（実施形態１）
以下、本実施形態のレンズ２を用いた照明器具１０を図１および図２に基づいて説明し、本実施形態のレンズ２の詳細を図３ないし図５に基づいて説明する。なお、図中において同じ部材に対しては、同じ番号を付している。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the lighting fixture 10 using the lens 2 of the present embodiment will be described based on FIGS. 1 and 2, and details of the lens 2 of the present embodiment will be described based on FIGS. 3 to 5. In addition, the same number is attached | subjected to the same member in the figure.
本実施形態のレンズ２は、図３ないし図５に示すように、一表面２ａａ側に複数の突条部２ａ１を平行に備えた第１レンズ部位２ａと、一表面２ａａ側とは反対の他表面２ａｂ側に光を集光可能な第２レンズ部位２ｂとを備えている。第１レンズ部位２ａは、突条部２ａ１の長手方向（図３の紙面の上下方向）と直交する方向に沿った断面視において、複数の突条部２ａ１のうち、突条部２ａ１の一部（以下、第１突条部２ａ１ｂともいう）が他の突条部２ａ１（以下、第２突条部２ａ１ａともいう）よりも突出しており、且つ三角形状である。
As shown in FIGS. 3 to 5, the lens 2 of the present embodiment includes a first lens portion 2 a having a plurality of protrusions 2 a 1 in parallel on the one surface 2 aa side, and the other side opposite to the one surface 2 aa side. A second lens portion 2b capable of condensing light is provided on the surface 2ab side. The first lens portion 2a is a part of the ridge 2a1 among the plurality of ridges 2a1 in a cross-sectional view along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the ridge 2a1 (the vertical direction of the paper surface of FIG. 3). (Hereinafter also referred to as the first protrusion 2a1b) protrudes from the other protrusions 2a1 (hereinafter also referred to as the second protrusion 2a1a) and has a triangular shape.
これにより本実施形態のレンズ２は、所定の角度方向における収束を抑制して配光制御することが可能になるという効果がある。なお、所定の角度方向とは、レンズ２の光軸に対する角度をいう。
Thereby, the lens 2 of the present embodiment has an effect that light distribution can be controlled while suppressing convergence in a predetermined angular direction. The predetermined angular direction refers to an angle with respect to the optical axis of the lens 2.
以下、本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０を、図１および図２に示す。
Hereinafter, the LED lighting fixture 10 using the lens 2 of this embodiment is shown in FIG. 1 and FIG.
本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ１ａを有し可視光を発光するＬＥＤ光源部１を備えている。ＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ光源部１からの可視光を屈折させるため、ＬＥＤ光源部１の前方にレンズ２を配置している。レンズ２は、ＬＥＤ光源部１からの可視光を入射する光入射面側に第１レンズ部位２ａを配置し、光入射面側とは反対であってＬＥＤ光源部１からの可視光を出射する光出射面側に第２レンズ部位２ｂを配置させている。
The LED lighting apparatus 10 using the lens 2 of the present embodiment includes an LED light source unit 1 that has an LED 1a and emits visible light. The LED lighting apparatus 10 has a lens 2 disposed in front of the LED light source unit 1 in order to refract visible light from the LED light source unit 1. The lens 2 has a first lens portion 2 a disposed on the light incident surface side on which the visible light from the LED light source unit 1 is incident, and emits visible light from the LED light source unit 1 opposite to the light incident surface side. The second lens portion 2b is disposed on the light exit surface side.
これにより本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ１ａから照射される可視光の所定の角度方向における眩しさが低減されるように配光制御することが可能になるという効果がある。
Thereby, the LED lighting fixture 10 using the lens 2 of the present embodiment has an effect that the light distribution can be controlled so that the glare in the predetermined angle direction of the visible light irradiated from the LED 1a is reduced. is there.
より具体的には、スポットライトなどとして利用することができる図１および図２に示すＬＥＤ照明器具１０は、有底円筒状の筐体４を備えている。筐体４は、円筒状の筒状部４ａと、筒状部４ａの端部を閉塞する底部４ｂとを備えている。筐体４は、複数（ここでは、７個）の平行なフィン４ｃを底部４ｂから突出して設けている。フィン４ｃは、平板状の外形形状をしており、筒状部４ａ内に配置している。筐体４は、フィン４ｃと反対側の底部４ｂから突出する複数（ここでは、３個）の突周部４ｄを備えている。複数個の突周部４ｄは、全体として円環状であって、各突周部４ｄは、円環の一部を構成している（図２を参照）。筐体４は、複数個の突周部４ｄで囲まれた底部４ｂにＬＥＤ光源部１を配置している。ＬＥＤ光源部１は、矩形平板状の実装基板３を備えている。ＬＥＤ光源部１は、複数個のＬＥＤ１ａを実装基板３の一表面３ａａ上に備えている。複数個のＬＥＤ１ａは、実装基板３の一表面３ａａにおいて、仮想の円形の範囲内に配置している。
More specifically, the LED lighting apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 that can be used as a spotlight or the like includes a bottomed cylindrical casing 4. The housing 4 includes a cylindrical tubular portion 4a and a bottom portion 4b that closes an end of the tubular portion 4a. The casing 4 is provided with a plurality (here, seven) of parallel fins 4c protruding from the bottom 4b. The fin 4c has a flat plate-like outer shape and is disposed in the cylindrical portion 4a. The housing 4 includes a plurality (three in this case) of projecting peripheral portions 4d that protrude from the bottom 4b opposite to the fins 4c. The plurality of projecting peripheral portions 4d are annular as a whole, and each projecting peripheral portion 4d constitutes a part of an annular shape (see FIG. 2). In the housing 4, the LED light source unit 1 is arranged on the bottom 4 b surrounded by the plurality of projecting peripheral parts 4 d. The LED light source unit 1 includes a rectangular flat plate-shaped mounting substrate 3. The LED light source unit 1 includes a plurality of LEDs 1 a on one surface 3 aa of the mounting substrate 3. The plurality of LEDs 1 a are arranged in a virtual circular range on the one surface 3 aa of the mounting substrate 3.
ＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ光源部１を筐体４側に固定する固定板３ａを備えている。固定板３ａは、外形形状がＣ字状であり、Ｃ字状の内側にＬＥＤ光源部１の実装基板３を収容可能に構成している。固定板３ａは、ＬＥＤ光源部１の実装基板３を収容した状態で、実装基板３を筐体４側に当接可能に構成している。固定板３ａは、固定螺子３ｂにより筐体４の螺子孔（図示していない）に螺子合いして固定している。
The LED lighting apparatus 10 includes a fixing plate 3a that fixes the LED light source unit 1 to the housing 4 side. The fixed plate 3a has a C-shaped outer shape, and is configured to accommodate the mounting substrate 3 of the LED light source unit 1 inside the C-shape. The fixing plate 3a is configured to be able to contact the mounting substrate 3 to the housing 4 side in a state in which the mounting substrate 3 of the LED light source unit 1 is accommodated. The fixing plate 3a is screwed and fixed to a screw hole (not shown) of the housing 4 by a fixing screw 3b.
ＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ光源部１の実装基板３上に複数個のＬＥＤ１ａを備えている。ＬＥＤ１ａは、青色光が発光可能な窒化ガリウム系化合物半導体を備えた青色ＬＥＤチップを用いている。ＬＥＤ光源部１は、青色ＬＥＤチップを被覆する透光性のシリコーン樹脂を有している。ＬＥＤ光源部１は、青色ＬＥＤチップを被覆する透光性のシリコーン樹脂中に、青色ＬＥＤチップからの青色光を吸収し波長変換した黄色の蛍光を放出する粒子状の蛍光体を含有している。蛍光体は、たとえば、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４を用いることができる。ＬＥＤ光源部１は、青色ＬＥＤチップからの光と、蛍光体からの蛍光との混色光である白色光を発光する。言い換えれば、ＬＥＤ光源部１は、ＬＥＤ１ａと、ＬＥＤ１ａからの光を吸収し波長変換した蛍光を放出する蛍光体とを有している。ＬＥＤ光源部１は、ＬＥＤ１ａからの光と蛍光体からの蛍光との混色光である可視光を発光する。
The LED lighting apparatus 10 includes a plurality of LEDs 1 a on the mounting substrate 3 of the LED light source unit 1. As the LED 1a, a blue LED chip including a gallium nitride compound semiconductor capable of emitting blue light is used. The LED light source unit 1 has a translucent silicone resin that covers the blue LED chip. The LED light source unit 1 contains a particulate fluorescent material that absorbs blue light from the blue LED chip and emits yellow fluorescence that has been wavelength-converted in a translucent silicone resin that covers the blue LED chip. . For example, (Sr, Ba) 2 SiO 4 activated with Eu can be used as the phosphor. The LED light source unit 1 emits white light which is a mixed color light of light from a blue LED chip and fluorescence from a phosphor. In other words, the LED light source part 1 has LED1a and the fluorescent substance which absorbs the light from LED1a, and discharge | releases the fluorescence which converted the wavelength. The LED light source unit 1 emits visible light, which is a mixed color light of the light from the LED 1a and the fluorescence from the phosphor.
