CN107709870A - 发光二极管式照明装置 - Google Patents

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栗原健
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Abstract

本发明的LED照明装置中设置反射部件，该反射部件是以使从LED元件照射的光具有光指向性而从LED照明光照射到管外的方式延伸设置，且在反射部件具备光指向性形成面及虚拟LED元件形成面，所述光指向性形成面用来使从上述LED元件发出的光具有光指向性而将其从上述LED照明管引导至管外，所述虚拟LED元件形成面映出安装在基板的LED元件的虚拟LED元件；且将从LED元件照射的光在管内封闭后照射到管外。

Description

发光二极管式照明装置
技术领域
本发明涉及一种在散热、反射的构造上具有特征的发光二极管式照明装置，尤其涉及一种直管形发光二极管式照明装置。
背景技术
众所周知，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)的发光原理是在对半导体元件施加电压时发光，将元件安装在基板上且通电，但为了将对LED元件通电时产生的热散热，散热片为不可或缺。
LED与以往的照明器具比较的情况下，可减少消耗电力而产生与以往的白炽灯或荧光灯相同程度的照度、光能，因此期待今后进一步普及。尤其，作为荧光灯的代替光源，直管型LED照明管为代表性LED光源，该直管型LED照明管具有与荧光灯相同的外观，也能够直接安装在已设的荧光灯具上。
一般来说，LED照明管大致分为一般照明用与植物栽培用，分别为圆筒状管体，包含由半透明或透明的玻璃或合成树脂所构成的发光面以及用于LED基板散热的散热片。管体的内部具备电路基板，在该电路基板的一面上以特定的间隔安装LED元件，并对该电路基板流通电流。
LED照明管具有整体与直管型荧光灯相同的形状，且在管体的两侧安装有金属盖，且突出形成有用来连接于器具的端子。通过所述构造，LED照明管成为可以新设也可以安装在已设的荧光灯器具的构成，且能够从此处接收电源供给而使管内的LED发光。
作为关于这种直管型LED照明管的发明，例如在专利文献1中公开了如下LED照明管，具备聚碳酸酯制的圆筒状管体、安装在设于所述管体周围的一部分的开口部的铝制散热片以及安装在所述管体内的多个LED。
此外，在专利文献2中公开了如下LED照明管，通过半透明的套管与具有结合于所述套管的保持部的散热板而构成具有内部空腔的环状构造，且具备热传导性地固定在散热板的保持部的电路基板、安装在该电路基板的1个以上的LED光源、以及适当嵌入到管状构造的两端部的2个端部盖。在专利文献2中，所述LED照明管能够取代以往的荧光灯而安装在荧光灯器具上使用，从而广角度地均匀地照射。
背景技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011-113876号公报
专利文献2：日本专利特开2013-219004号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明是鉴于以往的缺点而完成的，目的在于提供一种以160度到180度的广照射角度、且高照度(全光束)照射由作为光源的LED元件发出的光的发光二极管式照明装置。
[解决问题的手段]
一种发光二极管照明装置，具有：
LED照明管，具备配设在光的照射方向上的全光束透射板；
LED元件，在所述LED照明管内与所述全光束透射板对向地配置在基板上；以及
光反射部件，具备配设在所述LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面；
所述光反射部件是相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地朝向光的照射方向延伸而配设，
所述光反射部件的聚光反射面具备：光指向形成面，用来使从所述LED元件发出的光具有光指向性而从LED照明管通过全光束透射板照射到管外；以及
光封闭机构，用来将从所述LED元件发出的光封闭在所述全光束透射板及/或所述全光束透射板与所述光反射部件之间的空间，并通过所述全光束透射板照射到所述管外。
一种发光二极管式照明装置，具有：
LED照明管，具备配设在光的照射方向上的全光束透射板；
LED元件，在所述LED照明管内与所述全光束透射板对向地配置在基板上；以及
光反射部件，具备配设在所述LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面；
所述光反射部件是相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地朝向光的照射方向延伸而配设，
所述光反射部件的聚光反射面具备：
光指向形成面，用来使从所述LED元件发出的光具有光指向性而从LED照明管通过全光束透射板照射到管外；以及
虚拟LED元件形成面，用来映出所述LED元件的虚拟LED元件；
当从自配设在所述基板的LED元件照射的光的方向观察该LED元件时，可看到在所述虚拟LED形成面映有配设在所述基板的LED元件的虚拟LED元件。
一种发光二极管式照明装置，具有：
LED照明管，具备配设在光的照射方向上的全光束透射板；
LED元件，在所述LED照明管内与所述全光束透射板对向地配置在基板上；以及
光反射部件，具备配设在该LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面；且
该光反射部件具备第1光反射部件与第2光反射部件，
该第1光反射部件具备配设在该LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面，
