JP5565952B2 - lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、光源とするLEDチップの前方に配置されて配光を制御する照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting fixture that is disposed in front of an LED chip serving as a light source and controls light distribution.
従来より、基板に複数のLEDチップが実装されたLEDユニットを備え、LEDチップの前方にサブレンズおよびメインレンズが配置されたレンズおよびレンズを用いた照明器具が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a lighting device using a lens and a lens that includes an LED unit in which a plurality of LED chips are mounted on a substrate and in which a sub lens and a main lens are arranged in front of the LED chip is known (for example, Patent Documents). 1).
前述した特許文献1に記載されたレンズおよびレンズを用いた照明器具は、LEDチップからの光が、サブレンズにより道路長手方向に沿って拡がる扇形の集光光束に変換されて出射され、メインレンズによりサブレンズで集光された集光光束が照明領域に向けて出射される。これにより、LEDチップからの光の所定の方向への配光を制御できる。 The lens and the luminaire using the lens described in Patent Document 1 described above, the light from the LED chip is converted into a fan-shaped condensed light beam that spreads along the longitudinal direction of the road by the sub-lens, and is emitted. Thus, the condensed light beam condensed by the sub lens is emitted toward the illumination area. Thereby, the light distribution in the predetermined direction of the light from the LED chip can be controlled.
ところで、図5に示すように、基板101に実装された光源であるLEDチップ102の前方にレンズ103を備えた照明器具100が提案されている。
このような従来の照明器具100は、拡げた配光に制御する場合、ドーム形のレンズ103に、しぼ加工を施したり、拡散材を混ぜて成形したりして適用している。
しかし、このような従来の照明器具100は、拡散した配光を制御する場合に、光の効率が低下する。
By the way, as shown in FIG. 5, the
Such a
However, such a
また、図6に示すように、このような従来の照明器具100は、棚300に有する天板301の下面に設置された場合に、棚300の底板302および棚300の奥の壁303への配光を得るに際し、照明器具100を棚300の奥方向へ向けて傾けなければ、LEDチップ102からの光を棚300の奥方向へ向けることができず、所定の方向へ配光の制御が難しい。
Further, as shown in FIG. 6, when the
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、光源からの光の所定の方向へ配光を制御できる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 a luminaire that can control light distribution in a predetermined direction of light from a light source.
本発明に係る照明器具は、被設置面に設置される器具本体と、光源としての発光素子のチップが実装されると共に、前記被設置面に対して傾斜した状態で前記器具本体に固定される基板と、前記光源の前方において、前記基板の傾斜に対応するように傾斜して配置されるレンズ本体と、前記レンズ本体の周囲に位置すると共に、前記レンズ本体の曲面の表面に連接する平坦面の表面を有する天板部と、を備え、前記天板部の平坦面の表面が、前記光源が発する光のうちの臨界角で入射する光を全反射して前記被設置面側に向かわせる光カット部として機能するレンズと、を備え、前記レンズ本体は、第1内径部および第1外径部からなる第1レンズ部と、第2内径部および第2外径部からなる第2レンズ部と、第3内径部および第3外径部からなる第3レンズ部と、を有し、前記第1レンズ部は、前記傾斜しているレンズ本体部における前記被設置面に近い側に位置する部分であり、かつ、前記第1内径部の曲率は、前記第1外径部の曲率よりも大きく設定されており、前記第2レンズ部は、前記傾斜しているレンズ本体部における前記被設置面から遠い側に位置する部分であり、かつ、前記第2内径部の曲率は、前記第2外径部の曲率よりも大きく設定されており、前記第3レンズ部は、前記第1レンズ部と前記第2レンズ部との間に位置する部分であり、前記第1内径部、前記第2内径部および前記第3内径部の各表面は連続し、これによって凹状の曲面が形成されており、前記第1外径部、前記第2外径部および前記第3外径部の各表面は連続し、これによって凹状の曲面が形成されている。 The lighting fixture according to the present invention is mounted on the fixture main body in a state where the fixture main body installed on the installation surface and a light emitting element chip as a light source are mounted and inclined with respect to the installation surface. A substrate, a lens body disposed in front of the light source so as to correspond to the inclination of the substrate, a flat surface located around the lens body and connected to a curved surface of the lens body A top plate portion having a surface of the light source, and the surface of the flat surface of the top plate portion totally reflects light incident at a critical angle out of light emitted from the light source and directs the light toward the installation surface side. A lens that functions as a light cut portion , and the lens body includes a first lens portion including a first inner diameter portion and a first outer diameter portion, and a second lens including a second inner diameter portion and a second outer diameter portion. Part, third inner diameter part and third outer diameter part A third lens portion, and the first lens portion is a portion located on a side closer to the installation surface in the inclined lens body portion, and the curvature of the first inner diameter portion Is set to be larger than the curvature of the first outer diameter portion, and the second lens portion is a portion located on a side farther from the installation surface in the inclined lens body portion, and The curvature of the second inner diameter portion is set to be larger than the curvature of the second outer diameter portion, and the third lens portion is a portion located between the first lens portion and the second lens portion. The surfaces of the first inner diameter portion, the second inner diameter portion, and the third inner diameter portion are continuous, thereby forming a concave curved surface, and the first outer diameter portion and the second outer diameter are formed. Each surface of the portion and the third outer diameter portion is continuous, thereby forming a concave curved surface. It has been made.