ＬＥＤ光源部１は、実装基板３の一表面３ａａと反対の他表面３ａｂ側を筐体４の底部４ｂに当接している。筐体４は、筐体４の材料として、たとえば、アルミニウム材料を用いて形成することができる。筐体４は、ＬＥＤ光源部１の点灯時に生ずるＬＥＤ光源部１側からの熱を、複数のフィン４ｃによりＬＥＤ照明器具１０の外部に放熱できるように構成している。
The LED light source unit 1 abuts the bottom surface 4 b of the housing 4 on the other surface 3 ab opposite to the one surface 3 aa of the mounting substrate 3. The housing 4 can be formed using, for example, an aluminum material as the material of the housing 4. The housing 4 is configured such that heat from the LED light source unit 1 generated when the LED light source unit 1 is turned on can be radiated to the outside of the LED lighting apparatus 10 by the plurality of fins 4c.
ＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ光源部１を覆うように、有底円筒状のホルダ５を備えている。ホルダ５は、筒状部位５ａと、筒状部位５ａの端部を閉塞するように設けられる底部位５ｂとを備えている。ホルダ５は、ＬＥＤ光源部１からの可視光を外部に出射する開口部位５ｂａを底部位５ｂに備えている。ホルダ５は、筐体４の底部４ｂから突出する突周部４ｄの外周面より、筒状部位５ａの内周面を若干大きくしている。
The LED lighting apparatus 10 includes a bottomed cylindrical holder 5 so as to cover the LED light source unit 1. The holder 5 includes a cylindrical part 5a and a bottom part 5b provided so as to close the end of the cylindrical part 5a. The holder 5 includes an opening part 5ba that emits visible light from the LED light source unit 1 to the outside in the bottom part 5b. The holder 5 has a slightly larger inner peripheral surface of the cylindrical portion 5 a than the outer peripheral surface of the projecting peripheral portion 4 d protruding from the bottom portion 4 b of the housing 4.
ＬＥＤ照明器具１０は、筐体４側とホルダ５側との間に、ＬＥＤ光源部１から照射される可視光を反射する円筒状の反射部６を設けている。反射部６は、筐体４側からホルダ５側に向かって開口径が広がる筒形状としている。反射部６は、筐体４とは反対の反射部６における一開口端側に透光性の円板６ａを備えている。なお、図２中において、ＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ光源部１の外観を把握できるように、反射部６を除いて図示している。
The LED lighting fixture 10 is provided with a cylindrical reflecting portion 6 that reflects visible light emitted from the LED light source unit 1 between the housing 4 side and the holder 5 side. The reflecting portion 6 has a cylindrical shape whose opening diameter increases from the housing 4 side toward the holder 5 side. The reflection unit 6 includes a translucent disk 6 a on one opening end side in the reflection unit 6 opposite to the housing 4. In FIG. 2, the LED lighting apparatus 10 is illustrated excluding the reflecting portion 6 so that the appearance of the LED light source unit 1 can be grasped.
ホルダ５は、反射部６の一開口端側を保持可能な円環状の保持枠５ｃを備えている。保持枠５ｃは、断面視において、Ｅ字状形状としている。ホルダ５は、筒状部位５ａを貫通する螺子５ｄにより、保持枠５ｃを押圧して反射部６の一開口端側を保持枠５ｃとともに保持している。ＬＥＤ照明器具１０は、ホルダ５の開口部位５ｂａを覆うようにレンズ２をホルダ５と反射部６との間に備えている。
The holder 5 includes an annular holding frame 5c that can hold one opening end side of the reflecting portion 6. The holding frame 5c has an E-shape when viewed in cross section. The holder 5 presses the holding frame 5c by a screw 5d penetrating the cylindrical portion 5a to hold one opening end side of the reflecting portion 6 together with the holding frame 5c. The LED lighting device 10 includes the lens 2 between the holder 5 and the reflecting portion 6 so as to cover the opening portion 5ba of the holder 5.
レンズ２は、レンズ２の外形形状を円盤状に形成しており、外周部に鍔部２ｃを有している。レンズ２は、レンズ２の材料として、たとえば、透光性のアクリル樹脂材料で形成することができる。レンズ２は、ＬＥＤ光源部１の前方に配置されている。ＬＥＤ照明器具１０は、ホルダ５の底部位５ｂと、保持枠５ｃとで、レンズ２の鍔部２ｃを保持している。レンズ２は、ＬＥＤ光源部１と対向しＬＥＤ光源部１からの可視光を入射する一表面２ａａ側に、複数（ここでは、１１個）の突条部２ａ１を平行に備えている。レンズ２は、複数の突条部２ａ１により、一表面２ａａの表面を全体として波状に構成している。レンズ２は、一表面２ａａ側において、第１突条部２ａ１ｂおよび第２突条部２ａ１ａを含む第１レンズ部位２ａ全体の中心Ｏ（図３を参照）から一方の端部側（図３および図４の紙面の右側）にかけて、一表面２ａａの表面が滑らかな波状の曲面を構成している。レンズ２は、第１レンズ部位２ａの中心Ｏより他方の端部側（図３および図４の紙面の左側）にかけて、一表面２ａａ側がのこぎり歯状の突出した表面を構成している。のこぎり歯状に突出した表面の第１突条部２ａ１ｂは、第１レンズ部位２ａの中心Ｏから偏った位置に設けている。さらに、第２レンズ部位２ｂは、他表面２ａｂ側に複数のレンズ面を有し該レンズ面それぞれにおける光軸がレンズ２厚さ方向（図１の紙面の上下方向）に対して斜交するフレネルレンズとしている。フレネルレンズは、複数（ここでは、３個）の輪帯状のレンズ部位を備えており、同じ焦点距離の凸レンズを備えたものと比較して、レンズ２全体の厚みを薄くすることが可能となる。
The lens 2 has the outer shape of the lens 2 formed in a disc shape, and has a flange portion 2c on the outer peripheral portion. The lens 2 can be formed of, for example, a light-transmitting acrylic resin material as the material of the lens 2. The lens 2 is disposed in front of the LED light source unit 1. The LED lighting device 10 holds the flange 2c of the lens 2 with the bottom portion 5b of the holder 5 and the holding frame 5c. The lens 2 is provided with a plurality of (in this case, 11) protrusions 2a1 in parallel on the one surface 2aa side facing the LED light source unit 1 and allowing visible light from the LED light source unit 1 to enter. In the lens 2, the surface of one surface 2aa is formed in a wave shape as a whole by a plurality of protrusions 2a1. The lens 2 has, on the one surface 2aa side, one end side (see FIG. 3 and FIG. 3) from the center O (see FIG. 3) of the entire first lens portion 2a including the first protrusion 2a1b and the second protrusion 2a1a. The surface of one surface 2aa forms a smooth wavy curved surface (to the right side of the paper surface of FIG. 4). The lens 2 forms a sawtooth-like protruding surface on the one surface 2aa side from the center O of the first lens part 2a to the other end side (left side of the paper surface in FIGS. 3 and 4). The first protrusion 2a1b on the surface protruding in a sawtooth shape is provided at a position deviated from the center O of the first lens part 2a. Further, the second lens portion 2b has a plurality of lens surfaces on the other surface 2ab side, and the optical axis of each lens surface is oblique to the lens 2 thickness direction (up and down direction on the paper surface of FIG. 1). It is a lens. The Fresnel lens has a plurality of (here, three) ring-shaped lens portions, and the thickness of the entire lens 2 can be reduced as compared with a lens having a convex lens having the same focal length. .
レンズ２は、一表面２ａａ側における複数の平行な突条部２ａ１が、突条部２ａ１の長手方向と垂直な方向（図１の紙面の左右方向）に沿ってＬＥＤ光源部１からの可視光を広げることができるスプレッドレンズとして機能する。また、レンズ２は、第１レンズ部位２ａにより広がった可視光を集光する集光レンズとして機能する第２レンズ部位２ｂをレンズ２の一表面２ａａ側とは反対の他表面２ａｂ側に備えている。
The lens 2 has a plurality of parallel protrusions 2a1 on the one surface 2aa side, visible light from the LED light source part 1 along a direction perpendicular to the longitudinal direction of the protrusions 2a1 (left and right direction on the paper surface of FIG. 1). It functions as a spread lens that can widen. Further, the lens 2 includes a second lens portion 2b that functions as a condensing lens that collects visible light spread by the first lens portion 2a on the other surface 2ab side opposite to the one surface 2aa side of the lens 2. Yes.
