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JP2013114916A - Light source unit, and lighting device - Google Patents

Light source unit, and lighting device Download PDF

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JP2013114916A
JP2013114916A JP2011260259A JP2011260259A JP2013114916A JP 2013114916 A JP2013114916 A JP 2013114916A JP 2011260259 A JP2011260259 A JP 2011260259A JP 2011260259 A JP2011260259 A JP 2011260259A JP 2013114916 A JP2013114916 A JP 2013114916A
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JP
Japan
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light
light source
source unit
light emitting
substrate
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Pending
Application number
JP2011260259A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kawagoe
真 川越
Susumu Matsuno
将 松野
Iwatomo Moriyama
厳與 森山
Makoto Yamazaki
誠 山崎
Yumi Hanyuda
有美 羽生田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source unit, as well as a lighting device using the same, capable of effectively irradiating light on an object by restraining leaking light toward others.SOLUTION: The light source unit Lu is provided with a reflecting face 31 spreading in an irradiation direction of light and formed of at least a part of rotating curved surface formed by rotating a curve. The unit is also provided with light source portions 2 each having: a substrate 21 shifted in an optical axis direction from a focal point F of the reflecting face 31 and arranged in a direction nearly crossing the optical axis direction; and a light-emitting element 22 mounted on the substrate 21.

Description

本発明の実施形態は、夜の景観を美しく演出するライトアップや競技場等における照明を行うのに適する光源ユニット及び照明装置に関する。   Embodiments of the present invention relate to a light source unit and a lighting device suitable for performing illumination in a light-up or a stadium that beautifully produces a night landscape.

従来、例えば、投光器等の照明装置において、光源から放射される光を反射する反射面の形状を放物線を回転させた回転放物面とし、この回転放物面の焦点に光源の光中心を配置するものが知られている。これによって、反射面で反射された光は、略平行光となって集光されて対象物に照射される。したがって、対象物にスポットをあてて照明を行い、効果的に演出するには、光源の光中心を反射面の焦点に配置することが好適となる。   Conventionally, for example, in a lighting device such as a projector, the shape of a reflecting surface that reflects light emitted from a light source is a rotating paraboloid that rotates a parabola, and the optical center of the light source is disposed at the focal point of the rotating paraboloid. What to do is known. As a result, the light reflected by the reflecting surface is collected as substantially parallel light and irradiated onto the object. Therefore, it is preferable to place the light center of the light source at the focal point of the reflecting surface in order to illuminate by applying a spot to the object and effectively produce it.

また、近時、光源として長寿命や省電力が期待できるLED(発光ダイオード)等の発光素子が用いられるようになってきている。この場合、その光出力を増加するため、基板を大きくして基板に複数の発光素子を実装し、発光面の面積を増大することが行われる。   In recent years, light-emitting elements such as LEDs (light-emitting diodes) that can be expected to have a long life and power saving have been used as light sources. In this case, in order to increase the light output, the substrate is enlarged, a plurality of light emitting elements are mounted on the substrate, and the area of the light emitting surface is increased.

特開2008−117558号公報JP 2008-117558 A 国際公開2011/016236号International Publication No. 2011/016236

しかしながら、略平行光を照射するため、上記のような発光素子が実装された基板を反射面の焦点に配置すると、発光素子から出射される光のうち、反射面に反射されない直接光が反射面の照射方向端部(開口端部)から照射され、目的外の漏れ光として増加する傾向となる。この漏れ光は、例えば、対象物へ有効に作用することなく、目的外の方向へ不必要に拡散したりする。   However, when a substrate mounted with a light emitting element as described above is placed at the focal point of the reflecting surface to irradiate substantially parallel light, direct light that is not reflected by the reflecting surface out of the light emitted from the light emitting element is reflected on the reflecting surface. It is radiated from the end part (opening end part) of the light beam and tends to increase as non-target leakage light. For example, the leaked light is unnecessarily diffused in an unintended direction without effectively acting on the object.

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、目的外の漏れ光を抑制して対象物へ有効に光を照射できる光源ユニット及びこの光源ユニットを用いた照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a light source unit capable of effectively irradiating light on an object while suppressing undesired leakage light and an illumination device using the light source unit. .

本発明の実施形態による光源ユニットは、光の照射方向に向かって拡開し、曲線を回転させた回転曲面の少なくとも一部によって形成された反射面を備えている。また、この反射面の焦点に対して光軸方向にずれているとともに、光軸と略直交する方向に配置された基板と、この基板に実装された発光素子とを備えた光源部を具備している。   The light source unit according to the embodiment of the present invention includes a reflecting surface that is formed by at least a part of a rotating curved surface that expands in the light irradiation direction and rotates a curve. In addition, the light source unit includes a substrate that is displaced in the optical axis direction with respect to the focal point of the reflecting surface, and that is disposed in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and a light emitting element mounted on the substrate. ing.