所述第1光反射部件是相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地朝向光的照射方向延伸而配设，
所述第1光反射部件的聚光反射面具备：
光指向形成面，用来使从所述LED元件发出的光具有光指向性而从LED照明管通过全光束透射板照射到管外；以及
虚拟LED元件形成面，用来映出所述LED元件的虚拟LED元件；
第2光反射部件配设在所述照明管且具备与全光束透射板对向而具有光反射特性的光反射面，
所述第2反射部件是从第1反射部件的终端沿着全光束透射板的形状朝向外侧在广角方向配设，
该发光二极管式照明装置具备光封闭机构，该光封闭机构用来将从所述LED元件发出的光封闭在所述全光束透射板及/或所述全光束透射板与所述光反射部件之间的空间，并通过所述全光束透射板照射到所述管外，
伴随着该光向照明管外照射，搭载于所述基板的虚拟LED映在所述虚拟LED元件形成面。
一种发光二极管式照明装置，具有：
LED照明管，具备配设在光的照射方向上的全光束透射板；
LED元件，在所述LED照明管内与所述全光束透射板对向地配置在基板上；以及
光反射部件，具备配设在所述LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面；且
该光反射部件具备第1光反射部件与第2光反射部件，
该第1光反射部件具备配设在所述LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面，
所述第1光反射部件是相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地朝向光的照射方向延伸而配设，
所述第1光反射部件的聚光反射面具备：
光指向形成面，用来使从所述LED元件发出的光具有光指向性而从LED照明管通过全光束透射板而照射到管外；以及
虚拟LED元件形成面，用来映出所述LED元件的虚拟LED元件；
具有第2反射部件.配设在所述照明管且具备与全光束透射板对向而具有光反射特性的光反射面，
所述第2反射部件是从第1反射部件的终端沿着全光束透射板的形状朝向外侧在广角方向配设，
该发光二极管式照明装置具备光封闭机构，该光封闭机构用来将从所述LED元件发出的光封闭在所述全光束透射板及/或所述全光束透射板与所述光反射部件之间的空间，并通过所述全光束透射板照射到所述管外，
当从自配设在所述基板的LED元件照射的光的方向观察该LED元件时，可看到在所述虚拟LED形成面映有配设在所述基板的LED元件的虚拟LED元件。
特征在于：所述发光二极管式照明装置配设在不与从所述LED元件发出的光干涉的位置。
特征在于：所述圆筒状管体具备卡止光反射部件的卡止部件。
特征在于：所述光反射部件是由树脂材料制作。
特征在于：具备连接所述第1光反射部件与所述第2光反射部件的第3光反射部件。
特征在于：所述虚拟LED元件形成面是由所述第1反射部件的全反射率、所述第1反射部件的仰角、及所述LED元件的设置端与所述第1反射部件的间隔规定而形成。
特征在于：所述第1光反射板相对于基板的仰角设定为50度到75度。
特征在于：将所述LED元件的设置端与前反射部件的聚光反射面之间隔长度设定为0.1mm至5.0mm，将与所述基板表面的仰角设定为50度至75度，且将所述第1光反射板的高度设定为LED元件的宽度的5倍以上，优选为10mm到20mm。
特征在于：所述虚拟LED元件形成面是通过使所述光反射面的全反射率、所述第1光反射部件的仰角、及所述LED元件的设置端与所述反射部件的聚光反射面的间隔长度的至少一个变动，而使所述虚拟LED元件映在虚拟LED形成面的个数变动地映出。
特征在于：所述第2反射部件及/或所述全光速透射板具备光封闭用凹处。
特征在于：所述全光速透射板具备全光速透射率95％以上。
特征在于：所述光反射部件的全反射率由80％以上规定。
特征在于：所述第1反射部件的光反射面在光指向性形成面与虚拟LED元件形成面将全反射率及/或形状设为不同。
特征在于：第2光反射部件具备散热片。
特征在于：所述发光二极管式照明装置是直管形发光二极管式照明装置。
一种电子装置，具备发光二极管式照明装置。
一种植物工厂，具备发光二极管式照明装置。
一种LED广告牌，具备发光二极管式照明装置。
[发明的效果]
根据本发明，目的在于提供一种能够以160度到180度的广照射角且高照度(全光束)照射由LED元件发出的光的发光二极管式照明装置。
附图说明
图1是本实施方式的直管形发光二极管照明装置的立体图。
图2是图1所示的直管形发光二极管照明装置的分解立体图。
图3是图1所示的截面线A-A上的第1实施方式的直管形发光二极管照明装置的剖视图。
图4是说明由图1的发光二极管式照明装置中的LED元件也就是光源发出的光的光路的概略图。
图5A是表示由LED元件发出的光从被封闭的状态通过全光束透射板从照明管照射的照片。图5B是表示由LED元件发出的光从未被封闭的状态照射的照片。
图6是表示可看到安装在基板的LED元件的虚拟LED元件映在第1反射部件的虚拟LED形成面的照片。
图7是在管体部件设置卡止部的直管形发光二极管照明装置的剖视图。
图8是图1所示的截面线A-A上的第2实施方式的直管形发光二极管照明装置的剖视图。
图9是图1所示的截面线A-A上的第3实施方式的直管形发光二极管照明装置的剖视图。
图10是图1所示的截面线A-A上的第4实施方式的直管形发光二极管照明装置的剖视图。
图11是图1所示的截面线A-A上的第5实施方式的直管形发光二极管照明装置的剖视图。
图12是内置有电源的直管形发光二极管照明装置的剖视图。
图13是用来说明本发明的实施方式的LED元件的其它配置例的图。
图14是用来说明本发明的实施方式的LED元件的其它配置例的图。
具体实施方式
第1实施方式
