(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、光出力の効率を損なわず配光ムラを軽減することである。【解決手段】  アパーチャ部１４のアパーチャ１５に光ビームが向くように複数個のＬＥＤ１３をＬＥＤ配列部１２に取り付け、このＬＥＤ配列部１２に取り付けられた複数個のＬＥＤ１３の光ビームをアパーチャ部１４のアパーチャ１５に集光させて、アパーチャ１５から外部に射出する。これにより、光出力の効率を損なわず配光ムラを軽減できるＬＥＤ照明装置が提供できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定位置に疑似光源部となるアパーチャを有したアパーチャ部と；
前記アパーチャ部のアパーチャに光ビームが向くように複数個のＬＥＤが取り付けられたＬＥＤ配列部と；
前記アパーチャを通過した光を集光して外部に出射するレンズと；
を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
光ビームを入口開口部から取り込み疑似光源部となる出口開口部から射出する導光管と；
前記導光管の入口開口部に光ビームが向くように複数個のＬＥＤが取り付けられたＬＥＤ配列部と；
前記導光管の出口開口部を通過した光を集光して外部に出射するレンズと；
を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ配列部は、光ビーム角の狭い複数個のＬＥＤが取り付けられた第１のＬＥＤ配列部と、前記第１のＬＥＤ配列部より前記アパーチャ側に設けられ光ビーム角の広い複数個のＬＥＤが取り付けられた第２のＬＥＤ配列部とを有し、前記第１のＬＥＤ配列部からの前記アパーチャへの光ビームの投光面積と前記第２のＬＥＤ配列部からの前記アパーチャへの光ビームの投光面積とがほぼ同じとなる位置に、前記第１のＬＥＤ配列部と前記第２のＬＥＤ配列部とを配置したことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ配列部へのＬＥＤの取り付けは、ＬＥＤの発光部が重ならないように多段に積み重ねて取り付け配列したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤ配列部は、照明のメインとなる白色ＬＥＤを中心部に配列し、色調整を行う補色ＬＥＤを周辺部に配列したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
所定位置に光ビームが向くように複数個の白色ＬＥＤが取り付けられた第１のＬＥＤ配列部と；
前記ＬＥＤ配列部に取り付けられた複数個の白色ＬＥＤの光ビームが集光する所定位置に設けられ背後からの光ビームを透過して前面に射出するとともに側面から入射した光ビームも前面に射出するフィルタ部と；
前記フィルタ部の側面に光ビームを照射する複数個の補色ＬＥＤが取り付けられた第２のＬＥＤ配列部と；
前記フィルタ部の前面を通過した光を集光して外部に出射するレンズと；
を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
所定位置に疑似光源部となるアパーチャを有したアパーチャ部と；
前記アパーチャ部のアパーチャに光ビームが向くように照明のメインとなる複数個のＬＥＤが取り付けられた第１のＬＥＤ配列部と；
前記アパーチャ部のアパーチャの周辺部に前記第１のＬＥＤ配列部に対向して形成され色調整を行う複数個の補色ＬＥＤが配列された第２のＬＥＤ配列部と；
前記第２のＬＥＤ配列部の光ビームを反射し反射光を前記アパーチャ部のアパーチャに集光する反射板と；
前記導光管の出口開口部を通過した光を集光して外部に出射するレンズと；
を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
前記アパーチャ部のアパーチャは、円形または四角形であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一記載のＬＥＤ照明装置と；
前記ＬＥＤ照明装置を収納するスポットライト本体と；
前記ＬＥＤ照明装置と前記レンズとの距離を相対的に可変する移動機構と；
を備えたことを特徴とするスポットライト。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一記載のＬＥＤ照明装置の前記レンズと前記アパーチャ、前記導光管の出口開口部または前記フィルター部との間に拡散板を設けたことを特徴とする請求項９記載のスポットライト。
【請求項１１】
光ビームを入口開口部から取り込み疑似光源部となる出口開口部から射出する導光管と；
前記導光管の入口開口部に光ビームが向くように複数個のＬＥＤが取り付けられたＬＥＤ配列部と；
前記導光管の出口開口部を通過した光を集光して外部に出射する複数個のレンズと；
前記導光管、前記ＬＥＤ配列部及び複数個のレンズを収納するスポットライト本体と；
前記導光管の出口開口部と複数個のレンズとの間、複数個のレンズ間の距離を相対的に可変する移動機構と；
を備えたことを特徴とするスポットライト。
【請求項１２】
前記導光管の出口開口部と前記レンズとの間に拡散板を設けたことを特徴とする請求項１１記載のスポットライト。
【請求項１３】
前記ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤの取り付けは、放熱効果を有する別々の部材に区分して取り付けたことを特徴とする請求項１１または１２記載のスポットライト。
【請求項１４】
前記ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤのうち補色の赤色のＬＥＤを中心部と外周部との中間に配置することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一記載のスポットライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたＬＥＤ照明装置及びスポットライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、劇場やテレビスタジオ等の照明用に使用されるスポットライトの光源には、ハロゲン電球や放電ランプが使用されている。これは、光源の発光部分がレンズに対して十分小さく、レンズが光源の光を充分に取り込むことができ効率よく照射できるからである。ハロゲン電球や放電ランプを用いたスポットライトでは、フィラメントをできるだけ高温に熱して光を発生させるので、可視光だけでなく多くの熱線を放射する。従って、光源を収納する筐体には熱に耐える鉄あるいは軽金属の板が使用され、またレンズも耐熱性のガラスが使用されるので、スポットライトが重くなりスポットライトの移動に労力を要している。
【０００３】
そこで、曲面に多数のＬＥＤを光源として配置し、各ＬＥＤの照射ビームを一点に集光させて仮想の単一点光源ユニットを構成し、この光源ユニットとレンズとの位置関係を可変にして被照射面の照度及び照度分布を変化させるようにしたスポットライトが開発されている。
