JP2005116182A - Wide angle local part illumination device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wide angle local part illumination device capable of illuminating a relatively wide area efficiently and surely. <P>SOLUTION: This is provided with a plurality of bulk type lenses 2a to 2f arranged adjacent to one another, and a plurality of resin molded LEDs 1a to 1f to house respective main light emitting parts in the inside of well-shaped recessed parts installed at these respective plurality of bulk type lenses 2a to 2f. The resin molded LEDs 1a to 1f make the flat faces respectively perpendicular to the optical axis direction of the bulk type lenses 2a to 2f as light outgoing faces. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は照明装置に関し、特に道路照明や公園や庭園等の街路灯に使用可能な、比較的広い照明半径を広角照明する広角局部照明装置に関する。   The present invention relates to an illuminating device, and more particularly to a wide-angle local illuminating device that can be used for street lighting such as road lighting and parks and gardens and that illuminates a relatively wide illumination radius.

一般的な家庭用照明器具として用いられている照明装置としては、白熱灯や蛍光灯などを光源としたものが広く知られている。これらの照明装置は、多くの場合、部屋の天井などに取り付けられ、部屋の中全体を照明するように用いられている。ところで、照明装置の利用法には、部屋の中全体を照明する他に、一部分のみを照らし出すようにした、所謂、ダウンライトや足元灯、或いはスポットライトのような照明器具がある。以下、このような特定の部分のみを照らし出す照明装置を「局部照明装置」と称する。   As lighting devices used as general household lighting fixtures, those using incandescent lamps or fluorescent lamps as light sources are widely known. In many cases, these lighting devices are attached to the ceiling of a room and used to illuminate the entire room. By the way, in addition to illuminating the entire interior of the room, there is a so-called illuminating device such as a downlight, a footlamp, or a spotlight that illuminates only a part of the room. Hereinafter, such an illumination device that illuminates only a specific part is referred to as a “local illumination device”.

図１２は、従来の局部照明装置の一例の構造を示す断面図である。従来の局部照明装置は、多くの場合、光源である白熱球１０１全体が納まるようなケース１０３を用い、その内部を反射鏡１０５としての役割を果たすステンレスやアルミニウムなどで覆うことにより、ケース１０３の周囲への光の拡散を少なくし、光がケース１０３の開放部方向へのみ投光されるようにして、特定の部分が照明されるようにしている。   FIG. 12 is a cross-sectional view showing a structure of an example of a conventional local lighting device. Conventional local illumination devices often use a case 103 in which the entire incandescent bulb 101 as a light source is housed, and the inside of the case 103 is covered with stainless steel, aluminum, or the like that serves as the reflecting mirror 105. The diffusion of light to the surroundings is reduced, and light is projected only in the direction of the opening of the case 103 so that a specific part is illuminated.

このような従来の局部照明装置では、白熱灯や蛍光灯のように、光が広く拡散するタイプの光源を用いているため、一方向のみを照明しようとする場合、様々な問題がある。まず、局部照明の場合、特定のある部分のみを照明すれば良いのであるが、従来の構造では、ケースの開放部から光が放射されるようにしてはいるものの、完全に光の拡散を抑えることが出来ないため、照明効率そのものが悪い。このため、光源として白熱灯を用いた場合、照明を必要とする部分に十分な明るさを得るためには、最低でも４０Ｗ（１００Ｖの場合）程度の電力消費量の電球が必要であり、電力効率が悪い。   In such a conventional local illumination device, a light source that diffuses light widely, such as an incandescent lamp or a fluorescent lamp, is used. Therefore, there are various problems when trying to illuminate only one direction. First, in the case of local illumination, it is only necessary to illuminate only a specific part. In the conventional structure, although light is emitted from the open part of the case, the diffusion of light is completely suppressed. The lighting efficiency itself is poor. For this reason, when an incandescent lamp is used as a light source, a light bulb with a power consumption of about 40 W (in the case of 100 V) is required at least in order to obtain sufficient brightness in a portion requiring illumination. ineffective.

又、光の不要な拡散を抑えるために、ケースの開放部にレンズを取り付けた構造もあるが、主に、白熱灯による放熱を考慮した場合、熱を逃がすために、他の部分に、どうしても大きな開放部を設ける必要があり、結局、その部分での光の放出が起きて、光の利用効率はあまり上がらないこともある。又、投光方向前面にレンズを設けたとしても完全に光の拡散を抑えるには、高度のレンズ設計技術と研磨技術が必要となることから、局部照明装置に使用するには高価になりすぎて実用的でない。これは、白熱灯の代わりに蛍光灯を用いて、熱放出の問題を緩和させたとしても解決出来るものではなく、又、レンズによる重量の増加など、レンズを取り付けること自体、一般的な局部照明装置には好ましいものではない。   In addition, there is a structure where a lens is attached to the open part of the case in order to suppress unnecessary diffusion of light, but when considering heat radiation by incandescent lamps, in order to escape heat, it is absolutely necessary It is necessary to provide a large opening, and eventually light emission occurs at that part, and the light utilization efficiency may not increase much. Even if a lens is provided in front of the light projecting direction, it is too expensive to use for a local lighting device because it requires advanced lens design technology and polishing technology to completely suppress light diffusion. And impractical. This cannot be solved even if the fluorescent lamp is used instead of the incandescent lamp to alleviate the problem of heat emission, and the lens itself is attached, such as an increase in weight due to the lens. It is not preferred for the device.

更に、従来の局部照明装置は、上記のように４０Ｗ程度以上の白熱電球（又は同様形状の蛍光灯）を入れる必要があるため、その大きさのケースを設置する場所を確保する必要があることから、室内のレイアウトを考えた場合、デザイン的な自由度が低いといった問題もある。特に、ダウンライトのような天井に空洞を設けて取り付ける局部照明装置の場合、天井に空洞を確保出来る場所が限定されてしまうため、室内のインテリアデザインに合った局部照明を得ることが出来ないといった問題があった。レンズなどを設けた場合には、更に重量が重くなりレイアウトの自由度をいっそう奪うことになる。   Furthermore, since the conventional local lighting device needs to contain an incandescent bulb (or a fluorescent lamp having a similar shape) of about 40 W or more as described above, it is necessary to secure a place for installing a case of that size. Therefore, when considering the indoor layout, there is a problem that the degree of freedom in design is low. In particular, in the case of a local lighting device that is installed with a cavity in the ceiling such as a downlight, the location where the cavity can be secured is limited, so that it is not possible to obtain local lighting that matches the interior design of the room. There was a problem. When a lens or the like is provided, the weight becomes heavier and the flexibility of layout is further deprived.

このような事情を鑑み、互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズと、この複数のバルク型レンズのそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、それぞれの主発光部を収納した複数の弾丸型ＬＥＤとを備える狭角局部照明装置が提案されている（特許文献１参照。）。
特開２００１−２９７６２２号公報（図７） In view of such circumstances, a plurality of bulk-type lenses arranged adjacent to each other, and a plurality of respective main light-emitting portions housed in well-type recesses provided in each of the plurality of bulk-type lenses. A narrow-angle local illumination device including a bullet type LED has been proposed (see Patent Document 1).
JP 2001-297622 A (FIG. 7)

特許文献１に開示された狭角局部照明装置は、平行ビームにより、照明したい部分のみを効率良く、確実に照らし出すことが出来る利点を有するものの、集光性や指向性が強すぎるため、小さな面積しか照らせず、街路灯等の目的の場合に不都合が発生する。   The narrow-angle local illumination device disclosed in Patent Document 1 has an advantage that it can efficiently and surely illuminate only a portion to be illuminated by a parallel beam, but it is small because the light condensing property and directivity are too strong. Only the area is illuminated, and inconvenience occurs for purposes such as street lighting.

上記問題点を鑑み、本発明は、比較的広い面積にわたり、効率良く照明出来る広角局部照明装置を提供することである。   In view of the above problems, the present invention is to provide a wide-angle local illumination device that can efficiently illuminate over a relatively large area.

本発明の特徴は、互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズと、この複数のバルク型レンズのそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、それぞれの主発光部を収納した複数の樹脂モールドされたＬＥＤとを備える広角局部照明装置に関する。即ち、この樹脂モールドされたＬＥＤが、バルク型レンズの光軸方向に垂直な平坦面を出射面とすることを特徴とする。   A feature of the present invention is that a plurality of bulk lenses arranged adjacent to each other and a plurality of well-shaped concave portions provided in each of the plurality of bulk lenses have a plurality of main light emitting portions housed therein. The present invention relates to a wide-angle local illumination device including a resin-molded LED. That is, the resin-molded LED is characterized in that a flat surface perpendicular to the optical axis direction of the bulk type lens is used as an output surface.

本発明によれば、比較的広い面積にわたり、効率良く照明出来る広角局部照明装置を提供することが出来る。   According to the present invention, it is possible to provide a wide-angle local illumination device that can illuminate efficiently over a relatively wide area.

次に、図面を参照して、本発明の第１〜第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各部材の寸法の関係や比率は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な各部材の寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Next, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and the dimensional relationships and ratios of the members are different from the actual ones. Therefore, specific dimensions of each member should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る広角局部照明装置は、図１に示すように、互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・と、この複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・のそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、それぞれの主発光部を収納した複数の樹脂モールドされたＬＥＤ１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・とを備える。即ち、この樹脂モールドされたＬＥＤ１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・が、バルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・の光軸方向に垂直な平坦面を出射面とする寸切り封止型ダイオードである。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, the wide-angle local illumination device according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of bulk lenses 2a, 2b,..., 2f,. , And each of the plurality of bulk type lenses 2a, 2b,..., 2f,. A plurality of resin-molded LEDs 1a, 1b,..., 1f,. That is, the resin-molded LEDs 1a, 1b, ..., 1f, ... are in the optical axis direction of the bulk type lenses 2a, 2b, ..., 2f, ... This is a dimensionally sealed diode having a flat surface perpendicular to the light emitting surface.

ここで、「寸切り封止型ダイオード」とは、図３に示すように、バルク型レンズ２の光軸方向に垂直な平坦面を出射面１５とする、樹脂モールドされたＬＥＤを意味する。「寸切り」とは、筒形の物を横にまっすぐに切ることを言うが、丁度、砲弾型（弾丸型）に樹脂モールドされたＬＥＤの頭部を水平に切った（寸切りした）構造に対応する。即ち、第１の実施の形態に係る寸切り封止型ダイオード１は、図３に示すように、第１のピン１１に一体的に接続された基台１１ａの上に配置されたＬＥＤチップ１３と、このＬＥＤチップ１３を被覆する封止樹脂（樹脂封止体）１４と、第１のピン１１と対をなす第２のピン１２とから少なくとも構成された樹脂モールドされたＬＥＤである。ＬＥＤチップ１３と第１のピン１１の基台１１ａとはボンディングワイヤ５ａにより、ＬＥＤチップ１３と第２のピン１２とボンディングワイヤ５ｂによりそれぞれ接続されている。この図３に示すように、寸切り封止型ダイオード１の主発光部の頂部の出射面１５は、平坦面（鏡面）をなしている。   Here, the “size-encapsulated diode” means a resin-molded LED having, as shown in FIG. 3, a flat surface perpendicular to the optical axis direction of the bulk lens 2 as the emission surface 15. “Cut” refers to cutting a cylindrical object straight to the side, but the head of an LED molded in a bullet-shaped (bullet-shaped) resin is cut horizontally. Corresponding to That is, the shredded sealed diode 1 according to the first embodiment has an LED chip 13 disposed on a base 11a integrally connected to the first pin 11, as shown in FIG. And a resin-molded LED comprising at least a sealing resin (resin sealing body) 14 covering the LED chip 13 and a second pin 12 paired with the first pin 11. The LED chip 13 and the base 11a of the first pin 11 are connected to each other by the bonding wire 5a and the LED chip 13, the second pin 12 and the bonding wire 5b. As shown in FIG. 3, the emission surface 15 at the top of the main light emitting portion of the shredded sealed diode 1 is a flat surface (mirror surface).

図３では、ＬＥＤチップ１３が左側に偏って模式的に示されているが、発光方向の対称性（光軸に関する対称性）を考慮すれば、ＬＥＤチップ１３の中心は、封止樹脂１４の中心に一致するように、封止樹脂１４の中央に配置されることが好ましいことは勿論である。基台１１ａも対応して、封止樹脂１４の中央に配置されることになる。ＬＥＤチップ１３からの光を、一旦、蛍光体に照射して、蛍光体からの蛍光をＬＥＤの出力光として得ている場合は、蛍光体の中心が、封止樹脂１４の中心に一致するように、封止樹脂１４の中央に配置されることが好ましいことになる。いずれにせよ、「樹脂モールドされたＬＥＤ」としての実質的な発光部（発光面）の中心を光軸が通過し、この光軸を中心とした軸対称、若しくは軸対称に近いトポロジーを、封止樹脂１４及びその内部構造が、構成することが好ましいということである。   In FIG. 3, the LED chip 13 is schematically shown to be biased to the left side, but considering the symmetry of the light emitting direction (the symmetry with respect to the optical axis), the center of the LED chip 13 is the sealing resin 14. Needless to say, it is preferably arranged in the center of the sealing resin 14 so as to coincide with the center. Correspondingly, the base 11 a is also arranged at the center of the sealing resin 14. When the light from the LED chip 13 is once irradiated to the phosphor, and the fluorescence from the phosphor is obtained as the output light of the LED, the center of the phosphor is aligned with the center of the sealing resin 14. In addition, it is preferable to be disposed at the center of the sealing resin 14. In any case, the optical axis passes through the center of the substantial light emitting part (light emitting surface) as a “resin-molded LED”, and an axially symmetric or axially symmetric topology around this optical axis is sealed. That is, the stop resin 14 and its internal structure are preferably configured.