本発明の実施形態によれば、目的外の漏れ光を抑制して対象物へ有効に光を照射できる光源ユニット及びこの光源ユニットを用いた照明装置を提供することができる。   According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a light source unit that can effectively irradiate light on an object while suppressing light leakage that is not the object, and an illumination device that uses this light source unit.

本発明の第1の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the illuminating device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同照明装置を示す正面図である。It is a front view which shows the same illuminating device. 同照明装置を示す側面図である。It is a side view which shows the same illuminating device. 図2中、Y−Y線に沿って切断して示す断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected and shown along the YY line in FIG. 図3中、X−X線に沿って切断して示す断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected and shown along the XX line in FIG. 同照明装置における反射体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the reflector in the same illuminating device. 同照明装置における光源部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the light source part in the illumination device. 同照明装置における反射面の焦点と光源部との配置関係を模式的に示す断面図であり、(a)は実施形態を示し、(b)は比較例を示している。It is sectional drawing which shows typically the arrangement | positioning relationship between the focus of the reflective surface in the same illuminating device, and a light source part, (a) shows embodiment and (b) shows the comparative example. 本発明の第2の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the illuminating device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同照明装置における反射面の焦点と光源部との配置関係を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the arrangement | positioning relationship between the focus of the reflective surface in the same illuminating device, and a light source part. 本発明の第3の実施形態に係る照明装置において、反射面の焦点と光源部との配置関係を模式的に示す断面図であり、(a)は実施形態を示し、(b)は比較例を示している。In the illuminating device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, it is sectional drawing which shows typically the arrangement | positioning relationship between the focus of a reflective surface, and a light source part, (a) shows embodiment, (b) is a comparative example. Is shown.

以下、本発明の第1の実施形態について図1乃至図8を参照して説明する。図1乃至図5は、照明装置を示し、図6は、反射体を示し、図7は、光源部を示している。さらに、図8は、反射体の反射面における焦点と光源部との配置関係を説明するため模式的に示している。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 show a lighting device, FIG. 6 shows a reflector, and FIG. 7 shows a light source unit. Further, FIG. 8 schematically shows the positional relationship between the focal point on the reflection surface of the reflector and the light source unit.

図1に代表して示すように、照明装置として投光器が示されている。この投光器は、装置本体としての略箱状の筐体1と、この筐体1に配設された光源部2と、この光源部2から出射される光を反射して目的とする方向に照射する反射体3とを備えている。また、光源部2に電力を供給する電源ユニット4と、筐体1を支持するアーム5とを備えている。   As representatively shown in FIG. 1, a projector is shown as an illumination device. This projector is a substantially box-shaped casing 1 as a main body of the apparatus, a light source section 2 disposed in the casing 1, and the light emitted from the light source section 2 is reflected and irradiated in a target direction. The reflector 3 is provided. Further, a power supply unit 4 that supplies power to the light source unit 2 and an arm 5 that supports the housing 1 are provided.

筐体1は、図1乃至図5に示すように、アルミニウム合金製のダイカストで作られていて、光の照射方向側、すなわち、前面側が開口して、光源部2及び反射体3が収容される収容空間11が形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 5, the housing 1 is made of an aluminum alloy die-cast, and the light irradiation direction side, that is, the front surface side is opened, and the light source unit 2 and the reflector 3 are accommodated. An accommodating space 11 is formed.

詳しくは、前面側の開口は、一対の8角形が隣接して一辺で繋ぎ合わされたような形状をなしており、開口から背面側へ向かって各8角形の筒状を形成する内側部分には、複数の光源部2と反射体3とからなる一対の光源装置Ldが配設されている。この8角形の対辺間の距離は、400mm〜500mm程度である。また、筐体1の背面側であってその外面には、板状の放熱フィン12が複数突設して形成されている。各放熱フィン12は、互いに略平行状態となっている。   Specifically, the opening on the front side has a shape such that a pair of octagons are adjacent and joined on one side, and the inner part that forms each octagonal cylinder from the opening toward the back side has A pair of light source devices Ld including a plurality of light source units 2 and reflectors 3 are disposed. The distance between the opposite sides of the octagon is about 400 mm to 500 mm. In addition, a plurality of plate-like heat radiating fins 12 are formed on the rear side of the housing 1 and on the outer surface thereof. The radiating fins 12 are substantially parallel to each other.

光源部2は、図7に代表して示すように、COB(chip on board)型のものであって、基板21と、この基板21に複数実装された発光素子22であるLEDチップと、封止部材23とを備えている。   As representatively shown in FIG. 7, the light source unit 2 is of a COB (chip on board) type, and includes a substrate 21, LED chips that are a plurality of light-emitting elements 22 mounted on the substrate 21, and a seal. And a stop member 23.

基板21は、例えば、白色系の酸化アルミニウム、窒化アルミニウムや窒化ケイ素等のセラミックス材料の平板で一辺が20mm〜40mmの略四角形状に形成されている。表面側には銅箔で形成された配線パターン層が形成されている。また、その上には適宜レジスト層が積層されるようになっている。   For example, the substrate 21 is a flat plate made of a ceramic material such as white aluminum oxide, aluminum nitride, or silicon nitride, and is formed in a substantially rectangular shape with sides of 20 mm to 40 mm. A wiring pattern layer made of copper foil is formed on the surface side. Further, a resist layer is appropriately laminated thereon.

