens body 20 is made of a light-transmitting material and has a substantially disc-shaped main portion 21 and a bottomed cylindrical shape integrally formed with a side wall 22 protruding upward from the entire periphery of the main portion 21. The main portion 21 is formed with a lens portion 23 made of a Fresnel lens for individually controlling the light distribution of each LED element 11 at a portion facing each LED element 11. Further, a step 22 a is formed on the inner peripheral surface of the side wall 22, and columnar protrusions 21 a and 21 a that are respectively inserted into the through holes 10 c and 10 c of the substrate 10 project from the upper surface of the main portion 21. Yes. Here, as shown in FIG. 8, one lens unit 23 is provided corresponding to one LED element 11, and each lens unit 23 distributes light from one corresponding LED element 11. I have control. In this lighting fixture, a plurality of LED elements 11 are arranged in a double manner on a concentric circle centered on the center of the substrate 10, and a lens portion 23 is formed at a portion of the lens body 20 facing each LED element 11. The light from the LED element 11 is irradiated in a substantially circular range.

ここで、この照明器具を組み立てる際には、先ずＬＥＤ素子１１が実装された面を主部２１の上面側にし、貫通孔１０ｃと突起２１ａとの位置を合わせて、レンズ体２０の上側から基板１０を挿入すると、突起２１ａが貫通孔１０ｃ内に挿入されて、基板１０がレンズ体２０に対して位置決めされる。そして、基板１０をボディ２側にして、基板１０を保持したレンズ体２０をボディ２内に挿入し、ボディ２のねじ部５ａとカバー３のねじ部７ａとを螺合させてボディ２にカバー３を結合すると、基板１０に設けたコネクタ部１２とボディ２に設けたコネクタ部８とが電気的に接続され、外部の点灯回路からＬＥＤ素子１１に動作電源が供給される。この時、レンズ体２０に設けたレンズ部２３がカバー３の窓孔３ａから外部に露出し、レンズ部２３により集光された光が窓孔３ａから外部に照射される。 Here, when assembling the lighting fixture, first, the surface on which the LED element 11 is mounted is set to the upper surface side of the main portion 21, and the positions of the through holes 10 c and the protrusions 21 a are aligned, and the substrate from above the lens body 20. When 10 is inserted, the protrusion 21 a is inserted into the through hole 10 c and the substrate 10 is positioned with respect to the lens body 20. Then, with the substrate 10 facing the body 2, the lens body 20 holding the substrate 10 is inserted into the body 2, and the screw portion 5a of the body 2 and the screw portion 7a of the cover 3 are screwed together to cover the body 2. When 3 is coupled, the connector portion 12 provided on the substrate 10 and the connector portion 8 provided on the body 2 are electrically connected, and operating power is supplied to the LED element 11 from an external lighting circuit. At this time, the lens part 23 provided in the lens body 20 is exposed to the outside from the window hole 3a of the cover 3, and the light condensed by the lens part 23 is irradiated to the outside from the window hole 3a.

このようにして照明器具を組み立てると、複数のＬＥＤ素子１１に対してレンズ体２０に設けた複数のレンズ部２３が１：１に対応し、各レンズ部２３が対応するＬＥＤ素子１１の配光を個別に制御して、集光させることができる。したがって、複数のＬＥＤ素子１１の配光を個別に制御することにより、全体として照射面の照度を均一にしたり、照射範囲の調整を行うことができる。また、各ＬＥＤ素子１１の配光を制御するレンズ体２０がＬＥＤ素子１１と別体に設けられているので、レンズ体２０を容易に交換することができ、また配光のパターンを変更したい場合にはレンズ体２０を交換することによって容易に対応できるから、配光制御の自由度が高いという利点がある。また、複数のレンズ部２３は一体に形成されているので、各レンズ部２３により対応するＬＥＤ素子１１の光の配光を制御しながら、それらの光を複合した光を１つの光源の光として配光することができる。また、レンズ体２０は基板１０の形状や寸法に合わせて形成することができ、基板１０を覆うようにして取り付けられているので、レンズ体２０によって基板１０を絶縁することができ、また基板１０をレンズ体２０に保持させた状態で１つの部品（光源）として取り扱うことができるから、基板１０単体で取り扱う場合に比べて作業性が良い。 When the lighting fixture is assembled in this way, the plurality of lens portions 23 provided in the lens body 20 with respect to the plurality of LED elements 11 corresponds to 1: 1, and the light distribution of the LED elements 11 to which each lens portion 23 corresponds. Can be individually controlled to collect light. Therefore, by individually controlling the light distribution of the plurality of LED elements 11, it is possible to make the illuminance of the irradiated surface uniform as a whole and adjust the irradiation range. Moreover, since the lens body 20 for controlling the light distribution of each LED element 11 is provided separately from the LED element 11, the lens body 20 can be easily replaced, and the light distribution pattern is to be changed. Since it can be easily handled by exchanging the lens body 20, there is an advantage that the degree of freedom of light distribution control is high. In addition, since the plurality of lens portions 23 are integrally formed, each lens portion 23 controls the light distribution of the corresponding LED element 11, and combines the light as light of one light source. Can distribute light. Further, the lens body 20 can be formed in accordance with the shape and dimensions of the substrate 10 and is attached so as to cover the substrate 10, so that the substrate 10 can be insulated by the lens body 20. Can be handled as a single component (light source) while being held by the lens body 20, so that the workability is better than when the substrate 10 is handled alone.