光軸方向に沿った、ＬＥＤチップ１３の位置（高さ）は、封止樹脂１４の中心である必要はない。しかし、ＬＥＤチップ１３の上部に位置し、出射面１５を構成する部分の封止樹脂１４の厚さは、０．６〜５ｍｍ程度が、バルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・の集光効率の点から好ましい。より好ましくは、ＬＥＤチップ１３の上部に位置する封止樹脂１４の厚さを０．８〜２ｍｍ程度とすれば良く、このように一定の封止樹脂１４の厚さを用いることにより、バルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・の集光効率が良好になる。   The position (height) of the LED chip 13 along the optical axis direction need not be the center of the sealing resin 14. However, the bulk type lenses 2a, 2b,..., 2f have a thickness of about 0.6 to 5 mm of the sealing resin 14 located on the LED chip 13 and constituting the exit surface 15. ,... Are preferable from the viewpoint of light collection efficiency. More preferably, the thickness of the sealing resin 14 positioned above the LED chip 13 may be about 0.8 to 2 mm. By using a constant thickness of the sealing resin 14 as described above, the bulk type The condensing efficiency of the lenses 2a, 2b,..., 2f,.

なお、図３では、直方体に成形された封止樹脂１４の一面（頂部）が出射面１５と示されているが、バルク型レンズ２の光軸方向に垂直な平坦面を出射面１５とすれば良く、円柱、６角柱、８角柱等を、光軸方向に垂直な面で輪切り（寸切り）した出射面１５を有するような樹脂モールドされたＬＥＤでも良い。例えば、図３の例では、出射面１５が長辺が３〜５ｍｍ、短辺が１．５〜２．５ｍｍの長方形で、光軸方向にそった長さ（高さ）が４〜６ｍｍ程度の扁平な直方体である。更に、出射面１５に連続する側面は出射面１５に垂直である必要もなく、円錐や角錐のようなテーパを有していても良く、段差部を有する側面でも構わない。例えば、図３の構造で、封止樹脂１４の下部（底部近傍）に厚さ０．３〜１ｍｍ、高さ０．８〜１．５ｍｍ程度の段差部からなるスカートをはかせても良い。即ち、光軸方向に垂直な平坦面を出射面１５とすれば、側面等の構造は、任意の形状が許容出来る。   In FIG. 3, one surface (top) of the sealing resin 14 molded into a rectangular parallelepiped is shown as the emission surface 15, but the flat surface perpendicular to the optical axis direction of the bulk lens 2 is defined as the emission surface 15. Alternatively, a resin-molded LED having an emission surface 15 obtained by rounding (sizing) a cylinder, a hexagonal column, an octagonal column, or the like with a plane perpendicular to the optical axis direction may be used. For example, in the example of FIG. 3, the output surface 15 is a rectangle having a long side of 3 to 5 mm and a short side of 1.5 to 2.5 mm, and the length (height) along the optical axis direction is about 4 to 6 mm. It is a flat rectangular parallelepiped. Further, the side surface continuous with the emission surface 15 does not need to be perpendicular to the emission surface 15, and may have a taper such as a cone or a pyramid, or a side surface having a stepped portion. For example, in the structure of FIG. 3, a skirt having a stepped portion having a thickness of about 0.3 to 1 mm and a height of about 0.8 to 1.5 mm may be applied to the lower portion (near the bottom) of the sealing resin 14. That is, if the flat surface perpendicular to the optical axis direction is used as the exit surface 15, an arbitrary shape can be allowed for the structure such as the side surface.

複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・のそれぞれは、図２に示す構造である。図２は、複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・を代表したバルク型レンズ２と、このバルク型レンズ２の収納部１６に収納した寸切り封止型ダイオード１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・１を代表した寸切り封止型ダイオード１により説明している。バルク型レンズ２の収納部１６の側壁部は、寸切り封止型ダイオード１の主発光部を収納出来るように、寸切り封止型ダイオード１の主発光部の外径寸法に応じ、例えば、直径（内径）２ｒｉ＝２.５〜７ｍｍφ程度の円筒形状となっている。図示を省略しているが、寸切り封止型ダイオード１とバルク型レンズ２とを固定するために、寸切り封止型ダイオード１とバルク型レンズ２の収納部１６との間には、厚さ０．２５〜０．５ｍｍ程度のスペーサが挿入されている。即ち、寸切り封止型ダイオード１の外径と、収納部１６の内径２ｒｉとは、ほぼ同一で且つ僅かに、寸切り封止型ダイオード１の外径の方が小さく設定されている。スペーサは、寸切り封止型ダイオード１の主発光部を除く位置、即ち、図２において、ＬＥＤチップ１３の底面の位置より左方に配置すれば良い。バルク型レンズ２は、凸形状の湾曲面からなる出射面２２を除けば、円柱形状である。このバルク型レンズ２の円柱形状部分の直径（外径）２ｒｅは、１０〜３０ｍｍφである。バルク型レンズ２の直径（外径）２ｒｅは、第１の実施の形態に係る広角局部照明装置の使用目的を考慮しつつ、以下のように設計すれば良い。 Each of the plurality of bulk lenses 2a, 2b, ..., 2f, ... has a structure shown in FIG. 2 shows a bulk type lens 2 representing a plurality of bulk type lenses 2a, 2b,..., 2f,. Description is made with a cut-off diode 1 representing the stationary diodes 1a, 1b,..., 1f,. The side wall portion of the storage portion 16 of the bulk type lens 2 can accommodate the main light emitting portion of the cut-out sealed diode 1, according to the outer diameter size of the main light emitting portion of the cut-out sealed diode 1, for example, and it has a diameter (inside diameter) 2r i = 2.5~7mm φ of approximately cylindrical shape. Although not shown, in order to fix the shredded sealed diode 1 and the bulk lens 2, there is a thickness between the shredded sealed diode 1 and the storage portion 16 of the bulk lens 2. A spacer with a thickness of about 0.25 to 0.5 mm is inserted. That is, the outer diameter of Zungiri sealed diode 1, the inner diameter 2r i of the receiving portion 16, and slightly almost the same, the direction of the outer diameter of Zungiri sealed diode 1 is set smaller. The spacer may be arranged at a position excluding the main light emitting portion of the shredded sealed diode 1, that is, at the left side of the position of the bottom surface of the LED chip 13 in FIG. The bulk type lens 2 has a cylindrical shape except for the exit surface 22 formed of a convex curved surface. The diameter (outer diameter) 2r e cylindrical portion of the bulk lens 2 is 10 to 30 mm phi. The diameter (outer diameter) 2r e of the bulk lens 2 may be designed as follows in consideration of the purpose of use of the wide-angle local illumination device according to the first embodiment.

即ち、図２において、出射面２２の曲率半径をＲ、レンズ媒体４の光軸方向に測った全長をＬ、レンズ媒体４の屈折率をｎとして、
０．９３ ＜ ｋ（Ｒ／Ｌ） ＜１．０６ ・・・・・（１）
の関係を満足することが好ましい。但し、（１）式のｋは、以下の（２）式で与えられる。 That is, in FIG. 2, the radius of curvature of the exit surface 22 is R, the total length measured in the optical axis direction of the lens medium 4 is L, and the refractive index of the lens medium 4 is n.
0.93 <k (R / L) <1.06 (1)
It is preferable to satisfy this relationship. However, k in the equation (1) is given by the following equation (2).

ｋ ＝ １／（０．３５・ｎ −０．１６８） ・・・・・（２）
第１の実施の形態に係るバルク型レンズ２の収納部（井戸型の凹部）１６の内部には、樹脂モールドされたＬＥＤ１が収納される。「バルク型」とは、砲弾型、卵型、繭型、蒲鉾型等の塊形状を意味し、従来の薄型レンズと区別する意である。バルク型レンズ２の投光方向となる光軸方向に垂直な断面の形状は、真円、楕円、三角形、四角形、多角形等が可能である。したがって、バルク型のレンズ媒体４の光軸に平行方向の側面からなる外周部は、円柱でも角柱でも構わない。主入射面２１となる湾曲面は、円錐形でも良い。出射面２２は曲率半径Ｒの湾曲面から構成されている。当然であるが、出射面２２とこの出射面２２に接続されるレンズ媒体４の外周部とは曲率が異なる。 k = 1 / (0.35 · n -0.168) (2)
The resin-molded LED 1 is housed in the housing portion (well-shaped recess) 16 of the bulk lens 2 according to the first embodiment. “Bulk type” means a lump shape such as a bullet type, egg type, saddle type, saddle type, etc., and is intended to be distinguished from a conventional thin lens. The cross-sectional shape perpendicular to the optical axis direction that is the light projecting direction of the bulk lens 2 can be a perfect circle, an ellipse, a triangle, a quadrangle, a polygon, or the like. Therefore, the outer peripheral portion formed of the side surface parallel to the optical axis of the bulk type lens medium 4 may be a cylinder or a prism. The curved surface serving as the main incident surface 21 may be conical. The exit surface 22 is a curved surface having a radius of curvature R. As a matter of course, the exit surface 22 and the outer periphery of the lens medium 4 connected to the exit surface 22 have different curvatures.

本発明者の検討によれば、経験則として、第１の実施の形態に係るバルク型レンズ２において、収納部（井戸型の凹部）１６の天井部２１におけるレンズ面の突き出し量をΔ、レンズ媒体４の光軸に平行方向の側面からなる外周部の外径を２ｒｅ として、
０．０２５ ＜ Δ／ｒｅ ＜ ０．０７５ ・・・・・（３）
の関係を満足することが好ましい。更に、より集光効率を高くするためには、
１０ｒｉ ＞ ｒｅ ＞ ３ｒｉ ・・・・・（４）
の関係を満足することが好ましい。バルク型レンズ２の直径（外径）２ｒｅが、収納部１６の内径２ｒｉの１０倍以上でも、本発明のバルク型レンズは、機能するが、必要以上に大きくなり、小型化を目的とする場合は好ましくない。外径／内径比が大きくなるに従い、相対照度が明るくなる。特に、外径／内径比が２．５以上で、顕著にその増大効果が認められる。外径／内径比が１０以上になると、その増大効果が飽和の傾向にあることが経験則として分かっている。現実のＬＥＤの外径を考慮すれば、外径／内径比が１０以上のバルク型レンズ２は必然的に大口径化する。しかし、大口径化のバルク型レンズ２は、レンズ媒体４に気泡が入りやすくなり、或いはクラックが入りやすくなり、製造技術上困難性を伴う。又、装置の小型化の点からも望ましくない。したがって、工業的な意味では、外径／内径比が３以上、１０以下が好ましい。 According to the study of the present inventor, as a rule of thumb, in the bulk type lens 2 according to the first embodiment, the projection amount of the lens surface at the ceiling portion 21 of the storage portion (well type concave portion) 16 is Δ, and the lens the outer diameter of the outer peripheral portion consisting of a side in a direction parallel to the optical axis of the medium 4 as 2r e,
0.025 <Δ / r e <0.075 (3)
It is preferable to satisfy this relationship. Furthermore, in order to further increase the light collection efficiency,
10r i> r e> 3r i ····· (4)
It is preferable to satisfy this relationship. Bulk lens 2 diameter (outer diameter) 2r e is at least 10 times the internal diameter 2r i of the receiving portion 16, the bulk lens of the present invention, will function, becomes larger than necessary, and the purpose of downsizing This is not preferable. As the outer diameter / inner diameter ratio increases, the relative illuminance increases. In particular, when the outer diameter / inner diameter ratio is 2.5 or more, a remarkable increase effect is recognized. As an empirical rule, it is known that when the outer diameter / inner diameter ratio is 10 or more, the increasing effect tends to be saturated. Considering the actual outer diameter of the LED, the bulk lens 2 having an outer diameter / inner diameter ratio of 10 or more inevitably has a larger aperture. However, the large-diameter bulk lens 2 is likely to have air bubbles or cracks in the lens medium 4 and is difficult to manufacture. Further, it is not desirable from the viewpoint of miniaturization of the apparatus. Therefore, in an industrial sense, the outer diameter / inner diameter ratio is preferably 3 or more and 10 or less.

このように、第１の実施の形態において、レンズ媒体４の外周部の外径が、収納部（井戸型の凹部）１６の内径の３倍以上、１０倍以下であることが好ましい。外径と内径との比を大きくすることは、レンズ媒体４の収納部（井戸型の凹部）１６の側壁部の肉厚を十分に厚くすることに等価である。側壁部の肉厚を十分に厚くすることにより、実開昭６２−９２５０４号公報に開示された前面レンズのようなテーパ形の周面に反射膜を設けた構造を使わずに樹脂モールドされたＬＥＤ１の迷光成分を有効に集光出来る。   Thus, in the first embodiment, it is preferable that the outer diameter of the outer peripheral portion of the lens medium 4 is not less than 3 times and not more than 10 times the inner diameter of the storage portion (well-type recess) 16. Increasing the ratio of the outer diameter to the inner diameter is equivalent to sufficiently increasing the thickness of the side wall portion of the storage portion (well-shaped concave portion) 16 of the lens medium 4. By sufficiently increasing the thickness of the side wall, resin molding was performed without using a structure in which a reflective film was provided on a tapered peripheral surface such as a front lens disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 62-92504. The stray light component of the LED 1 can be collected effectively.

「迷光成分」とは、樹脂モールドされたＬＥＤ１の出力光の内、収納部１６の天井部（主入射面）２１以外に向かう光の成分を意味する。寸切り型に成形された封止樹脂１４の平坦な出射面１５以外の所から出る光は、迷光成分となり、照明には寄与しない。更に、寸切り封止型ダイオード１とバルク型レンズ２の収納部１６との間にはそれぞれの界面で反射した光の成分が多重反射し、２次的、３次的な迷光成分となっている。しかし、（４）式を満足する幾何学的形状を有するバルク型レンズ２においては、平坦な出射面１５以外の所から出た迷光成分や、これらに起因した高次の迷光成分等をも含めて、１００％に近い集光効率で、有効に照明に寄与出来るようになる。   The “stray light component” means a component of light that goes to the portion other than the ceiling portion (main incident surface) 21 of the housing portion 16 in the output light of the resin-molded LED 1. The light emitted from places other than the flat emission surface 15 of the sealing resin 14 formed into a cut mold becomes a stray light component and does not contribute to illumination. Further, light components reflected at the respective interfaces are multiply reflected between the cut-off sealed diode 1 and the storage unit 16 of the bulk lens 2 to form secondary and tertiary stray light components. Yes. However, in the bulk type lens 2 having a geometrical shape satisfying the expression (4), stray light components emitted from places other than the flat emission surface 15 and higher-order stray light components due to these components are included. Thus, it is possible to effectively contribute to illumination with a light collection efficiency close to 100%.

