JP2012042670A - Lens manufacturing system, lens array, and led illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ製造システム、レンズアレイおよびＬＥＤ照明装置に関する。 The present invention relates to a lens manufacturing system, a lens array, and an LED lighting device.
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）照明装置は、エネルギー効率が高いことで注目されているが、１灯あたり（１発光部あたり）の光量は少ない。そのため、複数のＬＥＤを集積して配置することで光量を多くした照明装置が知られている。かかる照明装置に、ＬＥＤから出射する照射光を集光あるいは発散させるためのレンズを備える場合には、ＬＥＤの配置と併せて、レンズを集積して配置する必要がある。 An LED (Light Emitting Diode) lighting device is attracting attention because of its high energy efficiency, but the amount of light per lamp (per light emitting unit) is small. Therefore, there is known an illumination device that increases the amount of light by arranging and arranging a plurality of LEDs. When such a lighting device is provided with a lens for condensing or diverging the irradiation light emitted from the LED, it is necessary to arrange the lens together with the arrangement of the LED.
そして、従来、複数のレンズ要素が１つのレンズ形成体として形成される、いわゆるレンズアレイが特許文献１に開示されている。かかるレンズアレイは、レンズアレイに形成されるレンズ要素の数に応じて、それぞれ別々の金型を用いて製造される。たとえば、レンズ要素が１０個形成されるレンズアレイと、レンズ要素が２０個形成されるレンズアレイは、それぞれ別々の金型を用いて製造される。つまり、レンズアレイの製造に際しては、レンズ要素の数が異なるレンズアレイそれぞれについて金型を必要としている。なお、以下の説明において、説明の簡略化のため、レンズ要素の数が異なるレンズアレイのことを、種類の異なるレンズアレイと記載することがある。 Conventionally, Patent Document 1 discloses a so-called lens array in which a plurality of lens elements are formed as a single lens forming body. Such a lens array is manufactured using different molds according to the number of lens elements formed in the lens array. For example, a lens array in which 10 lens elements are formed and a lens array in which 20 lens elements are formed are manufactured using different molds. That is, when manufacturing the lens array, a mold is required for each lens array having a different number of lens elements. In the following description, a lens array having a different number of lens elements may be referred to as a different type of lens array for the sake of simplicity.
また、各レンズ要素は、金型に形成されるレンズ要素形成部により形成される。このレンズ要素形成部は、成形対象とするレンズアレイに形成されるレンズ要素毎に設けられている。すなわち、金型には、成形対象のレンズアレイに形成されるレンズ要素の数と同数のレンズ要素形成部が形成されている。 Each lens element is formed by a lens element forming portion formed in a mold. This lens element forming portion is provided for each lens element formed in the lens array to be molded. That is, the same number of lens element forming portions as the number of lens elements formed in the lens array to be molded are formed in the mold.
しかしながら、レンズ要素形成部は、レンズ要素（レンズアレイ）の光学特性に大きな影響を与える部分であり、金型の製造において、レンズ要素形成部については、極めて精密な加工が要求される。したがって、製造されるレンズアレイのバリエーションとして、レンズ要素の数が異なるレンズアレイを製造する際に、バリエーションを増やすと、その分、レンズ要素形成部の数も増え、金型の加工工数が増えたり、あるいは、金型の製造工程が複雑になるという問題点がある。 However, the lens element forming portion has a great influence on the optical characteristics of the lens element (lens array), and extremely precise processing is required for the lens element forming portion in the manufacture of the mold. Therefore, as a variation of the lens array to be manufactured, when manufacturing a lens array with a different number of lens elements, if the variation is increased, the number of lens element forming parts will increase accordingly, and the number of mold processing steps will increase. Alternatively, there is a problem that the manufacturing process of the mold becomes complicated.
そこで、本発明は、製造されるレンズアレイのバリエーションとして、レンズ要素の数が異なるレンズアレイを製造する場合であっても、加工すべきレンズ要素形成部の増加を抑えることができる、レンズ製造システムを提供することを課題とする。また、組み立てが容易なレンズアレイを提供することを課題とする。また、レンズアレイの組み立てが容易なＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention provides a lens manufacturing system capable of suppressing an increase in lens element forming portions to be processed even when a lens array having a different number of lens elements is manufactured as a variation of the manufactured lens array. It is an issue to provide. Another object is to provide a lens array that can be easily assembled. It is another object of the present invention to provide an LED lighting device in which a lens array can be easily assembled.
上述の課題を解決するため、本発明のレンズ製造システムは、少なくとも１つのレンズ要素を有する第１レンズ形成体を成形する第１成形型と、光軸方向に貫通する孔部が形成され、孔部内に第１レンズ形成体を配置可能であり、少なくとも２つのレンズ要素を有する第２レンズ形成体を成形する第２成形型とを有することとする。 In order to solve the above-described problem, a lens manufacturing system according to the present invention includes a first mold for molding a first lens forming body having at least one lens element, and a hole penetrating in the optical axis direction. The first lens forming body can be disposed in the portion, and the second lens forming body for forming the second lens forming body having at least two lens elements is provided.
上述の課題を解決するため、本発明のレンズアレイは 少なくとも１つのレンズ要素を有する第１レンズ形成体と、光軸方向に貫通する孔部が形成され、孔部内に第１レンズ形成体を配置可能であり、少なくとも２つのレンズ要素を有する第２レンズ形成体とを有し、第１レンズ形成体の外周部と第２レンズ成形体の孔部の周縁部とには、第１レンズ形成体を第２レンズ形成体の孔部内に配置した状態で、レンズアレイの光軸方向において互いに当接する第１当接部と、光軸と交差する方向で互いに当接する第２当接部とが設けられていることとする。 In order to solve the above-described problem, the lens array of the present invention includes a first lens forming body having at least one lens element and a hole penetrating in the optical axis direction, and the first lens forming body is disposed in the hole. A second lens forming body having at least two lens elements, and the first lens forming body is provided between the outer periphery of the first lens forming body and the peripheral edge of the hole of the second lens forming body. Are disposed in the hole of the second lens forming body, and a first contact portion that contacts each other in the optical axis direction of the lens array and a second contact portion that contacts each other in a direction crossing the optical axis are provided. It is assumed that
上記発明に加えて、第１レンズ形成体の外周部と第２レンズ成形体の孔部の周縁部とには、第１レンズ形成体を第２レンズ形成体の孔部内に配置した状態で、第１レンズ形成体と第２レンズ形成体とが互いに光軸周りについて位置決めを行うことができる位置決め手段が設けられていることとする。 In addition to the above invention, in the state where the first lens forming body is disposed in the hole of the second lens forming body on the outer periphery of the first lens forming body and the peripheral edge of the hole of the second lens forming body, It is assumed that positioning means capable of positioning the first lens forming body and the second lens forming body with respect to each other around the optical axis is provided.
上述の課題を解決するため、ＬＥＤ照明装置は、上述のレンズアレイと、このレンズアレイが取り付けられる基板とを備え、第１レンズ形成体または第２レンズ形成体は、第１当接部において光軸方向前方に位置する当接部を有する側が基板に対して固定されることとする。 In order to solve the above-described problem, the LED illumination device includes the above-described lens array and a substrate to which the lens array is attached, and the first lens formation body or the second lens formation body is light-transmitted at the first contact portion. The side having the abutting portion located in the front in the axial direction is fixed to the substrate.