ＬＥＤ照明器具１０は、ホルダ５がレンズ２と反射部６を保持した状態で、筐体４とホルダ５とを、螺子７により固定している。筐体４は、筐体４の筒状部４ａから外方へ突出する外鍔部４ｅを有している。筐体４は、外鍔部４ｅを切り欠いた切欠部４ｅ１を有している。また、ホルダ５は、ホルダ５の筒状部位５ａにおける筐体４側に螺子孔５ａ１を設けている。ＬＥＤ照明器具１０は、筐体４の切欠部４ｅ１に挿通して、ホルダ５の螺子孔５ａ１に螺子７を螺子合いしている。
In the LED lighting device 10, the housing 4 and the holder 5 are fixed with screws 7 in a state where the holder 5 holds the lens 2 and the reflecting portion 6. The housing 4 has an outer flange portion 4e that protrudes outward from the cylindrical portion 4a of the housing 4. The housing 4 has a cutout portion 4e1 obtained by cutting out the outer flange portion 4e. In addition, the holder 5 is provided with a screw hole 5a1 on the casing 4 side in the cylindrical portion 5a of the holder 5. The LED lighting apparatus 10 is inserted into the notch 4 e 1 of the housing 4 and the screw 7 is screwed into the screw hole 5 a 1 of the holder 5.
ＬＥＤ照明器具１０は、図示していないが外部の電源（たとえば、商用電源）と電気的に接続された点灯回路部を備えている。ＬＥＤ照明器具１０は、点灯回路部と、ＬＥＤ光源部１のＬＥＤ１ａとを電気的に接続している。ＬＥＤ光源部１は、ＬＥＤ１ａ側へ給電するためのプラグ８ａを有している。また、筐体４は、点灯回路部側と電気的に接続するコネクタ８ｂとを有している。コネクタ８ｂは、プラグ８ａを挿抜自在に差し込みして接続することが可能に構成している。ＬＥＤ照明器具１０は、プラグ８ａをコネクタ８ｂに差し込むことで、プラグ８ａとコネクタ８ｂとを接続し外部の電源から給電を受けることにより、点灯回路部がＬＥＤ光源部１の点灯を制御可能としている。なお、点灯回路部は、たとえば、外部の電源から供給される交流電流を整流した後に、平滑化して直流電流を出力する整流平滑部と、整流平滑部からの直流電流を一定の電流としてＬＥＤ１ａ側に供給する定電流電源部とを有する構成とすることができる。
Although not shown, the LED lighting apparatus 10 includes a lighting circuit unit that is electrically connected to an external power source (for example, a commercial power source). The LED lighting apparatus 10 electrically connects the lighting circuit unit and the LED 1 a of the LED light source unit 1. The LED light source unit 1 has a plug 8a for supplying power to the LED 1a side. Moreover, the housing | casing 4 has the connector 8b electrically connected with the lighting circuit part side. The connector 8b is configured such that the plug 8a can be inserted and removed freely. The LED lighting apparatus 10 allows the lighting circuit unit to control the lighting of the LED light source unit 1 by connecting the plug 8a and the connector 8b and receiving power from an external power source by inserting the plug 8a into the connector 8b. . The lighting circuit unit includes, for example, a rectifying / smoothing unit that rectifies an alternating current supplied from an external power supply and then smoothes the output to output a direct current, and a direct current from the rectifying / smoothing unit as a constant current. And a constant current power supply section for supplying to the power supply.
次に、本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０と、本実施形態と比較するレンズ２０を用いた比較例１、比較例２および比較例３のＬＥＤ照明器具とを比べて説明する。本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０を、図６から図８を用いて説明する。また、本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０と比較する、比較例１、比較例２および比較例３のＬＥＤ照明器具１１，１２，１３を、図１２から図１６を用いて説明する。
Next, the LED lighting fixture 10 using the lens 2 of the present embodiment will be described in comparison with the LED lighting fixtures of Comparative Example 1, Comparative Example 2 and Comparative Example 3 using the lens 20 to be compared with the present embodiment. . The LED lighting fixture 10 using the lens 2 of this embodiment is demonstrated using FIGS. 6-8. Moreover, the LED lighting fixtures 11, 12, and 13 of the comparative example 1, the comparative example 2, and the comparative example 3 compared with the LED lighting fixture 10 using the lens 2 of this embodiment are demonstrated using FIGS. 12-16. To do.
比較例１のＬＥＤ照明器具１１は、図３に示すレンズ２の代わりに、図９ないし図１１に示すレンズ２０を用いた以外は本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０と同様の構成としている。レンズ２０は、レンズ２０の外形形状を円盤状に形成しており、外周部に鍔部２０ｃを備えている。レンズ２０は、ＬＥＤ光源部１と対向しＬＥＤ光源部１からの可視光が入射する光入射面となる一表面２０ａａ側にスプレッドレンズとして機能する第１レンズ部位２０ａを備えている。レンズ２０は、一表面２０ａａ側とは反対の光出射面となる他表面２０ａｂ側に、可視光を集光する第２レンズ部位２０ｂを備えている。第１レンズ部位２０ａは、複数（ここでは、１１個）の突条部２０ａ１を平行に備えている（図９および図１０を参照）。第２レンズ部位２０ｂは、フレネルレンズを構成している（図１０および図１１を参照）。
The LED lighting fixture 11 of Comparative Example 1 is the same as the LED lighting fixture 10 using the lens 2 of this embodiment except that the lens 20 shown in FIGS. 9 to 11 is used instead of the lens 2 shown in FIG. It is configured. The lens 20 has an outer shape of the lens 20 formed in a disc shape, and includes a flange portion 20c on the outer peripheral portion. The lens 20 includes a first lens portion 20a that functions as a spread lens on the one surface 20aa side that faces the LED light source unit 1 and serves as a light incident surface on which visible light from the LED light source unit 1 enters. The lens 20 includes a second lens portion 20b that condenses visible light on the other surface 20ab side that is a light emitting surface opposite to the one surface 20aa side. The first lens portion 20a includes a plurality of (here, 11) protrusions 20a1 in parallel (see FIGS. 9 and 10). The second lens portion 20b constitutes a Fresnel lens (see FIGS. 10 and 11).
比較例１のＬＥＤ照明器具１１は、ＬＥＤ光源部１からの可視光（図１２の破線の矢印を参照）をレンズ２０により屈折などさせて、ＬＥＤ照明器具１１の照射面側に可視光を照射する。比較例１のＬＥＤ照明器具１１は、図１３に示すように、ＬＥＤ照明器具１１から照射される可視光が照射面の中心から外側に向かって楕円状に徐々に暗くなる楕円配光を得ることができる。
The LED lighting apparatus 11 of Comparative Example 1 irradiates visible light on the irradiation surface side of the LED lighting apparatus 11 by causing the lens 20 to refract the visible light from the LED light source unit 1 (see the broken arrow in FIG. 12). To do. As shown in FIG. 13, the LED lighting apparatus 11 of Comparative Example 1 obtains an elliptical light distribution in which visible light irradiated from the LED lighting apparatus 11 gradually darkens in an elliptical shape from the center of the irradiation surface toward the outside. Can do.
比較例１のＬＥＤ照明器具１１は、たとえば、ＬＥＤ照明器具１１を天井材Ｃに設置した場合、図１４に示すように、ＬＥＤ光源部１から直接照射された可視光Ｌ１１により照度の高い領域Ｒ１１が生ずる。比較例１のＬＥＤ照明器具１１は、たとえば、病院で使用する処置灯などに利用する場合、人Ｈが眩しさ感を強く感じる傾向にある。すなわち、比較例１のＬＥＤ照明器具１１では、ベッドＢに横たわった人Ｈの腹部の領域Ｒ１１ｂに一定の照度を確保しようとすると、必然に顔部分の領域Ｒ１１ａにも強い可視光Ｌ１１が照射される。
For example, when the LED lighting apparatus 11 is installed on the ceiling material C, the LED lighting apparatus 11 of Comparative Example 1 has a high illuminance region R11 due to the visible light L11 directly irradiated from the LED light source unit 1, as shown in FIG. Will occur. For example, when the LED lighting apparatus 11 of Comparative Example 1 is used as a treatment lamp used in a hospital, the person H tends to feel a dazzling feeling strongly. That is, in the LED lighting apparatus 11 of Comparative Example 1, when a certain illuminance is to be ensured in the region R11b of the abdomen of the person H lying on the bed B, the strong visible light L11 is necessarily irradiated to the region R11a of the face portion. The
次に、ＬＥＤ光源部１からの可視光を遮光して、人ＨにＬＥＤ光源部１からの直接的な可視光が照射されることによる直接グレアを抑制する方法を考える。図１５および図１６に示す比較例２のＬＥＤ照明器具１２は、比較例１のレンズ２０の光出射面となる他表面２０ａｂ側に円筒状のコーン部分２１を設けた以外は同様にして構成している。コーン部分２１は、反射部６で反射されたＬＥＤ光源部１からの可視光を反射可能な副反射板として機能する。コーン部分２１は、たとえば、アルミニウム板を円筒状に加工して形成することができる。比較例２のＬＥＤ照明器具１２は、円筒状のコーン部分２１を備えることで、人Ｈにおける腹部の領域Ｒ１２ｂに一定の照度を確保しつつ、顔部分の領域Ｒ１２ａにＬＥＤ光源部１からの直接的な可視光Ｌ１２が照射されないようにすることができる。
Next, a method is considered in which visible light from the LED light source unit 1 is shielded and direct glare caused by direct human light being irradiated from the LED light source unit 1 is suppressed. The LED lighting fixture 12 of Comparative Example 2 shown in FIGS. 15 and 16 is configured in the same manner except that a cylindrical cone portion 21 is provided on the other surface 20ab side which is the light emitting surface of the lens 20 of Comparative Example 1. ing. The cone portion 21 functions as a sub-reflecting plate capable of reflecting visible light from the LED light source unit 1 reflected by the reflecting unit 6. The cone portion 21 can be formed, for example, by processing an aluminum plate into a cylindrical shape. The LED lighting apparatus 12 of the comparative example 2 includes the cylindrical cone portion 21 so that a certain illuminance is secured in the abdominal region R12b of the person H and the face portion region R12a directly from the LED light source unit 1 It is possible to prevent the visible light L12 from being irradiated.