さらに、基板21の一端部側には、配線パターン層に接続された一対の給電端子24が設けられている。加えて、基板21の各角部の近傍には、取付け用のねじ貫通孔25が形成されている。   Further, a pair of power supply terminals 24 connected to the wiring pattern layer is provided on one end side of the substrate 21. In addition, screw through holes 25 for attachment are formed in the vicinity of each corner of the substrate 21.

なお、基板21の材料には、絶縁材である例えば、ガラスエポキシ樹脂(FR−4)等の材料又は各発光素子22の放熱性を高めるうえで、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用することができ、格別その材料が限定されるものではない。   In addition, the material of the substrate 21 is an insulating material such as glass epoxy resin (FR-4) or the like, or in order to enhance the heat dissipation of each light emitting element 22, the heat conductivity of aluminum or the like is good and the heat dissipation is good. A base substrate made of metal in which an insulating layer is laminated on one surface of an excellent base plate can be applied, and the material is not particularly limited.

複数の発光素子22は、LEDのベアチップからなる。LEDのベアチップには、例えば、白色系の光を発光部で発光させるために、青色の光を発するものが用いられている。このLEDのベアチップは、シリコーン樹脂系の絶縁性接着剤を用いて基板21上にマトリクス状に配置されて接着され、ボンディングワイヤによって配線パターン層に電気的に接続されている。   The plurality of light emitting elements 22 are LED bare chips. For example, an LED bare chip that emits blue light in order to cause white light to be emitted from the light emitting unit is used. The LED bare chip is arranged and bonded in a matrix on the substrate 21 using a silicone resin-based insulating adhesive, and is electrically connected to the wiring pattern layer by bonding wires.

封止部材23は、蛍光体層であり、透光性合成樹脂、例えば、透明シリコーン樹脂にYAG:Ce等の蛍光体を適量含有している。封止部材23は、発光素子22及び配線パターン層を被覆して略四角形状に形成されている。蛍光体は、発光素子22が発する光で励起されて、発光素子22が発する光の色とは異なる色の光を放射する。発光素子22が青色光を発する本実施形態では、白色光を出射できるようにするために、蛍光体には青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。   The sealing member 23 is a phosphor layer, and contains an appropriate amount of a phosphor such as YAG: Ce in a translucent synthetic resin, for example, a transparent silicone resin. The sealing member 23 is formed in a substantially square shape so as to cover the light emitting element 22 and the wiring pattern layer. The phosphor is excited by light emitted from the light emitting element 22 and emits light having a color different from the color of light emitted from the light emitting element 22. In the present embodiment in which the light emitting element 22 emits blue light, a yellow phosphor that emits yellow light having a complementary color relationship with blue light is used for the phosphor so that white light can be emitted. Has been.

なお、発光素子としては、表面実装型のLEDパッケージを用いてもよい。また、砲弾型のLEDを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。   Note that a surface-mount LED package may be used as the light-emitting element. Further, a bullet-type LED may be mounted, and the mounting method and format are not particularly limited.

このような光源部2は、図1、図2、図4及び図5に示すように、筐体1の収容空間11における背面側(底部)に複数個、具体的には、一つの光源装置Ldあたり4個が90°回転対称に配設されるようになっている(主として図2参照)。また、基板21は、その裏面側が筐体1の底部に面接触して熱的に結合され、図示しない取付ねじによって取付けられている。   As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, there are a plurality of such light source units 2 on the back side (bottom) in the accommodation space 11 of the housing 1, specifically, one light source device. Four pieces per Ld are arranged to be 90 ° rotationally symmetric (refer mainly to FIG. 2). Further, the substrate 21 is thermally coupled with the back surface of the substrate 21 in contact with the bottom of the housing 1, and is attached by a mounting screw (not shown).

反射体3は、図6に代表して示すように、アルミニウム等の材料により作られていて、光の照射方向に向かって拡開するように凹面状に形成され、内面側は鏡面仕上げされて反射面31が形成されている。なお、反射面31は、鏡面仕上げや白色塗装等が施され、反射率が高くなるように構成される。   As representatively shown in FIG. 6, the reflector 3 is made of a material such as aluminum and is formed in a concave shape so as to expand in the light irradiation direction, and the inner surface side is mirror-finished. A reflective surface 31 is formed. The reflective surface 31 is configured to have a mirror finish, white coating, or the like, and to have a high reflectance.