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
（ＬＥＤ照明装置１の全体構成）
図１および図２は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置１の構成を示す図である。以下の説明において、図２中、矢印Ｘで示す方向を前方（ＬＥＤ照明装置１の照明光の出射方向であって光軸ＸＡ１に沿う方向）とし、また、光軸ＸＡ１に直交する方向であって、光軸ＸＡ１に向かう方向を内側、光軸ＸＡ１から離れる方向を外側として説明を行う。図１は、ＬＥＤ照明装置１を、前方から見た平面図である。図２は、図１における切断線Ａ−Ａにおける断面の概略の構成を示す断面図である。
(Overall configuration of LED lighting device 1)
1 and 2 are diagrams showing a configuration of an LED illumination device 1 according to an embodiment of the present invention. In the following description, the direction indicated by the arrow X in FIG. 2 is the front (the direction of the illumination light emitted from the LED lighting device 1 and along the optical axis XA1), and is the direction orthogonal to the optical axis XA1. The direction toward the optical axis XA1 will be described as the inside, and the direction away from the optical axis XA1 will be described as the outside. FIG. 1 is a plan view of the LED lighting device 1 as viewed from the front. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a cross section taken along a cutting line AA in FIG.
ＬＥＤ照明装置１は、レンズアレイ２と複数のＬＥＤ３と、これらのＬＥＤ３が搭載される基板４とを有する。ＬＥＤ３は、後述するレンズ要素８毎に備えられている。レンズアレイ２は、第１レンズ形成体としての内側レンズ５と、第２レンズ形成体としての環状レンズ６とを有する。図３は、内側レンズ５を光軸ＸＡ２（図４参照）の前方から見た平面図である。図４は、図３における切断線Ｂ−Ｂにおける断面の概略の構成を示す断面図である。また、図５は、環状レンズ６を光軸ＸＡ３（図６参照）方向の前方から見た平面図である。図６は、図５における切断線Ｃ−Ｃにおける断面の概略の構成を示す断面図である。内側レンズ５および環状レンズ６は、環状レンズ６の孔部７に内側レンズ５を組み込み、図１，２に示すレンズアレイ２として構成したときに、光軸ＸＡ２と光軸ＸＡ３とが一致し、光軸ＸＡ１となるように構成されている。
The LED lighting device 1 includes a
（内側レンズ５の構成）
内側レンズ５は、複数のレンズ要素８が形成されるレンズアレイとして形成されている。本実施の形態においては、内側レンズ５は、図３に示すように、１つのレンズ要素８Ａを中心に、その周囲に６つのレンズ要素８Ｂが均一間隔で配置されている。また、内側レンズ５は、平面視において外周の輪郭が円形を呈している。
(Configuration of the inner lens 5)
The
各レンズ要素８は、透明材料により充実されたバルクレンズであり、レンズ要素８の側面９は、後方側に頂部が設定されるほぼ放物面を呈している。また、レンズ要素８の後端部には、ＬＥＤ３が収容される凹部１０が形成されている。ＬＥＤ３から出射した光は、凹部１０の内周面１１からレンズ要素８に入射する。内周面１１からレンズ要素８に入射した光の一部は、側面９で全反射されレンズ要素８の前面１２から出射し、また、他の光の一部は、前面１２から直接出射するものもある。そして、内周面１１からレンズ要素８に入射した光は、側面９の面形状等に応じた所定の配光にて前面１２から出射する。なお、本実施の形態では、側面９は、ほぼ放物面とされているが、所望の配光に応じた形状に形成することができる。
Each
隣接するレンズ要素８は、前面１２の周囲に形成される連結部１３にて互いに連結されることで、全体として一体の内側レンズ５が構成される。内側レンズ５には、位置決め部１４および取り付け部１５が設けられている。位置決め部１４および取り付け部１５は、連結部１３に対して一体的に形成されている。つまり、内側レンズ５は、レンズ要素８、連結部１３、位置決め部１４および取り付け部１５が一体に構成されている。
The
（位置決め部１４の構成）
位置決め部１４は、内側レンズ５を基板４に対して、前後方向および光軸ＸＡ１と直交する方向について位置決めを行う機能を有する。位置決め部１４は、光軸ＸＡ２の周囲に均等の間隔で３箇所（すなわち、１２０度間隔で）に配置されている。位置決め部１４は、ボス１６と位置決め面１７とを有している。位置決め面１７は、後方に向いている面である。ボス１６は位置決め面１７から後方に向けて突出している。
(Configuration of positioning unit 14)
The
（取り付け部１５の構成）
取り付け部１５は、内側レンズ５を基板４に対して固定する機能を有する。取り付け部１５は、筒部１８と、筒部１８の後端部に形成され筒部１８の内周側に延設される底面１９とを有している。底面１９の中心には、ねじ２０（図１，２参照）を挿通するねじ挿通孔２１が形成されている。筒部１８の前方は、開口部２２として開口されている。
(Configuration of mounting portion 15)
The
（嵌合部２３の構成）
図３に示すように、内側レンズ５は、平面視において円形を呈している。内側レンズ５の外周には、外周に沿って嵌合部２３が形成されている。嵌合部２３は、内側レンズ５を、後述する環状レンズ６の孔部７内に配置したときに、孔部７の内周縁に形成される嵌合部２４に対して嵌合する。嵌合部２３と嵌合部２４とが嵌合することにより、内側レンズ５と環状レンズ６とは相互に位置決めされるように構成されている。
(Configuration of the fitting portion 23)
As shown in FIG. 3, the
嵌合部２３は、光軸ＸＡ２を中心とする小径部２５および大径部２６を有している。大径部２６の外周面２７は、内側レンズ５の最外周面として形成されている。外周面２７は、その母線が光軸ＸＡ２に平行な面として形成されている。一方、小径部２５は、大径部２６の下側に大径部２６の直径よりも小さな外径で形成され、小径部２５の外周面は段面２８として形成される。段面２８も、その母線が光軸ＸＡ２に平行な面として形成されている。段面２８から外周側にフランジ状に突出した大径部２６の後側の面は、フランジ面２９として形成されている。また、段面２８には、外側に膨出する３つの突起部３０が、光軸ＸＡ２の周囲に１２０度間隔で形成されている。
The
（環状レンズ６の構成）
環状レンズ６も内側レンズ５と同様に、複数のレンズ要素８が形成されるレンズアレイとして形成されている。環状レンズ６は、図５に示すように、本実施の形態では、光軸ＸＡ３（図６参照）を中心に１２個のレンズ要素８が環状に均一間隔（３０度間隔）で配置され、平面視において光軸ＸＡ３方向に貫通する孔部７が形成される円環状を呈している。孔部７の内側は、図１，２に示されるように、内側レンズ５が配置可能とされている。各レンズ要素８は、内側レンズ５に形成されるレンズ要素８（レンズ要素８Ａ、８Ｂ）と同様の構成であり、内周面１１からレンズ要素８に入射した光は、側面９の面形状等に応じた所定の配光にて前面１２から出射する。
