DE102006019857A1

DE102006019857A1 - LED-Beleuchtungslampenvorrichtung

Info

Publication number: DE102006019857A1
Application number: DE102006019857A
Authority: DE
Inventors: Masavoshi Fujiyoshida Kanamori; Sadato Fujiyoshida Imai
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-05-02
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2026-04-29
Also published as: CN100580309C; JP4410721B2; DE102006019857B4; US20060256557A1; TW200640046A; CN1865764A; US7690813B2; TWI379434B; JP2006310212A

Abstract

Eine LED-Beleuchtungslampenvorrichtung beinhaltet ein die Form eines Polygon-Prismas aufweisendes Trägerelement, das eine Mehrzahl von rechteckigen Seitenflächen aufweist, plattenartige Flügelelemente, die so konfiguriert sind, dass sie von jeder der Kantenlinien, die durch je zwei benachbarte rechteckige Seitenflächen des Trägerelementes gebildet sind, nach außen vorstehen, und die mindestens zwei gegenüberliegende rechteckige Flächen aufweisen, und eine Mehrzahl von LED-Elementen, die auf den rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes und den rechteckigen Flächen der Flügelelemente angeordnet sind.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-133912, eingereicht am 2. Mai 2005, und beansprucht deren Priorität, wobei deren Inhalt vollständig in das vorliegende Dokument aufgenommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine LED-Beleuchtungslampenvorrichtung zur Verwendung als Beleuchtungslampe zur Allgemeinbeleuchtung, als Scheinwerfer für ein Fahrzeug, oder dergleichen.
Beschreibung der verwandten Technik
Eine LED-Beleuchtungslampenvorrichtung, die ein Leuchtdiodenelement (nachfolgend als LED-Element bezeichnet) verwendet, weist die vorteilhaften Effekte eines geringeren Wärmefreisetzungswertes, einer längeren Betriebslebensdauer, etc. auf, und zwar im Vergleich zu einer herkömmlichen Beleuchtungslampe, die keine LED-Elemente verwendet, wie beispielsweise einer elektrischen Glühbirne. In den letzten Jahren wurden LED-Beleuchtungslampen weit verbreitet in verschiedenen Anwendungsgebieten als Beleuchtungslampen für allgemeine Beleuchtung, als Scheinwerfer für ein Fahrzeug oder dergleichen verwendet. Da ein einziges LED-Element lediglich ein geringes Lichtvolumen aussendet, ist es übliche Praxis geworden, eine große Anzahl von LED-Elementen in eine einzige Beleuchtungslampe einzubauen, um eine Abstrahlung eines großen Lichtvolumens zu gewährleisten.

Ein bekanntes Beispiel einer LED-Beleuchtungslampe ist eine LED-Beleuchtungslampe vom Kolbentyp, bei der eine große Anzahl von LED-Elementen an einer Seitenfläche eines zylindrischen Trägerelementes angeordnet sind, um einen elektrischen Leuchtkolben zu bilden (siehe offengelegtes japanisches Patent Nr. 2004-296245, 1, Absätze 0014 bis 0021, offengelegtes japanisches Patent Nr. 2004-296249, 1, Absätze 0012 bis 0019, und offengelegtes japanisches Patent Nr. 2004-342574, 1 bis 3, Absätze 009 bis 0014, etc.).

Jedoch war es, wenn eine große Anzahl von LED-Elementen in die zuvor erwähnte herkömmliche LED-Beleuchtungslampe vom Kolbentyp eingebaut werden, erforderlich, entweder den Durchmesser oder die Länge des zylindrischen Trägerelementes zu vergrößern. Daher war die herkömmliche LED-Beleuchtungslampe vom Kolbentyp in ihrer Fähigkeit eingeschränkt, eine helle Beleuchtung zu gewährleisten und dabei eine kompakte Größe beizubehalten.

INHALT DER ERFINDUNG

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine LED-Beleuchtungslampenvorrichtung bereitzustellen, die ausreichende Helligkeit aufweist, sogar wenn sie von geringer Größe ist.

Um das obige Ziel zu erreichen, beinhaltet eine LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein die Form eines Polygon-Prismas aufweisendes Trägerelement, das eine Mehrzahl von rechteckigen Seitenflächen aufweist, plattenartige Flügelelemente, die so konfiguriert sind, dass sie von jeder der Kantenlinien, die durch zwei benachbarte rechteckige Seitenflächen des Trägerelementes gebildet sind, nach außen vorstehen und mindestens zwei gegenüberliegende rechteckige Flächen aufweisen, und eine Mehrzahl von LED-Elementen, die auf den rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes und den rechteckigen Flächen der Flügelelemente in drei Dimensionen angeordnet sind.

