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JP5125437B2 - Illumination body - Google Patents
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Description

本発明は照明体に関する。詳しくは、LED光源を使用した照明体に関する。   The present invention relates to an illuminating body. Specifically, the present invention relates to an illuminating body using an LED light source.

様々な照明用途にLED光源が利用されつつある。照明用途では通常、所望の態様の光を照明対象に照射することが要求される。従って、これまでは光の制御に関する技術の開発・改良に力が注がれてきた(例えば特許文献1を参照)。特許文献1にはLED光源からの光をレンズで制御する技術が開示されている。一方、照明用途では通常、光源自体を積極的に見せるような構成は採用されない。むしろ意匠性の低下を防止すべく、光源が視認されないように何らかの対策を講じることが多い。
本願発明に直接関係するものではないが、LED光源の改良に関する技術が特許文献2に開示されている。
特開2001−44515号公報 特開2005−197423号公報
LED light sources are being used in various lighting applications. In illumination applications, it is usually required to irradiate the illumination target with a desired mode of light. Therefore, until now, efforts have been focused on the development and improvement of technologies related to light control (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a technique for controlling light from an LED light source with a lens. On the other hand, in a lighting application, a configuration that actively shows the light source itself is not generally adopted. Rather, in order to prevent the deterioration of the design, some measures are often taken so that the light source is not visually recognized.
Although not directly related to the present invention, Patent Document 2 discloses a technique related to improvement of an LED light source.
JP 2001-44515 A JP-A-2005-197423

以上の背景の下、高い装飾効果を発揮し、意外性も演出する照明体を提供することを課題とする。   Under the above background, it is an object to provide an illuminating body that exhibits a high decorative effect and also produces unexpectedness.

本発明は上記課題を解決するため以下の構成からなる。即ち、
LED光源と、該LED光源の光が背面側から入光する透明なレンズと、を備えた照明体であって、
前記レンズはその正面側先端部を包囲する反射領域を備え、該反射領域は、外形が前記LED光源の光軸を回転軸とした回転対称の凸曲面形状であり、前記LED光源から放射された後、レンズ内を導光して直接到達した光をレンズ界面で全反射し、レンズ正面側先端部付近の前記光軸上に集光させる、
ことを特徴とする照明体である。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is,
An illumination body comprising an LED light source and a transparent lens through which light from the LED light source enters from the back side,
The lens includes a reflection region surrounding the front end portion of the front side, and the reflection region is a rotationally symmetric convex curved surface with the optical axis of the LED light source as a rotation axis, and is emitted from the LED light source. After that, the light that has directly guided through the lens and reached directly is totally reflected at the lens interface, and is condensed on the optical axis near the front end of the lens front side.
It is the illumination body characterized by this.

本発明の照明体によれば、レンズの正面側に設けた反射領域の反射作用によってLED光源の光がレンズ正面側先端部付近で集光し、発光点が生ずる。即ち、光源本来の位置から離れた位置に発光点が現れ、意外性が演出される。また、発光点の出現と、レンズが醸し出すクリスタル感や透明感が相俟って、装飾的効果が高い独特の照明態様となる。このように本発明の照明体は簡素な構成にもかかわらず高い装飾効果を発揮し、同時に意外性をも演出する。   According to the illuminating body of the present invention, the light of the LED light source is collected near the front end of the lens front side by the reflection action of the reflection region provided on the front side of the lens, and a light emitting point is generated. That is, a light emitting point appears at a position away from the original position of the light source, and unexpectedness is produced. In addition, the appearance of the light emitting point and the crystal feeling and transparency created by the lens combine to provide a unique illumination mode with a high decorative effect. As described above, the lighting body of the present invention exhibits a high decorative effect in spite of a simple configuration, and at the same time produces an unexpectedness.

(LED光源)
本発明の照明体では光源としてLED光源を使用する。LED光源は小型であること、駆動電力が小さいこと、発熱量が少ないこと、長寿命であることなど様々な利点を有する。LED光源の種類は特に限定されず、砲弾タイプ(レンズタイプ)、表面実装(SMD)タイプ型、チップオンボード(COB)タイプ等、種々のタイプのLED光源を採用できる。LED光源の発光色は任意に選択できる。例えば、白色、赤、橙、緑、青等の可視領域の発光波長を有するLED光源を採用できる。
(LED light source)
In the illumination body of the present invention, an LED light source is used as a light source. The LED light source has various advantages such as small size, low driving power, low calorific value, and long life. The type of the LED light source is not particularly limited, and various types of LED light sources such as a bullet type (lens type), a surface mount (SMD) type, a chip on board (COB) type, and the like can be adopted. The emission color of the LED light source can be arbitrarily selected. For example, an LED light source having a light emission wavelength in the visible region such as white, red, orange, green, and blue can be employed.

