JP5438099B2 - 反射鏡付きledランプ - Google Patents
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Description
本発明は、上記した課題に鑑み、単に複数個のLEDを配してランプを構成した場合よりも良好なスポット光の得られる反射鏡付きLEDランプを提供することを目的とする。
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1に係る反射鏡付きLED電球10の概略構成を示す縦断面図である。なお、図1において、後述する回路基板30、実装基板42およびこれらの基板への実装部品については切断していない。
口金12は、電気絶縁材料からなる本体部14を有する。本体部14の一端部部分は略円筒形に形成されており、当該円筒部分にシェル26が嵌めこまれている。また、円筒部分の一端部側は略円錐台形に形成されており、当該円錐台の頂部には、アイレット28が固着されている。
また、反射鏡18の開口部には、前面ガラス20が接着剤で固着されている。
LEDモジュール22は、実装基板42と複数個の(本例では、5個)の白色LED44,46,48,50,52とを有する。実装基板42は、円形の絶縁板54と絶縁板54の上面に形成された配線パターン(不図示)とからなり、反射鏡18の光軸X(図1)と直交する実装面を有する。白色LED44,46,48,50,52は、当該実装面に実装されている。
残りの白色LED46,48,50,52は光軸Xを中心とする円Cの周上に在って、光軸Xを中心に対称に配されている(本例では、光軸Xを中心に円Cの周上、等角度間隔で配されている。)。円Cの直径は4mmである。すなわち、白色LED46,48,50,52は、中央の白色LED44に1mmの間隔をあけて配されている。
図5より、比較例1よりも実施例の方が、配光曲線が先鋭になっていて、より良好なスポット光が得られることが分かる。
<実施の形態2>
実施の形態2に係る反射鏡付きLED電球は、白色LEDの個数およびその配列が異なる以外は、実施の形態1の反射鏡付きLED電球10と基本的に同様の構成である。よって、以下異なる部分を中心に説明する。
LEDモジュール74は、白色LEDを12個有し、その内4個の白色LED76,78,80,82が光軸Xを中心とする円C1の周上に等角度間隔で配されていて、第グループを構成している。残り8個の白色LED84,86,88,90,92,94,96,98は、光軸Xを中心とし円C1よりも大きい円C2の周上に等角度間隔で配されていて、第2グループを構成している。なお、各白色LEDの構成および大きさは、実施の形態1のものと同じである。12個の白色LEDは、1mmの間隔をあけて、図6に示すようにマトリックス状に配されている。したがって、円C1の直径は、2√2(=2.8)[mm]であり、円C2の直径は、2√10(=6.3)[mm]である。
すなわち、白色LED1個当たりの光束[lm]を第1グループと第2グループとで、図7(a)に示すように組み合わせたものにつき、反射鏡付きLED電球から距離1[m]離れた照射面における配光特性(配光曲線)について調査した。
調査結果(配光曲線)を図8に、各組み合わせにおける最大光度[cd]とビームの開き(ビーム角)[度]を図7(b)に示す。
比較例2は、ビーム角が13.8度と、上記反射鏡付きハロゲン電球の基準ビーム角の上限である12.5度を上回っているため(図7(b))、当該ハロゲン電球の代替としては好ましくない。これに対し、実施例2−1では、ビーム角が11.6度と、基準ビーム角の範囲内であり、反射鏡付きハロゲン電球の代替として好適に使用できる。
(1)上記実施の形態における反射鏡は、ガラス基体と当該ガラス基体の回転楕円面形状をした凹面に形成された多層干渉膜とで構成したが、これに限らず金属で形成することとしても構わない。この場合に、アルミニウムの成型品を用いることにより、当該反射鏡はヒートシンク16(図1)から伝達される熱をさらに放散させる第2のヒートシンクとしても機能することとなり、LEDに投入できる電力(電流)をさらに増大することができる。その結果、光度を向上させることが可能となる。
(2)上記実施の形態では、複数個の白色LEDを第1および第2の二つのグループに分けたが、これに限らず、三つまたはそれ以上のグループに分けても構わない。この場合に、反射鏡の光軸からの距離が近い順に第1のグループ、第2のグループ、第3のグループ、…、第Nのグループ(Nは2以上の整数)とすると、第(N−1)のグループの各LEDの光束を第Nのグループの各LEDの光束よりも多くすることにより、前記複数個のLEDを全て同じ光束で点灯させたときよりも、ビーム角が小さくなるものと考えられる。光軸(反射鏡の焦点)により多くの光束を集中させることにより、反射鏡による集光性が向上すると考えられるからである。
(3)LEDチップの発光色と蛍光体粉末の組み合わせは、上記したものに限らず、所望とする光色に応じて適宜変更しても構わない。すなわち、黄緑色蛍光体粉末と赤色蛍光体粉末の混合割合を変化させたり、使用する蛍光体の種類を変えたり、LEDチップの種類(発光色)を変えたりすることにより、電球色、温白色、白色、昼白色、昼光色など種々の光色とすることができる。
(4)上記実施の形態では、LEDとしてLEDチップと蛍光体分散樹脂との組み合わせからなる白色LEDを用いたが、これに限らず、LEDはLEDチップのみの構成としても構わない。
14 点灯回路ユニット
18 反射鏡
44,46,48,50,52 白色LED
70 第1グループ
72 第2グループ
76,78,80,82,84,86,88,90,92,94,96,98 白色LED
X 反射鏡の光軸
Claims (5)
- 回転楕円面形状をした反射面を有する反射鏡と、
前記反射鏡内において、当該反射鏡の光軸と直交する平面上に配された複数のLEDと、
前記複数のLEDを点灯するための点灯回路と、
を有し、
前記複数のLEDは、前記光軸から第1の距離にある第1のグループと第1の距離よりも長い第2の距離にある第2のグループの少なくとも二つのグループに分かれており、
前記点灯回路による点灯中、第1のグループに属するLED1個当たりの光束の方が第2のグループに属するLED1個当たりの光束よりも多いことを特徴とする反射鏡付きLEDランプ。 - 前記第1のグループに属するLEDは前記光軸と交差する位置に配された一のLEDであり、前記第2のグループに属するLEDは前記光軸を中心とする円周上に在って、当該光軸を中心に対称に配されていることを特徴とする請求項1に記載の反射鏡付きLEDランプ。
- 前記反射鏡は、開口径が40mmサイズの反射鏡であり、
前記第2のグループは、4個のLEDが直径4mmの円周上に配されて構成され、
第1のグループの前記一のLEDが、第2のグループの各LEDの少なくとも2倍の光束で点灯されることを特徴とする請求項2に記載の反射鏡付きLEDランプ。 - 前記第1のグループに属するLEDと前記第2のグループに属するLEDは、前記光軸を中心とする同心円周上に在って、当該光軸を中心に対称に配されていることを特徴とする請求項1に記載の反射鏡付きLEDランプ。
- 前記反射鏡は、開口径が40mmサイズの反射鏡であり、
前記第1のグループは4個のLEDが、直径2.8mmの円周上に配されて構成され、前記第2のグループは8個のLEDが直径6.3mmの円周上に配されて構成されていて、
第1のグループの各LEDが、第2のグループの各LEDの少なくとも2倍の光束で点灯されることを特徴とする請求項4に記載の反射鏡付きLEDランプ。
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