JP2004241287A

JP2004241287A - Light emitting diode floodlight

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Publication number: JP2004241287A
Application number: JP2003030413A
Authority: JP
Inventors: Takao Asayama; 隆夫浅山; Takao Kitada; 孝雄北田; Seiji Etsuno; 征史越野
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Nippon Hoso Kyokai NHK; Toshiba Lighting System Co Ltd; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-07
Also published as: JP4070625B2

Abstract

【課題】配光特性が可変であるとともに、照度分布の均整度が良好な発光ダイオード投光装置を提供する。
【解決手段】発光ダイオード投光装置は、板状の基板１１に実装された複数の発光ダイオード１２を備え、中心部に固定的に配設された第１の発光ダイオードモジュール１と、板状の基板２１、３１に実装された複数の発光ダイオード２２、３２を備えた第２の発光ダイオードモジュール２０、３０が第１の発光ダイオードモジュール１の周囲に環状に配設されるとともに、第２の発光ダイオードモジュール２０、３０が前記中心部からの放射方向に沿って傾動可能になっていて、多重環状に配置された複数の環状発光ダイオードモジュール群２、３と、第２の発光ダイオードモジュール２０、３０を環状発光ダイオードモジュール群２、３ごとに同期して傾動させて所望の位置で静止させる配光変更操作手段５とを具備している。
【選択図】図２Provided is a light emitting diode light emitting device having variable light distribution characteristics and good uniformity of illuminance distribution.
A light emitting diode light emitting device includes a plurality of light emitting diodes mounted on a plate-like substrate, and a first light emitting diode module fixedly disposed at a central portion; Second light emitting diode modules 20 and 30 including a plurality of light emitting diodes 22 and 32 mounted on substrates 21 and 31 are annularly disposed around the first light emitting diode module 1 and a second light emitting diode module. Diode modules 20 and 30 can be tilted along the radiation direction from the central portion, and a plurality of annular light emitting diode module groups 2 and 3 arranged in a multiple ring and second light emitting diode modules 20 and 30 And a light distribution changing operation means 5 for inclining each of the annular light emitting diode module groups 2 and 3 in synchronization and stopping at a desired position.
[Selection diagram] FIG.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配光特性を可変にした発光ダイオード投光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、発光ダイオードを光源とする投光装置が開発され、実用に供されだした。この種の投光装置としては、例えば四角形の板状基板に複数の発光ダイオードを実装してなる発光ダイオードモジュール４個を互いに左右上下が隣接するように四角形状に配置するとともに、４個の発光ダイオードモジュールが隣接する中央部において、４個の発光ダイオードモジュールの互いに隣接する隅角部を前後方向へ同時に移動させるように構成されている。そして、各ダイオードモジュールを同一平面内に沿って配置したり、上記の移動により傾斜させたりすることにより、配光を可変にしたビデオ撮影用の小形、軽量のＬＥＤライト（商品名「Ｎライト」、ＮＥＰ株式会社販売）が知られている。
【０００３】
発光ダイオード投光装置は、従来のハロゲン電球や放電ランプを光源として用いる投光装置に採用されている集光レンズや反射鏡を用いる必要がないので、以下に示す利点がある。
光源が高温にならないので、従来のハロゲン電球や放電ランプにおけるような火傷、火災、光源の短寿命などによる照明演出への支障をきたす虞がない。
光源体積が小さいので、投光装置を小形、軽量化しやすい。そのため、取扱いが容易になる。
使用電力が少なくて済むので、電源容量が小さくなる。特に携帯形の投光装置にあっては、携帯用電源を小形化できるために、動きやすくなり、ビデオ撮影者やその補助者の負担が大幅に軽減される。
使用電力が少なくて済むのに伴って、照明制御のための点滅スイッチや制御回路部品が小形化され、電力損および発熱が少なくなり、これによって照明機材の磨耗故障率が低減し、長寿命で、高信頼性を得やすい。
調光制御においても、そのための制御回路部品が小形化され、電力損および発熱が少なくなり、これによって照明機材の磨耗故障率が低減し、長寿命で、高信頼性を得やすい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記の例のように従来の発光ダイオード投光装置は、上記のように多くの利点があるにもかかわらず、配光特性が変化するものの照度分布の均整度が甚だ低くなる。特にフラッド形の配光特性の場合、配光の中心部の照度低下が顕著になる。そのため、ビデオ撮影用などの照明手段として実用上問題があり、完成度の低いものであった。
【０００５】
本発明は、配光特性が可変であるとともに、それぞれの配光特性において照度分布の均整度が良好な発光ダイオード投光装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の発光ダイオード投光装置は、板状の基板および板状の基板に実装された複数の発光ダイオードを備え、中心部に固定的に配設された第１の発光ダイオードモジュールと；板状の基板および板状の基板に実装された複数の発光ダイオードを備えた第２の発光ダイオードモジュールの複数が第１の発光ダイオードモジュールの周囲に環状に配設されるとともに、それぞれの第２の発光ダイオードモジュールが前記中心部からの放射方向に沿って傾動可能になっていて、かつ、多重環状に配置された複数の環状発光ダイオードモジュール群と；複数の第２の発光ダイオードモジュールをそれぞれの環状発光ダイオードモジュール群ごとに同期して傾動させて所望の位置で静止させる配光変更操作手段と；を具備していることを特徴としている。
【０００７】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【０００８】
＜第１の発光ダイオードモジュールについて＞第１の発光ダイオードモジュールは、板状の基板および複数の発光ダイオードを備えている。
【０００９】
（板状の基板について）板状の基板は、発光ダイオードを支持する機能を有していればよく、配線機能を備えていることは必ずしも重要ではない。例えば、板状の基板は、発光ダイオードの支持のみを行い、基板とは別に導線またはフレキシブル配線基板を用いて所要の配線を行うように構成することができる。この場合の一実施の形態として、発光ダイオードの挿入孔を有し、発光ダイオードを当該挿入孔に挿入して支持するようにした整列板を板状の基板として備えることも許容される。しかし、板状の基板として配線基板を用いることにより、発光ダイオードの支持と配線とを同時に行うことができるので、構造が簡単になるとともに、薄形化および軽量化を図るのに都合がよい。
【００１０】
また、板状の基板は、円形の配光特性を得る場合、発光ダイオードの実装の輪郭線が円形または正多角形、例えば正四角形などの形状をなしているように発光ダイオードの実装のための配線ランドなどを備えているように構成するのが好ましい。これに対して、四角形の配光特性を得る場合、上記輪郭線が四角形またはほぼ四角形になっているのが好ましい。なお、板状の基板自体の形状は自由である。
【００１１】
（発光ダイオードについて）発光ダイオードは、その発光色が要求される色度に応じて選定される。投光装置において、一般的には白色光を投光するように構成されるので、発光ダイオードの発光によって白色光が投光されるように構成する。しかし、所望によりいわゆる有色光が投光されるように構成されることを許容する。発光ダイオード単体で所要の発光色が得られないとき、または所望により、複数色の発光を加色混光して所望の発光色を得るように構成することができる。例えば、白色光を得るには、ＲＧＢ３色の発光を行う３種類の発光ダイオードを用いて、これらを同時にまたは時分割的に点灯するように構成すればよい。なお、後者の場合、時分割点灯であっても、人の眼の残像効果により白色光として感じることができる。また、ＲＧＢ３色に加えて補助的に他の発光色の発光ダイオードを加えて色度を所望に補正することができる。あるいは、単体で白色光を発光する発光ダイオードを用いることもできる。