(Configuration of the annular lens 6)
Similar to the
隣接するレンズ要素８は、前面１２の周囲に形成される連結部３１にて互いに連結されることで、全体として一体の環状レンズ６が構成される。環状レンズ６には、位置決め部３２が設けられている。位置決め部３２は、連結部３１に対して一体的に形成されている。つまり、環状レンズ６は、レンズ要素８、連結部３１、位置決め部３２が一体に構成されている。
（位置決め部３２の構成）
位置決め部３２は、環状レンズ６を基板４に対して、前後方向および光軸ＸＡ１と直交する方向について位置決めを行う機能を有する。位置決め部３２は、光軸ＸＡ３の周囲に均等の間隔で３箇所（すなわち、１２０度間隔で）に配置されている。位置決め部３２は、ボス３３と位置決め面３４とを有している。位置決め面３４は、後方に向いている面である。ボス３３は位置決め面３４から後方に向けて突出している。
(Configuration of positioning unit 32)
The
（嵌合部２４の構成）
図５に示すように、環状レンズ６は、平面視において孔部７を有する環状を呈している。環状レンズ６には、孔部７の周縁に沿って嵌合部２４が形成されている。嵌合部２４は、上述したように、孔部７内に内側レンズ５が配置されたときに、内側レンズ５の外周に形成される嵌合部２３に対して嵌合することで、内側レンズ５と環状レンズ６とが相互に位置決めされるように構成されている。
(Configuration of the fitting portion 24)
As shown in FIG. 5, the
嵌合部２４は、孔部７における直径が異なる小径部３５および大径部３６を有している。小径部３５の内周面３７は、環状レンズ６の最内周面として形成されている。内周面３７は、その母線が光軸ＸＡ３に平行な面として形成されている。一方、大径部３６における孔部７の直径は、小径部３５における孔部７の直径よりも大きな直径に形成され、大径部３６の内周面は、段面３８として形成される。段面３８も、その母線が、光軸ＸＡ３に平行な面として形成されている。段面３８から孔部７の内周側にフランジ状に突出した小径部３５の前側の面は、フランジ面３９として形成されている。また、環状レンズ６の大径部３６の内周面３７には、内側レンズ５に形成される突起部３０が嵌合することができる凹部４０が、光軸ＸＡ２の周囲に１２０度間隔で形成されている。
The
（嵌合部２３および嵌合部２４の関係）
内側レンズ５の大径部２６の外周面２７における外径２６Ｌと、環状レンズ６の大径部３６の段面３８における内径３６Ｌとは、環状レンズ６の孔部７内に内側レンズ５が配置されたときに、段面３８の内側に外周面２７がガタ無く嵌るように設定されている。また、環状レンズ６の小径部３５の内周面３７における内径３５Ｌと、内側レンズ５の段面２８における外形２５Ｌとは、環状レンズ６の孔部７内に内側レンズ５を配置することができるように構成されている。また、内側レンズ５の大径部２６に形成されるフランジ面２９と、環状レンズ６の小径部３５に形成されるフランジ面３９とは、内側レンズ５を環状レンズ６の孔部７内に配置したときに、光軸ＸＡ１に沿う方向において互いに重なるように構成されている。さらに、凹部４０と突起部３０とは、凹部４０に突起部３０が嵌合することで、内側レンズ５と環状レンズ６との光軸ＸＡ１の周方向についての相対位置を位置決めすることができるように構成されている。
(Relationship between
The
（基板４の構成）
基板４は、たとえば、エポキシ基板等を使用することができ、基板４上には、複数のＬＥＤ３が実装されている。基板４のＬＥＤ３が実装される面（実装面４Ａ）は、レンズアレイ２（内側レンズ５、環状レンズ６）が実装される面でもある。基板４には、内側レンズ５のボス１６および環状レンズ６のボス３３が嵌合するボス孔４Ｂと、内側レンズ５を固定するためのねじ２０を結合することができるねじ孔４Ｃとが形成されている。ＬＥＤ３は、内側レンズ５および環状レンズ６を、後述するように、基板４に対して所定の位置に取り付けたときに、各レンズ要素８の凹部１０に収容される位置に配置されている。
(Configuration of substrate 4)
For example, an epoxy substrate or the like can be used as the
（ＬＥＤ照明装置１の組み立て）
次に、以上の構成を有するＬＥＤ照明装置１の組み立てについて説明する。先ず、環状レンズ６を、基板４の実装面４Ａの所定位置に配置する。具体的には、基板４に形成されているボス孔４Ｂに、環状レンズ６のボス３３が挿入されるように、環状レンズ６を基板４上に配置する。環状レンズ６を、基板４の実装面４Ａの面の所定位置に配置したときに、各レンズ要素８の凹部１０内にそれぞれ、ＬＥＤ３が収容されるように、ボス孔４Ｂ、ボス３３、ＬＥＤ３等は配置されている。
(Assembly of LED lighting device 1)
Next, the assembly of the LED lighting device 1 having the above configuration will be described. First, the
ボス３３のボス孔４Ｂへの挿入に当たっては、位置決め面３４に基板４が当接するまで、ボス３３をボス孔４Ｂに挿入する。ボス３３がボス孔４Ｂに挿入されるように環状レンズ６を配置することで、環状レンズ６の基板４の面に沿った方向（光軸ＸＡ１と直交する方向）についての位置決めが行われる。また、位置決め面３４が基板４に当接するように、ボス３３をボス孔４Ｂに嵌合することで、環状レンズ６の光軸ＸＡ１方向についての位置決めが行われる。位置決め面３４と連結部３１との間の長さ３２Ｌは、レンズ要素８の前後方向の位置が、ＬＥＤ３に対して所定の位置となるように設定されている。該所定の位置は、レンズ要素８から出射される照明光の照度分布等に応じた位置である。
In inserting the
次に、環状レンズ６が基板４に対して上述のように位置決めされた状態で、内側レンズ５を、前方から環状レンズ６の孔部７内に配置する。その際、内側レンズ５に形成される突起部３０を環状レンズ６に形成される凹部４０に嵌合させると共に、基板４に対して内側レンズ５の位置決めを行う。凹部４０に突起部３０を嵌合することで、内側レンズ５と環状レンズ６との光軸ＸＡ１の周方向について、相対的な位置決めを行うことができる。基板４に対する内側レンズ５の位置決めは、基板４に形成されているボス孔４Ｂに、ボス１６が挿入されるように内側レンズ５を基板４上に配置することで行うことができる。突起部３０が凹部４０に嵌合され、基板４に対して内側レンズ５が位置決めされた状態で、内側レンズ５の各レンズ要素８の凹部１０内にそれぞれ、ＬＥＤ３が収容される。
Next, with the
ボス孔４Ｂへのボス１６の挿入に当たっては、位置決め面１７に基板４が当接するまで、ボス１６をボス孔４Ｂに挿入する。ボス１６がボス孔４Ｂに挿入されるように内側レンズ５を配置することで、内側レンズ５の基板４の面に沿った方向（光軸ＸＡ１と直交する方向）についての位置決めが行われる。また、位置決め面１７が基板４に当接するように、ボス１６をボス孔４Ｂに嵌合することで、内側レンズ５の光軸ＸＡ２方向についての位置決めが行われる。位置決め面１７と連結部１３との間の長さ１４Ｌは、レンズ要素８の前後方向の位置が、ＬＥＤ３に対して所定の位置となるように設定されている。該所定の位置は、レンズ要素８から出射される照明光の照度分布等に応じた位置である。
In inserting the
ボス１６とボス孔４Ｂとによる位置決めが行われるように内側レンズ５を、環状レンズ６の孔部７内に配置すると、嵌合部２３と嵌合部２４とが互いに嵌合する。つまり、環状レンズ６の大径部３６の内側に内側レンズ５の大径部２６が配置されると共に、環状レンズ６の小径部２５の内側に内側レンズ５の小径部３５が配置される。また、嵌合部２３のフランジ面２９が嵌合部２４のフランジ面３９に対して前方から当接する。