【特許文献１】特開２００１−３０７５０２号公報（図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特開２００１−３０７５０２号公報のものでは、ピントが合っているところでは混色して各ＬＥＤの照射エリアにずれが生じないが、ピントがあっていないところでは照射ずれが生じる。これは、一点に集光した各々のＬＥＤからの光が直接的に被照射面に出射されるからである。また、スポットライトで光線をわざとぼかして使用する場合もあるが、このときにも照射ずれが生じる。
【０００５】
本発明の目的は、光出力の効率を損なわず配光ムラを軽減できるＬＥＤ照明装置及びスポットライトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、所定位置に疑似光源部となるアパーチャを有したアパーチャ部と；前記アパーチャ部のアパーチャに光ビームが向くように複数個のＬＥＤが取り付けられたＬＥＤ配列部と；前記アパーチャを通過した光を集光して外部に出射するレンズと；を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は以下による。ＬＥＤ配列部は例えば絶縁材料で板状に形成され、複数個のＬＥＤからの光ビームが所定位置に向くように複数個のＬＥＤを平面的に並んで配置して構成される。ＬＥＤはいわゆるパワー型ＬＥＤ及び砲弾型ＬＥＤの双方を含み、パワー型ＬＥＤのみが配置される場合、砲弾型ＬＥＤのみが配置される場合、パワー型ＬＥＤ及び砲弾型ＬＥＤの双方が配置される場合の双方を含む。パワー型ＬＥＤは高ワット型であり光出力が大きく発熱量も砲弾型ＬＥＤに比べて大きいものである。
【０００８】
アパーチャ部は所定位置にアパーチャを有し、ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤは、このアパーチャ部のアパーチャに向けて取り付けられているので、複数個のＬＥＤからのほとんどの光はアパーチャ部のアパーチャに向けて光ビームを照射する。従って、アパーチャ部のアパーチャが疑似光源部となり、この疑似光源部から、例えばスポットライトのレンズに向けて射出することになる。
【０００９】
レンズは、アパーチャ部のアパーチャから離間して設けられ、アパーチャ部のアパーチャから出射される出射光を集光するものであり、球面レンズや平坦状レンズを含む。また、１個または２個以上のレンズを利用した２群構成のレンズを有する場合も含む。
【００１０】
本発明によれば、ＬＥＤ配列部に取り付けられた複数個のＬＥＤは、アパーチャ部のアパーチャに向けられているので、複数個のＬＥＤからのほとんどの光がアパーチャ部のアパーチャに投光される。従って、光出力の効率を損なうことなくアパーチャ部のアパーチャを疑似光源部とすることができる。また、色の異なるＬＥＤからの光はアパーチャ部のアパーチャで混ざり合うので配光ムラも低減できる。
【００１１】
請求項２の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、光ビームを入口開口部から取り込み疑似光源部となる出口開口部から射出する導光管と；前記導光管の入口開口部に光ビームが向くように複数個のＬＥＤが取り付けられたＬＥＤ配列部と；前記導光管の出口開口部を通過した光を集光して外部に出射するレンズと；を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明は、請求項１の発明において、アパーチャ部に代えて導光管を用いたものである。導光管はＬＥＤ配列部に取り付けられた複数個のＬＥＤの光ビームを入口開口部から取り込み出口開口部から射出する。導光管の内面は、少なくともその一部を白色、及び一部拡散面を有するものとする。導光管の出口開口部がアパーチャ部のアパーチャに相当することになる。
【００１３】
本発明によれば、アパーチャ部に比較してアパーチャに入射しない光や迷光を導光管に取り込むことができるので、光出力の効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項３の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、請求項１または２の発明において、前記ＬＥＤ配列部は、光ビーム角の狭い複数個のＬＥＤが取り付けられた第１のＬＥＤ配列部と、前記第１のＬＥＤ配列部より前記アパーチャ側に設けられ光ビーム角の広い複数個のＬＥＤが取り付けられた第２のＬＥＤ配列部とを有し、前記第１のＬＥＤ配列部からの前記アパーチャへの光ビームの投光面積と前記第２のＬＥＤ配列部からの前記アパーチャへの光ビームの投光面積とがほぼ同じとなる位置に、前記第１のＬＥＤ配列部と前記第２のＬＥＤ配列部とを配置したことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、請求項１または２の発明に対し、ＬＥＤ配列部は第１のＬＥＤ配列部と第２のＬＥＤ配列部とを備え、第１のＬＥＤ配列部には光ビーム角の狭い複数個のＬＥＤを取り付け、第２のＬＥＤ配列部には光ビーム角の広い複数個のＬＥＤを取り付け、第１のＬＥＤ配列部とアパーチャとの距離と、第２のＬＥＤ配列部とアパーチャとの距離とを変えて配置し、光出力の効率を向上させたものである。
【００１６】
光ビーム角の狭い複数個のＬＥＤを取り付けた第１のＬＥＤ配列部を、光ビーム角の広い複数個のＬＥＤを取り付けた第２のＬＥＤ配列部の後方に配置する。すなわち、第１のＬＥＤ配列部とアパーチャとの距離を大きくし、第２のＬＥＤ配列部とアパーチャとの距離を小さくする。これにより、第１のＬＥＤ配列部からのアパーチャへの光ビームの投光面積と第２のＬＥＤ配列部からのアパーチャへの光ビームの投光面積とがほぼ同じとなる位置に、第１のＬＥＤ配列部と前記のＬＥＤ配列部とを配置する。
【００１７】
本発明によれば、第１のＬＥＤ配列部からの光ビームのアパーチャへの光ビームの投光面積と、第２のＬＥＤ配列部からの光ビームのアパーチャへの光ビームの投光面積とがほぼ同じとなるので、アパーチャに対して拡がりの差がほぼ同じとなるので光出力の効率が向上する。
【００１８】
請求項４の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、請求項１または２の発明において、前記ＬＥＤ配列部へのＬＥＤの取り付けは、ＬＥＤの発光部が重ならないように多段に積み重ねて取り付け配列したことを特徴とする。
【００１９】
本発明は、請求項１または２の発明において、ＬＥＤ配列部へのＬＥＤの取り付けを多段にしてＬＥＤの実装密度を向上させたものである。すなわち、複数個のＬＥＤを平面的に並んで配置するだけでなく、一部を多段に取り付ける。ＬＥＤは前面側に発光部を有し背面側に取付部を有しており、一般に取付部の方が面積が大きくなっていることから、ＬＥＤ配列部に取り付けた場合には隣接するＬＥＤの発光部間には隙間が生じる。そこで、本発明ではＬＥＤの発光部が重ならないようにＬＥＤを奥行き方向にずらして多段に積み重ねて配列する。
【００２０】
本発明によれば、ＬＥＤの発光部が重ならないようにＬＥＤ取付部を利用して発光部を配設するので実装密度が向上する。従って、より大きな光出力とすることができる。
【００２１】
請求項５の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至４のいずれか一の発明において、前記ＬＥＤ配列部は、照明のメインとなる白色ＬＥＤを中心部に配列し、色調整を行う補色ＬＥＤを周辺部に配列したことを特徴とする。