【００１２】
また、複数種の発光色の発光ダイオードを備えている場合に、発光色ごとに選択的に点灯することにより、多色の発光を切り換え可能に発生するように構成することもできる。
【００１３】
さらに、発光ダイオードは、レンズ形、表面実装形、集積形など多様な形態のものを用いることができる。なお、本発明において、「レンズ形」とは、プラスチックスレンズの内部に発光ダイオードチップを内蔵し、背面からリードワイヤが延在する構成である。「表面実装形」とは、延在するリードワイヤに代えて表面実装用の端子が背面およびまたは側面に形成されている。「集積形」とは、複数の発光ダイオードが単一の基板に配列されている構成である。
【００１４】
さらにまた、発光ダイオードは、その配光特性が特段限定されないが、一般的に狭角配光を有している。そこで、第１の発光ダイオードモジュールが担当する被照面の照度分布の均整度を良好にするために、リードワイヤタイプの発光ダイオードを用いる場合には、発光ダイオードの２本のリードワイヤを発光ダイオード投光装置の発光面の中心部を中心とする円周上にほぼ沿って配置されるように実装することができる。これにより、基板面に対する発光中心軸の向きを上記中心部に対する放射方向に沿って発光ダイオードの発光を分散または求心方向に調整することが可能になる。
【００１５】
さらにまた、発光ダイオードの配光特性は、本発明において特段限定されない。例えば、第１の発光ダイオードモジュールは、配光特性の中心領域のように局部的な領域に対する投光を担当するので、発光ダイオードは狭角配光特性を有するのが好ましい。
【００１６】
（第１の発光ダイオードモジュールの配置について）第１の発光ダイオードモジュールは、後述する複数の環状発光ダイオードモジュール群の中心部に配置されて、投光の配光特性の中央領域を担当するように構成すると設計が容易になる。本発明によれば、投光の際の配光特性は、後述するように例えばスポット形の配光から拡散形の配光までといった具合に、多様に変化させることができる。しかしながら、いずれの種類の配光特性においても配光の例えば中心部に対する投光は、不変であるから、第１の発光ダイオードモジュールは、この不変の配光領域に対する投光を担当するために、固定的に配設される。しかし、要すれば、第１の発光ダイオードモジュールは、投光の配光特性の中央領域でないが、いずれの配光特性においても固定的に投光するような領域を担当するように構成してもよい。
【００１７】
＜複数の環状発光ダイオードモジュール群について＞複数の環状発光ダイオードモジュール群は、それぞれが後述する複数の第２の発光ダイオードモジュールを環状に配設して構成される。そして、第１の発光ダイオードモジュールの周囲に多重で、しかも、ほぼ同心の環状をなすように配置されている。それぞれの環状発光ダイオードモジュール群を構成する第２の発光ダイオードモジュールの好ましい数は、５個以上、より好適には６個以上である。
【００１８】
環状発光ダイオードモジュール群の数は複数であるが、その数を所望により適宜設定することができる。例えば、環状発光ダイオードモジュール群が２つからなる場合、内側の環状発光ダイオードモジュール群は、第１の発光ダイオードモジュールの外側に最も近い位置において第１の発光ダイオードモジュールの周囲に配設される。これに対して、外側の環状発光ダイオードモジュール群は、内側の環状発光ダイオードモジュール群のさらに外側において、内側の環状発光ダイオードモジュール群の外周に接近する位置において、第１の発光ダイオードモジュールの周囲に配設される。その結果、内側の環状発光ダイオードモジュール群と外側の環状発光ダイオードモジュール群とは、多重環状をなすように配置される。
【００１９】
また、複数の環状発光ダイオードモジュール群は、第１の発光ダイオードモジュールとともに、ほぼ同一平面内に配置される。なお、「ほぼ同一平面」とは、発光ダイオード投光装置が薄形になる特徴を維持している範囲内で前後に位置がずれていることを許容する意味である。例えば、第１の発光ダイオードモジュールが環状発光ダイオードモジュール群の第２の発光ダイオードモジュールが傾動するのを阻害しないように、両者の位置を相対的に後退または前進させてずらすことができる。
【００２０】
さらに、環状発光ダイオードモジュール群の環の形状は、これを円環状、角形状、例えば四角形状など、得ようとする配光特性の形状に合わせて設定することができる。しかし、ビデオ撮影用やスタジオ用の発光ダイオード投光装置の場合、円形状の配光特性が要求されることが多いので、環状発光ダイオードモジュール群の環の形状は、円環状をなしているのが好ましい。
【００２１】
さらにまた、環状発光ダイオードモジュール群に配置される発光ダイオードの数は、一般的に多重環状配置の外側に位置する環状発光ダイオードモジュール群ほど多くなっているのがよい。すなわち、配光特性上の領域と、複数の環状発光ダイオードモジュール群とを正対する関係に構成すると設計が容易になるが、この場合、配光特性の外側の領域であるほど担当する投光領域の面積が大きくなる。したがって、配光特性内の照度の均整度を良好にするためには、面積の大きい投光領域を担当する環状発光ダイオードモジュール群から発生する光量を多くする必要がある。そのためには、例えば発光ダイオードの数を所要の光量に比例して増加するのがよい。これを実現するためには、多重環状配置の外側に位置する環状発光ダイオードモジュール群に用いる第２の発光ダイオードモジュールの面積をより多くの発光ダイオードを実装できるように相対的に大きくするか、第２の発光ダイオードモジュールの数を多くすればよい。以上を要約すれば、本発明において、相対的に内側に位置する環状発光ダイオードモジュール群より外側に位置する環状発光ダイオードモジュール群は、使用する第２の発光ダイオードモジュールの大きさまたは数を多くするのがよい。
（第２の発光ダイオードモジュールについて）第２の発光ダイオードモジュールは、第１の発光ダイオードモジュールにおけるのと同様に板状の基板および複数の発光ダイオードを備えている。これらについては、第１の発光ダイオードモジュールにおいて説明したのと同様に構成することができる。しかし、基板の形状、大きさまたは第２の発光ダイオードモジュールの数および後述する傾動するための機構などについては、環状発光ダイオードモジュール群との関係において所要に決定することができる。例えば、内側の環状発光ダイオードモジュール群より外側の環状発光ダイオードモジュール群に用いる第２の発光ダイオードモジュールにおける基板の面積を大きするとともに、実装する発光ダイオードの数を多くする。また、所望により、内側の環状発光ダイオードモジュール群より外側の環状発光ダイオードモジュール群に用いる第２の発光ダイオードモジュールの数を多くすることもできる。この場合、基板の面積および発光ダイオードの実装数を内側の環状発光ダイオードモジュール群と外側の環状発光ダイオードモジュール群とでほぼ同じにすることができる。
【００２２】
また、第２の発光ダイオードモジュールは、第１の発光ダイオードモジュールが配置されている中心部からの放射方向に沿って傾動可能に構成されている。なお、「中心部からの放射方向に沿って傾動可能」とは、上記中心部からの放射方向に沿って発散する方向への傾動と、反対に中心部に向かって求心または収斂する方向への傾動とを含む意味である。また、「傾動」とは、傾斜するための動作を意味する。第２の発光ダイオードモジュールを傾動可能に構成するための具体的な構造は、本発明において特段限定されない。例えば、第２の発光ダイオードモジュールをシャーシなどの基体にヒンジを介して軸支したり、スプリングによって片側を押し上げ方向へ偏倚させて上下方向に可動に取り付けたりすることにより、傾動可能に構成することができる。
【００２３】
さらに、本発明において、第２の発光ダイオードモジュールに配設される発光ダイオード単体の配光特性は、特段限定さらない。しかし、第２の発光ダイオードモジュールを傾動させることにより、投光装置の配光特性を変更するので、配光特性の変更を効果的に行うためには、発光ダイオード単体の配光特性が狭角形であるのが好ましい。なお、「狭角形の配光特性」とは、半値幅が２０°以内であることを意味する。しかし、好適には１０〜２０°の範囲である。
【００２４】
＜配光変更操作手段について＞配光変更操作手段は、複数の環状発光ダイオードモジュール群におけるそれぞれの複数の第２の発光ダイオードモジュールをそれぞれの環状発光ダイオードモジュール群ごとに同期して傾動させて所望の位置で静止させる手段である。また、配光変更操作手段は、投光装置の外部から操作して上記の動作を行わせることができるように構成されている。したがって、投光装置の使用者は、その使用に際して予め所望の配光特性になるように操作してから、使用を開始することができる。また、使用中に配光特性を変化し得るよう配光変更操作手段の操作部分を操作しやすい位置に配置することもできる。
【００２５】
また、配光変更操作手段は、複数の環状発光ダイオードモジュール群における第２の発光ダイオードモジュールを環状発光ダイオードモジュール群単位で同期して傾動させる。一例として２つの環状発光ダイオードモジュール群が２重環状配置を具備した投光装置における第２の発光ダイオードモジュールの傾動について説明をする。例えば、内側の環状発光ダイオードモジュール群における傾動の程度を相対的に大きく変化させるのに対して、外側の環状発光ダイオードモジュール群における傾動の程度を相対的に小さく変化させることができる。また、ある配光特性の場合には、上記のいずれか一方のみの環状発光ダイオードモジュール群における傾動を行わせ、他方の環状発光ダイオードモジュール群における傾動を行わせないようにすることもできる。しかし、複数の環状発光ダイオードモジュール群を全体として所定の位相関係で同期して傾動させるのが好ましい。そうすれば、複数の環状発光ダイオードモジュール群を単一の操作で所要に行うことができる。
【００２６】
さらに、配光変更操作手段は、カム機構を用いて第２の発光ダイオードモジュールの傾動を上述したように操作させるように構成することができる。また、カム機構を外部から操作するために、適当な操作子を配設することができる。例えば、レバー形操作子、ダイアル形操作子、出し入れ形操作子などを適宜選択して用いることができる。
【００２７】
