JP2021039895A - Illumination apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device.
例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）のような発光素子を用いた照明装置が広く用いられている。照明装置の配光角を制御するために、各々の発光素子に対して配光制御レンズを設けた照明装置がある。 For example, a lighting device using a light emitting element such as a light emitting diode (LED) is widely used. In order to control the light distribution angle of the lighting device, there is a lighting device provided with a light distribution control lens for each light emitting element.
下記特許文献１には、基板に同心円状に複数列の発光素子を実装し、内側から２列目の発光素子にのみ配光制御レンズを設けた照明装置が開示されている。
上述した従来の照明装置では、発光素子の総数に対して、配光制御レンズが設けられた発光素子の割合が少ないので、照明装置全体としての配光を十分に制御することが困難である。また、配光制御レンズが設けられた発光素子の数を多くしようとすると、照明装置の大型化を招く。 In the conventional lighting device described above, since the ratio of the light emitting elements provided with the light distribution control lens to the total number of light emitting elements is small, it is difficult to sufficiently control the light distribution of the lighting device as a whole. Further, if an attempt is made to increase the number of light emitting elements provided with a light distribution control lens, the size of the lighting device will be increased.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、配光制御レンズが設けられた発光素子の数を多くすることと、照明装置の大型化を抑制することを両立する上で有利になる照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in order to achieve both increasing the number of light emitting elements provided with a light distribution control lens and suppressing the increase in size of the lighting device. It is an object of the present invention to provide a lighting device which is advantageous in the above.
本発明に係る照明装置は、基板と、基板に配置された複数の発光素子と、複数の発光素子のうちの一部の発光素子に対して設けられ、当該発光素子から発せられた光の配光角を縮小させる配光制御レンズと、を備え、複数の発光素子のうちで最外周に位置する最外周発光素子の各々に対して配光制御レンズが設けられており、最外周発光素子よりも内側の領域に位置する発光素子のうちの少なくとも一部の発光素子は、配光制御レンズが設けられていない無レンズ発光素子であり、無レンズ発光素子の配列ピッチは、最外周発光素子の配列ピッチよりも小さいものである。 The lighting device according to the present invention is provided for a substrate, a plurality of light emitting elements arranged on the substrate, and a part of the light emitting elements among the plurality of light emitting elements, and distributes light emitted from the light emitting elements. A light distribution control lens for reducing the light angle is provided, and a light distribution control lens is provided for each of the outermost light emitting elements located on the outermost periphery of the plurality of light emitting elements. At least a part of the light emitting elements located in the inner region is a lensless light emitting element without a light distribution control lens, and the arrangement pitch of the lensless light emitting elements is the outermost light emitting element. It is smaller than the array pitch.
本発明によれば、配光制御レンズが設けられた発光素子の数を多くすることと、照明装置の大型化を抑制することを両立する上で有利になる照明装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a lighting device that is advantageous in achieving both increasing the number of light emitting elements provided with a light distribution control lens and suppressing the increase in size of the lighting device. Become.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。なお、本開示で角度に言及した場合において、和が３６０°となる優角と劣角とがあるときには原則として劣角の角度を指すものとし、和が１８０°となる鋭角と鈍角とがある場合には原則として鋭角の角度を指すものとする。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The common or corresponding elements in the drawings are designated by the same reference numerals to simplify or omit the common description. In the case where the angle is referred to in the present disclosure, when there is a superior angle and an inferior angle in which the sum is 360 °, in principle, the angle of the inferior angle is referred to, and there are an acute angle and an obtuse angle in which the sum is 180 °. In the case, in principle, it refers to an acute angle.
