JP2022181287A - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明器具に関する。 The present invention relates to lighting fixtures.
舞台、TVスタジオ、結婚式場などといった演出空間用の照明器具の一種として、例えば特許文献1に開示されているような、光源と1枚のレンズとを組み合わせたシンプルな構成を有する照明器具が知られている。近年、照明器具の光源として、従来のハロゲン電球に代えて、発光ダイオード(LED)が用いられることが増えている。
As a type of lighting equipment for performance spaces such as stages, TV studios, wedding halls, etc., lighting equipment having a simple configuration in which a light source and a single lens are combined, as disclosed in
本発明は、LEDを光源として用いたシンプルな構成を有する照明器具を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a lighting fixture having a simple configuration using an LED as a light source.
本発明の一態様によれば、照明器具は、複数種類のLED素子を含むLEDモジュールと、前記LEDモジュールから放出された光の光路上に配置されたレンズと、前記光路上の前記LEDモジュールと前記レンズとの間に配置された拡散板と、前記光路上の前記LEDモジュールと前記レンズとの間に配置された所定形状の開口を有する光制限部材と、前記LEDモジュール、拡散板及び光制限部材と前記レンズとの間の距離を変更するように構成された移動機構とを備える。 According to one aspect of the present invention, a lighting fixture includes an LED module including a plurality of types of LED elements, a lens arranged on an optical path of light emitted from the LED module, and the LED module on the optical path. a diffusion plate disposed between the lens, a light restricting member having an opening of a predetermined shape disposed between the LED module and the lens on the optical path, the LED module, the diffusion plate, and the light restriction a moving mechanism configured to change the distance between the member and the lens.
本発明によれば、LEDを光源として用いたシンプルな構成を有する照明器具を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lighting fixture which has a simple structure using LED as a light source can be provided.
一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、例えば舞台用のスポットライトといった演出空間用の照明器具に関する。本実施形態の照明器具は、発光ダイオード(LED)の光源と、1枚のレンズとを組み合わせたシンプルな構成を有する照明器具である。 An embodiment will be described with reference to the drawings. The present embodiment relates to a lighting fixture for a performance space, such as a stage spotlight. The lighting fixture of this embodiment is a lighting fixture having a simple configuration in which a light emitting diode (LED) light source and a single lens are combined.
[照明器具の構成]
図1Aは、本実施形態に係る照明器具1の構成例の概略を示す右側面図であり、内部が見えるように筐体60の右側面部分を取り除いた状態を示す図である。図1Bは、本実施形態に係る照明器具1の構成例の概略を示す正面図である。図2は、本実施形態に係る照明器具1の構成例の概略を示す斜視図であり、内部が見えるように筐体60の右側面部分を取り除いた状態を示す図である。
[Configuration of lighting equipment]
FIG. 1A is a right side view schematically showing a configuration example of a