さらにまた、配光変更操作手段は、配光特性が連続的に変化したり、あるいは段階的に変化したりするように構成することができる。
【００２８】
＜その他の構成について＞本発明の必須構成要素ではないが、以下の構成の全部または任意の組み合わせで一部を所望により選択的に付加することにより、投光装置の性能が向上したり、機能が付加されたりする。
１．（ハウジングについて）ハウジングは、第１の発光ダイオードモジュール、複数の環状発光ダイオードモジュール群および配光変更操作手段を内部に収納する手段であり、投光窓および配光変更操作手段の操作子を外部に露出させるための開口部を具備しているとともに、カメラのアクセサリーシューに装着する手段、手によるハンドル支持部またはスタジオ内などに取り付ける吊下げ手段などを備えている。なお、投光窓は、素通しの開口部であってもよいし、保護ガラスなどの透孔パネルを装着していてもよい。
２．（発光ダイオードの駆動回路について）発光ダイオードの駆動回路は、第１および第２の発光ダイオードモジュールに装着された発光ダイオードを所要に付勢してこれを点灯するための手段であるが、この駆動回路を投光装置の内部に配設することができる。しかし、所望により、発光ダイオードの駆動回路は、投光装置から離間して配設されていてもよい。
３．（調光手段について）調光手段は、第１および第２の発光ダイオードモジュールに装着された発光ダイオードを調光点灯させるための手段であり、発光ダイオードの駆動回路に並設したり、別体として配設したりすることができる。
４．（カラーフィルターについて）カラーフィルターは、投光の色温度を所望に変換する手段であり、これを発光ダイオード投光装置の投光部に着脱可能に装着することができる。
５．（バーンドアについて）バーンドアは、投光装置の配光をより一層正確に、かつ、強制的に規制する手段であり、投光装置の投光窓部の周囲に開閉自在に配設することができる。
６．（配光変更のリモートコントロール手段について）配光変更のリモートコントロール手段は、配光変更操作手段を投光装置から遠隔した位置から操作する手段である。配光変更のリモートコントロール手段を備えていることにより、投光装置を所定の位置に配置したままでも、遠隔した位置から配光特性を自在に変更することができる。投光装置と操作位置との間を配線、例えばリモートコントロール専用線、電源線、電話回線または光ケーブルなどを介して行う構成でもよいし、ワイヤレス、例えば赤外線、無線または超音波などを用いて行う構成であってもよい。
＜本発明の作用について＞本発明においては、上記の構成を備えていることにより、配光特性変更手段を操作すれば、発光ダイオード投光装置の発光面の中心部に配設されている第１の発光ダイオードモジュールの周囲に多重環状に配置された複数の環状発光ダイオードモジュール群の全体にわたり、しかも、それぞれの環状発光ダイオードモジュール群ごとに複数の第２の発光ダイオードモジュールを同期して、所望の程度に傾動させることが可能であるから、第２の発光ダイオードモジュールによる発光の向きを、発光ダイオード投光装置として配光特性の要求する程度に傾けたり垂直にしたりして、所望に設定することができる。その結果、例えばスポット形の配光特性から拡散形の配光特性までといった具合に幅広く配光特性を設定することができる。
【００２９】
しかも、多重環状に配置された複数の環状発光ダイオードモジュール群のそれぞれを構成する第２の発光ダイオードモジュールがそれぞれ複数、好適には５個以上であるから、配光特性の全体領域を多数のセグメントに細分して、そのセグメントごとに配光をきめ細かく調整することが可能になるので、投光により得られた配光は、その照度分布の均整度が良好になっている。
【００３０】
また、本発明においては、投光装置の発光面の中心部に固定的に配設された第１の発光ダイオードモジュールからの投光が投光装置から投射される光の一部に含まれているので、第１の発光ダイオードモジュールからの投光が、いずれの種類の配光特性であっても、例えば配光の中心部のように、配光特性の変化にかかわらず必要照度が常に不変の領域に対する投光を担当するように作用する。その結果、いずれの配光特性においても、中心部を含めてより一層照度分布が均一になる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
図１ないし図８は、本発明の発光ダイオード投光装置における一実施の形態としての携帯用の発光ダイオード投光装置を示し、図１は正面図、図２は中央縦断面図、図３は第１および第２の発光ダイオードモジュールにおける板状の基板の正面図、図４は配光変更動作を説明するための要部正面図で、図４（ａ）はスポット形の配光特性時、図４（ｂ）は拡散形の配光特性時、図５は同じく要部底面図で、図５（ａ）はスポット形の配光特性時、図５（ｂ）は拡散形の配光特性時、図６は同じく要部側面図で、図６（ａ）はスポット形の配光特性時、図６（ｂ）は拡散形の配光特性時、図７はスポット形の配光特性時における第１および第２の発光ダイオードモジュールを側面から見た配置図、図８は拡散形の配光特性時における第１および第２の発光ダイオードモジュールを側面から見た配置図である。
【００３３】
発光ダイオード投光装置は、第１の発光ダイオードモジュール１、第１および第２の環状発光ダイオードモジュール群２、３、シャーシ４、配光変更操作手段５、ハウジング６、回路手段７、ならびに調光操作手段８を具備している。
【００３４】
＜第１の発光ダイオードモジュール１＞第１の発光ダイオードモジュール１は、板状の基板１１および板状の基板１１に実装された複数の発光ダイオード１２を備え、図１において、発光面の中心部に固定的に配設されている。
【００３５】
板状の基板１１は、図３に示すように、横長四角形であるが、配線基板からなり、中心部に１組の配線ランド１１ａおよびその周囲おける円の軌跡に沿って４組の配線ランド１１ｂが形成され、左右に取付孔１１ｃを備えている。
【００３６】
複数の発光ダイオード１２は、図１に示すように、中心部に１個および周囲に４個が、それぞれ上記配線ランド１１ａ、１１ｂに実装されている。なお、中心部の発光ダイオード１２ａは、板状の基板１ａに対して垂直に実装されているが、周囲の４個の発光ダイオード１２ｂは、上記の円の外側へ向かって若干傾斜して実装されている。
【００３７】
そうして、第１の発光ダイオードモジュール１は、板状の基板１１の取付孔１１ｃを利用して後述するシャーシ４に固定されている。
【００３８】
＜第１の環状発光ダイオードモジュール群２＞第１の環状発光ダイオードモジュール群２は、図１に示すように、第１の発光ダイオードモジュール１の周囲に環状に配設されていて、８個の第２の発光ダイオードモジュール２０を環状に配置することにより構成されている。
【００３９】
第２の発光ダイオードモジュール２０は、板状の基板２１および板状の基板２１に実装された複数の発光ダイオード２２を備えている。
【００４０】
板状の基板２１は、図３に示すように、配線基板からなり、やや細い台形をなしている。そして、図３において、４段構成で上から１組、２組、３組、３組と全部で９組の配線ランド２１ａが形成され、また左右の側縁に傾動の際の枢支用として半円形をなす一対の切欠２１ｂを備えている。
【００４１】
複数の発光ダイオード２２は、図１に示すように、９個であり、板状の基板２１の各配線ランド２１ａに実装されている。なお、発光ダイオード２２は、図７に示すように、上下方向の中間に位置するものは板状の基板２１に対して垂直に実装されているが、上限両端部の発光ダイオード２２は、中心部に対する放射方向の内側および外側へ向かって若干傾斜して実装されている。また、図７において、上から２段目の発光ダイオードは、図２に示すように、後述するボス部４ａのある部位であるため、図示を省略している。
【００４２】
そうして、第１の環状発光ダイオードモジュール群２における第２の発光ダイオードモジュール２０は、板状の基板２１における半円形の切欠２１ｂを利用して後述するシャーシ４に傾動可能に取り付けられている。なお、傾動を可能にする機構については後述する。
【００４３】
＜第２の環状発光ダイオードモジュール群３＞第２の環状発光ダイオードモジュール群３は、図１に示すように、第１の環状発光ダイオードモジュール群２の周囲に環状に配設されていて、８個の第２の発光ダイオードモジュール３０を環状に配置することによって構成されている。
【００４４】
第２の発光ダイオードモジュール３０は、板状の基板３１および板状の基板３１に実装された複数の発光ダイオード３２を備えている。
【００４５】
板状の基板３１は、図３に示すように、相対的に大きな配線基板からなり、幅広の台形をなしている。すなわち、板状の基板３１は、その台形の上辺の長さが第１の環状発光ダイオードモジュール群２の板状の基板２１の底辺の長さにほぼ等しい。そして、図３において、３段構成で上から４組、５組、６組と全部で１５組の配線ランド３１ａが形成され、また左右の側縁に傾動の際の枢支用として半円形をなす一対の切欠３１ｂを備えている。
【００４６】
そうして、第１の環状発光ダイオードモジュール群２と、第２の環状発光ダイオードモジュール群３とで楔状に配置された配線基板が形成され、この楔状の配線基板の８組が第１の発光ダイオードモジュール１の周囲に配置され、かつ、それぞれに発光ダイオード１２、２２、３２が実装されることによって、円形の発光面が形成される。
【００４７】
複数の発光ダイオード３２は、図１に示すように、全部で１５個であり、板状の基板３１のそれぞれの配線ランド３１ａに実装されている。なお、発光ダイオード３２は、図７に示すように、上下方向の中間に位置するものは板状の基板３１に対して垂直に実装されているが、上限両端部の発光ダイオード３２は、中心部に対する放射方向の内側および外側へ向かって若干傾斜して実装されている。
【００４８】
そうして、第２の環状発光ダイオードモジュール群３における第２の発光ダイオードモジュール３０は、板状の基板３１における左右の半円形の切欠３１ｂを利用して後述するシャーシ４に傾動可能に取り付けられている。
【００４９】
＜第２の発光ダイオードモジュール２０、３０の傾動を可能にする構成＞
第２の発光ダイオードモジュール２０、３０の傾動を可能にする構成は、基本的に同様の構造からなる。以下、第２の発光ダイオードモジュール３０の構成を中心にしながら第２の発光ダイオードモジュール２０、３０の傾動のための構成について説明する。
