JP2008016341A

JP2008016341A - 高い均一性を具えたｌｅｄ照明装置

Info

Publication number: JP2008016341A
Application number: JP2006186879A
Authority: JP
Inventors: Keisei Son; 慶成孫; Zuiko Son; 瑞宏孫; Shishin Ba; 仕信馬; Shunro Chin; 俊郎陳; Shitaku Sha; 志鐸謝
Original assignee: RI BUNSU
Current assignee: RI BUNSU
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2006-07-06
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】高い均一性を具えたLED照明装置を提供する。
【解決手段】主に発光源の前方には順番に整光カバー、反射カバー、焦点の調整が可能なレンズを設置する。光線は斜面、放物面、楕円面の内の一つである該整光カバーにより整光後、さらに直筒面、放物面、楕円面の内の一つである該反射カバーにより反射され、最後に該レンズにより投射される。また該発光源と被照射物間の距離に応じて該レンズの焦点を調整可能で、焦点の合った光形を現出可能である。
【選択図】図１7

Description

本発明は一種の高い均一性を具えたLED照明装置に関する。特に一種のLEDの発光効率を向上させ、焦点調整効果を具えた高い均一性を具えたLED照明装置に係る。

一般の円形照明装置は円形発光源にレンズを加え、円形の光源が直接レンズに対して像を結ぶものがほとんどである。この種の設計は最も簡単であるが、伝統的な技術であるため、その設計原理は独創性を欠いている。

図１に示すように、大部分の円形発光源５０は円形のLEDチップ５１を採用し、アルミ材質により製造する冷却板５２上に設置する。該円形発光源５０はさらに保護作用を具えるプラスチックケース５３と透明樹脂５４を設置する。この種の円形発光源５０は該レンズ６０を通して像を結んだ後は、該円形発光源５０の形状を呈することができるが、全体的な均一性が不良であるため、明瞭な光形を得ることができない。

さらに図２、３に示すように、伝統的な設計の円形発光源５０とレンズ６０の間には何も設置しないため、光線は整光及び反射処理を経由せず、光線は四方八方へと拡散し、レンズ６０を集中し通過することができない。よって、出光率は10%以下である。

同時に伝統的設計の円形発光源５０とレンズ６０間の距離は固定され、該円形発光源５０と被照射物との間の距離に応じた焦点の調整を行うことができない。そのため光形をはっきりと映し出すことができず、元々極めて低い出光率を向上させることは難しい。

本発明は高い均一性を具えたLED照明装置を提供する。それは主に発光源には斜面、放物面、楕円面の内の一つである整光カバー中に設置し、該発光源が発射する光線は整光を経た後、元の光形はガウス分布により均一な光形となり、さらにレンズをを経て該光線を投射し、もし斜面、放物面を加えた整光カバーなら、出光効率は最高で30〜40%で、楕円面を加えた整光カバーなら、出光効率は70〜80%にも達し、同時に光形は均一で、中心点の輝度はその他形状の2倍に達する。

またそれは整光カバー上にさらに直筒面、放物面、楕円面の内の一つである反射カバーを設置するなら、発光源の出光効率をさらに向上させることができ、しかも発光源と被照射物間の距離に応じてレンズの焦点を調整可能で、焦点の合った光形を現出可能であることを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置である。

請求項１の発明は、主に発光源は発光作用を具えたLEDで、
整光カバーは該発光源上に設置し、
レンズは該整光カバーの前方位置に設置し、整光後の光線を該レンズにより投射し、同一方向に発射することを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の高い均一性を具えたLED照明装置において、前記発光源と該レンズ間の焦点距離は調整可能であることを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の高い均一性を具えたLED照明装置において、前記整光カバーは斜面、放物面、楕円面の内の一つを選択することを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の高い均一性を具えたLED照明装置において、前記整光カバー上には反射カバーを設置することを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置としている。
請求項５の発明は、請求項４記載の高い均一性を具えたLED照明装置において、前記反射カバーは直筒面、放物面、楕円面の内の一つを選択することを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置としている。

本発明は高い均一性を具えたLED照明装置を提供する。それは主に発光源の前方には順番に整光カバー、反射カバー、焦点の調整が可能なレンズを設置する。光線は斜面、放物面、楕円面の内の一つである該整光カバーにより整光後、さらに直筒面、放物面、楕円面の内の一つである該反射カバーにより反射され、最後に該レンズにより投射される。また該発光源と被照射物間の距離に応じて該レンズの焦点を調整可能で、焦点の合った光形を現出可能である。

本発明高い均一性を具えたLED照明装置は図４〜１２に示すように、発光源１０は発光作用を具えたLED１１を設置する。該発光源１０はアルミ材質により製造する冷却板１２上に設置する。該発光源１０はさらに保護作用を具えたプラスチックケース１３及び透明樹脂１４を設置する。該LED１１は青色光を発し、該透明樹脂１４には黄色蛍光粉を塗布する。該青色光は黄色蛍光粉を通過すると白色光に変化する。
整光カバー２０は該発光源１０上を覆い、該整光カバー２０は斜面２１、放物面２２、楕円面２３の３種がある。
レンズ３０は該発光源１０と該整光カバー２０の前方位置に設置し、該レンズ３０は凸レンズで、該発光源１０が該整光カバー２０を経過し、整光された後の光線を集中し同一方向に向けて発射することができる。該レンズ３０は該発光源１０と被照射物の距離に応じて焦点を調整可能で、こうして光形は焦点があった状態で現出される。

