(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な配光特性を有しながらも安価に製造できるＬＥＤ照明装置及びレンズを提供する。【解決手段】複数のＬＥＤが、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤをそれぞれ少なくとも１つずつ有すると、各ＬＥＤから発光した赤色、緑色、青色の３色の光は、拡散樹脂からなるレンズ１内を進行する間に混色が進み、さらに凸形状の出射面５で屈折して集光された光となり、レンズ１の外部に色ムラを抑制した白色光が出射される。レンズが拡散樹脂から形成されているので、ＬＥＤ光源の配置に関わらず色ムラを有効に低減でき、しかも配光特性を任意に設定できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源から出射する光を透過して外部に出射するレンズと、を有するＬＥＤ照明装置であって、
前記レンズは拡散樹脂から形成されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ光源は、異なる色の光を出射する複数のＬＥＤを有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ光源は、同一の色の光を出射する複数のＬＥＤを有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ光源は、青色の光を出射する青色ＬＥＤと、前記青色ＬＥＤの出射側に設けられた黄色蛍光体とを有することを特徴とする請求項１又は３に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置に用いられ、前記拡散樹脂から形成されていることを特徴とするレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明装置及びレンズに関し、特に色むらを抑制できるＬＥＤ照明装置及びレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数色のＬＥＤを搭載したＬＥＤ発光装置が注目されている。しかし、色の異なる複数色のＬＥＤを１つのＬＥＤ発光装置に搭載する場合、各色のＬＥＤが優れた単色性ピークを有するため、色ムラが生じやすい。
【０００３】
一方、１つの青色ＬＥＤと、その青色ＬＥＤを覆う黄色蛍光物質と、レンズとを有するＬＥＤランプも開発されている。しかるに、このようなＬＥＤランプにおいても、スポットの中心がやや青くなり周辺に黄色のリングが現れるため、色ムラが発生しやすいという問題がある。さらに、単一色のＬＥＤを複数搭載したＬＥＤ発光装置においても、照度ムラが発生しやすいという問題がある。
【０００４】
これに対し、特許文献１には、青色、赤色、緑色の３色の光を発光できるＬＥＤチップを傾けて配置すると共に、カバーの出射面の一部に拡散構造を設けることで、色ムラを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−８４９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、配光を狭めるためにＬＥＤチップを傾けているのでコスト高を招いており、また配光を広げようとすると拡散部の面積が大きくなり、金型の加工が困難となる。加えて、カバーに凹凸形状の拡散部を設けているため、ゴミなどの異物が付着しやすく、またデザインの自由度を制限するという問題もある。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、色ムラや照度ムラをなくしつつ、良好な配光特性を有しながらも安価に製造できるＬＥＤ照明装置及びレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のＬＥＤ照明装置は、
ＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源から出射する光を透過して外部に出射するレンズと、を有するＬＥＤ照明装置であって、
前記レンズは拡散樹脂から形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記レンズが拡散樹脂から形成されているので、前記ＬＥＤ光源の配置に関わらず色ムラを有効に低減でき、しかも配光特性を任意に設定できる。前記レンズは金型を用いて容易に転写成形できるので、コストも抑えることができると共に、部品点数が減少することで組付性も向上する。
【００１０】
請求項２に記載のＬＥＤ照明装置は、請求項１に記載の発明において、前記ＬＥＤ光源は、異なる色の光を出射する複数のＬＥＤを有することを特徴とする。
【００１１】
例えば複数のＬＥＤが、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤをそれぞれ少なくとも１つずつ有すると、各ＬＥＤから発光した赤色、緑色、青色の３色の光を混色することにより白色光を形成することができるが、色ムラを生じやすいので本発明が好適である。
【００１２】
請求項３に記載のＬＥＤ照明装置は、請求項１に記載の発明において、前記ＬＥＤ光源は、同一の色の光を出射する複数のＬＥＤを有することを特徴とする。
【００１３】
同一の色の光を出射する複数のＬＥＤを同時に点灯させる場合、照度ムラなく、全体として均一に光を照射できることが望まれる。本発明は、同一の色の光を出射する複数のＬＥＤを同時に点灯させたとしても、照度ムラを低減できるので好ましい。
【００１４】
請求項４に記載のＬＥＤ照明装置は、請求項１又は３に記載の発明において、前記ＬＥＤ光源は、青色の光を出射する青色ＬＥＤと、前記青色ＬＥＤの出射側に設けられた黄色蛍光体とを有することを特徴とする。これにより白色光を発生することができるが、色ムラを生じやすいので本発明が好適である。
【００１５】