【００２２】
本発明は、請求項１乃至４のいずれか一の発明において、照明のメインとなる白色ＬＥＤと色調整を行う補色ＬＥＤとを有するＬＥＤ照明装置であり、メインの白色ＬＥＤをＬＥＤ配列部の中心部に配列し、色調整を行う補色ＬＥＤをＬＥＤ配列部の周辺部に配列するようにしたものである。白色ＬＥＤと補色ＬＥＤとを平面的に取り付ける場合だけでなく多段に取り付ける場合も含む。白色ＬＥＤと補色ＬＥＤとを多段に取り付ける場合には補色ＬＥＤを白色ＬＥＤの前方に配置し、好ましくはメインの白色ＬＥＤをパワー型ＬＥＤとする。補色ＬＥＤは砲弾型ＬＥＤまたはパワー型ＬＥＤのいずれでもよい。
【００２３】
本発明によれば、メインの白色ＬＥＤを光軸近辺に配置するので集光効率が向上し、また白色ＬＥＤと補色ＬＥＤとを距離を保って多段に配置した場合には白色ＬＥＤの背面からの放熱効率も向上できる。
【００２４】
本発明によれば、アパーチャ部に比較してアパーチャに入射しない光や迷光を導光管に取り込むことができるので、光出力の効率を向上させることができる。
【００２５】
請求項６の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、所定位置に光ビームが向くように複数個の白色ＬＥＤが取り付けられた第１のＬＥＤ配列部と；前記ＬＥＤ配列部に取り付けられた複数個の白色ＬＥＤの光ビームが集光する所定位置に設けられ背後からの光ビームを透過して前面に射出するとともに側面から入射した光ビームも前面に射出するフィルタ部と；前記フィルタ部の側面に光ビームを照射する複数個の補色ＬＥＤが取り付けられた第２のＬＥＤ配列部と；前記フィルタ部の前面を通過した光を集光して外部に出射するレンズと；を備えたことを特徴とする。
【００２６】
本発明は、照明のメインとなる白色ＬＥＤと色調整を行う補色ＬＥＤとを有するＬＥＤ照明装置であり、アパーチャ部に代えて、背後からの光ビームを透過して前面に射出するとともに側面から入射した光ビームも前面に射出するフィルタ部を設け、第１のＬＥＤ配列部には複数個の白色ＬＥＤを取り付けてフィルタ部の背面側に光ビームを入射し、第２のＬＥＤ配列部には複数個の補色ＬＥＤを取り付けフィルタ部の側面側に光ビームを入射するようにしたものである。従って、フィルタ部の光出射面が疑似光源部となる。なお、好ましくはメインの白色ＬＥＤをパワー型ＬＥＤとし、補色ＬＥＤは砲弾型ＬＥＤまたはパワー型ＬＥＤのいずれでもよい。
【００２７】
本発明によれば、メインの白色ＬＥＤからの光ビームと補色ＬＥＤからの光ビームをフィルタ部で集光し、混色してフィルタ部の前面側から射出するので光出力の効率が向上する。また、補色ＬＥＤをフィルタ部の側面側に配置することになるので放熱効果が向上する。
【００２８】
請求項７の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、所定位置に疑似光源部となるアパーチャを有したアパーチャ部と；前記アパーチャ部のアパーチャに光ビームが向くように照明のメインとなる複数個のＬＥＤが取り付けられた第１のＬＥＤ配列部と；前記アパーチャ部のアパーチャの周辺部に前記第１のＬＥＤ配列部に対向して形成され色調整を行う複数個の補色ＬＥＤが配列された第２のＬＥＤ配列部と；前記第２のＬＥＤ配列部の光ビームを反射し反射光を前記アパーチャ部のアパーチャに集光する反射板と；前記導光管の出口開口部を通過した光を集光して外部に出射するレンズと；を備えたことを特徴とする。
【００２９】
本発明は、照明のメインとなる白色ＬＥＤと色調整を行う補色ＬＥＤとを有するＬＥＤ照明装置であり、アパーチャ部のアパーチャの周辺部に、色調整を行う複数個の補色ＬＥＤが第１のＬＥＤ配列部に対向するように第２のＬＥＤ配列部を配置し、第２のＬＥＤ配列部の光ビームを反射してその反射光をアパーチャ部のアパーチャに集光する反射板を設けたものである。従って、アパーチャが疑似光源部となる。
【００３０】
反射板の表面は、例えば光ビームを反射する鏡面または白色で形成される。また、反射板は、例えば第１のＬＥＤ配列部の前面に設けられ、第１のＬＥＤ配列部の白色ＬＥＤからの光ビームを通す貫通孔を有している。従って、第１のＬＥＤ配列部の白色ＬＥＤからの光ビームは貫通孔を通してアパーチャ部のアパーチャに入射され、第２のＬＥＤ配列部の補色ＬＥＤからの光ビームは反射板で反射されアパーチャ部のアパーチャに集光される。また、第１のＬＥＤ配列部の基板を反射板としてもよい。この場合は白色ＬＥＤの取り付け面以外の部分で、第２のＬＥＤ配列部の補色ＬＥＤからの光ビームを反射することになる。
【００３１】
本発明によれば、補色ＬＥＤをアパーチャ部に取り付けることになるので、補色ＬＥＤの実装が容易に行え、メインの白色ＬＥＤと補色ＬＥＤとの取り付け場所が異なるので放熱効果も向上する。
【００３２】
請求項８の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至７のいずれか一の発明において、前記アパーチャ部のアパーチャは、円形または四角形であることを特徴とする。
【００３３】
本発明は、請求項１乃至７のいずれか一の発明において、アパーチャ部のアパーチャを円形または四角形にしたものである。
【００３４】
例えばスポットライトの光は、円形または四角形として使用される場合が多いので、ＬＥＤ照明装置が例えばスポットライトの光源として使用される場合には、光源自体を予め円形または四角形としておく。これにより、疑似光源部も円形または四角形となる。
【００３５】
本発明によれば、光源の形状を予め決めておくことができるので、光出力の効率を図りながら使用目的に応じた光源とすることができる。
【００３６】
請求項９の発明に係わるスポットライトは、請求項１乃至８のいずれか一記載のＬＥＤ照明装置と；前記ＬＥＤ照明装置を収納するスポットライト本体と；前記ＬＥＤ照明装置と前記レンズとの距離を相対的に可変する移動機構と；を備えたことを特徴とする。
【００３７】
スポットライト本体は例えば金属製の箱体で形成され、内部に請求項１乃至８のいずれか一記載のＬＥＤ照明装置を収納する。移動機構は、レンズとＬＥＤ照明装置との距離を相対的に可変とするものであり、この移動機構によりレンズのフォーカス位置を変化させる。
【００３８】
本発明によれば、ＬＥＤ照明装置で複数個のＬＥＤからの光が混色され、その混色された光をレンズで集光し、また、移動機構によりフォーカス位置を変化させることができるので、被照射面での照射面積を連続変化させることができ、光量を連続変化させることができる。
【００３９】
請求項１０の発明に係わるスポットライトは、請求項９の発明において、請求項１乃至８のいずれか一記載のＬＥＤ照明装置の前記レンズと前記アパーチャ、前記導光管の出口開口部または前記フィルター部との間に拡散板を設けたことを特徴とする。
【００４０】
拡散板は、アパーチャまたは導光管の出口開口部である疑似光源部の形状のエッジ（輪郭）をぼかす役割と色を混ぜる役割とがあり、疑似光源部に近いほどエッジはくっきりし疑似光源部に遠いほどエッジがぼやける。そこで、拡散板はレンズ背面の直近ではなく、前記アパーチャ、前記導光管の出口開口部または前記フィルター部とレンズとの間で、エッジのぼやけ具合が適切となる位置に設ける。