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による照明装置１Ａの斜視図である。図２は、実施の形態１による照明装置１Ａの下面図である。図３は、実施の形態１による照明装置１Ａの断面図である。これらの図に示す照明装置１Ａは、板状のベース２と、基板３と、基板３に配置された複数の発光素子４と、配光制御レンズ５と、放熱フィン６と、透光カバー７とを備えている。なお、図３と、後述する図５及び図６では、ベース２、基板３、発光素子４、及び配光制御レンズ５以外の構成要素の図示を省略している。
FIG. 1 is a perspective view of the
図１に示すように、ベース２は、平板状の形状を有している。本実施の形態では、ベース２の中心を通りベース２の平面に垂直な直線を「灯軸ＡＸ」と称する。また、灯軸ＡＸに平行な方向を「灯軸方向」と称する。灯軸ＡＸは、照明装置１Ａの中心軸に相当している。図２は、灯軸ＡＸに平行な方向から見た図に相当している。図３は、灯軸ＡＸを含む平面で切断した図に相当している。
As shown in FIG. 1, the
本実施の形態の照明装置１Ａは、例えば天井に設置され、下へ向けて光を照射することで、照明装置１Ａよりも下の空間を照らす用途に適している。特に、本実施の形態の照明装置１Ａは、工場、倉庫、体育館、競技施設などの高い天井に設置される高天井照明としての用途に適している。本明細書では、説明の便宜上、灯軸ＡＸが鉛直線に平行となるように照明装置１Ａが設置されている場合の姿勢を基準として上下の方向を特定する。ただし、照明装置１Ａが使用されるときの姿勢は、灯軸ＡＸが鉛直線に対して非平行となる姿勢でもよいことは言うまでもない。
The
図２及び図３に示すように、平板状の形状を有する基板３は、ベース２の下面側に重ねて配置されている。発光素子４は、基板３の下面に配置されている。本実施の形態では、複数の発光素子４が１個の基板３の同一平面上に実装されている。基板３には、複数の発光素子４に給電するための導電パターンが形成されていてもよい。本実施の形態において、それぞれの発光素子４の光軸は、灯軸ＡＸに平行である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
基板３の上面は、ベース２の下面に対して熱伝導可能となるように接している。発光素子４で発生した熱は、基板３からベース２へ熱伝導する。基板３の上面が、ベース２の下面に対して、直接接していてもよいし、熱伝導性材料を介して接触してもよい。本明細書において、熱伝導性材料は、例えば、熱伝導性グリス、熱伝導性シート、熱伝導性接着剤、熱伝導性両面粘着テープのいずれかでもよい。
The upper surface of the
発光素子４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものでもよい。例えば、発光素子４は、表面実装型ＬＥＤパッケージ、砲弾型ＬＥＤパッケージ、配光レンズ付きＬＥＤパッケージ、チップ・スケール・パッケージのＬＥＤ、チップ・オン・ボード（ＣＯＢ）タイプのＬＥＤパッケージのうちのいずれかでもよい。また、発光素子４は、ＬＥＤを利用したものに限らず、例えば、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子または半導体レーザなどを利用したものでもよい。照明装置１Ａが備える複数の発光素子４は、互いに同じ、形状、大きさ、及び配光分布を有している。
The
配光制御レンズ５は、照明装置１Ａが備える複数の発光素子４のうちの一部の発光素子４に対して設けられている。配光制御レンズ５は、発光素子４とは別体の部品である。配光制御レンズ５は、その中心軸が発光素子４の光軸と同軸になるように配置されている。配光制御レンズ５は、図示しない固定部材を用いて、ベース２または基板３に対して固定されている。図２に示すように、本実施の形態における配光制御レンズ５は、その中心軸の方向から見たときに円形の外形を有している。
The light
図３に示すように、配光制御レンズ５は、入射面５ａ及び出射面５ｂを有している。配光制御レンズ５が設けられた発光素子４から発せられた光は、入射面５ａから配光制御レンズ５の内部に入射し、出射面５ｂから出射する。配光制御レンズ５は、発光素子４から発せられた光の配光角を縮小させる。すなわち、出射面５ｂから出射する光の配光角は、発光素子４から入射面５ａに入射する光の配光角よりも小さくなる。配光角は、例えば１／２ビーム角の値によって表すことができる。１／２ビーム角は、最大光度の光線の方向に対して１／２の光度になる二つの光線の間の角度である。
As shown in FIG. 3, the light
入射面５ａは、配光制御レンズ５に形成された凹部の内面に相当している。発光素子４の一部は、当該凹部の内部に位置している。出射面５ｂは、発光素子４の光軸に対して垂直な平面に沿う形状になっている。配光制御レンズ５の形状は、図示の例に限定されるものではなく、発光素子４から発せられた光の配光角を縮小させる形状であればいかなる形状でもよい。配光制御レンズ５を形成する材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂などの透明な樹脂材料、あるいはガラス材料が挙げられる。
The
図１に示すように、放熱フィン６は、ベース２の上面側に配置されている。基板３及び発光素子４からベース２へ伝導した熱は、ベース２から放熱フィン６へさらに伝導する。ベース２及び放熱フィン６は、ヒートシンクに相当する。ベース２及び放熱フィン６の表面から周囲の空気へ熱が散逸することにより、発光素子４が冷却される。放熱フィン６は、ベース２の上面から上に向かって突出している。図示の例では、放熱フィン６は、板状の形状を有しており、ベース２の上面に対して垂直となる姿勢で配置されている。放熱フィン６によって放熱面積を大きくすることで、発光素子４で発生した熱を効率良く散逸させることができる。