以下，对本发明的发光二极管式照明装置，尤其对直管形发光二极管式照明装置在下文详述。图1是表示本发明的发光二极管式照明装置的概略图。图2是图1所示的直管形发光二极管照明装置的分解立体图。图3是图1所示的截面线A-A上的第1实施方式的直管形发光二极管照明装置的剖视图。
在图3中，发光二极管式照明装置优选为包括LED照明管、作为光源的LED元件、第1光反射部件以及第2反射部件，
该LED照明管具备配设在光的照射方向上的全光束透射板，
作为光源的LED元件在所述LED照明管内与所述全光束透射板对向地配置在基板上，
该第1光反射部件具备配设在该LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面，
所述第1光反射部件是相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地朝向光的发光方向延伸而配设，
所述第1光反射部件的聚光反射面具备光指向形成面及虚拟LED元件形成面，该光指向形成面用来使从所述LED元件发光的光具有光指向性而从LED照明管通过全光束透射板照射到管外，该虚拟LED元件形成面用来映出所述LED元件的虚拟LED元件，该第2反射部件配设在所述照明管且具备与全光束透射板对向而具有光反射特性的光反射面，所述第2反射部件是从第1反射部件的终端沿着全光束透射板的形状朝向外侧而在广角方向配设。
第1光反射部件191相对于所述LED元件的中心线对称地配设在LED元件的两侧，且以使从所述LED元件发出的光具有光指向性而从LED照明管照射到管外的方式延伸而设置。第1光反射部件19一体地设置在基板17上。
图4是说明从图1的发光二极管式照明装置中的LED元件也就是光源发出的光的光路的概略图。如图4所示，将第1反射部件相对于基板的仰角设定为50度到75度，优选为50度至65度，且将所述第2反射部件从第1反射部件的终端沿着全光束透射板的形状朝向外侧在广角方向配设，由此，从LED元件发出的光是，(1)从LED元件的光源正下方直射第1反射部件的内部空间而从全光束透射板照射到管体之外，进而(2)由第1反射部件的聚光反射面反射而通过第1反射部件的内部空间从全光束透射板照射到管体之外，进而(3)由第1反射部件的聚光反射面反射而通过第1反射部件的内部空间到达至全光束透射板的光进而由第2反射部件反射而经由光封闭机构从全光束透射板照射到管体之外。另外，全光束透射板优选具备曲面。
此处，从所述LED元件发出的光被封闭在所述全光束透射板及/或设在所述全光束透射板与所述第2反射部件之间的空间的光封闭机构。然后，所述被封闭的从LED元件发出的光通过所述全光束透射板而照射到管体之外。所述第2反射部件及/或所述全光束透射板优选为具备至少1个光封闭用凹处。
从LED元件通过包含全光束透射板的透光性盖体而照射的光优选以照射角度：120度到180度、全光束：2000～3000lm进行照射。
通过将第1光反射板的仰角设定为50度到75度，进而将LED元件的配置端与第1光反射板的间隔设定为0.1～5.0mm，将第1光反射板的高度设定为LED元件的宽度的5倍以上，优选为10mm～20mm，能够以广照射角度且无光量损耗地提高照度或PPFD(PhotosyntheticPhoton Flux Density：光量子通量密度)。通过LED光源照射的照度优选为获得1.5～2.0倍。另外，第1反射部件相对于基板的仰角、LED元件端部与反射板之间隔以及反射板的高度也可以根据LED照明装置的直径等尺寸而变化。
图5A表示从由LED元件发出的光被封闭在作为光封闭机构的全光束透射板及/或所述全光束透射板与所述第2反射部件之间的空间的状态通过全光束透射板而照射的图。图5B表示自未被封闭的状态照射的图。由所述图可知，从光被封闭的状态通过全光束透射板而照射的光是遍及全光束透射板的整体大致均匀地照射。
另一方面，自未被封闭的状态照射的光在配设有LED元件的大致中央的区域明亮，其周边区域与中央相比照度较低，可观察到照度在全光束透射板的中央区域与周边区域不均匀。
此处，图5A使用色温度3000K、全光线透射率：60～70％(帝人公司制造ML7500系列；乳白盖体)的全光束透射板，图5B使用色温度3000K，全光线透射率：89％(帝人化成公司制造MN4800系列；透明盖体)透明板)的全光束透射板。
图6表示在从配设在所述基板的LED元件发出的光照射的方向观察LED元件时，可看到安装在基板的LED元件13的虚拟LED元件13a映在第1反射部件的虚拟LED形成面的照片。
此时的LED元件的照度优选为具备30～80lx/w。
虚拟LED元件形成面优选为由第1光反射面的全反射率、第1光反射部件的仰角以及LED元件的设置端与所述反射部件的光反射面的间隔长度规定而形成。
优选为，具备连结所述第1光反射部件与所述第2光反射部件的第3光反射部件。
优选为，所述全光束透射板具备全光束透射率95％以上。
优选为，反射部件的全反射率由80％以上而规定。
优选为，本发明的第1光反射部件的光反射面在光指向性形成面与虚拟LED元件形成面设为全反射率及/或形状不同。
优选为，在虚拟LED元件形成面，通过使所述光反射面的全反射率、所述第1光反射部件的仰角以及所述LED元件的设置端与所述反射部件的间隔长度的至少一个变动，而使所述虚拟LED元件映在虚拟LED形成面上的个数变动地映出。
图7表示将光反射部件19安装在圆筒状管体10的概略图。圆筒状管体10具备卡止光反射部件19的上端部71的卡止部。卡止部具备用来将光反射部件19的上端部71卡止在圆筒状管体10的第1卡止部与第2卡止部72。光反射部件19的上端部71由第1卡止部70与第2卡止部72夹持。光反射部件19的上端部71只要卡止在第1卡止部70或72即可。圆筒状管体10具备卡止基板支撑部件17的卡止部。基板支撑部件17的两端由第3卡止部74与第4卡止部76夹持。基板支撑部件17只要卡止在第4卡止部74或76即可。基材支撑部件17与光反射部件19一体地形成，但优选为封闭在光反射部光封闭空间62，且被封闭的光从全光束透射板31照射至管体之外。材19与基板支撑部件17也可以个别地构成。光反射部件19与基板支撑部件17是以螺丝或粘合材料固定。具备基板支撑部件17的光反射部件19也能以能够从卡止部拆卸的方式安装。光反射部件19与基板支撑部件17也能以能够分别从卡止部拆卸的方式安装。
