JP2002367406A - リング状led照明装置 - Google Patents

リング状led照明装置

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公夫 植木
Shinichi Goto
真一 後藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明領域を均一にむらなく全体的に照明で
き、LED発熱に起因する照度変動も抑制可能なリング
状LED照明装置を提案すること。 【解決手段】 リング状LED照明装置1は、ほぼ半円
形断面のリング状拡散板3を備え、このリング状拡散板
3の内周面33に対して、リング状に蜜な状態で隙間無
く配列したLED6からの光が直接に照射される。LE
D6が実装されているLED基板5は熱伝導性のよいア
ルミニウム製のリング状本体板2の表面に密着状態で取
り付けられている。半円形断面のリング状拡散板の外周
曲面の全体が発光体として機能して全方向に光を放出す
るので、照明対象領域の全体をむらなく均一に照明でき
る。LED6の発熱はLED基板5からアルミニウム製
のリング状本体板2を介して外部に効率良く放出される
ので、LED6が過熱することに起因した照度変動も抑
制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置など
における対象物を照明するためのリング状LED照明装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像処理装置などの照明光源として使用
されているリング状照明装置には、代表的なものとし
て、リング型蛍光灯および、LEDを環状に配置し対象
物との間に平板状の拡散板を取り付けた構成の照明装置
が知られている。
【0003】ここで、リング型蛍光灯による照明では、
蛍光管の全周からすべての方向に光が放出されるので、
画像処理の対象物のみならず、対象物の周囲をまんべん
なく明るくすることができる。このため、対象物の一部
に光が集中しないので、対象物の全景を撮像できる。ま
た、ガラス管内周面に塗布されている蛍光粉体により、
光の拡散効果が高く、均一な照明効果が得られる。
【0004】しかしながら、リング型蛍光灯は次のよう
な欠点がある。まず、リング状の蛍光管の内部に電極を
配置するために、蛍光管の円周方向の一部に光の発生し
ない暗部が必ず発生する。このために、対象物が部分的
に暗くなり、画像処理上都合の悪い場合がある。また、
寿命が短いという問題点がある。さらに、蛍光管はガラ
ス製であるので、振動に弱く、壊れやすいという欠点が
ある。さらにまた、対象物に合わせて光の波長をコント
ロールできないという欠点もある。
【0005】これに対して、環状に配置したLEDから
なる照明の場合には、寿命が長く、メンテナンスフリー
であり、耐震性が高く、壊れにくく、しかも、LEDの
配列を工夫することで蛍光管のような暗部の発生を回避
できるという利点がある。さらには、対象物に合わせ
て、LEDの発光色(R、G、B、W)を選択でき、最
適な波長で対象物に光を照射できるという利点がある。
これに加えて、LEDの光は単波長であり指向性が高
く、対象物に対して、局所的に光を照射できるという利
点もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
環状のLED照明装置には次のような解決すべき課題が
ある。まず、LED照明装置では光源が複数のLEDの
集合体であるので、輝度むらが起きる。この輝度むらを
補間するために平板状の拡散板を用いているが、LED
は指向性があるので、局所照明となってしまう。このた
め、対象物が存在している空間全体を均一に明るく照明
することができない。
【0007】また、蛍光灯ほどではないにしても、発熱
により照度が変動するので、継続使用した場合に照度を
一定に保持することが困難になる。
【0008】さらに、高輝度LEDは単価が高いので、
廉価なリング状LED照明装置を製造することが困難で
ある。
【0009】本発明の課題は、このような点に鑑みて、
従来のリング型蛍光灯およびリング状のLED照明装置
のそれぞれの利点を併せ持ったリング状LED照明装置
を実現することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のリング状LED照明装置は、リング状発
光源と、ほぼ半円形の断面形状をしたリング状拡散板と
を有し、前記リング状発光源はリング状に配列した複数
個のLEDとを備えており、前記リング状拡散板は、そ
の湾曲状内周面に前記リング状発光源からの光が直接に
照射するように配置されていることを特徴としている。
【0011】本発明では、拡散板としてほぼ半円形の断
面形状をしたものを用いると共に、この内周面に直接に
LEDからの光を照射しているので、各LEDの輝度む
らを補間できると共にLEDの指向性を抑制することが
できる。よって、照明対象の空間を全体として均一に照
明できる。