As shown in FIG. 1, the
ベース２及び放熱フィン６のそれぞれは、例えば、金属材料あるいは熱伝導性樹脂材料のような、高い熱伝導率を有する材料で作られていることが好ましい。熱伝導性樹脂材料は、熱伝導性フィラーが樹脂材料に練り込まれたものでもよい。ベース２及び放熱フィン６は、別々の部品として作られたものでもよいし、例えばアルミダイキャストなどによりベース２及び放熱フィン６を一体的に形成してもよい。
Each of the
本実施の形態では、複数の板状の放熱フィン６が、灯軸ＡＸを中心とした放射状に配置されている。このような例に限らず、複数の板状の放熱フィン６が互いに平行に配置されてもよいし、ピン形の形状を有するピンフィンを放熱フィン６として用いてもよい。
In the present embodiment, a plurality of plate-shaped
本実施の形態において、ベース２の外縁は、灯軸方向から見たときに、正方形に沿う形状を有する。このような例に限らず、灯軸方向から見たときのベース２の外縁の形状は、円形でもよいし、楕円形でもよいし、三角形、五角形、六角形、八角形のような多角形でもよい。
In the present embodiment, the outer edge of the
図３に示すように、透光カバー７は、複数の発光素子４を覆っている。本実施の形態では、基板３の全体を一つの透光カバー７が覆っている。発光素子４から発せられた光は、透光カバー７を透過して、外部空間へ照射される。透光カバー７は、基板３の外縁よりも外周側の位置において、例えばネジにより、ベース２に対して固定されている。本実施の形態における基板３、発光素子４、及び配光制御レンズ５は、ベース２及び透光カバー７により囲まれる内部空間に位置する。本実施の形態における透光カバー７は、基板３と向かい合うように位置する平板状の部分を有している。なお、図２と、後述する図７及び図８では、透光カバー７を透視して基板３、発光素子４、及び配光制御レンズ５を表している。
As shown in FIG. 3, the
本実施の形態であれば、透光カバー７を備えたことで、基板３、発光素子４、及び配光制御レンズ５を、埃などの汚れ、あるいは虫その他の小動物などから確実に保護することができる。透光カバー７は、光を正透過させる、透明材料で作られていてもよい。または、透光カバー７は、光を拡散透過させるものでもよい。透光カバー７は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂などの樹脂材料、またはガラス材料で作られていてもよい。ベース２及び透光カバー７により囲まれる内部空間を防水するために、部材同士の接合部に、防水性を有するシール材または接着剤が設けられてもよい。
In the present embodiment, by providing the
図１に示すように、本実施の形態における照明装置１Ａは、天板８と、複数の支柱９と、電源装置１０と、ベース２の縁部に取り付けられた一対のフレーム１１とを備える。天板８は、放熱フィン６よりも上の位置において、ベース２と平行に配置されている。支柱９は、ベース２に固定された下端と、天板８に固定された上端とを有している。天板８は、支柱９により、ベース２に対して支持されている。本実施の形態であれば、天板８を設けたことで、ベース２の上面及び放熱フィン６の表面に、埃あるいは油分のような汚れが堆積することを確実に抑制できる。その結果、ベース２の上面及び放熱フィン６の表面からの熱の散逸が上記汚れによって妨げられることを確実に抑制できる。
As shown in FIG. 1, the
天板８の上に電源装置１０が設置されている。電源装置１０は、発光素子４を点灯させる直流電力を生成する点灯回路を備える。電源装置１０の点灯回路は、例えば商用電源から供給される交流電力から直流電力を生成する電源回路を含む。電源装置１０は、照明装置１Ａが備えるすべての発光素子４を同時に点灯させることが可能である。
The
照明装置１Ａは、電源装置１０を備えないものでもよい。すなわち、照明装置１Ａは、照明装置１Ａの外部に配置された電源から直流電力の供給を受けることによって発光素子４を点灯させるものでもよい。また、照明装置１Ａは、放熱フィン６へ送風するファン（図示省略）を備えていてもよい。
The
一対のフレーム１１は、ベース２を間に挟むように配置されている。ベース２に対してフレーム１１を固定する方法は、例えば、凹凸の嵌合による構造、溶接、ろう接、接着などいかなる方法でもよい。フレーム１１は、ベース２の縁部から上方へ突出している。フレーム１１の上端部に天板８が固定されていてもよい。
The pair of
本実施の形態における照明装置１Ａは、アーム１２を備える。アーム１２は、フレーム１１に連結されている。アーム１２は、フレーム１１を介してベース２を支持する。アーム１２は、細長い板状の基部１２ａと、基部１２ａの両端から突出する一対の支持部１２ｂとを有する。例えば建物の天井面または梁のような取付面に対して基部１２ａをボルトなどにより固定することで、照明装置１Ａを取付面に対して固定することができる。図示の例では、ボルトを挿通するための孔が基部１２ａに形成されている。
The
アーム１２は、金属板を曲げ加工することにより作られていてもよい。一対の支持部１２ｂは、基部１２ａの長手方向に対して垂直な方向に突出する。支持部１２ｂの先端部分は、２本のボルト１３，１４により、フレーム１１に対して固定されている。各支持部１２ｂの先端部分には、ボルト１３を中心とする円弧状に湾曲した長孔１２ｃが形成されている。ボルト１４は、長孔１２ｃに挿通されている。