反射面31は、曲線を回転させた回転曲面の一部が複数組合わされて形成されている。詳しくは、放物線を回転させた回転放物面の一部32が4つ組合わされて形成され、光の照射方向側の開口部は、正面視において4つの円弧が連続して繋ぎ合わされた形状をなしており(但し、隣接する反射体3との合わせ目部分においては直線状となっている)、また、光の照射方向側とは反対側、すなわち、背面側の中央部は鋭角状に突出して形成されている。   The reflecting surface 31 is formed by combining a plurality of rotating curved surfaces obtained by rotating a curve. Specifically, four parts 32 of the paraboloid rotating the parabola are formed, and the opening on the light irradiation direction side has a shape in which four arcs are continuously connected in front view. (However, it is linear at the joint portion with the adjacent reflector 3), and the opposite side to the light irradiation direction side, that is, the central portion on the back side protrudes in an acute angle shape. Is formed.

さらに、反射体3における各回転放物面の一部32に対応して円形状の入射開口33が形成されている。入射開口33は、光源部2から出射される光が入射する開口であり、回転放物面の一部32における放物線の軸上であって、背面側に形成されている。この入射開口33には、光源部2が対向するように配置される。   Further, a circular incident opening 33 is formed corresponding to a part 32 of each rotary paraboloid in the reflector 3. The incident opening 33 is an opening through which light emitted from the light source unit 2 is incident, and is formed on the parabolic axis of a part 32 of the paraboloid of revolution and on the back side. The light source unit 2 is arranged to face the incident opening 33.

このように構成された反射体3は、図1及び図2に示すように、一対の反射体3が隣接するように筐体1内に配設されている。具体的には、反射体3の開口部における鍔部34が筐体1の前面側の開口縁に支持されて配設されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the reflector 3 configured as described above is disposed in the housing 1 so that a pair of reflectors 3 are adjacent to each other. Specifically, the flange 34 in the opening of the reflector 3 is supported and disposed on the opening edge on the front surface side of the housing 1.

なお、反射面31は、放物線を回転させた回転放物面によって構成するのが好ましいが、これに限定されない。例えば、回転楕円面等の回転曲面によって構成することもできる。   In addition, although it is preferable to comprise the reflective surface 31 by the rotation paraboloid which rotated the parabola, it is not limited to this. For example, it can be constituted by a rotating curved surface such as a spheroid.

電源ユニット4は、図1、図3乃至図5に示すように、筐体1の背面側に設けられている。電源ユニット4は、各光源装置Ldに対応して一対備えられていて、筐体1の放熱フィン12に取付けられている。   As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the power supply unit 4 is provided on the back side of the housing 1. A pair of power supply units 4 is provided corresponding to each light source device Ld, and is attached to the radiation fins 12 of the housing 1.

電源ユニット4は、8角柱の箱状のケース内に回路部品を収容して構成されており、商用交流電源ACに接続されて、この交流電源ACを受けて直流出力を生成するものである。電源ユニット4は、例えば、全波整流回路の出力端子間に平滑コンデンサを接続し、この平滑コンデンサに直流電圧変換回路及び電流検出手段を接続して構成されている。したがって、電源ユニット4は、光源部2に接続されており、その直流出力を発光素子22に供給し、発光素子22を点灯制御するようになっている。なお、電源ユニット4は、外部の直流電源DCに接続されて、直流電源DCを受けて、発光素子に直流出力を供給する形態であってもよい。   The power supply unit 4 is configured by housing circuit components in an octagonal box-like case, and is connected to a commercial AC power supply AC, and receives the AC power supply AC to generate a DC output. The power supply unit 4 is configured, for example, by connecting a smoothing capacitor between output terminals of a full-wave rectifier circuit, and connecting a DC voltage conversion circuit and current detection means to the smoothing capacitor. Therefore, the power supply unit 4 is connected to the light source unit 2, supplies the direct current output to the light emitting element 22, and controls the lighting of the light emitting element 22. The power supply unit 4 may be connected to an external DC power supply DC, receive the DC power supply DC, and supply a DC output to the light emitting element.

なお、電源ユニット4の取付け位置は、筐体1の背面側に限らない。筐体1の側面側に取付けるようにしてもよいし、また、アーム5に取付けるようにしてもよい。さらに、電源ユニット4のケースの形状も取付け位置に応じて適宜変更することができる。   The mounting position of the power supply unit 4 is not limited to the back side of the housing 1. You may make it attach to the side surface side of the housing | casing 1, and you may make it attach to the arm 5. FIG. Furthermore, the shape of the case of the power supply unit 4 can be changed as appropriate according to the mounting position.

アーム5は、図1乃至図3に示すように、略コ字状に形成されており、筐体1を支持するとともに、照射光を目的の方向に向けて照射できるように調整可能となっている。アーム5は、台座部51と、この台座部51の両端側から略直角方向に延出する脚部52とを備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the arm 5 is formed in a substantially U shape, and supports the housing 1 and can be adjusted so that the irradiation light can be irradiated in a target direction. Yes. The arm 5 includes a pedestal portion 51 and leg portions 52 extending from both end sides of the pedestal portion 51 in a substantially perpendicular direction.