LEDチップの光の一部を蛍光体で波長変換し、LEDチップの光と蛍光とが混合した光を放射するLED光源を使用することもできる。蛍光体は例えばLED光源の封止樹脂に含有させることができる。封止樹脂の表面に蛍光体を含む層を設けてもよい。
同種又は異種のLEDチップが複数個内蔵されたLEDランプを使用することもできる。例えば、赤、緑、青の各色のLEDチップを一つの基板上にマウントしたLEDランプを用い、各LEDチップの発光態様を制御すれば、所望の色を発光させることができる。これにより、所望の発光色を発光する照明体が構成される。
様々な発光特性のLEDランプを使用することができる。最適な指向角は後述のレンズの形状、大きさなどによって変化するが、例えば120°までの範囲内、好ましくは10°〜90°の範囲内の指向角を有するLEDランプを用いることができる。
It is also possible to use an LED light source that converts a part of the light of the LED chip with a phosphor and emits light in which the light of the LED chip and fluorescence are mixed. For example, the phosphor can be contained in a sealing resin of an LED light source. A layer containing a phosphor may be provided on the surface of the sealing resin.
An LED lamp in which a plurality of LED chips of the same type or different types are incorporated can also be used. For example, a desired color can be emitted by using an LED lamp in which LED chips of red, green, and blue colors are mounted on one substrate and controlling the light emission mode of each LED chip. Thereby, the illuminating body which emits a desired luminescent color is configured.
LED lamps with various emission characteristics can be used. The optimum directivity angle varies depending on the shape and size of the lens, which will be described later. For example, an LED lamp having a directivity angle in the range up to 120 °, preferably in the range of 10 ° to 90 ° can be used.

(レンズ)
レンズは透明な導光体からなる。レンズの材質はLED光源の光に対して透過性であれば特に限定されない。レンズの材料としては例えば、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート樹脂、ガラス等を用いることができる。
(lens)
The lens is made of a transparent light guide. The material of the lens is not particularly limited as long as it is transparent to the light from the LED light source. Examples of the lens material include acrylic resin, polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate resin, and glass.

有色のレンズを用いることも可能であるが、好ましくは無色透明のレンズを用いる。有色のレンズの場合、光を散乱してレンズ全体が光ってしまうおそれがある。   Although a colored lens can be used, a colorless and transparent lens is preferably used. In the case of a colored lens, there is a possibility that the entire lens may shine by scattering light.

レンズはその背面側に、LED光源に対する入光部を備える。入光部をレンズ背面側の中央の位置に設けることが好ましい。レンズ内での配光に偏りが生ずることを防止するためである。   The lens includes a light incident portion for the LED light source on the back side thereof. It is preferable to provide the light incident portion at the center position on the rear side of the lens. This is to prevent the occurrence of bias in the light distribution in the lens.

本発明の一形態ではLED光源がレンズと一体的に構成されている。典型的にはLED光源がレンズの入光部に内包(埋設)される。当該形態によれば入光時の光の損失を防ぐことができる。また、施工時などの取り扱いが容易となる。LED光源がレンズの入光部に完全に埋設されていることが好ましい。インモールド成形法を利用すればこのような構成を容易に作製することができる。尚、レンズの入光部にLED光源用の凹部を設け、当該凹部内にLED光源が嵌め込まれるような構成についても、「レンズの入光部にLED光源が内包された状態」とする。   In one embodiment of the present invention, the LED light source is integrally formed with the lens. Typically, an LED light source is included (embedded) in a light incident portion of a lens. According to this mode, it is possible to prevent light loss at the time of incident light. In addition, handling during construction is facilitated. It is preferable that the LED light source is completely embedded in the light incident portion of the lens. Such a configuration can be easily produced by using an in-mold molding method. Note that a configuration in which a concave portion for an LED light source is provided in the light incident portion of the lens and the LED light source is fitted in the concave portion is referred to as “a state in which the LED light source is included in the light incident portion of the lens”.

本発明の他の一形態ではLED光源とレンズが別体として構成されており、レンズの一部(即ち入光部)に対向するようにLED光源が配置される。この形態において例えばLED光源がレンズに対して着脱可能なようにすれば、必要に応じてLED光源を容易に交換することができる。従って、メンテナンスの点で有利である。また、発光色の異なるLED光源を用意しておけば様々な色の照明光を生成することができ、照明色のバリエーションが豊かな照明体となる。   In another embodiment of the present invention, the LED light source and the lens are configured as separate bodies, and the LED light source is disposed so as to face a part of the lens (that is, the light incident portion). In this embodiment, for example, if the LED light source can be attached to and detached from the lens, the LED light source can be easily replaced as necessary. Therefore, it is advantageous in terms of maintenance. If LED light sources having different emission colors are prepared, illumination light of various colors can be generated, and the illumination body has a rich variation in illumination colors.