比較例２のＬＥＤ照明器具１２は、コーン部分２１により人Ｈに直接グレアが生ずることを抑制することができる。しかしながら、比較例２のＬＥＤ照明器具１２では、人Ｈに対するＬＥＤ光源部１から直接照射される可視光Ｌ１２の照射角が狭くなりすぎるという問題がある。また、比較例２のＬＥＤ照明器具１２では、コーン部分２１によりＬＥＤ照明器具１２全体の意匠が制約される恐れがある。
The LED lighting device 12 of Comparative Example 2 can suppress the occurrence of glare directly on the person H by the cone portion 21. However, in the LED lighting fixture 12 of the comparative example 2, there exists a problem that the irradiation angle of the visible light L12 irradiated directly from the LED light source part 1 with respect to the person H becomes too narrow. Moreover, in the LED lighting fixture 12 of the comparative example 2, there exists a possibility that the design of the LED lighting fixture 12 whole may be restrict | limited by the cone part 21. FIG.
次に、図１７および図１８に示す比較例３のＬＥＤ照明器具１３は、比較例１のレンズ２０の他表面２０ａｂ側に所定の角度方向における光出射を抑制する遮光板２２を設けた以外は同様にして構成している。なお、遮光板２２は、たとえば、平板状のアルミニウム板をＬＥＤ照明器具１３に固定して構成することができる。比較例３のＬＥＤ照明器具１３は、たとえば、遮光板２２を設けることにより、人Ｈにおける腹部の領域Ｒ１３ｂに一定の照度を確保しつつ、顔部分の領域Ｒ１３ａにＬＥＤ光源部１からの直接的な可視光Ｌ１３が照射されないようにすることができる。これにより比較例３のＬＥＤ照明器具１３は、遮光板２２により、人Ｈに直接グレアが生ずることを抑制することができる。しかしながら、比較例３のＬＥＤ照明器具１３では、人Ｈにおける顔部分の領域Ｒ１３ａの照度が周囲の照度と比較して低くなりすぎる傾向にある。
Next, the LED lighting fixture 13 of Comparative Example 3 shown in FIGS. 17 and 18 is provided with a light shielding plate 22 that suppresses light emission in a predetermined angular direction on the other surface 20ab side of the lens 20 of Comparative Example 1. The configuration is the same. In addition, the light-shielding plate 22 can be comprised by fixing a flat aluminum plate to the LED lighting fixture 13, for example. The LED lighting apparatus 13 of the comparative example 3 is provided with a light shielding plate 22, for example, to ensure a certain illuminance in the abdominal region R13b of the person H, and directly from the LED light source unit 1 to the facial region R13a. It is possible to prevent the visible light L13 from being irradiated. Thereby, the LED lighting fixture 13 of the comparative example 3 can suppress that a glare arises in the person H directly with the light-shielding plate 22. FIG. However, in the LED lighting device 13 of Comparative Example 3, the illuminance of the face portion region R13a of the person H tends to be too low compared to the surrounding illuminance.
そのため、ＬＥＤ照明器具１２，１３では、単純に、コーン部分２１や遮光板２２を設けて直接グレアを抑制する構成とするだけでは、十分ではない。
Therefore, in the LED lighting fixtures 12 and 13, it is not sufficient to simply provide the cone portion 21 and the light shielding plate 22 to directly suppress glare.
これに対し、本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ光源部１からの可視光（図６の破線の矢印を参照）をレンズ２により屈折などさせて、ＬＥＤ照明器具１０の照射面側に可視光を照射する。レンズ２を備えたＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ照明器具１０から照射される可視光が照射面の中心Ｃから外側に向かって楕円状に徐々に暗くなる楕円配光を得ることができる（図７の紙面における右側の楕円を参照）。また、ＬＥＤ照明器具１０は、照射面の中心Ｃから偏った位置に中心Ｃ側の楕円状に明るい部分が一度暗くなった領域から、再び楕円状に明るくなる楕円配光も得ることができる（図７の紙面における左側の楕円を参照）。
On the other hand, the LED lighting fixture 10 using the lens 2 of the present embodiment refracts the visible light (see the broken arrow in FIG. 6) from the LED light source unit 1 by the lens 2, and the LED lighting fixture 10. Visible light is irradiated on the irradiation surface side of. The LED lighting fixture 10 provided with the lens 2 can obtain an elliptical light distribution in which visible light emitted from the LED lighting fixture 10 gradually darkens in an elliptical shape from the center C of the irradiation surface to the outside (FIG. 7). (See the ellipse on the right side of the page.) Moreover, the LED lighting apparatus 10 can also obtain an elliptical light distribution that becomes brighter in an elliptical shape again from a region in which an elliptical bright part on the center C side is once darkened at a position deviated from the center C of the irradiation surface ( (Refer to the left ellipse in FIG. 7).
本実施形態におけるＬＥＤ照明器具１０は、たとえば、ＬＥＤ照明器具１０を天井材Ｃに設置した場合、図８に示すように、ベッドＢに横たわった人Ｈの腹部の領域Ｒ１０ｂに一定の照度を確保しながら、顔部分の領域Ｒ１０ａに領域Ｒ１０ｂと同等の強い可視光Ｌ１０が照射されることを抑制することができる。本実施形態におけるＬＥＤ照明器具１０は、レンズ２による断面が三角形状の第２突条部２ａ１ａの配置や形状を適宜に設定することにより、ＬＥＤ光源部１からの直接的な可視光を壁面Ｗに反射などさせて間接照明として利用することもできる。すなわち、本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ１ａから照射される可視光の所定の角度方向における眩しさを低減できる配光制御が可能となる。
For example, when the LED lighting device 10 is installed on the ceiling material C, the LED lighting device 10 according to the present embodiment ensures a certain illuminance in the region R10b of the abdomen of the person H lying on the bed B as shown in FIG. However, it is possible to prevent the face portion region R10a from being irradiated with the strong visible light L10 equivalent to the region R10b. The LED lighting apparatus 10 according to the present embodiment appropriately directs the visible light from the LED light source unit 1 to the wall surface W by appropriately setting the arrangement and shape of the second protrusions 2a1a having a triangular cross section by the lens 2. It can also be used as indirect lighting by reflecting it. That is, the LED lighting fixture 10 using the lens 2 of the present embodiment can perform light distribution control that can reduce glare in a predetermined angle direction of visible light emitted from the LED 1a.
以下、ＬＥＤ照明器具１０の各構成について、より具体的に詳述する。
Hereinafter, each configuration of the LED lighting apparatus 10 will be described in more detail.