【００５０】
すなわち、図６に示すように、第２の発光ダイオードモジュール３０の板状の基板３１は、シャーシ４から起立する一対のボス部４ａの間に左右の切欠３１ｂの部分で緩く挟持されるとともに、図６において右側の端部の下面とシャーシ４との間に圧縮コイルスプリング４ｂが介在される。なお、図中符号４ｂ１は、圧縮スプリング４ｂの座屈防止用のボスで、シャーシ４から起立して、圧縮スプリング４ｂの内部に緩く挿入している。また、図６において左側の端部の下面には、摺動子３１ｃが固定されている。シャーシ４から互いに離間して起立する一対のボス部４ａは、上部に径小のネック部４ａ１が形成されており、このネック部４ａ１に板状の基板３１の切欠３１ａを緩く係合させ、さらにネック部４ａ１の上端にねじ４ａ２をねじ込んで、板状の基板３１が外れないように抜け止めを施している。
【００５１】
なお、第１の環状発光ダイオードモジュール群２における第２の発光ダイオードモジュール２０を傾動させるための構成は、上述のように基本的に同様であるので、符号の上桁に２を付して下位桁の符号を同じにして示す。
【００５２】
そうして、第２の発光ダイオードモジュール３０がシャーシ４から起立する一対のボス部４ａの間に取り付けられた状態において、板状の基板３１は、圧縮コイルスプリング４ｂによって、図６（ｂ）に示すように、右側が圧縮コイルスプリング４ｂによって押し上げられて傾くように構成されている。これに対して、図６（ａ）に示すように、板状の基板３１の下面に配設された摺動子３１ｂが圧縮コイルスプリング４ｂのばね力に抗して押し上げられると、圧縮コイルスプリング４ｂが圧縮されるので、第２の発光ダイオードモジュール３０は、反対側へ傾いてシャーシ４に対して平行になる方向へ傾けることができる。
【００５３】
＜シャーシ４＞シャーシ４は、発光面の中心に配設された回動軸（図示しない。）を中心に回動可能に配設されている。なお、回動軸は、固定板９に取り付けたボス部９ａの上部に形成されたネック部により構成されており、さらにネック部に上からねじ９ｂをねじ込むことにより、シャーシ４の抜け止めを施している。
【００５４】
＜配光変更操作手段５＞配光変更操作手段４は、第２の発光ダイオードモジュール２０、３０をそれぞれの環状発光ダイオードモジュール群２、３ごとに同期して傾動させて所望の位置で静止させる手段であるが、図４に示すように、上記シャーシ４、静止板５１、２列のカム５２、５３および回動レバー５４からなる。
【００５５】
静止板５１は、シャーシ４の表面に載置されているが、固定されて静止状態に保持される。また、シャーシ４が回動した際にシャーシ４から起立するボス部４ａおよび圧縮コイルスプリング４ｂの回動動作が静止板５１によって阻害されないようにボス部４ａおよびボス４ｂ１が緩く通過する通過孔５１ａ、５１ｂ、５１ｃなどが形成されている。
【００５６】
２列のカム５２、５３は、シャーシ４が回動したときに、第２の発光ダイオードモジュール２０、３０における板状の基板２１、３１の下面に配設されたそれぞれの摺動子２１ｂ、３１ｂがそのカム面を摺接するように配設されている。すなわち、カム５２は、第２の発光ダイオードモジュール２０における摺動子２１ｂに摺接する。また、カム５３は、第２の発光ダイオードモジュール３０における摺動子３１ｂに摺接する。
【００５７】
また、カム５２と５３とは、シャーシ４の回動角に対してそれぞれ所定の配光特性が得られるように、それぞれに対して適切なカム特性を設定することができるようになっている。例えば、図５（ａ）に示すように、カム５３は、テーパーが相対的に大きく、しかも、長く形成されていて、図において左端が静止板５１の板面にほぼ接している。これに対して、カム５２は、テーパーが相対的に小さくて、しかも、短く形成されていて、静止板５１の板面に達する以前に終了している。
【００５８】
回動レバー５４は、基端がシャーシ４の周縁と一体になっていて、先端が後述するハウジング６の外部へ延在している。また、回動レバー５４の先端には、操作子５４ａが形成されている。
【００５９】
そうして、操作子５４ａを操作して回動レバー５４を時計回りに図４（ａ）の位置まで回動させると、これと一体化されたシャーシ４も一緒に回動するのに対して、静止板５１が静止状態を保持するので、図５（ａ）に示すように、静止板５１のカム５２に対して、第１の環状発光ダイオードモジュール群２の第２の発光ダイオードモジュール２０の摺動子２１ｂがカム５２の最も高い位置に摺接する。また、同様に静止板５１のカム５３に対して、第２の環状発光ダイオードモジュール群３の第２の発光ダイオードモジュール３０の摺動子２１ｂがカム５３の最も高い位置に摺接する。その結果、図６（ａ）に示すように、第２の発光ダイオードモジュール２０、３０がともにシャーシ４に対して平行となり、傾きがなくなるので、図７に示すようなスポット形の配光が得られる。
【００６０】
また、図４（ｂ）の位置まで操作子５４ａを操作して回動レバー５４を反時計回りに回動させると、これと一体化されたシャーシ４が一緒に回動するのに対して、静止板５１が静止状態を保持するので、図５（ｂ）に示すように、静止板５１のカム５２に対して、第１の環状発光ダイオードモジュール群２の第２の発光ダイオードモジュール２０の摺動子２１ｂがカム５２の最も低い位置で摺接する。これに対して、静止板５１のカム５３に対して、第２の環状発光ダイオードモジュール群３の第２の発光ダイオードモジュール３０の摺動子２１ｂはカム５３に摺接しない位置になる。その結果、図６（ｂ）に示すように、第２の発光ダイオードモジュール２０がシャーシ４に対して緩く傾斜した状態となり、また、第２の発光ダイオードモジュール３０がシャーシ４に対して著しく傾斜した状態となり、傾きが大きくなるので、図８に示すような拡散形の配光が得られる。
【００６１】
また、配光変更操作手段５の回動レバー５４の操作子５４ａを操作して図４の（ａ）と（ｂ）の中間位置に位置させると、図７と図８の中間の配光特性を得ることができる。
【００６２】
＜ハウジング６＞ハウジング６は、図１および図に示すように、第１の発光ダイオードモジュール１、第１および第２の環状発光ダイオードモジュール群２、３およびシャーシ４をその内部に収納し、また配光変更操作手段５の殆どをその内部に収納するとともに、後述する回路手段７および調光操作手段８を収納する。
【００６３】
また、ハウジング６は、プラスチックスの成形品からなり、例えば２つ割りなど分割構成として、成形を容易にすると同時に上記の各構成要素の組み込みを容易にしている。本実施の形態においては、図２に示すように、前面枠６ａと、箱状部６ｂとでハウジング６が構成されている。
【００６４】
さらに、ハウジング６は、発光面に対向する位置に投光窓６ｃを備えていて、投光を阻害しないように構成されている。そして、投光窓６ｃには、透明ガラス板６ｂを装着している。
【００６５】
さらにまた、ハウジング６には、配光変更操作手段５の操作子５４ａや後述する調光操作手段８の操作子８ａが露出する部位を背面下部に備えているとともに、図２における底部に握りなどを取り付けるための凹部６ｅを備えている。
【００６６】
＜回路手段７＞回路手段７は、複数の発光ダイオード２２、３２を駆動および調光するための手段であり、ハウジング６内に配設されている。
【００６７】
＜調光操作手段８＞調光操作手段８は、回路手段７を制御して発光ダイオード２２、３２を調光状態に操作するための手段であり、スライド形の可変抵抗器を備えていて、その操作子８ａがハウジング６の背面の調光操作手段８の操作子８ａの上部に露出している。
【００６８】
なお、図１において、４０は電源コードであり、図示を省略している電源コードの先端は携帯用バッテリー電源に接続する。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、中心部に固定的に配設された第１の発光ダイオードモジュールと、第２の発光ダイオードモジュールを備え第１の発光ダイオードモジュールの周囲に環状に配設されるとともにそれぞれの第２の発光ダイオードモジュールが前記中心部からの放射方向に沿って傾動可能になっていて、かつ、多重環状に配置された複数の環状発光ダイオードモジュール群と、それぞれの環状発光ダイオードモジュール群ごとに複数の第２の発光ダイオードモジュールを同期して傾動させて所望の位置で静止させる配光変更操作手段とを具備していることにより、配光特性が可変であるとともに、それぞれの配光特性において照度分布の均整度が良好な発光ダイオード投光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光ダイオード投光装置における一実施の形態としての携帯用の発光ダイオード投光装置を示す正面図
【図２】同じく中央縦断面図
【図３】同じく第１および第２の発光ダイオードモジュールにおける板状の基板の正面図
【図４】同じく平行変更動作を説明する要部正面図で、図４（ａ）はスポット形の配光特性時、図４（ｂ）はフラッド形の配光特性時
【図５】同じく要部底面図で、図５（ａ）はスポット形の配光特性時、図５（ｂ）はフラッド形の配光特性時、
【図６】同じく要部側面図で、図６（ａ）はスポット形の配光特性時、図６（ｂ）はフラッド形の配光特性時
【図７】同じくスポット形の配光特性時における第１および第２の発光ダイオードモジュールを側面から見た配置図
【図８】同じくフラッド形の配光特性時における第１および第２の発光ダイオードモジュールを側面から見た配置図
【符号の説明】
１…第１の発光ダイオードモジュール、２…第１の環状発光ダイオードモジュール群、３…第１の環状発光ダイオードモジュール群、４…シャーシ、４ａ…ボス部、４ｂ…圧縮コイルスプリング、５…配光変更操作手段、６…ハウジング、７…回路手段、８…調光操作手段、１１…板状の基板、１２…発光ダイオード、２０…第２の発光ダイオードモジュール、２１…板状の基板、２２…発光ダイオード、３０…第２の発光ダイオードモジュール、３１…板状の基板、３１ｃ…摺動子、３２…発光ダイオード、５１…静止板、５２…カム、５３…カム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light emitting diode floodlight device with variable light distribution characteristics.