入光部として、突出部からなる導光路を形成することが好ましい。当該形態では導光路を通ってLED光源の光がレンズ内に取り込まれる。導光路を形成することによってLED光源の光束が整えられ、不要な光成分を除去することができる。好ましくは小径円柱状の導光路とする。ここでの「小径」とは、レンズの径に比較して小さい径であることを意味する。導光路の径は、LED光軸に垂直なレンズ断面の内で最大の断面における直径の例えば0.1倍〜0.7倍、好ましくは0.2倍〜0.5倍である。   It is preferable to form a light guide path including a protruding portion as the light incident portion. In this mode, the light from the LED light source is taken into the lens through the light guide. By forming the light guide, the luminous flux of the LED light source is adjusted, and unnecessary light components can be removed. A small-diameter cylindrical light guide is preferable. Here, “small diameter” means that the diameter is smaller than the diameter of the lens. The diameter of the light guide path is, for example, 0.1 to 0.7 times, preferably 0.2 to 0.5 times the diameter of the largest cross section of the lens cross section perpendicular to the LED optical axis.

レンズはその正面側に反射領域を備える。反射領域は、レンズの正面側先端部を包囲するように形成される。反射領域は外形がLED光源の光軸を回転軸とした回転対称の凸曲面形状であり、LED光源から放射された後、レンズ内を導光して直接到達した光をレンズ界面で全反射してレンズ正面側先端部付近の光軸上に集光させる。この条件を満たす限り、反射領域の形状は特に限定されない。反射領域の外形の典型例は回転凸放物面(外側に凸の回転放物面)形状である。回転凸放物面形状の外形からなる反射領域に対して、光軸に平行な光が入射すれば、レンズ界面による全反射によって生じた光が、当該回転凸放物面の焦点位置に集光する。尚、反射領域は、他の部位で反射した後に到達する光ついてもその一部を反射する。   The lens has a reflective area on the front side. The reflection region is formed so as to surround the front end portion of the lens. The reflection area is a rotationally symmetric convex curved surface whose outer axis is the optical axis of the LED light source, and after radiating from the LED light source, the light that has directly reached through the lens is totally reflected at the lens interface. To focus on the optical axis near the front end of the lens front side. As long as this condition is satisfied, the shape of the reflective region is not particularly limited. A typical example of the outer shape of the reflection region is a rotationally convex paraboloid (rotating paraboloid convex outward). If light parallel to the optical axis is incident on the reflection area consisting of the outer shape of the rotating convex paraboloid, the light generated by total reflection from the lens interface is condensed at the focal position of the rotating convex paraboloid. To do. Note that the reflection region reflects a part of the light that arrives after being reflected by another part.

好ましくは反射領域の外形の全体を回転凸放物面とする。即ち、反射領域の外形が、複数の回転凸放物面が集合した形状となるように構成するとよい。具体的にはLED光源の光軸を中心とした同心円状に配置されるように複数の回転凸放物面を設計するとよい。このように構成すれば、反射領域の各位置ではそこでの外形に応じた反射・集光作用が生じ、一つないし複数の発光点が光軸上に生ずる。尚、狭い範囲の領域内に全ての反射光が集光するように各回転凸放物面を設計すれば高輝度の発光を得ることが可能である。   Preferably, the entire outer shape of the reflection region is a rotating convex paraboloid. In other words, the outer shape of the reflection region may be configured to be a shape in which a plurality of rotating convex parabolas are gathered. Specifically, a plurality of rotating convex parabolas may be designed so as to be arranged concentrically around the optical axis of the LED light source. If comprised in this way, in each position of a reflective area | region, the reflection and condensing effect | action according to the external shape there will arise, and a 1 or several light emission point will arise on an optical axis. In addition, if each rotating convex paraboloid is designed so that all the reflected light is collected in a narrow area, it is possible to obtain light emission with high luminance.

レンズの背面側の外形は特に限定されず、平面であっても曲面であってもよい。好ましくは、外周に近づくにつれて連続的に正面側に近づく凸曲面からなる反射領域をレンズの背面側に設ける。当該構成によれば反射領域によってレンズ正面方向への光が生じ、光の利用率が高くなる。   The outer shape of the rear side of the lens is not particularly limited, and may be a flat surface or a curved surface. Preferably, a reflective region consisting of a convex curved surface that continuously approaches the front side as it approaches the outer periphery is provided on the back side of the lens. According to this configuration, light in the front direction of the lens is generated by the reflection region, and the light utilization rate is increased.

レンズの側面の外形も特に限定されない。但し、側面からの光の漏出を抑えるとともに、レンズの正面方向へ進行する光を増大させるため、LED光源の光軸に平行な面、又は背面側から正面側に向かってレンズを拡径させる傾斜を有する面によってレンズの側面を構成するとよい。   The outer shape of the side surface of the lens is not particularly limited. However, in order to suppress the leakage of light from the side surface and increase the light traveling in the front direction of the lens, it is a surface that is parallel to the optical axis of the LED light source, or an inclination that expands the lens from the back side toward the front side. The side surface of the lens may be constituted by a surface having

後述の実施例に示すように、典型的には、LED光源の光軸を回転軸とした回転対称体のレンズを用いる。当該形態によればレンズ内での配光が良好となる。従って、高輝度の発光点の生成に有利である。一方、レンズ自体の意匠性も高くなるという効果も奏される。   As shown in the examples described later, typically, a rotationally symmetric lens with the optical axis of the LED light source as the rotation axis is used. According to the embodiment, the light distribution in the lens is good. Therefore, it is advantageous for generating a high-luminance light emitting point. On the other hand, there is an effect that the design of the lens itself is enhanced.