进而，优选为光指向性形成面与虚拟LED形成面具备不同的形状。也可以为，光指向性形成面与虚拟LED形成面将至少一部分的形状形成为直线与直线以外的形状，例如，曲面、凹凸、锯形状、进而所述形状的组合、或以这些形状改变间距而组合等。此外，光指向性形成面与虚拟LED形成面也可以为相同的形状。
进而，也可以在光指向性形成面与虚拟LED形成面将全反射率设为不同。
也可以使全反射率在80％～95％的范围内不同。
此外，第1光反射部件具备用来使从LED元件发出的光具有指向性而从LED照明管照射到管外的光指向性形成面、及在面向LED元件侧的聚光反射面映出所述安装的LED元件的虚拟LED元件的虚拟LED元件形成面。另外，虚拟LED元件形成面也可以形成光指向性形成面。
发光二极管式照明装置在直管形发光二极管式照明灯中，具备能够代替荧光灯安装具中的以往的荧光管的长度及直径。直管形发光二极管式照明灯的全长与以往的直管形荧光灯相同，根据其用途可适当设定为例如300mm到2400mm等。此外，优选为，其直径与以往的直管形荧光灯大致相同，且整体上具有与直管形荧光灯大致相同的外形及外观。
另外，发光二极管式照明装置的管体是具有大致半圆筒状的截面形状的部件。发光二极管式照明装置的管体可由例如玻璃或合成树脂等材料形成。例如，也可为由聚碳酸酯树脂等具有特定弹性的材料以成为长条的半圆筒的方式一体成形的部件。此外，发光二极管式照明灯的管体的整体或一部分具有透光性，只要能够透光，那么也可以由透明、半透明、有色透明的材料形成。
此外，优选为，用来驱动发光二极管式照明装置的AC(alternating current，交流)电源等电子零件设置在LED照明管内，且以不与从LED光源放射的光干涉的位置及配线态样配置在基板而安装。
在本发明的LED照明装置中，虚拟LED元件的映出照度只要使LLD元件发光即可，但优选为至少具备30lx/w～80lx/w。此处，LED照度是对发光二极管式照明装置施加交流100V50Hz而测定。测定是使用JIS C1609所规定的普通型AA级的照度型。测定距离是将LED元件的光源的前表面与照度型的测定基准面的距离设为1m。光源是垂直向下点亮而测定。
测定结果如下。LED元件的消耗电力(W)为19.5W。
测定结果1：724(lx)37.1lx/w
测定结果1：870(lx)44.6lx/w
测定结果1：1556(lx)79.8lx/w
优选为，作为驱动成为光源的LED元件的驱动装置的电源为(1)5V、12V或24V的任一种单一电源，或者以(2)至少顺向电压1.5V～4.5V或(3)90V～240V中的任一种电压进行驱动。
优选为，所述电源配设在不与从所述LED元件发出的光干涉的位置。驱动LED元件的电源在搭载有LED元件的基板的下方配设于管体的底上。驱动LED元件的电源于第1光反射部件的面向LED元件的相反侧搭载于基板之上。
LED元件是如果施加所述特定电压那么发出白色光的表面安装型白色LED。优选为，该LED元件在基板的表面侧的宽度方向中央位置沿着基板12的长度方向以成为一列的方式以固定间隔配置。LED元件也可以沿着基板12的长度方向成为多列的方式配置。
优选为，所述反射部件具备Al材料等的散热片部件。
在本实施方式的直管形发光二极管式照明灯中，通过将供LED元件安装的基板正下方的散热片部分与人体所接触的散热片部分的距离设为以往的散热片的2～3倍以上的长度，而热传导效率变佳，提高LED元件被通电时产生的热的散热效果。
在本实施方式中，优选为，对于安装LED元件的基板正下方的散热片构造，不设为半圆筒且LED元件正下方到人体接触的散热片的距离较短的构造，而设为M形构造以使LED元件正下方到人体接触的散热片为止的距离较长，从而成为提高热传导效率、进一步促进散热的构造。
本实施方式的构造为以固定角度聚光反射的M形散热片(截面)构造，由此，将由LED元件发出的光反射而指向特定方向，且谋求照度提高。此外，为了将M形构造的散热片(截面)的配光角度设为广角，优选为对LED元件侧的散热片面进行反射效率较高的银涂装、镀覆或铬处理。此外，同样地，为了将配光角度设为广角，优选为将散热片盖体设为扩散对应型或棱柱型。
本发明并不限定为所述实施方式。也就是说，本领域技术人员也可以在本发明的技术范围或其均等的范围内，对所述实施方式的构成要素进行各种变更、组合及代替。
发光二极管式照明装置1成为例如能够代替荧光灯安装具中的以往的荧光灯管的长度及直径。发光二极管式照明装置的全长与以往的直管形荧光灯相同，根据其用途可适当设定为例如300mm、450mm、600mm、900mm、1200mm、1800mm、2400mm等。优选为，发光二极管式照明装置的管径与以往的直管形荧光灯大致相同，且整体上具有与直管形的荧光灯大致相同的外形及外观。
如图3所示，发光二极管式照明装置1具备具有包含全光束透射板的透光性盖体31及管体部件15的圆筒状管体10、配设在圆筒状管体10的内部的作为光源的LED元件13、供LED元件13安装的基板12、基板支撑部件17、光反射部件19、LED控制器22以及端部盖50。进而，光反射部件19具备第1光反射部件191、第2光反射部件193以及第3光反射部件195。此处，优选为，管体部件15、基板支撑部件17、第1光反射部件191、第2光反射部件193以及第3光反射部件195由铝、铜、塑料等散热片材料制作。此外，在本实施方式中，优选为，基板支撑体部件17与第1光反射部件191一体成形而制作。此外，优选为，将第1光反射部件191、第2光反射部件193及第3光反射部件195一体成形而制作。进而，优选为，将基板支撑部件17、第1光反射部件191、第2光反射部件193及第3光反射部件195一体成形而制作。这些部件17、191、193、195只要使用塑料，那么可容易地将这些部件一体成形。也可将基板支撑部件17、第1光反射部件191、第2光反射部件193及第3光反射部件195分别个别地形成，之后选择这些部件利用粘合剂或螺丝等进行接合。