このように、第１の実施の形態に係るバルク型レンズ２を用いることにより、湾曲面からなる主入射面（凹部天井部）２１以外の収納部１６の側壁部（凹部側壁部）１７も、有効な光の入射面（側壁入射面）として機能し得るのである。（４）式を満足するように、十分厚い側壁部を有して幾何学的構造が設計することにより、外周部に反射鏡を用いなくても、凹部側壁部１７から入力した光が、バルク型レンズ２の外周部からそのまま出力（漏洩）するのが防止出来る。勿論、凹部側壁部１７に垂直に入射した光は外周部から漏洩するであろう。しかし、凹部側壁部１７に、ある入射角で入射した光はスネルの法則で決まる屈折角で屈折する。収納部１６の側壁部に位置するレンズ媒体４の厚さが厚くなると、レンズ媒体４の外周部から漏洩する成分は減少する。そして、（４）式を満足する幾何学的形状になると、レンズ媒体４の外周部から漏洩する成分はほとんど無視出来るようになるためと考えられる。特に、樹脂封止されたＬＥＤでは平坦な出射面１５以外の所から出た光の内、凹部側壁部１７に垂直に入射する成分は少ないので、（４）式を満足する幾何学的形状になると、レンズ媒体４の外周部から漏洩する成分はほとんど無視出来るようになるためと考えられる。この結果、ほぼ、内部量子効率に近い効率で、潜在的なＬＥＤチップ１３の光エネルギを有効に取り出すことが可能となる。   Thus, by using the bulk type lens 2 according to the first embodiment, the side wall portion (recessed side wall portion) 17 of the storage portion 16 other than the main incident surface (recessed ceiling portion) 21 made of a curved surface is also obtained. It can function as an effective light incident surface (side wall incident surface). By designing the geometric structure with a sufficiently thick side wall so as to satisfy the formula (4), the light input from the concave side wall 17 is bulky without using a reflecting mirror on the outer periphery. Output (leakage) can be prevented from being directly output from the outer periphery of the mold lens 2. Of course, the light vertically incident on the concave side wall portion 17 will leak from the outer peripheral portion. However, light incident on the concave sidewall 17 at a certain incident angle is refracted at a refraction angle determined by Snell's law. As the thickness of the lens medium 4 located on the side wall portion of the storage portion 16 increases, the component leaking from the outer peripheral portion of the lens medium 4 decreases. And if it becomes the geometrical shape which satisfies (4) Formula, it will be considered that the component which leaks from the outer peripheral part of the lens medium 4 becomes almost negligible. In particular, in a resin-sealed LED, there is little component perpendicularly incident on the concave portion side wall portion 17 in the light emitted from places other than the flat emission surface 15, so that the geometrical shape satisfying the equation (4) is obtained. In this case, it is considered that the component leaking from the outer peripheral portion of the lens medium 4 can be almost ignored. As a result, it is possible to effectively extract the light energy of the potential LED chip 13 with an efficiency almost similar to the internal quantum efficiency.

図２に示す寸切り封止型ダイオード１は、第１の屈折率ｎ１を有したエポキシ樹脂などの透明材料１４でモールドされている。そして、バルク型レンズ２は、第１の屈折率ｎ１とは異なる第２の屈折率ｎ０を有する空気２６を介して寸切り封止型ダイオード１を収納している。寸切り封止型ダイオード１は、主入射面２１となる凹部形状の天井部２１に接していてもかまわない（Ｄ1≒０）。又、空気以外の流体若しくは流動体を介して寸切り封止型ダイオード１を収納部１６に収納しても良い。寸切り封止型ダイオード１から発せられる光の波長に対して透明な気体若しくは液体であれば、種々の「流体」が使用可能である。収納部１６の寸切り封止型ダイオード１とバルク型レンズ２との間に、スペーサオイルなどの使用も可能である。又、「流動体」としての種々のゾル状、コロイド状若しくはゲル状の透明物質が使用出来る。又、バルク型レンズ２の有する第３の屈折率ｎ２は、第２の屈折率ｎ０と同じでも、異なっていても良い。第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ０、及び第３の屈折率ｎ２を、それぞれ適当な値に選定することにより、ＬＥＤチップ１３からの光を収束させることも分散させることも可能である。又、バルク型レンズ２のレンズ媒体４が有する第３の屈折率ｎ２を次第に大きく、若しくは、次第に小さくするようにして光路設計をしても良い。 The dimensionally sealed diode 1 shown in FIG. 2 is molded with a transparent material 14 such as an epoxy resin having a first refractive index n1. The bulk lens 2 accommodates the shredded diode 1 via air 26 having a second refractive index n 0 different from the first refractive index n 1 . The shredded sealed diode 1 may be in contact with the concave-shaped ceiling portion 21 serving as the main incident surface 21 (D1≈0). Further, the cut-off diode 1 may be stored in the storage unit 16 via a fluid or fluid other than air. Various “fluids” can be used as long as the gas or liquid is transparent to the wavelength of the light emitted from the shredded diode 1. It is also possible to use spacer oil or the like between the dimensionally sealed diode 1 and the bulk lens 2 in the storage unit 16. Further, various sol-like, colloidal or gel-like transparent materials as “fluid” can be used. Further, the third refractive index n 2 of the bulk lens 2 may be the same as or different from the second refractive index n 0 . The light from the LED chip 13 is converged or dispersed by selecting appropriate values for the first refractive index n 1 , the second refractive index n 0 , and the third refractive index n 2. Is also possible. The third progressively larger refractive index n 2 of the lens medium 4 bulk lens 2 has, or may be an optical path designed to be gradually reduced.

更に、本発明者の検討によれば、経験則として、光伝送部の厚さＤ２は、厚い方が好ましく、出射面２２は曲率半径Ｒと同程度から４倍程度が好ましい。更に、光伝送部の厚さＤ２は井戸型の凹部の深さ（＝Ｌ−Ｄ２）の２乃至５倍程度が、集光効率の点から好ましいことが経験則として分かっている。   Further, according to the study of the present inventor, as a rule of thumb, it is preferable that the thickness D2 of the optical transmission part is thicker, and the exit surface 22 is preferably about the same as the radius of curvature R or about 4 times. Furthermore, as a rule of thumb, it is known that the thickness D2 of the light transmission part is preferably about 2 to 5 times the depth of the well-shaped recess (= L−D2) from the viewpoint of light collection efficiency.

このようにして、第１の実施の形態に係る広角局部照明装置によれば、寸切り封止型ダイオード１の数を多数必要とすることなく、照明に寄与する光ビームとして所望の照射面積の光束を確保し、且つ所望の照度を簡単に得ることが出来る。特に、特定の部分のみを照明する広角局部照明装置にあっては、照らし出すことが必要な部分以外への光放射がほとんど無くなるため、照明効率が非常に高く、たった一個のＬＥＤで十分な照度を得ることが出来るのである。   In this way, according to the wide-angle local illumination device according to the first embodiment, a desired irradiation area as a light beam that contributes to illumination can be obtained without requiring a large number of cut-out sealed diodes 1. A light flux can be secured and desired illuminance can be easily obtained. In particular, in a wide-angle local illumination device that illuminates only a specific part, there is almost no light emission to the part other than the part that needs to be illuminated, so the illumination efficiency is very high, and only one LED has sufficient illuminance. Can be obtained.

図４は、第１の実施の形態に係るバルク型レンズ２を８０個配列した広角局部照明装置７を用いた街路灯を示す。バルク型レンズ２の構造は、Ｒ＝８．３ｍｍ，Ｌ＝１６．３ｍｍ，２ｒｉ＝５．５ｍｍ，２ｒｅ＝１５．２ｍｍ、Ｄ２＝６．２ｍｍ、Ｄ１≒０ｍｍである。広角局部照明装置７は、支柱８と支柱８の頂部に設けた支持ビーム６により、地上４ｍの高さに支えられ、地面に向かう方向を投光方向する。そして、広角局部照明装置７の直下を中心とする照射半径１ｍ，２ｍ，３ｍ，４ｍ，５ｍにおける強度（照度）分布を測定した場合の結果を図５に示す。即ち、図５の横軸は、地表における街路灯の照射半径を示し、縦軸は、各照射半径における最大強度（ピーク強度）を示す。   FIG. 4 shows a street lamp using a wide-angle local illumination device 7 in which 80 bulk lenses 2 according to the first embodiment are arranged. The structure of the bulk lens 2 is R = 8.3 mm, L = 16.3 mm, 2ri = 5.5 mm, 2re = 15.2 mm, D2 = 6.2 mm, and D1≈0 mm. The wide-angle local illumination device 7 is supported at a height of 4 m above the ground by a support 8 and a support beam 6 provided on the top of the support 8, and the direction toward the ground is a light projecting direction. And the result at the time of measuring the intensity | strength (illuminance) distribution in irradiation radius 1m, 2m, 3m, 4m, 5m centering on the direct under of the wide angle local illuminating device 7 is shown in FIG. That is, the horizontal axis of FIG. 5 shows the irradiation radius of the street lamp on the ground surface, and the vertical axis shows the maximum intensity (peak intensity) at each irradiation radius.

図５に示すように、第１の実施の形態に係る広角局部照明装置７によれば、照射半径は１ｍ以下では、裸のＬＥＤを８０個配列した局部照明装置と同程度であるが、照射半径が１ｍ以上になるに従い、裸のＬＥＤを８０個配列した局部照明装置よりも明るくなる。図５の裸のＬＥＤを８０個配列した局部照明装置のデータは、図４の街路灯と同一配置で、第１の実施の形態に係る広角局部照明装置７の代わりに、バルク型レンズを用いない裸のＬＥＤを８０個配列した局部照明装置の出力光の強度（照度）分布を測定した結果を、比較用に示している。図５によれば、照射半径が５ｍにおいて、第１の実施の形態に係る広角局部照明装置７による照度は、裸のＬＥＤを８０個配列した局部照明装置の２倍程度明るいことが分かる。   As shown in FIG. 5, according to the wide-angle local illumination device 7 according to the first embodiment, when the irradiation radius is 1 m or less, it is the same level as the local illumination device in which 80 bare LEDs are arranged. As the radius becomes 1 m or more, it becomes brighter than the local illumination device in which 80 bare LEDs are arranged. The data of the local lighting device in which 80 naked LEDs in FIG. 5 are arranged is the same arrangement as the street light in FIG. 4, and a bulk type lens is used instead of the wide-angle local lighting device 7 according to the first embodiment. The result of measuring the intensity (illuminance) distribution of the output light of the local lighting device in which 80 bare LEDs are arranged is shown for comparison. As can be seen from FIG. 5, when the irradiation radius is 5 m, the illuminance by the wide-angle local illumination device 7 according to the first embodiment is about twice as bright as that of the local illumination device in which 80 naked LEDs are arranged.

第１の実施の形態に係る広角局部照明装置において使用した寸切り封止型ダイオード１は、電気エネルギを直接光エネルギに変換するため、ハロゲンランプなどの白熱灯や蛍光灯に比し、高効率で、しかも発光に際して白熱を伴わない特徴を有する。白熱球においては、電気エネルギを一旦熱エネルギに変換し、その発熱に伴う輻射を利用しているのであり、その変換効率は原理的に低く、光への変換効率が１％を越えることはない。蛍光灯においては、電気エネルギは放電エネルギに変換されており、こちらも同様に、その変換効率は低い。一方、ＬＥＤにおいては、変換効率が２０％以上程度が可能で、白熱球や蛍光灯に比し約１００倍以上の変換効率が容易に達成出来る。更に、寸切り封止型ダイオード１は半永久的とも考え得る長寿命で、且つ蛍光灯の光のようにちらつきの問題もない。   The shredded sealed diode 1 used in the wide-angle local illumination device according to the first embodiment directly converts electric energy into light energy, and thus has higher efficiency than incandescent lamps such as halogen lamps and fluorescent lamps. In addition, it has a feature that does not cause incandescence in light emission. Incandescent bulbs convert electrical energy into thermal energy once and use the radiation associated with the heat generation. The conversion efficiency is low in principle, and the conversion efficiency to light does not exceed 1%. . In a fluorescent lamp, electric energy is converted into discharge energy, and this also has a low conversion efficiency. On the other hand, in an LED, the conversion efficiency can be about 20% or more, and a conversion efficiency of about 100 times or more can be easily achieved as compared with an incandescent bulb or a fluorescent lamp. Further, the shredded type diode 1 has a long life that can be considered semi-permanent, and there is no problem of flickering like the light of a fluorescent lamp.

なお、本発明の第１の実施の形態に係る広角局部照明装置に用いる寸切り封止型ダイオード１としては、種々の色（波長）のＬＥＤが使用可能である。但し室内照明目的のためには、白色ＬＥＤが人間の目には自然であるので好ましい。白色ＬＥＤとしては、種々の構造のものが使用出来る。例えば白色の蛍光を発する蛍光材を青色や紫外光等のＬＥＤで励起するタイプが使用可能である。又、寸切り封止型ダイオード１として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３枚のＬＥＤチップを点光源と見なせるほど隣接して、寸切り型形状の封止樹脂１４の内部に配置して構成しても良い（或いは、Ｒ，Ｇ，及びＢの３枚のＬＥＤチップを縦に積層して構成しても良い）。或いは、各色２枚づつのＬＥＤチップを用意し、合計６枚のＬＥＤチップを収納部に収納しても良い。この場合、Ｒ，Ｇ，及びＢの３枚のＬＥＤチップを縦に積層したスタックを３組隣接して、基台１１ａの上に配置しても良い。一つの封止樹脂１４から、それぞれの色のＬＥＤチップに対応し、合計６本のピンが導出されても良く、封止樹脂１４の内部配線として、６本のピンを２本にまとめ、外部ピンとしては２本設けられた構造としても構わない。この場合、一方の電極（接地電極）を共通とすれば、外部ピンは４本で良い。一方、各種装飾用や、所謂インテリアライトなどとして用いる場合には、各種の色によるＬＥＤをそのまま用いることで、様々な色付きの照明が可能となる。Ｒ，Ｇ，及びＢの３枚（６枚、９枚，・・・・・）のＬＥＤチップを寸切り型に成形した封止樹脂１４の内部に搭載した構造の場合は、それぞれのＬＥＤの発光強度を調整することにより、可視光領域のすべての色が選択可能である。勿論、各種蛍光体やフィルターと組み合わせて、ＬＥＤ本体だけでは出し得ない色を出すようにしても良い。   It should be noted that LEDs of various colors (wavelengths) can be used as the dimensionally sealed diode 1 used in the wide-angle local illumination device according to the first embodiment of the present invention. However, for indoor lighting purposes, white LEDs are preferred because they are natural to the human eye. As the white LED, those having various structures can be used. For example, a type that excites a fluorescent material that emits white fluorescence with an LED such as blue or ultraviolet light can be used. Further, as the cut-off sealing type diode 1, the red (R), green (G), and blue (B) LED chips are adjacent to each other so that they can be regarded as point light sources, and the cut-off type sealing resin. 14 may be arranged inside (or alternatively, three LED chips of R, G, and B may be stacked vertically). Alternatively, two LED chips for each color may be prepared, and a total of six LED chips may be stored in the storage unit. In this case, three sets of vertically stacked LED chips of R, G, and B may be arranged adjacent to each other on the base 11a. A total of six pins may be derived from one sealing resin 14 corresponding to each color LED chip. As the internal wiring of the sealing resin 14, the six pins are grouped into two and external Two pins may be provided. In this case, if one electrode (ground electrode) is shared, four external pins are sufficient. On the other hand, when it is used for various decorations, so-called interior lights, etc., various colored illuminations are possible by using LEDs of various colors as they are. In the case of a structure in which three (6, 9,...) LED chips of R, G, and B are mounted inside a sealing resin 14 formed into a cut-off mold, By adjusting the emission intensity, all colors in the visible light region can be selected. Of course, in combination with various phosphors and filters, a color that cannot be produced by the LED body alone may be produced.