【0012】ここで、前記リング状発光源はリング状L
ED基板を備え、このリング状LED基板の表面に、前
記LEDが所定の間隔で、半径方向および円周方向に配
列された構成を採用すれば、従来の蛍光灯を用いたリン
グ状照明装置のような蛍光灯電極部分に発生するような
暗部が生ずることを回避できる。
【0013】また、放熱性のリング状本体板を有し、前
記リング状LED基板の裏面に導電性パターンを除去し
た露出部分を形成し、この露出部分が前記リング状本体
板に密着した状態となるようにリング状LED基板を前
記リング状本体板に取り付けた構成を採用すれば、LE
Dの発熱を当該リング状本体板を介して外部に効率良く
放出できる。この結果、LEDの発熱に起因するLED
自体の照度むらの発生を抑制することができる。
【0014】本発明において、前記リング状拡散板を乳
白色をしたアクリル樹脂成形品とすることができる。ま
た、前記リング状本体板をアルミニウム製とすることが
できる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用したリング状LED照明装置の実施例を説明する。
【0016】図1は本例のリング状LED照明装置の側
面図および正面図である。この図に示すように、本例の
リング状LED照明装置1は、リング状本体板2と、こ
こに取り付けられたリング状拡散板3とを有し、リング
状本体板2の外周面からは給電用ケーブル4が引き出さ
れている。リング状本体板2は放熱性の高いアルミニウ
ム製であり、リング状拡散板3は乳白色のアクリル樹脂
成形品である。
【0017】図2はリング状LED照明装置1のA−
A’線で切断した部分の断面図である。この図から分か
るように、リング状本体板2は、リング状端板部分21
と、この表面22の内外周縁から僅かに内側に入った位
置から垂直に起立している内周側板部分23および外周
側板部分24とを備えた断面形状をしている。これら側
板部分23、24の間の表面22の部分にリング状LE
D基板5が密着状態で取り付けられており、このリング
状LED基板5の表面に多数個のLED6が実装されて
いる。
【0018】リング状本体板2の内周側板部分23およ
び外周側板部分24の内側および外側には、ビス7によ
ってリング状内カバー8およびリング状外カバー9がそ
れぞれ固定されている。ビスなどの締結金具を用いる代
わりに、一方の側に雄ねじ部を形成し、他方の側に雌ね
じ部を形成しておき、ねじ込み式により、リング状本体
板2に対してリング状内カバー8およびリング状外カバ
ー9を固定するようにしてもよいことは勿論である。
【0019】本例では、リング状内カバー8の先端には
半径方向の外方に僅かに突出したリング状フランジ81
が形成されており、リング状外フランジ9の先端にも半
径方向の内方に僅かに突出したリング状フランジ91が
形成されている。リング状拡散板3の内周縁部分31お
よび外周縁部分32は、それぞれ、内周側板部分23の
先端面23aとリング状フランジ81の間、および、外
周側板部分24の先端面24aとリング状フランジ91
の間に挟み込まれ、これによって、リング状拡散板3が
リング状本体板2の側に取り付け固定されている。
【0020】なお、リング状拡散板をリング状本体板2
に取り付ける構造もねじ込み式とすることも可能であ
る。
【0021】図3は、リング状拡散板3を示す平面図、
側面図および断面図である。本例のリング状拡散板3
は、円筒断面の管を半割り状態にした断面形状をしてい
る。すなわち、ほぼ半円形の断面形状をしている。この
形状のリング状拡散板3は、例えば、半透明の乳白色の
アクリル平板を真空成形することにより得ることがで
き、この場合には、約100℃の耐熱性が得られる。ま
た、リング状拡散板3の湾曲内周面33には表面処理を
施して粗面として拡散効果を高めることが望ましい。
【0022】次に、図4はリング状LED基板5に実装
されたLED6の配列状態を示す説明図である。この図
に示すように、多数個のLED6が円周方向に向けて同
心円状に一定の間隔で密な状態で3列形成されている。
図において最も外側の列は回路抵抗8の列である。この
ようにLED6を配列することにより、リング状拡散板
3のリング状内周面33の全体にLEDからの出射光を
均一に照射できるので、部分的に暗部が発生することが
ない。
【0023】ここで、本例では、リング状LED基板5
の裏面52、すなわち、LED実装面51(図2参照)
の反対側の面から、導電性のパターンを排除した構成と
してある。そして、露出した状態のリング状LED基板
の裏面52を熱伝導性の高いアルミニウム製のリング状
本体板2の表面21に密着状態に取り付け、LED6で
発生した熱をLED基板5からアルミニウム製のリング
状本体板2に効率良く伝達し、当該リング状本体板2か
ら外部に放出できるようにしている。
【0024】このように構成した本例のリング状LED
照明装置1では、図5(a)に示すように、半円形断面
のリング状拡散板3の内周面33に隙間無く密に配列さ
れている複数個のLED6からの光が直接照射する。こ