通过对这些部件15、17、191、193、195使用散热片，可获得高散热效果，例如在将散热片的素材设为铝的情况下，可将人体接触部分的热设为安全的温度，例如40℃。一般来说，散热片的素材为热传导效率优异的铝或铜。
通过将这些部件17、191、193、195进行氧化铝膜的脱模(挤出)而一体加工，制造步骤变简单，能够谋求成本降低与步骤缩短。
也就是说，根据发光二极管式照明装置1，可使LED直管(荧光灯类型)、LED最大问题也就是散热片表面温度为即使人体接触也安全的温度(约40℃)，并且能够提供照度也与荧光灯同等或同等以上的性能。
如图3所示，基板12收容于基板支撑部件17的长度形状的内部空间(封闭空间)内而得以支撑。此外，LED元件13是在基板支撑部件17的形成在透光性盖体31侧的条纹状开口部，将发光面以与透光性盖体31对向的方式配设。
优选为，基板12具有传导性。基板支撑部件17经由基板12接收从LED元件产生的热，并传递到第1光反射部件。
第1光反射部件191是从成为与基板支撑部件17的结合部的一端朝向透光性盖体31延伸而配说。
如图3所示，在发光二极管式照明装置1的所述封闭空间的横截面中，在沿着横截面的透光性盖体31的中心线61上配设有LED元件13。优选为，透光性盖体31为具有全光束透射率95％以上的全光束透射板。优选为，全光束透射板具备全光束透射率95(％)以上。透光性盖体33使用帝人公司制造的作为高扩散类型的树脂制ML系列。此处，全光束透射率(％)是以载置有试片时的全光束/未载置试片时的全光束×100表示。
安装在基板12的LED元件13也可以在基板的长度方向上以特定间隔配设为1列，或多列。如图2所示，在基板12上沿着长度方向等间隔地安装有多个LED元件13。此外，在基板12的端部配置有LED控制器21。
第1光反射部件191是与LED元件隔开间隔(S)在该LED元件的两侧相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地配设，且以使从该LED元件发出的光具有光指向性而使光从LED照明光朝管外照射的方式延伸而设置。优选为，第1反射部件的长度是LED元件的宽度的5倍以上，且优选为从基板上起约10mm～20mm。
此处，第1光反射部件191优选为在LED元件侧具备聚光反射面19a。优选为，聚光反射面19a具备光指向形成面20a及虚拟LED元件形成面20b，该虚拟LED元件形成面20b是在面向LED元件侧的光反射面映出所安装的LED元件的虚拟LED元件。
优选为，将所述LED元件端部与第1反射部件19的聚光反射面的间隔长(S)规定为0.1mm至5.0mm，优选为0.5mm至2.0mm，将第1光反射部件19的仰角α规定为50度到75度，优选为50度到65度，且将所述反射部件的全反射率规定为80％以上。只要在聚光反射面的一部分设置电绝缘材料，那么所述间隔也可为零。
安装在基板的LED元件的虚拟LED元件被映在第1反射部件19的聚光反射面19b。图6是表示在从LED元件的照射方向观察安装在基板的LED元件的下方的情况下，在第1反射部件19的聚光反射面19a映出虚拟LED元件的图。
端部盖50嵌入到由管体部件15与透光性棒31构成的管状构造的2个端部。在端部盖50设置有电源插脚51。
第1光反射部件191是在延伸部23具备聚光反射面19a，该延伸部23在从安装在基板的LED元件发出的光行进的方向上朝向所述透光性盖体31延伸。延伸部23是在从安装在基板的LED元件发出的光行进的方向上，在所述LED元件的两侧相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地配设。优选为，延伸部23是以将来自发光元件13的光指向透光性盖体31的姿势配置。
第1光反射部件19具备朝透光性盖体31以特定仰角即50度到75度的角度延伸的第1光反射部件191、沿着透光性盖体31的弯曲形状弯曲设置的第2光反射部件193、及连结第1光反射部件191与第2光反射部件193的第3光反射部件195。光反射部件19不限于第1光反射部件191、第2光反射部件193及第3光反射部件195的构成，也可以连结光反射部件而设为更多段构成。
优选为，第2光反射部件193及第3光反射部件195在与透光性盖体31对向之侧分别具备具有光反射特性的光反射面193a及195a。
优选为，虚拟LED元件形成面是由光反射面的全反射率、第1光反射部件的仰角以及LED元件的设置端与前期反射部件的光反射面的间隔长的至少1个规定而形成。
优选为，所述全光束透射板具备全光束透射率95％以上。
优选为，所述反射部件的全反射率由80％以上规定。
也就是说，为了以使LED元件的发光照度为与以往的荧光管同等或其以上的方式进行指向，优选为将第1光反射部件的聚光反射面的全反射率设为80％以上。具体来说，优选对聚光反射面19a实施例如镀银、银涂装、镀铬等。此外，此时的照度是基于“明亮度与光源到照射面的距离的平方成反比”的光亮度定律而决定。