第１の実施の形態に係る広角局部照明装置に用いる寸切り封止型ダイオード１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・としては、種々の色（波長）のＬＥＤが使用可能である。但し室内照明目的のためには、白色ＬＥＤが好ましい。各種装飾用や、インテリアライトなどとして用いる場合には、各種の色によるＬＥＤをそのまま用いることで、様々な色付きの照明が可能となる。したがって、寸切り封止型ダイオード１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・の集合体を構成する各ＬＥＤは、異なる発光色のＬＥＤが含まれていても良い。   As the cut-out sealed diodes 1a, 1b,..., 1f,... Used in the wide-angle local illumination device according to the first embodiment, LEDs of various colors (wavelengths) are used. Is possible. However, white LEDs are preferred for indoor lighting purposes. When used for various decorations, interior lights, etc., various colored illuminations are possible by using LEDs of various colors as they are. Therefore, each LED constituting the aggregate of the shredded sealed diodes 1a, 1b, ..., 1f, ... may include LEDs of different emission colors.

図１に示す広角局部照明装置（バルク型レンズ集合体）は、ビームの平行性を若干犠牲にし、比較的広範囲を照射可能にしているので、スポット照明装置として、単独で用いることが可能である。例えば、ＲＧＢ３色のスポット照明装置を、それぞれ用意すれば、カラーテレビ放送の撮影スタジオの照明に用いることが可能である。この場合、寸切り封止型ダイオード１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・を用いることにより、発熱量が少なくなるので、撮影スタジオ内の温度上昇が回避出来る。又、寸切り封止型ダイオード１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・を用いることにより、時間応答が速いので迅速な光の色切り替えが可能となり、高品位テレビ放送に好適である。   The wide-angle local illumination device (bulk-type lens assembly) shown in FIG. 1 can be used alone as a spot illumination device because it can irradiate a relatively wide range with a slight sacrifice in beam parallelism. . For example, if RGB three-color spot lighting devices are respectively prepared, they can be used for lighting in a color television broadcast shooting studio. In this case, since the amount of heat generation is reduced by using the cut-off sealed diodes 1a, 1b,..., 1f,. Also, by using the shredded sealed diodes 1a, 1b,..., 1f,. Is preferred.

＜第１の実施の形態の第１変形例＞
図６に示す第１の実施の形態の変形例に係るバルク型レンズ１１６は、図２に示したバルク型レンズ２と同様に、主入射面２１と、主入射面２１から入射した光を出射する出射面２２と、主入射面２１と出射面２２とを接続し、寸切り封止型ダイオード１から発せられた光の波長に対して透明の固体（レンズ媒体）４からなる光伝送部とを有する。更に、このバルク型レンズ１１６は寸切り封止型ダイオード１を収納するための井戸型の凹部を有している。 <First Modification of First Embodiment>
The bulk type lens 116 according to the modification of the first embodiment shown in FIG. 6 emits the light incident from the main incident surface 21 and the main incident surface 21 in the same manner as the bulk type lens 2 shown in FIG. An output surface 22 that connects the main entrance surface 21 and the exit surface 22 and is made of a solid (lens medium) 4 that is transparent to the wavelength of the light emitted from the shredded sealed diode 1. Have Further, the bulk lens 116 has a well-shaped recess for accommodating the cut-off sealed diode 1.

窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体材料のエピタキシャル成長基板として絶縁性の高いサファイア基板が用いられている。このため、通常は青色ＬＥＤのアノード電極及びカソード電極はともにＧａＮ系半導体材料のエピタキシャル成長層の表面側から取り出される。このサファイア基板は青色ＬＥＤの波長に対して透明であるため、青色ＬＥＤを搭載する寸切りモールド型パッケージの底部に透明材料を用いる等の所定の光学的設計をすれば、青色ＬＥＤからの発光は基板の裏面方向からも取り出すことが可能である。このような場合、図６に示すように、バルク型レンズ１１６の後面に、背面鏡１２６を配置するのが好ましい。図６では、背面鏡１２６は、バルク型レンズ１１６の側面のほぼ全面を被覆しているが、バルク型レンズ１１６の側面の一部のみ被覆するように形成してもかまわないし、側面部への形成は省略しても良い。背面鏡１２６は、Ａｌ、真鍮、ステンレス等の金属を図６に示す形状に旋盤・フライス盤等を用いて研削加工、若しくはプレス加工機等により成型加工し、その後、その表面を研磨して構成すれば良い。更に、これらの表面にニッケル（Ｎｉ）メッキや金（Ａｕ）メッキを施せば反射率が向上するので好ましい。安価、且つ簡便な方法としては、Ａｌ薄膜等の反射率の高い金属薄膜を接着した構造でも構わない。或いは、熱可塑性樹脂を押出成形若しくは射出成形により図６に示す形状に加工し、この表面にＡｌ箔等の反射率の高い金属薄膜や誘電体多層膜を真空蒸着やスパッタリングで堆積した構造、若しくは高反射性ポリエステル白色フィルム等を接着した構造でも構わない。更に、バルク型レンズ１１６の後面に反射率の高い金属薄膜や誘電体多層膜を真空蒸着やスパッタリングで直接堆積した構造や、反射率の高い金属薄膜をメッキにより形成した構造やこれらの複合膜でも構わない。   A highly insulating sapphire substrate is used as an epitaxial growth substrate of a gallium nitride (GaN) -based semiconductor material. For this reason, normally, the anode electrode and the cathode electrode of the blue LED are both taken out from the surface side of the epitaxial growth layer of the GaN-based semiconductor material. Since this sapphire substrate is transparent with respect to the wavelength of the blue LED, if a predetermined optical design such as using a transparent material at the bottom of the cut mold type package on which the blue LED is mounted, light emission from the blue LED will not occur. It is also possible to take out from the back side of the substrate. In such a case, as shown in FIG. 6, it is preferable to arrange a rear mirror 126 on the rear surface of the bulk lens 116. In FIG. 6, the rear mirror 126 covers almost the entire side surface of the bulk type lens 116, but it may be formed so as to cover only a part of the side surface of the bulk type lens 116. Formation may be omitted. The rear mirror 126 is formed by grinding a metal such as Al, brass, stainless steel or the like into a shape shown in FIG. 6 using a lathe or a milling machine or by a press machine, and then polishing the surface. It ’s fine. Furthermore, it is preferable to apply nickel (Ni) plating or gold (Au) plating to these surfaces because the reflectance is improved. As an inexpensive and simple method, a structure in which a metal thin film having a high reflectance such as an Al thin film is bonded may be used. Alternatively, a structure in which a thermoplastic resin is processed into the shape shown in FIG. 6 by extrusion molding or injection molding, and a metal thin film or a dielectric multilayer film having a high reflectance such as an Al foil is deposited on the surface by vacuum deposition or sputtering, or A structure in which a highly reflective polyester white film or the like is adhered may be used. Furthermore, a structure in which a metal thin film or a dielectric multilayer film having a high reflectance is directly deposited on the rear surface of the bulk lens 116 by vacuum deposition or sputtering, a structure in which a metal thin film having a high reflectance is formed by plating, or a composite film of these. I do not care.

背面鏡１２６には、第１のピン１１及び第２のピン１２を貫通させる孔があいており、背面鏡１２６に第１のピン１１と第２のピン１２とを電気的に短絡しないように考慮している。寸切り封止型ダイオード１からの発光は裏面方向（図６において右方向）にも進む。この寸切り封止型ダイオード１から右方向（裏方向）に出力する光は、背面鏡１２６で反射され、寸切り封止型ダイオード１の表面から左方向に出力される。結局、寸切り封止型ダイオード１の右方向（裏方向）に出力する光も、表面方向（図６において左方向）にも進む光と合成され、出射面により所定の発散角が与えられる。   The rear mirror 126 has a hole that allows the first pin 11 and the second pin 12 to pass therethrough, so that the first pin 11 and the second pin 12 are not electrically short-circuited to the rear mirror 126. I am considering. Light emission from the shredded sealed diode 1 also proceeds in the rear surface direction (right direction in FIG. 6). The light that is output in the right direction (back direction) from the shredded sealed diode 1 is reflected by the rear mirror 126 and is output in the left direction from the surface of the shredded sealed diode 1. Eventually, the light output in the right direction (back direction) of the shredded diode 1 is also combined with the light traveling in the surface direction (left direction in FIG. 6), and a predetermined divergence angle is given by the emission surface.

図６に示す第１の実施の形態の変形例に係るバルク型レンズ１１６を用いた広角局部照明装置においても、寸切り封止型ダイオード１がバルク型レンズ１１６の井戸型の凹部にほぼ完全に閉じこめられ、バルク型レンズ１１６の後面には、背面鏡１２６が配置されているので、これらの迷光成分がすべて最終的には発光面となる前面から出力可能である。したがって、すべての迷光成分が、有効に照明に寄与出来るようになる。即ち、井戸型の凹部に着目すれば、主入射面２１以外の凹部側壁部１７も、有効な光の入射部として機能し、凹部側壁部（側壁入射面）１７を透過した迷光成分は、背面鏡１２６で反射され、最終的には発光面側から出力可能である。又、寸切り封止型ダイオード１とバルク型レンズ１１６の凹部との間にはそれぞれの界面で多重反射した成分も、井戸型の凹部の内部に閉じこめられ、背面鏡１２６により内部で反射し、発光面となる前面側に導かれる。この結果、これらの多重反射成分がすべて最終的には発光面から出力される。このようにして、図６に示す第１の実施の形態の変形例に係るバルク型レンズ１１６を用いた広角局部照明装置によれば、寸切り封止型ダイオード１の数を、極度に多数必要とすることなく、照明に寄与する光ビームとして所望の照射面積の光束を確保し、且つ所望の照度を簡単に得ることが出来る。   Also in the wide-angle local illumination device using the bulk lens 116 according to the modification of the first embodiment shown in FIG. 6, the cut-off sealed diode 1 is almost completely in the well-shaped recess of the bulk lens 116. Since the rear surface mirror 126 is disposed on the rear surface of the bulk type lens 116, all of these stray light components can be output from the front surface, which finally becomes the light emitting surface. Therefore, all stray light components can contribute to illumination effectively. That is, when attention is paid to the well-shaped concave portion, the concave side wall portion 17 other than the main incident surface 21 also functions as an effective light incident portion, and the stray light component transmitted through the concave side wall portion (side wall incident surface) 17 The light is reflected by the mirror 126 and can finally be output from the light emitting surface side. In addition, components that are multiple-reflected at each interface between the cut-off sealed diode 1 and the concave portion of the bulk lens 116 are also confined inside the well-shaped concave portion and reflected inside by the rear mirror 126, It is led to the front side which becomes the light emitting surface. As a result, all these multiple reflection components are finally output from the light emitting surface. Thus, according to the wide-angle local illumination device using the bulk-type lens 116 according to the modification of the first embodiment shown in FIG. 6, an extremely large number of the cut-off sealed diodes 1 are necessary. Therefore, a light beam having a desired irradiation area can be secured as a light beam contributing to illumination, and a desired illuminance can be easily obtained.

＜制御回路＞
図２に示すバルク型レンズ２、或いは、図６に示すバルク型レンズ１１６を用いるにせよ、第１の実施の形態に係る広角局部照明装置では、図１に示すように、複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・を、レンズ固定手段（レンズ固定板）７２により固定されている。更に、このレンズ固定手段（レンズ固定板）７２の近傍には、複数の寸切り封止型ダイオード（ＬＥＤ）１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・のそれぞれ電気的に接続された制御回路を備えている。制御回路８５の一例を図７に示す。図１の寸切り封止型ダイオード（ＬＥＤ）１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・は、ｎ個の寸切り封止型ダイオードＤ １，Ｄ２，・・・・・・，Ｄｎとして示されている。寸切り封止型ダイオードＤ １，Ｄ２，・・・・・・，Ｄｎを同時に発光させるためには、商用の交流を整流する整流回路８１と、整流回路８１に接続された電流制限素子（固定抵抗）８２と、電流制限素子８２に接続された平滑回路８３と、平滑回路８３に接続された定電流素子（若しくは定電流回路）８４とにより制御回路８５を構成すれば良い。 <Control circuit>
Whether the bulk type lens 2 shown in FIG. 2 or the bulk type lens 116 shown in FIG. 6 is used, the wide-angle local illumination device according to the first embodiment has a plurality of bulk type lenses as shown in FIG. 2a, 2b, ..., 2f, ... are fixed by lens fixing means (lens fixing plate) 72. Further, in the vicinity of the lens fixing means (lens fixing plate) 72, a plurality of dimensionally sealed diodes (LEDs) 1a, 1b,..., 1f,. It has a connected control circuit. An example of the control circuit 85 is shown in FIG. In FIG. 1, the dimensionally sealed diodes (LEDs) 1a, 1b,..., 1f,... Are n dimensionally sealed diodes D 1 , D 2 ,. ..., it is shown as D n. In order to simultaneously emit the shredded diodes D 1 , D 2 ,..., D n , a rectifier circuit 81 for rectifying commercial alternating current and a current limiting element connected to the rectifier circuit 81 The control circuit 85 may be configured by the (fixed resistor) 82, the smoothing circuit 83 connected to the current limiting element 82, and the constant current element (or constant current circuit) 84 connected to the smoothing circuit 83.