本発明に係るレンズおよびレンズを用いた照明器具によれば、光源からの光の所定の方向へ配光を制御できるという効果を奏する。 According to the lens and the lighting fixture using the lens according to the present invention, there is an effect that light distribution can be controlled in a predetermined direction of light from the light source.
以下、本発明に係る複数の実施形態のレンズおよびレンズを用いた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に本発明に係る第1実施形態の照明器具10の垂直断面図を示す。
図1に示すように、照明器具10は、基板11に実装された光源であるLEDチップ12と、LEDチップ12の前方に配置されたレンズ13とを備える。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention and a lighting fixture using the lens will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a vertical sectional view of a
As shown in FIG. 1, the
レンズ13は、透光性を有するアクリル樹脂等を用いて成形されている。レンズ13は、LEDチップ12の光軸の前方に配置されたレンズ本体14と、レンズ本体14の側部に配置された天板15と、天板15の外縁部に接続された側板16とを有する。
レンズ本体14は、第1内径部17と第1外径部18とを有し、第1内径部17の曲率が第1外径部18の曲率よりも大きく設定されている。天板15は、レンズ本体14の周囲に配置されており、レンズ本体14の外径よりも径の大きい光カット部19を有する。光カット部19はLEDチップ12の発光面に対して水平に近い角度を有する。そのため、光カット部19は、光出力の低下を抑え、色むらを少なくできる。
なお、光カット部19には、しぼ加工を施したり、拡散材を混ぜて成形したりしてもよい。
The
The
Note that the
図2に照明器具10におけるLEDチップ12の光学的な特性を示す。
図2に示すように、LEDチップ12が白系の発光LEDである場合、図2中の垂直方向であるレンズ本体14に向かう方向に青色Bが強調され、図2中の水平方向に近づくほど黄色Yが強調されてイエローリングを生ずる場合がある。
FIG. 2 shows optical characteristics of the
As shown in FIG. 2, when the
図3に照明器具10の要部拡大図を示し、照明器具10の光学的な特性について説明する。
なお、図3においては図6の符号を参照して説明する。
The principal part enlarged view of the
3 will be described with reference to the reference numerals in FIG.