照明器具1は、光軸90に沿って細長い筒形を有する筐体60を備える。筐体60の一端側(正面側)の光軸90上には、開口部61が設けられており、他端側(背面側)は閉鎖されている。開口部61は、照明器具1の光出射口である。開口部61には、レンズ46が設けられている。レンズ46は、例えば、凸レンズ、フレネルレンズなどといった集光レンズである。筐体60のレンズ46が設けられている側を前側と称し、反対側を後側と称することにする。
The
筐体60内の光軸90上には、光源であるLEDモジュール10が設けられている。LEDモジュール10は、光軸90に対して垂直に設けられたヒートシンク20の取付面21に取り付けられている。LEDモジュール10は、主に光軸90に沿ってレンズ46の方向に照明光を放出する。
An
図3は、LEDモジュール10の構成例の概略を模式的に示す正面図である。LEDモジュール10は、各々が光を発する複数のLED素子11を有する。本実施形態のLEDモジュール10は、発する光の種類が異なる複数種類のLED素子11を有する。本実施形態の例では、LEDモジュール10は、発する光の色(波長)が異なる3種類のLED素子11を有する。LEDモジュール10は、赤色光を発する赤色LED素子14と、緑色光を発する緑色LED素子15と、青色光を発する青色LED素子16とを有する。この例では、LEDモジュール10は、赤色LED素子14が一列に並ぶ赤色素子列17と、緑色LED素子15が一列に並ぶ緑色素子列18と、青色LED素子16が一列に並ぶ青色素子列19との各々が複数列設けられている。
FIG. 3 is a front view schematically showing an outline of a configuration example of the
図1A乃至図2に戻って説明を続ける。LEDモジュール10とレンズ46との間の光路上には、拡散板32及び光制限部材34が設けられている。光制限部材34は、光軸90に対して垂直に、すなわち、LEDモジュール10の主面と平行に設けられて所定形状の開口36を有する開口板35を備える。本実施形態では、開口36は、円形である。光制限部材34は、例えば板状の脚部37を有しており、開口板35は、脚部37を介して、例えばヒートシンク20に固定されている。
Returning to FIGS. 1A to 2, the description continues. A
拡散板32は、光制限部材34の開口36を覆うように設けられている。拡散板32は、例えば微細な凹凸を有する。拡散板32は、LEDモジュール10から放出されて拡散板32に入射した光を拡散させ、LEDモジュール10の各LED素子11から放出された光の輝度分布をなだらかにする。光制限部材34の開口36から放出された拡散された円形の光は、レンズ46を介して、照明器具1から放出され、被照射物を照明する。
The
照明器具1は、LEDモジュール10、ヒートシンク20、拡散板32及び光制限部材34によって上述のように形成された光源ユニット42を備える。
The
照明器具1は、光源ユニット42とレンズ46との間の距離を変更するように構成された移動機構50を備える。移動機構50は、移動台51を有する。移動台51には、ヒートシンク20が固定されている。すなわち、移動台51には、LEDモジュール10、ヒートシンク20、拡散板32及び光制限部材34を一体とした光源ユニット42が載せられている。
The
移動機構50は、光軸90に対して平行に伸びるスクリューシャフト53及び案内ロッド55を有する。案内ロッド55は、筐体60内に設けられている。移動台51は、案内ロッド55に沿って光軸90方向に移動するように構成されている。スクリューシャフト53は、筐体60内から筐体60後側を貫通して筐体60外まで伸びている。スクリューシャフト53は、軸周りに回転可能に支持されている。筐体60の外に伸びたスクリューシャフト53の後側の端部には、操作ハンドル54が固定されている。筐体60内のスクリューシャフト53の外周には、らせん状の溝が設けられている。スクリューシャフト53のらせん状の溝と移動台51に固定されたピン52とが係合している。
The
操作ハンドル54が回転させられるように操作されると、スクリューシャフト53と共にらせん状の溝が回転し、この溝と係合するピン52によって、移動台51が前後に移動する。すなわち、レンズ46と移動台51上の光源ユニット42との距離が変化する。
When the operating
レンズ46と光源ユニット42との距離が変更されることで、照明器具1から射出される円形の光の広がりが変更され、照明器具1によって照明される範囲が変更され得る。すなわち、照明器具1は、照明光の照射角が変更可能なように構成されている。これに限らないが、例えば、照明器具1は、照射角(フィールド角)を8°~75°程度で変更できるように構成されてもよい。
By changing the distance between the
[照明器具の機能]
本実施形態の照明器具1の機能について図面を参照して説明する。図4は、光軸90に沿って前後に移動し得る拡散板32が、レンズ46の焦点F´に位置しており、LEDモジュール10のLED素子11のうち赤色LED素子14及び青色LED素子16が発光している場合を示している。図4において、赤色LED素子14から放射された赤色光は破線で示されており、青色LED素子16から放射された青色光は点線で示されている。
[Function of lighting equipment]
The function of the