図７では、ｎ個の寸切り封止型ダイオードＤ １，Ｄ２，・・・・・・，Ｄｎの直列回路を示しているが、複数の寸切り封止型ダイオード１を並列接続しても良い。但し、５０個程度の寸切り封止型ダイオード１（ＬＥＤ）を直列接続すると、商用の交流を整流した１３０Ｖ程度の直流電圧をそのまま使えるので、回路が簡単化するので好ましい。１００個程度のＬＥＤを、同時に発光させるためには、５０個の直列回路を２つ並列接続すれば良い。直列接続するＬＥＤの個数は、動作電圧により選定すれば良い。 In Figure 7, n pieces of Zungiri sealed diodes D 1, D 2, ······, are shown a series circuit of D n, are connected in parallel a plurality of Zungiri sealed diode 1 May be. However, it is preferable to connect about 50 shredded diodes 1 (LEDs) in series because a direct current voltage of about 130 V obtained by rectifying commercial alternating current can be used as it is, and the circuit is simplified. In order to emit about 100 LEDs simultaneously, two 50 series circuits may be connected in parallel. The number of LEDs connected in series may be selected according to the operating voltage.

図１において、回路基板６６や制御回路筐体６５等は、円錐形の絶縁ケース６３の内部に収納されている。そして、レンズ固定手段（レンズ固定板）７２は、この絶縁ケース６３に固定金具７３ａ，７３ｂ，・・・・で固定されている。更に、回路基板６６は、レンズ固定手段（レンズ固定板）７２に固定金具７１ａ，７１ｂ，・・・・で固定されている。寸切り封止型ダイオード１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・としての各ＬＥＤからは、それぞれ２本ずつピンが出ている（図２及び図６参照。）。この各ＬＥＤからのピンは、それぞれ２本ずつ回路基板６６に直接半田付けされ、制御回路から所定の電流が印加される。   In FIG. 1, the circuit board 66, the control circuit housing 65, and the like are housed in a conical insulating case 63. The lens fixing means (lens fixing plate) 72 is fixed to the insulating case 63 with fixing metal fittings 73a, 73b,. Further, the circuit board 66 is fixed to a lens fixing means (lens fixing plate) 72 by fixing brackets 71a, 71b,. Two pins are provided from each LED as the shredded diodes 1a, 1b, ..., 1f, ... (see FIGS. 2 and 6). Two pins from each LED are directly soldered to the circuit board 66, and a predetermined current is applied from the control circuit.

円錐形の絶縁ケース６３の絞られた頂部近傍には、図１に示すように、ＡＣ１００Ｖ電極６１ｂが接続されている。このＡＣ１００Ｖ電極６１ｂと絶縁終端６２により絶縁され、ＡＣ１００Ｖ電極６１ａが配置されている。ＡＣ１００Ｖ電極６１ａ、６１ｂ及び絶縁終端６２により、ＡＣ１００Ｖ口金６１が構成されている。ＡＣ１００Ｖ電極６１ａには、電源供給用線材６４ａが、ＡＣ１００Ｖ電極６１ｂには、電源供給用線材６４ｂが接続され、この電源供給用線材６４ａ、６４ｂにより、制御回路筐体６５の内部に収納された制御回路にＡＣ１００Ｖが供給される。
＜第１の実施の形態の第２変形例＞
又、第１の実施の形態に係るバルク型レンズ集合体は、図８に示すように、支持基板３１に取り付けても良い。即ち、図１に示すバルク型レンズ集合体を、ソケット台座８８を用いて支持基板３１に取り付ければ、センサ４５からの情報で、点灯／消灯を制御出来る。図１に示すバルク型レンズ集合体の円錐形の絶縁ケース６３には口金６１が付いているので、支持基板３１となる天井に配置されたソケット台座８８に設けられたランプソケットに差し込むだけで、バルク型レンズ集合体を支持基板３１に固定出来る。 As shown in FIG. 1, an AC 100V electrode 61b is connected to the vicinity of the narrowed top portion of the conical insulating case 63. The AC 100V electrode 61a is disposed by being insulated by the AC 100V electrode 61b and the insulation terminal 62. The AC 100 V base 61 is constituted by the AC 100 V electrodes 61 a and 61 b and the insulating terminal 62. A power supply wire 64a is connected to the AC100V electrode 61a, and a power supply wire 64b is connected to the AC100V electrode 61b, and the control housed inside the control circuit housing 65 by the power supply wires 64a and 64b. AC100V is supplied to the circuit.
<Second Modification of First Embodiment>
Further, the bulk type lens assembly according to the first embodiment may be attached to the support substrate 31 as shown in FIG. That is, when the bulk type lens assembly shown in FIG. 1 is attached to the support substrate 31 using the socket base 88, the lighting / extinction can be controlled by the information from the sensor 45. Since the conical insulating case 63 of the bulk type lens assembly shown in FIG. 1 has a base 61, it is simply inserted into a lamp socket provided on a socket base 88 disposed on the ceiling serving as the support substrate 31. The bulk type lens assembly can be fixed to the support substrate 31.

図８に示すように、支持基板３１の裏面には、図１に示すバルク型レンズ集合体の点灯状態を制御する回路部３が配置されている。そして、この回路部３にセンサ４５が接続されている。センサ４５は、バルク型レンズ集合体の点灯状態を制御するために必要な情報を供給する。この支持基板３１には、ＡＣ１００Ｖ制御用の回路部３を搭載した回路基板４１が取り付けられている。   As shown in FIG. 8, a circuit unit 3 that controls the lighting state of the bulk type lens assembly shown in FIG. 1 is disposed on the back surface of the support substrate 31. A sensor 45 is connected to the circuit unit 3. The sensor 45 supplies information necessary for controlling the lighting state of the bulk type lens assembly. A circuit board 41 on which the circuit unit 3 for controlling AC 100 V is mounted is attached to the support board 31.

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態に係る広角局部照明装置では、図１に示すように、互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・からなる集合体を示した。しかし、比較的照度が低くても良いような用途であれば、単一のバルク型レンズ２を用いた広角局部照明装置を採用可能である。即ち、本発明の第２の実施の形態に係る広角局部照明装置は、図９及び図１０に示すように、寸切り封止型ダイオード１と、この寸切り封止型ダイオード１の主発光部を収納する井戸型の凹部を有し、この井戸型の凹部に収納された寸切り封止型ダイオード１からの出力光を、所定の発散角で特定方向に出射するバルク型レンズ２と、寸切り封止型ダイオード１の点灯状態を制御する回路部３と、この回路部３に接続され、寸切り封止型ダイオードの点灯状態を制御するために必要な情報を供給するセンサ４５とを備える。「寸切り封止型ダイオード」とは、第１の実施の形態で定義したように、図３に示すように、バルク型レンズ２の光軸方向に垂直な平坦面を出射面１５とする、樹脂モールドされたＬＥＤを意味する。そして、寸切り封止型ダイオード１を内部に収納したバルク型レンズ２は、支持基板３１に取り付けられている。 (Second Embodiment)
In the wide-angle local illumination device according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of bulk-type lenses 2a, 2b,..., 2f,. An aggregate consisting of is shown. However, a wide-angle local illumination device using a single bulk lens 2 can be employed for applications where the illuminance may be relatively low. That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the wide-angle local illumination device according to the second embodiment of the present invention includes a cut-off sealed diode 1 and a main light emitting portion of the cut-off sealed diode 1. And a bulk type lens 2 that emits output light from the dimensionally sealed diode 1 housed in the well-shaped recess in a specific direction with a predetermined divergence angle, A circuit unit 3 that controls the lighting state of the cut-off diode 1 and a sensor 45 that is connected to the circuit unit 3 and supplies information necessary for controlling the lighting state of the cut-off diode 1 are provided. . As defined in the first embodiment, the “sliced encapsulated diode” is, as shown in FIG. 3, a flat surface perpendicular to the optical axis direction of the bulk lens 2 as an emission surface 15. It means a resin molded LED. Then, the bulk lens 2 in which the cut and sealed diode 1 is housed is attached to the support substrate 31.

図１０に示すように、バルク型レンズ２は、支持基板３１の裏面側から支持基板３１に設けられた穴部に挿入され、バルク型レンズ２の底部より伸延させたストッパ３３によって支持されている。バルク型レンズ２の支持基板裏面側には、反射鏡３５が設けられており、この反射鏡３５によって寸切り封止型ダイオード１の裏面側に僅かに放射された光をバルク型レンズ２方向へ反射させている。反射鏡３５としては、例えばステンレス、アルミニウム（Ａｌ）などの光沢を有する金属板、或いはクロム（Ｃｒ）メッキ、金（Ａｕ）メッキ、銀（Ａｇ）メッキなどの金属光沢メッキや金属蒸着を施されたプラスチック板などである。特に、寸切り封止型ダイオード１を用いているため、耐熱性に劣るプラスチック板等の反射鏡を使用することが出来る。   As shown in FIG. 10, the bulk lens 2 is inserted into a hole provided in the support substrate 31 from the back side of the support substrate 31 and supported by a stopper 33 that extends from the bottom of the bulk lens 2. . A reflecting mirror 35 is provided on the back side of the support substrate of the bulk type lens 2, and light slightly emitted by the reflecting mirror 35 toward the back side of the cut-off type diode 1 is directed toward the bulk type lens 2. Reflected. As the reflecting mirror 35, for example, a glossy metal plate such as stainless steel or aluminum (Al), or metallic gloss plating such as chromium (Cr) plating, gold (Au) plating, silver (Ag) plating, or metal vapor deposition is applied. Plastic plate. In particular, since the cut and sealed diode 1 is used, a reflecting mirror such as a plastic plate having poor heat resistance can be used.

図１０に示すように、支持基板３１には、広角局部照明装置の投光方向（光軸方向）を表面とすれば、その裏面側に電力制御用の回路部３を搭載した回路基板４１が取り付けられており、表面側には、外部状況の変化を検知するためのセンサ４５が設けられている。但し、センサ４５は、必ずしも、支持基板３１の表面側に配置されている必要はない。又、回路部とセンサとは直接電気な信号線で接続されている必要はなく、無線や光信号等でセンサから回路部へ信号を伝達しても良い。   As shown in FIG. 10, on the support substrate 31, if the light projection direction (optical axis direction) of the wide-angle local illumination device is the front surface, a circuit substrate 41 on which the power control circuit unit 3 is mounted on the rear surface side. A sensor 45 for detecting a change in an external situation is provided on the surface side. However, the sensor 45 is not necessarily arranged on the surface side of the support substrate 31. In addition, the circuit unit and the sensor do not need to be directly connected by an electric signal line, and a signal may be transmitted from the sensor to the circuit unit by radio or an optical signal.

図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る広角局部照明装置の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係る広角局部照明装置では、先に説明したように、この広角局部照明装置の周囲の状況を検知するためのセンサ４５が設けられて、このセンサ４５からの出力信号により、自動的に寸切り封止型ダイオード１を点、消灯することが出来るようにしている。図９に示す回路基板４１の内部には、図１１に示す回路部３が集積化されている。即ち、回路部３は、電源５１と、この電源５１に接続された制御用スイッチ５２とから構成されている。電源５１は、周知のブリッジ回路等で商用交流を整流するもので良く、公知の種々のスイッチング電源が使用可能である。後述するように、非常灯や誘導灯のように、停電時にも動作させるためには、電池との並列回路にしておけば良い。又、電池のみで動作させるようにしておけば、商用交流の電源線の配置が困難な種々の場所に、本発明の広角局部照明装置を簡単に接地出来る。更に、制御用スイッチ５２には、寸切り封止型ダイオード１及びセンサ４５が接続され、寸切り封止型ダイオード１を制御する。センサ４５からの出力信号は一定の条件となったときに、制御用スイッチ５２がオン状態となり、その条件が無くなったときにオフ状態になるような信号である。そして、この回路部３では、センサ４５からの出力信号を受けた制御スイッチ５２が電源５１からの電力を寸切り封止型ダイオード１へ導通させる。制御スイッチ５２としては、例えばセンサ４５からの出力信号（オン、オフ信号）により各種の半導体スイッチング素子や、ソリッドステートリレー、メカニカルリレー等が使用可能である。又、商用電源をオン／オフ出来るソリッドステートリレーも可能である。例えば、半導体スイッチング素子としては、ＩＧＢＴ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、静電誘導トランジスタ（ＳＩＴ）、バイポーラトランジスタ（ＢＪＴ）、静電誘導サイリスタ（ＳＩ）、ＧＴＯサイリスタ等が使用可能である。具体的には、ｎＭＯＳトランジスタを制御スイッチ５２として用いた場合で説明すれば、ｎＭＯＳトランジスタのゲート電極に"ハイレベル"の信号を、センサ４５からの出力信号として印加すれば、ｎＭＯＳトランジスタは、ターン・オンする。又、センサ４５からの出力信号を受けて、寸切り封止型ダイオード１を、所定のパルス幅と所定の繰り返し周波数で点滅動作させるためには、制御スイッチ５２は、上記の半導体スイッチング素子とこの半導体スイッチング素子の駆動回路、更に駆動回路に信号を供給するパルス発信回路等を組み合わせることが可能である。更に、これらの半導体スイッチング素子とこの半導体スイッチング素子の駆動回路等を同一半導体基板に搭載したパワーＩＣでも良い。このように、制御スイッチ５２に所定の駆動回路を内蔵しておけば、種々のモードで点灯状態を制御出来、例えば、警報装置的な使用が可能である。センサ４５としては、例えば温度センサ、赤外線センサ、湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、音響センサ、及び移動体センサなどである。センサ４５の内部回路として、増幅器、作動増幅器、バッファ増幅器等を内蔵し、高感度化と高安定化を達成しても良い。或いはラッチ回路等を内蔵し、一定状態を維持するようにしたり、所定の遅延回路と組み合わせ、そのラッチ状態をリセットする回路を付加してもかまわない。   FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a wide-angle local illumination device according to the second embodiment of the present invention. In the wide-angle local illumination device according to the second embodiment of the present invention, as described above, the sensor 45 for detecting the situation around the wide-angle local illumination device is provided. The shredded diode 1 can be automatically turned on and off by the output signal. The circuit section 3 shown in FIG. 11 is integrated inside the circuit board 41 shown in FIG. That is, the circuit unit 3 includes a power source 51 and a control switch 52 connected to the power source 51. The power source 51 may rectify commercial AC with a known bridge circuit or the like, and various known switching power sources can be used. As will be described later, in order to operate even during a power failure, such as an emergency light or a guide light, a parallel circuit with a battery may be used. Moreover, if it is made to operate | move only with a battery, the wide angle local illuminating device of this invention can be earth | grounded easily to the various places where arrangement | positioning of a commercial AC power line is difficult. Further, the cut-off sealed diode 1 and the sensor 45 are connected to the control switch 52 to control the cut-off sealed diode 1. The output signal from the sensor 45 is a signal such that the control switch 52 is turned on when a certain condition is satisfied, and is turned off when the condition is removed. In this circuit unit 3, the control switch 52 that has received the output signal from the sensor 45 cuts off the power from the power source 51 and conducts it to the sealed diode 1. As the control switch 52, for example, various semiconductor switching elements, solid state relays, mechanical relays, and the like can be used depending on output signals (on / off signals) from the sensor 45. A solid state relay that can turn on / off the commercial power supply is also possible. For example, an IGBT, a field effect transistor (FET), a static induction transistor (SIT), a bipolar transistor (BJT), a static induction thyristor (SI), a GTO thyristor, or the like can be used as the semiconductor switching element. Specifically, in the case where an nMOS transistor is used as the control switch 52, if a “high level” signal is applied as an output signal from the sensor 45 to the gate electrode of the nMOS transistor, the nMOS transistor is turned on.・ Turn on. In addition, in order to cause the shredded diode 1 to blink with a predetermined pulse width and a predetermined repetition frequency in response to an output signal from the sensor 45, the control switch 52 includes the semiconductor switching element and the above-described semiconductor switching element. It is possible to combine a driving circuit for a semiconductor switching element, and a pulse transmission circuit for supplying a signal to the driving circuit. Further, a power IC in which these semiconductor switching elements and a drive circuit for the semiconductor switching elements are mounted on the same semiconductor substrate may be used. Thus, if a predetermined drive circuit is built in the control switch 52, the lighting state can be controlled in various modes, and for example, it can be used as an alarm device. Examples of the sensor 45 include a temperature sensor, an infrared sensor, a humidity sensor, an illuminance sensor, an acceleration sensor, an acoustic sensor, and a moving body sensor. As an internal circuit of the sensor 45, an amplifier, an operational amplifier, a buffer amplifier, and the like may be incorporated to achieve high sensitivity and high stability. Alternatively, a latch circuit or the like may be incorporated so as to maintain a constant state, or a circuit that resets the latch state by combining with a predetermined delay circuit may be added.