【００４１】
本発明によれば、拡散板はレンズ背面の直近ではなく、前記アパーチャ、前記導光管の出口開口部または前記フィルター部とレンズとの間に設けるので、適切に疑似光源部のエッジをぼかすことができ混色も行うことができる。また、拡散板の大きさも小さくできる。
【００４２】
請求項１１の発明に係わるスポットライトは、光ビームを入口開口部から取り込み疑似光源部となる出口開口部から射出する導光管と；前記導光管の入口開口部に光ビームが向くように複数個のＬＥＤが取り付けられたＬＥＤ配列部と；前記導光管の出口開口部を通過した光を集光して外部に出射する複数個のレンズと；前記導光管、前記ＬＥＤ配列部及び前記複数個のレンズを収納するスポットライト本体と；前記導光管の出口開口部と複数個のレンズとの間、複数個のレンズ間の距離を相対的に可変する移動機構と；を備えたことを特徴とする。
【００４３】
本発明は、導光管の出口開口部を通過した光を集光して外部に出射する複数個のレンズを有し、移動機構により、導光管の出口開口部と複数個のレンズとの間、または複数個のレンズ間の距離を相対的に可変させる。移動機構で導光管の出口開口部と複数個のレンズとの間の距離を調整することにより、フォーカスさせて被照射面での照射面積を連続変化させる。また、複数個のレンズ間の距離を調整することによりズームの調整を行い、導光管の出口開口部の輪郭像を鮮鋭に保持したまた被照射面での照射面積を連続変化させる。
【００４４】
本発明によれば、導光管の出口開口部と複数個のレンズとの間の距離を調整してフォーカスできるので、被照射面での照射面積を連続変化させることができ、光量を連続変化させることができる。また、複数個のレンズ間の距離を調整してズームの調整を行うことができるので、導光管の出口開口部の輪郭像を鮮鋭に保持したまた被照射面での照射面積を連続変化させることができる。
【００４５】
請求項１２の発明に係わるスポットライトは、請求項１１の発明において、前記導光管の出口開口部と前記レンズとの間に拡散板を設けたことを特徴とする。
【００４６】
拡散板は、導光管の出口開口部とレンズとの間に設けられ、導光管の出口開口部の輪郭像を任意の状態にぼかす役割と色を混ぜる役割とがあり、出口開口部に近いほどエッジはくっきりし出口開口部に遠いほどエッジがぼやける。そこで、拡散板は出口開口部とレンズとの間で、エッジのぼやけ具合が適切となる位置に設ける。
【００４７】
本発明によれば、拡散板を設けるので、、光源となるＬＥＤの光を光ムラや色ムラの少ない照明光として効率よく照射することができる。
【００４８】
請求項１３の発明に係わるスポットライトは、請求項１１または１２の発明において、前記ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤの取り付けは、放熱効果を有する別々の部材に区分して取り付けたことを特徴とする。
【００４９】
ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤのうちの外周部に位置するＬＥＤは、例えばスポットライト本体の側面部または上下面部に取り付け、ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤのうち中心部に位置するＬＥＤは、例えばスポットライト本体の背面部に取り付ける。スポットライト本体は、例えば金属製の箱体で形成されるので、熱伝導率が良く放熱効果を有する部材である。放熱効果を有する部材には放熱器も含む。
【００５０】
本発明によれば、ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤを、それぞれ放熱効果を有する別の部材に区分して取り付けるので、ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤの放熱効果を高めることができる。
【００５１】
請求項１４の発明に係わるスポットライトは、請求項１１乃至１３のいずれか一の発明において、前記ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤのうち補色の赤色のＬＥＤを中心部と外周部との中間に配置することを特徴とする。
【００５２】
本発明は、ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤに照明のメインとなる白色ＬＥＤと色調整を行う補色ＬＥＤとを有する場合に、補色ＬＥＤ中でも混色しにくい赤色ＬＥＤを、中心部と外周部との中間に配置するようにしたものである。
【００５３】
赤色ＬＥＤを中心部や外周部に配置したときは、白色ＬＥＤの配置が相対的に少なくなるので、照射光は中心部や外周部に赤色の色ムラが目立つことになる。特に、白色ＬＥＤの色温度が高い場合には赤色との色合いの差が大きいので、赤色の色ムラが顕著となる。そこで、周囲に白色ＬＥＤが位置する中心部と外周部との中間に赤色ＬＥＤを配置する。これにより、赤色ＬＥＤは白色ＬＥＤに囲まれるので混色性がよくなる。なお、複数個のＬＥＤに他の補色ＬＥＤが配置される場合も含まれる。
【００５４】
本発明によれば、混色性の悪い赤色ＬＥＤを他の色の補色ＬＥＤを含む白色ＬＥＤの周囲に配置するので、混色性がよくなり色ムラを生じることを抑制できる。
【発明の効果】
【００５５】
請求項１の発明によれば、ＬＥＤ配列部に取り付けられた複数個のＬＥＤは、アパーチャ部のアパーチャに向けられているので、複数個のＬＥＤからのほとんどの光がアパーチャ部のアパーチャに投光される。従って、光出力の効率を損なうことなくアパーチャ部のアパーチャを疑似光源部とすることができる。また、色の異なるＬＥＤからの光はアパーチャ部のアパーチャで混ざり合うので配光ムラも低減できる。
【００５６】
請求項２の発明によれば、アパーチャ部に比較してアパーチャに入射しない光や迷光を導光管に取り込むことができるので、光出力の効率を向上させることができる。
【００５７】
請求項３の発明によれば、第１のＬＥＤ配列部からの光ビームのアパーチャへの光ビームの投光面積と、第２のＬＥＤ配列部からの光ビームのアパーチャへの光ビームの投光面積とがほぼ同じとなるので、アパーチャに対して拡がりの差が拡大しない方向をもって入射され流。従って光出力の効率が向上する。
【００５８】
請求項４の発明によれば、ＬＥＤの発光部が重ならないようにＬＥＤの取付部が重なるようにＬＥＤを取り付けるので実装密度が向上する。従って、より大きな光出力とすることができる。
【００５９】
請求項５の発明によれば、メインの白色ＬＥＤを光軸近辺に配置するので集光効率が向上し、また白色ＬＥＤの背面からの放熱効率も向上できる。
【００６０】
請求項６の発明によれば、メインの白色ＬＥＤからの光ビームと補色ＬＥＤからの光ビームをフィルタ部で集光し、混色してフィルタ部の前面側から射出するので光出力の効率が向上する。また、補色ＬＥＤをフィルタ部の側面側に配置することになるので放熱効果が向上する。
【００６１】
請求項７の発明によれば、補色ＬＥＤをアパーチャ部に取り付けることになるので、補色ＬＥＤの実装が容易に行え、メインの白色ＬＥＤと補色ＬＥＤとの取り付け場所が異なるので放熱効果も向上する。
【００６２】