脚部52は、筐体1の両側を回動可能に支持しており、つまり、筐体1の仰角を変更可能に、光の照射方向を可変できるように支持している。この仰角の変更は、脚部52に設けられたハンドル52aを締め付け、緩める操作を行うことにより可能となっている。   The leg portion 52 supports both sides of the housing 1 so as to be rotatable, that is, supports the light irradiation direction so that the elevation angle of the housing 1 can be changed. The elevation angle can be changed by tightening and loosening the handle 52a provided on the leg 52.

台座部51は、構造物等に取付けられて投光器を構造物等に固定設置する部分であり、この台座部51の略中央部には、回転台部53が形成されている。回転台部53は、構造物等にボルト締めされて取付けられる。この場合、筐体1を仰角方向と直交する方向(左右方向)に回動させて、照射光を目的の方向に向けて照射できるように調整可能となっている。   The pedestal 51 is a part that is attached to a structure or the like and fixedly installs the projector on the structure or the like, and a rotating base 53 is formed at a substantially central portion of the pedestal 51. The turntable 53 is attached to a structure or the like by bolting. In this case, the casing 1 can be adjusted so that the irradiation light can be irradiated in a target direction by rotating the casing 1 in a direction (left-right direction) orthogonal to the elevation direction.

このように照射方向の調整は、台座部51を構造物等に取付ける際に、回転台部53によって左右方向の調整を行うことができ、脚部52に設けられたハンドル52aを操作することにより仰角方向の調整を行うことができる。   As described above, the irradiation direction can be adjusted by adjusting the left and right directions by the rotary base 53 when the pedestal 51 is attached to a structure or the like, and by operating the handle 52 a provided on the leg 52. The elevation direction can be adjusted.

筐体1の前面側の開口には、パッキンを介して開口を密閉的に閉塞して防水性を確保する透光性の前面カバー6が装着されている。この前面カバー6は、ガラスやポリカーボネートの材料によって構成できる。   A translucent front cover 6 is attached to the opening on the front side of the housing 1 to seal the opening hermetically through packing and ensure waterproofness. The front cover 6 can be made of glass or polycarbonate material.

以上のような照明装置において、光源部2と、この光源部2に対向する反射面31とのよって光源ユニットLuが構成される。具体的には、一つの光源部2と、この光源部2に対向する回転放物面の一部32とによって光源ユニットLuが構成される。したがって、照明装置は、複数の光源ユニットLuが集合して構成されていることとなる。   In the illumination device as described above, the light source unit Lu is configured by the light source unit 2 and the reflection surface 31 facing the light source unit 2. Specifically, the light source unit Lu is constituted by one light source unit 2 and a part 32 of a paraboloid of revolution facing the light source unit 2. Therefore, the illuminating device is composed of a plurality of light source units Lu.

図4及び図5に示すように、光源ユニットLuにおいて、放物面の一部32によって形成された反射面31には、放物線の軸上に焦点Fがある。この焦点Fに対して光源部2は、光軸方向にずれて配置されている。つまり、光源部2は、焦点Fの位置に配置されていない。   As shown in FIGS. 4 and 5, in the light source unit Lu, the reflection surface 31 formed by the part 32 of the paraboloid has a focal point F on the parabola axis. The light source unit 2 is arranged so as to be shifted in the optical axis direction with respect to the focal point F. That is, the light source unit 2 is not disposed at the focal point F.

より詳しくは、光源部2は、焦点Fより放物面の反射面31における頂点側に配置されている。また、基板21は、光軸と略直交する方向に配置されており、発光素子22が実装された発光面側が反射体3の入射開口33に対向するように配置されている。   More specifically, the light source unit 2 is arranged on the apex side of the parabolic reflecting surface 31 with respect to the focal point F. The substrate 21 is disposed in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and is disposed such that the light emitting surface side on which the light emitting element 22 is mounted faces the incident opening 33 of the reflector 3.

このような反射面31の焦点Fと、光源部2との配置関係について図8を参照して詳細に説明する。図8は、これらの配置関係を模式的に示す断面図であり、図8(a)は、本実施形態を示すものであり、図8(b)は、比較例を示すものである。なお、既述の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付して説明する。   The arrangement relationship between the focal point F of the reflecting surface 31 and the light source unit 2 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the arrangement relationship, FIG. 8 (a) shows the present embodiment, and FIG. 8 (b) shows a comparative example. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the part which is the same as that of the above-mentioned embodiment, or an equivalent part.

まず、図8(b)の比較例においては、放物面から形成された反射面31の焦点Fに光源部2を配置している。この場合、光源部2の発光素子22から出射され、反射面31に反射される光の大部分は平行光となって前面側へ照射される。   First, in the comparative example of FIG. 8B, the light source unit 2 is disposed at the focal point F of the reflecting surface 31 formed from a paraboloid. In this case, most of the light emitted from the light emitting element 22 of the light source unit 2 and reflected by the reflection surface 31 is irradiated to the front side as parallel light.