[0002]
[Prior art]
Recently, light emitting devices using light emitting diodes as light sources have been developed and put into practical use. As this type of light emitting device, for example, four light emitting diode modules each having a plurality of light emitting diodes mounted on a square plate-like substrate are arranged in a square shape such that the left, right, top, and bottom are adjacent to each other, and four light emitting devices are arranged. In the central part where the diode modules are adjacent, the corners adjacent to each other of the four light emitting diode modules are simultaneously moved in the front-rear direction. By arranging the respective diode modules along the same plane or tilting them by the above-described movement, a small and lightweight LED light for video shooting with a variable light distribution (trade name "N light") , NEP Co., Ltd.).
[0003]
The light emitting diode floodlight device has the following advantages because it is not necessary to use a condenser lens or a reflecting mirror employed in a conventional floodlight device using a halogen bulb or a discharge lamp as a light source.
Since the light source does not reach a high temperature, there is no possibility that the lighting effect will be hindered by a burn, a fire, or a short life of the light source as in a conventional halogen bulb or discharge lamp.
Since the light source volume is small, it is easy to reduce the size and weight of the light projecting device. Therefore, handling becomes easy.
Since less power is required, the power supply capacity is reduced. Particularly, in the case of a portable projection device, the portable power supply can be reduced in size, so that the portable projector can be easily moved, and the burden on the videographer and the assistant can be greatly reduced.
As power consumption is reduced, flashing switches and control circuit components for lighting control are reduced in size, reducing power loss and heat generation, thereby reducing the wear-out failure rate of lighting equipment and extending its lifespan. , Easy to get high reliability.
Also in dimming control, control circuit components for the dimming control are miniaturized, and power loss and heat generation are reduced, thereby reducing the wear failure rate of lighting equipment, long life, and easy to obtain high reliability.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described in the above example, the conventional light emitting diode light emitting device has many advantages as described above, but the light distribution characteristics are changed, but the uniformity of the illuminance distribution is extremely low. In particular, in the case of a flood light distribution characteristic, the illuminance at the center of the light distribution is significantly reduced. For this reason, there is a practical problem as a lighting means for video shooting or the like, and it is of low completeness.
[0005]
An object of the present invention is to provide a light emitting diode light emitting device that has variable light distribution characteristics and good uniformity of illuminance distribution in each light distribution characteristic.
[0006]
[Means for achieving the object]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode light emitting device including a plate-shaped substrate and a plurality of light-emitting diodes mounted on the plate-shaped substrate, and a first light-emitting diode module fixedly disposed at a central portion. A plurality of second light-emitting diode modules each including a plate-shaped substrate and a plurality of light-emitting diodes mounted on the plate-shaped substrate are annularly arranged around the first light-emitting diode module, A plurality of annular light emitting diode modules, wherein the plurality of light emitting diode modules are tiltable along a radiation direction from the center, and a plurality of annular light emitting diode modules; Light distribution changing operation means for tilting in synchronization with each annular light emitting diode module group and stopping at a desired position. It is.
[0007]
In the present invention and each of the following inventions, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.
[0008]
<Regarding First Light-Emitting Diode Module> The first light-emitting diode module includes a plate-shaped substrate and a plurality of light-emitting diodes.
[0009]
(About the plate-shaped substrate) The plate-shaped substrate only has to have a function of supporting the light emitting diode, and it is not always important to have the wiring function. For example, the plate-shaped substrate may be configured to support only the light emitting diodes and to perform necessary wiring using a conductive wire or a flexible wiring substrate separately from the substrate. In this case, as an embodiment, it is permissible to provide, as a plate-shaped substrate, an alignment plate having an insertion hole for a light emitting diode and supporting the light emitting diode by inserting it into the insertion hole. However, by using a wiring board as the plate-like substrate, the light emitting diode can be supported and wired at the same time, so that the structure is simplified, and it is convenient to reduce the thickness and weight.
[0010]
In addition, when obtaining a circular light distribution characteristic, the plate-like substrate is used for mounting the light emitting diodes such that the outline of the light emitting diode mounting has a circular or regular polygonal shape, for example, a square shape. It is preferable to configure so as to include a wiring land and the like. On the other hand, when obtaining a square light distribution characteristic, it is preferable that the above-mentioned outline is a square or almost a square. The shape of the plate-like substrate itself is free.
[0011]
(Regarding Light-Emitting Diode) The light-emitting diode is selected according to the chromaticity required for its emission color. In general, a light projecting device is configured to project white light, so that the light emitting diode emits white light. However, it is allowed that so-called colored light is emitted if desired. When a desired light emission color cannot be obtained by a single light emitting diode, or when desired, the light emission of a plurality of colors can be added and mixed to obtain a desired light emission color. For example, in order to obtain white light, it is sufficient to use three types of light emitting diodes that emit light of three colors of RGB, and to light them simultaneously or in a time-division manner. In the latter case, even in the case of time-division lighting, it can be sensed as white light due to the afterimage effect of the human eye. Further, the chromaticity can be corrected as desired by adding light emitting diodes of other light emitting colors in addition to the three RGB colors. Alternatively, a light emitting diode that emits white light by itself can be used.
[0012]
When a plurality of light-emitting diodes of different colors are provided, it is also possible to selectively emit light for each light-emitting color so that multi-color light emission can be switched.
[0013]
Further, various types of light emitting diodes such as a lens type, a surface mount type, and an integrated type can be used. In the present invention, the “lens shape” is a configuration in which a light emitting diode chip is built in a plastic lens and a lead wire extends from the back surface. The “surface mounting type” has terminals for surface mounting formed on the back surface and / or side surfaces instead of extending lead wires. The “integrated type” is a configuration in which a plurality of light emitting diodes are arranged on a single substrate.
[0014]
Furthermore, the light-emitting diode generally has a narrow-angle light distribution, although its light distribution characteristics are not particularly limited. Therefore, when a lead wire type light emitting diode is used in order to improve the uniformity of the illuminance distribution of the illuminated surface handled by the first light emitting diode module, two lead wires of the light emitting diode are inserted into the light emitting diode. The optical device can be mounted so as to be arranged substantially along a circumference centered on the center of the light emitting surface of the optical device. This makes it possible to disperse or adjust the light emission of the light emitting diodes in the direction of the centripetal direction along the direction of the emission center axis with respect to the substrate surface along the radiation direction with respect to the central portion.
[0015]
Furthermore, the light distribution characteristics of the light emitting diode are not particularly limited in the present invention. For example, since the first light emitting diode module is responsible for projecting light to a local region such as a central region of the light distribution characteristic, it is preferable that the light emitting diode has a narrow angle light distribution characteristic.