The
図示の例では、アーム１２の基部１２ａの面が灯軸方向に対して垂直になっている。すなわち、基部１２ａの面は、基板３及びベース２に対して平行になっている。天井面または梁のような取付面が水平である場合には、図示の状態で基部１２ａを取付面に対して固定することにより、基板３及びベース２が水平になるように照明装置１Ａを設置できる。
In the illustrated example, the surface of the
ボルト１３，１４を緩めると、アーム１２が、フレーム１１に対して、ボルト１３を中心として所定角度範囲で回転可能になる。アーム１２を回転させた後にボルト１３，１４を再び締め付けると、アーム１２の基部１２ａの面が基板３及びベース２に対して傾斜した状態にすることができる。天井面または梁のような取付面が水平面に対して傾斜している場合には、そのような状態で基部１２ａを取付面に対して固定することにより、基板３及びベース２が水平になるように照明装置１Ａを設置できる。
When the
図２に示すように、灯軸方向から見たときに、照明装置１Ａが備える複数の発光素子４のうちで最外周に位置する発光素子４を以下「最外周発光素子４ａ」と呼ぶ場合がある。複数の最外周発光素子４ａの各々に対して配光制御レンズ５が設けられている。
As shown in FIG. 2, when viewed from the direction of the light axis, the
最外周発光素子４ａよりも内側の領域に位置する発光素子４のうちの少なくとも一部の発光素子４に対しては、配光制御レンズ５が設けられていない。以下の説明では、配光制御レンズ５が設けられていない発光素子４を「無レンズ発光素子４ｂ」と呼ぶ場合がある。
The light
本実施の形態では、照明装置１Ａが備える複数の発光素子４は、灯軸方向から見たときに多重の周を形成するように並んでいる。図示の例では、それぞれの周において、円形を描くように複数の発光素子４が環状に並んでいる。この例に替えて、それぞれの周において、例えば、多角形あるいは楕円形を描くように複数の発光素子４が環状に並んでいてもよい。
In the present embodiment, the plurality of
図示の例では、複数の発光素子４により８重の周が形成されており、最外周発光素子４ａは、内側から数えて８番目の周を形成している。以下の説明では、内側から数えてＮ番目の周を単に「Ｎ番目の周」と称する。本実施の形態では、最外周発光素子４ａよりも内側の領域に位置するすべての発光素子４が無レンズ発光素子４ｂである。すなわち、最内周である１番目の周から７番目の周までの各周を形成する発光素子４のすべては、配光制御レンズ５が設けられていない無レンズ発光素子４ｂに相当している。１番目から７番目の周においては、外側の周になるほど、発光素子４の数が多くなる。
In the illustrated example, the plurality of
最外周発光素子４ａの配列ピッチＰａは、隣り合う最外周発光素子４ａの中心間距離に相当する。本実施の形態では、配列ピッチＰａは、周方向に隣り合う二つの最外周発光素子４ａの中心間距離を指すものとする。８番目の周では、複数の最外周発光素子４ａが配列ピッチＰａの間隔で並んでいる。
The arrangement pitch Pa of the outermost
無レンズ発光素子４ｂの配列ピッチＰｂは、隣り合う無レンズ発光素子４ｂの中心間距離に相当する。本実施の形態では、配列ピッチＰｂは、周方向に隣り合う二つの無レンズ発光素子４ｂの中心間距離を指すものとする。本実施の形態では、１番目から７番目までの各周において、複数の無レンズ発光素子４ｂが配列ピッチＰｂの間隔で並んでいる。
The arrangement pitch Pb of the lensless
図４は、実施の形態１の照明装置１Ａにおける配光分布図である。図４では、以下のように表されている。横軸は、灯軸ＡＸまたは発光素子４の光軸と、光線との間の角度を示す。縦軸は、当該光線の光度を示す。実線の「目標配光」は、照明装置１Ａ全体としての目標の配光分布を示す。二点鎖線の「無レンズ」は、配光制御レンズ５がない場合の発光素子４の配光分布、すなわち無レンズ発光素子４ｂから照射される光の配光分布を示す。破線の「有レンズ」は、配光制御レンズ５から出射する光の配光分布、すなわち最外周発光素子４ａから配光制御レンズ５を通って照射される光の配光分布を示す。
FIG. 4 is a light distribution diagram of the
前述したように、配光制御レンズ５は、発光素子４から発せられた光の配光角を縮小させる。したがって、配光制御レンズ５から出射する光の配光角は、配光制御レンズ５がない場合の発光素子４の配光角、すなわち無レンズ発光素子４ｂの配光角よりも小さい。
As described above, the light
照明装置１Ａの点灯時に照射される光は、配光制御レンズ５から出射する光と、無レンズ発光素子４ｂから照射される光とで構成される。このため、照明装置１Ａの配光角は、配光制御レンズ５から出射する光の配光角よりも大きく、且つ、無レンズ発光素子４ｂの配光角よりも小さい値になる。本実施の形態であれば、一部の発光素子４に対して配光制御レンズ５を設けることで、照明装置１Ａの配光角を制御することが可能となる。配光制御レンズ５から出射する光の配光角が、照明装置１Ａの目標配光角よりも小さい値になるように配光制御レンズ５を設計することで、照明装置１Ａの目標配光角を達成することができる。
The light emitted when the