の結果、リング状拡散板3によって各LEDの光の輝度
むらが補間されると共に、拡散板そのものを発光体の状
態とすることができる。この発光体は図に示すように半
円形の外周曲面を備えているので、照明方向(図におけ
る下側)の全方向に対して均一に光を放射することがで
きる。
【0025】また、上記のように、多数個のLED6を
リング状に隙間無く密に配列してあるので、リング状拡
散板の内周面全体にLED光を照射できるので、蛍光灯
電極部分に発生するような光源暗部が生ずることを回避
できる。
【0026】次に、発熱源であるLED6は、自身の発
熱により照度が安定しない特性を持っており、本例では
リング状本体板2、そこに取り付けたリング状LED基
板5およびリング状拡散板3によってLED6が密封さ
れた構造となっている。従って、内部空間の温度が上昇
して、発光源であるLED6の照度を一定に保持するこ
とが困難になるおそれがある。
【0027】しかしながら、本例では上記のようにリン
グ状LED基板5の裏面を露出させて、これを直接に熱
伝導性の高いアルミニウム製の本体板2に密着させる構
成を採用している。従って、図5(b)に示すように、
LED6で発生した熱は、LED基板5から本体板2を
通り、外部に効率良く放出される。従って、LED6の
照度を一定に保持することが容易になる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のリング状
LED照明装置では、従来のリング状LED照明装置の
欠点を解消して、照明領域を均一にむらなく全体的に照
明することができ、また、LEDの発熱を効率良く外部
に放出できるのでLEDの照度変動を抑制することがで
きる。また、全体として従来に比べて廉価な照明装置を
実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したリング状LED照明装置の一
例を示す側面図および正面図である。
【図2】図1の照明装置のA−A’線で切断した部分の
断面図である。
【図3】図1のリング状拡散板を示す平面図、側面図お
よび断面図である。
【図4】図1のLEDの配列を示す説明図である。
【図5】図1の照明装置にリング状拡散板の作用効果を
示す説明図、および照明装置の放熱構造の作用効果を示
す説明図である。
【符号の説明】
1 リング状LED照明装置 2 リング状本体板 3 リング状拡散板 33 内周面 5 リング状LED基板 52 露出状態の基板裏面 6 LED
【手続補正書】
【提出日】平成13年6月25日(2001.6.2
5)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リング状発光源と、ほぼ半円形の断面形
    状をしたリング状拡散板とを有し、 前記リング状発光源はリング状に配列した複数個のLE
    Dを備えており、 前記リング状拡散板は、その湾曲状内周面に前記リング
    状発光源からの光が直接に照射するように配置されてい
    ることを特徴とするリング状LED照明装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記リング状発光源はリング状LED基板を備え、この
    リング状LED基板の表面に、前記LEDが所定の間隔
    で、半径方向および円周方向に配列されていることを特
    徴とするリング状LED照明装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、 放熱性のリング状本体板を有し、 前記リング状LED基板はその裏面に導電性パターンが
    除去された露出部分を備え、 この露出部分が前記リング状本体板に密着した状態で、
    前記リング状LED基板は当該リング状本体板に取り付
    けられていることを特徴とするリング状LED照明装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 前記リング状本体板は、前記リング状LED基板が取り
    付けられているリング状端板部分と、このリング状端板
    部分の内周縁および外周縁部分から垂直に起立している
    内周側板部分および外周側板部分とを備えており、 これら内周側板部分および外周側板部分のリング状先端
    面に、前記リング状拡散板の内周縁部分および外周縁部
    分が取り付けられていることを特徴とするリング状LE
    D照明装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のうちのいずれかの項
    において、 前記リング状拡散板は乳白色をしたアクリル樹脂成形品
    であることを特徴とするリング状LED照明装置。
  6. 【請求項6】 請求項3ないし5のうちのいずれかの項
    において、 前記リング状本体板はアルミニウム製であることを特徴
    とするリング状LED照明装置。
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