从所述LED元件发出的光是经由光反射部件19通过全光束透射板31而照射到管体之外。优选为，从所述LED元件发出的光在经由第1光反射部件191通过全光束透射板31而照射到管体之外时，被封闭在与第2光反射部件193的光反射面193a对应配设的全光束透射板31，及/或被封闭在形成于所述全光束透射板31与所述第2光反射部件193之间的光封闭路径60，进而被封闭在设于光封闭路径60的光封闭空间62，然后被封闭的光从全光束透射板31照射到管体之外。此外，优选为，从所述LED元件发出的光透过光反射部件、优选为第1光反射部件191而被封闭在光封闭空间62，然后被封闭的光从全光束透射板31照射到管体之外。
进而，优选为，从所述LED元件发出的光在经由第1光反射部件191通过全光束透射板而照射到管体之外时，第1光反射部件191相对于基板的仰角设定为50度到75度，优选为50度到65度，LED元件端部与第1光反射部件的间隔(S)设定为0.5～5.0mm，反射板的高度设定为LED元件的宽度的5倍以上，优选为10～20mm。优选为，通过所述设定，从所述LED元件发出的光被封闭在与第2光反射部件20的反射面对应配设的全光束透射板31，及/或被封闭在形成于所述全光束通过板与所述第2光反射部件之间的空间的光封闭路径60，且被封闭的光从全光束透射板31照射到管体之外。
优选为，形成在全光束透射板与第2光反射部件之间的空间的光封闭路径60是将第2光反射部件的端部嵌合在全光束透射板而形成。
优选为，所述第2反射部件及/或所述全光束透射板具备至少1个光封闭用凹处62。
这样一来，从LED元件经由全光束透射板照射到管外的光是以照射角度：120度到180度、全光束全光束：2000～3000lm照射。此时，优选为，虚拟LED映于第1光反射部件。
通过使第2光反射部件193的光反射面193a具有光反射特性，而能够使来自LED元件的光中如图4所示那样以透光性盖体31的内面反射的光进行面反射而通过透光性盖体31。
本实施方式的提高反射效率的处理是银涂装、镀银或以此为基准的涂装，于银涂装的情况下，可使全反射率提高到90％。
发光二极管式照明装置1通过使用图2及图3所示的形状的光反射部件，而能够使LED元件到发光二极管式照明装置1的外周面(人体接触的部分)的距离比以往的构造长(可长2倍以上)。
根据直管形发光二极管式照明装置1，可将照度分布设为广角(140度以上)，能够以荧光灯的50％的消耗电力获得以往的荧光灯的性能(照度与配光)，从而能够成为省能源照明光源。具体来说，可使消耗电力比荧光灯节省12～13左右，可使照度、PPDF为2至3倍(相比以往的LED)。不会产生如荧光管的高热，有助于安全与放心。此外，直管形发光二极管式照明灯1可为500g以下。
以下，对第1反射部件的聚光反射面的形状的其它实施方式进行说明。
第2实施方式
图8是图1所示的截面线A-A上的本实施方式的直管形发光二极管式照明装置的截面。
如图所示，在本实施方式中，构成光反射部件19的第1光反射部件191的LED元件侧的聚光反射面19a具有光反射特性，且成为相对于中心线61呈凹状的曲面，该曲面的曲率是根据所要求的光特性而适当决定。聚光反射面19a也可形成为朝中心线61凸出的曲面。该曲面的曲率是根据所要求的光指向性而适当决定。
第3实施方式
图9是图1所示的截面线A-A上的本实施方式的发光二极管式照明装置的截面。
如图所示，在本实施方式中，第1光反射部件191的LED元件13侧的聚光反射面219a的整体或一部分具有光反射特性，且形成有多个凹凸。优选为，该凹凸的形状、大小、间隔、数量是根据所要求的光特性而适当决定。
第4实施方式
图10是图1所示的截面线A-A上的本实施方式的直管形发光二极管式照明装置的截面。
如图所示，在本实施方式中，第1光反射部件19的LED元件13侧的聚光反射面19a仅形成于中心线61的一侧。
本实施方式的发光二极管式照明装置在将多个发光二极管式照明灯并排排列设置的情况下配置在端部。在本实施方式中，可在一方向上提高光量。
第5实施方式
图11是图1所示的截面线A-A上的本实施方式的发光二极管式照明装置的截面。
在所述第1本实施方式中，例示了在与第1光反射部件191的透光性盖体31对向的第2光反射部件293的光反射面293a与透光性盖体31之间形成空间的情况，但在本实施方式中，也可以如所述图所示，将第2光反射部件293的光反射面293a与透光性盖体31的内表面接触而设置。根据该构成，可有效地抑制从安装管体部件33与透光性盖体31时被接合的安装部83流入水，从而能够作为室外灯而利用。
第6实施方式
图12的构成与图3的LED照明装置1基本上相同。在该图中，具有形成***述发光二极管13的电源65的空间的框部件40。
优选为，将具备电源的驱动装置配设在不与从所述LED光源发出的光干涉的位置。例如，电源50设置在框部件40的底部的位置。此外，也可以将电源50在反射部件191的仰角α的空间内配设在基部17上。
此处，优选为，对LED元件施加驱动发光二极管式照明装置的LED元件的顺向电压：至少1.5V～4.5V，从而驱动发光二极管式照明装置。
此处，如果对LED元件施加，那么从特定的电压以上电流开始流动。将该电压称为顺向电压。LED元件的发光亮度与电流成比例。
此时的阳极与阴极间的电压为顺向电压。
此处，发出白色光的LED元件的1芯片的顺向电压为例如1.8V～2.3V、2.4V～3.3V、2.8V～3.2V、3.2V～3.6V、3.6V～4.03V。
本实施例的LED照明装置使用通用电源。将100个LED元件(芯片)连接100个。AC类型的输入电压(AC)为例如20W、90V～264Vac。对电源使用电池而可使其驱动。此外，LED照明装置可由5V等单一电源驱动。驱动电源也可使用电池：1.5V×n个。即便使用此种电源，也可以具备光指向形成面20b及虚拟LED元件形成面20a，该光指向形成面20b用来使从LED元件发出的光具有指向性而使该光从LED照明管照射到管外，该虚拟LED元件形成面20a是在面向LED元件侧的所述聚光反射面映出所述安装的LED元件的虚拟LED元件。