図3に示すように、照明器具10は、棚300に有する天板301の下面に設置される。基板11に有する不図示のプリント回路が同じく不図示の電源装置に電気的に接続される。電源回路からの給電によりLEDチップ12が発光される。
LEDチップ12からの光のうち、レンズ本体14の中央部に向けて出射された光成分L1は、レンズ本体14の第1内径部17において屈折してからレンズ本体14内を導光された後に第1外径部18において屈折して照明器具10の真下の底板302に対して斜めの方向に出射される。
As shown in FIG. 3, the
Of the light from the
LEDチップ12からの光のうち、レンズ本体14の側部に向けて出射された光成分L2は、レンズ本体14の第1内径部17において屈折してからレンズ本体14内を導光された後に第1外径部18において屈折して棚300の奥の壁303の方向に出射される。
従って、照明器具10は、LEDチップ12からの光がLEDチップ12の発光形状よりも拡がって壁303に向かう配光を制御できる。
Of the light from the
Therefore, the
このとき、図1を参照して、LEDチップ12からの光のうち、レンズ本体14の端部に向けて出射された光成分L3、すなわち、イエローリングを生成する成分を含む光成分L3は、レンズ本体14の周囲の天板15に有する光カット部19により制御される。
従って、照明器具10は、LEDチップ12からの光のうち、基板11の水平方向に近い方向に生ずるイエローリングが光カット部19により臨界角で反射されることにより、イエローリングが目立たない。
このように、LEDチップ12からの光は、第1内径部17の曲率が第1外径部18の曲率よりも大きく設定されたレンズ本体14のプリズム効果により、色のシフトが逆の屈折になるために、発光している色の変化を低減できる。
At this time, referring to FIG. 1, among the light from the
Therefore, in the
As described above, the light from the
以上、説明した第1実施形態のレンズ13によれば、LEDチップ12の前方に配置され、第1内径部17の曲率が第2外径部18の曲率よりも大きいため、LEDチップ12からの光がLEDチップ12の発光形状よりも拡がる配光を制御できる。
As described above, according to the
また、レンズ13によれば、レンズ本体14の周囲に、レンズ本体14の外径よりも径の大きい光カット部19を有するため、LEDチップ12からの光のうち、基板11の水平方向に近い方向に生ずるイエローリングが光カット部19により臨界角で反射され、これによりイエローリングが目立たない。
Further, according to the
そして、照明器具10によれば、レンズ13を用いたため、LEDチップ12からの光がLEDチップ12の発光形状よりも拡がる配光を制御できる。
And according to the
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態のレンズおよびレンズを用いた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、上述した第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 lens of 2nd Embodiment which concerns on this invention, and the lighting fixture using a lens are demonstrated.
Note that, in the following second embodiment, the same or equivalent components in the drawing are simplified or described for the same components or functionally similar components as those in the first embodiment described above. Omitted.
図4に本発明に係る第2実施形態の照明器具30の垂直断面図を示す。
図4に示すように、照明器具30は、器具本体31に有するレンズ取付部32に、基板11に実装されたLEDチップ12を有していてLEDチップ12の前方に配置されたレンズ33が取り付けられている。レンズ取付部32は、照明器具30が、棚(図6参照)300の奥の壁303に向くように傾斜されている。
FIG. 4 shows a vertical cross-sectional view of the
As shown in FIG. 4, the
レンズ33は、レンズ本体34に、第1内径部35および第1外径部36からなる第1レンズ部37と、第2内径部38および第2外径部39からなる第2レンズ部40と、第3内径部41および第3外径部42からなる第3レンズ部43とを有する。
第1レンズ部37は、棚300の壁303側に配置される。第1レンズ部37は、第1内径部35の曲率が第1外径部36の曲率よりも大きく設定されている。
The
The
第2レンズ部40は、棚300の壁303とは反対側に配置される。第2レンズ部40は、第2内径部38の曲率が第2外径部39の曲率よりも小さく設定されている。
第3レンズ部43は、第1レンズ部37と第2レンズ部40との間に配置される。第3レンズ部43は、第3内径部41の曲率が、第1内径部35の曲率から第2内径部38の曲率に徐々に近づくように設定されており、第3外径部42の曲率が、第1外径部36の曲率から第2外径部39の曲率に徐々に近づくように設定されている。
The
The
照明器具30は、給電によりLEDチップ12が発光される。LEDチップ12からの光のうちレンズ本体34の第1レンズ部37に向けて出射された光成分L4は、第1レンズ部37の第1内径部35において屈折してから第1レンズ部37内を導光された後に第1外径部36において屈折して棚300の奥の壁303の方向に出射される。
LEDチップ12からの光のうちレンズ本体34の第2レンズ部40に向けて出射された光成分L5は、第2レンズ部40の第2内径部38において屈折してから第2レンズ部40内を導光された後に第2外径部39において屈折して棚300の底板302の方向に出射される。
LEDチップ12からの光のうちレンズ本体34の第3レンズ部43に向けて出射された光成分L6は、第3レンズ43の第3内径部41において屈折してから第3レンズ部43内を導光された後に第3外径部42において屈折して棚300の奥の壁303および棚300の底板302の方向に出射される。
As for the
The light component L5 emitted from the
The light component L6 emitted from the
第2実施形態のレンズ33は、第1レンズ部37において第1内径部35の曲率が第1外径部36の曲率よりも大きく設定され、第2レンズ部40において第2内径部38の曲率が第2外径部39の曲率よりも小さく設定され、第3レンズ部43において第3内径部41の曲率が第1内径部35の曲率から第2内径部38の曲率に徐々に近づくように設定され、第3外径部42の曲率が第1外径部36の曲率から第2外径部39の曲率に徐々に近づくように設定されている。
従って、第2実施形態のレンズ33によれば、LEDチップ12からの光を、大きく拡がる配光に制御できるとともに大きく拡がらない配光に制御できる。
In the
Therefore, according to the
なお、本発明のレンズおよびレンズを用いた照明器具において基板,LEDチップ等は、前述した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, a board | substrate, LED chip, etc. in the lighting fixture using the lens and lens of this invention are not limited to embodiment mentioned above, A suitable deformation | transformation, improvement, etc. are possible.