本発明の照明体の最大の特徴は透明なレンズの前端中央部付近(先端部)に発光点が観察されることであるが、レンズ自体もデザインの重要な要素である。従って、レンズの表面を被覆し、透明性を損なうことは好ましいといえない。言い換えれば、レンズの表面が露出した状態とし、高い透明性が感得されるように構成することが好ましい。但し、入光部については、その内部が視認されないようにすれば意外性の演出に有利に働くことから、この限りではない。特に、LED光源が入光部にインモールドされる場合には、このように入光部の内部が視認されないようにすることが意外性の演出に重要である。尚、デザイン性や照明効果などの観点からLED光源自体も積極的に見せる方がよい場合には、入光部の表面も露出した状態にすればよい。   The greatest feature of the illuminating body of the present invention is that a light emitting point is observed near the front center of the transparent lens (tip), but the lens itself is also an important design element. Therefore, it is not preferable to cover the lens surface and impair the transparency. In other words, it is preferable that the lens surface be exposed so that high transparency can be obtained. However, the light incident portion is not limited to this because it is advantageous for producing an unexpected effect if the inside of the light incident portion is not visually recognized. In particular, when the LED light source is in-molded in the light incident portion, it is important for the surprising production to prevent the inside of the light incident portion from being visually recognized. In addition, when it is better to positively show the LED light source itself from the viewpoints of design properties and lighting effects, the surface of the light incident portion may be exposed.

本発明の照明体は単独で又は複数個を組み合わせて使用される。後者の場合、LED光源とレンズからなる照明体ユニットが連結されて一つの照明装置を構成する。このような照明装置の用途の例としてシャンデリア、オブジェを挙げることができる。
以下、実施例を示し、本発明をより詳細に説明する。
The illuminating body of the present invention may be used alone or in combination. In the latter case, an illuminator unit composed of an LED light source and a lens is connected to form one illuminating device. An example of the use of such a lighting device is a chandelier or an object.
EXAMPLES Hereinafter, an Example is shown and this invention is demonstrated in detail.

本発明の実施例の一つである照明体1を図1に示す。図1の(a)は照明体1の側面図、(b)は同縦断面図、(c)は同正面図、(d)は同背面図である。照明体1は室内装飾や屋外装飾のための照明具ないし発光体として利用される。   FIG. 1 shows an illuminating body 1 that is one embodiment of the present invention. 1A is a side view of the illuminating body 1, FIG. 1B is a longitudinal sectional view thereof, FIG. 1C is a front view thereof, and FIG. 1D is a rear view thereof. The illuminator 1 is used as an illuminator or light emitter for interior decoration or outdoor decoration.

図示の通り、照明体1はLEDランプ10とレンズ20から構成される。LEDランプ10は砲弾型レンズを備えた白色発光のLEDランプである。LEDランプ10の指向角は約90°(片側45°)である。LEDランプ10は外部電源(電池やバッテリーなど)に接続される(図示せず)。LEDランプ10には点灯状態を制御する制御回路も接続される(図示せず)。   As illustrated, the illuminating body 1 includes an LED lamp 10 and a lens 20. The LED lamp 10 is a white light emitting LED lamp provided with a bullet-type lens. The directivity angle of the LED lamp 10 is about 90 ° (45 ° on one side). The LED lamp 10 is connected to an external power source (battery, battery, etc.) (not shown). A control circuit for controlling the lighting state is also connected to the LED lamp 10 (not shown).

一方、レンズ20は透明アクリル樹脂製の中実レンズである。レンズ20はLEDランプ10の光軸Lを回転軸とした回転対称体であり、略卵形の外形を有する。レンズ20の正面側(図1(a)、(b)では下方側がレンズ20の正面側となる)には、レンズ先端部22を包囲するように反射領域23が形成されている。反射領域23は、LEDランプ10から放射された後、レンズ20内を導光して直接到達した光をレンズ界面で全反射し、レンズ先端部22付近の光軸L上に集光させる。反射領域23の外形は、LEDランプ10の光軸Lを中心として同心円状に配置された複数の回転凸放物面が集合した形状である。   On the other hand, the lens 20 is a solid lens made of transparent acrylic resin. The lens 20 is a rotationally symmetric body with the optical axis L of the LED lamp 10 as the rotation axis, and has a substantially egg-shaped outer shape. On the front side of the lens 20 (the lower side is the front side of the lens 20 in FIGS. 1A and 1B), a reflection region 23 is formed so as to surround the lens tip 22. The reflection region 23 radiates from the LED lamp 10, then guides the light through the lens 20 and directly reflects the light directly reaching the lens interface, and collects it on the optical axis L near the lens tip 22. The outer shape of the reflection region 23 is a shape in which a plurality of rotating convex paraboloid surfaces arranged concentrically around the optical axis L of the LED lamp 10 are gathered.