优选为，AC电源等驱动装置设置在LED照明管内，且配设在不与从LED光源放射的光干涉的位置。关于LED光源以外的电源等电子零件，也可以将其全部或一部分配置在基板的背面侧而非正面侧，但如果配置在基板12的正面侧，那么能够在LED照明装置内将基板的设置位置配置在更里侧，从而能够扩大基板的正面侧的内部空间。
优选为，AC电源等驱动装置配设在LED照明管内的安装有LED元件的基板的下方，或反射部件的聚光反射面的里侧。
此处，对LED元件施加至少1.5V～4.5V的驱动发光二极管式照明装置的LED元件的顺向电压，从而驱动发光二极管式照明装置，从安装在所述基板的LED元件所发出的光的方向观察安装在该基板的LED元件方法时，在所述虚拟LED形成面映出虚拟LED元件。另外，虚拟LED元件优选为，只要LED元件发光，那么在所述虚拟LED形成面映出虚拟LED元件。优选为，所述驱动电压由单一电源驱动。
第7实施方式
图13中，也可以将2个发光二极管13-1、13-2设置在与长度方向正交的方向。设置在该正交方向的发光二极管13的数量也可以为3以上。发光二极管13-1由光反射部件19-1与光反射部件19-2夹住，光反射部件19-1及光反射部件19-2的发光二极管13a侧具有反射特性。发光二极管13-2由光反射部件19-2与光反射部件19-3夹住，光反射部件19-2及光反射部件19-3的发光二极管13a侧具有反射特性。2个发光二极管13-1、13-2分别以朝照明装置的外侧向不同方向出射光的方式倾斜而配置。
也可以如图14所示，将2个发光二极管13-1、13-2设置在与长度方向正交的方向。设置在该正交方向的发光二极管13的数量也可以为3以上。发光二极管13-1由光反射部件19-1与光反射部件19-2夹住，光反射部件19-1及光反射部件19-2的发光二极管13a侧具有反射特性。发光二极管13-2由光反射部件19-2与光反射部件19-3夹住，光反射部件19-2与光反射部件19-3的发光二极管13a侧具有反射特性。
本发明的所述发光二极管式照明装置优选为直管形发光二极管式照明装置。
本发明的发光二极管式照明装置也可以使用在电子装置的光源、例如液晶装置的背光源中。
[产业上的可利用性]
本发明适用于发光二极管式照明灯、电子装置、植物工厂、LED广告牌。
[符号的说明]
1 发光二极管式照明装置
10 圆筒状管体
12 基板
13 LED元件
13a 虚拟LED元件
15 管体部件
16 中心线
17 基板支撑部件
19 光反射部件
191 第1光反射部件
19a 聚光反射面
193 第2光反射部件
193a 光反射面
195 第3光反射部件
195a 光反射面
20a 光指向形成面
20b 虚拟LED元件形成面
23 第1光反射部件的延伸部
31 透光性盖体
50 端部盖
60 光封闭路径
62 光封闭凹处
65 电源
70 第1卡止部
72 第2卡止部
74 第3卡止部
76 第4卡止部

Claims (21)

1.一种发光二极管式照明装置，具有：
LED照明管，具备配设在光的照射方向上的全光束透射板；
LED元件，在所述LED照明管内与所述全光束透射板对向地配置在基板上；以及
光反射部件，具备配设在该LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面；
所述光反射部件是相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地朝向光的照射方向延伸而配设，
所述光反射部件的聚光反射面具备：
光指向形成面，用来使由所述LED元件发出的光具有光指向性而从LED照明管通过全光束透射板照射到管外；以及
光封闭机构，用来将从所述LED元件发出的光封闭在所述全光束透射板、及/或所述全光束透射板与所述光反射部件之间的空间，并通过所述全光束透射板照射到所述管外。
2.一种发光二极管式照明装置，具有：
LED照明管，具备配设在光的照射方向上的全光束透射板；
LED元件，在所述LED照明管内与所述全光束透射板对向地配置在基板上；以及
光反射部件，具备配设在该LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面；
所述光反射部件是相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地朝向光的照射方向延伸而配设，
所述光反射部件的聚光反射面具备：
光指向性形成面，用来使由所述LED元件发出的光具有光指向性而从LED照明管通过全光束透射板照射到管外；以及
虚拟LED元件形成面，用来映出所述LED元件的虚拟LED元件；
当从自配设在所述基板的LED元件照射的光的方向观察所述LED元件时，可看到在所述虚拟LED形成面映有配设在所述基板的LED元件的虚拟LED元件。
3.一种发光二极管式照明装置，具有：
LED照明管，具备配设在光的照射方向上的全光束透射板；
LED元件，在所述LED照明管内与所述全光束透射板对向地配置在基板上；以及
光反射部件，具备配设在该LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面；且
该光反射部件具备第1光反射部件与第2光反射部件，
该第1光反射部件具备配设在该LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面，
所述第1光反射部件是相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地朝向光的照射方向延伸而配设，
所述第1光反射部件的聚光反射面具备：
光指向形成面，用来使由所述LED元件发出的光具有光指向性而从LED照明管通过全光束透射板照射到管外；以及
虚拟LED元件形成面，用来映出所述LED元件的虚拟LED元件；
具有第2光反射部件，配设在所述照明管且具备与全光束透射板对向而具有光反射特性的光反射面，