また、発光素子４の総数のうちで配光制御レンズ５が設けられた発光素子４の割合が高いほど照明装置１Ａの配光角が小さくなり、当該割合が低いほど照明装置１Ａの配光角が大きくなる。このため、当該割合を変えることで、照明装置１Ａの配光角を狭くしたり広くしたりすることが可能となる。
Further, the higher the ratio of the
一例として、無レンズ発光素子４ｂの配光角が１３０°、最外周発光素子４ａから配光制御レンズ５を通って照射される光の配光角が６０°である場合、照明装置１Ａの配光角が８０°となる。
As an example, when the light distribution angle of the lensless
配光制御レンズ５が設けられた発光素子４からの光取り出し効率は、無レンズ発光素子４ｂからの光取り出し効率よりも低くなる。これは、配光制御レンズ５と空気との界面での光の反射、及び、配光制御レンズ５の内部を透過するときの光の減衰があるためである。本実施の形態であれば、一部の発光素子４に対してのみ配光制御レンズ５を設けることで照明装置１Ａの配光角を制御できるので、すべての発光素子４に対して配光制御レンズ５を設ける構成に比べて、光取り出し効率が向上する。
The light extraction efficiency from the
図３に示すように、配光制御レンズ５の直径Ｄは、発光素子４の直径よりも大きい。最外周発光素子４ａの配列ピッチＰａを配光制御レンズ５の直径Ｄよりも小さくすることはできない。最外周発光素子４ａの配列ピッチＰａを配光制御レンズ５の直径Ｄよりも小さくすると、隣り合う配光制御レンズ５同士の位置が干渉するからである。これに対し、無レンズ発光素子４ｂの配列ピッチＰｂは、配光制御レンズ５の直径Ｄよりも小さくすることが可能である。
As shown in FIG. 3, the diameter D of the light
図２に示すように、無レンズ発光素子４ｂの配列ピッチＰｂは、最外周発光素子４ａの配列ピッチＰａよりも小さい。このため、面積当たりの無レンズ発光素子４ｂの配置個数を多くすることができる。その結果、照明装置１Ａのサイズを小型化することができ、ひいては照明装置１Ａの軽量化が図れる。特に、本実施の形態では、無レンズ発光素子４ｂの配列ピッチＰｂは、配光制御レンズ５の直径Ｄよりも小さい。これにより、面積当たりの無レンズ発光素子４ｂの配置個数をさらに多くすることが可能となる。
As shown in FIG. 2, the arrangement pitch Pb of the lensless
照明装置１Ａの目標配光角を達成するためには、発光素子４の総数のうちで配光制御レンズ５が設けられた発光素子４の割合を所定の割合にする必要がある。そのためには、必要な数の配光制御レンズ５を配置することが求められる。この点に関し、本実施の形態であれば、複数の最外周発光素子４ａの各々に対して配光制御レンズ５が設けられていることで、以下の効果が得られる。最外周は、その内側の周よりも周の長さが長いので、一つの周に配置可能な配光制御レンズ５の数が最も多い。このため、必要な数の配光制御レンズ５のうちの多数または全部を最外周に配置できる。その結果、他の周に配置する必要のある配光制御レンズ５の数が少数またはゼロになる。それゆえ、配光制御レンズ５を設ける周の数が少なくて済むので、照明装置１Ａを小型化及び軽量化する上で、より有利になる。また、配光制御レンズ５を例えばネジ止めなどを用いて固定する場合に、最外周よりも外側には発光素子４が存在しないので、発光素子４が当該固定の障害になりにくく、当該固定を容易に行うことができる。
In order to achieve the target light distribution angle of the
高天井照明は、高い天井に設置されるため、安全面の問題から軽量化が求められる。また、設置作業時には、作業者の目線よりも高い位置に取付けることがあるため、作業性の問題から、小型化である方が取り付け位置も見やすく作業がしやすい。さらに、小型であると製品を梱包した状態も小型になるため、輸送費が安くなる上、製品の材料費も安くなる。本実施の形態の照明装置１Ａによれば、これらの観点において優れた高天井照明を提供することが可能となる。
Since high ceiling lighting is installed on a high ceiling, weight reduction is required due to safety issues. Further, during the installation work, it may be installed at a position higher than the operator's line of sight. Therefore, due to the problem of workability, the smaller the size, the easier it is to see the installation position and the work. Furthermore, if the product is small, the packaged state of the product is also small, so that the transportation cost is low and the material cost of the product is also low. According to the