センサ４５として温度センサを取り付けた場合は、広角局部照明装置の外部の温度変化により点、消灯を行うことが出来るようになり、例えば周囲の気温の変化により点、消灯を行うようにすれば、火災などが発生した場合に、足元のみを照明する広角局部照明装置として使用することが出来る。温度センサとしては、サーミスタ、熱電対、パイロメータ、半導体温度センサ、或いは焦電効果を用いたもの等が使用可能である。半導体温度センサは、例えば、サーミスタと同様に半導体薄膜、酸化物半導体の温度による抵抗変化を測定するものの他に、ｐｎ接合ダイオードの逆方向リーク電流や順方向降下電圧の温度による変化を利用したものが使用出来る。或いは、トランジスタのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥの温度による変化を利用したものが使用出来る。赤外線センサは、温度センサの一種として考えることも可能であり、焦電効果を用いた赤外線センサでも良い。赤外線センサとしては、ＰｂｘＳｎ１−ｘＴｅ，ＨｇｘＣｄ１−ｘＴｅ等の赤外線領域に禁制帯幅を有する半導体赤外線センサが好ましい。ゲルマニウム（Ｇｅ）に金（Ａｕ）をドープし、その不純物レベルのエネルギを利用するものでも構わない。センサ４５として赤外線センサを取り付けた場合は、広角局部照明装置の外部で熱源の変化や移動により点、消灯を行うことが出来るようになり、例えば熱源である人の出入りなどがあった場合、或いは火災などによる周囲の熱現象の変化により、点灯したり消灯したりすることが出来る。したがって、本発明の第２の実施の形態に係る広角局部照明装置を門灯として取り付ければ玄関先などを、人の出入りがあった場合にのみ照らし出したり、同様にトイレや廊下など人の出入りしているときのみ、しかも部分的な照明で良いような場所に好適に用いることが出来る。トイレや廊下は無人状態では自動的に、消灯状態に出来るので、人為的な消し忘れの問題は無くなり、省エネルギに寄与出来る。又、窓の周囲や普段人の出入りのないような所に設置することで、防犯灯としても機能させることが出来る。防犯灯としても機能させる場合は、バルク型レンズ（２，１１６）の光軸方向を可変とし、このバルク型レンズ（２，１１６）の光軸方向を機械的に移動させる駆動部を設けても良い。このように、光軸方向を機械的に移動させる駆動部を設けておけば、侵入者を検知し、侵入者の位置を追尾しながら局部照明することも可能である。センサ４５として湿度センサを取り付けた場合は、広角局部照明装置の外部の湿度変化により点、消灯を行うことが出来るようになり、例えば雨が降って来て、湿度が上がり、雨により周囲の状況が暗くなった場合には点灯し、雨が止んで日が照ることにより湿度が下がれば消灯させることが出来る。湿度センサは多孔質セラミックスの電気抵抗や容量の変化を測定するタイプの他、毛髪湿度計等と組み合わせた半ば機械的なセンサでも良い。或いはダイオードやトランジスタ等の半導体素子の水分吸着による特性変化を測定するタイプのもので構わない。センサ４５として照度センサを取り付けた場合は、広角局部照明装置の外部の明るさの変化により点、消灯を行うことが出来るようになり、例えば夕暮れから夜間、或いは雨の日などの暗いときには点灯し、明るくなれば消灯したりすることが出来るので門灯や街頭などにも好適に用いることが出来る。照度センサとしては、硫化カドミウム（ＣｄＳ）等の光導電素子、ｐｉｎダイオードやフォトトランジスタ等の種々の照度センサが使用可能である。この場合は、照度センサの出力に応じて、寸切り封止型ダイオード１の輝度をアナログ的に変化するように制御スイッチ５２を構成しておけば良い。ＰＷＭコンバータ等を用いて、寸切り封止型ダイオード１の輝度を線型（若しくは段階的に）変化させても良い。このように、照度センサの出力に応じて、自動的に明るさを調整し、不要の場合は消灯状態に出来るので、省エネルギに寄与出来る。 When a temperature sensor is attached as the sensor 45, it becomes possible to turn on and off due to a temperature change outside the wide-angle local lighting device. For example, if the light is turned on and off due to a change in ambient temperature, When a fire or the like occurs, it can be used as a wide-angle local illumination device that illuminates only the feet. As the temperature sensor, a thermistor, a thermocouple, a pyrometer, a semiconductor temperature sensor, a sensor using a pyroelectric effect, or the like can be used. The semiconductor temperature sensor uses, for example, the resistance change due to the temperature of the semiconductor thin film and the oxide semiconductor as well as the thermistor, and also uses the change in the reverse leakage current and the forward voltage drop of the pn junction diode due to the temperature. Can be used. Alternatively, it is possible to use a transistor that utilizes changes in the base-emitter voltage V BE of the transistor depending on the temperature. The infrared sensor can be considered as a kind of temperature sensor, and may be an infrared sensor using a pyroelectric effect. As the infrared sensor, a semiconductor infrared sensor having a forbidden bandwidth in an infrared region such as Pb x Sn 1-x Te, Hg x Cd 1-x Te, or the like is preferable. Alternatively, germanium (Ge) may be doped with gold (Au) and energy of the impurity level may be used. When an infrared sensor is attached as the sensor 45, it becomes possible to turn on and off by changing or moving the heat source outside the wide-angle local illumination device, for example, when a person who is a heat source goes in and out, or It can be turned on or off due to changes in the surrounding thermal phenomenon due to a fire or the like. Therefore, if the wide-angle local lighting device according to the second embodiment of the present invention is attached as a gate lamp, the entrance or the like is illuminated only when a person enters or exits, and similarly, a person enters or exits a toilet or a corridor. It can be suitably used in a place where only partial lighting is required. The toilet and corridor can be automatically turned off in an unattended state, eliminating the problem of artificially forgetting to turn off and contributing to energy saving. It can also function as a security light by installing it around a window or in a place where people do not normally enter and exit. In the case of functioning also as a security light, it is possible to change the optical axis direction of the bulk lens (2,116) and provide a drive unit that mechanically moves the optical axis direction of the bulk lens (2,116). good. As described above, if a drive unit that mechanically moves the optical axis direction is provided, it is possible to detect an intruder and perform local illumination while tracking the position of the intruder. When a humidity sensor is attached as the sensor 45, it becomes possible to turn on and off due to a change in humidity outside the wide-angle local lighting device. For example, when it rains, the humidity rises and the surroundings are affected by the rain. It turns on when it becomes dark, and can be turned off when the humidity drops due to rain and the sun shining. The humidity sensor may be a semi-mechanical sensor combined with a hair hygrometer or the like, in addition to a type that measures changes in electrical resistance and capacitance of porous ceramics. Or the thing of the type which measures the characteristic change by moisture adsorption | suction of semiconductor elements, such as a diode and a transistor, may be used. When an illuminance sensor is attached as the sensor 45, it can be turned on and off by a change in brightness outside the wide-angle local lighting device. For example, it turns on when it is dark from dusk to night or on a rainy day. Since it can be turned off when it gets brighter, it can be suitably used for gate lights and streets. As the illuminance sensor, various illuminance sensors such as a photoconductive element such as cadmium sulfide (CdS), a pin diode, and a phototransistor can be used. In this case, the control switch 52 may be configured so that the brightness of the shredded sealed diode 1 changes in an analog manner according to the output of the illuminance sensor. The brightness of the shredded sealed diode 1 may be changed linearly (or stepwise) using a PWM converter or the like. As described above, the brightness is automatically adjusted according to the output of the illuminance sensor, and when it is not necessary, the light can be turned off, which can contribute to energy saving.

センサ４５として加速度センサを取り付けた場合は、広角局部照明装置の外部で振動が起きた場合に、この振動を広角局部照明装置が移動する加速度として捕らえるもので、例えば人の出入りなどによって広角局部照明装置の周囲に振動が起こったり、又は地震や土砂崩れなどの災害によって広角局部照明装置が振動した場合に、点灯したり消灯したりすることが出来る。したがって、門灯として利用したり、或いはトイレや廊下など、人の出入りしているときのみ照明することが必要な場所に、非常灯や誘導灯を兼ねて設置することが出来る。災害が発生し、避難通路となる廊下等では、災害による振動で自動的に、且つ、必要部分のみを点灯することが出来るため、全体を照らし出してしまう場合より、避難通路がはっきりとして分かりやすくなる。なお、この場合、加速度センサのみを床面に設置しても良い。非常灯や誘導灯の目的の場合は、商用交流を整流するスイッチング電源と電池との並列回路にしておき、停電時には電池で動作させるようにすれば良い。寸切り封止型ダイオード１を用いれば、消費電力が小さいので、長時間の点灯が可能である。例えば、災害復旧に数日以上要するような大災害の場合は、避難後の停電時の照明にも使用出来る。加速度センサとしては、シリコン（Ｓｉ）の片持ち梁の機械的変形を利用したもの、或いは集積化静電サーボ型加速度センサ等の半導体マイクロマシン技術を用いたものが使用可能である。センサ４５として音響センサを取り付けた場合は、広角局部照明装置の外部で音がした場合に点、消灯を行うことが出来るようになり、例えば人が出入りすることなどにより発生した音、又は地震や水害、或いは火災などの災害により発生した音を検知して、点灯したり消灯したりすることが出来る。したがって、門灯、トイレ、廊下などに配置することが好適であり、更に、窓の周囲や普段人の出入りのないような所に設置することで、防犯灯としても機能させることが出来る。センサ４５として移動体センサを取り付けた場合は、広角局部照明装置の外部で何等かの物体が移動した場合に点、消灯を行うことが出来るようになり、例えば人や自動車などが出入りすることなどにより移動する物体を検知した場合に、点灯したり消灯したりすることが出来る。したがって、門灯、トイレ、廊下などに配置することが好適であり、又、自動車の車庫などでも出入口のみを部分的に照らし出すといった用途に好適である。更に、窓の周囲や普段人の出入りのないような所に設置することで、防犯灯としても機能させることが出来る。音響センサには圧電素子等が使用出来る。   When an acceleration sensor is attached as the sensor 45, when vibration occurs outside the wide-angle local illumination device, the vibration is captured as acceleration that the wide-angle local illumination device moves. If the wide-angle local lighting device vibrates due to vibration around the device or a disaster such as an earthquake or landslide, it can be turned on or off. Therefore, it can be used as a gate light, or can be installed as an emergency light or a guide light in a place such as a toilet or a corridor that needs to be illuminated only when a person goes in and out. In a corridor, etc., where a disaster occurs and becomes an evacuation passage, it is possible to automatically turn on only the necessary part due to vibration due to the disaster, so the evacuation passage is clearer and easier to understand than if it illuminates the whole Become. In this case, only the acceleration sensor may be installed on the floor surface. For the purpose of emergency lights and guide lights, a parallel circuit of a switching power supply for rectifying commercial alternating current and a battery may be used, and the battery may be operated in the event of a power failure. If the shredded sealed diode 1 is used, the power consumption is small, so that it can be lit for a long time. For example, in the case of a major disaster that requires several days or more for disaster recovery, it can also be used for lighting during a power outage after evacuation. As the acceleration sensor, a sensor using mechanical deformation of a silicon (Si) cantilever or a sensor using semiconductor micromachine technology such as an integrated electrostatic servo acceleration sensor can be used. When an acoustic sensor is attached as the sensor 45, it becomes possible to turn on and off when a sound is made outside the wide-angle local lighting device. For example, a sound generated when a person enters or exits, an earthquake, It can be turned on and off by detecting sounds generated by disasters such as floods or fires. Therefore, it is suitable to arrange in a gate lamp, a toilet, a corridor, etc. Furthermore, it can be made to function also as a crime prevention light by installing in the place where a person does not go in and out around a window. When a moving body sensor is attached as the sensor 45, when any object moves outside the wide-angle local illumination device, it can be turned off and off, for example, a person or a car enters or exits. When an object that moves is detected, it can be turned on or off. Therefore, it is preferable to arrange it in a gate lamp, a toilet, a corridor, etc., and it is also suitable for an application in which only the entrance / exit is partially illuminated even in a car garage or the like. Furthermore, it can be made to function as a security light by installing it around a window or in a place where people do not normally enter and exit. A piezoelectric element etc. can be used for an acoustic sensor.