[0016]
(Regarding Arrangement of First Light-Emitting Diode Module) The first light-emitting diode module is arranged at the center of a plurality of annular light-emitting diode module groups to be described later, and is responsible for a central region of light distribution characteristics of light projection. Configuration facilitates design. According to the present invention, the light distribution characteristics at the time of light projection can be variously changed, for example, from spot light distribution to diffuse light distribution as described later. However, in any kind of light distribution characteristics, the light emission to the center, for example, of the light distribution is invariable, so that the first light emitting diode module is responsible for the light emission to this invariable light distribution area. It is fixedly arranged. However, if necessary, the first light emitting diode module is configured not to be in the central region of the light distribution characteristics of the light projection, but to be in charge of the region where the light distribution characteristics are fixed in any of the light distribution characteristics. Is also good.
[0017]
<Regarding a plurality of annular light emitting diode module groups> The plurality of annular light emitting diode module groups are each configured by arranging a plurality of second light emitting diode modules to be described later in an annular shape. And it is arrange | positioned so that it may be multiplexed around the 1st light emitting diode module, and may make a substantially concentric ring. The preferred number of the second light emitting diode modules constituting each ring light emitting diode module group is 5 or more, more preferably 6 or more.
[0018]
Although the number of annular light emitting diode module groups is plural, the number can be appropriately set as desired. For example, when there are two annular light emitting diode module groups, the inner annular light emitting diode module group is disposed around the first light emitting diode module at a position closest to the outside of the first light emitting diode module. On the other hand, the outer annular light emitting diode module group is disposed around the first light emitting diode module at a position further outside the inner annular light emitting diode module group and near the outer periphery of the inner annular light emitting diode module group. Will be arranged. As a result, the inner annular light emitting diode module group and the outer annular light emitting diode module group are arranged so as to form a multiple annular shape.
[0019]
Further, the plurality of annular light emitting diode module groups are arranged in substantially the same plane together with the first light emitting diode module. Note that “substantially the same plane” means that the position of the light emitting diode light emitting device can be shifted back and forth within a range that maintains the feature of being thin. For example, the positions of the first LED module and the second LED module of the annular LED module group can be shifted relatively backward or forward so as not to prevent the second LED module of the annular LED module group from tilting.
[0020]
Furthermore, the shape of the ring of the ring-shaped light emitting diode module group can be set according to the shape of the light distribution characteristics to be obtained, such as an annular shape, a square shape, for example, a square shape. However, in the case of a light emitting diode light emitting device for video shooting or studio use, a circular light distribution characteristic is often required, so that the ring shape of the ring light emitting diode module group is in a ring shape. Is preferred.
[0021]
Furthermore, the number of light emitting diodes arranged in the annular light emitting diode module group should preferably be larger in the annular light emitting diode module group generally located outside the multiple annular arrangement. That is, when the area on the light distribution characteristic and the plurality of annular light emitting diode module groups are configured to face each other, the design becomes easy. Area becomes large. Therefore, in order to improve the uniformity of the illuminance within the light distribution characteristics, it is necessary to increase the amount of light generated from the annular light emitting diode module group that is in charge of the light projecting area having a large area. For this purpose, for example, it is preferable to increase the number of light emitting diodes in proportion to the required light quantity. In order to realize this, the area of the second light emitting diode module used for the ring light emitting diode module group located outside the multiple ring arrangement is made relatively large so that more light emitting diodes can be mounted, or What is necessary is just to increase the number of 2 light emitting diode modules. In summary, in the present invention, the annular light emitting diode module group located outside the annular light emitting diode module group located relatively inside increases the size or the number of the second light emitting diode modules used. Is good.
(Regarding the Second Light-Emitting Diode Module) The second light-emitting diode module includes a plate-like substrate and a plurality of light-emitting diodes as in the first light-emitting diode module. These can be configured in the same manner as described in the first light emitting diode module. However, the shape and size of the substrate, the number of the second light emitting diode modules, a mechanism for tilting which will be described later, and the like can be determined as necessary in relation to the annular light emitting diode module group. For example, the area of the substrate in the second light emitting diode module used for the outer ring light emitting diode module group outside the inner ring light emitting diode module group is increased, and the number of mounted light emitting diodes is increased. Further, if desired, the number of the second light emitting diode modules used for the outer ring light emitting diode module group can be increased from the inner ring light emitting diode module group. In this case, the substrate area and the number of mounted light emitting diodes can be made substantially the same between the inner annular light emitting diode module group and the outer annular light emitting diode module group.
[0022]
Further, the second light emitting diode module is configured to be tiltable along a radiation direction from a central portion where the first light emitting diode module is arranged. In addition, "can tilt along the radial direction from the center" means that the tilt in the direction diverging along the radial direction from the center and the direction in which the centripetal or convergent toward the center. The meaning includes tilting. “Tilt” means an operation for tilting. The specific structure for tiltably configuring the second light emitting diode module is not particularly limited in the present invention. For example, the second light-emitting diode module is configured to be tiltable by pivotally supporting the second light-emitting diode module on a base such as a chassis via a hinge, or by being movably mounted in a vertical direction by biasing one side in a push-up direction by a spring. Can be.
[0023]
Furthermore, in the present invention, the light distribution characteristics of the single light emitting diode provided in the second light emitting diode module are not particularly limited. However, since the light distribution characteristics of the light emitting device are changed by tilting the second light emitting diode module, in order to effectively change the light distribution characteristics, the light distribution characteristics of the single light emitting diode are narrow-angled. It is preferred that Note that the “narrow rectangular light distribution characteristic” means that the half width is within 20 °. However, it is preferably in the range of 10-20 °.
[0024]
<About the light distribution changing operation unit> The light distribution changing operation unit is preferably configured to tilt the plurality of second light emitting diode modules in the plurality of annular light emitting diode module groups in synchronization with each of the annular light emitting diode module groups, and to tilt the plurality of second light emitting diode modules. Means to stop at the position. Further, the light distribution change operation means is configured to be operated from outside the light projecting device to perform the above operation. Therefore, the user of the light emitting device can start using the light emitting device after operating the light emitting device to have a desired light distribution characteristic in advance. Further, the operation portion of the light distribution changing operation means can be arranged at a position where it can be easily operated so that the light distribution characteristics can be changed during use.
[0025]
Further, the light distribution changing operation means tilts the second light emitting diode modules in the plurality of annular light emitting diode module groups in synchronization with each other in the annular light emitting diode module group unit. As an example, the tilting of the second light emitting diode module in a light projecting device in which two annular light emitting diode module groups have a double annular arrangement will be described. For example, while the degree of tilt in the inner annular light emitting diode module group is changed relatively largely, the degree of tilt in the outer annular light emitting diode module group can be changed relatively small. In addition, in the case of a certain light distribution characteristic, it is also possible to cause only one of the above-mentioned annular light emitting diode module groups to perform tilting and prevent the other annular light emitting diode module group from performing tilting. However, it is preferable that the plurality of annular light emitting diode module groups be tilted synchronously with a predetermined phase relationship as a whole. Then, a plurality of annular light emitting diode module groups can be performed as required by a single operation.
[0026]
Further, the light distribution changing operation means can be configured to operate the tilt of the second light emitting diode module using the cam mechanism as described above. In addition, an appropriate operation element can be provided to operate the cam mechanism from outside. For example, a lever-type operator, a dial-type operator, an access-type operator, or the like can be appropriately selected and used.
[0027]
Still further, the light distribution changing operation means can be configured so that the light distribution characteristics change continuously or stepwise.
[0028]
<Other Configurations> Although not an essential component of the present invention, by selectively adding some or all of the following configurations as desired, the performance of the light emitting device can be improved or the functions can be improved. May be added.
1. (Regarding the housing) The housing is a means for housing the first light emitting diode module, the plurality of annular light emitting diode module groups and the light distribution changing operation means inside, and externally connecting the light emitting window and the operators of the light distribution changing operation means to the outside. The camera has an opening for exposing the camera to an accessory shoe, a means for attaching to an accessory shoe of a camera, a suspending means for attaching to a handle support portion by hand or in a studio, and the like. The light emitting window may be a transparent opening, or may be provided with a transparent panel such as a protective glass.
2. (Regarding Driving Circuit of Light-Emitting Diode) The driving circuit of the light-emitting diode is means for energizing and lighting the light-emitting diodes mounted on the first and second light-emitting diode modules as required. The circuit can be arranged inside the floodlight. However, if desired, the driving circuit of the light emitting diode may be provided separately from the light emitting device.
3. (Regarding Dimming Means) The dimming means is a means for dimming and lighting the light emitting diodes mounted on the first and second light emitting diode modules. Or can be arranged as.
4. (Regarding Color Filter) The color filter is a means for converting the color temperature of light emission as desired, and can be detachably attached to the light emitting part of the light emitting diode light emitting device.
5. (Regarding Barn Door) The barn door is a means for more precisely and forcibly regulating the light distribution of the light emitting device, and can be freely opened and closed around the light emitting window of the light emitting device. .
6. (Remote control means for changing light distribution) The remote control means for changing light distribution is means for operating the light distribution changing operation means from a position remote from the light projecting device. By providing the remote control means for changing the light distribution, it is possible to freely change the light distribution characteristics from a remote position even when the light projecting device is arranged at a predetermined position. Wiring between the light emitting device and the operation position may be performed via a dedicated line for remote control, for example, a power line, a telephone line or an optical cable, or may be performed wirelessly, for example, using infrared, radio, or ultrasonic waves. It may be.