When the
次いで、上述のように、嵌合部２３と嵌合部２４とが互いに嵌合している状態で、取り付け部１５の開口部２２からねじ２０を挿入し、内側レンズ５を基板４に対して固定する。内側レンズ５のフランジ面２９が、環状レンズ６のフランジ面３９に前方から当接することで、環状レンズ６の前方への移動が規制される。また、ボス３３がボス孔４Ｂに挿入されると共に、嵌合部２３と嵌合部２４とが嵌合することにより、環状レンズ６は、光軸ＸＡ１と直交する方向について移動が規制される。そして、内側レンズ５が基板４に対して固定されることで、環状レンズ６も内側レンズ５を介して固定される。なお、内側レンズ５を基板４に固定したときに、環状レンズ６がフランジ面３９において、内側レンズ５のフランジ面２９と基板４との間にガタ無く挟み込まれるように、位置決め部１４の長さ１４Ｌおよび位置決め部３２の長さ３２Ｌ等が設定されている。
Next, as described above, in the state where the
つまり、内側レンズ５を基板４にねじ２０により固定することにより、環状レンズ６についても基板４に固定された状態となる。したがって、たとえば、環状レンズ６についてもねじ２０により基板４に固定する場合に比べて、組み立て工数を減らすことができ、組み立ての容易化を図ることができる。
That is, by fixing the
（レンズアレイ２の製造システムについて）
レンズアレイ２は、たとえば、光学ガラスやポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの透明樹脂を金型成形することによって作成することができる。上述のように、レンズアレイ２は、内側レンズ５と環状レンズ６とが別体で構成されている。このため、内側レンズ５と環状レンズ６とを金型成形する場合には、内側レンズ５と環状レンズ６とそれぞれ異なる金型で製造することができる。
(About the
The
つまり、内側レンズ５は、内側レンズ５を成形する第１成形型としての内側レンズ成形用の金型により成形することができる。また、環状レンズ６は、環状レンズ６を成形する第２成形型としての環状レンズ用の金型により成形することができる。そして、内側レンズ用の金型で成形された内側レンズ５を、上述したように、環状レンズ用の金型で成形された環状レンズ６の孔部７内に配置することでレンズアレイ２を構成することができる。
That is, the
一方、内側レンズ５および環状レンズ６は、それぞれ単独で、レンズアレイとして用いることができる。したがって、レンズ製造システムを、内側レンズ５を成形する内側レンズ成形用の金型と、内側レンズ５を内周部に配置可能な環状レンズ６を成形する環状レンズ成形用の金型とを有する構成とすることで、内側レンズ５単独、環状レンズ６単独、内側レンズ５および環状レンズ６を組み合わせたレンズアレイ２の３つのレンズアレイを製造することが可能となる。
On the other hand, the
（本実施の形態における主な効果）
上述の実施の形態におけるレンズアレイ２は、７個のレンズ要素８を有する第１レンズ形成体としての内側レンズ５と、光軸ＸＡ１方向に貫通する孔部７が形成され、１２個のレンズ要素８が光軸ＸＡ１の周りに環状に配置される第２レンズ形成体としての環状レンズ６を有している。そして、レンズアレイ２は、環状レンズ６の孔部７内に、内側レンズ５が配置可能に構成されている。また、内側レンズ５の外周部に形成される嵌合部２３と、環状レンズ６の孔部７の周縁部に形成される嵌合部２４とには、内側レンズ５を環状レンズ６の孔部７内に配置した状態で、光軸ＸＡ１方向において互いに当接する第１当接部の一方当接部として機能するフランジ面２９と、他方当接部として機能するフランジ面３９とを有している。つまり、内側レンズ５を環状レンズ６の孔部７内に配置した状態で、フランジ面２９とフランジ面３９とは、光軸ＸＡ１方向に対して互いに当接する。そのため、内側レンズ５と環状レンズ６とは、光軸ＸＡ２，ＸＡ３の方向について互いに相対的な位置決めを行うことができる。
(Main effects in the present embodiment)
In the
また、嵌合部２３と嵌合部２４とには、光軸ＸＡ１と交差する方向で互いに当接する第２当接部の一方当接部として機能する内側レンズ５の外周面２７と、他方当接部として機能する環状レンズ６の段面３８とを有している。つまり、内側レンズ５を環状レンズ６の孔部７内に配置した状態で、外周面２７と段面３８とは、光軸ＸＡ１に直交する方向で互いに当接する。そのため、内側レンズ５と環状レンズ６とは、光軸ＸＡ１と直交する方向について、お互いに相対的な位置決めを行うことができる。
Further, the
嵌合部２３は、内側レンズ５の外周の全周に亘って設けられ、また、嵌合部２４も、環状レンズ６の内周の全周に亘って設けられている。つまり、外周面２７と段面３８とは、内側レンズ５の外周と環状レンズ６の内周の全周に亘って互いに当接することができる。したがって、内側レンズ５と環状レンズ６との光軸ＸＡ１と直交する方向についての位置決めをより確実なものとすることができる。また、フランジ面２９とフランジ面３９についても、内側レンズ５の外周と環状レンズ６の内周の全周に亘って互いに当接することができる。したがって、内側レンズ５と環状レンズ６との光軸ＸＡ２，ＸＡ３の方向についての位置決めをより確実なものとすることができる。
The
ＬＥＤ照明装置１において、内側レンズ５の外周面２７および段面２８、また環状レンズ６の段面３８および内周面３７は、それぞれ母線が光軸ＸＡ１と平行な配置となっている。各母線が、光軸ＸＡ１に対して傾斜する場合には、ＬＥＤ３から照射された光のうち、外周面２７、段面２８、内周面３７、段面３８で基板４側に戻り光として反射される光量が多くなる。その結果、嵌合部２３，２４の部分において暗部が生ずる虞がある。一方、外周面２７、段面２８、内周面３７、段面３８の各母線を光軸ＸＡ１と平行な配置とすることで、該戻り光の光量を減らすことができ、該暗部の発生を抑えることができる。
In the LED lighting device 1, the outer
なお、外周面２７と段面３８とに換えて、内側レンズ５の段面２８と環状レンズ６の内周面３７とを第２当接部として機能するようにしてもよい。つまり、内側レンズ５の段面２８における外形２５Ｌと、環状レンズ６の小径部３５の内周面３７における内径３５Ｌとは、環状レンズ６の孔部７内に内側レンズ５が配置されたときに、内周面３７の内側に段面２８がガタ無く嵌るように設定することで、内側レンズ５および環状レンズ６の光軸ＸＡ１と直交する方向についての位置決めを行うようにしてもよい。
Instead of the outer
また、ＬＥＤ照明装置１においては、内側レンズ５のフランジ面２９が、環状レンズ６のフランジ面３９に対して前方に配置されている。また、外周面２７と段面３８とが光軸ＸＡ１と直交する方向に互いに当接している。また、内側レンズ５の外周部である段面２８に形成される突起部３０と、環状レンズ６の大径部３６に形成される凹部４０とが互いに嵌合している。
Further, in the LED lighting device 1, the
そのため内側レンズ５を基板４に固定することで、環状レンズ６の前方への移動をフランジ面２９とフランジ面３９との当接により規制することができ、また、環状レンズ６の光軸ＸＡ１と直交する方向への移動を、外周面２７と段面３８との当接により規制することができる。さらに、内側レンズ５を基板４に固定することで、突起部３０と凹部４０との嵌合により内側レンズ５と環状レンズ６同士の光軸ＸＡ１の周りについて相対的な移動を規制することができる。つまり、内側レンズ５を基板に固定することで、環状レンズ６については直接基板に固定を行わなくても内側レンズ５を介して固定される。そのため、ＬＥＤ照明装置１の組み立てを容易なものとすることができる。