ＬＥＤ光源部１は、ＬＥＤ１ａを少なくとも備えるものである。ＬＥＤ光源部１は、複数個のＬＥＤ１ａを備えてもよいし、１個でもよい。ＬＥＤ光源部１は、配線パターン(図示していない)を有する実装基板３の一表面３ａａ側にＬＥＤ１ａを好適に備えて構成することができる。ＬＥＤ光源部１は、実装基板３の一表面３ａａに実装される複数個のＬＥＤ１ａと、蛍光体が含有された透光性材料により複数個のＬＥＤ１ａを各別に封止する封止部材とを備えて構成することができる。ＬＥＤ１ａは、矩形平板の実装基板３における一表面３ａａ上の中央部に仮想の円形の範囲内に略等間隔で並べればよい。ＬＥＤ光源部１は、ＬＥＤ１ａから放射される光が蛍光体で波長変換され、波長変換された蛍光を放射することができる。
The LED light source unit 1 includes at least an LED 1a. The LED light source unit 1 may include a plurality of LEDs 1a or a single LED. The LED light source unit 1 can be configured by suitably including the LED 1a on the one surface 3aa side of the mounting substrate 3 having a wiring pattern (not shown). The LED light source unit 1 includes a plurality of LEDs 1a mounted on one surface 3aa of the mounting substrate 3, and a sealing member that individually seals the plurality of LEDs 1a with a translucent material containing a phosphor. Can be configured. The LEDs 1a may be arranged at substantially equal intervals in a virtual circular range at the central portion on one surface 3aa of the mounting board 3 having a rectangular flat plate. The LED light source unit 1 can radiate the wavelength-converted light of the light emitted from the LED 1a with a phosphor and emit the wavelength-converted fluorescence.
ＬＥＤ１ａは、給電により光を放射することが可能な半導体発光素子である。ＬＥＤ１ａは、たとえば、発光層に青色光が放射可能なＩｎＧａＮなどの窒化ガリウム系化合物半導体を用いた青色ＬＥＤチップを用いることができる。ＬＥＤ光源部１の封止部材は、たとえば、青色光を吸収して補色となる黄色光などを放射する蛍光体を用いることができる。蛍光体は、希土類でドープされた珪酸塩系の蛍光体であるＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４だけに限られない。蛍光体は、希土類でドープされたアルミネート系の蛍光体であるＣｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２やＣｅで付活されたＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２などを用いることもできる。封止部材は、蛍光体を含有可能なシリコーン樹脂、エポキシ樹脂やガラスなどの透光性材料を用いることができる。これにより、ＬＥＤ光源部１は、たとえば、ＬＥＤ１ａからの青色光と、封止部材に含有された蛍光体からの黄色光との混色により、白色光などを放射させることができる。なお、ＬＥＤ１ａは、青色光を放射するものだけに限られず、たとえば、紫外線を放射するものでもよい。この場合、蛍光体は、青色光を吸収して黄色光を放射するものの代わりに、紫外線を吸収し、たとえば、青色光を放射する青色蛍光体、緑色光を放射する緑色蛍光体および赤色光を放射する赤色蛍光体を用いることができる。
The LED 1a is a semiconductor light emitting element capable of emitting light by feeding. For example, a blue LED chip using a gallium nitride compound semiconductor such as InGaN capable of emitting blue light can be used as the LED 1a. As the sealing member of the LED light source unit 1, for example, a phosphor that absorbs blue light and emits yellow light that becomes a complementary color can be used. The phosphor is not limited to (Sr, Ba) 2 SiO 4 activated with Eu, which is a silicate-based phosphor doped with rare earth. As the phosphor, Y 3 Al 5 O 12 activated with Ce, which is an aluminate-based phosphor doped with rare earth, Tb 3 Al 5 O 12 activated with Ce, or the like can also be used. As the sealing member, a translucent material such as a silicone resin, an epoxy resin, or glass that can contain a phosphor can be used. Thereby, the LED light source part 1 can radiate | emit white light etc. by the color mixture of the blue light from LED1a and the yellow light from the fluorescent substance contained in the sealing member, for example. In addition, LED1a is not restricted only to what radiates | emits blue light, For example, what radiates | emits an ultraviolet-ray may be used. In this case, the phosphor absorbs ultraviolet light instead of absorbing blue light and emits yellow light, for example, blue phosphor that emits blue light, green phosphor that emits green light, and red light. A radiating red phosphor can be used.
また、ＬＥＤ光源部１は、蛍光体を含有する封止部材を用いる代わりに、蛍光体を含有しない透光性材料で、赤色光を発光する赤色ＬＥＤチップ、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップおよび青色光を発光する青色ＬＥＤチップを覆う封止部材を用いた構成でもよい。さらに、ＬＥＤ光源部１は、青色ＬＥＤチップから放射され蛍光体を備えていない封止部材を透過した光によって励起され、青色ＬＥＤチップとは異なる色の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料により、ドーム状に形成された色変換部材を備えるものでもよい。
Moreover, the LED light source part 1 is a translucent material which does not contain a phosphor instead of using a sealing member containing a phosphor, and a red LED chip that emits red light, a green LED chip that emits green light, and The structure using the sealing member which covers the blue LED chip | tip which light-emits blue light may be sufficient. Further, the LED light source unit 1 is light-transmitted containing a phosphor that is emitted from a blue LED chip and is excited by light transmitted through a sealing member that does not include the phosphor, and emits light of a color different from that of the blue LED chip. It may be provided with a color conversion member formed in a dome shape by using a property material.
ＬＥＤ１ａは、リフロー半田付けなどにより、実装基板３の一表面３ａａの配線パターンに表面実装するとともに電気的に接続させることができる。ＬＥＤ１ａは、ベアチップとなるＬＥＤチップでもよいし、ＬＥＤチップを合成樹脂などのパッケージで被覆させ外部に給電のためのリード端子が設けられた表面実装型発光ダイオードなどを用いてもよい。ＬＥＤ１ａは、所望に応じて実装基板３の一表面３ａａ上に複数個設けることができ、各ＬＥＤ１ａを実装基板３の一表面３ａａ側の配線パターンを用いて電気的に直列接続、並列接続や直並列接続させてもよい。ＬＥＤ１ａは、平面視において、円形状に配置するものだけに限られず、マトリックス状や千鳥状など適宜に配置させることができる。
The LED 1a can be surface-mounted and electrically connected to the wiring pattern on the one surface 3aa of the mounting substrate 3 by reflow soldering or the like. The LED 1a may be an LED chip that becomes a bare chip, or a surface-mount type light emitting diode that is covered with a package such as a synthetic resin and has a lead terminal for power supply provided outside. A plurality of LEDs 1a can be provided on one surface 3aa of the mounting substrate 3 as desired, and each LED 1a is electrically connected in series, in parallel or directly using a wiring pattern on the surface 3aa side of the mounting substrate 3. You may connect in parallel. The LEDs 1a are not limited to being arranged in a circular shape in plan view, and can be appropriately arranged in a matrix shape or a staggered shape.
レンズ２は、ＬＥＤ光源部１を覆う円盤状に形成している。レンズ２は、平面視の形状が円形のものだけに限られず、楕円形状や矩形形状など適宜の形状とすることができる。レンズ２は、レンズ材料として、たとえば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂などの透光性を有する樹脂材料やガラスにより形成することができる。レンズ２は、樹脂材料を用いて形成する場合、射出成形などにより形成することができる。レンズ２は、ＬＥＤ光源部１と対向する第１レンズ部位２ａを有している。ここで、レンズ２は、ＬＥＤ光源部１と対向するレンズ２の一表面２ａａ側に、複数の突条部２ａ１を有している。また、レンズ２は、レンズ２の他表面２ａｂ側に第２レンズ部位２ｂを有している。集光レンズ部位２ｂは、フレネルレンズだけに限られず、凸レンズで構成してもよい。レンズ２は、たとえば、第１レンズ部位２ａと、第２レンズ部位２ｂと、鍔部２ｃとを備えて円盤状に形成することができる。レンズ２は、第１レンズ部位２ａと、第２レンズ部位２ｂと、鍔部２ｃとを一体成形により形成することができる。
The lens 2 is formed in a disk shape that covers the LED light source unit 1. The lens 2 is not limited to a circular shape in plan view, and may have an appropriate shape such as an elliptical shape or a rectangular shape. The lens 2 can be formed of, for example, a transparent resin material such as acrylic resin, polycarbonate resin, or polybutylene terephthalate resin, or glass as a lens material. When the lens 2 is formed using a resin material, the lens 2 can be formed by injection molding or the like. The lens 2 has a first lens portion 2 a that faces the LED light source unit 1. Here, the lens 2 has a plurality of protrusions 2 a 1 on the one surface 2 aa side of the lens 2 facing the LED light source unit 1. The lens 2 has a second lens portion 2b on the other surface 2ab side of the lens 2. The condensing lens part 2b is not limited to the Fresnel lens but may be a convex lens. The lens 2 can be formed in a disk shape, for example, including a first lens portion 2a, a second lens portion 2b, and a flange portion 2c. The lens 2 can be formed by integrally molding the first lens part 2a, the second lens part 2b, and the flange part 2c.