10,30 照明器具
12 LEDチップ(光源)
13,33 レンズ
17,35 第1内径部(内径)
18,36 第1外径部(外径)
19 光カット部
38 第2内径部(内径)
39 第2外径部(外径)
41 第3内径部(内径)
42 第3外径部(外径)
10, 30
13, 33
18, 36 First outer diameter part (outer diameter)
19 Light cut
39 Second outer diameter (outer diameter)
41 3rd inner diameter part (inner diameter)
42 Third outer diameter (outer diameter)
Claims (1)
光源としての発光素子のチップが実装されると共に、前記被設置面に対して傾斜した状態で前記器具本体に固定される基板と、
前記光源の前方において、前記基板の傾斜に対応するように傾斜して配置されるレンズ本体と、前記レンズ本体の周囲に位置すると共に、前記レンズ本体の曲面の表面に連接する平坦面の表面を有する天板部と、を備え、前記天板部の平坦面の表面が、前記光源が発する光のうちの臨界角で入射する光を全反射して前記被設置面側に向かわせる光カット部として機能するレンズと、
を備え、
前記レンズ本体は、
第1内径部および第1外径部からなる第1レンズ部と、
第2内径部および第2外径部からなる第2レンズ部と、
第3内径部および第3外径部からなる第3レンズ部と、を有し、
前記第1レンズ部は、前記傾斜しているレンズ本体部における前記被設置面に近い側に位置する部分であり、かつ、前記第1内径部の曲率は、前記第1外径部の曲率よりも大きく設定されており、
前記第2レンズ部は、前記傾斜しているレンズ本体部における前記被設置面から遠い側に位置する部分であり、かつ、前記第2内径部の曲率は、前記第2外径部の曲率よりも大きく設定されており、
前記第3レンズ部は、前記第1レンズ部と前記第2レンズ部との間に位置する部分であり、
前記第1内径部、前記第2内径部および前記第3内径部の各表面は連続し、これによって凹状の曲面が形成されており、
前記第1外径部、前記第2外径部および前記第3外径部の各表面は連続し、これによって凹状の曲面が形成されている照明器具。 An instrument body installed on the installation surface;
A light-emitting element chip as a light source is mounted, and a substrate fixed to the instrument body in a state inclined with respect to the installation surface;
In front of the light source, a lens body arranged to be inclined corresponding to the inclination of the substrate, and a flat surface located around the lens body and connected to the curved surface of the lens body. A light-cut portion that has a flat surface of the top-plate portion that reflects light incident at a critical angle out of light emitted from the light source toward the installation surface. A lens that functions as
With
The lens body is
A first lens portion comprising a first inner diameter portion and a first outer diameter portion;
A second lens portion comprising a second inner diameter portion and a second outer diameter portion;
A third lens portion comprising a third inner diameter portion and a third outer diameter portion,
The first lens portion is a portion located on a side closer to the installation surface in the inclined lens body portion, and the curvature of the first inner diameter portion is more than the curvature of the first outer diameter portion. Is also set large,
The second lens portion is a portion located on a side farther from the installation surface in the inclined lens body portion, and the curvature of the second inner diameter portion is more than the curvature of the second outer diameter portion. Is also set large,
The third lens portion is a portion located between the first lens portion and the second lens portion,
Each surface of the first inner diameter part, the second inner diameter part and the third inner diameter part is continuous, thereby forming a concave curved surface,
Each surface of the said 1st outer diameter part, the said 2nd outer diameter part, and the said 3rd outer diameter part is a lighting fixture by which the concave curved surface is formed by this .
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