Bei einer Ausführungsform sind eine Mehrzahl von LED-Elementen in einer einzigen LED-Einheit montiert. Die Mehrzahl von LED-Einheiten sind auf jeder der rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes und der rechteckigen Flächen eines jeden der Flügelelemente angeordnet.

Mit der Erfindung ist es, da die Flügelelemente so vorgesehen sind, dass sie von den Kantenlinien des die Form eines Polygon-Prismas aufweisenden Trägerelementes nach außen vorstehen und die LED-Elemente nicht nur auf den rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes sondern auch auf den rechteckigen Flächen der Flügelelemente vorgesehen sind, möglich, für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung vom Kolbentyp zu sorgen, die ungeachtet der kompakten Größe des Trägerelementes ausreichend hell ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Querschnitt, der eine erste Ausführungsform einer LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
2 ist ein Querschnitt, der eine zweite Ausführungsform der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
3 ist ein Querschnitt, der eine dritte Ausführungsform der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
4 ist eine teilweise ausgebrochene perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer LED-Einheit darstellt, die bei der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird.
5 ist ein Graph, der eine Lichtverteilungskennlinie der LED-Einheit darstellt.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Lichtverteilungskennlinie der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Lichtverteilungskennlinie einer herkömmlichen LED-Beleuchtungslampe verglichen mit der in 6 dargestellten Lichtverteilungskennlinie darstellt.
8 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Lichtverteilungskennlinie einer LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
9 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Lichtverteilungskennlinie einer herkömmlichen LED-Beleuchtungslampe verglichen mit der in 8 dargestellten Lichtverteilungskennlinie darstellt.
10 ist ein Querschnitt, der eine vierte Ausführungsform der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer in der vierten Ausführungsform verwendeten LED-Einheit darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend detailliert mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 stellt eine erste Ausführungsform einer LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung dar.
Die erste Ausführungsform besteht aus einer LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 10 vom Kolbentyp, die beispielsweise ein Trägerelement 11 von der Form eines dreieckigen Prismas, drei rechteckige Flügelelemente 12, die auf den Umfangskantenlinien des Trägerelementes 11 vorgesehen sind, und eine Mehrzahl von LED-Einheiten 1 enthält, die auf dem Trägerelement und den Flügelelementen 12 vorgesehen sind, wie in 1 dargestellt.
Insbesondere weist das Trägerelement 11 rechteckige Seitenflächen 11a bis 11c auf, die so verlaufen, dass sie die Form eines Dreiecksprismas bilden (siehe 1). Bei dieser Ausführungsform besteht das Trägerelement 11 aus einem massiven Material mit dreieckigem Querschnitt.
Die drei rechteckigen Flügelelemente 12 sind so vorgesehen, dass sie sich von den Kantenlinien, die jeweils durch benachbarte Seitenflächen des Trägerelementes 11 gebildet sind, nach außen erstrecken. Jedes der Flügelelemente 12 beinhaltet zwei gegenüberliegende oder Rücken-an-Rücken angeordnete Rechteckflächen 12a und 12b.
Die Mehrzahl von LED-Einheiten 1 ist auf den rechteckigen Seitenflächen 11a bis 11c des Trägerelementes 11 und den Rechteckflächen 12a und 12b eines jeden der Flügelelemente 12 vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform sind die Flügelelemente 12 integral mit dem Trägerelement 11 ausgebildet und bestehen aus einem große Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Metallmaterial, wie beispielsweise einer Kupferlegierung, Aluminium, Eisen oder dergleichen. Daher kann Wärme, die in der Mehrzahl von LED-Einheiten 1 erzeugt wird, über das Trägerelement 11 und die Flügelelemente 12 effizient abgeführt werden.
Außerdem kann, wenn das Trägerelement 11 als hohler dreieckiger Zylinder ausgebildet ist, ein noch größerer Wärmeabführeffekt erzielt werden.
Selbstverständlich können die Flügelelemente 12 separat vom Trägerelement 11 ausgebildet sein und am Trägerelement 11 mittels eines Befestigungsverfahrens wie beispielsweise Schweißen oder dergleichen befestigt werden.