本実施の形態では、最外周だけに配光制御レンズ５が設けられており、最外周よりも内側の領域に位置する１番目から７番目までの周には配光制御レンズ５が設けられていない。このため、最外周よりも内側の領域における面積当たりの発光素子４の配置個数を多くする上でより有利になるので、照明装置１Ａの小型化及び軽量化にさらに有利になる。
In the present embodiment, the light
図３中の周間ピッチＰｃは、無レンズ発光素子４ｂにより形成された１番目から７番目までの周における周と周との間隔に相当する。本実施の形態において、この周間ピッチＰｃは、配光制御レンズ５の直径Ｄよりも小さい。これにより、面積当たりの無レンズ発光素子４ｂの配置個数を多くする上でより有利になるので、照明装置１Ａの小型化及び軽量化にさらに有利になる。
The peripheral pitch Pc in FIG. 3 corresponds to the distance between the circumferences in the first to seventh circumferences formed by the lensless
図３中の周間ピッチＰｄは、無レンズ発光素子４ｂにより形成された７番目の周と、配光制御レンズ５が設けられた８番目の周との間隔に相当する。この周間ピッチＰｄは、上述した周間ピッチＰｃよりも大きい。図示の例では、周間ピッチＰｄは、配光制御レンズ５の直径Ｄよりも大きい。図示の例に代えて、周間ピッチＰｄが配光制御レンズ５の直径Ｄよりも小さくなるようにしてもよい。
The peripheral pitch Pd in FIG. 3 corresponds to the distance between the seventh circumference formed by the lensless
本実施の形態では、無レンズ発光素子４ｂにより形成された１番目から７番目までのすべての周において、その配列ピッチＰｂは、最外周発光素子４ａの配列ピッチＰａよりも小さい。このような例に替えて、一部の無レンズ発光素子４ｂが、最外周発光素子４ａの配列ピッチＰａ以上の配列ピッチで並んでいてもよい。
In the present embodiment, the arrangement pitch Pb of the first to seventh circumferences formed by the lensless
本実施の形態では、最外周に設けられた複数の配光制御レンズ５が互いにつながって、一つの環状の部品を形成している。これにより、複数の配光制御レンズ５を容易に固定することができる。このような例に替えて、個々の配光制御レンズ５が別々の部品となっていてもよい。
In the present embodiment, a plurality of light
実施の形態２．
次に、図５を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。図５は、実施の形態２による照明装置１Ｂを灯軸ＡＸを含む平面で切断した断面図である。
Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. 5, but the differences from the first embodiment will be mainly described, and the elements common to or corresponding to the above-mentioned elements have the same reference numerals. Is added to simplify or omit the common description. FIG. 5 is a cross-sectional view of the
図５中のθは、最外周発光素子４ａに隣り合う無レンズ発光素子４ｂの１／２ビーム角を示している。本実施の形態において、最外周発光素子４ａに対して設けられた配光制御レンズ５は、当該最外周発光素子４ａに隣り合う無レンズ発光素子４ｂの１／２ビーム角θの範囲と重ならないように配置されている。これにより、当該無レンズ発光素子４ｂからの光取り出し効率の低下を確実に抑制することができる。また、当該無レンズ発光素子４ｂから照射される光が配光制御レンズ５に当たって反射することを確実に抑制できるので、当該無レンズ発光素子４ｂから照射される光の配光が変化することを極力避けることができる。
Θ in FIG. 5 indicates a 1/2 beam angle of the lensless
実施の形態３．
次に、図６を参照して、実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。図６は、実施の形態３による照明装置１Ｃを灯軸ＡＸを含む平面で切断した断面図である。
Next, the third embodiment will be described with reference to FIG. 6, but the differences from the first embodiment will be mainly described, and the elements common to or corresponding to the above-described elements have the same reference numerals. Is added to simplify or omit the common description. FIG. 6 is a cross-sectional view of the lighting device 1C according to the third embodiment cut by a plane including the light shaft AX.