LEDモジュール10の赤色LED素子14及び青色LED素子16から放出された光は、拡散板32に入射し、拡散板32で拡散して混色される。その結果、拡散板32からマゼンタ光が放出される。ここで、拡散板32が取り付けられた光制限部材34の開口36が円形であるので、開口36部分の拡散板32は、円形の発光面を有するマゼンタ光源として機能する。
The light emitted from the
開口36部分の拡散板32の疑似的な光源から放射された光は、レンズ46を介して、照明器具1から出射し、被照射物を照明する。開口36部分の拡散板32からなる疑似的な光源は、均一な色の光を発する円形の光源であるので、図4に示す場合のように、拡散板32がレンズ46の焦点F´に位置していても、照射面94に映し出される疑似光源の像は、色むらがない均一な色の円形の像となり、照射光96は丸い。
The light emitted from the pseudo light source of the
図5は、拡散板32をレンズ46の焦点F´よりもレンズ46に近づけた状態を示す図である。光源ユニット42をレンズ46に近づけることで、照明器具1から射出される照明光の照射範囲を大きくすることができる。この場合も、照射面94において、照射光96は色むらのない均一な色の円形の光となる。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the
図4では、赤色LED素子14と青色LED素子16とが発光する場合を例として説明したが、LEDモジュール10の発光状態は適宜に変更され得る。LEDモジュール10の発光状態がどのような状態であっても、照明器具1は同様に機能する。例えば、赤色LED素子14、緑色LED素子15及び青色LED素子16が同じ明るさで発光していれば、拡散板32で各色の光が混ぜられ、拡散板32からは白色光が放出され、レンズ46を介して、照明器具1から白色光が射出される。その他、各色のLED素子11の出力の比に応じた色の光が、開口36部分の拡散板32からレンズ46に向けて放出され、照明器具1から射出される。
Although the case where the
図6は、拡散板32及び光制限部材34が設けられていない以外は同様の構成を有する比較例に係る照明器具の場合を模式的に示す図である。この例では、光源であるLEDモジュール10がレンズ46の焦点F´に位置し、赤色LED素子14及び緑色LED素子15が点灯している。図6において、赤色LED素子14から放出された赤色光は破線で示されており、緑色LED素子15から放出された緑色光は点線で示されている。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a lighting fixture according to a comparative example having the same configuration except that the
球面収差によるずれはあるものの、LEDモジュール10の焦点F´上に位置するLED素子11からレンズ46に入射した実線で描かれた光は、光軸90と平行に照明器具1から射出される。一方、LEDモジュール10の焦点F´から離れた位置にあるLED素子11から光軸90と平行にレンズ46に入射した光は、レンズ46の前側の焦点Fを通り、照射面94に至る。その結果、LEDモジュール10において複数のLED素子11が四角形状に配置されている場合、照射面94には、LEDモジュール10の像が投映され、四角形状のぼやけた照射光96が照射される。また、赤色LED素子14と緑色LED素子15とが赤色素子列17と緑色素子列18とを形成している場合、赤色素子列17と緑色素子列18とに応じた、赤色の光の列と緑色の光の列とが認められ、それらが混色した位置では黄色の光の列が認められるといった、色むらのある照射光96が照射される。特に、照射光96の上下の端では、目立つ色むらが認められる。
Although there is a deviation due to spherical aberration, the light drawn by the solid line that enters the
LEDモジュール10をレンズ46の焦点F´よりもレンズ46に近づけると、照射範囲を広げることができる。この場合、結像しないため照射面94でLEDモジュール10の像は目立たなくなるものの、拡大されてこの場合も照射光96において赤色素子列17と緑色素子列18とに由来する色むらは目立ちやすい。
By bringing the
以上のような比較例の場合と異なり、上述の本実施形態に係る照明器具1によれば、光制限部材34の円形の開口36と拡散板32とによって、光源ユニット42の位置によらず、照射面94には、色むらのないきれいな円形の照射光96が照射される。本実施形態では、拡散板32と光制限部材34とのシンプルな構成によって、このようなきれいな照明が実現され得る。また、本実施形態によれば、LEDモジュール10のLED素子11の配置によらずきれいな照射光96が得られる。したがって、LEDモジュール10の設計の自由度は高く、配線の単純化などによりLEDモジュール10のコスト抑制にもつながる。
Unlike the case of the comparative example as described above, according to the
本実施形態によれば、上述のようなシンプルな構成の光源ユニット42と、1枚のレンズ46と、光源ユニット42とレンズ46との距離を変更する移動機構50といった、極めて単純な構造により、色むらがない丸い照射光96の照射が可能であり、かつ、操作ハンドル54一つの操作で照射径も変更できる、優れた照明器具1が提供され得る。
