(57)【要約】【課題】照射面における照射パターンを制御することが可能なＬＥＤ照明装置を提供すること。【解決手段】リードフレーム２，３に接続されたＬＥＤチップ１と、このＬＥＤチップ１の前方に配置された集光レンズ４と、この集光レンズ４の前方に一体的に設けられたビーム整形光学素子６とを、一体的に配置したことを特徴とするＬＥＤ照明装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームに接続されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップの前方に配置された集光レンズと、この集光レンズの前方に一体的に設けられたビーム整形光学素子とを、一体的に配置したことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記ビーム整形光学素子は前記集光レンズを通過したビームを三角形、四角形あるいは楕円を含む所定のパターンに整形することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記ビーム整形光学素子は前記集光レンズを収納する外装筐体に設けられていることを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記外装筐体と前記集光レンズとは、透明樹脂製であることを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記ビーム整形光学素子に回折光学素子を用いたことを特徴とする請求項２乃至３のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を照明光源として用いるＬＥＤ照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、ＬＥＤは、技術開発の進展により、発光輝度が向上し、その結果、従来のディスプレーとしての用途から照明用光源としての利用が可能になりつつある。
【０００３】
この照明用光源の用途として、特定の部分を照明するスポットライトがあるが、このスポットライトは必要な部分だけに光を集中させることにより、無効な光線を減少させ、さらには、省エネルギーを図ることが可能である。
【０００４】
このような従来のＬＥＤ照明装置としては、一般に、ＬＥＤチップを樹脂中に埋め込み、前面に集光レンズを設けて投光する方式が主流である（例えば特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１６３４１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＬＥＤ照明装置では、照射面における照度等高特性がほぼ円形を成しているため、照射される物体が円形以外の四角形や三角形の場合には、照射する必要のない部分を照らす無効な光線が多く発生してしまう。
【０００７】
そして、この無効な光線は、場合によっては、人に不快感を与えるものであり、また、エネルギーのロスにもなっていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、照射面における照射対象物の形状に応じたパターンにより照射することが可能なＬＥＤ照明装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のＬＥＤ照明装置は、リードフレームに接続されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップの前方に配置された集光レンズと、この集光レンズの前方に一体的に設けられたビーム整形光学素子とを、一体的に配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のＬＥＤ照明装置においては、前記ビーム整形光学素子は前記集光レンズを通過したビームを三角形、四角形あるいは楕円を含む所定のパターンに整形することを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明のＬＥＤ照明装置においては、前記ビーム整形光学素子は前記集光レンズを収納する外装筐体に設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明のＬＥＤ照明装置においては、前記外装筐体と前記集光レンズとは、透明樹脂製であることを特徴とするものである。
さらに、本発明のＬＥＤ照明装置においては、前記ビーム整形光学素子に回折光学素子を用いたことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図３について説明する。
【００１４】
図１は、本発明によるＬＥＤ照射装置をしめす側断面図、図２は照射面における照度等高特性の形状を示した平面図、図３は本発明による照明装置が四角形の照射面を照射している状態を示した斜視図である。
【００１５】
図１において、ＬＥＤチップ１が電流を供給するための一対のリードフレーム２、３の一方２にマウントされ、片方のリードフレーム３には、ＬＥＤチップ１の他方の電極がワイヤーボンディングにより接続されている。
【００１６】
このＬＥＤチップ１は透明樹脂製の集光性レンズ４に覆われている。これらのリードフレーム２、３の一部、ＬＥＤチップ１および集光性レンズ４は、同じく樹脂製の外装筐体５内に収納されている。そして、この外装筐体５の前面にはビーム整形光学素子６が一体に固定されている。このビーム整形光学素子６は、例えば回折光学素子が用いられ、集光性レンズ４を通過したＬＥＤチップ１の照射ビームを整形し、その照射面におけるパターンを三角形、四角形あるいは楕円等、所望のパターンに整形するものである。このビーム整形光学素子６の具体例として、例えば、ＳＮＦ／ＭＦＬ／ＤＬＳ＆ＤＬＳＣ／マグナム／ＨＰＴＬ／ＣＬＸ／ＰＴＬ／ＭＩＮＩ／ＴＥＣシリーズとして市販されているレーザーパターンプロジェクタが利用可能である。
【００１７】
このような構成のＬＥＤ照射装置において、リードフレーム２，３に直流を流すことにより、ＬＥＤチップ１を点灯させると、光が放射状に放出されるが、この放射状の光は集光レンズ４を通すことでコリメートされ、さらに、ビーム整形光学素子６を通過することによってビームが任意のパターンに整形される。
【００１８】
このビーム整形光学素子６によるビーム整形によって、照射面における照度等高特性のパターンを、例えば、図２に示すように、四角形７Ａ，７Ｂや、三角形８Ａ，８Ｂ、或いは、楕円９のように、照射面における照射対象物の形状に合わせて自由に整形することが可能である。
【００１９】
この場合、ビーム整形光学素子６に波動光学を応用した回折光学素子を用いることで、よりシャープなビーム整形が可能になる。
【００２０】
図３には、ビーム整形型ＬＥＤ１０から放射されたビームがビーム整形光学素子６（図１）によって四角形に変換制御され、その変換されたビームが四角形の照射面１１を照射している状態が示されている。
【００２１】
【発明の効果】
上記した本発明によれば、ビーム整形型ＬＥＤチップの前方に集光レンズとビーム整形光学素子とを一体配置させることにより、照射面におけるビーム照射パターン自由に整形できるので、照射面における無駄な光を排除することができ、さらに、人に不快感を与えることなく、省エネルギーをも達成できるＬＥＤ照明装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるＬＥＤ照射装置の構造を示す側断面図である。
【図２】図１に示したＬＥＤ照射装置の照射面における照度等高特性の形状を示した平面図である。
【図３】本発明による照明装置が四角形の照射面を照射している状態を示した斜視図である。
【符号の説明】
１，１０  ＬＥＤチップ
２，３  リードフレーム
４  集光レンズ
５  外装筐体
６  ビーム整形光学素子
７Ａ，７Ｂ，１１  四角形の照射パターン
８Ａ，８Ｂ  三角形の照射パターン
９  楕円形の照射パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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