図６に示すように、本実施の形態の照明装置１Ｃでは、配光制御レンズ５が透光カバー７と一体に形成されている。配光制御レンズ５は、透光カバー７の内壁面から突出している。配光制御レンズ５の出射面５ｂは、透光カバー７の外壁面と滑らかにつながっている。本実施の形態であれば、配光制御レンズ５に専用の固定構造を設ける必要がなくなり、組み立て性が向上する。また、配光制御レンズ５から出射した光が透光カバー７の内壁面で反射することがなくなるので、光取り出し効率が向上する。
As shown in FIG. 6, in the lighting device 1C of the present embodiment, the light
実施の形態４．
次に、図７を参照して、実施の形態４について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。図７は、実施の形態４による照明装置１Ｄの下面図である。
Next, the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 7, but the differences from the first embodiment will be mainly described, and the elements common to or corresponding to the above-described elements have the same reference numerals. Is added to simplify or omit the common description. FIG. 7 is a bottom view of the
図７に示すように、本実施の形態の照明装置１Ｄでは、複数の発光素子４により６重の周が形成されている。最外周発光素子４ａは、６番目の周を形成している。６番目の周の各々の最外周発光素子４ａに対して、配光制御レンズ５が設けられている。さらに、本実施の形態では、３番目の周及び４番目の周の各々の発光素子４に対して、配光制御レンズ５が設けられている。
As shown in FIG. 7, in the
最外周発光素子４ａよりも内側の領域に位置する発光素子４は、５重の周を形成するように並んでいる。以下の説明では、最外周よりも内側の５重の周のうち、無レンズ発光素子４ｂが並んだ周を「無レンズ周」と称し、配光制御レンズ５が設けられた発光素子４が並んだ周を「有レンズ周」と称する。本実施の形態では、最内周すなわち１番目の周と、２番目の周と、５番目の周とが無レンズ周に相当し、３番目の周及び４番目の周が有レンズ周に相当する。
The
本実施の形態であれば、最外周よりも内側の発光素子４の一部にも配光制御レンズ５を設けたことで、発光素子４の総数のうちで配光制御レンズ５が設けられた発光素子４の割合を実施の形態１よりも高くすることができる。それゆえ、実施の形態１よりも狭角の配光角を有する照明装置１Ｄを達成することが可能となる。
In the present embodiment, since the light
無レンズ周の発光素子４の配列ピッチＰｅは、有レンズ周の発光素子４の配列ピッチＰｆよりも小さい。それゆえ、無レンズ周においては、面積当たりの発光素子４の配置個数を多くする上でより有利になるので、照明装置１Ｄの小型化及び軽量化にさらに有利になる。なお、有レンズ周の発光素子４の配列ピッチＰｆは、最外周発光素子４ａの配列ピッチＰａに等しい値でもよい。
The arrangement pitch Pe of the
本実施の形態では、最内周が無レンズ周である。すなわち、有レンズ周は、最内周以外の周に存在する。これにより、以下の効果が得られる。最内周は、周の長さが最も短いので、一つの周に配置可能な配光制御レンズ５の数が最も少ない。このため、有レンズ周を同数だけ設けるとした場合には、最内周を有レンズ周にするよりも、最内周以外の周を有レンズ周にした方が、配光制御レンズ５の数を多くすることができる。本実施の形態であれば、配光制御レンズ５の数を多くする上でより有利になるので、狭角の配光角を有する照明装置１Ｄを達成する上でより有利になる。
In the present embodiment, the innermost circumference is the lensless circumference. That is, the lens circumference exists on a circumference other than the innermost circumference. As a result, the following effects can be obtained. Since the innermost circumference has the shortest circumference, the number of light
実施の形態５．
次に、図８を参照して、実施の形態５について説明するが、前述した実施の形態４との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。図８は、実施の形態５による照明装置１Ｅの下面図である。
Next, the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 8, but the differences from the fourth embodiment will be mainly described, and the elements common to or corresponding to the above-described elements have the same reference numerals. Is added to simplify or omit the common description. FIG. 8 is a bottom view of the
図８に示すように、本実施の形態の照明装置１Ｅでは、複数の発光素子４により７重の周が形成されている。最外周発光素子４ａは、７番目の周を形成している。７番目の周の各々の最外周発光素子４ａに対して、配光制御レンズ５が設けられている。さらに、本実施の形態では、１番目の周及び２番目の周の各々の発光素子４に対して、配光制御レンズ５が設けられている。本実施の形態では、１番目の周及び２番目の周が有レンズ周に相当し、３番目の周から６番目の周までが無レンズ周に相当する。
As shown in FIG. 8, in the
本実施の形態であれば、最外周よりも内側の発光素子４の一部にも配光制御レンズ５を設けたことで、発光素子４の総数のうちで配光制御レンズ５が設けられた発光素子４の割合を実施の形態１よりも高くすることができる。それゆえ、実施の形態１よりも狭角の配光角を有する照明装置１Ｅを達成することが可能となる。
In the present embodiment, since the light
本実施の形態では、最内周が有レンズ周である。これにより、以下の効果が得られる。一般に、基板３の中心に近いほど、発光素子４の熱が散逸しにくいので、発光素子４の温度が上昇しやすい傾向がある。本実施の形態であれば、最内周を有レンズ周にすることで、最内周における発光素子４の配列ピッチが大きくなり、最内周の発光素子４の数が少なくなる。それゆえ、基板３の中心に最も近い最内周の発光素子４の温度上昇を確実に抑制できる。その結果、最内周の発光素子４の高効率化が図れるとともに、ヒートシンクを小型化することも可能となる。
In the present embodiment, the innermost circumference is the lens circumference. As a result, the following effects can be obtained. In general, the closer to the center of the
なお、上述した複数の実施の形態のうち、組み合わせることが可能な二つ以上を組み合わせて実施してもよい。 Of the plurality of embodiments described above, two or more that can be combined may be combined and implemented.