According to the present embodiment, an extremely simple structure including the
本実施形態の照明器具1では、光源に3色のLED素子を用いているので、色ごとに発光量を制御することで、照明器具1は様々な色の照明光を照射することができる。
Since the
[変形例]
LEDモジュール10の構成はどのようなものでもよい。LEDモジュール10に含まれるLED素子11の種類はどのような組み合わせでもよく、上述の実施形態のように3種類(3色)のLED素子の組み合わせでも、2種類又は4種類以上のLED素子の組み合わせでもよく、1種類のLED素子であってもよい。LEDモジュール10は、例えば、色温度が違う2色(例えば電球色と昼光色)の白色LEDが配列されたものであってもよい。LED素子11の配列は、四角形状でなくてもよく、円形に配置されていても、多角形状に配置されていてもよい。異なる種類のLED素子11は、上述の実施形態のように列状に配置されていなくてもよく、どのような配置であってもよい。
[Modification]
The
光制限部材34の開口36の形状は円形が一般的であるが、形状が変更されることで、照射光96の形状も適宜に変更され得る。これに応じて筐体60の開口部61の形状が適宜に変更されてもよい。
Although the shape of the
拡散板32は、光制限部材34に取り付けられていなくてもよく、LEDモジュール10から放射された光が、拡散板32で拡散され、光制限部材34で整形されれば、どのような構成であってもよい。
The
光制限部材34の構成は他の形態をとってもよく、光制限部材34は、例えば、光軸90を軸とする円筒形状であってもよい。この場合、円筒の端面が開口36として機能し得る。また、この場合、熱がこもらないように側面に適宜に開口が設けられてもよい。
The configuration of the
照明器具1には、他の光学素子などの他の部材が必要に応じて追加されてもよい。
Other members such as other optical elements may be added to the
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and that various modifications can be made within the scope of the present invention. Nor.
1 照明器具
10 LEDモジュール
11 LED素子
14 赤色LED素子
15 緑色LED素子
16 青色LED素子
17 赤色素子列
18 緑色素子列
19 青色素子列
20 ヒートシンク
21 取付面
32 拡散板
34 光制限部材
35 開口板
36 開口
37 脚部
42 光源ユニット
46 レンズ
50 移動機構
51 移動台
52 ピン
53 スクリューシャフト
54 操作ハンドル
55 案内ロッド
60 筐体
61 開口部
90 光軸
94 照射面
96 照射光
1
Claims (5)
前記LEDモジュールから放出された光の光路上に配置されたレンズと、
前記光路上の前記LEDモジュールと前記レンズとの間に配置された拡散板と、
前記光路上の前記LEDモジュールと前記レンズとの間に配置された所定形状の開口を有する光制限部材と、
前記LEDモジュール、拡散板及び光制限部材と、前記レンズとの間の距離を変更するように構成された移動機構と
を備える照明器具。 an LED module including a plurality of types of LED elements;
a lens positioned on an optical path of light emitted from the LED module;
a diffusion plate disposed between the LED module and the lens on the optical path;
a light restricting member having an opening of a predetermined shape disposed between the LED module and the lens on the optical path;
A lighting fixture comprising: the LED module, the diffusion plate, the light restricting member, and a moving mechanism configured to change the distance between the lens.
5. The lighting fixture according to any one of claims 1 to 4, wherein said LED module includes a plurality of types of LED elements that emit light with different color temperatures.
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- 2021-05-26 JP JP2021088155A patent/JP2022181287A/en active Pending
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