レンズ20の背面側の中央には導光路21が形成されている。また、背面側の縁部24は光軸Lに垂直な平面からなる。導光路21と縁部24とを接続する接続部25は、レンズ20の外周に近づくにつれて連続的に正面側に近づく凸曲面形状の外形を有する。このような形状を有することによって接続部24は、レンズ正面方向へ進行する光の量を増大させるための反射領域として機能する。   A light guide 21 is formed in the center of the back side of the lens 20. The rear edge 24 is a plane perpendicular to the optical axis L. The connecting portion 25 that connects the light guide path 21 and the edge portion 24 has a convex curved outer shape that continuously approaches the front side as it approaches the outer periphery of the lens 20. By having such a shape, the connection portion 24 functions as a reflection region for increasing the amount of light traveling in the lens front direction.

導光路21は円柱状の突出部からなり、その径aはレンズ20の最大径Aの約1/4である(図1(b)を参照)。導光路21を形成したことによって、LEDランプ10から出射した光の光束を整えることができ、迷光などの原因となる光成分を除去することもできる。導光路21の形状はこの例に限られるものではなく、レンズの正面側に向かって拡径する導光路や、多角柱状の導光路を形成することも可能である。
導光路21の表面には金属材料層が形成されており、外から内部が見えることを防止している。一方、レンズ20において導光路21以外の部分はレンズ表面が露出した状態である。
The light guide path 21 is composed of a cylindrical protrusion, and its diameter a is about 1/4 of the maximum diameter A of the lens 20 (see FIG. 1B). By forming the light guide path 21, the light flux emitted from the LED lamp 10 can be adjusted, and light components that cause stray light and the like can be removed. The shape of the light guide 21 is not limited to this example, and it is possible to form a light guide that expands in diameter toward the front side of the lens or a polygonal light guide.
A metal material layer is formed on the surface of the light guide path 21 to prevent the inside from being visible. On the other hand, the lens surface of the lens 20 other than the light guide path 21 is exposed.

導光路21の先端部分にLEDランプ10が埋設される。このように構成することで入射時の光の損失を防止できる。また、照明体1の取り扱いが容易になるとともに、照明体1の意匠性も向上する。   The LED lamp 10 is embedded in the distal end portion of the light guide path 21. With this configuration, it is possible to prevent light loss upon incidence. Moreover, the handling of the illuminating body 1 is facilitated, and the design of the illuminating body 1 is improved.

レンズ20は、背面側と反射領域23が形成される部分を除いて、背面側から正面側に向かって拡径している(図1(a)及び(b)を参照)。換言すると、背面側から正面側に向かってレンズを拡径する傾斜をレンズ側面26が有する。   The diameter of the lens 20 is increased from the back side toward the front side except for the portion where the back side and the reflection region 23 are formed (see FIGS. 1A and 1B). In other words, the lens side surface 26 has an inclination that expands the diameter of the lens from the back side toward the front side.

続いて、図2を参照しながら照明体1の照明態様を説明する。図2には所定の条件下でシミュレーションすることによって得られた光線軌跡が示される。図2(a)は全指向角範囲の軌跡を示し、同(b)は−15°〜15°の範囲の軌跡を示し、同(c)は15°〜30°の範囲の軌跡を示す。尚、シミュレーションの条件は次の通りとした。
指向角120°(片側60°)の点光源
レンズ(アクリル樹脂)の屈折率1.49
Then, the illumination aspect of the illumination body 1 is demonstrated, referring FIG. FIG. 2 shows a ray trajectory obtained by simulation under a predetermined condition. FIG. 2A shows the trajectory of the entire pointing angle range, FIG. 2B shows the trajectory in the range of −15 ° to 15 °, and FIG. 2C shows the trajectory in the range of 15 ° to 30 °. The simulation conditions were as follows.
Point light source with directivity angle of 120 ° (60 ° on one side) Refractive index of lens (acrylic resin) 1.49