尚、この照明器具ではレンズ部２３をフレネルレンズにより構成しており、レンズ部２３を凸レンズとした場合に比べて薄型に形成でき、レンズ体２０の厚みを薄くすることができるが、レンズ部２３をフレネルレンズに限定する趣旨のものではなく、ＬＥＤ素子１１の配光を制御するのであれば、凸レンズなどのレンズを用いても良いことは勿論のことである。 In this lighting fixture, the lens portion 23 is constituted by a Fresnel lens, and can be formed thinner than the case where the lens portion 23 is a convex lens, and the thickness of the lens body 20 can be reduced. Of course, a lens such as a convex lens may be used as long as the light distribution of the LED element 11 is controlled.

（参考例）
次に本発明の参考例を図１および図２を参照して説明する。上述の基本構成ではレンズ体２０にレンズ部２３を１種類だけ設けているが、本参考例では、レンズ体２０を基板１０に対して回動自在とし、レンズ体２０をそれぞれ異なる位置に回転させた状態で各ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ体２０の部位に、互いに異なる配光パターンを有する２種類のレンズ部２３ａ，２３ｂを設けている。尚、レンズ部２３ａ，２３ｂ以外の構成は上述の基本構成と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。 (Reference example)
Next, a reference example of the present invention will be described with reference to FIGS. In the basic configuration described above, only one type of lens portion 23 is provided on the lens body 20, but in this reference example , the lens body 20 is rotatable with respect to the substrate 10, and the lens bodies 20 are rotated to different positions. Two types of lens portions 23a and 23b having different light distribution patterns are provided on the portion of the lens body 20 that faces each LED element 11 in a state where the LED elements 11 are in contact with each other. Since the configuration other than the lens portions 23a and 23b is the same as the basic configuration described above, the same components are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.

上述のようにレンズ体２０は基板１０に対して回動自在に取り付けられており、レンズ体２０を基板１０に対して所定の角度（本実施形態では例えば４５度）だけ回転させることによって、各ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ部２３ａ，２３ｂの種類を切り替えることができ、配光パターンを切り替えることができる。 As described above, the lens body 20 is rotatably attached to the substrate 10, and each lens body 20 is rotated by a predetermined angle (for example, 45 degrees in this embodiment) with respect to the substrate 10. The type of the lens portions 23a and 23b facing the LED element 11 can be switched, and the light distribution pattern can be switched.

尚、上記の参考例ではレンズ部２３ａ，２３ｂをレンズ体２０と一体に設けており、レンズ体２０を回転させることによって、ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ部２３ａ，２３ｂの種類を切り替えているが、レンズ部２３ａ，２３ｂが形成された部位をレンズ体２０に対して回転自在に設け、レンズ部２３ａ，２３ｂが形成された部位を回転させることによって、ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ部２３ａ，２３ｂの種類を切り替えるようにしても良い。 In the above reference example , the lens portions 23 a and 23 b are provided integrally with the lens body 20, and the type of the lens portions 23 a and 23 b facing the LED element 11 is switched by rotating the lens body 20. The lens portions 23a and 23b are formed so as to be rotatable with respect to the lens body 20, and the lens portions 23a and 23b are opposed to the LED element 11 by rotating the portions where the lens portions 23a and 23b are formed. You may make it switch the kind of.

また、本参考例ではＬＥＤ素子１１及びレンズ部２３ａ，２３ｂを同心円上に配置しているが、図２に示すようにレンズ体２０’に２種類のレンズ部２３ａ，２３ｂを直線上に配置するとともに、基板１０に対してＬＥＤ素子１１を直線上に配置し、レンズ体２０’を基板１０に対してスライド自在に取り付け、レンズ体２０’をスライドさせることによって、ＬＥＤ素子１１に対向するレンズ部２３ａ，２３ｂの種類を切り替えて、配光パターンを切り替えるようにしても良い。 In this reference example , the LED element 11 and the lens portions 23a and 23b are arranged concentrically. However, as shown in FIG. 2, two types of lens portions 23a and 23b are arranged on a straight line on the lens body 20 ′. At the same time, the LED element 11 is linearly arranged with respect to the substrate 10, the lens body 20 ′ is slidably attached to the substrate 10, and the lens body 20 ′ is slid to slide the lens portion facing the LED element 11. The light distribution pattern may be switched by switching the type of 23a and 23b.