Therefore, by fixing the
上述したＬＥＤ照明装置１においては、環状レンズ６が位置決め部３２により基板４に位置決めされているが、位置決め部３２を設けない構成としてもよい。環状レンズ６は、段面３８が内側レンズ５の外周面２７に当接している。また、環状レンズ６は、凹部１０に内側レンズ５の突起部３０が嵌合している。したがって、位置決め部３２を設けなくても、内側レンズ５を介して環状レンズ６を基板４に対して固定することができる。しかしながら、位置決め部３２を設けることで、より確実に、環状レンズ６を基板４に位置決めすることができる。
In the LED lighting device 1 described above, the
内側レンズ５および環状レンズ６は、内側レンズ５を成形する内側レンズ成形用の金型と、内側レンズ５を孔部７に配置可能な環状レンズ６を成形する環状レンズ成形用の金型とを有するレンズ製造システムにより製造することができる。そして、内側レンズ５を、環状レンズ６の孔部７内に配置することでレンズアレイ２が構成される。
The
金型のレンズ要素８に対応する部分（レンズ要素８部分を成形する部分）は、レンズ要素８の光学特性に大きな影響を与える。そのため、金型の製造にあたっては、レンズ要素８に対応する部分については、精密な加工が要求される。この点に関し、たとえば、内側レンズ５、環状レンズ６、レンズアレイ２をそれぞれ、別々の金型で成形する場合、金型の製造において、レンズ要素８に対応する部分として加工する加工箇所の延べ数は、内側レンズ５、環状レンズ６、レンズアレイ２のレンズ要素８の個数と同数となる。
A portion of the mold corresponding to the lens element 8 (portion for forming the
本実施の形態では、内側レンズ５、環状レンズ６、レンズアレイ２のレンズ要素８の数は、それぞれ７個、１２個、１９個であるので、該加工箇所の延べ数は３８箇所となる。これに対し、レンズ製造システムを、内側レンズ５を成形することができる内側レンズ成形用の金型と、内側レンズ５を内周部に配置可能な環状レンズ６を成形することができる環状レンズ成形用の金型とを有する構成とすることで、該加工箇所の延べ数は１９箇所で足りる。つまり、金型の製造に際してレンズ要素８に対応する部分の加工箇所の増加を抑えることができる。
In the present embodiment, the number of the
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（ＬＥＤ照明装置５０の全体構成）
図７および図８は、本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置５０の構成を示す図である。以下の説明において、上述の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置１の構成と同様の構成部分については、同一の符号を付しその説明を省略または簡略化する。図７は、ＬＥＤ照明装置５０を、前方から見た平面図である。図８は、図７における切断線Ｄ−Ｄにおける断面の概略の構成を示す断面図である。
(Overall configuration of LED lighting device 50)
7 and 8 are diagrams showing the configuration of the
ＬＥＤ照明装置５０は、レンズアレイ５１と複数のＬＥＤ３と、これらのＬＥＤ３が搭載される基板５２と、基板５２を支持する筐体５３とを有する。ＬＥＤ３は、レンズ要素８毎に備えられている。レンズアレイ５１は、第１レンズ形成体としての内側レンズ５４と、第２レンズ形成体としての環状レンズ５５とを有する。図９は、内側レンズ５４を光軸ＸＢ２（図１０参照）の前方から見た平面図である。図１０は、図９における切断線Ｅ−Ｅにおける断面の概略の構成を示す断面図である。また、図１１は、環状レンズ５５を光軸ＸＢ３（図１２参照）方向の前方から見た平面図である。図１２は、図１１における切断線Ｆ−Ｆにおける断面の概略の構成を示す断面図である。内側レンズ５４および環状レンズ５５は、環状レンズ５５の孔部５６に内側レンズ５４を組み込み、図７，８に示すレンズアレイ５１として構成されたときに、光軸ＸＢ２と光軸ＸＢ３とが一致し、レンズアレイ５１の光軸ＸＢ１となるように構成されている。
The
（内側レンズ５４の構成）
内側レンズ５４は、複数のレンズ要素８が形成されるレンズアレイとして形成されている。本実施の形態においては、内側レンズ５４は、図９に示すように、１つのレンズ要素８Ｃを中心に、その周囲に６つのレンズ要素８Ｄが均一間隔で配置されている。内側レンズ５４は、平面視において外周の輪郭が円形を呈している。
(Configuration of the inner lens 54)
The
隣接するレンズ要素８は、前面１２の周囲に形成される連結部５７にて互いに連結されることで、全体として一体の内側レンズ５４が構成される。
The
（嵌合部５８の構成）
図９に示すように、内側レンズ５４は、平面視において円形を呈している。内側レンズ５４の外周には、外周に沿って嵌合部５８が形成されている。嵌合部５８は、内側レンズ５４を、環状レンズ５５の孔部５６内に配置したときに、孔部５６の内周縁に形成される嵌合部５９に対して嵌合する。嵌合部５８と嵌合部５９とが嵌合することにより、内側レンズ５４と環状レンズ５５とは相互に位置決めされるように構成されている。
(Configuration of the fitting portion 58)
As shown in FIG. 9, the
嵌合部５８は、光軸ＸＢ２を中心とする小径部６０および大径部６１を有している。大径部６１の外周面６２は、内側レンズ５４の最外周面として形成されている。外周面６２は、その母線が光軸ＸＢ２に平行な面として形成されている。一方、小径部６０は、大径部６１の上側に大径部６１の直径よりも小さな外径で形成され、小径部６０の外周面は段面６３として形成される。段面６３も、その母線が光軸ＸＢ２に平行な面として形成されている。段面６３から外周側にフランジ状に突出した大径部６１の前側の面は、フランジ面６４として形成されている。また、大径部６１の外周面６２には、環状レンズ５５に形成される後述の突起部７２が嵌合する３つの凹部６５が、光軸ＸＢ２の周囲に１２０度間隔で形成されている。
The
（環状レンズ５５の構成）
環状レンズ５５も内側レンズ５４と同様に、複数のレンズ要素８が形成されるレンズアレイとして形成されている。環状レンズ５５は、図１１に示すように、本実施の形態では、光軸ＸＢ３（図１２参照）を中心に１２個のレンズ要素８が環状に均一間隔（３０度間隔）で配置され、平面視において光軸ＸＢ３方向に貫通する孔部５６が形成される円環状を呈している。孔部５６の内側には、図１１，１２に示されるように、内側レンズ５４が配置可能とされている。隣接するレンズ要素８は、前面１２の周囲に形成される連結部６６にて互いに連結されることで、全体として一体の環状レンズ５５が構成される。
(Configuration of the annular lens 55)
Similar to the
（嵌合部５９の構成）
図１１に示すように、環状レンズ５５は、平面視において孔部５６を有する環状を呈している。環状レンズ５５には、孔部５６の周縁に沿って嵌合部５９が形成されている。嵌合部５９は、上述したように、孔部５６内に内側レンズ５４が配置されたときに、内側レンズ５４の外周に形成される嵌合部５８に対して嵌合することで、内側レンズ５４と環状レンズ５５とが相互に位置決めされるように構成されている。
(Configuration of fitting portion 59)
As shown in FIG. 11, the