請求項８の発明によれば、光源の形状を予め決めておくことができるので、光出力の効率を図りながら使用目的に応じた光源とすることができる。
【００６３】
請求項９の発明によれば、ＬＥＤ照明装置で複数個のＬＥＤからの光が混色され、その混色された光をレンズで集光し、また、移動機構によりフォーカス位置を変化させることができるので、被照射面での照射面積を連続変化させることができ、光量を連続変化させることができる。
【００６４】
請求項１０の発明によれば、拡散板はレンズ背面の直近ではなくＬＥＤ照明装置とレンズとの間に設けるので、適切に疑似光源部のエッジをぼかすことができ混色も行うことができる。また、拡散板の大きさも小さくできる。
【００６５】
請求項１１の発明によれば、導光管の出口開口部と複数個のレンズとの間の距離を調整してフォーカスできるので、被照射面での照射面積を連続変化させることができ、光量を連続変化させることができる。また、複数個のレンズ間の距離を調整してズームの調整を行うことができるので、導光管の出口開口部の輪郭像を鮮鋭に保持したまた被照射面での照射面積を連続変化させることができる。
【００６６】
請求項１２の発明によれば、拡散板を設けるので、光源となるＬＥＤの光を光ムラや色ムラの少ない照明光として効率よく照射することができる。
【００６７】
請求項１３の発明によれば、ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤを、それぞれ放熱効果を有する別の部材に区分して取り付けるので、ＬＥＤ配列部の複数個のＬＥＤの放熱効果を高めることができる。
【００６８】
請求項１４の発明によれば、混色性の悪い赤色ＬＥＤを他の色の補色ＬＥＤを含む白色ＬＥＤの周囲に配置するので、混色性がよくなり色ムラを生じることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６９】
図１は本発明の第１の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置１１の構成図である。ＬＥＤ配列部１２は例えば絶縁材料で板状に形成され、複数個のＬＥＤ１３からの光ビームがアパーチャ部１４のアパーチャ１５に向くように平面的に並んで配置されている。ＬＥＤ１３には光出力が大きいパワー型ＬＥＤまたは通常の光出力である砲弾型ＬＥＤが使用され、各々のＬＥＤ１３は、光ビームの光軸中心がアパーチャ１５の中心部に向くように光ビームを射出する。ＬＥＤ配列部１２に取り付けられた複数個のＬＥＤ１３の光ビームはアパーチャ部１４のアパーチャ１５を通過して、例えばスポットライトのレンズ１６に向けて射出する。
【００７０】
このように、ＬＥＤ配列部１２に取り付けられた複数個のＬＥＤ１３の光ビームが集光する所定位置にアパーチャ１５が位置するようにアパーチャ部１４は配置されている。従って、このアパーチャ１５が疑似光源部となる。つまり、ＬＥＤ配列部１２に取り付けられた複数個のＬＥＤ１３からの光は面光源であり、その面光源からの光をアパーチャ部１４のアパーチャ１５を通過させて点光源に変換し、そのアパーチャ部１４のアパーチャ１５を疑似光源部として光を外部に射出する。
【００７１】
第１の実施の形態によれば、アパーチャ１５を通過して混色された光が例えばスポットライトのレンズ１６に向けて射出されるので、面光源であるＬＥＤ配列部１２からの光を点光源として出射できる。また、複数個のＬＥＤ１３からの光ビームがアパーチャ部１４のアパーチャ１５に向くように配列されているので、光出力の効率を損なわず配光ムラを軽減できる。
【００７２】
図２は本発明の第２の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置１１の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、ＬＥＤ配列部１２として、光ビーム角の狭い複数個のＬＥＤが取り付けられた第１のＬＥＤ配列部１２Ａと、光ビーム角の広い複数個のＬＥＤが取り付けられた第２のＬＥＤ配列部１２Ｂとを設け、第１のＬＥＤ配列部１２Ａは第２のＬＥＤ配列部１２Ｂよりアパーチャ部１４の後方に配置したものである。図１に示した第１の実施の形態と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００７３】
第１のＬＥＤ配列部１２Ａには光ビーム角θ１である複数個のパワー型ＬＥＤ１３Ａが取り付けられ、第２のＬＥＤ配列部１２Ｂには光ビーム角θ２である複数個の砲弾型ＬＥＤ１３Ｂが取り付けられている。第１のＬＥＤ配列部１２Ａのパワー型ＬＥＤ１３Ａの光ビーム角θ１は、第２のＬＥＤ配列部１２Ｂの砲弾型ＬＥＤ１３Ｂの光ビーム角θ２より狭いので、第１のＬＥＤ配列部１２Ａを第２のＬＥＤ配列部１２Ｂの後方に配置して、アパーチャ１５に対してほぼ同一の投光面積となるように入射されるようにしている。
【００７４】
すなわち、第１のＬＥＤ配列部１２Ａとアパーチャ１５との距離Ｌ１は、第２のＬＥＤ配列部１２Ｂとアパーチャ１５との距離Ｌ２より大きくし、各々のパワー型ＬＥＤ１３Ａ及び砲弾型ＬＥＤ１３Ｂの光がアパーチャ１５に入射されるようにしている。このように、ビームの狭いＬＥＤ１３Ａをビームの広いＬＥＤ１３Ｂの後方に配置することにより、疑似光源部であるアパーチャ１５からの出射光の光出力の効率を向上させる。
【００７５】
以上の説明では、第２のＬＥＤ配列部１２Ｂには砲弾型ＬＥＤ１３Ｂが取り付けられた場合について説明したがパワー型ＬＥＤ１３Ａが取り付けられた場合においても同様に適用できることは言うまでもない。
【００７６】
第２の実施の形態によれば、第１のＬＥＤ配列部１２Ａからの光ビーム及び第２のＬＥＤ配列部１２Ｂからの光ビームは、アパーチャ１５に対してほぼ同一の投光面積をもって入射されるので光出力の効率を向上させることができる。また、第１のＬＥＤ配列部１２Ａと第２のＬＥＤ配列部１２Ｂとの配置位置が異なるので、放熱効率も高めることができる。
【００７７】
図３は本発明の第３の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置１１の説明図であり、図３（ａ）は構成図、図３（ｂ）はＬＥＤを多段にした場合のＬＥＤ配列部１２の正面図、図３（ｃ）はＬＥＤを多段にしていない場合のＬＥＤ配列部１２の正面図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、ＬＥＤ１３の発光部が重ならないように多段に積み重ねて取り付け配列したものである。図１に示した第１の実施の形態と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００７８】
ＬＥＤ１３は前面側に発光部を有し背面側に取付部を有しており、一般に取付部の方が面積が大きくなっている。このことから、図３（ｃ）に示すように、ＬＥＤ配列部１２の基板にＬＥＤ１３を取り付けた場合には、隣接するＬＥＤ１３の発光部間には隙間が生じるとともに、上下端や左右端にはＬＥＤ１３を取り付けることができない場合がある。
【００７９】
図３（ｃ）ではＬＥＤ配列部１２の基板が平板上の円形である場合を示しており、この場合には９個のＬＥＤ１３しか取り付けることができない。
【００８０】