まず、LEDランプ10が給電を受けて発光すると、光軸L方向に出射した光及びその周囲の光(約−6°〜約6°の範囲の光)はレンズ20内を進行し、レンズ先端部22を通って外部に放射する(図2(b))。一方、LEDランプ10から出射した光の一部(約−15°〜約−6°の範囲の光、約6°〜約15°の範囲の光)はレンズ20内を進行し、直接、反射領域23に到達する(図2(b))。反射領域23に到達した光はレンズ界面で全反射され、レンズ先端部22付近の光軸L上に集光する。詳しくは、レンズ先端22aの位置と、レンズ先端22aよりも僅かに背面よりの位置Xとの間の狭い領域に集光する。この例の場合、位置Xに最も光が集光し、その結果、位置Xが高輝度で発光する。このように反射領域23による反射・集光作用によって、LEDランプ10から離れた位置であるレンズ先端部22付近に発光点が現れる。   First, when the LED lamp 10 receives power and emits light, the light emitted in the direction of the optical axis L and the surrounding light (light in the range of about −6 ° to about 6 °) travel through the lens 20 and the front end of the lens. It radiates outside through the part 22 (FIG.2 (b)). On the other hand, a part of the light emitted from the LED lamp 10 (light in the range of about −15 ° to about −6 °, light in the range of about 6 ° to about 15 °) travels in the lens 20 and is directly reflected. The region 23 is reached (FIG. 2B). The light that reaches the reflection region 23 is totally reflected at the lens interface, and is condensed on the optical axis L in the vicinity of the lens tip 22. Specifically, the light is condensed in a narrow region between the position of the lens tip 22a and the position X slightly behind the lens tip 22a. In this example, the light is most concentrated at the position X, and as a result, the position X emits light with high luminance. As described above, a light emitting point appears in the vicinity of the lens front end portion 22, which is a position away from the LED lamp 10, by the reflection / condensing action of the reflection region 23.

ここで、上記の通りレンズ20では、背面側から正面側に向かってレンズを拡径する傾斜を側面26が有する。側面形状をこのように設計したことによって、図1(c)に示すように約15°〜30°の光がレンズ側面26部分で反射され、正面方向の光に変換される。その結果、光の利用率が向上し、照明効果が向上する。また、側面26部分による反射で生じた光の一部は発光点の生成にも利用される。その結果、より高輝度の発光点を生成可能になる。   Here, as described above, in the lens 20, the side surface 26 has an inclination to increase the diameter of the lens from the back side toward the front side. By designing the side surface shape in this way, light of about 15 ° to 30 ° is reflected by the lens side surface 26 portion and converted to light in the front direction as shown in FIG. As a result, the light utilization rate is improved and the lighting effect is improved. Further, part of the light generated by the reflection by the side surface portion 26 is also used for generating a light emitting point. As a result, it is possible to generate a light emission point with higher luminance.

また、レンズ20がLEDランプ10の光軸Lを回転軸とした回転対称体であることから反射領域23に対してバランスのよい配光が行われるとともに、反射領域23の作用で生ずる光が良好に集光する。   Further, since the lens 20 is a rotationally symmetric body with the optical axis L of the LED lamp 10 as the rotation axis, a well-balanced light distribution is performed with respect to the reflection area 23 and the light generated by the action of the reflection area 23 is good. Condensed to

以上の各作用が奏される結果、照明体1では、LEDランプ10が点灯するとレンズ20の先端部22付近に突如として高輝度の発光点が現れるという、意外性に富む照明態様が得られる。また、このように発光点が出現することと、レンズが醸し出すクリスタル感や透明感が相俟って、装飾的効果が高い独特の照明態様となる。   As a result of the above effects, the illuminating body 1 provides a surprising illumination mode in which a high-luminance light emitting point suddenly appears in the vicinity of the tip 22 of the lens 20 when the LED lamp 10 is turned on. In addition, the appearance of the light emitting point in this way and the crystal feeling and transparency produced by the lens are combined to provide a unique illumination mode with a high decorative effect.

以上の実施例の照明体1ではLEDランプ10とレンズ20を一体的に構成することにした。ここでLEDランプとレンズを別体として構成した照明体の例を図3に示す。尚、図3では、照明体1と同一乃至等価な部材・要素には同一の符号を付した。   In the illuminating body 1 of the above embodiment, the LED lamp 10 and the lens 20 are configured integrally. FIG. 3 shows an example of an illuminating body in which the LED lamp and the lens are configured separately. In FIG. 3, the same or equivalent members / elements as those of the illuminator 1 are denoted by the same reference numerals.

図3(a)に示す照明体では挿入口31を有する架台30が使用される。LEDランプ10は挿入口31の底部に配置される。使用時にはレンズ40の導光路21を挿入口31に挿入し、レンズ40の背面側24を架台30の上面32に当接させる。これによってLEDランプ10とレンズ40が所定の位置関係で一時的に固定される。入射時の光の損失を防ぐため、導光路21の先端には、LEDランプ10のレンズ形状に合わせた凹溝21aが形成されている。尚、この照明体のレンズ40は導光路21を除いて卵形である。   In the illuminating body shown in FIG. 3A, a gantry 30 having an insertion port 31 is used. The LED lamp 10 is disposed at the bottom of the insertion port 31. In use, the light guide path 21 of the lens 40 is inserted into the insertion port 31, and the rear side 24 of the lens 40 is brought into contact with the upper surface 32 of the gantry 30. As a result, the LED lamp 10 and the lens 40 are temporarily fixed in a predetermined positional relationship. In order to prevent the loss of light at the time of incidence, a concave groove 21 a that matches the lens shape of the LED lamp 10 is formed at the tip of the light guide path 21. The lens 40 of this illuminating body has an oval shape except for the light guide path 21.