嵌合部５９は、孔部５６における直径が異なる小径部６７および大径部６８を有している。小径部６７の内周面６９は、環状レンズ５５の最内周面として形成されている。内周面６９は、その母線が光軸ＸＢ３に平行な面として形成されている。一方、大径部６８における孔部５６の直径は、小径部６７における孔部５６の直径よりも大きな直径に形成され、大径部６８の内周面は、段面７０として形成される。段面７０も、その母線が、光軸ＸＢ３に平行な面として形成されている。段面７０から孔部５６の内周側にフランジ状に突出した小径部６７の後側の面は、フランジ面７１として形成されている。また、環状レンズ５５の大径部６８の段面７０には、内側レンズ５４に形成される凹部６５に嵌合することができる突起部７２が、光軸ＸＢ３の周囲に１２０度間隔で形成されている。
The
（フランジ部７３の構成）
環状レンズ５５の外周部には、環状レンズ５５を筐体５３に支持するためのフランジ部７３が設けられている。また、フランジ部７３には、外側に膨出する３つの突起部７４が、光軸ＸＢ３の周囲に１２０度間隔で形成されている。
(Configuration of flange portion 73)
A
（筐体５３の構成）
図７，８に示すように、筐体５３は、基板５２が取り付けられる基板取付面７５と、レンズアレイ５１が取り付けられるレンズ支持部７６とを有する。レンズ支持部７６は、光軸ＸＢ１を中心とし、母線が光軸ＸＢ１と平行な円筒状を呈している。基板取付面７５は、光軸ＸＢ１に対して直交する面である。レンズ支持部７６は、基板取付面７５から前方に向かって立設し、光軸ＸＢ１の周囲に設けられ、前方に開口部７７が形成されている。
(Configuration of housing 53)
As shown in FIGS. 7 and 8, the
レンズ支持部７６の内周側は、レンズアレイ５１が収容されるレンズ収容部７８として形成されている。レンズ支持部７６の内周面には、前方に面が向けられている段面７９が形成されている。段面７９は、レンズ収容部７８に収容されるレンズアレイ５１のフランジ部７３を支持することができるように構成されている。また、レンズ支持部７６の内周面には、光軸ＸＢ１の周囲に１２０度間隔で、凹部８０が形成されている。凹部８０は、レンズ収容部７８にレンズアレイ５１が収容されたときに、環状レンズ５５に形成されている突起部７４が嵌合することができるように形成されている。
The inner peripheral side of the
（基板５２の構成）
基板５２は、たとえば、エポキシ基板等を使用することができ、基板５２上には、複数のＬＥＤ３が実装されている。そして、基板５２は、図７，８に示すように、筐体５３の基板取付面７５に取り付けられる。
(Configuration of substrate 52)
For example, an epoxy substrate or the like can be used as the
（嵌合部５８および嵌合部５９の関係）
内側レンズ５４の小径部６０の段面６３における外径６０Ｌと、環状レンズ５５の小径部６７の内周面６９における内径６７Ｌとは、環状レンズ５５の孔部５６内に内側レンズ５４が配置されたときに、段面６３の内側に内周面６９がガタ無く嵌るように設定されている。また、環状レンズ５５の大径部６８の段面７０における内径６８Ｌと、内側レンズ５４の大径部６１の外周面６２における外径６１Ｌとは、環状レンズ５５の孔部５６内に内側レンズ５４を配置することができるように構成されている。また、内側レンズ５４の外径部６１に形成されるフランジ面６４と、環状レンズ５５の小径部６７に形成されるフランジ面７１とは、内側レンズ５４を環状レンズ５５の孔部５６内に配置したときに、フランジ面６４とフランジ面７１とが、光軸ＸＢ１に沿う方向において互いに重なるように構成されている。さらに、突起部７２と凹部６５とは、突起部７２が凹部６５に嵌合することで、内側レンズ５４と環状レンズ５５との光軸ＸＢ１の周方向についての相対位置を位置決めすることができるように構成されている。
(Relationship between the
The
（ＬＥＤ照明装置５０の組み立て）
以上の構成を有するＬＥＤ照明装置５０の組み立てについて説明する。先ず、内側レンズ５４を、筐体５３の開口部７７からレンズ収容部７８内に収容し、基板取付面７５に取り付けられている基板５２上に載置する。
(Assembly of LED lighting device 50)
The assembly of the
次に、環状レンズ５５をレンズ収容部７８内に収容する。環状レンズ５５のレンズ収容部７８内への収容は、基板５２上に載置されている内側レンズ５４が、孔部５６に配置されるように、かつ、フランジ部７３が段面７９に支持されるように行う。内側レンズ５４を環状レンズ５５の孔部５６内に配置する際には、嵌合部５８と嵌合部５９とを嵌合させる。すなわち、環状レンズ５５の小径部６７の内側に内側レンズ５４の小径部６０を配置させると共に、環状レンズ５５の大径部６８の内側に内側レンズ５４の大径部６１を配置させ、また、突起部７２と凹部６５とを嵌合させる。嵌合部５８と嵌合部５９とが嵌合した状態では、嵌合部５９のフランジ面７１が嵌合部５８のフランジ面６４に対して前方から当接する。
Next, the
また、フランジ部７３を段面７９に支持される際には、環状レンズ５５の突起部７４とレンズ支持部７６の凹部８０とを嵌合させる。凹部８０に突起部７４を嵌合することで、環状レンズ５５のレンズ支持部７６に対する光軸ＸＢ１の周方向についての移動を規制することができる。
Further, when the
なお、基板５２のＬＥＤ３が実装されている面（実装面５２Ａ）と段面７９との距離７９Ｌは、環状レンズ５５が段面７９に支持された状態で、レンズ要素８の前後方向の位置が、ＬＥＤ３に対して所定の位置となるように設定されている。該所定の位置は、レンズ要素８から出射される照明光の照度分布等に応じた位置である。なお、また、嵌合部５８と嵌合部５９とが嵌合するように内側レンズ５４が環状レンズ５５の孔部５６内に配置されると共に、環状レンズ５５の突起部７４がレンズ支持部７６の凹部８０に嵌合するように、環状レンズ５５がレンズ収容部７８内に収容されている状態で、各レンズ要素８の凹部１０内にＬＥＤ３が配置されるように、ＬＥＤ３等の配置が設定されている。
The
次いで、上述のように、嵌合部５８と嵌合部５９とが互いに嵌合されていると共に、環状レンズ５５が段面７９に支持されている状態で、レンズ支持部７６の大径部８１にねじリング８２を取り付ける。そして、環状レンズ５５のフランジ部７３を段面７９とねじリング８２との間に挟持することで、環状レンズ５５をレンズ支持部７６に固定する。ねじリング８２と大径部８１との間には不図示のねじ構造が形成され、このねじ構造により、ねじリング８２を光軸ＸＢ１方向に沿って進退させることができる。
Next, as described above, the large-
環状レンズ５５のフランジ面７１が、内側レンズ５４のフランジ面６４に前方から当接することで、内側レンズ５４の前方への移動が規制される。また、嵌合部５８と嵌合部５９とが嵌合することにより、内側レンズ５４は、光軸ＸＢ１と直交する方向について移動が規制される。したがって、環状レンズ５５がレンズ支持部７６に対して固定されることで、内側レンズ５４も環状レンズ５５を介して固定される。なお、環状レンズ５５をレンズ支持部７６に固定したときに、内側レンズ５４がフランジ面６４において、環状レンズ５５のフランジ面７１と基板５２との間にガタ無く挟み込まれるように、段面７９の距離７９Ｌ等が設定されている。
When the
つまり、環状レンズ５５をレンズ支持部７６にねじリング８２により固定することにより、内側レンズ５４についても筐体５３に固定された状態とすることができる。したがって、たとえば、内側レンズ５４についてもねじ等により基板５２に固定する場合に比べて、組み立て工数を減らすことができ、組み立ての容易化を図ることができる。
That is, by fixing the
（レンズアレイ５１の製造システムについて）