そこで、第３の実施の形態では、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１３の発光部が重ならないようにＬＥＤ１３を奥行き方向にずらして多段に積み重ねて配列する。これにより、ＬＥＤ配列部１２の基板の上下端や左右端にＬＥＤ１３を追加して配置することが可能になる。図３（ｂ）では、図３（ｃ）同じ大きさのＬＥＤ配列部１２の基板に対して４個増の１３個のＬＥＤ１３を配列した場合を示している。
【００８１】
第３の実施の形態によれば、ＬＥＤ１３の発光部が重ならないようにＬＥＤ１３の取付部が重なるようにＬＥＤ１３を取り付けるので基板への実装密度が向上する。従って、同じ大きさのＬＥＤ配列部１２の基板に対して、より大きな光出力とすることができる。
【００８２】
図４は本発明の第４の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置１１の説明図であり、図４（ａ）は構成図、図４（ｂ）はＬＥＤ配列部１２の正面図である。この第４の実施の形態は、図３に示した第３の実施の形態に対し、照明のメインとなる白色ＬＥＤ１３ａを中心部に配列し、色調整を行う補色ＬＥＤ１３ｂを周辺部に配列したものである。図３に示した第３の実施の形態と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００８３】
図４（ａ）は、照明のメインとなる白色ＬＥＤ１３ａと色調整を行う補色ＬＥＤ１３ｂとを有するＬＥＤ照明装置を示しており、メインの白色ＬＥＤ１３ａはパワー型ＬＥＤとして第１のＬＥＤ配列部１２Ａの中心部に配列し、色調整を行う補色ＬＥＤ１３ｂは砲弾型ＬＥＤとして第２のＬＥＤ配列部１２Ｂの周辺部に配列して、図４（ｂ）に示すように、第１のＬＥＤ配列部１２Ａと第２のＬＥＤ配列部１２Ｂとを多段に重ねて構成されている。メインの白色ＬＥＤを光軸近辺に配置するので集光効率が向上する。
【００８４】
ここで、パワー型ＬＥＤは高ワット型であり光出力が大きく発熱量も砲弾型ＬＥＤに比べて大きいものである。また、補色ＬＥＤは色調整のための有色ＬＥＤであり、例えば赤、青、緑を基調とするが、黄、オレンジ、シアン等も含む。
【００８５】
以上の説明では、メインの白色ＬＥＤ１３ａを取り付ける第１のＬＥＤ配列部１２Ａと補色ＬＥＤ１３ｂを取り付ける第２のＬＥＤ配列部１２Ｂとを別々に設けたが、一つのＬＥＤ配列部１２に白色ＬＥＤ１３ａ及び補色ＬＥＤ１３ｂを平面的に取り付けるようにしてもよい。また、一つのＬＥＤ配列部１２に白色ＬＥＤ１３ａ及び補色ＬＥＤ１３ｂを多段に取り付けるようにしてもよい。その場合には、発熱量が多い白色ＬＥＤ１３ａを補色ＬＥＤ１３ｂの後方に配置する。これにより放熱効率を向上させる。また、補色ＬＥＤ１３ｂは砲弾型ＬＥＤまたはパワー型ＬＥＤのいずれでもよい。
【００８６】
第４の実施の形態によれば、メインの白色ＬＥＤ１３ａを光軸近辺に配置するので集光効率が向上し、また白色ＬＥＤ１３ａと補色ＬＥＤ１３ｂとを距離を保って多段に配置した場合には白色ＬＥＤ１３ａの背面からの放熱効率も向上できる。
【００８７】
図５は本発明の第５の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置１１の構成図である。この第５の実施の形態は、図３に示した第３の実施の形態に対し、アパーチャ部１４に代えて、ＬＥＤ配列部１２に取り付けられた複数個のＬＥＤ１３の光ビームを入口開口部１７Ａから取り込み出口開口部１７Ｂから射出する導光管１７を設けたものである。図３に示した第３の実施の形態と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００８８】
導光管１７はＬＥＤ配列部１２に取り付けられた複数個のＬＥＤ１３の光ビームを入口開口部１７Ａから取り込み出口開口部１７Ｂから射出する。導光管１７の内面は白色、及び一部拡散面を有するもので形成されており、導光管１７の出口開口部１７Ｂがアパーチャ部１４のアパーチャ１５に相当し疑似光源部になる。従って、アパーチャ部１４の場合に比較して、アパーチャ１５に入射しない光や迷光を取り込むことができるので、疑似光源部での光出力をより大きくできる。
【００８９】
第５の実施の形態によれば、アパーチャ部に比較してアパーチャに入射しない光や迷光を導光管に取り込むことができ、疑似光源部での光出力の効率を向上させることができる。
【００９０】
図６は本発明の第６の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置１１の説明図であり、図６（ａ）は構成図、図６（ｂ）はフィルタ部１８部分の正面図である。この第６の実施の形態は、図４に示した第４の実施の形態に対し、アパーチャ部１４に代えて、背後からの光ビームを透過して前面に射出するとともに側面から入射した光ビームも前面に射出するフィルタ部１８を設け、フィルタ部１８の背面側から第１のＬＥＤ配列部１２Ａの複数個の白色ＬＥＤ１３ａからの光ビームを入射し、フィルタ部１８の側面側から第２のＬＥＤ配列部１２Ｂの複数個の補色ＬＥＤ１３ｂからの光ビームを入射するようにしたものである。図４に示した第４の実施の形態と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００９１】
図６（ａ）は、照明のメインとなる白色ＬＥＤ１３ａと色調整を行う補色ＬＥＤ１３ｂとを有するＬＥＤ照明装置を示しており、フィルタ部１８は第１のＬＥＤ配列部１２Ａの前面側に配置され、第１のＬＥＤ配列部１２Ａの複数個の白色ＬＥＤ１３ａからの光ビームを入射して透過する。一方、フィルタ部１８の側面側には、図６（ｂ）に示すように第２のＬＥＤ配列部１３Ｂが設けられ、第２のＬＥＤ配列部１３Ｂの複数個の補色ＬＥＤ１３ｂからの光ビームを入射し、白色ＬＥＤ１３ａからの光ビームと混色してフィルタ部１８の前面に射出する。従って、フィルタ部１８の前面である光出射面が疑似光源部となる。
【００９２】
第６の実施の形態によれば、メインの白色ＬＥＤ１３ａからの光ビームと補色ＬＥＤ１３ｂからの光ビームをフィルタ部１８で集光し、混色してフィルタ部１８の前面側から射出するので光出力の効率が向上する。また、補色ＬＥＤ１３ｂをフィルタ部１８の側面側に配置することになるので放熱効果が向上する。
【００９３】
図７は本発明の第７の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置１１の構成図である。この第７の実施の形態は、図４に示した第４の実施の形態に対し、アパーチャ部１４のアパーチャ１５の周辺部に第１のＬＥＤ配列部１２Ａに対向して第２のＬＥＤ配列部１２Ｂを形成し、第２のＬＥＤ配列部１２Ｂの補色ＬＥＤ１３ｂからの光ビームを反射してその反射光をアパーチャ部１４のアパーチャ１５に集光する反射板１９を設けたものである。図４に示した第４の実施の形態と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００９４】
図７において、照明のメインとなる白色ＬＥＤ１３ａと色調整を行う補色ＬＥＤ１３ｂとを有するＬＥＤ照明装置を示しており、メインの白色ＬＥＤ１３ａはパワー型ＬＥＤであり第１のＬＥＤ配列部１２Ａに配列され、色調整を行う補色ＬＥＤ１３ｂは砲弾型ＬＥＤであり第１のＬＥＤ配列部１２Ａに対向するようにアパーチャ部１４のアパーチャ１５の周辺部に第２のＬＥＤ配列部１２Ｂとして配置される。