また、上述の照明器具では、個々のＬＥＤ素子１１に対してレンズ部２３を１：１に対応させて設けているが、本実施形態では図３に示すように複数（例えば２個）のＬＥＤ素子１１毎にレンズ部２３を１個設け、複数（２個）のＬＥＤ素子１１を１つの光源として取り扱い、１個のレンズ部２３で２個のＬＥＤ素子１１の配光を纏めて制御するようにしている。１個のレンズ部２３に２個のＬＥＤ素子１１の光を入射させることによって、２個のＬＥＤ素子１１の光を混光することができ、しかもＬＥＤ素子１１の数に比べてレンズ部２３の数を少なくできるから、レンズ体１０を小型化することができる。また、図４に示すように１個のＬＥＤ素子１１に対して複数（例えば２個）のレンズ部２３を設け、１個のＬＥＤ素子１１からの光を複数のレンズ部２３で別々に集光して、その配光を制御するようにしたものもあり、１個のＬＥＤ素子１１の光を複数のレンズ部２３に入射させることによって、配光の範囲を広げることができ、またレンズ部２３毎に透過率を変化させるなどして、照射面に照射される光にアクセントをつけることもできる。 Moreover, in the above-mentioned lighting fixture, although the lens part 23 is provided corresponding to 1: 1 with respect to each LED element 11, in this embodiment, as shown in FIG. 3, multiple (for example, two) LED is provided. One lens unit 23 is provided for each element 11, and a plurality of (two) LED elements 11 are handled as one light source, and the light distribution of the two LED elements 11 is collectively controlled by one lens unit 23. Have By making the light of the two LED elements 11 incident on one lens part 23, the light of the two LED elements 11 can be mixed, and moreover, the number of the lens parts 23 can be compared with the number of LED elements 11. Since the number can be reduced, the lens body 10 can be reduced in size. Further, as shown in FIG. 4, a plurality of (for example, two) lens portions 23 are provided for one LED element 11, and light from one LED element 11 is separately collected by the plurality of lens portions 23. and, also those to control the light distribution, by incident light of a single LED element 11 to a plurality of lens portions 23, it is possible to widen the range of the light distribution, also the lens unit 23 It is possible to accentuate the light irradiated on the irradiation surface by changing the transmittance every time.

参考例の照明器具に用いるレンズ体の正面図である。It is a front view of the lens body used for the lighting fixture of a reference example . 同上の別の照明器具に用いるレンズ体の正面図である。It is a front view of the lens body used for another lighting fixture same as the above. 本実施形態の照明器具の一部省略せる断面図である。It is sectional drawing which can partly omit the lighting fixture of this embodiment . 同上の他の例を示す一部省略せる断面図である。It is sectional drawing which can be partially omitted which shows the other example same as the above. 基本構成の照明器具を示し、（ａ）は一部省略せる下面図、（ｂ）は一部省略せる断面図である。The lighting fixture of basic composition is shown, (a) is a bottom view which can be omitted partially, (b) is a sectional view which can be partially omitted. 同上の下側から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view seen from the lower side same as the above. 同上の上側から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view seen from the upper side same as the above. 同上の一部省略せる断面図である。It is sectional drawing which can be omitted partially. 従来の照明器具を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は要部拡大図である。The conventional lighting fixture is shown, (a) is sectional drawing, (b) is a principal part enlarged view.

Explanation of symbols

１１ＬＥＤ素子
２０レンズ体
２３ａ，２３ｂレンズ部 11 LED element 20 Lens body 23a, 23b Lens part

Claims

A plurality of light emitting diode elements, and a lens body that is arranged to face the light emitting surface of each light emitting diode element and controls the light distribution of the light emitted by each light emitting diode element, and the lens body includes a corresponding light emitting diode A lens unit that controls light distribution from the element, and is movably disposed with respect to the plurality of light-emitting diode elements; a plurality of types of the lens unit are provided to switch a plurality of light distribution patterns; The plurality of types of lens portions having different light distribution patterns are alternately arranged along the moving direction of the lens body, and by moving the lens body, the lens portions on which light from each light emitting diode element is incident The illumination apparatus is characterized in that the type is switched and one lens unit is provided corresponding to a plurality of light emitting diode elements.