レンズアレイ５１も、上述したレンズアレイ２と同様に金型成形することによって作成することができる。レンズアレイ５１は、内側レンズ５４と環状レンズ５５とが別体で構成されている。このため、内側レンズ５４と環状レンズ５５とを金型成形する場合には、内側レンズ５４と環状レンズ５５とをそれぞれ異なる金型で製造することができる。したがって、レンズアレイ５１についても、レンズアレイ２と同様に、内側レンズ５４を成形する内側レンズ成形用の金型と、内側レンズ５４を内周部に配置可能な環状レンズ５５を成形する環状レンズ成形用の金型とを有するレンズ製造システムを用いて製造することができる。内側レンズ用の金型で成形された内側レンズ５４を、上述したように、環状レンズ用の金型で成形された環状レンズ５５の孔部５６内に配置することでレンズアレイ５１が構成される。
(About the manufacturing system of the lens array 51)
The
（本実施の形態における主な効果）
上述の実施の形態におけるレンズアレイ５１は、７個のレンズ要素８を有する第１レンズ形成体としての内側レンズ５４と、光軸ＸＢ１方向に貫通する孔部５６が形成され、１２個のレンズ要素８が光軸ＸＢ３の周りに環状に配置される第２レンズ形成体としての環状レンズ５５を有している。そして、レンズアレイ５１は、環状レンズ５５の孔部５６内に、内側レンズ５４が配置可能に構成されている。また、内側レンズ５４の外周部に形成される嵌合部５７と、環状レンズ５５の孔部５６の周縁部に形成される嵌合部５７とには、内側レンズ５４を環状レンズ５５の孔部５６内に配置した状態で、光軸ＸＢ１方向において互いに当接する第１当接部の一方当接部として機能するフランジ面６４と、他方当接部として機能するフランジ面７１とを有している。つまり、内側レンズ５４を環状レンズ５５の孔部５６内に配置した状態で、フランジ面６４とフランジ７１とは、光軸ＸＢ１方向に対して互いに当接する。
(Main effects in the present embodiment)
The
そのため、内側レンズ５４と環状レンズ５５とは、光軸ＸＢ１方向について互いに相対的な位置決めを行うことができる。また、嵌合部５８と嵌合部５９とには、光軸ＸＢ１と交差する方向で互いに当接する第２当接部の一方当接部として機能する環状レンズ５５の内周面６９と、他方当接部として機能する内側レンズ５４の段面６３とを有している。つまり、環状レンズ５５の孔部５６内に内側レンズ５４を配置した状態で、内周面６９と段面６３とは、光軸ＸＢ１に直交する方向で互いに当接する。そのため、内側レンズ５４と環状レンズ５５とは、光軸ＸＢ１と直交する方向について、お互いに相対的な位置決めを行うことができる。
Therefore, the
嵌合部５８は、内側レンズ５４の外周の全周に亘って設けられ、また、嵌合部５９も、環状レンズ５５の内周の全周に亘って設けられている。つまり、段面６３と内周面６９とは、内側レンズ５４の外周と環状レンズ５５の内周の全周に亘って互いに当接することができる。したがって、内側レンズ５４と環状レンズ５５との光軸ＸＢ１と直交する方向についての位置決めをより確実なものとすることができる。また、フランジ面６４とフランジ面７１についても、内側レンズ５４の外周と環状レンズ５５の内周の全周に亘って互いに当接することができる。したがって、内側レンズ５４と環状レンズ５５との光軸ＸＢ２，ＸＢ３の方向についての位置決めをより確実なものとすることができる。
The
ＬＥＤ照明装置５０において、内側レンズ５４の外周面６２および段面６３、また環状レンズ５５の段面７０および内周面６９は、それぞれ母線が光軸ＸＢ１と平行な配置となっている。各母線が、光軸ＸＢ１に対して傾斜する場合には、ＬＥＤ３から照射された光のうち、外周面６２、段面６３、内周面６９、段面７０で基板５２側に戻り光として反射される光量が多くなる。その結果、嵌合部５８，５９の部分において暗部が生ずる虞がある。一方、外周面６２、段面６３、内周面６９、段面７０の各母線を光軸ＸＢ１と平行な配置とすることで、該戻り光の光量を減らすことができ、該暗部の発生を抑えることができる。
In the
なお、内周面６９と段面６３とに換えて、内側レンズ５４の外周面６２と環状レンズ５５の段面７０とを第２当接部として機能するようにしてもよい。つまり、内側レンズ５４の外周面６２における外形６１Ｌと、環状レンズ５５の大径部６８の断面７０における内径６８Ｌとは、環状レンズ５５の孔部７内に内側レンズ５４が配置されたときに、段面７０の内側に外周面６２がガタ無く嵌るように設定することで、内側レンズ５４および環状レンズ５５の光軸ＸＡ１と直交する方向についての位置決めを行うようにしてもよい。
Instead of the inner
また、ＬＥＤ照明装置５０においては、環状レンズ５５のフランジ面７１が内側レンズ５４のフランジ面６４に対して前方に配置されている。また、内周面６９と段面６３とが光軸ＸＢ１と直交する方向に互いに当接している。また、内側レンズ５４の外周面６２に形成される凹部６５と、環状レンズ５５の段面７０に形成される突起部７２とが互いに嵌合している。
In the
そのため、環状レンズ５５をレンズ支持部７６に固定することで、内側レンズ５４の前方への移動をフランジ面６４とフランジ面７１との当接により規制することができ、また、内側レンズ５４の光軸ＸＢ１と直交する方向への移動を、内周面６９と段面６３との当接により規制することができる。環状レンズ５５は、レンズ支持部７６に対して、環状レンズ５５の突起部７４をレンズ支持部７６の凹部８０に嵌合させた状態でレンズ支持部７６に固定される。したがって、環状レンズ５５は、レンズ支持部７６に対する光軸ＸＢ１の周方向についても移動が規制される。つまり、環状レンズ５５をレンズ支持部７６に固定することで、内側レンズ５４については筐体５３に直接固定を行わなくても環状レンズ５５を介して固定される。そのため、ＬＥＤ照明装置５０の組み立てを容易なものとすることができる。
Therefore, by fixing the
内側レンズ５４および環状レンズ５５は、内側レンズ５４を成形する内側レンズ成形用の金型と、内側レンズ５４を孔部５６に配置可能な環状レンズ５５を成形する環状レンズ成形用の金型とを有するレンズ製造システムにより製造することができる。そして、内側レンズ５４を、環状レンズ５５の孔部５６内に配置することでレンズアレイ５１が構成される。
The
金型のレンズ要素８に対応する部分（レンズ要素８部分を成形する部分）は、レンズ要素８の光学特性に大きな影響を与える。そのため、金型の製造にあたっては、レンズ要素８に対応する部分については、精密な加工が要求される。この点に関し、たとえば、内側レンズ５４、環状レンズ５５、レンズアレイ５１をそれぞれ、別々の金型で成形する場合は、金型の製造において、レンズ要素８に対応する部分として加工する加工箇所の延べ数は、内側レンズ５４、環状レンズ５５、レンズアレイ５１のレンズ要素８の個数と同数となる。
A portion of the mold corresponding to the lens element 8 (portion for forming the
本実施の形態では、内側レンズ５４、環状レンズ５５、レンズアレイ５１のレンズ要素８の数は、それぞれ７個、１２個、１９個であるので、該加工箇所の延べ数は３８箇所となる。これに対し、レンズ製造システムを、内側レンズ５４を成形することができる内側レンズ成形用の金型と、内側レンズ５４を内周部に配置可能な環状レンズ５５を成形することができる環状レンズ成形用の金型とを有する構成とすることで、該加工箇所の延べ数は１９箇所で足りる。つまり、金型の製造に際してレンズ要素８に対応する部分の加工箇所の増加を抑えることができる。
In the present embodiment, the number of