【００９５】
反射板１９は第２のＬＥＤ配列部１２Ｂの補色ＬＥＤ１３ｂからの光ビームを反射してその反射光をアパーチャ部１４のアパーチャ１５に集光するものであり、その表面は光ビームを反射する鏡面または白色で形成されている。
【００９６】
図７では、反射板１９は第１のＬＥＤ配列部１２Ａの前面に設けられた場合を示しており、そのために、第１のＬＥＤ配列部１２Ａの白色ＬＥＤ１３ａからの光ビームを通すための貫通孔２０を有している。従って、第１のＬＥＤ配列部１２Ａの白色ＬＥＤ１３ａからの光ビームは貫通孔２０を通してアパーチャ部１４のアパーチャ１５に入射されることになる。一方、第２のＬＥＤ配列部１２Ｂの補色ＬＥＤ１３ｂからの光ビームは反射板１９で反射され、アパーチャ部１４のアパーチャ１５に集光される。従って、アパーチャ１５が疑似光源部となる。
【００９７】
以上の説明では、反射板１９を第１のＬＥＤ配列部１２Ａの前面に設けた場合を示したが、第１のＬＥＤ配列部１２Ａの基板自体を反射板としてもよい。この場合は、白色ＬＥＤ１３ａの取り付け面以外の部分で、第２のＬＥＤ配列部１２Ｂの補色ＬＥＤ１３ｂからの光ビームを反射することになる。
【００９８】
第７の実施の形態によれば、補色ＬＥＤ１３ｂをアパーチャ部１４に取り付けることになるので、補色ＬＥＤ１３ｂの実装が容易に行え、しかも補色ＬＥＤ１３ｂは白色ＬＥＤ１３ａと離れた位置に取り付けられるので、白色ＬＥＤ１３ａ及び補色ＬＥＤ１３ｂの放熱効果が向上する。
【００９９】
以上述べた第１の実施の形態乃至第７の実施の形態において、アパーチャ部のアパーチャの形状は円形または四角形とする。ＬＥＤ配列部１２の複数個のＬＥＤ１３の配列もアパーチャの形状に応じて円形または四角形の配列とする。例えばスポットライトの光は、円形または四角形として使用される場合が多いので、ＬＥＤ照明装置１１が例えばスポットライトの光源として使用される場合には、光源自体を予め円形または四角形としておく。これにより、疑似光源部も円形または四角形となるので、光出力の効率を図りながら使用目的に応じた光源とすることができる。
【０１００】
図８は本発明の第８の実施の形態に係わるスポットライトの構成図であり、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は側面図である。スポットライト本体２１は例えば金属製の箱体で形成され、内部に請求項１乃至８のいずれか一記載のＬＥＤ照明装置１１が収納される。レンズ１６は、ＬＥＤ照明装置１１から離間してスポットライト本体２１に配設され、ＬＥＤ照明装置１１から出射される出射光を集光するものであり、球面レンズや平坦状レンズで形成される。図９では１個のフレネルレンズを用いた場合を示している。
【０１０１】
また、レンズ１６とＬＥＤ照明装置１１との距離を相対的に可変とする移動機構２２が設けられており、移動機構２２は光源フォーカスハンドル２２ａ及びレンズフォーカスハンドル２２ｂから構成されている。この移動機構２２によりフォーカスさせることにより、被照射面での照射面積を連続変化させ、また光量を連続変化させる。また、レンズ１６側のスポットライト本体２１にはバンドア２３が設けられており、このバンドア２３の開閉角度を調節することにより、スポットライトからの光の照射範囲を調節する。
【０１０２】
図９は光源フォーカスハンドル２２ａによる移動機構２２の説明図である。アパーチャ部１４とＬＥＤ配列部１２とが一体となったＬＥＤ照明装置１１が光源フォーカスハンドル２２ａの操作により一体となって動くように構成されている。アパーチャ部１４とＬＥＤ配列部１２とが一体となって動くので、光源フォーカスハンドル２２ａを操作したとしてもアパーチャ部１４を通過する光ビームに変化は生じない。このことから、フォーカスさせることにより光出力の効率が変化することはない。
【０１０３】
図１０はレンズフォーカスハンドル２２ｂによる移動機構２２の説明図である。レンズフォーカスハンドル２２ｂはレンズ１６を動かしてフォーカスするものであり、レンズ位置Ｘのときはスポット状態であり、レンズ位置Ｙのときはフラッド状態である。フラッド状態のときにレンズ１６とバンドア２３との距離が長いほどバンドア２３による遮光時にエッジがよく切れ鮮明になる。従って、バンドア２３を使用する場合にレンズ１６を動かしバンドア効果を高めることができる。
【０１０４】
以上の説明ではレンズ１６として１個のフレネルレンズを用いたフレネルスポットライトの場合について説明したが、２個以上のレンズ、例えば２群構成のフレネルレンズを用いたエリプソイダルスポットライトとしてもよい。
【０１０５】
第８の実施の形態によれば、ＬＥＤ照明装置１１で複数個のＬＥＤからの光が混色され、その混色された光をレンズ１６で集光し、また、移動機構２２によりフォーカスするので、ピントが合っていないところやぼかした場合でも照射ずれが生じることがなく被照射面を適正に照明することができる。
【０１０６】
図１１は本発明の第９の実施の形態に係わるスポットライトの構成図である。この第９の実施の形態は、図１に示したＬＥＤ照明装置１１を持つスポットライトに対し、そのアパーチャ１５とレンズ１６との間に拡散板２４を設けたものである。
【０１０７】
拡散板２４は樹脂等の材質で一方面が凹凸のある拡散面で形成された方面は平板上に形成されている。そして、疑似光源部であるアパーチャ１５よりレンズ１６側に拡散板２４を配置され拡散光を得るようにしており、ＬＥＤ１３の投影による配光ムラや色ムラを抑制する。また、指向性を持った拡散板２４を配置することで十分な拡散光を得ながらアパーチャ１５からの光を効率よくレンズ１６に入射させることができる。
【０１０８】
拡散板２４はアパーチャ１５よりレンズ１６側に配置しているので、ＬＥＤ１３からの光をアパーチャ１５に効率よく取り込ませた後に拡散光を得ることができ光の損失を最小限にすることができる。また、アパーチャ１５の投光の輪郭をソフトにすることができ、さらに拡散板２４とアパーチャ１５の距離を変えることでソフト具合を変化させることができる。
【０１０９】
また、ＬＥＤ１３を光源としたスポットライトでは光源からの熱が微少なため、光を集光するアパーチャ１５の近傍に拡散板２４を設置できるので、拡散板２４は小さい面積でよく、従って安価に軽量なスポットライトとすることができる。さらに、拡散板２４の凹凸のある拡散面ではなく平面側をＬＥＤ１３に向け配置することで入射光線の乱反射を防ぎ効率の良い拡散光を得ることができる。なお、アパーチャ１５に代えて、導光管１７やフィルター部１８を設けた場合には、導光管１７の出口開口部またはフィルター部１８の光出口部とレンズ１６との間に拡散板２４を設けることになる。
【０１１０】
第９の実施の形態によれば、拡散板２４はレンズ１６背面の直近ではなくアパーチャ１５とレンズ１６との間に設けるので、適切に疑似光源部のエッジをぼかすことができ混色も行うことができる。また、拡散板２４の大きさも小さくできる。
【０１１１】
図１２は本発明の第１０の実施の形態に係わるスポットライトの構成図である。この第１０の実施の形態は、導光管１７の出口開口部１７Ｂを通過した光を集光して外部に出射する複数個のレンズ１６Ａ、１６Ｂを有し、移動機構２５により、導光管１７の出口開口部１７Ｂと複数個のレンズ１６との間、または複数個のレンズ１６Ａ、１６Ｂ間の距離を相対的に可変させるようにしたものである。