レンズ２は、複数の突条部２ａ１が、ＬＥＤ光源部１と対向するレンズ２の一表面２ａａ側に形成されていることにより、他表面２ａｂに対し突条部２ａ１の長手方向と垂直な方向に沿ってＬＥＤ光源部１からの可視光を広げることができる。また、レンズ２は、レンズ２の他表面２ａｂ側に第２レンズ部位２ｂが形成されていることにより、ＬＥＤ光源部１からの可視光を第２レンズ部位２ｂで集光して放射することができる。これにより、ＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ光源部１からの可視光を照射面において、楕円状に明るくなる楕円配光とすることが可能となる。なお、ＬＥＤ照明器具１０は、レンズ２に形成された突条部２ａ１の数を特に限定するものではなく、ＬＥＤ１ａからの光の指向性を緩和させ、より均一な光を放射できるように適宜に調整すればよい。
In the lens 2, a plurality of protrusions 2 a 1 are formed on the one surface 2 aa side of the lens 2 facing the LED light source part 1, so that the direction perpendicular to the longitudinal direction of the protrusion 2 a 1 is relative to the other surface 2 ab. The visible light from the LED light source unit 1 can be expanded along the line. In addition, since the lens 2 has the second lens part 2b formed on the other surface 2ab side of the lens 2, the lens 2 can collect and radiate visible light from the LED light source unit 1 at the second lens part 2b. it can. Thereby, the LED lighting fixture 10 can make the elliptical light distribution that brightens the visible light from the LED light source unit 1 in an elliptical shape on the irradiation surface. In addition, the LED lighting fixture 10 does not specifically limit the number of the protrusions 2a1 formed on the lens 2, and appropriately reduces the directivity of light from the LED 1a so that more uniform light can be emitted. Adjust it.
レンズ２は、第１レンズ部位２ａの突条部２ａ１を、外側に向かって円弧状に湾曲して形成している（図１、図４および図５を参照）。これにより、レンズ２は、ＬＥＤ光源部１からレンズ２の第１レンズ部位２ａに入射する可視光を、突条部２ａ１の長手方向と垂直方向に沿って屈折させてＬＥＤ照明器具１０から放射させることができる。
The lens 2 is formed by curving the ridge 2a1 of the first lens part 2a in an arc shape toward the outside (see FIGS. 1, 4 and 5). As a result, the lens 2 refracts visible light incident on the first lens portion 2a of the lens 2 from the LED light source unit 1 along the direction perpendicular to the longitudinal direction of the protrusion 2a1 and radiates it from the LED lighting device 10. be able to.
本実施形態のレンズ２を用いたＬＥＤ照明器具１０では、突条部２ａ１をレンズ２の鍔部２ｃにまで形成していない。ＬＥＤ照明器具１０は、レンズ２の鍔部２ｃにまで突条部２ａ１を形成させたものと比較して、ＬＥＤ光源部１から放射された可視光が鍔部２ｃで広がることを抑制することができる。ＬＥＤ照明器具１０は、レンズ２の鍔部２ｃにまで突条部２ａ１を形成すると、ＬＥＤ光源部１からの可視光がＬＥＤ照明器具１０の外部に出射しがたくなる傾向にある。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０は、レンズ２の特定部位に突条部２ａ１を形成することにより、ＬＥＤ光源部１から放射された可視光が有効に利用されない光の損失を抑制することが可能となる。
In the LED lighting apparatus 10 using the lens 2 of the present embodiment, the protruding portion 2a1 is not formed up to the flange portion 2c of the lens 2. The LED lighting device 10 can suppress the visible light emitted from the LED light source unit 1 from spreading in the collar part 2c as compared with the case where the protrusion part 2a1 is formed up to the collar part 2c of the lens 2. it can. If the LED lighting fixture 10 forms the protrusion part 2a1 in the collar part 2c of the lens 2, it exists in the tendency for the visible light from the LED light source part 1 to become difficult to radiate | emits the LED lighting fixture 10 outside. The LED lighting apparatus 10 of this embodiment can suppress the loss of light in which visible light radiated from the LED light source unit 1 is not effectively used by forming the protruding portion 2a1 at a specific portion of the lens 2. It becomes.
レンズ２では、第１レンズ部位２ａは、突条部２ａ１の長手方向に沿って複数の窪み部（図示していない）を有してもよい。窪み部は、平面視において円形であり、突条部２ａ１の表面から窪んだ曲面により構成することができる。言い換えれば、レンズ２は、複数の窪み部を第１レンズ部位２ａ側のレンズ面に有することができる。なお、複数の窪み部は、突条部２ａ１の長手方向に、隣接する窪み部同士を連接して形成することができる。
In the lens 2, the first lens part 2a may have a plurality of depressions (not shown) along the longitudinal direction of the protrusion 2a1. The hollow portion is circular in plan view, and can be configured by a curved surface that is recessed from the surface of the protrusion 2a1. In other words, the lens 2 can have a plurality of depressions on the lens surface on the first lens portion 2a side. In addition, a some hollow part can be formed by connecting adjacent hollow parts in the longitudinal direction of the protrusion part 2a1.
実装基板３は、ＬＥＤ１ａを実装する一表面３ａａ側に、ＬＥＤ１ａに電力を供給する配線パターンを好適に形成することができる。実装基板３は、たとえば、アルミナセラミック基板や窒化アルミニウム基板などのセラミック基板からなる絶縁性基板上に、金属材料（たとえば、Ａｕなど）を用いた配線パターンが形成されたものを用いることができる。実装基板３は、セラミック基板だけでなく、ガラスエポキシ樹脂基板や金属ベース基板などを用いてもよい。実装基板３は、筐体４の底部４ｂ側に保持できればよい。したがって、実装基板３は、平面視において、円形状、楕円形状や多角形状など適宜の形状とすることができる。
The mounting substrate 3 can suitably form a wiring pattern for supplying power to the LED 1a on the one surface 3aa side on which the LED 1a is mounted. As the mounting substrate 3, for example, a substrate in which a wiring pattern using a metal material (for example, Au) is formed on an insulating substrate made of a ceramic substrate such as an alumina ceramic substrate or an aluminum nitride substrate can be used. As the mounting substrate 3, not only a ceramic substrate but also a glass epoxy resin substrate or a metal base substrate may be used. The mounting substrate 3 only needs to be held on the bottom 4b side of the housing 4. Therefore, the mounting substrate 3 can have an appropriate shape such as a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape in plan view.
実装基板３は、ＬＥＤ１ａを実装基板３の一表面３ａａ上に設けられた配線パターンの一部からなるダイパッド部にＡｕＳｎ、半田や銀ペーストなどの接合材料を用いて、ＬＥＤ１ａを接合することができる。実装基板３は、実装基板３の一表面３ａａ上に配線パターンを電気的や機械的に保護する保護膜を有していてもよい。保護膜は、光拡散材を含有する合成樹脂などにより形成することができる。実装基板３は、光拡散材を含有する保護膜により、ＬＥＤ１ａや蛍光体からの直接光を効率よく反射させることもできる。また、実装基板３は、保護膜により、レンズ２の第１レンズ部位２ａからの反射光をレンズ２側に効率よく反射させることもできる。
The mounting substrate 3 can join the LED 1a to the die pad portion formed of a part of the wiring pattern provided on the one surface 3aa of the mounting substrate 3 by using a bonding material such as AuSn, solder, or silver paste. . The mounting substrate 3 may have a protective film that electrically and mechanically protects the wiring pattern on one surface 3aa of the mounting substrate 3. The protective film can be formed of a synthetic resin containing a light diffusing material. The mounting substrate 3 can also reflect the direct light from LED1a and fluorescent substance efficiently by the protective film containing a light-diffusion material. Further, the mounting substrate 3 can also efficiently reflect the reflected light from the first lens portion 2a of the lens 2 to the lens 2 side by the protective film.
筐体４は、金属材料（たとえば、アルミニウムやステンレスなど）や各種の樹脂材料で構成することができる。ＬＥＤ照明器具１０は、筐体４が有底の円筒状に形成しているが、円筒状に限られず、有底の矩形筒状や椀形状であってもよい。筐体４は、ＬＥＤ光源部１側と電気的に接続するためのプラグ８ａを好適に取り付けている。
The housing | casing 4 can be comprised with a metal material (for example, aluminum, stainless steel, etc.) and various resin materials. The LED lighting apparatus 10 has the casing 4 formed in a bottomed cylindrical shape, but is not limited to the cylindrical shape, and may have a bottomed rectangular cylindrical shape or a bowl shape. The housing 4 is suitably attached with a plug 8a for electrical connection with the LED light source unit 1 side.
ホルダ５は、ＬＥＤ光源部１を保持する筐体４と、レンズ２とを、所定の間隔を空けて保持するために好適に用いられる。ホルダ５は、金属材料（たとえば、アルミニウムやステンレスなど）や各種の樹脂材料で構成することができる。ホルダ５は、たとえば、開口部位５ｂａの外周に沿って設けられた底部位５ｂを利用して、レンズ２の鍔部２ｃを保持することができる。ＬＥＤ照明器具１０は、ホルダ５と筐体４とを、螺子７により螺合することで固定することができる。
The holder 5 is suitably used for holding the housing 4 that holds the LED light source unit 1 and the lens 2 with a predetermined interval. The holder 5 can be made of a metal material (for example, aluminum or stainless steel) or various resin materials. The holder 5 can hold the flange portion 2c of the lens 2 by using, for example, a bottom portion 5b provided along the outer periphery of the opening portion 5ba. The LED lighting apparatus 10 can be fixed by screwing the holder 5 and the housing 4 with the screws 7.