しかしながら、光源部2の発光面は、所定の大きさの面積を有しているため、発光素子22から出射される光のうち、反射面31に反射されない直接光が最大角度θとして反射面の開口部から照射され、目的外の漏れ光として拡散されるようになる。 However, since the light emitting surface of the light source unit 2 has an area of a predetermined size, direct light that is not reflected by the reflecting surface 31 out of the light emitted from the light emitting element 22 has a maximum angle θ 2. The light is irradiated from the opening of the light and diffused as undesired leakage light.

これに対し、図8(a)に示すように、本実施形態では、反射面31の焦点Fに対して光軸方向にずらせて、頂点側に光源部2を配置している。このため、発光素子22から出射される光のうち、反射面31に反射されない直接光は、最大角度θとして反射面の開口部から照射され拡散されるようになる。 On the other hand, as shown in FIG. 8A, in the present embodiment, the light source unit 2 is arranged on the apex side while being shifted in the optical axis direction with respect to the focal point F of the reflecting surface 31. For this reason, of the light emitted from the light emitting element 22, direct light that is not reflected by the reflecting surface 31 is irradiated and diffused from the opening of the reflecting surface with the maximum angle θ 1 .

つまり、漏れ光に関する最大角度θ<最大角度θの関係となり、本実施形態においては、最大角度θを小さくすることができ、比較例よりも漏れ光を抑制して減少することが可能となる。 In other words, the relationship of maximum angle θ 1 <maximum angle θ 2 related to leaking light is established, and in this embodiment, the maximum angle θ can be reduced, and the leaked light can be suppressed and reduced as compared with the comparative example. Become.

なお、本実施形態のように光源部2を反射面31の焦点Fに対してずらせて配置することにより、反射面31に反射されて前面側へ照射される平行光は、その分減少するが、有効な照射光としての効果には大きな影響を与えないという評価結果が得られている。   Note that, by arranging the light source unit 2 so as to be shifted with respect to the focal point F of the reflection surface 31 as in the present embodiment, the parallel light reflected by the reflection surface 31 and irradiated to the front surface side is reduced accordingly. An evaluation result has been obtained that the effect as an effective irradiation light is not greatly affected.

次に、本実施形態の作用を説明する。照明装置は、アーム5を例えば、構造物等に取付けて設置し、照射方向を対象物に向けて調整し、電源を投入して使用される。   Next, the operation of this embodiment will be described. The lighting device is used by installing the arm 5 on, for example, a structure or the like, adjusting the irradiation direction toward the object, and turning on the power.

照明装置の設置状態において、電源ユニット4に電力が供給されると、光源部2における発光素子22に通電され発光素子22は発光する。発光素子22から出射された光は、封止部材23を透過し、反射体3における入射開口33を通過して直接又は反射面31によって反射され前面カバー6を透過して目的とする方向に照射される。この場合、光源部2は、反射面31の焦点Fに対してずれて配置されているので、反射面31に反射されない漏れ光の拡散を抑制することが可能となる。   When power is supplied to the power supply unit 4 in the installed state of the lighting device, the light emitting element 22 in the light source unit 2 is energized and the light emitting element 22 emits light. The light emitted from the light emitting element 22 passes through the sealing member 23, passes through the incident opening 33 in the reflector 3, is reflected directly or by the reflecting surface 31, and passes through the front cover 6 and is irradiated in the target direction. Is done. In this case, since the light source unit 2 is arranged so as to be shifted with respect to the focal point F of the reflection surface 31, it is possible to suppress diffusion of leakage light that is not reflected by the reflection surface 31.

また、発光素子22の発光に伴い熱が発生する。この熱は、基板21の裏面側から主として筐体1へ伝導され、さらに、複数の放熱フィン12に伝導されて広い表面積によって効果的に放熱される。これにより発光素子22の温度上昇を抑制することが可能となる。   Further, heat is generated as the light emitting element 22 emits light. This heat is conducted mainly from the back side of the substrate 21 to the housing 1, and further conducted to the plurality of radiating fins 12 and effectively radiated by a large surface area. Thereby, the temperature rise of the light emitting element 22 can be suppressed.

加えて、図4及び図5に示すように、光源部2は、反射面31における放物面の頂点側をカットするようにして形成された入射開口33の背面側に位置している。したがって、光源部2が広い面積の発光面を有する場合であっても、この発光面の略全面を入射開口33に対向させることができ、発光面からの光を利用方向に有効に活用することができる。   In addition, as shown in FIGS. 4 and 5, the light source unit 2 is located on the back side of the incident opening 33 formed so as to cut the apex side of the paraboloid in the reflecting surface 31. Accordingly, even when the light source unit 2 has a light emitting surface with a large area, the substantially entire surface of the light emitting surface can be made to face the entrance opening 33, and light from the light emitting surface can be effectively used in the usage direction. Can do.

さらに、反射体3における入射開口33の部分と光源部2との間には、間隙Gが形成されているため、対流作用が生じ、光源部2の温度上昇を軽減することが可能となる。   Furthermore, since the gap G is formed between the incident aperture 33 portion of the reflector 3 and the light source unit 2, a convection action occurs, and the temperature rise of the light source unit 2 can be reduced.