図3(b)に示す照明体はネジ式の固定方法を採用した例である。内壁面にネジ山51(又はネジ溝)を備えた固定具50が使用される。レンズ60の導光路21には対応するネジ溝61(又はネジ山)が形成されている。尚、図3(a)のレンズ40と同様、導光路21の先端には、LEDランプ10のレンズ形状に合わせた凹溝21aが形成されている。また、レンズ40と同様にレンズ60も導光路21を除いて卵形である。   The illuminating body shown in FIG. 3B is an example employing a screw-type fixing method. A fixture 50 having a thread 51 (or thread groove) on the inner wall surface is used. Corresponding screw grooves 61 (or threads) are formed in the light guide path 21 of the lens 60. As in the lens 40 of FIG. 3A, a concave groove 21 a that matches the lens shape of the LED lamp 10 is formed at the tip of the light guide path 21. Similarly to the lens 40, the lens 60 is oval except for the light guide path 21.

図3に示した二つの例ではLEDランプがレンズに対して着脱可能であり、容易にLEDランプを交換できる。従って、メンテナンスが簡単である。また、発光色が異なるLEDランプを複数用意すれば多彩な照明態様を作り出すことができる。   In the two examples shown in FIG. 3, the LED lamp is detachable from the lens, and the LED lamp can be easily replaced. Therefore, maintenance is easy. Moreover, if a plurality of LED lamps having different emission colors are prepared, various illumination modes can be created.

上記実施例の照明体1では略卵形のレンズ20を使用したが、レンズの前端中央付近に発光点を生じさせることができる限りにおいて、レンズの形状に特別の制約はない。使用可能なレンズの形状の例を図4に示す。図4に列挙したレンズはいずれも中心軸M(LEDランプと組み合わせて照明体を構成した場合にはLEDランプの光軸に一致する)を回転軸とした回転対称体である。   In the illuminating body 1 of the above embodiment, the substantially egg-shaped lens 20 is used. However, there is no particular limitation on the shape of the lens as long as a light emitting point can be generated near the center of the front end of the lens. Examples of usable lens shapes are shown in FIG. Each of the lenses listed in FIG. 4 is a rotationally symmetric body having a central axis M (which coincides with the optical axis of the LED lamp when an illuminating body is configured in combination with an LED lamp) as a rotational axis.

図4(a)のレンズ70では側面71が中心軸Mに平行である。このような側面71を有することによって、側面71からの光の漏出が抑えられるとともに、正面方向に進行する光の量を増大させることができる。尚、このレンズ70では、導光路21が形成される領域を除いて背面側72は平坦な面である。   In the lens 70 of FIG. 4A, the side surface 71 is parallel to the central axis M. By having such a side surface 71, leakage of light from the side surface 71 can be suppressed, and the amount of light traveling in the front direction can be increased. In the lens 70, the back side 72 is a flat surface except for the region where the light guide path 21 is formed.

図4(b)のレンズ80では反射領域23が少なく、且つ反射領域23の外形の曲率が大きい。側面81は上記レンズ70と同様に中心軸Mに平行である。また、導光路21が形成される領域を除いて背面側82は平坦な面である。   In the lens 80 of FIG. 4B, the reflection region 23 is small and the curvature of the outer shape of the reflection region 23 is large. The side surface 81 is parallel to the central axis M like the lens 70. Further, the back side 82 is a flat surface except for the region where the light guide path 21 is formed.

図4(c)のレンズ90の特徴の一つは全体に細いことである。また、先端部の曲率は図4に列挙した例の中で最小である。一方、背面側91は、図1に示した実施例のレンズ20と同様に、外周に近づくにつれて連続的に正面側に近づく凸曲面形状の外形を有する。   One of the features of the lens 90 in FIG. 4C is that it is thin as a whole. The curvature of the tip is the smallest among the examples listed in FIG. On the other hand, like the lens 20 of the embodiment shown in FIG. 1, the back side 91 has a convex curved outer shape that continuously approaches the front side as it approaches the outer periphery.

本発明の照明体は室内装飾、屋外装飾など、様々な用途に利用可能である。用途の例として、インテリアランプ、シャンデリア、クリスマスツリー用の装飾体、屋外イルミネーション用の装飾体を挙げることができる。   The illuminating body of the present invention can be used for various applications such as interior decoration and outdoor decoration. Examples of applications include interior lamps, chandeliers, Christmas tree decorations, and outdoor illumination decorations.

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。   The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications may be included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the description of the scope of claims.

