JP5820967B2 - LED lighting fixtures - Google Patents
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Description
本発明は、LEDを光源としたLED照明器具に関する。 The present invention relates to an LED lighting apparatus using an LED as a light source.
従来より、LEDを配置した基板と、この基板の光源側に配置されて少なくとも2種類以上の配光を制御するレンズとを備えたLED照明器具が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1のLED照明装置は、レンズを可動とすることにより配光を切替え可能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an LED lighting apparatus including a substrate on which an LED is disposed and a lens that is disposed on the light source side of the substrate and controls at least two kinds of light distribution (see, for example, Patent Document 1). .
The LED illumination device of
しかし、特許文献1に記載のLED照明器具は、LED基板上のLEDチップとレンズとの間に比較的大きな空間の隙間を有する。
従って、特許文献1に記載のLED照明器具は、隙間を介してLEDチップからの光成分に光もれが生じて狙った配光を取得できない。
However, the LED lighting apparatus described in
Therefore, the LED lighting apparatus described in
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光もれがなく、選択されたレンズにのみ光を入射させて効率を向上できるLED照明器具を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an LED lighting apparatus that can improve efficiency by causing light to enter only a selected lens without light leakage. It is in.
本発明に係るLED照明器具は、複数のLEDチップが実装されるLED基板と、レンズ基板部に設けられる複数のレンズ部を備え、前記複数のレンズ部は、第1の配光特性をもつ第1の種類のレンズ部と、前記第1の配光特性とは異なる第2の配光特性を有する第2の種類のレンズ部と、を有し、前記LED基板の前方に配置されると共に、前記LED基板に対して移動自在であり、前記移動によって、前記複数のレンズ部の、前記第1の種類のレンズ部または前記第2の種類のレンズ部のいずれかが、前記複数のLEDチップの各々に選択的に対応されるレンズと、前記レンズと前記LED基板との間に配置され、光を遮断する材料からなり、複数の貫通孔または導光部材を有し、前記複数の貫通孔または導光部材は、前記LED基板の前方に、前記LED基板との間隔によって生じる空間を介して、前記複数のLEDチップの各々に対応する位置に配置され、前記各LEDチップからの直接光が、前記LED基板との間隔によって生じる空間を介して、前記各LEDチップに対応する位置の前記貫通孔または前記導光部材に集中的に入光され、かつ前記直接光の、前記各LEDチップに対応しない位置の前記レンズ部への入光を遮断し、前記レンズの移動にかかわらず前記LED基板との相対的位置関係が変化しないマスク板と、を備える。 An LED lighting apparatus according to the present invention includes an LED substrate on which a plurality of LED chips are mounted, and a plurality of lens portions provided on the lens substrate portion, wherein the plurality of lens portions have a first light distribution characteristic. A first type of lens unit and a second type of lens unit having a second light distribution characteristic different from the first light distribution characteristic, and disposed in front of the LED substrate, The LED substrate is movable, and by the movement, either the first type lens unit or the second type lens unit of the plurality of lens units is formed on the plurality of LED chips. A lens selectively corresponding to each, a lens disposed between the lens and the LED substrate, made of a material that blocks light, and having a plurality of through holes or a light guide member, light guide member, the LED board Space towards the through the space formed by the spacing between the LED substrate, wherein arranged in a plurality of LED chips each corresponding to the position of, the said direct light from each LED chip, caused by the distance between the LED substrate The light is concentrated on the through hole or the light guide member at a position corresponding to each LED chip, and the direct light enters the lens portion at a position not corresponding to each LED chip. A mask plate that blocks light and does not change relative positional relationship with the LED substrate regardless of movement of the lens .
本発明に係るLED照明器具は、前記第1の種類のレンズ部または前記第2の種類のレンズ部が選択されると、前記マスク板が、前記LED基板に対して移動不能に固定される。 The LED lighting apparatus according to the present invention, the lens unit of the first type of lens portion or the second type is selected, the mask plate is immovably fixed to the LED board.
本発明に係るLED照明器具によれば、光もれがなく、選択されたレンズにのみ光を入射させて効率を向上できるという効果を奏する。 According to the LED lighting apparatus of the present invention, there is no light leakage, and there is an effect that the light can be incident only on the selected lens and the efficiency can be improved.