所述第2光反射部是从第1反射部件的终端沿着全光束透射板的形状朝向外侧在广角方向配设，
该发光二极管式照明装置具备光封闭机构，该光封闭机构用来使由所述LED元件发出的光封闭在所述全光束透射板、及/或所述全光束透射板与所述光反射部件之间的空间，并通过所述全光束透射板照射到所述管外，
伴随着所述光向照明管外照射，搭载在所述基板的虚拟LED映在所述虚拟LED元件形成面。
4.一种发光二极管式照明装置，具有：
LED照明管，具备配设在光的照射方向上的全光束透射板；
LED元件，在所述LED照明管内与所述全光束透射板对向地配置在基板上；以及
光反射部件，具备配设在该LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面；且
该光反射部件具备第1光反射部件与第2光反射部件，
该第1光反射部件具备配设在所述LED元件的发光侧且具有光反射特性的聚光反射面，
所述第1光反射部件是相对于所述LED元件的中心线对称或非对称地朝向光的照射方向延伸而配设，
所述第1光反射部件的聚光反射面具备：
光指向形成面，用来使由所述LED元件发出的光具有光指向性而从LED照明管通过全光束透射板而照射到管外；以及
虚拟LED元件形成面，用来映出所述LED元件的虚拟LED元件；
第2光反射部件配设在所述照明管且具备与全光束透射板对向而具有光反射特性的光反射面，
所述第2反射部件是从第1反射部件的终端沿着全光束透射板的形状朝向外侧在广角方向配设，
该发光二极管式照明装置具备光封闭机构，该光封闭机构用来使从所述LED元件发出的光封闭在所述全光束透射板、及/或所述全光束透射板与所述光反射部件之间的空间，而通过所述全光束透射板照射到所述管外，
当从自配设在所述基板的LED元件照射的光的方向观察该LED元件时，可看到在所述虚拟LED形成面映有配设在所述基板的LED元件的虚拟LED元件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：所述发光二极管式照明装置配设在不与由所述LED元件发出的光干涉的位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：具有圆筒状管体，该圆筒状管体具备卡止光反射部件的卡止部件。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的发光二极管式照明装置，其中所述光反射部件是由树脂材料制作。
8.根据权利要求3或4所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：具备连接所述第1光反射部件与所述第2光反射部件的第3光反射部件。
9.根据权利要求3或4所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：所述虚拟LED元件形成面是由所述第1反射部件的全反射率、所述第1反射部件的仰角、及所述LED元件的设置端与所述第1反射部件的间隔规定而形成。
10.根据权利要求3或4所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：所述第1光反射板相对于基板的仰角设定为50度到75度。
11.根据权利要求3或4所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：将所述LED元件的设置端与前反射部件的聚光反射面的间隔长度设定为0.1mm到5.0mm，将与所述基板表面的仰角设定为50度到75度，且将所述第1光反射板的高度设定为LED元件的宽度的5倍以上，优选为10mm到20mm。
12.根据权利要求3或4所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：所述虚拟LED元件形成面是通过使所述光反射面的全反射率、所述第1光反射部件的仰角、及所述LED元件的设置端与所述反射部件的聚光反射面的间隔长的至少一个变动，而使所述虚拟LED元件映在虚拟LED形成面的个数变动地映出。
13.根据权利要求3或4所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：所述第2光反射部件及/或所述全光速透射板具备光封闭用凹处。
14.根据权利要求3或4所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：所述全光速透射板具备全光速透射率95％以上。
15.根据权利要求3或4所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：所述光反射部件的全反射率规定为80％以上。
16.根据权利要求3或4所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：所述第1反射部件的光反射面在光指向性形成面与虚拟LED元件形成面将全反射率及/或形状设为不同。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：第2光反射部件具备散热片。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的发光二极管式照明装置，其特征在于：所述发光二极管式照明装置是直管形发光二极管式照明装置。
19.一种电子装置，其具备权利要求1至18中任一项所述的发光二极管式照明装置。
20.一种植物工厂，其具备权利要求1至18中任一项所述的发光二极管式照明装置。
21.一种LED广告牌，其具备权利要求1至18中任一项所述的发光二极管式照明装置。
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