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上述の各実施の形態は、２つのレンズアレイの組み合わせ、すなわち内側レンズ５と環状レンズ６の組み合わせ、あるいは内側レンズ５４と環状レンズ５５の組み合わせの例を示しているが、環状レンズ６あるいは環状レンズ５５の外周にさらに、環状レンズを配置する構成としてもよい。また、上述の各実施の形態は、レンズ要素８およびＬＥＤ３が、光軸ＸＡ１，ＸＢ１に対象に配置されているが、非対称の配置としてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, each of the above-described embodiments shows an example of a combination of two lens arrays, that is, a combination of the
１，５０ … ＬＥＤ照明装置
２，５１ … レンズアレイ
４，５２ …基板
５，５４ … 内側レンズ（第１レンズ形成体）
６，５５ … 環状レンズ（第２レンズ形成体）
７，５６ … 孔部
８ … レンズ要素
２７ … 外周面（第２当接部）
２９，３９，６４，７１ … フランジ面（第１当接部）
３０ … 突起部（位置決め手段）
３８ … 段面（第２当接部）
４０ … 凹部（位置決め手段）
６３ … 段面（第２当接部）
６５ … 凹部（位置決め手段）
６９ … 内周面（第２当接部）
７２ … 突起部（位置決め手段）
DESCRIPTION OF
6, 55 ... Annular lens (second lens forming body)
7, 56 ...
29, 39, 64, 71 ... Flange surface (first contact portion)
30 ... Projection (positioning means)
38 ... Step surface (second contact part)
40: Recessed portion (positioning means)
63 ... Step surface (second contact part)
65 ... Concave portion (positioning means)
69 ... Inner peripheral surface (second contact portion)
72 ... Projection (positioning means)
Claims (4)
光軸方向に貫通する孔部が形成され、上記孔部内に上記第１レンズ形成体を配置可能であり、少なくとも２つのレンズ要素を有する第２レンズ形成体を成形する第２成形型と、
を有する、
ことを特徴とするレンズ製造システム。 A first mold for molding a first lens forming body having at least one lens element;
A second mold for forming a second lens forming body having a hole penetrating in the optical axis direction, in which the first lens forming body can be disposed in the hole, and having at least two lens elements;
Having
A lens manufacturing system.
光軸方向に貫通する孔部が形成され、上記孔部内に上記第１レンズ形成体を配置可能であり、少なくとも２つのレンズ要素を有する第２レンズ形成体と、
を有し、
上記第１レンズ形成体の外周部と上記第２レンズ成形体の上記孔部の周縁部とには、上記第１レンズ形成体を上記第２レンズ形成体の上記孔部内に配置した状態で、
上記レンズアレイの光軸方向において互いに当接する第１当接部と、
上記光軸と交差する方向で互いに当接する第２当接部と、
が設けられている、
ことを特徴とするレンズアレイ。 A first lens former having at least one lens element;
A hole penetrating in the optical axis direction, the first lens forming body can be disposed in the hole, and a second lens forming body having at least two lens elements;
Have
In the state where the first lens forming body is disposed in the hole portion of the second lens forming body on the outer peripheral portion of the first lens forming body and the peripheral edge portion of the hole portion of the second lens forming body,
First contact portions that contact each other in the optical axis direction of the lens array;
A second contact portion that contacts each other in a direction intersecting the optical axis;
Is provided,
A lens array characterized by that.
前記第１レンズ形成体の外周部と前記第２レンズ成形体の前記孔部の周縁部とには、前記第１レンズ形成体を前記第２レンズ形成体の前記孔部内に配置した状態で、前記第１レンズ形成体と前記第２レンズ形成体とが互いに光軸周りについて位置決めを行うことができる位置決め手段が設けられている、
ことを特徴とするレンズアレイ。 The lens array according to claim 2,
In a state where the first lens forming body is disposed in the hole portion of the second lens forming body on the outer peripheral portion of the first lens forming body and the peripheral edge portion of the hole portion of the second lens forming body, Positioning means capable of positioning the first lens forming body and the second lens forming body with respect to each other around the optical axis;
A lens array characterized by that.
前記レンズアレイが取り付けられる基板と、
を備えるＬＥＤ照明装置において、
前記第１レンズ形成体または前記第２レンズ形成体は、前記第１当接部において光軸方向前方に位置する当接部を有する側が上記基板に対して固定される、
ことを特徴とするＬＥＤ照明装置。 The lens array according to claim 2 or 3,
A substrate to which the lens array is attached;
In an LED lighting device comprising:
In the first lens forming body or the second lens forming body, a side having a contact portion positioned forward in the optical axis direction in the first contact portion is fixed to the substrate.
LED lighting device characterized by the above.
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