<Operation of the Present Invention> In the present invention, by providing the above-described configuration, if the light distribution characteristic changing means is operated, the third light source disposed at the center of the light emitting surface of the light emitting diode light emitting device can be obtained. It is possible to synchronize the plurality of second light emitting diode modules throughout the plurality of ring light emitting diode modules arranged in a multiple ring around one light emitting diode module and synchronize the plurality of second light emitting diode modules for each ring light emitting diode module. , The direction of light emission by the second light emitting diode module can be set as desired by tilting or verticalizing the light distribution characteristics as required by the light emitting diode light emitting device. be able to. As a result, the light distribution characteristics can be set widely, for example, from spot-type light distribution characteristics to diffusion-type light distribution characteristics.
[0029]
In addition, since there are a plurality of, preferably five or more second light emitting diode modules constituting each of the plurality of annular light emitting diode module groups arranged in a multiplex annular shape, the entire area of the light distribution characteristic is divided into a large number of segments. Since the light distribution can be finely adjusted for each segment, the light distribution obtained by the light projection has a good uniformity of the illuminance distribution.
[0030]
Further, in the present invention, the light emitted from the first light emitting diode module fixedly arranged at the center of the light emitting surface of the light emitting device is included in a part of the light emitted from the light emitting device. Therefore, no matter what kind of light distribution characteristics the light emitted from the first light emitting diode module has, the required illuminance is always invariant regardless of changes in the light distribution characteristics, for example, at the center of the light distribution. And act to take charge of the light emission to the area. As a result, in any of the light distribution characteristics, the illuminance distribution including the central portion becomes more uniform.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
1 to 8 show a portable light emitting diode light emitting device as an embodiment of the light emitting diode light emitting device of the present invention. FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a central longitudinal sectional view, and FIG. FIG. 4A is a front view of a plate-like substrate in the first and second light emitting diode modules, FIG. 4 is a front view of a main part for explaining a light distribution changing operation, and FIG. FIG. 4B is a light distribution characteristic of a diffusion type, FIG. 5 is a bottom view of a main part in the same manner, FIG. 5A is a light distribution characteristic of a spot type, and FIG. FIG. 6 is a side view of the main part, FIG. 6 (a) shows a spot type light distribution characteristic, FIG. 6 (b) shows a diffusion type light distribution characteristic, and FIG. 7 shows a spot type light distribution characteristic. FIG. 8 is a side view of the first and second light emitting diode modules in FIG. 8, and FIG. The second light-emitting diode module is a layout diagram viewed from the side.
[0033]
The light emitting diode light emitting device includes a first light emitting diode module 1, first and second annular light emitting diode module groups 2, 3, a chassis 4, a light distribution changing operation means 5, a housing 6, a circuit means 7, and a light control. An operating means 8 is provided.
[0034]
<First Light-Emitting Diode Module 1> The first light-emitting diode module 1 includes a plate-shaped substrate 11 and a plurality of light-emitting diodes 12 mounted on the plate-shaped substrate 11. In FIG. It is fixedly arranged.
[0035]
As shown in FIG. 3, the plate-like substrate 11 has a horizontally long rectangular shape, but is formed of a wiring board, and has a set of wiring lands 11a at the center and four sets of wiring lands 11b along a locus of a circle around the lands. Are formed, and mounting holes 11c are provided on the left and right.
[0036]
As shown in FIG. 1, a plurality of light emitting diodes 12 are mounted on the wiring lands 11a and 11b, one at the center and four at the periphery. The light emitting diode 12a at the center is mounted perpendicularly to the plate-shaped substrate 1a, but the four surrounding light emitting diodes 12b are mounted slightly inclined toward the outside of the circle. ing.
[0037]
Thus, the first light emitting diode module 1 is fixed to a chassis 4 described later using the mounting holes 11c of the plate-like substrate 11.
[0038]
<First annular light emitting diode module group 2> As shown in FIG. 1, the first annular light emitting diode module group 2 is disposed around the first light emitting diode module 1 in an annular shape, and includes eight light emitting diode module groups. It is configured by arranging the second light emitting diode module 20 in a ring shape.
[0039]
The second light emitting diode module 20 includes a plate-like substrate 21 and a plurality of light-emitting diodes 22 mounted on the plate-like substrate 21.
[0040]
As shown in FIG. 3, the plate-shaped substrate 21 is formed of a wiring substrate and has a slightly thin trapezoidal shape. In FIG. 3, nine sets of wiring lands 21a, one set, two sets, three sets, and three sets, are formed from the top in a four-stage configuration, and are used for pivotal support when tilting to the left and right side edges. It has a pair of notches 21b that form a semicircle.
[0041]
As shown in FIG. 1, the plurality of light-emitting diodes 22 are nine, and are mounted on each wiring land 21 a of the plate-like substrate 21. As shown in FIG. 7, the light emitting diodes 22 which are positioned in the middle in the vertical direction are mounted vertically on the plate-like substrate 21. Are mounted slightly inclined toward the inside and outside in the radial direction with respect to. Further, in FIG. 7, the second-stage light emitting diode from the top is a portion having a boss portion 4a described later as shown in FIG.
[0042]
Then, the second light emitting diode module 20 in the first annular light emitting diode module group 2 is tiltably attached to the chassis 4 described later using the semicircular notch 21b in the plate-like substrate 21. . The mechanism that enables the tilt will be described later.
[0043]
<Second annular light emitting diode module group 3> The second annular light emitting diode module group 3 is arranged annularly around the first annular light emitting diode module group 2 as shown in FIG. The second light emitting diode modules 30 are arranged in a ring shape.
[0044]
The second light emitting diode module 30 includes a plate-shaped substrate 31 and a plurality of light emitting diodes 32 mounted on the plate-shaped substrate 31.
[0045]
As shown in FIG. 3, the plate-shaped substrate 31 is formed of a relatively large wiring substrate and has a wide trapezoidal shape. That is, the length of the trapezoid of the plate-shaped substrate 31 is substantially equal to the length of the bottom of the plate-shaped substrate 21 of the first annular light emitting diode module group 2. In FIG. 3, a total of 15 sets of wiring lands 31a are formed in a three-stage configuration, that is, four sets, five sets, and six sets from the top. It has a pair of cutouts 31b.
[0046]
In this manner, the first annular light emitting diode module group 2 and the second annular light emitting diode module group 3 form a wedge-shaped wiring board, and eight sets of the wedge-shaped wiring boards constitute the first light emitting diode. A circular light emitting surface is formed by being arranged around the diode module 1 and mounting the light emitting diodes 12, 22, 32 respectively.
[0047]
As shown in FIG. 1, there are a total of fifteen light emitting diodes 32, which are mounted on the respective wiring lands 31 a of the plate-like substrate 31. As shown in FIG. 7, the light emitting diodes 32 that are positioned in the middle in the up-down direction are mounted vertically to the plate-shaped substrate 31. Are mounted slightly inclined toward the inside and outside in the radial direction with respect to.
[0048]
Then, the second light emitting diode module 30 in the second annular light emitting diode module group 3 is tiltably attached to the chassis 4 described later using the left and right semicircular notches 31b in the plate-like substrate 31. ing.
[0049]
<Configuration enabling tilting of second light emitting diode modules 20 and 30>
The configuration that enables the second light emitting diode modules 20 and 30 to tilt has basically the same structure. Hereinafter, a configuration for tilting the second light emitting diode modules 20 and 30 will be described focusing on the configuration of the second light emitting diode module 30.
[0050]
That is, as shown in FIG. 6, the plate-shaped substrate 31 of the second light-emitting diode module 30 is loosely sandwiched between the pair of bosses 4a rising from the chassis 4 in the left and right notches 31b, 6, a compression coil spring 4b is interposed between the lower surface of the right end and the chassis 4. Reference numeral 4b1 in the figure denotes a boss for preventing buckling of the compression spring 4b, which rises from the chassis 4 and is loosely inserted into the compression spring 4b. A slider 31c is fixed to the lower surface of the left end in FIG. A pair of boss portions 4a that stand up from the chassis 4 are formed with a small-diameter neck portion 4a1 at the upper portion. A screw 4a2 is screwed into the upper end of the neck portion 4a1 to prevent the plate-shaped substrate 31 from coming off.
[0051]
The configuration for tilting the second light emitting diode module 20 in the first annular light emitting diode module group 2 is basically the same as described above. The same sign is used for the digits.
[0052]
Then, in a state where the second light emitting diode module 30 is mounted between the pair of bosses 4a rising from the chassis 4, the plate-shaped substrate 31 is moved by the compression coil spring 4b to the state shown in FIG. As shown, the right side is configured to be pushed up and inclined by the compression coil spring 4b. On the other hand, as shown in FIG. 6A, when the slider 31b disposed on the lower surface of the plate-shaped substrate 31 is pushed up against the spring force of the compression coil spring 4b, the compression coil spring Since the second light emitting diode module 4b is compressed, the second light emitting diode module 30 can be inclined in a direction parallel to the chassis 4 by being inclined to the opposite side.