次に図１３〜１７に示すように、反射カバー４０は該整光カバー２０上を覆い、該反射カバー４０は直筒面４１、放物面４２、円錐面４３の３種がある。該発光源１０が発射する光線は該整光カバー２０の楕円面２３を経由し整光後、さらに該反射カバー４０の円錐面４３を経由し光を反射する。これにより、該発光源１０の元の光形はガウス分布により均一の光形となる。さらに該レンズ３０を利用し光を投射し、月の形を形成し、また70〜80%の出光効率を達成する。

続いて図１８〜２３に示すように、本発明により光線を照射し、被照射物の光形が明確でない時には、該発光源１０と該レンズ３０間の焦点距離を前後に調整することができる。一般に焦点距離を伸ばすと、光形は縮小し、輝度は上がる(図２４〜３１参照)。一方、焦点距離を縮めると光形は拡大し、輝度は落ちる(図３２参照)。こうして光形は焦点の合った状態を現出することができる。

公知構造の立体分解図である。公知構造の光線追跡図である。公知構造の光型表示図である。本発明発光源上に斜面を具えた整光カバーを設置する様子の立体分解図である。本発明発光源上に斜面を具えた整光カバーを設置する構造の光線追跡図である。本発明発光源上に斜面を具えた整光カバーを設置する構造の光型表示図である。本発明発光源上に放物面を具えた整光カバーを設置する様子の立体分解図である。本発明発光源上に放物面を具えた整光カバーを設置する構造の光線追跡図である。本発明発光源上に放物面を具えた整光カバーを設置する構造の光型表示図である。本発明発光源上に楕円面を具えた整光カバーを設置する様子の立体分解図である。本発明発光源上に楕円面を具えた整光カバーを設置する構造の光線追跡図である。本発明発光源上に楕円面を具えた整光カバーを設置する構造の光型表示図である。本発明整光カバーに直筒面を具えた反射カバーを設置する概略図である。本発明整光カバーに放物面を具えた反射カバーを設置する概略図である。本発明整光カバーに短かい円錐面を具えた反射カバーを設置する概略図である。本発明整光カバーに中程度の長さの円錐面を具えた反射カバーを設置する概略図である。本発明整光カバーに長い円錐面を具えた反射カバーを設置する概略図である。本発明がレンズ焦点を未調整の状態の概略図である。本発明がレンズ焦点を未調整の状態の光線追跡図である。本発明がレンズ焦点を前方に向けて調整する状態の概略図である。本発明がレンズ焦点を前方に向けて調整する状態の光線追跡図である。本発明がレンズ焦点を後方に向けて調整する状態の概略図である。本発明がレンズ焦点を後方に向けて調整する状態の光線追跡図である。本発明がレンズ焦点を未調整の状態の光型表示図である。本発明がレンズ焦点を前方に向けて1mm調整する状態の光型表示図である。本発明がレンズ焦点を前方に向けて2mm調整する状態の光型表示図である。本発明がレンズ焦点を前方に向けて3mm調整する状態の光型表示図である。本発明がレンズ焦点を前方に向けて4mm調整する状態の光型表示図である。本発明がレンズ焦点を前方に向けて5mm調整する状態の光型表示図である。本発明がレンズ焦点を前方に向けて6mm調整する状態の光型表示図である。本発明がレンズ焦点を前方に向けて7mm調整する状態の光型表示図である。本発明がレンズ焦点を後方に向けて1mm調整する状態の光型表示図である。

符号の説明

５０円形発光源
５１ LEDチップ
５２冷却板
５３プラスチックケース
５４透明樹脂
６０レンズ
１０発光源
１１ LED
１２冷却板
１３プラスチックケース
１４透明樹脂
２０整光カバー
２１斜面
２２放物面
２３楕円面
３０レンズ
４０反射カバー
４１直筒面
４２放物面
４３円錐面

Claims

主に発光源は発光作用を具えたLEDで、
整光カバーは該発光源上に設置し、
レンズは該整光カバーの前方位置に設置し、整光後の光線を該レンズにより投射し、同一方向に発射することを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置。
請求項１記載の高い均一性を具えたLED照明装置において、前記発光源と該レンズ間の焦点距離は調整可能であることを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置。
請求項１記載の高い均一性を具えたLED照明装置において、前記整光カバーは斜面、放物面、楕円面の内の一つを選択することを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置。
請求項１記載の高い均一性を具えたLED照明装置において、前記整光カバー上には反射カバーを設置することを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置。
請求項４記載の高い均一性を具えたLED照明装置において、前記反射カバーは直筒面、放物面、楕円面の内の一つを選択することを特徴とする高い均一性を具えたLED照明装置。