反射部６は、ＬＥＤ光源部１から側方に放射される光を、レンズ２の第１レンズ部位２ａ側となる前方に反射させるため、好適に備えることができる。反射部６は、ＬＥＤ光源部１に対向する表面側がＬＥＤ１ａや蛍光体から放射される可視光を、効率よくレンズ２側へ反射する反射面を備えていればよい。
Since the reflection part 6 reflects the light radiated | emitted from the LED light source part 1 to the front which becomes the 1st lens site | part 2a side of the lens 2, it can be equipped suitably. As for the reflection part 6, the surface side which opposes the LED light source part 1 should just be provided with the reflective surface which reflects the visible light radiated | emitted from LED1a or fluorescent substance to the lens 2 side efficiently.
（実施形態２）
図１７に示す本実施形態のＬＥＤ照明器具１０は、図１に示す実施形態１におけるスポットライトの構造のＬＥＤ照明器具１０の代わりに、埋込型ダウンライトの構造とする点が主として相違する。実施形態１と同様の部材については同じ番号を付して重複する説明を省略する。
(Embodiment 2)
The LED lighting apparatus 10 of this embodiment shown in FIG. 17 is mainly different in that it has a structure of an embedded downlight instead of the LED lighting apparatus 10 of the spotlight structure in the first embodiment shown in FIG. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
本実施形態のＬＥＤ照明器具１０は、有底円筒状の筐体４を備えている。筐体４は、円筒状の筒状部４ａと、筒状部４ａの内部に設けており筒状部４ａの内部を閉塞する底部４ｂとを備えている。筐体４は、外形が円筒状であって、筐体４の底部４ｂ上にＬＥＤ光源部１を実装可能としている。ＬＥＤ光源部１は、複数個のＬＥＤ１ａを矩形平板状の実装基板３の一表面３ａａに実装するとともに、実装基板３の一表面３ａａと反対の他表面３ａｂ側を筐体４の底部４ｂに当接させている。筐体４は、筒状部４ａ内にあって、底部４ｂにおいて実装基板３とは反対側に複数の平行なフィン４ｃを備えている。ＬＥＤ照明器具１０は、円筒状のホルダ５をＬＥＤ光源部１側の筒状部４ａに設けている。ホルダ５は、ＬＥＤ光源部１からの可視光を外部に出射する開口部位５ｂｂを備えている。ホルダ５は、ホルダ５の開口部位５ｂｂの開口縁から外方へ延設する外鍔部位５ｃを備えている。ホルダ５は、円筒状の筒状部位５ａの内壁面に、ＬＥＤ光源部１から照射される可視光を反射する反射鏡部５ｅを設けている。反射鏡部５ｅは、筐体４側からホルダ５側に向かって開口径が広がる筒形形状としている。
The LED lighting apparatus 10 of this embodiment includes a bottomed cylindrical housing 4. The housing 4 includes a cylindrical tubular portion 4a and a bottom portion 4b provided inside the tubular portion 4a and closing the inside of the tubular portion 4a. The casing 4 has a cylindrical outer shape, and the LED light source unit 1 can be mounted on the bottom 4 b of the casing 4. The LED light source unit 1 mounts a plurality of LEDs 1 a on one surface 3 aa of a rectangular flat plate-shaped mounting substrate 3, and the other surface 3 ab opposite to the one surface 3 aa of the mounting substrate 3 contacts the bottom 4 b of the housing 4. Touching. The housing 4 is provided in the cylindrical portion 4a, and includes a plurality of parallel fins 4c on the side opposite to the mounting substrate 3 in the bottom portion 4b. The LED lighting fixture 10 is provided with a cylindrical holder 5 in the cylindrical portion 4a on the LED light source unit 1 side. The holder 5 includes an opening portion 5bb that emits visible light from the LED light source unit 1 to the outside. The holder 5 includes an outer flange portion 5c that extends outward from the opening edge of the opening portion 5bb of the holder 5. The holder 5 is provided with a reflecting mirror portion 5e that reflects visible light emitted from the LED light source portion 1 on the inner wall surface of a cylindrical tubular portion 5a. The reflecting mirror portion 5e has a cylindrical shape whose opening diameter increases from the housing 4 side toward the holder 5 side.
ＬＥＤ照明器具１０は、ホルダ５側と筐体４側との間に、ＬＥＤ光源部１から照射される可視光を反射する反射部６も設けている。反射部６は、筐体４側からホルダ５側に向かって開口径が広がる筒形部６ｂを備えている。反射部６は、筒形部６ｂの一端部から外方に延出する円環部６ｃを備えている。反射部６は、円環部６ｃの端部から筐体４側に延伸し、筐体４と当接する円筒状の支持部６ｄを備えている。支持部６ｄは、筒形部６ｂと円環部６ｃとを支持する。反射部６は、金属材料や樹脂材料などを用いて、筒形部６ｂ、円環部６ｃおよび支持部６ｄを一体として形成することができる。ＬＥＤ照明器具１０は、筒形部６ｂの他端部がＬＥＤ光源部１の実装基板３と接触しないように、反射部６の支持部６ｄと筐体４との位置関係を定めている。
The LED lighting apparatus 10 also includes a reflection unit 6 that reflects visible light emitted from the LED light source unit 1 between the holder 5 side and the housing 4 side. The reflecting portion 6 includes a cylindrical portion 6b whose opening diameter increases from the housing 4 side toward the holder 5 side. The reflecting portion 6 includes an annular portion 6c that extends outward from one end of the cylindrical portion 6b. The reflecting portion 6 includes a cylindrical support portion 6 d that extends from the end of the annular portion 6 c toward the housing 4 and contacts the housing 4. The support portion 6d supports the cylindrical portion 6b and the annular portion 6c. The reflecting portion 6 can be formed integrally with the cylindrical portion 6b, the annular portion 6c, and the support portion 6d using a metal material, a resin material, or the like. The LED lighting fixture 10 defines the positional relationship between the support portion 6d of the reflecting portion 6 and the housing 4 so that the other end portion of the tubular portion 6b does not contact the mounting substrate 3 of the LED light source portion 1.
ＬＥＤ照明器具１０は、反射部６の開口部６ａａを覆うように、ＬＥＤ光源部１からの可視光を配光制御するレンズ２を備えている。レンズ２は、レンズ２の外形形状を円盤状に形成しており、ＬＥＤ光源部１の前方に配置している。レンズ２は、鍔部２ｃに沿って筐体４側に向かって延びる円筒状の筒部位２ｇを備えている。ＬＥＤ照明器具１０は、レンズ２の筒部位２ｇを筐体４の筒状部４ａに載置している。
The LED lighting apparatus 10 includes a lens 2 that controls the distribution of visible light from the LED light source unit 1 so as to cover the opening 6aa of the reflection unit 6. The lens 2 has an outer shape of the lens 2 formed in a disc shape, and is disposed in front of the LED light source unit 1. The lens 2 includes a cylindrical tube portion 2g extending toward the housing 4 along the flange portion 2c. In the LED lighting device 10, the cylindrical part 2 g of the lens 2 is placed on the cylindrical part 4 a of the housing 4.
レンズ２は、ＬＥＤ光源部１と対向しＬＥＤ光源部１からの可視光を入射する一表面２ａａ側に第１レンズ部位２ａを備えている。第１レンズ部位２ａは、複数の突条部２ａ１を平行に備えている。レンズ２は、一表面２ａａ側における複数の平行な突条部２ａ１が、ＬＥＤ光源部１からの可視光を突条部２ａ１と垂直な方向に広げることができる。また、レンズ２は、第１レンズ部位２ａにより広がった可視光を集光する第２レンズ部位２ｂをレンズ２の一表面２ａａ側とは反対の他表面２ａｂ側に備えている。第２レンズ部位２ｂは、他表面２ａｂ側に複数のレンズ面を有するフレネルレンズを構成している。
The lens 2 includes a first lens portion 2a facing the LED light source unit 1 and facing one surface 2aa on which visible light from the LED light source unit 1 is incident. The first lens part 2a includes a plurality of protrusions 2a1 in parallel. In the lens 2, a plurality of parallel protrusions 2 a 1 on the one surface 2 aa side can spread visible light from the LED light source part 1 in a direction perpendicular to the protrusion 2 a 1. Further, the lens 2 includes a second lens portion 2b that condenses visible light spread by the first lens portion 2a on the other surface 2ab side opposite to the one surface 2aa side of the lens 2. The second lens part 2b constitutes a Fresnel lens having a plurality of lens surfaces on the other surface 2ab side.