以下、本発明に係る複数の実施形態のLED照明器具について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1に示すように、本発明に係る第1実施形態のLED照明器具10は、複数のLEDチップ12が実装されるLED基板11と、レンズ基板部14とレンズ基板部14に形成される複数のレンズ部15とを有し、複数のレンズ部15のうちの少なくとも一つがLEDチップ12に選択的に対応されるように、LED基板11の前方にLED基板11に移動自在に配置されるレンズ13と、レンズ13とLED基板11との間においてLEDチップ12に選択的に対応されたレンズ部15を除いた箇所からの照射光を遮断するためのマスク板16とを備える。
Hereinafter, LED lighting fixtures according to a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the
複数のLEDチップ12は、単一で四角形に形成されたLED基板11の下面に実装される。複数のLEDチップ12は、LED基板11に有する不図示のプリント回路に直流電流が供給されることによりLED基板11の下方へ向けて光を出射する。
The plurality of
図2に示すように、レンズ13は、透明な樹脂製であって、四角形の板形状に形成されてLED基板11に平行に配置されるレンズ基板部14を有し、このレンズ基板部14の下面に半球形状に形成されたレンズ部15を有する。
レンズ部15は、レンズ基板部14において、図2中の横列および縦列に複数個が配列されている。レンズ部15は、図2中のいちばん左側の列から右側に向けて、予め定められた第1配光特性が設定された第1配光レンズ部17と第1配光特性とは異なるものとして予め定められた第2配光特性が設定された第2配光レンズ部18とが順次に等間隔に配列されている。隣り合う第1配光レンズ部17は間隔寸法L1を有する。隣り合う第2配光レンズ部18は隣り合う第1配光レンズ部17と同一の間隔寸法L1を有する。
レンズ13は、不図示の移動機構に連結されており、移動機構が駆動されることにより、隣り合う第1配光レンズ部17および隣り合う第2配光レンズ部18の間隔寸法L1の1/2のストロークで第1位置A1から第2位置A2にLED基板11およびマスク板16に対して平行に移動される(図4参照)。
As shown in FIG. 2, the
A plurality of
The
図3に示すように、LEDチップ12は、LED基板11上に、横列および縦列に複数個配列されている。
マスク板16は、単純な金属製板部材や樹脂製板部材等によりLED基板11と同一の四角形に形成されており、LED基板11に対して同位相に取り付けられる。マスク板16は、透光性がなく遮蔽機能を有する本体19に複数の貫通孔20が形成されている。貫通孔20は、LEDチップ12と同位置に形成される。隣り合う貫通孔20および隣り合うLEDチップ12のそれぞれの間隔寸法L2は、隣り合う第1配光レンズ部17および隣り合う第2配光レンズ部18の間隔寸法L1に一致する。
従って、LED基板11に対してマスク板16が移動不能に固定されるために、LED基板11に実装されるLEDチップ12とマスク板16との間の位相の狂いを防止できる。
なお、貫通孔20は、開口に代えて導光部材を適用することもできる。
As shown in FIG. 3, a plurality of
The
Accordingly, since the
Note that a light guide member can be applied to the through
次に、LED照明装置10の光学的な特性について説明する。
図1に戻り、レンズ13が第1位置A1にある際に、LED基板11に直流電流が供給されることによりLEDチップ12から光が出射される。このとき、レンズ13が第1位置A1にあるために、第2配光特性が設定された第2配光レンズ部18がLEDチップ12に対応して配置されており、LEDチップ12から出射された光がマスク板16の貫通孔20を通じて第2配光レンズ部18により第2配光特性による配光で制御されて出射される。ここで、第1配光レンズ部17は、LEDチップ12に対応していないために、LEDチップ12から出射された光は第1配光特性により配光を制御されない。
LEDチップ12は、その構造上、光の指向性が高く、高輝度であって低立体角の光源であるために強く細い光を発光するために、LEDチップ12からの光成分は、単一の貫通孔20にのみ入光されて第2配光レンズ部18を照射し、選択されていない第1配光レンズ部17を照射しない。このとき、LEDチップ12の照射方向に空間を介してマスク板16の貫通孔20が配置されていても、LEDチップ12からの直射光が貫通孔20に集中して入光されるために、空間に伴う光もれは無視できるほど少ない。
Next, optical characteristics of the
Returning to FIG. 1, when the
Since the
図4および図5に示すように、移動機構が駆動されることにより、レンズ13が第1位置A1から第2位置A2にLED基板11に対して平行に移動される。レンズ13が第2位置A2に到達されることにより、第1配光特性が設定された第1配光レンズ部17がLEDチップ12に対応して配置され、LEDチップ12から出射された光がマスク板16の貫通孔20を通じて第1配光レンズ部17により第1配光特性による配光で制御されて出射される。ここで、第2配光レンズ部18は、LEDチップ12に対応していないために、LEDチップ12から出射された光は第2配光特性により配光を制御されない。
従って、LEDチップ12からの光成分が、マスク板16の貫通孔20により選択的に対応されたレンズ部15における第1配光レンズ部17または第2配光レンズ部18にのみ照射されるために、光もれがなく、選択された第1配光レンズ部17または第2配光レンズ部18にのみ光成分を入射させて効率を向上できる。
As shown in FIGS. 4 and 5, when the moving mechanism is driven, the
Accordingly, the light component from the