以上のように本実施形態によれば、目的外の漏れ光を抑制して対象物へ有効に光を照射できる光源ユニットLu及びこの光源ユニットLuを用いた照明装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a light source unit Lu that can effectively irradiate light on an object while suppressing leakage light that is not intended, and an illumination device using the light source unit Lu.

次に、本発明の第2の実施形態について図9及び図10を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

本実施形態の照明装置は、単一の光源装置Ld及び光源ユニットLuによって構成されたものを示している。したがって、光源装置Ldは、光源ユニットLuと同一のものであり、光源装置Ld=光源ユニットLuとなっている。   The illuminating device of this embodiment has shown what was comprised by the single light source device Ld and the light source unit Lu. Accordingly, the light source device Ld is the same as the light source unit Lu, and the light source device Ld = the light source unit Lu.

光源ユニットLuは、光源部2と、反射面31とを備えている。光源部2は、第1の実施形態と同様に、COB(chip on board)型のものであって、基板21と、この基板21に複数実装された発光素子22であるLEDチップと、封止部材23とを備えている。なお、所望の光出力を実現するため、基板21の大きさは、第1の実施形態のものよりも若干大きく、発光面の面積が広いものを適用するのが好ましい。   The light source unit Lu includes a light source unit 2 and a reflecting surface 31. Similar to the first embodiment, the light source unit 2 is of a COB (chip on board) type, and includes a substrate 21, LED chips that are a plurality of light emitting elements 22 mounted on the substrate 21, and sealing And a member 23. In order to realize a desired light output, it is preferable to apply a substrate having a size slightly larger than that of the first embodiment and a large light emitting surface area.

反射体3は、アルミニウム等の材料により作られていて、光の照射方向に向かって拡開するように凹面状に形成され、内面側は鏡面仕上げされて反射面31が形成されている。   The reflector 3 is made of a material such as aluminum, and is formed in a concave shape so as to expand in the light irradiation direction, and the reflection surface 31 is formed by mirror-finishing the inner surface side.

反射面31は、その略全面が曲線を回転させた回転曲面から形成されている。具体的には、その略全面が放物線を回転させた回転放物面によって形成されている。   The reflecting surface 31 is formed of a rotating curved surface whose substantially entire surface is rotated. Specifically, substantially the entire surface is formed by a rotating paraboloid obtained by rotating a parabola.

また、主として図10に示すように、反射面31の焦点Fに対して光源部2は、光軸方向にずれて頂点側に配置されている。このため、発光素子22から出射される光のうち、反射面31に反射されない直接光は、最大角度θとして最大角度θが小さくなって反射面31の開口部から照射され拡散されるようになる。 As mainly shown in FIG. 10, the light source unit 2 is disposed on the apex side with respect to the focal point F of the reflecting surface 31 so as to be shifted in the optical axis direction. Therefore, among the light emitted from the light emitting element 22, the direct light is not reflected on the reflecting surface 31 is irradiated from the opening of the reflective surface 31 the maximum angle theta is reduced as the maximum angle theta 1 as spread Become.

したがって、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、目的外の漏れ光を抑制して対象物へ有効に光を照射できる光源ユニットLu及び照明装置を提供することができる。   Therefore, according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to provide a light source unit Lu and an illumination device that can effectively irradiate light on an object while suppressing undesired leakage light.

次に、本発明の第3の実施形態について図11を参照して説明する。図11は、図8に相当する反射面31の焦点Fと、光源部2との配置関係を示している。図11(a)は、本実施形態を示すものであり、図11(b)は、比較例を示すものである。なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows an arrangement relationship between the focal point F of the reflecting surface 31 corresponding to FIG. 8 and the light source unit 2. Fig.11 (a) shows this embodiment, FIG.11 (b) shows a comparative example. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図11(a)に示すように、本実施形態では、反射面31の焦点Fに対して光軸方向にずらせて、頂点側とは反対側(上側)に光源部2を配置している。この場合、反射面31は、回転放物面の開きが比較的狭くなるように形成されていて、つまり、湾曲度が大きくなるように形成されている場合を示している。   As shown in FIG. 11A, in the present embodiment, the light source unit 2 is arranged on the opposite side (upper side) from the apex side with respect to the focal point F of the reflecting surface 31 in the optical axis direction. In this case, the reflection surface 31 is formed so that the opening of the paraboloid is relatively narrow, that is, the case where the reflection surface 31 is formed to have a large curvature.

図11(b)に示すように、反射面31における回転放物面の開きが狭く形成されている場合、反射面31の焦点Fは、頂点側に近づくこととなる。このため、仮に、光源部2に発光面の面積が広いものを用い、この光源部2を焦点Fに配置しようとすると、反射体3の入射開口33が小さくなるため、光源部2からの光が有効に利用されないという問題が生じる。   As shown in FIG. 11B, when the opening of the paraboloid on the reflecting surface 31 is narrow, the focal point F of the reflecting surface 31 approaches the apex side. For this reason, if a light source having a large light emitting surface area is used as the light source unit 2 and the light source unit 2 is arranged at the focal point F, the incident aperture 33 of the reflector 3 becomes small. The problem arises that is not effectively used.