なお、これらのセンサは一つとは限らず、様々なセンサを複数設けても良く、その組み合わせは自由である。   Note that the number of these sensors is not limited to one, and a plurality of various sensors may be provided, and the combination thereof is free.

以上説明したように、本発明の第２の実施の形態による広角局部照明装置は、寸切り封止型ダイオード１とバルク型レンズ（２，１１６）によって、局部照明として非常に高い照明効率を得ることが出来、且つ各種センサの働きにより局部照明が好適な場所において、自動的に点、消灯を行うことが可能となるのである。   As described above, the wide-angle local illumination device according to the second embodiment of the present invention obtains very high illumination efficiency as local illumination by the shredded sealed diode 1 and the bulk lens (2,116). In addition, it is possible to automatically turn on and off in a place where local illumination is suitable by the action of various sensors.

又、消費電力、発熱量ともに非常に少なくすることが出来、且つ、小型、軽量であるため、間接照明のようなインテリアライトとして室内に設けた場合には、室内における配置の自由度が向上し、様々な場所で使用することが可能となる。したがって、例えば天井に取り付けるダウンライトのような間接局部照明として、天井のあらゆる場所に簡単に取り付けることが出来、又、例えば置物や絵画などを照明する広角局部照明装置として好適に使用することが可能である。   In addition, since both power consumption and heat generation can be greatly reduced, and it is small and light, when it is installed indoors as an interior light such as indirect lighting, the degree of freedom of indoor placement is improved. It can be used in various places. Therefore, for example, it can be easily attached to any place on the ceiling as indirect local lighting such as a downlight attached to the ceiling, and can be suitably used as a wide-angle local lighting device that illuminates, for example, figurines and paintings. It is.

（第３の実施の形態）
図４に示した街路灯は、地面に向かう方向を投光方向としている。しかし、投光方向を、ほぼ水平方向にし、緑色表示灯、黄色表示灯及び赤色表示灯で一組とすれば、交通信号灯としても機能する。即ち、第１の実施の形態に係るバルク型レンズ２を複数個配列した、緑色広角局部照明装置、黄色広角局部照明装置及び赤色広角局部照明装置を用意すれば交通信号灯になる。 (Third embodiment)
The street light shown in FIG. 4 has a direction toward the ground as a light projecting direction. However, if the light projection direction is set to a substantially horizontal direction and a set of a green indicator lamp, a yellow indicator lamp, and a red indicator lamp is set, it also functions as a traffic signal lamp. That is, if a green wide-angle local illumination device, a yellow wide-angle local illumination device, and a red wide-angle local illumination device, in which a plurality of bulk-type lenses 2 according to the first embodiment are arranged, a traffic signal lamp is obtained.

緑色広角局部照明装置においては、互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・のそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、緑色の寸切り封止型ダイオード１ａ，１ｂ，・・・・・，１ｆ，・・・・・とを備えるようにすれば良い。同様に、黄色広角局部照明装置においては、互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズのそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、黄色の寸切り封止型ダイオードを備えるようにし、赤色広角局部照明装置においては、互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズのそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、赤色の寸切り封止型ダイオードを備えるようにすれば良い。   In the green wide-angle local illuminating device, inside the well-shaped recess provided in each of the plurality of bulk-type lenses 2a, 2b,..., 2f,. , Green dimensionally sealed diodes 1a, 1b,..., 1f,. Similarly, in the yellow wide-angle local lighting device, a yellow cut-off sealed diode is provided inside a well-shaped recess provided in each of a plurality of bulk-type lenses arranged adjacent to each other. In the red wide-angle local illumination device, a red cut-off sealed diode may be provided inside a well-shaped recess provided in each of a plurality of bulk-type lenses arranged adjacent to each other.

色覚異常は、１色型色覚（全色盲）、２色型色覚（色盲）、異常３色型色覚（色弱）の３つに分類される。色覚異常者からは発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた信号灯は見えにくいという苦情がある。従来、色覚異常者は色が識別出来なくても、明度の差を利用して色を特定している場合があった。例えば赤色は黄色よりも明度が低いので、赤色と黄色が直接識別出来なくても色は特定出来ていた。しかし、信号灯としてＬＥＤを用いると、ＬＥＤの赤色の明度が相対的に高いため、明度差により黄色と識別出来なくなり見えにくくなってしまうからである。特にＬＥＤの発光は赤色と緑色の区別が付かないという問題もある。更に、ＬＥＤからの光は指向性が強く、小さな点光源からの発光と認めれれるので、色覚異常者には識別しにくいようである。第１の実施の形態において説明したように、図１に示した広角局部照明装置は、比較的広い照明半径に対し、十分な照度を得ることが可能である。実際に色覚異常者による試験をした結果、色覚異常者から、極めて見やすいという評価が得られた。したがって、本発明の広角局部照明装置は「色覚異常者に優しい交通信号灯」として極めて有効である。   Color vision abnormalities are classified into three types: one color type color vision (all color blindness), two color type color vision (color blindness), and abnormal three color type color vision (color weakness). There is a complaint from a color blind person that it is difficult to see a signal light using a light emitting diode (LED). Conventionally, even in the case of a color blind person, even if the color cannot be identified, there is a case where the color is specified using the difference in brightness. For example, since red has a lower brightness than yellow, the color could be specified even if red and yellow could not be directly distinguished. However, if an LED is used as the signal lamp, the red brightness of the LED is relatively high, and therefore, it cannot be distinguished from yellow due to the difference in brightness, making it difficult to see. In particular, there is a problem that red and green light cannot be distinguished from each other. Furthermore, since the light from the LED is highly directional and is recognized as light emission from a small point light source, it seems difficult to identify it for color blind people. As described in the first embodiment, the wide-angle local illumination device shown in FIG. 1 can obtain sufficient illuminance for a relatively wide illumination radius. As a result of an actual test with a color blind person, it was evaluated that it was extremely easy to see from the color blind person. Therefore, the wide-angle local lighting device of the present invention is extremely effective as a “traffic signal lamp that is kind to a color blind person”.

例えば、色盲・色弱の色覚異常者にでも識別出来る色に、青色と黄色の組み合わせがある。青色と黄色の波長をそれぞれλ４＝４４５〜５００ｎｍ、λ５＝５６０〜５９０ｎｍとすれば、２色覚異常者は混同しない。例えば、交通信号灯の赤色広角局部照明装置は警交仕規第２３号等の規格である波長λＲ＝６２５ｎｍの赤色の光を発光する寸切り封止型ダイオードで構成し、交通信号灯の緑色は規格の波長の寸切り封止型ダイオードの他に、波長λ４＝４４５〜５００ｎｍの青色の光をそれぞれ発する寸切り封止型ダイオードを混ぜる。より好ましくは、波長λ４＝４４５〜４８０ｎｍの青色寸切り封止型ダイオードを一部に混ぜる。又、交通信号灯の黄色は、規格の波長の寸切り封止型ダイオードの他に、波長λ５＝５６０〜５９０ｎｍの黄色の光を発光する寸切り封止型ダイオードを一部に混ぜる。具体的には、例えば青色の寸切り封止型ダイオードとしてＩｎｘＧａ１−ｘＮを用いることとすれば、Ｉｎの組成ｘを選ぶことにより、波長λ４＝４４５〜５００ｎｍ（或いは４４５〜４８０ｎｍ）とすることが出来る。又、黄色の寸切り封止型ダイオードとしてＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＰを用いることとすれば、Ａｌの組成ｘ、Ｇａの組成ｙを選ぶことにより、波長λ５＝５６０〜５９０ｎｍとすることが出来る。赤色の寸切り封止型ダイオードとしては波長λＲ＝６２５ｎｍのＡｌｘＧａｙＡｓ１−ｘ−ｙＰを用いることが出来る。ＡｌｘＧａｙＡｓ１−ｘ−ｙＰのＬＥＤは極めて高輝度であるので、高明度補助表示灯に好適である。 For example, there is a combination of blue and yellow as a color that can be identified even by a color blind person with color blindness or weak color. If the wavelengths of blue and yellow are λ 4 = 445 to 500 nm and λ 5 = 560 to 590 nm, respectively, the two-color anomaly is not confused. For example, the traffic light red wide-angle local illumination device is composed of a shredded diode that emits red light having a wavelength λ R = 625 nm, which is a standard such as the police regulations No. 23, and the traffic light green is In addition to the standard cut-out diode of wavelength, a cut-off diode that emits blue light having a wavelength of λ 4 = 445 to 500 nm is mixed. More preferably, a blue cut-off sealed diode having a wavelength λ 4 = 445 to 480 nm is mixed in part. The traffic light yellow is mixed with a cut-off type diode that emits yellow light having a wavelength λ 5 = 560 to 590 nm in addition to a cut-off type diode with a standard wavelength. Specifically, for example, if In x Ga 1-x N is used as a blue dimensionally sealed diode, the wavelength λ 4 = 445 to 500 nm (or 445 to 480 nm) by selecting the composition x of In. ). If Al x Ga y In 1-xy P is used as the yellow cut-off sealed diode, the wavelength λ 5 = 560 to 590 nm can be selected by selecting the Al composition x and the Ga composition y. It can be. Red can be used Al x Ga y As 1-x -y P of the wavelength lambda R = 625 nm as Zungiri sealed diode. Since LED of Al x Ga y As 1-x -y P is a very high brightness, is suitable for high-lightness auxiliary indicator.

このように、緑色広角局部照明装置においては、互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・のそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、緑色と青色の二種類の寸切り封止型ダイオードを備えるようにしても良い。この場合、複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・を二種類に分類し、分類に応じて、二種類の寸切り封止型ダイオードを配分しても良く、寸切り封止型ダイオードの内部に二種類のＬＥＤチップを封止しても良い。同様に、黄色広角局部照明装置においては、互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズのそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、波長の異なる２種類の黄色の寸切り封止型ダイオードを備えるようにしても良い。この場合も、複数のバルク型レンズを二種類に分類し、二種類の寸切り封止型ダイオードを備えるようにしても良く、寸切り封止型ダイオードの内部に二種類のＬＥＤチップを封止しても良い。赤色広角局部照明装置においても同様に、波長の異なる２種類の赤色の寸切り封止型ダイオードを備えるようにすることも可能である。
なお、緑色広角局部照明装置、黄色広角局部照明装置及び赤色広角局部照明装置を用意する代わりに、単一の広角局部照明装置を用意し、この単一の広角局部照明装置を構成する複数のバルク型レンズ２ａ，２ｂ，・・・・・，２ｆ，・・・・・のそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、緑色、黄色、赤色の３色の寸切り封止型ダイオードをセットで、それぞれ収納し、電気的に色を切り替えるように構成しても良い。 As described above, in the green wide-angle local illumination device, the well type provided in each of the plurality of bulk lenses 2a, 2b,..., 2f,. You may make it equip the inside of a recessed part with two types of cut-and-cut type diodes, green and blue. In this case, a plurality of bulk type lenses 2a, 2b,..., 2f,... Are classified into two types, and two types of cut-out sealed diodes are allocated according to the classification. Alternatively, two types of LED chips may be sealed inside the cut-off sealed diode. Similarly, in the yellow wide-angle local illumination device, two types of yellow cut-off sealing types having different wavelengths are provided in the well-shaped concave portions provided in each of a plurality of bulk-type lenses arranged adjacent to each other. A diode may be provided. In this case as well, a plurality of bulk type lenses may be classified into two types, and two types of dimensionally sealed diodes may be provided, and two types of LED chips are sealed inside the dimensionally sealed type diodes. You may do it. Similarly, in the red wide-angle local illumination device, it is possible to provide two kinds of red cut-off sealed diodes having different wavelengths.
Instead of preparing a green wide-angle local illumination device, a yellow wide-angle local illumination device, and a red wide-angle local illumination device, a single wide-angle local illumination device is prepared, and a plurality of bulks constituting this single wide-angle local illumination device are prepared. Set the green, yellow and red three-dimensional encapsulated diodes in the well-shaped recesses provided in each of the mold lenses 2a, 2b, ..., 2f, ... Thus, they may be housed and electrically switched in color.

（その他の実施の形態）
以上本発明を適用した実施の形態を説明したが、上記した第１〜第３の実施の形態の開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用形態が明らかとなろう。 (Other embodiments)
Although the embodiment to which the present invention is applied has been described above, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of the disclosure of the first to third embodiments limit the present invention. . Various alternative embodiments, examples, and modes of operation will be apparent to those skilled in the art.

上述した実施の形態では、センサ４５により広角局部照明装置の点、消灯を行うこととしたが、これに代えて、又はセンサと組み合わせて、計時手段であるタイマーを用いて、ＬＥＤの点、消灯を行うようにしても良い。   In the above-described embodiment, the wide angle local illumination device is turned on and off by the sensor 45, but instead of this or in combination with the sensor, the LED is turned on and off using a timer which is a time measuring means. May be performed.

例えばセンサ４５に代えてタイマーを用いて自動的に点、消灯を行うようにした場合は、一定の時刻になると点灯したり、消灯させたりすることが出来るようになる。又、上述した各種センサと組み合わせてタイマーを用いた場合には、センサ４５によって広角局部照明装置を点灯させ、タイマーにより一定時間後に消灯させるような使い方が出来る。更に、タイマーにより一定の時刻から時刻まで点灯させている間、又は消灯させている間に、各種センサによって外部の状況の変化を検知して、点灯又は消灯させるような使い方も可能である。   For example, when a timer is used instead of the sensor 45 to automatically turn on and off, the light can be turned on or off at a certain time. When a timer is used in combination with the various sensors described above, the wide-angle local illumination device can be turned on by the sensor 45 and turned off after a predetermined time by the timer. Furthermore, it is possible to use such a method that a change in an external situation is detected by various sensors while the light is turned on from a certain time to a time by a timer or the light is turned off.

