JP4235427B2

JP4235427B2 - Light emitting diode lamp

Info

Publication number: JP4235427B2
Application number: JP2002277128A
Authority: JP
Inventors: 大二郎小中
Original assignee: オスラム・メルコ株式会社
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP2004119045A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明器具に関するものである。特に、集光性を高める照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
白熱電球は、蛍光燈と同じ明るさを得る場合には、より多くの電力を要する。また、白熱電球は寿命も蛍光燈に比べて短い。このため、白熱電球に代わる商品として、使用電力の低減や使用寿命の延長等を目的とした電球型蛍光燈がある。この電球型蛍光燈は、電球形状のカバーの中に折り曲げた蛍光管を有する。この電球型蛍光燈は、白熱電球と同様の口金を有するので、白熱電球で使用したソケットをそのまま使用することができる。すなわち、取り付ける相手のソケットを変更することなく電球型蛍光燈を使用することができる。そして、白熱電球よりも小さな電力で同様の明るさを得ることができ、寿命も白熱電球より長いという蛍光燈の利点が得られる。
【０００３】
上記のような利点があることから、電球型蛍光燈が用いられている。ところが、小型の白熱電球では、小型ゆえに白熱電球の内部に蛍光燈を設置するスペースが確保できず、小型の白熱電球を電球型蛍光燈に変更することは困難であった。
【０００４】
そこで、小型の白熱電球については、従来技術では発光ダイオードを用いた電球型発光ダイオードの技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。図２９は、従来技術を示す電球型発光ダイオード５０の断面図である。５１、５２は発光ダイオードである。５３は口金、５４は基板、５５は絶縁体、５６は電極、５７は抵抗、５８は反射鏡、５９はレンズである。
【０００５】
照明器具に関しては、集光性の高い明るさを得たい場合があり、先行技術（特許文献１）には集光性を高める技術は開示されていない。また、集光性を調整したい場合があり、このような技術についても先行技術（特許文献１）には開示されていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３２５８０９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、集光性の高い照明器具を提供することを目的とする。
また、集光性を調整できる照明器具を提供することを目的とする。
また、簡単な回路を組み込むことにより、交流電源でも使用できる低廉な照明器具の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明器具は、光を発する発光部と、
前記発光部の発した光を入射して透過させる第１のレンズと、
前記第１のレンズを透過した光を入射して透過させる第２のレンズと
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記第２のレンズは、前記発光部に対して位置を移動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
前記第１のレンズと前記第２のレンズとは、前記発光部に対して位置を移動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
前記第１のレンズは凸レンズであり、前記第２のレンズは凹レンズであることを特徴とする。
【００１２】
本発明の照明器具は、光を発する発光部と、
前記発光部に対して位置を移動可能に取り付けられ、前記発光部の発した光を入射して透過させるレンズと
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の照明器具は、円錐状に広がりながら拡散してゆく光束を発する発光部と、
前記発光部の発した円錐状に広がりながら拡散してゆく光束について、前記光束のつくる円錐に内接するように設置されたレンズと
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
前記発光部は、前記レンズの焦点付近に設置されたことを特徴とする。
【００１５】
前記レンズは、球レンズであることを特徴とする。
【００１６】
前記レンズは、球レンズの一部を平面で切断し切断部分の一方を除去した形状の平凸レンズであることを特徴とする。
【００１７】
前記発光部は、発光ダイオードであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における小型（例えばＥ１７やＥ１６の口金を持つ白熱電球サイズと同じ程度）の照明器具４０の図である。図１において、１は凸レンズ（第１のレンズの例）、２は凹レンズ（第２のレンズの例）、３は発光ダイオード（発光部の例）、４は凸レンズ支持部（円筒形状をしているが、断面で示している。）、５は凹レンズ支持部（円筒形状をしているが、断面で示している。）、６は発光ダイオード支持部である。７は口金であり、例えば、Ｅ１７やＥ２６程度の口金を想定しているが、これに限定されるものではない。
この実施の形態１は、凹レンズ２を発光ダイオード３に対して移動可能に取り付けた構成であることを特徴とする。
【００１９】
発光ダイオード支持部６は下部が口金７となっている。そして、発光ダイオード支持部６は、発光ダイオード３を支持している。発光ダイオード３は、凸レンズ１を支持する凸レンズ支持部４に囲われている。さらに、凸レンズ１を囲うように凹レンズ２を支持する円筒状の凹レンズ支持部５が、発光ダイオード支持部６に対して、図１の矢印Ａ、Ｂ方向にスライド可能に嵌め合わされている。
【００２０】
図２は、発光ダイオード３を発光させるための整流回路を示す図である。８は交流電源であり、例えば家庭用の交流１００ボルト電源を用いることができる。９は整流用ダイオードであり、４個でブリッジ回路による整流回路を形成している。１０は抵抗である。図２の回路は、図１の照明器具４０における発光ダイオード支持部６の内部に設置することができる。これにより、交流電源で発光ダイオード３を用いた照明器具４０を使用することができる。すなわち、交流１００ボルトの家庭用の白熱電球に代えて、そのソケット（受け金）にそのまま本実施の形態１に係る照明器具４０を使用することができる。これにより、発光ダイオードを用いて交流１００ボルトで使用できる低廉な照明器具を提供できる。
【００２１】
なお、照明器具４０には図２の回路を組み込まずに、直流電源を用いても構わない。例えば、直流１２ボルト程度の直流電源を用いてもよい。
【００２２】
本実施の形態１における照明器具４０は、特に、凹レンズ２が発光部である発光ダイオード３に対して移動可能であることを特徴とする。以下に述べるように、凹レンズ２が移動することで照明器具４０は集光性を調整することができる。
【００２３】
図３、図４は集光性を示す概念図である。図３と図４とは、凹レンズ２の位置のみが異なる。Ｌ２はＬ１よりも長く、凹レンズ２を発光ダイオード３から遠ざける方向にスライドした状態である。図３において、凸レンズ１は発光ダイオード３から円錐状（放射状）にでた光束の全部が凸レンズ１に入射する位置に配置してある。そして、凸レンズ１は入射した光束を透過する。さらに凹レンズ２は、凸レンズ１が透過した光束を入射し透過して、光束１１として出射する。図４も同様に凹レンズ２は光束１２を出射する。この場合、光束１１と光束１２を比べると、光束１１の方が光束１２よりも細くなる。これは、凹レンズ２の位置が、図３の方が図４よりも発光部である発光ダイオード３から遠いからである。この性質を利用して、実施の形態１は凹レンズ２を発光ダイオード３に対して移動可能とした構造として、集光性を調整できるようにしている。
なお、ここで「集光性」とは、照明器具４０から出射される光束の径（幅）が太い、細いを意味するものとする。図３の光束１１は、図４の光束１２よりも細いので、光束１１は光束１２よりも集光性が「高い」というものとする。逆に図４の光束１２は、図３の光束１１よりもが太いので、集光性が「低い」というものとする。
【００２４】
図５は、実施の形態１における凹レンズ２を移動可能とする別の構成を示す図である。図１における実施の形態１は、凹レンズ支持部５を発光ダイオード支持部６に対してスライド可能に嵌め合わせて、発光ダイオード３からの凹レンズ２の距離を変化させた。これに対して、図５は、図６に示す板ばね１３を用いて凹レンズ２を発光ダイオード３に対して移動させる構成である。図５は円筒状をなしている凹レンズ支持部５の内径側に、波形の凹凸形状を有する板ばね１３を取り付けている。板ばね１３は発光ダイオード３側の端部が、凹レンズ支持部５の内径側に固定的に取り付けられている。そして、発光ダイオード支持部６の側面は、前記板ばね１３の波形の凹凸形状に合うように、同様の形状になっている。板ばね１３が、発光ダイオード支持部６の波形の凹凸形状を押し付けることにより、凹レンズ支持部５が発光ダイオード支持部６に固定される。そして、凹レンズ支持部５をＡ方向あるいはＢ方向に移動させる場合は、板ばね１３の弾性により、板ばね１３が発光ダイオード支持部６を押し付けている状態でＡ方向あるいはＢ方向に移動可能である。このように、板ばね１３を有する凹レンズ支持部５を、板ばね１３の押し付け力で発光ダイオード支持部６に取り付けたままの状態でＡ方向あるいはＢ方向に移動させることができる。
これにより、板ばね１３を有する凹レンズ支持部５は、発光ダイオード支持部６に対して移動することができる。
以上により、板ばね１３により凹レンズ２は、固定設置されている発光ダイオード３と凸レンズ１とに対して移動することができるので、照明器具４０の集光性を変えることができる。
【００２５】
図７は、実施の形態１における凹レンズ２を移動可能とする別の構成を示す図である。図７は、図８に示す輪の形をしたばねクリップ１５を用いて凹レンズ２を発光ダイオード３に対してＡ方向あるいはＢ方向に移動させる構成である。図７は、凹レンズ支持部５をばねクリップ１５で締め付けている。また、凹レンズ支持部５の切り欠き部１６は密着性を向上させるためのものである。そして、図８に示すようにばねクリップ１５は、ＣＣ方向に端部をつまむと輪の内径が広がり、はなすと内径が元に戻る。したがって、このばねクリップ１５の内径変化を利用して凹レンズ支持部５を発光ダイオード支持部６に取り付ける構成である。取り付け後に、凹レンズ支持部５を移動させたいときは、ばねクリップ１５の端部をＣＣ方向につまみ、緩ませて前記凹レンズ支持部５を移動し、移動後に所定の位置において、ばねクリップ１５端部をはなせば、発光ダイオード支持部６に対して凹レンズ支持部５を固定的に取り付けることができる。
以上により、ばねクリップ１５により凹レンズ２は、発光ダイオード３及び凸レンズ１に対して移動することができるので、照明器具４０は、集光性を調整することができる。
【００２６】
図９は、実施の形態１における凹レンズ２を移動可能とする別の構成を示す図である。図９は、図１０に示す小ねじ１７を用いて凹レンズ２を移動させる構成である。図９では、円筒形状をなす凹レンズ支持部５を発光ダイオード支持部６に対して小ねじ１７で取り付けている状態を示している。図９では、小ねじ１７は３個所に示しているが、円周方向に９０度おき計４個所あるものである。なお、小ねじ１７を取り付けやすいように、スリット１８を設けている。小ねじ１７により、凹レンズ支持部５を発光ダイオード支持部６に対して所定の位置に取り付ける。その後、位置を移動する場合は、前記小ねじ１７を緩めて凹レンズ支持部５を移動し、その位置で小ねじ１７を締め凹レンズ支持部５を固定する。
以上により、小ねじ１７により凹レンズ２は、発光ダイオード３及び凸レンズ１に対して移動することができるので、照明器具４０は、集光性を調整することができる。
【００２７】
図１１は、実施の形態１における凹レンズ２を移動可能とする照明器具４０の別の構成を示す図である。図１１は、凸レンズ１及び凹レンズ２の両者をともに支持するレンズ支持部１９に、じゃばら部分２０を設けて凹レンズ２を移動可能とする構成である。すなわち、凸レンズ１は発光ダイオード３に対して位置を変えることができないように取り付けられている。一方、凹レンズ２は、レンズ支持部１９において発光ダイオード３よりにじゃばら部分２０を有する。したがって、このじゃばら部分２０の伸び縮みにより、凹レンズ２は、位置が固定的に設置されている発光ダイオード３及び凸レンズ１からの距離を変えることができる。図１２は、じゃばら部分２０が伸びた場合を示す図である。じゃばら部分２０が伸びることにより、発光ダイオード３からの距離Ｌ３がＬ４へと長くなる。
以上により、じゃばら部分２０により、凹レンズ２は発光ダイオード３及び凸レンズ１に対して移動することができるので、照明器具４０は、集光性を変えることができる。
【００２８】
実施の形態２．
図１３は、実施の形態２における照明器具４０の構成を示す図である。実施の形態１が凹レンズ２（第２のレンズの例）のみ位置を移動したのに対して、実施の形態２は、凹レンズ２（第２のレンズの例）と凸レンズ１（第１のレンズの例）との両者を移動可能とする構成である。
図１３は、前記凹レンズ２と凸レンズ１の両者を支持するレンズ支持部１９が、じゃばら部分２０を２個所に有することで、凹レンズ２及び凸レンズ１の両者を移動可能とする構成である。レンズ支持部１９は、凹レンズ２と凸レンズ１の両者を支持している。図１３では、レンズ支持部１９において、最上部に凹レンズ２、その下にじゃばら部分２０、凸レンズ１、じゃばら部分２０を有している。
したがって、上記の構成により上記２個所のじゃばら部分２０を伸縮させることで、凸レンズ１及び凹レンズ２を発光ダイオード３に対して移動することができる。
以上の様に、凸レンズ１と凹レンズ２の両者が移動可能であるので、集光性を調整する自由度が大きいという効果が得られる。
【００２９】
図１４は、実施の形態２における凸レンズ１と凹レンズ２とが移動可能である照明器具４０の別の構成を示す図である。図１４は、凹レンズ２を支持する凹レンズ支持外筒２１と、凸レンズ１を支持する凸レンズ支持内筒２２とを設けることで、凹レンズ２及び凸レンズ１を移動可能としている。
図１４に示すように、凹レンズ２を支持する凹レンズ支持外筒２１は、凸レンズ１を支持する凸レンズ支持内筒２２に対してスライド可能に嵌め合わされている。さらに、凸レンズ支持内筒２２は発光ダイオード支持部６に対してスライド可能に嵌め合わされている。したがって、以上の構成により凸レンズ１及び凹レンズ２は発光ダイオード３に対して移動可能となっている。よって、図１３の構成と同様に、照明器具４０は集光性を調整することができ、また、凸レンズ１と凹レンズ２の両者が移動可能であるので集光性を調整する自由度が大きいという効果がある。
【００３０】
実施の形態３．
図１５は、実施の形態３における照明器具４０の構成を示す図である。実施の形態３は、発光部である発光ダイオード３に対して球レンズ２３をＡ方向あるいはＢ方向に移動可能に取り付けた構成である。図１５において、球レンズ２３は、円筒形状の球レンズ支持円筒２４（図では断面としている。）の上部において、球レンズ２３の球面に合わせて加工された球レンズ受け部２５に受けられている。そして、球レンズ支持円筒２４は発光ダイオード支持部６にスライド可能に嵌め合わされており、Ａ方向あるいはＢ方向にスライドが可能となっている。
以上の構成により、球レンズ２３は発光ダイオード３に対して移動可能に設置されるので、照明器具４０は、発光ダイオード３が発する光束の集光性を調整することができる。以下に集光性について述べる。
【００３１】
図１６〜図１８は集光性を示す概念図である。図１６〜図１８は球レンズ２３の焦点距離（球レンズ中心３４と焦点との間の距離）に対して、発光部である発光ダイオード３が異なる３つの位置にある場合を示している。すなわち、発光ダイオード３の位置が、焦点よりも球レンズ２３に近い位置、球レンズ２３の焦点位置、球レンズ２３の焦点より遠い位置の３つの場合である。
図１６は、発光ダイオード３の位置が球レンズ２３の焦点距離よりも球レンズ２３に近い場合を示している。この場合、発光ダイオード３の発した光束は球レンズ２３に入射し、球レンズ２３を透過した後は、拡散する状態で出射される。これは、図１５において、発光ダイオード３が焦点位置にある場合を基準にすると、球レンズ２３を発光ダイオード３側に近づけた場合である。
図１７は、発光ダイオード３が球レンズ２３の焦点に位置する場合を示している。この場合は、発光ダイオード３の発した光束は球レンズ２３に入射した後、球レンズ２３を透過すると平行光として出射する。
図１８は、発光ダイオード３が球レンズ２３の焦点距離よりも遠くに位置する場合を示す図である。この場合、発光ダイオード３が発した光束は球レンズ２３に入射し透過されると収束する状態で出射される。これは、図１５において、発光ダイオード３が焦点位置にある場合を基準にすると、球レンズ２３を発光ダイオード３から遠ざけた場合である。
以上のように、球レンズ２３の位置を発光ダイオード３の位置に対して移動することで、照明器具４０は、集光性を調整することができる。
【００３２】
図１９は、実施の形態３における球レンズ２３が移動可能である照明器具４０の別の構成を示す図である。図１９は、図５に示す実施の形態１の構成と同様に、板ばね１３を用いて球レンズ支持円筒２４を発光ダイオード支持部６に対してＡ方向あるいはＢ方向に移動できるようにして、球レンズ２３を発光ダイオード３に対して移動可能に取り付けたものである。
【００３３】
図２０は、実施の形態３における球レンズ２３が移動可能である照明器具４０の別の構成を示す図である。図２０は、図７に示す実施の形態１の構成と同様に、輪の形のばねクリップ１５で球レンズ支持円筒２４を締め付けて固定するとともに、移動する場合は、ばねクリップ１５を緩めて球レンズ支持円筒２４を移動し、その後再びばねクリップ１５で締め付けて固定し球レンズ２３を移動後の位置に固定する。これにより、球レンズ２３は発光ダイオード３に対して移動可能に取り付けられる。
【００３４】
図２１は、実施の形態３における球レンズ２３が移動可能である照明器具４０の別の構成を示す図である。図２１は、図９に示す実施の形態１の構成と同様に、小ねじ１７で円筒形状をなしている球レンズ支持円筒２４をねじ止めする。小ねじ１７を締めて球レンズ支持円筒２４を固定するとともに、移動する場合は小ねじ１７を緩めて移動させ、再び移動後の位置で小ねじ１７を締めて固定すればよい。このようにして、球レンズ２３は発光ダイオード３に対して移動可能に取り付けられる。
【００３５】
図２２は、実施の形態３における球レンズ２３が移動可能である照明器具４０の別の構成を示す図である。図２２は、図１１に示す実施の形態の構成と同様に、球レンズ支持部２６にじゃばら部分２０を設けている。じゃばら部分を伸縮させることで発光ダイオード３に対する球レンズ２３の位置を変化させることができる。このようにして、球レンズ２３は発光ダイオード３に対して移動可能に取り付けられる。
【００３６】
図２３は、実施の形態３における照明器具４０の別の構成を示す図である。図２３は、実施の形態３の構成を示す図１５に対して、球レンズ２３を半球レンズ３６とした構成である。半球レンズ支持部３７における半球レンズ受け部３８で半球レンズ３６の平面部を受けている。球レンズ２３から半球レンズ３６とすることで、球レンズ２３に要する材料よりも少ない材料で半球レンズ３６をつくることができるという効果が得られる。また半球レンズ３６とすることで、半球レンズ３６を受ける部分である半球レンズ受け部３８は、球レンズ２３を受ける球レンズ受け部２５のように球面で受ける場合と異なり、平面で受けることができるので、製作にあたり形状が簡単で製作しやすいという効果がある。
なお、図２３は図１５について球レンズ２３を半球レンズ３６に変更した構成を示しているが、半球レンズ３６への変更は、図１９〜図２２における他の４つの構成についても同様に可能である。
【００３７】
実施の形態４．
図２４は、実施の形態４における照明器具４０の構成を示す図である。球レンズ２３は球レンズ支持円筒２４が支持している。そして、球レンズ支持円筒２４は発光ダイオード支持部６に対して固定して取り付けられている。
図２４では、発光ダイオード３の発する円錐状の光束２７（発光部に頂点を有する円錐形状であり、頂角２θである。）に対して、その円錐に内接するように球レンズ２３が配置されている。本実施の形態４の特徴は、上記のように球レンズ２３を発光ダイオード３の発する円錐状の光束２７について、その円錐に内接するように球レンズ２３を配置することにある。なお、加えて発光ダイオード３の位置は球レンズ２３の焦点に配置してある。つまり、球レンズ中心３４と発光ダイオード３との距離は球レンズ２３の焦点距離に等しいが、これは球レンズ２３に入射した光束を平行な光束２８として出射させるためである。
【００３８】
上記のように、発光ダイオード３の発する円錐状の光束２７について、その光束の円錐に内接するように球レンズ２３を配置すれば、発光ダイオード３の発した光束を逃すことなく球レンズ２３に入射させることができる。それは、球レンズ２３全体を使用することになるので、材料の面から球レンズ２３を有効に利用することができるという効果がある。
具体的に説明すれば、図２５に示すように、発光ダイオード３の発する円錐状の光束２９の頂角２θが、図２４における頂角２θよりも小さい場合、光束２９は球レンズ２３に接することなく球レンズ２３と交わる状態で入射し、平行な光束３０として出射する。このため、図２５における球レンズ２３の斜線部分を発光ダイオード３からの光束が透過することはないので、この斜線部分はレンズ無駄部分３１となる。したがって、上記のように円錐状の光束に内接するように球レンズ２３を配置すれば、レンズ無駄部分３１は生じることはなく、材料の面からみて球レンズを有効に活用することができる。
【００３９】
図２６、図２７は、発光ダイオード３の発する円錐状の光束２７につき、その円錐に内接するように球レンズ２３を配置した場合に、球レンズ２３の焦点距離と発光ダイオード３との位置関係を示す図である。
図２６は、発光ダイオード３の位置が球レンズ２３の焦点距離よりも球レンズ中心３４よりにある場合を示す。この場合は、発光ダイオード３が発した光束は球レンズ２３に入射した後、拡散されて光束３２として出射される。
図２７は、発光ダイオード３と球レンズ中心３４との間の距離が、球レンズ２３の焦点距離より長い場合を示す。この場合は、発光ダイオード３が発した光束は球レンズ２３に入射した後、光束３３として収束するように出射される。このように発光ダイオード３の発する円錐状の光束につき、その円錐に内接するように球レンズ２３を配置するとともに、さらに発光ダイオード３の位置を球レンズ２３の焦点距離に対して、焦点距離の位置、焦点距離よりも短い位置、焦点距離よりも長い位置というように変えることで、球レンズ２３から出射される光束の集光性を変化させることができる。
【００４０】
図２８は、実施の形態４における照明器具４０の別の構成を示す図である。図２８は、図２４の球レンズ２３を平凸レンズの例として半球レンズ３６に変更した構成である。この構成においては、半球レンズ３６を用いるので球レンズ２３よりも少ない材料で、上記実施の形態４における構成を示す図２４の場合と同じ効果を得ることができる。また、半球レンズ３６とすることで、半球レンズ３６の半球レンズ受け部３８は、球レンズ２３の球レンズ受け部２５の場合と異なり半球レンズ３６を平面で受けることができるので、製作にあたり形状が簡単で製作しやすいという効果がある。
【００４１】
以上、実施の形態１から実施の形態４において集光性が高く、また集光性を調整できる照明器具の構成について述べたが、上記の構成は照明器具に限らず、たとえば発光ダイオードを用いた表示装置において集光性を高め、あるいは集光性を調整する場合にも適用をすることができる。
また、発光ダイオード３は図では一つの場合を示しているが、一つに限ることはなく、複数個あっても構わない。
また、発光ダイオードの発する色については、照明用としては白色を想定しているが、白色に限定されるることはなく、赤、緑、青等に発光するもの、あるいは発光ダイオードを複数用いてそれらの色を組み合せても構わない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、第１のレンズと第２のレンズとを用いることで、高い集光性を得て明るさを向上することができる。
【００４３】
本発明によれば、レンズの位置を移動させて集光性を変えることにより、明るさを調整することができる。
【００４４】
本発明によれば、第２のレンズに加えて第１のレンズも位置を移動できるので、自由度の大きい集光性の調整を行うことができる。
【００４５】
本発明によれば、第１のレンズに凸レンズを用い、第２のレンズに凹レンズを用いるので、容易にレンズの加工をすることができる。また、容易にレンズを入手することができる。
【００４６】
本発明によれば、一つのレンズを発光部に対して移動可能に取り付けるので、集光性の調整が容易となるとともに、照明器具のサイズをコンパクトにすることができる。
【００４７】
本発明によれば、円錐状に広がりながら拡散してゆく光束に内接するようにレンズを配置するので、レンズを有効に使用することができる。
【００４８】
本発明によれば、円錐状に広がりながら拡散してゆく光束に内接するようにレンズを配置するとともに、発光部はレンズの焦点付近に位置するので、レンズを出射する光束は平行光束となり、明るい光束を得ることができる。
【００４９】
本発明によれば、レンズには球レンズを使用するので、焦点距離を短くとることができ照明器具をコンパクトにすることができる。また、球レンズの材質の屈折率にしたがい焦点距離を決定できるので、設計の自由度を大きくすることができる。
【００５０】
本発明によれば、レンズには平凸レンズを使用するので、レンズに使用する材料を球レンズよりも少なくすることができ、また、容易に取り付けることができる。
【００５１】
本発明によれば、発光部には発光ダイオードを使用するので、低電力で使用することができる。また、照明器具をコンパクトにすることができる。さらに、長寿命の照明器具とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】回路構成を示す図である。
【図３】集光性を示す概念図である。
【図４】集光性を示す概念図である。
【図５】実施の形態１における別の構成を示す図である。
【図６】板ばねを示す斜視図である。
【図７】実施の形態１における別の構成を示す図である。
【図８】ばねクリップを示す図である。
【図９】実施の形態１における別の構成を示す図である。
【図１０】小ねじを示す図である。
【図１１】実施の形態１における別の構成を示す図である。
【図１２】じゃばら部分が伸びた状態を示す図である。
【図１３】実施の形態２の構成を示す図である。
【図１４】実施の形態２における別の構成を示す図である。
【図１５】実施の形態３の構成を示す図である。
【図１６】集光性を示す概念図である。
【図１７】集光性を示す概念図である。
【図１８】集光性を示す概念図である。
【図１９】実施の形態３における別の構成を示す図である。
【図２０】実施の形態３における別の構成を示す図である。
【図２１】実施の形態３における別の構成を示す図である。
【図２２】実施の形態３における別の構成を示す図である。
【図２３】実施の形態３における半球レンズを用いた構成の図である。
【図２４】実施の形態４の構成を示す図である。
【図２５】集光性を示す概念図である。
【図２６】集光性を示す概念図である。
【図２７】集光性を示す概念図である。
【図２８】実施の形態４における半球レンズを用いた構成の図である。
【図２９】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
１凸レンズ、２凹レンズ、３発光ダイオード、４凸レンズ支持部、５凹レンズ支持部、６発光ダイオード支持部、７口金、８交流電源、９整流ダイオード、１０抵抗、１１，１２光束、１３板ばね、１５ばねクリップ、１６切り欠き部、１７小ねじ、１８スリット、１９レンズ支持部、２０じゃばら部分、２１凹レンズ支持外筒、２２凸レンズ支持内筒、２３球レンズ、２４球レンズ支持円筒、２５球レンズ受け部、２６球レンズ支持部、２７，２８，２９，３０光束、３１レンズ無駄部分、３２，３３光束、３４球レンズ中心、３５光束、３６半球レンズ、３７半球レンズ支持部、３８半球レンズ受け部、４０照明器具、５０電球型発光ダイオード、５１，５２発光ダイオード、５３口金、５４基板、５５絶縁体、５６電極、５７抵抗、５８反射鏡、５９レンズ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting fixture. In particular, the present invention relates to a lighting fixture that enhances light collection.
[0002]
[Prior art]
Incandescent light bulbs require more power to obtain the same brightness as fluorescent lamps. Incandescent bulbs also have a shorter lifetime than fluorescent lamps. For this reason, as an alternative to incandescent bulbs, there is a bulb-type fluorescent lamp for the purpose of reducing power consumption and extending the service life. This bulb-type fluorescent lamp has a fluorescent tube bent in a bulb-shaped cover. Since this bulb-type fluorescent lamp has a base similar to an incandescent bulb, the socket used in the incandescent bulb can be used as it is. That is, the light bulb type fluorescent lamp can be used without changing the socket of the other party to be attached. The same brightness can be obtained with less power than incandescent bulbs, and the advantage of fluorescent lamps is that the lifetime is longer than incandescent bulbs.
[0003]
Because of the above advantages, a bulb-type fluorescent lamp is used. However, since the small incandescent lamp is small, it is difficult to secure a space for installing the fluorescent lamp inside the incandescent lamp, and it is difficult to change the small incandescent lamp into a bulb-type fluorescent lamp.
[0004]
Thus, for small incandescent bulbs, the prior art discloses a bulb-type light emitting diode technique using a light emitting diode (see, for example, Patent Document 1). FIG. 29 is a cross-sectional view of a light bulb type light emitting diode 50 showing the prior art. Reference numerals 51 and 52 denote light emitting diodes. 53 is a base, 54 is a substrate, 55 is an insulator, 56 is an electrode, 57 is a resistor, 58 is a reflecting mirror, and 59 is a lens.
[0005]
Regarding lighting fixtures, there is a case where it is desired to obtain high light-collecting brightness, and the prior art (Patent Document 1) does not disclose a technique for improving the light-collecting property. In addition, there is a case where it is desired to adjust the light collecting property, and such a technique is not disclosed in the prior art (Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-325809 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of this invention is to provide a lighting fixture with high condensing property.
Moreover, it aims at providing the lighting fixture which can adjust condensing property.
Another object of the present invention is to provide an inexpensive lighting apparatus that can be used with an AC power supply by incorporating a simple circuit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The lighting fixture of the present invention includes a light emitting unit that emits light,
A first lens that receives and transmits light emitted from the light emitting unit;
A second lens that allows the light transmitted through the first lens to enter and transmit;
It is provided with.
[0009]
The second lens is attached to be movable with respect to the light emitting portion.
[0010]
The first lens and the second lens are attached so as to be movable with respect to the light emitting portion.
[0011]
The first lens is a convex lens, and the second lens is a concave lens.
[0012]
The lighting fixture of the present invention includes a light emitting unit that emits light,
A lens that is movably attached to the light-emitting unit, and that allows the light emitted from the light-emitting unit to enter and pass therethrough;
It is provided with.
[0013]
The lighting apparatus of the present invention, a light emitting unit that emits a light beam that diffuses while spreading in a conical shape,
A lens installed so as to be inscribed in the cone formed by the light beam, with respect to the light beam spreading and spreading in a conical shape emitted by the light emitting unit;
It is provided with.
[0014]
The light emitting unit is installed near the focal point of the lens.
[0015]
The lens is a spherical lens.
[0016]
The lens is a plano-convex lens having a shape obtained by cutting a part of a spherical lens in a plane and removing one of the cut parts.
[0017]
The light emitting unit is a light emitting diode.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram of a lighting fixture 40 of a small size (for example, the same size as an incandescent bulb having an E17 or E16 base) in the first embodiment. In FIG. 1, 1 is a convex lens (example of a first lens), 2 is a concave lens (example of a second lens), 3 is a light emitting diode (example of a light emitting part), and 4 is a convex lens support part (cylindrical shape) 5 is a concave lens support (which has a cylindrical shape but is shown in cross section), and 6 is a light emitting diode support. Reference numeral 7 denotes a base. For example, a base of about E17 or E26 is assumed, but it is not limited to this.
The first embodiment is characterized in that the concave lens 2 is movably attached to the light emitting diode 3.
[0019]
The lower part of the light emitting diode support 6 is a base 7. The light emitting diode support 6 supports the light emitting diode 3. The light emitting diode 3 is surrounded by a convex lens support portion 4 that supports the convex lens 1. Further, a cylindrical concave lens support portion 5 that supports the concave lens 2 so as to surround the convex lens 1 is fitted to the light emitting diode support portion 6 so as to be slidable in the directions of arrows A and B in FIG.
[0020]
FIG. 2 is a diagram showing a rectifier circuit for causing the light emitting diode 3 to emit light. Reference numeral 8 denotes an AC power source. For example, a home AC 100 volt power source can be used. Reference numeral 9 denotes a rectifier diode, and four rectifier diodes form a rectifier circuit by a bridge circuit. Reference numeral 10 denotes a resistor. The circuit of FIG. 2 can be installed inside the light emitting diode support 6 in the lighting fixture 40 of FIG. Thereby, the lighting fixture 40 using the light emitting diode 3 with an alternating current power supply can be used. That is, instead of the incandescent light bulb for household use of AC 100 volts, the lighting apparatus 40 according to the first embodiment can be used as it is for the socket (receiver). Thereby, the cheap lighting fixture which can be used by alternating current 100 volts using a light emitting diode can be provided.
[0021]
Note that a direct-current power supply may be used in the lighting fixture 40 without incorporating the circuit of FIG. For example, a DC power supply of about DC 12 volts may be used.
[0022]
The luminaire 40 according to the first embodiment is particularly characterized in that the concave lens 2 is movable with respect to the light emitting diode 3 that is a light emitting portion. As described below, the luminaire 40 can adjust the light collecting property by moving the concave lens 2.
[0023]
3 and 4 are conceptual diagrams showing the light condensing property. 3 and 4 differ only in the position of the concave lens 2. L2 is longer than L1 and is a state in which the concave lens 2 is slid in a direction away from the light emitting diode 3. In FIG. 3, the convex lens 1 is disposed at a position where all of the light beam that is conical (radial) from the light emitting diode 3 is incident on the convex lens 1. The convex lens 1 transmits the incident light beam. Further, the concave lens 2 enters and transmits the light beam transmitted through the convex lens 1 and emits it as the light beam 11. Similarly in FIG. 4, the concave lens 2 emits a light beam 12. In this case, when the light beam 11 and the light beam 12 are compared, the light beam 11 is thinner than the light beam 12. This is because the position of the concave lens 2 is farther from the light emitting diode 3 which is the light emitting portion in FIG. 3 than in FIG. Utilizing this property, the first embodiment has a structure in which the concave lens 2 is movable with respect to the light emitting diode 3 so that the light condensing property can be adjusted.
Here, “light condensing” means that the diameter (width) of the light beam emitted from the luminaire 40 is thick and thin. The light beam 11 in FIG. 3 is thinner than the light beam 12 in FIG. Conversely, the light beam 12 in FIG. 4 is thicker than the light beam 11 in FIG.
[0024]
FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration in which the concave lens 2 according to Embodiment 1 is movable. In Embodiment 1 in FIG. 1, the concave lens support portion 5 is slidably fitted to the light emitting diode support portion 6 to change the distance of the concave lens 2 from the light emitting diode 3. On the other hand, FIG. 5 shows a configuration in which the concave lens 2 is moved with respect to the light emitting diode 3 using the leaf spring 13 shown in FIG. In FIG. 5, a leaf spring 13 having a corrugated uneven shape is attached to the inner diameter side of a concave lens support portion 5 having a cylindrical shape. The end of the leaf spring 13 on the light emitting diode 3 side is fixedly attached to the inner diameter side of the concave lens support portion 5. The side surface of the light emitting diode support 6 has the same shape so as to match the corrugated shape of the leaf spring 13. The leaf spring 13 presses the corrugated uneven shape of the light-emitting diode support 6, whereby the concave lens support 5 is fixed to the light-emitting diode support 6. When the concave lens support 5 is moved in the A direction or the B direction, the elasticity of the leaf spring 13 allows the leaf spring 13 to move in the A or B direction while pressing the light emitting diode support 6. . In this way, the concave lens support portion 5 having the leaf spring 13 can be moved in the A direction or the B direction while being attached to the light emitting diode support portion 6 by the pressing force of the leaf spring 13.
Thereby, the concave lens support portion 5 having the leaf spring 13 can move with respect to the light emitting diode support portion 6.
As described above, the concave lens 2 can be moved relative to the light-emitting diode 3 and the convex lens 1 fixedly installed by the leaf spring 13, so that the light condensing property of the luminaire 40 can be changed.
[0025]
FIG. 7 is a diagram illustrating another configuration in which the concave lens 2 according to Embodiment 1 is movable. FIG. 7 shows a configuration in which the concave lens 2 is moved in the A direction or the B direction with respect to the light emitting diode 3 using the ring-shaped spring clip 15 shown in FIG. In FIG. 7, the concave lens support portion 5 is fastened with a spring clip 15. Further, the notch portion 16 of the concave lens support portion 5 is for improving adhesion. Then, as shown in FIG. 8, the spring clip 15 has its inner diameter expanded when the end is pinched in the CC direction, and the inner diameter returns to its original value. Accordingly, the concave lens support portion 5 is attached to the light emitting diode support portion 6 by utilizing the inner diameter change of the spring clip 15. When it is desired to move the concave lens support 5 after mounting, the end of the spring clip 15 is pinched in the CC direction, loosened to move the concave lens support 5, and the end of the spring clip 15 is moved to a predetermined position after the movement. If this is done, the concave lens support 5 can be fixedly attached to the light emitting diode support 6.
By the above, since the concave lens 2 can be moved with respect to the light emitting diode 3 and the convex lens 1 by the spring clip 15, the lighting fixture 40 can adjust the light collecting property.
[0026]
FIG. 9 is a diagram illustrating another configuration in which the concave lens 2 according to Embodiment 1 is movable. FIG. 9 shows a configuration in which the concave lens 2 is moved using the machine screw 17 shown in FIG. FIG. 9 shows a state where the cylindrical concave lens support portion 5 is attached to the light emitting diode support portion 6 with a machine screw 17. In FIG. 9, the machine screws 17 are shown at three places, but there are a total of four places every 90 degrees in the circumferential direction. A slit 18 is provided so that the machine screw 17 can be easily attached. The concave lens support 5 is attached to the light emitting diode support 6 at a predetermined position with the machine screw 17. Then, when moving a position, the said small screw 17 is loosened, the concave lens support part 5 is moved, the small screw 17 is tightened in that position, and the concave lens support part 5 is fixed.
As described above, since the concave lens 2 can be moved with respect to the light emitting diode 3 and the convex lens 1 by the small screw 17, the luminaire 40 can adjust the light collecting property.
[0027]
FIG. 11 is a diagram illustrating another configuration of the lighting fixture 40 that allows the concave lens 2 in the first embodiment to move. FIG. 11 shows a configuration in which a loose lens portion 20 is provided on a lens support portion 19 that supports both the convex lens 1 and the concave lens 2 so that the concave lens 2 can be moved. That is, the convex lens 1 is attached so that its position cannot be changed with respect to the light emitting diode 3. On the other hand, the concave lens 2 has a looser portion 20 than the light emitting diode 3 in the lens support portion 19. Therefore, the concave lens 2 can change the distance from the light emitting diode 3 and the convex lens 1 whose positions are fixedly installed by the expansion and contraction of the loose portion 20. FIG. 12 is a diagram showing a case where the loose portion 20 is extended. As the loose portion 20 extends, the distance L3 from the light emitting diode 3 increases to L4.
As described above, since the concave lens 2 can be moved with respect to the light emitting diode 3 and the convex lens 1 by the loose portion 20, the luminaire 40 can change the light condensing property.
[0028]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of the lighting fixture 40 in the second embodiment. While the first embodiment moves only the concave lens 2 (example of the second lens), the second embodiment is different from the concave lens 2 (example of the second lens) and the convex lens 1 (of the first lens). This is a configuration in which both of the above and the example can be moved.
FIG. 13 shows a configuration in which both the concave lens 2 and the convex lens 1 are movable because the lens support portion 19 that supports both the concave lens 2 and the convex lens 1 has two loose portions 20. The lens support portion 19 supports both the concave lens 2 and the convex lens 1. In FIG. 13, the lens support portion 19 has a concave lens 2 at the top, a jagged portion 20, a convex lens 1, and a jagged portion 20 below it.
Therefore, the convex lens 1 and the concave lens 2 can be moved with respect to the light emitting diode 3 by expanding and contracting the two loose portions 20 with the above configuration.
As described above, since both the convex lens 1 and the concave lens 2 are movable, there is an effect that the degree of freedom for adjusting the light collecting property is large.
[0029]
FIG. 14 is a diagram illustrating another configuration of the lighting fixture 40 in which the convex lens 1 and the concave lens 2 in the second embodiment are movable. In FIG. 14, the concave lens 2 and the convex lens 1 are movable by providing a concave lens supporting outer cylinder 21 that supports the concave lens 2 and a convex lens supporting inner cylinder 22 that supports the convex lens 1.
As shown in FIG. 14, the concave lens support outer cylinder 21 that supports the concave lens 2 is slidably fitted to the convex lens support inner cylinder 22 that supports the convex lens 1. Further, the convex lens support inner cylinder 22 is slidably fitted to the light emitting diode support 6. Therefore, the convex lens 1 and the concave lens 2 are movable with respect to the light emitting diode 3 by the above configuration. Therefore, similarly to the configuration of FIG. 13, the lighting fixture 40 can adjust the light condensing property, and since both the convex lens 1 and the concave lens 2 are movable, the degree of freedom for adjusting the light condensing property is great. effective.
[0030]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of the lighting fixture 40 in the third embodiment. In the third embodiment, a spherical lens 23 is attached to a light emitting diode 3 as a light emitting portion so as to be movable in the A direction or the B direction. In FIG. 15, the spherical lens 23 is received by a spherical lens receiving portion 25 processed in accordance with the spherical surface of the spherical lens 23 at an upper portion of a cylindrical spherical lens support cylinder 24 (in the drawing, a cross section). . The spherical lens support cylinder 24 is slidably fitted to the light emitting diode support 6 and can be slid in the A direction or the B direction.
With the above configuration, since the spherical lens 23 is installed so as to be movable with respect to the light emitting diode 3, the luminaire 40 can adjust the light condensing property of the light beam emitted from the light emitting diode 3. The light collecting property will be described below.
[0031]
16 to 18 are conceptual diagrams showing the light collecting property. 16 to 18 show a case where the light emitting diode 3 as the light emitting unit is at three different positions with respect to the focal length of the spherical lens 23 (the distance between the spherical lens center 34 and the focal point). That is, there are three cases where the position of the light emitting diode 3 is closer to the spherical lens 23 than the focal point, the focal position of the spherical lens 23, and the farther position than the focal point of the spherical lens 23.
FIG. 16 shows a case where the position of the light emitting diode 3 is closer to the spherical lens 23 than the focal length of the spherical lens 23. In this case, the light beam emitted from the light emitting diode 3 enters the spherical lens 23, and after passing through the spherical lens 23, is emitted in a diffused state. This is a case where the ball lens 23 is brought closer to the light emitting diode 3 side in FIG. 15 with reference to the case where the light emitting diode 3 is at the focal position.
FIG. 17 shows a case where the light emitting diode 3 is located at the focal point of the spherical lens 23. In this case, the light beam emitted from the light emitting diode 3 enters the spherical lens 23 and then passes through the spherical lens 23 to be emitted as parallel light.
FIG. 18 is a diagram illustrating a case where the light emitting diode 3 is located farther than the focal length of the spherical lens 23. In this case, the light beam emitted from the light emitting diode 3 is emitted in a converged state when it enters the spherical lens 23 and is transmitted therethrough. This is a case where the spherical lens 23 is moved away from the light emitting diode 3 on the basis of the case where the light emitting diode 3 is in the focal position in FIG.
As described above, by moving the position of the ball lens 23 with respect to the position of the light emitting diode 3, the lighting fixture 40 can adjust the light collecting property.
[0032]
FIG. 19 is a diagram illustrating another configuration of the lighting fixture 40 in which the ball lens 23 according to the third embodiment is movable. FIG. 19 shows that the ball lens support cylinder 24 can be moved in the A direction or the B direction with respect to the light emitting diode support portion 6 by using the leaf spring 13 as in the configuration of the first embodiment shown in FIG. A spherical lens 23 is attached to the light emitting diode 3 so as to be movable.
[0033]
FIG. 20 is a diagram illustrating another configuration of the lighting fixture 40 in which the ball lens 23 according to the third embodiment is movable. FIG. 20 is similar to the configuration of the first embodiment shown in FIG. 7, in which the ball lens support cylinder 24 is fastened and fixed by a ring-shaped spring clip 15, and when moving, the spring clip 15 is loosened to loosen the ball. The lens support cylinder 24 is moved, and then tightened and fixed again by the spring clip 15 to fix the ball lens 23 at the moved position. Thereby, the ball lens 23 is attached to the light emitting diode 3 so as to be movable.
[0034]
FIG. 21 is a diagram illustrating another configuration of the lighting fixture 40 in which the ball lens 23 according to the third embodiment is movable. In FIG. 21, similarly to the configuration of the first embodiment shown in FIG. 9, the spherical lens supporting cylinder 24 having a cylindrical shape is screwed with the machine screw 17. The ball screw support cylinder 24 is fixed by tightening the small screw 17. When moving, the small screw 17 is loosened and moved, and the small screw 17 is tightened and fixed again at the position after the movement. In this way, the ball lens 23 is movably attached to the light emitting diode 3.
[0035]
FIG. 22 is a diagram illustrating another configuration of the lighting fixture 40 in which the ball lens 23 according to the third embodiment is movable. In FIG. 22, similarly to the configuration of the embodiment shown in FIG. 11, the loose portion 20 is provided on the spherical lens support portion 26. The position of the ball lens 23 relative to the light emitting diode 3 can be changed by expanding and contracting the loose portion. In this way, the ball lens 23 is movably attached to the light emitting diode 3.
[0036]
FIG. 23 is a diagram showing another configuration of the lighting fixture 40 in the third embodiment. FIG. 23 shows a configuration in which the spherical lens 23 is a hemispherical lens 36 compared to FIG. 15 showing the configuration of the third embodiment. The hemispherical lens receiving portion 38 in the hemispherical lens support portion 37 receives the flat portion of the hemispherical lens 36. By changing from the spherical lens 23 to the hemispherical lens 36, it is possible to obtain the effect that the hemispherical lens 36 can be made with less material than that required for the spherical lens 23. In addition, by using the hemispherical lens 36, the hemispherical lens receiving portion 38, which is a portion that receives the hemispherical lens 36, can receive a flat surface unlike the case of receiving the spherical lens 23 like the spherical lens receiving portion 25. Therefore, there is an effect that the shape is simple and easy to manufacture.
23 shows a configuration in which the spherical lens 23 is changed to the hemispherical lens 36 in FIG. 15, but the change to the hemispherical lens 36 is also possible in the other four configurations in FIGS. is there.
[0037]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration of the lighting fixture 40 in the fourth embodiment. The spherical lens 23 is supported by a spherical lens support cylinder 24. The spherical lens support cylinder 24 is fixedly attached to the light emitting diode support 6.
In FIG. 24, the spherical lens 23 is disposed so as to be inscribed in the conical luminous flux 27 emitted from the light emitting diode 3 (conical shape having an apex at the light emitting portion and apex angle 2θ). ing. The feature of the fourth embodiment is that the spherical lens 23 is arranged so as to be inscribed in the conical light beam 27 emitted from the light-emitting diode 3 as described above. In addition, the position of the light emitting diode 3 is arranged at the focal point of the spherical lens 23. That is, the distance between the spherical lens center 34 and the light-emitting diode 3 is equal to the focal length of the spherical lens 23, which is to emit the light beam incident on the spherical lens 23 as a parallel light beam 28.
[0038]
As described above, if the spherical lens 23 is arranged so as to be inscribed in the conical light beam 27 emitted from the light-emitting diode 3, the light beam emitted from the light-emitting diode 3 is incident on the spherical lens 23 without being missed. Can be made. That is, since the entire ball lens 23 is used, the ball lens 23 can be effectively used from the surface of the material.
Specifically, as shown in FIG. 25, when the apex angle 2θ of the conical light beam 29 emitted from the light emitting diode 3 is smaller than the apex angle 2θ in FIG. 24, the light beam 29 is in contact with the spherical lens 23. Without being incident on the spherical lens 23, and is emitted as a parallel light beam 30. For this reason, since the light beam from the light emitting diode 3 does not pass through the shaded portion of the spherical lens 23 in FIG. 25, the shaded portion becomes the lens waste portion 31. Therefore, if the spherical lens 23 is disposed so as to be inscribed in the conical light beam as described above, the lens waste portion 31 does not occur, and the spherical lens can be effectively used from the viewpoint of the material.
[0039]
26 and 27 show the positional relationship between the focal length of the spherical lens 23 and the light emitting diode 3 when the spherical lens 23 is arranged so as to be inscribed in the conical light beam 27 emitted from the light emitting diode 3. FIG.
FIG. 26 shows a case where the position of the light emitting diode 3 is located closer to the center of the spherical lens 34 than the focal length of the spherical lens 23. In this case, the light beam emitted from the light emitting diode 3 enters the spherical lens 23, is diffused, and is emitted as the light beam 32.
FIG. 27 shows a case where the distance between the light emitting diode 3 and the spherical lens center 34 is longer than the focal length of the spherical lens 23. In this case, the light beam emitted from the light emitting diode 3 is incident on the spherical lens 23 and then emitted so as to converge as the light beam 33. Thus, the conical light beam emitted from the light emitting diode 3 is arranged so as to be inscribed in the cone, and the position of the light emitting diode 3 is set to the focal length position with respect to the focal length of the spherical lens 23. By changing the position so as to be shorter than the focal length or longer than the focal length, the condensing property of the light beam emitted from the spherical lens 23 can be changed.
[0040]
FIG. 28 is a diagram showing another configuration of the lighting fixture 40 in the fourth embodiment. FIG. 28 shows a configuration in which the spherical lens 23 of FIG. 24 is changed to a hemispherical lens 36 as an example of a plano-convex lens. In this configuration, since the hemispherical lens 36 is used, the same effect as in the case of FIG. 24 showing the configuration in the fourth embodiment can be obtained with less material than the spherical lens 23. In addition, by using the hemispherical lens 36, the hemispherical lens receiving portion 38 of the hemispherical lens 36 can receive the hemispherical lens 36 in a plane unlike the case of the spherical lens receiving portion 25 of the spherical lens 23. It is easy and easy to manufacture.
[0041]
As mentioned above, in Embodiment 1 to Embodiment 4, the structure of the lighting fixture which has high light-condensing property and can adjust the light-collecting property has been described. The present invention can also be applied to the case where the light collecting property is increased or the light collecting property is adjusted in the display device.
In addition, although one light emitting diode 3 is shown in the figure, the number is not limited to one, and a plurality of light emitting diodes 3 may be provided.
In addition, the color emitted by the light emitting diode is assumed to be white for illumination, but it is not limited to white, and those that emit light in red, green, blue, etc., or a plurality of light emitting diodes are used. You can combine the colors.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, by using the first lens and the second lens, it is possible to obtain a high light collecting property and improve the brightness.
[0043]
According to the present invention, the brightness can be adjusted by changing the light condensing property by moving the position of the lens.
[0044]
According to the present invention, since the position of the first lens can be moved in addition to the second lens, it is possible to adjust the light collecting property with a high degree of freedom.
[0045]
According to the present invention, since a convex lens is used for the first lens and a concave lens is used for the second lens, the lens can be easily processed. Moreover, a lens can be obtained easily.
[0046]
According to the present invention, since one lens is movably attached to the light emitting unit, it is easy to adjust the light collecting property, and the size of the lighting fixture can be made compact.
[0047]
According to the present invention, since the lens is disposed so as to be inscribed in the light beam that diffuses while spreading in a conical shape, the lens can be used effectively.
[0048]
According to the present invention, the lens is arranged so as to be inscribed in the light beam that diffuses while spreading in a conical shape, and the light emitting part is located near the focal point of the lens, so that the light beam emitted from the lens becomes a parallel light beam and is bright. A luminous flux can be obtained.
[0049]
According to the present invention, since a spherical lens is used as the lens, the focal length can be shortened and the lighting fixture can be made compact. In addition, since the focal length can be determined according to the refractive index of the material of the spherical lens, the degree of freedom in design can be increased.
[0050]
According to the present invention, since a plano-convex lens is used as the lens, the material used for the lens can be less than that of the spherical lens and can be easily attached.
[0051]
According to the present invention, since the light emitting diode is used for the light emitting portion, it can be used with low power. Moreover, a lighting fixture can be made compact. Furthermore, it can be set as the long-life lighting fixture.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a light collecting property.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a light collecting property.
5 is a diagram showing another configuration in the first embodiment. FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a leaf spring.
FIG. 7 is a diagram showing another configuration in the first embodiment.
FIG. 8 is a view showing a spring clip.
FIG. 9 is a diagram showing another configuration in the first embodiment.
FIG. 10 is a view showing a machine screw.
FIG. 11 is a diagram showing another configuration in the first embodiment.
FIG. 12 is a view showing a state where a loose portion is extended.
13 is a diagram showing a configuration of the second embodiment. FIG.
FIG. 14 is a diagram showing another configuration in the second embodiment.
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a third embodiment.
FIG. 16 is a conceptual diagram showing a light collecting property.
FIG. 17 is a conceptual diagram showing a light collecting property.
FIG. 18 is a conceptual diagram showing a light collecting property.
FIG. 19 is a diagram showing another configuration in the third embodiment.
FIG. 20 is a diagram showing another configuration in the third embodiment.
FIG. 21 is a diagram showing another configuration in the third embodiment.
FIG. 22 is a diagram showing another configuration in the third embodiment.
23 is a diagram of a configuration using a hemispherical lens in Embodiment 3. FIG.
24 is a diagram showing the configuration of the fourth embodiment. FIG.
FIG. 25 is a conceptual diagram showing a light collecting property.
FIG. 26 is a conceptual diagram showing a light collecting property.
FIG. 27 is a conceptual diagram showing a light collecting property.
28 is a diagram of a configuration using a hemispherical lens in Embodiment 4. FIG.
FIG. 29 is a diagram showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Convex lens, 2 Concave lens, 3 Light emitting diode, 4 Convex lens support part, 5 Concave lens support part, 6 Light emitting diode support part, 7 Base, 8 AC power supply, 9 Rectifier diode, 10 Resistance, 11, 12 Light flux, 13 Leaf spring, 15 Spring clip, 16 notch, 17 machine screw, 18 slit, 19 lens support, 20 loose part, 21 concave lens support outer cylinder, 22 convex lens support inner cylinder, 23 ball lens, 24 ball lens support cylinder, 25 ball lens receiver Part, 26 spherical lens support part, 27, 28, 29, 30 luminous flux, 31 lens waste part, 32, 33 luminous flux, 34 spherical lens center, 35 luminous flux, 36 hemispherical lens, 37 hemispherical lens support part, 38 hemispherical lens receiving part , 40 Lighting equipment, 50 Light bulb type light emitting diode, 51, 52 Light emitting diode, 53 Base, 54 Substrate, 55 Insulator , 56 electrodes, 57 resistors, 58 reflectors, 59 lenses.

Claims

A light emitting diode;
A light emitting diode support for supporting the light emitting diode;
A rectifier circuit installed inside the light emitting diode support and for causing the light emitting diode to emit light;
Both the convex lens and the concave lens are supported, and the convex lens is attached to the light emitting diode so that its position cannot be changed, and by providing a loose portion, the concave lens is positioned by the expansion and contraction of the loose portion. A lens support that can change the light collecting property by changing the distance from the light emitting diode and the convex lens that are fixedly installed ;
A light-emitting diode lamp comprising a base that forms a lower portion of the light-emitting diode support.

A light emitting diode;
A light emitting diode support for supporting the light emitting diode;
A rectifier circuit installed inside the light emitting diode support and for causing the light emitting diode to emit light;
Both the convex lens and the concave lens are supported , a concave lens is provided at the uppermost portion, and a loose portion, a convex lens, and a loose portion are provided thereunder , and both the concave lens and the convex lens are expanded and contracted by expanding and contracting the two loose portions. A lens support that can change the light collecting property by moving the light emitting diode ; and
A light-emitting diode lamp comprising a base that forms a lower portion of the light-emitting diode support.

A light emitting diode;
A light emitting diode support for supporting the light emitting diode;
A rectifier circuit installed inside the light emitting diode support and for causing the light emitting diode to emit light;
It is fixed to the light emitting diode support part, supports a spherical lens movably by a loose part, and changes the light condensing property by changing the position of the spherical lens with respect to the light emitting diode by expanding and contracting the loose part. A spherical lens support,
A light-emitting diode lamp comprising a base that forms a lower portion of the light-emitting diode support.