本実施形態によれば、光源部2を反射面31の焦点Fに対して光軸方向にずらせて、上側に配置しているので、入射開口33を大きく形成することができ、光源部2の発光面を入射開口33に対向させて光源部2からの光を有効に利用することが可能となる。   According to the present embodiment, since the light source unit 2 is shifted in the optical axis direction with respect to the focal point F of the reflecting surface 31 and arranged on the upper side, the incident opening 33 can be formed large, and the light source unit 2 The light from the light source unit 2 can be used effectively by making the light emitting surface face the incident opening 33.

なお、この場合、図11(b)に示す比較例に比し、漏れ光に関する最大角度θは、大きくなる。しかしながら、もともと反射面31における回転放物面の開きが狭く形成されている場合であり、漏れ光の拡散は、回転放物面の開きが狭く形成されていることによって抑制されているものである。 In this case, the maximum angle θ 1 related to leakage light is larger than that in the comparative example shown in FIG. However, this is originally the case where the opening of the rotating paraboloid on the reflecting surface 31 is narrowly formed, and the diffusion of leakage light is suppressed by the narrow opening of the rotating paraboloid. .

したがって、本実施形態によれば、光源部2の発光面を有効に利用しつつ、目的外の漏れ光を抑制して対象物へ有効に光を照射できる効果を奏することが可能となる。   Therefore, according to this embodiment, while effectively using the light emitting surface of the light source unit 2, it is possible to produce an effect of effectively irradiating light on a target object while suppressing undesired leakage light.

なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記各実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。   The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Moreover, each said embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention.

例えば、反射面は、回転放物面に限らず、回転楕円面等の曲面状に形成することができる。また、発光素子とは、LEDや有機EL等の固体発光素子である。発光素子の実装は、COB(chip on board)型によるのが好ましいが、本発明の性質上、実装方式は特に限定されるものではない。SMD(surface mount device)型によって実装されるものであってもよい。   For example, the reflecting surface is not limited to a paraboloid of revolution, and can be formed in a curved shape such as a spheroid. Moreover, a light emitting element is solid light emitting elements, such as LED and organic EL. The mounting of the light emitting element is preferably a COB (chip on board) type, but the mounting method is not particularly limited due to the nature of the present invention. It may be implemented by an SMD (surface mount device) type.

また、発光素子の発光色は、白色に限らず、赤色、緑色や青色の発光色にしたり、これらを混色して所望の発光色にしたり、また、可変色とするように構成してもよい。
さらにまた、照明装置としては、投光器が好適であるが、屋内又は屋外で使用される各種照明器具に適用可能である。
Further, the light emitting color of the light emitting element is not limited to white, but may be configured to be red, green, or blue light emitting color, or a color mixture of these to obtain a desired light emitting color, or a variable color. .
Furthermore, as the lighting device, a projector is suitable, but it can be applied to various lighting fixtures used indoors or outdoors.

1・・・装置本体(筐体)、2・・・光源部、
3・・・反射体、4・・・電源ユニット、
5・・・アーム、6・・・前面カバー、
21・・・基板、22・・・発光素子(LED)、
23・・・封止部材、31・・・反射面、
32・・・回転放物面の一部、33・・・入射開口、
Ld・・・光源装置、Lu・・・光源ユニット、
F・・・反射面の焦点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Apparatus main body (casing), 2 ... Light source part,
3 ... reflector, 4 ... power supply unit,
5 ... arm, 6 ... front cover,
21 ... substrate, 22 ... light emitting element (LED),
23 ... Sealing member, 31 ... Reflecting surface,
32 ... a part of a paraboloid of revolution, 33 ... an entrance aperture,
Ld ... light source device, Lu ... light source unit,
F ... Focus on reflective surface

Claims (2)

光の照射方向に向かって拡開し、曲線を回転させた回転曲面の少なくとも一部によって形成された反射面と;
この反射面の焦点に対して光軸方向にずれているとともに、光軸と略直交する方向に配置された基板と、この基板に実装された発光素子とを備えた光源部と;
を具備することを特徴とする光源ユニット。
A reflecting surface formed by at least a part of a rotating curved surface that is expanded toward the light irradiation direction and rotates the curve;
A light source unit including a substrate that is displaced in the optical axis direction with respect to the focal point of the reflecting surface and that is disposed in a direction substantially orthogonal to the optical axis; and a light emitting element mounted on the substrate;
A light source unit comprising:
装置本体と;
この装置本体に配設された請求項1に記載の光源ユニットを具備することを特徴とする照明装置。
The device body;
An illumination apparatus comprising the light source unit according to claim 1 disposed in the apparatus main body.
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