又、第２の実施の形態では、図２に示したように、ＬＥＤチップ１３を保持している第１のピン１１の基台１１ａは、平面形状のものとしているが、これに代えて、この基台１１ａの形状を、ＬＥＤチップ１３の光放射が前面方向へ反射されるように、カップ形状（「お椀形状」などとも称する）に加工されていても良い。この場合、前述した反射鏡３５は不要としても良い。   Further, in the second embodiment, as shown in FIG. 2, the base 11a of the first pin 11 holding the LED chip 13 is planar, but instead of this, The shape of the base 11a may be processed into a cup shape (also referred to as “bowl shape” or the like) so that the light emission of the LED chip 13 is reflected in the front direction. In this case, the above-described reflecting mirror 35 may be unnecessary.

特に、耐熱性のバルク型レンズを使用すれば、消費電力の大きい大電流発光ダイオード（寸切り封止型ダイオード）も使用可能である。耐熱性のバルク型レンズ用の光学材料としては、石英ガラス、サファイアガラス等の耐熱ガラスが好ましい。或いは、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリエーテルエステルアミド樹脂、メタクリル樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、パーフルオロアルキル基を有する高分子材料等の耐熱性樹脂等の耐熱性光学材料が使用可能である。酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の結晶性材料でも良い。   In particular, if a heat-resistant bulk lens is used, a large-current light-emitting diode (size-cut sealed diode) with high power consumption can be used. As the optical material for the heat-resistant bulk lens, heat-resistant glass such as quartz glass and sapphire glass is preferable. Alternatively, a heat-resistant optical material such as a heat-resistant resin such as a polysulfone resin, a polyether sulfone resin, a polycarbonate resin, a polyetheresteramide resin, a methacrylic resin, an amorphous polyolefin resin, or a polymer material having a perfluoroalkyl group It can be used. A crystalline material such as zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), or silicon carbide (SiC) may be used.

更に、上述した説明から理解出来るように温度センサ、赤色外線センサ、湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、音響センサ等は半導体製造技術で実現可能であるので、回路部３とセンサ４５とをモノリシックに集積化しても良い。   Furthermore, as can be understood from the above description, since the temperature sensor, the red line sensor, the humidity sensor, the illuminance sensor, the acceleration sensor, the acoustic sensor, and the like can be realized by semiconductor manufacturing technology, the circuit unit 3 and the sensor 45 are monolithically formed. It may be integrated.

又、本発明のセンサ４５は、寸切り封止型ダイオードのターンオン用とターンオフ用の２系統設けても良い。   Further, the sensor 45 of the present invention may be provided in two systems for turning on and turning off the shredded diode.

更に、複数のバルク型レンズ（２，１１６）及び複数のバルク型レンズの内部に収納された寸切り封止型ダイオード１を、二次元的に（例えばマトリクス状に）一定ピッチで離間して配置し、二次元的に逐次移動するスポットライト照明をしても良い。この場合は、複数のセンサを部屋の要部に配置し、その部屋の入室者の人数を認識出来るようにしても良い。例えば、回路部３にＲＡＭ及びＲＯＭ等の半導体記憶装置とマイクロプロセッサをも搭載し、入室者に応じて、二次元マトリクスの所定の位置をランダム・アクセスし、スポットライト照明の位置を時々刻々変化するようにしても良い。例えば、５０名程度収納出来る大型トイレに一人だけ入室した場合と、２名入室した場合と、１０名入室した場合、更に５０名入室した場合において照明位置を対応させて変化させるようにすれば、より省エネルギが実現出来る。   Further, the plurality of bulk lenses (2, 116) and the dimensionally sealed diodes 1 housed in the plurality of bulk lenses are arranged two-dimensionally (for example, in a matrix) and spaced apart at a constant pitch. However, spotlight illumination that sequentially moves two-dimensionally may be used. In this case, a plurality of sensors may be arranged in the main part of the room so that the number of people entering the room can be recognized. For example, a semiconductor memory device such as a RAM and a ROM and a microprocessor are also mounted on the circuit unit 3, and a predetermined position of the two-dimensional matrix is randomly accessed and the position of the spotlight illumination is changed every moment according to the person entering the room. You may make it do. For example, if only one person enters a large toilet that can store about 50 people, two people, 10 people, and 50 people, if the lighting position is changed correspondingly, More energy saving can be realized.

又、トイレに限らず、遊園地、展示会場等でも同様な選択的照明による誘導が可能である。例えば、半導体記憶装置とマイクロプロセッサにより、局部照明で進行方向を指示し、各個人を所定のブースまで、誘導するように出来る。このためには、各人が前もって所定のＩＤ番号のＩＣカードを所有するようにしておいても良い。そして、ＩＣカードには、無線発信器を搭載し、本発明のセンサ４５が、その無線発信器から送られた信号中のＩＤ信号を認識するように構成すれば、その特定の個人の通路のみを選択的にスポットライト照明し、誘導することも可能である。したがって、セキュリティシステムにも適用可能である。大型トイレの場合はＩＤ番号は、不要で単に人数及び入室順番を認識し、空いている箇所に至る通路をスポットライト照明し、誘導し、更に必要箇所のスポットライト照明のみを選択的に行えば省エネルギに寄与出来る。この大型トイレの例では、大型トイレの天井に複数の本発明の広角局部照明装置をマトリクス状に、一定ピッチで離間して、配置しておき、複数のセンサ４５の信号に応じて、マイクロプロセッサが半導体記憶装置のデータを参照しながら、照明すべき位置座標を指示し、これに応じて各寸切り封止型ダイオード１が点灯することになる。したがって、トイレ使用者はスポットライトに誘導されて大型トイレを使用出来る。   In addition to the toilet, guidance by similar selective lighting is possible in an amusement park, an exhibition hall, and the like. For example, a semiconductor memory device and a microprocessor can be used to direct the direction of travel with local illumination and guide each individual to a predetermined booth. For this purpose, each person may have an IC card with a predetermined ID number in advance. If the IC card is equipped with a wireless transmitter, and the sensor 45 of the present invention is configured to recognize the ID signal in the signal sent from the wireless transmitter, only the passage of the specific individual is used. It is also possible to selectively illuminate and guide the light. Therefore, it can be applied to a security system. In the case of a large toilet, the ID number is not necessary, simply recognize the number of people and the order of entry, spotlight the passage to the vacant part, guide it, and selectively perform only the spotlight illumination of the necessary part It can contribute to energy saving. In this example of a large toilet, a plurality of wide-angle local illumination devices of the present invention are arranged in a matrix at a fixed pitch on the ceiling of the large toilet, and the microprocessor is arranged in accordance with signals from a plurality of sensors 45. Indicates the position coordinates to be illuminated while referring to the data of the semiconductor memory device, and the respective cut-off sealed diodes 1 are lit in response thereto. Therefore, the toilet user can be guided to the spotlight and use the large toilet.

又、複数のバルク型レンズ（２，１１６）及び複数のバルク型レンズの内部に収納された寸切り封止型ダイオード１を、一次元的に、一定ピッチで離間して配置し、一次元的に逐次移動するスポットライト照明による誘導をしても良い。長い廊下等の一次元的な照明誘導をするためには、回路部にＲＡＭ及びＲＯＭ等の半導体記憶装置とマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を搭載し、複数のセンサの信号に応じて、マイクロプロセッサが半導体記憶装置のデータを参照しながら、照明すべき位置座標を指示し、これに応じて各寸切り封止型ダイオードが、順次、点灯し、明るい場所が逐次移動するようなスポットライト照明するので、極めて省エネルギに寄与すること大である。マイクロプロセッサは、複数のセンサからの信号に応じて人間の歩行速度を認識し、次の照明領域を決定し、回路部に、どの寸切り封止型ダイオードを選択的にオン・オフするのかを指示させることが出来る。
図２において、バルク型レンズ外形を円柱形状の場合で示しているが、バルク型レンズ外形は、出射方向に向かって開く円錐形や回転放物面、回転楕円面等でも構わない。 In addition, the plurality of bulk lenses (2, 116) and the dimensionally sealed diodes 1 housed in the plurality of bulk lenses are arranged one-dimensionally and spaced apart at a constant pitch. You may guide by spotlight illumination which moves sequentially. In order to perform one-dimensional illumination guidance such as long corridors, a semiconductor memory device such as RAM and ROM and a microprocessor (CPU) are mounted in a circuit unit, and the microprocessor is a semiconductor according to signals from a plurality of sensors. While referring to the data of the storage device, the position coordinates to be illuminated are instructed, and in accordance with this, the respective cut-off sealed diodes are lit sequentially, and spotlight illumination is performed so that bright places move sequentially, It is very important to contribute to energy saving. The microprocessor recognizes human walking speed in response to signals from multiple sensors, determines the next illumination area, and determines which shredded diodes to selectively turn on and off in the circuit section. You can be instructed.
In FIG. 2, the outer shape of the bulk lens is shown as a cylindrical shape, but the outer shape of the bulk lens may be a conical shape, a rotating paraboloid, a rotating ellipsoid, or the like that opens in the emission direction.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments that are not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

本発明の第１の実施の形態に係る広角局部照明装置の断面図である。It is sectional drawing of the wide angle local illuminating device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る広角局部照明装置に用いるバルク型レンズの構造を説明する模式的断面図である。It is typical sectional drawing explaining the structure of the bulk type lens used for the wide-angle local illuminating device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る広角局部照明装置に用いる寸切り封止型ダイオードの要部を説明する模式的鳥瞰図である。It is a typical bird's-eye view explaining the principal part of the size cut-off type diode used for the wide angle local illumination device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態に係る広角局部照明装置による照度分布を測定する測定系を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the measurement system which measures the illumination intensity distribution by the wide angle local illuminating device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る広角局部照明装置の照度分布の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the illumination intensity distribution of the wide angle local illuminating device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第１変形例に係るバルク型レンズの構造を説明する模式的断面図である。It is a typical sectional view explaining structure of a bulk type lens concerning the 1st modification of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態に係る広角局部照明装置の制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit of the wide-angle local illumination device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第２変形例に係る広角局部照明装置の概略構成を示す鳥瞰図である。It is a bird's-eye view which shows schematic structure of the wide angle local illuminating device which concerns on the 2nd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る広角局部照明装置の概略構成を示す鳥瞰図である。It is a bird's-eye view which shows schematic structure of the wide-angle local illumination device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る広角局部照明装置の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of wide-angle local illumination device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る広角局部照明装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the wide-angle local illumination device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 従来の局部照明装置に用いる寸切り封止型ダイオード部分近傍の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the size sealing type diode part vicinity used for the conventional local illuminating device.

符号の説明Explanation of symbols

１，１ａ，１ｂ，・・・・・ 封止型ダイオード
２，２ａ，２ｂ，・・・・・ バルク型レンズ
３ 回路部
４ レンズ媒体
５ａ ボンディングワイヤ
５ｂ ボンディングワイヤ
６ 支持ビーム
７ 広角局部照明装置
８ 支柱
１１ 第１のピン
１１ａ 基台
１２ 第２のピン
１３ ＬＥＤチップ
１４ 封止樹脂（透明材料）
１５ 出射面
１６ 収納部
１７ 凹部側壁部（側壁入射面）
２１ 主入射面（凹部天井部）
２２ 出射面
２６ 空気
３１ 支持基板
３３ ストッパ
３５ 反射鏡
４１ 回路基板
４５ センサ
５１ 電源
５２ 制御スイッチ
５２ 制御用スイッチ
６１ 口金
６１ ＡＣ１００Ｖ口金
６１ａ，６１ｂ ＡＣ１００Ｖ電極
６２ 絶縁終端
６３ 絶縁ケース
６４ａ 電源供給用線材
６４ｂ 電源供給用線材
６５ 制御回路筐体
６６ 回路基板
７１ａ，７１ｂ，７３ａ，７３ｂ， 固定金具
７２ レンズ固定手段（レンズ固定板）
８１ 整流回路
８２ 電流制限素子
８３ 平滑回路
８４ 定電流素子
８５ 制御回路
８８ ソケット台座
１０１ 白熱球
１０３ ケース
１０５ 反射鏡
１１６ バルク型レンズ
１２６ 背面鏡 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a, 1b, ... Sealing-type diode 2,2a, 2b, ... Bulk type lens 3 Circuit part 4 Lens medium 5a Bonding wire 5b Bonding wire 6 Support beam 7 Wide-angle local illumination device 8 Post 11 First pin 11a Base 12 Second pin 13 LED chip 14 Sealing resin (transparent material)
15 Outgoing surface 16 Storage portion 17 Recessed side wall (side wall incident surface)
21 Main incident surface (recessed ceiling)
22 exit surface 26 air 31 support board 33 stopper 35 reflector 41 circuit board 45 sensor 51 power supply 52 control switch 52 control switch 61 base 61 AC100V base 61a, 61b AC100V electrode 62 insulation termination 63 insulation case 64a power supply wire 64b power supply Supply wire 65 Control circuit housing 66 Circuit board 71a, 71b, 73a, 73b, Fixing bracket 72 Lens fixing means (lens fixing plate)
81 rectifier circuit 82 current limiting element 83 smoothing circuit 84 constant current element 85 control circuit 88 socket base 101 incandescent bulb 103 case 105 reflecting mirror 116 bulk type lens 126 rear-view mirror

Claims (1)

互いに隣接して配置された複数のバルク型レンズと、該複数のバルク型レンズのそれぞれに設けられた井戸型の凹部の内部に、それぞれの主発光部を収納した複数の樹脂モールドされたＬＥＤとを備える局部照明装置であって、
前記樹脂モールドされたＬＥＤは、前記バルク型レンズの光軸方向に垂直な平坦面を出射面とすることを特徴とする広角局部照明装置。
A plurality of bulk-type lenses arranged adjacent to each other; and a plurality of resin-molded LEDs that house respective main light emitting portions inside well-type recesses provided in each of the plurality of bulk-type lenses; A local lighting device comprising:
The resin-molded LED has a flat surface perpendicular to the optical axis direction of the bulk lens as an output surface, and a wide-angle local illumination device.
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