請求項５に記載のレンズは、請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置に用いられ、前記拡散樹脂から形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）照明装置は、ＬＥＤ光源と、レンズと、を有するものである。
【００１７】
ＬＥＤ光源は、単数のＬＥＤを用いても、複数のＬＥＤを用いてもよい。ＬＥＤ光源としては、白色光を出射できるものが好ましいが、照明の用途に応じてこれに限られない。
【００１８】
複数のＬＥＤを用いる場合、各々のＬＥＤを、レンズの光軸に対して対称に配置しても良いし、非対称に配置しても良い。
【００１９】
ＬＥＤ光源は、高出力ＬＥＤ光源であることが好ましい。ここで、高出力ＬＥＤ光源としては、出力が０．５ワット以上のＬＥＤにより構成することができる。
【００２０】
レンズは、ＬＥＤ光源の少なくとも光放出側に配置されており、ＬＥＤ光源からの発光光を外部に出射する出射面を有する。また、レンズとＬＥＤ光源は接触しているが、非接触でも良い。
【００２１】
レンズは拡散樹脂から形成されている。拡散樹脂とは、拡散材を混入した樹脂をいう。拡散材とは、一般的には有機又は無機の微粒子である。樹脂に拡散材を積極的に混入したものであってもよいし、樹脂の製造過程で不純物などが結果的に拡散材の役割を果たす状態で混入された形になっているものであってもよい。このような拡散樹脂としては、例えば特開２００４−２３０８６９号公報に記載されたものを用いることができる。母材としての樹脂は、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート等の熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチック、光硬化性プラスチック、ＵＶ硬化性プラスチックなどを用いることができる。環状ポリオレフィンやポリカーボネート等の熱可塑性プラスチックを用いる場合、射出成形により製造でき、製造コストを大幅に低減させることができるため、より好ましく用いることができる。特に、ポリカーボネートをより好ましく用いることができる。拡散樹脂の透過率７５%以上、ヘイズは８０％以上であると好ましい。ここで、「透過率」とは、材料に入射した光の何％が透過するかを示す値である。又、「ヘイズ」とは、材料（樹脂）内を通過する光のうち、拡散される光の割合である。
【００２２】
レンズの出射面としては、正または負の屈折力を有するレンズ面により構成されていることが好ましい。また、レンズの出射面の形状を球面又は非球面形状としても良い。さらに、レンズの出射面の形状としては、レンズに入射した光の一部を全反射してレンズの先端側に光を導く形状としても良い。尚、製造の容易性、設計の容易性、更には、塵埃等の付着防止やデザイン上の観点から、出射面は変曲点を有しないことが望ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、良好な配光特性を有しながらも安価に製造できるＬＥＤ照明装置及びレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態にかかるＬＥＤ照明装置の断面図である。
【図２】第２の実施の形態にかかるＬＥＤ照明装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。図１は、第１の実施の形態にかかるＬＥＤ照明装置１０を示す断面図である。本実施の形態にかかるＬＥＤ照明装置１０は、レンズ１と、ＬＥＤ光源２を有している。
【００２６】
ＬＥＤ光源２は、基板３に取り付けられた青色ＬＥＤ２ａ、及び青色ＬＥＤ２ａを覆いその発光光で励起して黄色蛍光を発する蛍光材２ｂの組み合わせからなり、例えばインサート成形などによりレンズ１に密着する形で形成されている。但し、ＬＥＤ光源２は完全にレンズ１内に内挿されていても良い。また、ＬＥＤ光源２を構成するＬＥＤの出力は０．５ワット以上となっている。
【００２７】
レンズ１は、拡散樹脂から形成されており、本実施の形態では、母材としてポリカーボネートを用いている。又レンズ１は、ＬＥＤ光源２の出射面側に配置されており、ＬＥＤ光源２からの発光光が出射する出射面５を有している。出射面５の形状は、変曲点を有さない非球面凸形状である。
【００２８】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ光源２から出射した光は、拡散樹脂からなるレンズ１内を進行する間に混色が進み、さらに凸形状の出射面５で屈折して集光された光となり、レンズ１の外部に色ムラを抑制した白色光が出射されることとなる。
【００２９】
図２は、第２の実施の形態にかかるＬＥＤ照明装置１０’を示す断面図である。本実施の形態にかかるＬＥＤ照明装置１０’は、レンズ１と、ＬＥＤ光源２’を有している。
【００３０】
ＬＥＤ光源２’は、基板３に取り付けられた青色ＬＥＤ２Ｂ、赤色ＬＥＤ２Ｒ、緑色ＬＥＤ２Ｇを、中心軸線回りに等配する形で形成しており、例えばインサート成形などによりレンズ１に密着する形で形成されている。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００３１】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ光源２から出射した青色光、赤色光、緑色光は、拡散樹脂からなるレンズ１内を進行する間に混色がなされて白色光となり、さらに凸形状の出射面５で屈折して集光された光となり、レンズ１の外部に色ムラを抑制した白色光が出射されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、レンズとＬＥＤ光源とは別体としても良い。
【符号の説明】
【００３３】
１ レンズ
２、２’ ＬＥＤ光源
３ 基板
５ 出射面
１０、１０’ ＬＥＤ照明装置
【図１】
2012048869.tif 000003
【図２】
2012048869.tif 000004