[0053]
<Chassis 4> The chassis 4 is provided so as to be rotatable around a rotation shaft (not shown) provided at the center of the light emitting surface. The rotating shaft is constituted by a neck formed on the upper part of the boss 9a attached to the fixed plate 9. Further, the screw 9b is screwed into the neck from above to prevent the chassis 4 from coming off. ing.
[0054]
<Light distribution change operation unit 5> The light distribution change operation unit 4 tilts the second light emitting diode modules 20 and 30 in synchronization with each of the annular light emitting diode module groups 2 and 3, and stops at the desired position. As means, as shown in FIG. 4, it is composed of the chassis 4, a stationary plate 51, two rows of cams 52 and 53, and a rotating lever 54.
[0055]
The stationary plate 51 is placed on the surface of the chassis 4, but is fixed and held in a stationary state. Also, the passage holes 51a through which the boss 4a and the boss 4b1 pass loosely so that the rotation of the boss 4a and the compression coil spring 4b rising from the chassis 4 when the chassis 4 is rotated are not hindered by the stationary plate 51. 51b, 51c and the like are formed.
[0056]
When the chassis 4 rotates, the two rows of cams 52 and 53 respectively move the sliders 21 b and 31 b disposed on the lower surfaces of the plate-like substrates 21 and 31 of the second light-emitting diode modules 20 and 30. Are provided so as to slide on the cam surface. That is, the cam 52 slides on the slider 21b of the second light emitting diode module 20. The cam 53 slides on the slider 31b of the second light emitting diode module 30.
[0057]
The cams 52 and 53 can be set to appropriate cam characteristics so that predetermined light distribution characteristics are obtained with respect to the rotation angle of the chassis 4. For example, as shown in FIG. 5A, the cam 53 has a relatively large taper and is formed to be long, and the left end in the figure is almost in contact with the plate surface of the stationary plate 51. On the other hand, the cam 52 has a relatively small taper and is formed short, and ends before reaching the plate surface of the stationary plate 51.
[0058]
The pivot lever 54 has a base end integral with the peripheral edge of the chassis 4 and a tip end extending to the outside of the housing 6 described later. At the tip of the rotating lever 54, an operation element 54a is formed.
[0059]
Then, when the operating lever 54a is operated to rotate the rotating lever 54 clockwise to the position shown in FIG. 4A, the chassis 4 integrated therewith rotates together. Since the stationary plate 51 maintains the stationary state, as shown in FIG. 5A, the second light emitting diode module 20 of the first annular light emitting diode module group 2 is moved with respect to the cam 52 of the stationary plate 51. The slider 21b slides on the highest position of the cam 52. Similarly, the slider 21 b of the second light emitting diode module 30 of the second annular light emitting diode module group 3 comes into sliding contact with the cam 53 of the stationary plate 51 at the highest position of the cam 53. As a result, as shown in FIG. 6A, the second light emitting diode modules 20 and 30 are both parallel to the chassis 4 and have no inclination, so that a spot-shaped light distribution as shown in FIG. 7 is obtained. Can be
[0060]
When the operation lever 54a is operated to the position shown in FIG. 4B to rotate the rotation lever 54 counterclockwise, the chassis 4 integrated therewith rotates together, Since the stationary plate 51 holds the stationary state, as shown in FIG. 5B, the second light emitting diode module 20 of the first annular light emitting diode module group 2 slides on the cam 52 of the stationary plate 51. The moving element 21b comes into sliding contact with the cam 52 at the lowest position. On the other hand, the slider 21 b of the second light emitting diode module 30 of the second annular light emitting diode module group 3 does not slide on the cam 53 of the stationary plate 51. As a result, as shown in FIG. 6B, the second light-emitting diode module 20 is in a state of being slightly inclined with respect to the chassis 4, and the second light-emitting diode module 30 is significantly inclined with respect to the chassis 4. In this state, the inclination becomes large, so that a diffused light distribution as shown in FIG. 8 is obtained.
[0061]
Further, when the operator 54a of the rotating lever 54 of the light distribution change operation means 5 is operated to be positioned at an intermediate position between FIGS. 4A and 4B, the light distribution characteristic between FIGS. 7 and 8 is obtained. Can be obtained.
[0062]
<Housing 6> The housing 6 houses the first light emitting diode module 1, the first and second annular light emitting diode module groups 2, 3 and the chassis 4 therein as shown in FIGS. Most of the light distribution changing operation means 5 is housed therein, and a circuit means 7 and a dimming operation means 8 described later are housed therein.
[0063]
The housing 6 is formed of a molded product of plastics, and has a split structure such as a two-piece structure, for example, to facilitate molding and facilitate incorporation of each of the above-described components. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a housing 6 is constituted by a front frame 6a and a box-shaped portion 6b.
[0064]
Further, the housing 6 is provided with a light projecting window 6c at a position facing the light emitting surface, so as not to hinder the light projecting. The light transmitting window 6c is provided with a transparent glass plate 6b.
[0065]
Further, the housing 6 is provided with a portion on the lower rear surface where an operator 54a of the light distribution changing operation means 5 and an operator 8a of the light control operation means 8 to be described later are exposed, and a grip at the bottom in FIG. Is provided.
[0066]
<Circuit Means 7> The circuit means 7 is means for driving and dimming the plurality of light emitting diodes 22 and 32, and is disposed in the housing 6.
[0067]
<Dimming operation unit 8> The dimming operation unit 8 is a unit for controlling the circuit unit 7 to operate the light emitting diodes 22 and 32 in the dimming state, and includes a slide-type variable resistor. The operation element 8a is exposed above the operation element 8a of the dimming operation means 8 on the rear surface of the housing 6.
[0068]
In FIG. 1, reference numeral 40 denotes a power cord, and the end of the power cord (not shown) is connected to a portable battery power source.
[0069]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the first light emitting diode module fixedly disposed at the center portion and the second light emitting diode module are provided, and are annularly disposed around the first light emitting diode module. A plurality of annular light emitting diode modules, wherein each of the second light emitting diode modules is tiltable along a radiation direction from the center, and a plurality of annular light emitting diode modules are arranged; Light distribution changing operation means for tilting the plurality of second light emitting diode modules synchronously and stopping at a desired position for each group so that the light distribution characteristics are variable and It is possible to provide a light emitting diode light emitting device with good uniformity of illuminance distribution in light characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a portable light emitting diode floodlight as one embodiment of a light emitting diode floodlight according to the present invention.
FIG. 2 is also a longitudinal sectional view at the center.
FIG. 3 is a front view of a plate-like substrate in the first and second light-emitting diode modules.
4A and 4B are front views of main parts for explaining a parallel changing operation, wherein FIG. 4A shows a spot type light distribution characteristic, and FIG. 4B shows a flood type light distribution characteristic.
5 (a) is a bottom view of a main part, FIG. 5 (a) is a spot type light distribution characteristic, FIG. 5 (b) is a flood type light distribution characteristic,
6A and 6B are side views of a main part, in which FIG. 6A shows a spot-type light distribution characteristic and FIG. 6B shows a flood-type light distribution characteristic.
FIG. 7 is a side view of the arrangement of the first and second light emitting diode modules at the time of the spot-shaped light distribution characteristic.
FIG. 8 is a side view of the arrangement of the first and second light-emitting diode modules when the light distribution characteristics of the flood type are the same.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st light emitting diode module, 2 ... 1st circular light emitting diode module group, 3 ... 1st circular light emitting diode module group, 4 ... Chassis, 4a ... Boss part, 4b ... Compression coil spring, 5 ... Light distribution Change operation means, 6 housing, 7 circuit means, 8 dimming operation means, 11 plate-shaped substrate, 12 light-emitting diode, 20 second light-emitting diode module, 21 plate-shaped substrate, 22 Light-emitting diode, 30: second light-emitting diode module, 31: plate-like substrate, 31c: slider, 32: light-emitting diode, 51: stationary plate, 52: cam, 53: cam

Claims

A first light-emitting diode module comprising a plate-like substrate and a plurality of light-emitting diodes mounted on the plate-like substrate, the first light-emitting diode module being fixedly disposed at the center; and being mounted on the plate-like substrate and the plate-like substrate. A plurality of second light emitting diode modules each including a plurality of light emitting diodes are arranged in a ring around the first light emitting diode module, and each of the second light emitting diode modules has a radiation direction from the central portion. A plurality of annular light-emitting diode modules that are tiltable along and are arranged in a multi-annular manner;
Light distribution changing operation means for inclining the plurality of second light emitting diode modules in synchronization with each of the annular light emitting diode module groups and stopping at a desired position;
A light emitting diode floodlight device comprising: