LED照明用レンズ – 有機光学株式会社
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LED照明用レンズ

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基本説明

10WパワーLED使用。4素子タイプ。

基板底面からフレネルレンズ上面の距離で測定(LED基板2ミリ)。

f=15ミリFPFレンズ(ファインピッチ)ピッチ0.05ミリ。板厚1ミリ。レンズ径40φ。

f=15レンズの裏面に拡散レンズ成型。板厚1ミリ。フレネルの溝が見えません。

レンズ無し。照度計数値75。

このようにフレネルレンズを取り付けます。

基板底から20ミリ離した位置に設置。照射角度8+8=16度。照度計数値2,000以上。

←では集光しすぎるので裏面に拡散レンズ入りフレネルレンズ使用。照度計数値1,750。

基板底から15ミリ離した位置に設置。照射角度15+15=30度。照度計数値434。

黄色が強くなるので拡散入りレンズを使用。照度計数値572。

有機光学のLED照明用(輝度ムラ・色ムラ修正対策)レンズ

1.LED用フレネルレンズ

通常のレンズは半円の形状やコリメートレンズの三角錐形状をしているためレンズの厚さが出てくるが、フレネルレンズは微細な形状(当社では50ミクロンが基本)を平面上に加工するので、レンズ自体の厚さが0.5ミリからでも製作可能である。例えばLEDにかぶせる様なコリメートレンズではLED基板からレンズの表面まで10ミリ前後あるが、フレネルレンズではLEDから約3ミリ離した場所に板厚1ミリのフレネルレンズを設置すれば、全体で4ミリ、コリメートレンズの半分以下のスペースで光りの集光が可能になる。コリメートレンズでは取り付け位置が決まっているため集光角度も決まっているが、フレネルレンズではLEDとレンズの距離や位置を自由に変えて取り付けが出来るため集光角度も自由に変える事が出来、レンズの中心位置をずらせば光りを斜めに曲げる事も出来る。
またLEDが複数並んでいる製品やライン照明には通常のレンズでは1個のLEDに1個のレンズを取り付ける必要があるが、当社のLED用フレネルレンズでは1枚のアクリル板上にすべてのレンズを形成しているため、1枚のアクリル板を製品に取り付ければすべてのLEDが集光可能となる。(写真1)
通常フレネルレンズは同心円状に溝があるため見た目に不快なイメージであるが、当社のフレネルレンズは溝の形状を50ミクロンと非常に微細に成形しているため表面に溝があるとは判らない見た目にも非常に綺麗な製品となっている。
また溝の間隔に大気中の塵やゴミが入り込みにくいという利点もある。

拡散付きLEDレンズ

LEDの光を効率よく使用するにはレンズが不可欠となっているが、LEDの光りをレンズで集光すると輝度ムラやリング状の黄色い色ムラが出てくる。通常はレンズ+拡散フィルムの2種類を使用して解消しているが、レンズと拡散フィルム2種類を使用するため透過率が約8パーセント×2種類の16パーセント落ちる事になる。当社の拡散付きLEDレンズは、フレネルレンズの裏面にマット加工(拡散効果)を施し、1枚の板で集光・拡散効果を実現している。そのため透過率は8パーセント落ちるだけで済み、無駄に光りの効率を落とすことなく綺麗な配光が出来る。フレネルレンズとマット加工の組み合わせは自由で、希望にあった照明の輝度や色合いをもたらす事が可能である。(写真2)

カスタムで製作可能

1個タイプLEDの集光に最適なレンズを、焦点距離2ミリから100ミリまで幅広くそろえています。金型からの製作も最短1日で可能なため、試作や研究開発にも迅速に対応いたします。詳細は当社までお問い合わせください。
また、連続LEDや照明用途の組み込みレンズもカスタムで製作可能、LEDの配置に合わせて金型を製作します。1枚のアクリル板ですべてのLEDレンズが製作可能なため、製品への取り付けが簡単に行えます。位置精度も10μ以下で製作可能です。

成形システム

当社製品の材質はすべて光学用途アクリル(PMMA)で、プレス成形で製作されている。インジェクションでは形状の先端まで正確に転写出来ないため、光の透過効率が20パーセント近く落ちる場合もあるが、プレス成形の場合は先端2ミクロンC面の形状まで正確に転写可能なため、光の透過効率も通常のレンズより数パーセント落ちるだけで集光が可能である。1個タイプLEDの集光に最適な焦点距離2ミリから100ミリ前後のレンズや、また金型からの製作も最短1日で可能なため、試作や研究開発にも迅速に対応可能である。多数LEDやライン照明用途の組み込みレンズもカスタム製作可能で、試作であればLEDの配置に合わせてレンズを組み込みUV接着で製作するため、2~3日で製作可能でコストも非常に安く製作出来る。(写真4)
金型製作からフレネルレンズ製品まで東京にある社内ですべて製作しているため、どの様な要求にも迅速に対応可能である。

斜め配光シート

ダウンライト・スポット照明・棚下照明等は天井や棚上にLED器具を取り付けると真下が一番明るくなるが、商品の前側から光りを照らしたい時や光りを斜めに出したい時はLED器具を傾けて取り付ける必要がある。この様な場合当社の斜め配光シートを使用すればLED器具を傾けることなく光りを最大約20度曲げて斜めに光を出す事が出来る。光が出る方と反対側は防眩加工がされているため、LEDを直接見ても眩しくない工夫もされている。(写真3)

LED照明用レンズの用途

ライン集光用リニアフレネルレンズ

ライン上のLEDには、リニアフレネルレンズで対応します。

棚下用LEDなどには一方向集光のリニアフレネルレンズを使用。

焦点距離7ミリ 板厚1ミリ。リニアフレネルレンズを外枠に直接設置。

レンズなし。

LEDから3ミリ離して設置ライン状に集光。

LEDから5ミリ離して設置ライン状に集光。

黄色が出るので拡散レンズ付きリニアフレネルレンズを使用。

組み込みレンズ

試作アクリル板

LEDが複数並んでいる製品やライン照明には1個のLEDに1個のレンズを取り付ける必要があるが、当社の組み込みレンズでは1枚のアクリル板上にすべてのレンズが形成してあるため、1枚のアクリル板を製品に取り付ければすべてのLEDが集光可能です。

試作アクリル板

試作アクリル板

試作はアクリル板にレンズ部分をくり抜き、そこにレンズをはめ込んで製作可能なため、短期間で安価に製作可能です。

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