移動機構が戻り方向に駆動されることにより、レンズ13が第2位置A2から第1位置A1にLED基板11に対して平行に戻り移動される。レンズ13が第1位置A1に復帰されるために、第2配光特性が設定された第2配光レンズ部18がLEDチップ12に対応して配置され、LEDチップ12から出射された光がマスク板16の貫通孔20を通じて第2配光レンズ部18により第2配光特性による配光で制御されて出射される。
When the moving mechanism is driven in the return direction, the
以上、説明したように第1実施形態のLED照明器具10によれば、LEDチップ12からの光成分が、マスク板16の貫通孔20により選択的に対応されたレンズ部15における第1配光レンズ部17または第2配光レンズ部18にのみ照射されるために、光もれがなく、選択された第1配光レンズ部17または第2配光レンズ部18にのみ光成分を入射させて効率を向上できる。また、第1実施形態のLED照明器具10によれば、複数の配光特性による可変な配光の制御ができる。
As described above, according to the
第1実施形態のLED照明器具10によれば、LED基板11に対してマスク板16が移動不能に固定されるために、LED基板11に実装されるLEDチップ12とマスク板16の貫通孔20との間の位相の狂いを防止できる。
According to the
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態のLED照明器具について説明する。
なお、以下の第2実施形態において、前述した第1実施形態と重複する構成要素や機能的に同様な構成要素については、図中に同一符号あるいは相当符号を付することによって説明を簡略化あるいは省略する。
(Second Embodiment)
Next, the LED lighting fixture of 2nd Embodiment which concerns on this invention is demonstrated.
Note that, in the following second embodiment, components that are the same as those in the first embodiment described above or components that are functionally similar are denoted by the same or corresponding reference numerals in the drawings, or the description is simplified. Omitted.
図6に示すように、本発明に係る第2実施形態のLED照明器具30は、単一で円形に形成されたLED基板31と、円形の板形状に形成されたレンズ基板部33および半球形状のレンズ部34を有するレンズ32と、LED基板31と同一形状であってLED基板31に同位相に取り付けられ、透光性がなく遮蔽機能を有する本体36にLEDチップ12と同位置に形成される複数の貫通孔37を有するマスク板35とを備える。
As shown in FIG. 6, the
図7に示すように、レンズ32は、レンズ部34に、予め定められた第1配光特性が設定された第1配光レンズ部38と第1配光特性とは異なるものとして予め定められた第2配光特性が設定された第2配光レンズ部39とが円周方向に順次に等間隔に配列されている。隣り合う第1配光レンズ部38は円周方向の間隔角度θ1を有し、隣り合う第2配光レンズ部39は隣り合う第1配光レンズ部38と同一の円周方向の間隔角度θ1を有する。
レンズ32は、不図示の回動機構により、第1位置B1から第2位置B2にLED基板31およびマスク板35に対して平行に回動される(図10参照)。
As shown in FIG. 7, the
The
図8に示すように、LED基板31の下面に実装された隣り合うLEDチップ12および隣り合う貫通孔37のそれぞれの円周方向の間隔角度θ2は、隣り合う第1配光レンズ部38および隣り合う第2配光レンズ部39の円周方向の間隔角度θ1に一致する。
As shown in FIG. 8, the circumferential angle θ2 between the
LED照明装置30は、レンズ32が第1位置B1にある際に、LED基板31に直流電流が供給されることによりLEDチップ12から光が出射される。このとき、レンズ32が第1位置B1にあるために、第2配光特性が設定された第2配光レンズ部39がLEDチップ12に対応して配置されており、LEDチップ12から出射された光がマスク板35の貫通孔37を通じて第2配光レンズ部39により第2配光特性による配光で制御されて出射される。
The
図9および図10に示すように、回動機構が駆動されることにより、レンズ32が第1位置B1から第2位置B2まで、間隔角度θ1および間隔角度θ2の1/2に相当する角度θ3でLED基板31およびマスク板35に対して時計回転方向に回動される。レンズ32が第2位置B2に到達されることにより、第1配光特性が設定された第1配光レンズ部38がLEDチップ12に対応して配置され、LEDチップ12から出射された光がマスク板35の貫通孔37を通じて第1配光レンズ部38により第1配光特性による配光で制御されて出射される。
As shown in FIGS. 9 and 10, when the rotation mechanism is driven, the
回動機構が戻り方向に駆動されるか、あるいは、レンズ32が第2位置B2から角度θ3でLED基板31およびマスク板35に対して時計回転方向にさらに回動されることにより、レンズ32が第1位置B1と同じ位相に配置されるために、第2配光特性が設定された第2配光レンズ部39がLEDチップ12に対応して配置され、LEDチップ12から出射された光がマスク板35の貫通孔37を通じて第2配光レンズ部39により第2配光特性による配光で制御されて出射される。
The rotation mechanism is driven in the return direction, or the
第2実施形態のLED照明器具30によれば、レンズ32がLED基板31に対して回動されるために、LEDチップを直線的に配列してレンズを直線で移動させる場合と比べて、柔らかい可変な配光を制御できる。
According to the
なお、本発明のLED照明器具は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。 In addition, the LED lighting fixture of this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A suitable deformation | transformation, improvement, etc. are possible.
10,30 LED照明器具
11,31 LED基板
12 LEDチップ
13,32 レンズ
14,33 レンズ基板部
15,34 レンズ部
16,35 マスク板
DESCRIPTION OF
Claims (2)
レンズ基板部に設けられる複数のレンズ部を備え、前記複数のレンズ部は、第1の配光特性をもつ第1の種類のレンズ部と、前記第1の配光特性とは異なる第2の配光特性を有する第2の種類のレンズ部と、を有し、前記LED基板の前方に配置されると共に、前記LED基板に対して移動自在であり、前記移動によって、前記複数のレンズ部の、前記第1の種類のレンズ部または前記第2の種類のレンズ部のいずれかが、前記複数のLEDチップの各々に選択的に対応されるレンズと、
前記レンズと前記LED基板との間に配置され、光を遮断する材料からなり、複数の貫通孔または導光部材を有し、前記複数の貫通孔または導光部材は、前記LED基板の前方に、前記LED基板との間隔によって生じる空間を介して、前記複数のLEDチップの各々に対応する位置に配置され、前記各LEDチップからの直接光が、前記LED基板との間隔によって生じる空間を介して、前記各LEDチップに対応する位置の前記貫通孔または前記導光部材に集中的に入光され、かつ前記直接光の、前記各LEDチップに対応しない位置の前記レンズ部への入光を遮断し、前記レンズの移動にかかわらず前記LED基板との相対的位置関係が変化しないマスク板と、
を備えるLED照明器具。 An LED substrate on which a plurality of LED chips are mounted;
A plurality of lens units provided on the lens substrate unit, wherein the plurality of lens units are a first type of lens unit having a first light distribution characteristic and a second different from the first light distribution characteristic; A second type of lens unit having a light distribution characteristic, disposed in front of the LED substrate, and movable with respect to the LED substrate. By the movement, the plurality of lens units A lens in which either the first type lens unit or the second type lens unit selectively corresponds to each of the plurality of LED chips;
It is arranged between the lens and the LED substrate and is made of a material that blocks light, and has a plurality of through holes or a light guide member, and the plurality of through holes or the light guide member are arranged in front of the LED substrate. The LED light is disposed at a position corresponding to each of the plurality of LED chips via a space generated by the distance from the LED substrate, and direct light from each LED chip is transmitted through the space generated by the distance from the LED substrate. The light entering the through-holes or the light guide member at positions corresponding to the LED chips intensively and the direct light entering the lens portions at positions not corresponding to the LED chips. A mask plate that blocks the relative positional relationship with the LED substrate regardless of the movement of the lens ,
LED luminaire comprising:
前記第1の種類のレンズ部または前記第2の種類のレンズ部が選択されると、前記マスク板が、前記LED基板に対して移動不能に固定されるLED照明器具。 In the LED lighting fixture of Claim 1,
When the first type lens unit or the second type lens unit is selected, the LED lighting device is configured such that the mask plate is immovably fixed with respect to the LED substrate.
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