さらに、本実施形態のＬＥＤ照明器具１０では、図１９に示すように、第１レンズ部位２ａは、突条部２ａ１の長手方向と直交する方向に沿った断面視において、複数の突条部２ａ１のうち、第１突条部２ａ１ｂは、第２突条部２ａ１ａよりも突出する高さが高く且つ三角形状をしている。第１突条部２ａ１ｂは、第１レンズ部位２ａの中心Ｏから偏った位置に設けている。
Furthermore, in the LED lighting device 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 19, the first lens portion 2a has a plurality of protrusions 2a1 in a cross-sectional view along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the protrusions 2a1. Among these, the 1st protrusion part 2a1b is higher than the 2nd protrusion part 2a1a, and has a high triangle shape. The first protrusion 2a1b is provided at a position deviated from the center O of the first lens part 2a.
ＬＥＤ照明器具１０は、外部の電源と電気的に接続する点灯回路部１５と、ＬＥＤ光源部１とを電気的に接続している。ＬＥＤ照明器具１０は、外部の電源から電力の供給を受けて、点灯回路部１５がＬＥＤ光源部１の点灯を制御する。点灯回路部１５は、平常時に外部の商用電源（図示していない）から供給される交流電流を整流した後に、平滑化して直流電流を出力する整流平滑部（図示していない）と、該整流平滑部からの直流電流を一定の電流としてＬＥＤ１ａ側に供給する定電流電源部（図示していない）とを備えた構成とすることができる。
The LED lighting apparatus 10 electrically connects the lighting circuit unit 15 that is electrically connected to an external power source and the LED light source unit 1. The LED lighting apparatus 10 receives power supplied from an external power source, and the lighting circuit unit 15 controls lighting of the LED light source unit 1. The lighting circuit unit 15 rectifies an alternating current supplied from an external commercial power source (not shown) in a normal state and then smoothes and outputs a direct current, and the rectifying and smoothing unit (not shown) It can be set as the structure provided with the constant current power supply part (not shown) which supplies the direct current from a smooth part to LED1a side as a fixed electric current.
ＬＥＤ照明器具１０は、筐体４の筒状部４ａの内部に、外部の電源から電力の供給を受ける電線（図示していない）と電気的に接続可能な端子台１６を好適に備えている。端子台１６は、ＬＥＤ光源部１のＬＥＤ１ａに電力を供給するため、点灯回路部１５を介してＬＥＤ光源部１と電気的に接続している。ＬＥＤ照明器具１０は、点灯回路部１５および端子台１６を覆って筐体４に固定する有底円筒状のカバー部１８を備えている。ＬＥＤ照明器具１０は、外部の電源と電気的に接続された電線を、カバー部１８に貫設された図示しない貫通孔を通して端子台１６に接続させている。
The LED lighting apparatus 10 suitably includes a terminal block 16 that can be electrically connected to an electric wire (not shown) that receives power supplied from an external power source inside the cylindrical portion 4a of the housing 4. . The terminal block 16 is electrically connected to the LED light source unit 1 via the lighting circuit unit 15 in order to supply power to the LED 1 a of the LED light source unit 1. The LED lighting apparatus 10 includes a bottomed cylindrical cover portion 18 that covers the lighting circuit portion 15 and the terminal block 16 and is fixed to the housing 4. In the LED lighting device 10, an electric wire electrically connected to an external power source is connected to the terminal block 16 through a through hole (not shown) provided in the cover portion 18.
本実施形態のＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ照明器具１０を造営材たる天井材（図示していない）に固定する際に用いられる複数個（ここでは、２個）の板状の取付ばね１７，１７を、ホルダ５の筒状部位５ａに設けている。取付ばね１７は、取付ばね１７を挟持するホルダ５の筒状部位５ａに設けられた挟持部（図示していない）に、外形が外鍔部位５ｃ側に湾曲する取付ばね１７の一端部１７ａ側を係止している。ＬＥＤ照明器具１０は、天井材に貫設された取付孔に挿入し、複数個（ここでは、２個）の取付ばね１７，１７と、ホルダ５の外鍔部位５ｃとにより、天井材を挟持して固定する。
The LED lighting apparatus 10 of the present embodiment includes a plurality of (here, two) plate-shaped mounting springs 17 used when fixing the LED lighting apparatus 10 to a ceiling material (not shown) as a construction material. 17 is provided in the cylindrical part 5 a of the holder 5. The attachment spring 17 is connected to a holding portion (not shown) provided in the cylindrical portion 5a of the holder 5 that holds the attachment spring 17, and the one end 17a side of the attachment spring 17 whose outer shape is curved toward the outer flange portion 5c. Is locked. The LED lighting apparatus 10 is inserted into a mounting hole penetrating the ceiling material, and the ceiling material is sandwiched by a plurality (here, two) of mounting springs 17 and 17 and an outer flange portion 5c of the holder 5. And fix.
ＬＥＤ照明器具１０は、ＬＥＤ照明器具１０の施工にあたり、端子台１６を上記電線と電気的に接続させた後、ホルダ５の筒状部位５ａに設けられた各取付ばね１７の他端部１７ｂを、筒状部位５ａ側に近づけるように押し倒した状態で、天井材の取付孔に挿入する。ＬＥＤ照明器具１０は、ホルダ５の外鍔部位５ｃが天井材の取付孔の周部に当接するまで取付孔に押し込むと、取付ばね１７，１７がホルダ５の筒状部位５ａから離れる方向に開く。ここで、ＬＥＤ照明器具１０は、取付ばね１７の他端部１７ｂが取付孔の周部に弾接し、取付ばね１７の他端部１７ｂと、ホルダ５の外鍔部位５ｃとで天井材を挟持することにより、天井材に取り付けられる。
When the LED lighting apparatus 10 is installed, after the terminal block 16 is electrically connected to the electric wire, the other end portions 17b of the mounting springs 17 provided on the cylindrical portion 5a of the holder 5 are connected. Then, it is inserted into the mounting hole of the ceiling material in a state where it is pushed down so as to approach the cylindrical portion 5a side. When the LED lighting fixture 10 is pushed into the mounting hole until the outer flange portion 5c of the holder 5 comes into contact with the peripheral portion of the mounting hole of the ceiling material, the mounting springs 17 and 17 open in a direction away from the cylindrical portion 5a of the holder 5. . Here, in the LED lighting device 10, the other end portion 17 b of the attachment spring 17 is in elastic contact with the peripheral portion of the attachment hole, and the ceiling material is sandwiched between the other end portion 17 b of the attachment spring 17 and the outer flange portion 5 c of the holder 5. By attaching it to the ceiling material.
本実施形態のＬＥＤ照明器具１０は、実施形態１におけるＬＥＤ照明器具１０と同様に、ＬＥＤ１ａから照射される可視光の所定の角度方向における眩しさが低減されるように配光制御することが可能になる。また、本実施形態のＬＥＤ照明器具１０は、第１レンズ部位２ａの中心Ｏから偏った位置に設けている第１突条部２ａ１ｂにより、第２突条部２ａ１ａと比較して、照射面における特定の領域の照度を下げる配光特性を得ることが可能となる。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０は、病院で使用する処置灯、一般の寝室などで使用する照明灯や浴室灯などに利用することが可能となる。
The LED lighting fixture 10 of this embodiment can perform light distribution control so that the glare in the predetermined angle direction of the visible light irradiated from LED1a is reduced like the LED lighting fixture 10 in Embodiment 1. become. Moreover, the LED lighting fixture 10 of this embodiment is compared with the 2nd protrusion part 2a1a by the 1st protrusion part 2a1b provided in the position biased from the center O of the 1st lens site | part 2a. It is possible to obtain a light distribution characteristic that lowers the illuminance in a specific area. The LED lighting apparatus 10 of the present embodiment can be used for treatment lights used in hospitals, illumination lights used in general bedrooms, bathroom lights, and the like.
なお、ＬＥＤ照明器具１０は、人の存在の有無を検知するための人体検知センサや周囲の明るさを検知する明るさセンサの出力に基づいてＬＥＤ１ａへの出力を制御してＬＥＤ１ａの点灯を制御する制御回路部を点灯回路部１５に備えた構成としてもよい。制御回路部は、適宜の制御プログラムを搭載したマイクロコンピュータなどで構成すればよい。
The LED lighting fixture 10 controls the lighting of the LED 1a by controlling the output to the LED 1a based on the output of a human body detection sensor for detecting the presence or absence of a person and the brightness sensor for detecting ambient brightness. It is good also as a structure provided in the lighting circuit part 15 with the control circuit part to perform. The control circuit unit may be configured by a microcomputer or the like equipped with an appropriate control program.