【０１１２】
導光管１７はＬＥＤ配列部１２に取り付けられた複数個のＬＥＤ１３の光ビームを入口開口部１７Ａから取り込み出口開口部１７Ｂから射出する。導光管１７の内面は白色、及び一部拡散面を有するもので形成されており、導光管１７の出口開口部１７Ｂが疑似光源部になる。ＬＥＤ配列部１２に取り付けられた複数個のＬＥＤ１３は導光管１７の入口開口部１７Ａに向けて配置されており、ＬＥＤ１３からに光ビームを効率よく取り込む。導光管１７は、入口開口部１７Ａを底面とする円錐台状に形成され、導光管１７の出口開口部１７Ｂ近傍は円筒状に形成されている。そして、この円筒部１７Ｃの内面を拡散面とし、それ以外の内面を鏡面または白色としている。これにより、光出力の効率を損なわず混色性を向上させ配光ムラを軽減している。
【０１１３】
移動機構２５はフォーカスハンドル２５ａ及びズームハンドル２５ｂから構成されている。この移動機構２５のフォーカスハンドル２５ａにより、導光管１７の出口開口部１７Ｂと複数個のレンズ１６との間の距離を調整し、フォーカスさせて被照射面での照射面積を連続変化させる。一方、移動機構２５のズームハンドル２５ｂにより、複数個のレンズ１６Ａ、１６Ｂ間の距離を調整することによりズームの調整を行い、導光管１７の出口開口部１７Ｂの輪郭像を鮮鋭に保持したまた被照射面での照射面積を連続変化させる。
【０１１４】
拡散板２４は、導光管１７の出口開口部１７Ｂとレンズ１６との間に設けられ、導光管１７の出口開口部１７Ｂの輪郭像を任意の状態にぼかすと共に色を混ぜるものである。拡散板２４は、導光管１７の出口開口部１７Ｂに近いほどエッジはくっきりし出口開口部１７Ｂに遠いほどエッジがぼやける。従って、拡散板２４は出口開口部１７Ｂとレンズ１６との間で、エッジのぼやけ具合が適切となる位置に設けることになる。
【０１１５】
図１３は、第１０の実施の形態におけるＬＥＤ配列部１２の詳細図であり、図１３（ａ）は側面図、図１３（ｂ）は正面図である。
【０１１６】
図１３（ａ）に示すように、ＬＥＤ配列部１２の複数個のＬＥＤ１３のうちの外周部に位置するＬＥＤ１３ｘは、例えばスポットライト本体２１の上下面部２１Ａに取り付け、ＬＥＤ配列部１２の複数個のＬＥＤ１３のうち中心部に位置するＬＥＤ１３ｙは、例えばスポットライト本体２１の背面部２１Ｂに取り付ける。図１３では放熱器２６を介してスポットライト本体２１の背面部２１Ｂに取り付けた場合を示している。スポットライト本体２１は、例えば金属製の箱体で形成されるので、熱伝導率が良く放熱効果を有する部材である。複数個のＬＥＤ１３のうちの外周部に位置するＬＥＤ１３ｘについても、スポットライト本体２１に直接的に取り付けるのではなく、別の放熱器２６に取り付けるようにしてもよい。このように、ＬＥＤ配列部１２の複数個のＬＥＤ１３の取り付けは、放熱効果を有する別々の部材に区分して取り付けるので、複数個のＬＥＤ１３の放熱効果が向上する。
【０１１７】
図１３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ配列部１２の複数個のＬＥＤ１３のうち補色の赤色のＬＥＤ１３Ｒは、ＬＥＤ配列部１２の中心部と外周部との中間に配置する。
【０１１８】
図１３（ｂ）では３７個のＬＥＤを多段に並べた場合を示しており、中心部と外周部尾中間に位置する４箇所に赤色ＬＥＤ１３Ｒを配置している。この４個の赤色ＬＥＤ１３Ｒ以外の３３個のＬＥＤ１３は、白色ＬＥＤ及びその他の補色ＬＥＤである。
【０１１９】
赤色ＬＥＤ１３ＲをＬＥＤ配列部１２の中心部や外周部に配置したときは、白色ＬＥＤの配置が相対的に少なくなるので、照射光は中心部や外周部に赤色の色ムラが目立つことになる。特に、メインの白色ＬＥＤの色温度が高い場合には赤色との色合いの差が大きいので、赤色の色ムラが顕著となる。そこで、周囲に白色ＬＥＤやその他の補色ＬＥＤが位置する中心部と外周部との中間に赤色ＬＥＤ１３Ｒを配置する。これにより、赤色ＬＥＤ１３Ｒは白色ＬＥＤやその他の補色ＬＥＤに囲まれるので混色性がよくなる。
【０１２０】
このように、ＬＥＤ配列部１２の複数個のＬＥＤに照明のメインとなる白色ＬＥＤと色調整を行う補色ＬＥＤとを有する場合に、補色ＬＥＤ中でも混色しにくい赤色ＬＥＤを、ＬＥＤ配列部１２の中心部と外周部との中間に配置し、周囲の白色ＬＥＤやその他の補色ＬＥＤからの光に馴染ませるので、赤色が目立たない色ムラの少ない照射光を得ることができる。
【０１２１】
第１０の実施の形態によれば、被照射面での照射面積を連続変化させることができ、光量を連続変化させることができる。また、導光管１７の出口開口部１７Ｂの輪郭像を鮮鋭に保持したまた被照射面での照射面積を連続変化させることができる。また、拡散板２４を設けるので、、光源となるＬＥＤの光を光ムラや色ムラの少ない照明光として効率よく照射することができる。
【０１２２】
また、ＬＥＤ配列部１２の複数個のＬＥＤ１３を、それぞれ放熱効果を有する別の部材に区分して取り付けるので、ＬＥＤ配列部１２の複数個のＬＥＤ１３の放熱効果を高めることができる。さらに、混色性の悪い赤色ＬＥＤ１３Ｒを他の色の補色ＬＥＤを含む白色ＬＥＤの周囲に配置するので、混色性がよくなり色ムラを生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の説明図。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の説明図。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の構成図。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の説明図。
【図７】本発明の第７の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の構成図。
【図８】本発明の第８の実施の形態に係わるスポットライトの構成図。
【図９】本発明の第８の実施の形態における光源フォーカスハンドルによる移動機構の説明図。
【図１０】本発明の第８の実施の形態におけるレンズフォーカスハンドルによる移動機構の説明図。
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係わるスポットライトの構成図。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係わるスポットライトの構成図。
【図１３】本発明の第１０の実施の形態におけるＬＥＤ配列部の詳細図。
【符号の説明】
【０１２４】
１１…ＬＥＤ照明装置、１２…ＬＥＤ配列部、１３…ＬＥＤ、１４…アパーチャ部、１５…アパーチャ、１６…レンズ、１７…導光管、１８…フィルタ部、１９…反射板、２０…貫通孔、２１…スポットライト本体、２２…移動機構、２３…バンドア、２４…拡散板、２５…移動機構、２６…放熱器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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