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 照明装置、 ２ ベース、 ３ 基板、 ４ 発光素子、 ４ａ 最外周発光素子、 ４ｂ 無レンズ発光素子、 ５ 配光制御レンズ、 ５ａ 入射面、 ５ｂ 出射面、 ６ 放熱フィン、 ７ 透光カバー、 ８ 天板、 ９ 支柱、 １０ 電源装置、 １１ フレーム、 １２ アーム、 １２ａ 基部、 １２ｂ 支持部、 １２ｂ 各支持部、 １２ｃ 長孔、 １３，１４ ボルト、 １４ ボルト 1A, 1B, 1C, 1D, 1E Lighting device, 2 base, 3 substrate, 4 light emitting element, 4a outermost light emitting element, 4b lensless light emitting element, 5 light distribution control lens, 5a incident surface, 5b exit surface, 6 heat dissipation Fins, 7 Translucent cover, 8 Top plate, 9 Struts, 10 Power supply, 11 Frame, 12 Arm, 12a base, 12b Support, 12b Support, 12c long hole, 13, 14 bolt, 14 bolt
Claims (8)
前記基板に配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のうちの一部の発光素子に対して設けられ、当該発光素子から発せられた光の配光角を縮小させる配光制御レンズと、
を備え、
前記複数の発光素子のうちで最外周に位置する最外周発光素子の各々に対して前記配光制御レンズが設けられており、
前記最外周発光素子よりも内側の領域に位置する発光素子のうちの少なくとも一部の発光素子は、前記配光制御レンズが設けられていない無レンズ発光素子であり、
前記無レンズ発光素子の配列ピッチは、前記最外周発光素子の配列ピッチよりも小さい照明装置。 With the board
A plurality of light emitting elements arranged on the substrate and
A light distribution control lens provided for a part of the light emitting elements among the plurality of light emitting elements and reducing the light distribution angle of the light emitted from the light emitting element.
With
The light distribution control lens is provided for each of the outermost light emitting elements located on the outermost circumference among the plurality of light emitting elements.
At least a part of the light emitting elements located in the region inside the outermost light emitting element is a lensless light emitting element not provided with the light distribution control lens.
An illumination device in which the arrangement pitch of the lensless light emitting elements is smaller than the arrangement pitch of the outermost light emitting elements.
前記多重の周は、前記無レンズ発光素子が並んだ無レンズ周と、前記配光制御レンズが設けられた発光素子が並んだ有レンズ周とを含み、
前記無レンズ周の発光素子の配列ピッチは、前記有レンズ周の発光素子の配列ピッチよりも小さい請求項１または請求項２に記載の照明装置。 The light emitting elements located in the region inside the outermost light emitting element are arranged so as to form two or more multiple circumferences.
The plurality of circumferences include a lensless circumference in which the lensless light emitting elements are arranged and a lensed circumference in which the light emitting elements provided with the light distribution control lens are arranged.
The lighting device according to claim 1 or 2, wherein the arrangement pitch of the light emitting elements without a lens circumference is smaller than the arrangement pitch of the light emitting elements with a lens circumference.
前記配光制御レンズが前記透光カバーと一体に形成されている請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の照明装置。 A translucent cover that covers the plurality of light emitting elements is provided.
The lighting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the light distribution control lens is integrally formed with the translucent cover.
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