本発明の実施例の照明体1を示す図。(a)は側面図、(b)は縦断面図、(c)は正面図、(d)は背面図。The figure which shows the illuminating body 1 of the Example of this invention. (A) is a side view, (b) is a longitudinal sectional view, (c) is a front view, and (d) is a rear view. 実施例の照明体のレンズにおける光線軌跡。指向角120°(片側60°)の点光源、レンズ(アクリル樹脂)の屈折率1.49としてシミュレーションした。(a)は全指向角範囲の軌跡を示し、(b)は−15°〜15°の範囲の軌跡を示し、(c)は15°〜30°の範囲の軌跡を示す。The light ray locus | trajectory in the lens of the illuminating body of an Example. A point light source with a directivity angle of 120 ° (60 ° on one side) and a lens (acrylic resin) refractive index of 1.49 were simulated. (A) shows the trajectory of the whole directivity angle range, (b) shows the trajectory in the range of −15 ° to 15 °, and (c) shows the trajectory in the range of 15 ° to 30 °. 本発明の他の実施例(LEDランプとレンズを別体とした例)を示す図。(a)では架台に設けた挿入口を利用してLEDランプとレンズを一時的に固定する。(b)はネジ式の固定方法を採用した例。The figure which shows the other Example (example which made the LED lamp and the lens a different body) of this invention. In (a), the LED lamp and the lens are temporarily fixed using an insertion port provided in the frame. (B) is an example employing a screw-type fixing method. 本発明に使用可能なレンズの例。(a)〜(c)はいずれもレンズの側面図である。Examples of lenses that can be used in the present invention. (A)-(c) are all the side views of a lens.

符号の説明Explanation of symbols

1 照明体
10 LEDランプ
20、40、60、70、80、90 レンズ
21 導光路
22 レンズの先端部
22a レンズの先端
23 反射領域
26、71、81 レンズの側面
30 架台
31 架台の挿入口
32 架台の上面
50 固定具
51 ネジ山
61 ネジ溝
L LEDランプの光軸
a 導光路の径
A レンズの径
X 発光点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination body 10 LED lamp 20, 40, 60, 70, 80, 90 Lens 21 Light guide path 22 Lens front-end | tip part 22a Lens front-end | tip 23 Reflection area | region 26, 71, 81 Lens side surface 30 Base 31 Base insertion port 32 Base Top surface 50 Fixing tool 51 Thread 61 Thread groove L Optical axis a of LED lamp a Diameter of light guide path A Diameter of lens X Light emitting point

Claims (3)

LED光源と、該LED光源の光が背面側から入光する透明なレンズと、を備えた照明体であって、
前記レンズはその正面側先端部を包囲する反射領域を備え、該反射領域は、外形が前記LED光源の光軸を回転軸とした回転対称の凸曲面形状であり、前記LED光源から放射された後、レンズ内を導光して直接到達した光をレンズ界面で全反射し、レンズ正面側先端部付近の前記光軸上に集光させ、
前記反射領域の少なくとも一部の外形が回転凸放物面形状であり、
前記レンズが、突出部からなる導光路を背面側に備え、該導光路を通って前記LED光源の光がレンズ内に取り込まれる照明体。
An illumination body comprising an LED light source and a transparent lens through which light from the LED light source enters from the back side,
The lens includes a reflection region surrounding the front end portion of the front side, and the reflection region is a rotationally symmetric convex curved surface with the optical axis of the LED light source as a rotation axis, and is emitted from the LED light source. After that, the light that has been directly guided through the lens and totally reached is totally reflected at the lens interface, and condensed on the optical axis near the front end of the lens front side,
The outer shape of at least a part of the reflective region is a rotational convex paraboloid shape,
An illuminating body, wherein the lens includes a light guide path including a protruding portion on a back side, and light of the LED light source is taken into the lens through the light guide path.
LED光源と、該LED光源の光が背面側から入光する透明なレンズと、を備えた照明体であって、
前記レンズはその正面側先端部を包囲する反射領域を備え、該反射領域は、外形が前記LED光源の光軸を回転軸とした回転対称の凸曲面形状であり、前記LED光源から放射された後、レンズ内を導光して直接到達した光をレンズ界面で全反射し、レンズ正面側先端部付近の前記光軸上に集光させ、
前記反射領域の少なくとも一部の外形が回転凸放物面形状であり、
前記レンズが、突出部からなる導光路を背面側に備え、該導光路を通って前記LED光源の光がレンズ内に取り込まれ、
前記レンズが、外周に近づくにつれて連続的に正面側に近づく凸曲面からなる反射領域を背面側に備える照明体。
An illumination body comprising an LED light source and a transparent lens through which light from the LED light source enters from the back side,
The lens includes a reflection region surrounding the front end portion of the front side, and the reflection region is a rotationally symmetric convex curved surface with the optical axis of the LED light source as a rotation axis, and is emitted from the LED light source. After that, the light that has been directly guided through the lens and totally reached is totally reflected at the lens interface, and condensed on the optical axis near the front end of the lens front side,
The outer shape of at least a part of the reflective region is a rotational convex paraboloid shape,
The lens is provided with a light guide path composed of a protrusion on the back side, and the light of the LED light source is taken into the lens through the light guide path,
An illuminating body provided with a reflection area on the back side, which includes a convex curved surface that continuously approaches the front side as the lens approaches the outer periphery.
前記導光路に前記LED光源が埋設される、請求項1または請求項に記載の照明体。 The illumination body according to claim 1 or 2 , wherein the LED light source is embedded in the light guide path.
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