Außerdem ist bei dieser Ausführungsform die Größe einer jeden der rechteckigen Flächen 12a und 12b eines jeden Flügelelementes 12 im Wesentlichen ähnlich zu der einer jeden der rechteckigen Seitenflächen 11a bis 11c des Trägerelementes 11. Demgemäß können LED-Einheiten von gleicher Größe auf jeder der Seitenflächen 11a bis 11c des Trägerelementes 11 und jeder der rechteckigen Flächen 12a und 12b eines jeden Flügelelementes 12 angeordnet werden.
Jedoch ist die Größe einer jeden der rechteckigen Flächen 12a und 12b nicht darauf eingeschränkt, dass sie die gleiche wie die Größe jeder der rechteckigen Seitenflächen 11a bis 11c ist.
Jede der LED-Einheiten 1 bildet eine von einer Mehrzahl von Lichtquellenabschnitten der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 10. Eine detaillierte Struktur der LED-Einheit 1 ist in 4 dargestellt. Die LED-Einheit 1 wie dargestellt in 4 beinhaltet eine rechteckige parallelepipedförmige Basis 2, die aus einem hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Metallmaterial wie beispielsweise einer Kupferlegierung besteht, und eine auf der Basis 2 montierte Schaltungsplatine 3. Die Basis 2 hat in der Draufsicht eine rechteckige Form, um auf den Seitenflächen und rechteckigen Flächen angeordnet zu werden, so dass sie sich entlang der langen Seite der rechteckigen Form entlang einer Mittelachse des Trägerelementes 11 erstreckt. Jede der Kantenlinien des Trägerelementes 11 ist so konfiguriert, dass die Kantenlinie eine lange Seite der Rechteckfläche eines jeden der Flügelelemente bildet.
Ein Loch 3a ist in der Schaltungsplatine 3 ausgebildet und erstreckt sich an einem mittleren Abschnitt der Schaltungsplatine 3 in Längsrichtung entlang der Basis 2. Im Loch 3a sind eine Mehrzahl von LED-Elementen 4 auf einer Oberseite der Basis 2 in regelmäßigen Abständen angeordnet. Außerdem sind ein Paar von Schaltungsmustern 3b und 3c entlang gegenüberliegender Seiten der Schaltungsplatine 3 angeordnet, und Anschlusselektroden 3d und 3e sind an einem Ende der Schaltungsplatine vorgesehen und erstrecken sich ausgehend von den Schaltungsmustern 3b und 3c. Die Mehrzahl von LED-Elementen 4 sind mittels dünner Metallleitungen mit den Schaltungsmustern 3b bzw. 3c verbunden.
Indessen kann die Anzahl der LED-Elemente 4 gemäß der Größe der Basis 2 frei angepasst werden.
Bei dieser Ausführungsform kann eine kompakte LED-Einheit 1 erzielt werden, da die LED-Elemente 4 in Reihe entlang der Längsrichtung der Basis 2 angeordnet sind, jedoch ist es natürlich ebenfalls möglich, die LED-Elemente 4 nebeneinander in zwei Gruppen oder mehr anzuordnen.
Die LED-Elemente 4 und die Schaltungsmuster 3b und 3c sind durch einen durchsichtigen Harzkörper 7 eingekapselt, der vorgesehen ist, um die Basis 2 von oben her abzudecken. Die an dem einen Ende der Schaltungsplatine 3 vorgesehenen Anschlusselektroden 3d und 3c sind derart konfiguriert, dass sie vom harzartigen Körper 7 freiliegen, und sie können mittels eines (nicht dargestellten) Steckverbinders mit externen Elektrodenanschlüssen oder dergleichen verbunden sein, wenn die LED-Einheiten 1 an den rechteckigen Seitenflächen 11a bis 11c des Trägerelementes 11 und den rechteckigen Flächen 12a und 12b der Flügelelemente 12 befestigt sind.
2 stellt eine zweite Ausführungsform der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung dar.
Die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20 dieser Ausführungsform ist vom Kolbentyp, ähnlich dem bei der ersten Ausführungsform erwähnten Kolbentyp. Wie in 2 dargestellt, beinhaltet die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20 ein Trägerelement 21 von der Form eines viereckigen Prismas oder eines quadratischen Prismas und vier rechteckige Flügelelemente 22, die so konfiguriert sind, dass sie von vier Kantenlinien vorstehen, die durch benachbarte Seitenflächen des Trägerelementes 21 gebildet sind. Demgemäß ist die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20 der zweiten Ausführungsform von der Struktur her ähnlich wie die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform, abgesehen von dem Punkt, dass die Anzahl der LED-Einheiten 1, die auf den vier Seitenflächen 21a bis 21d des Trägerelementes 21 und den rechteckigen Flächen 22a und 22b eines jeden Flügelelementes 22 angeordnet sind, drei mehr als bei der ersten Ausführungsform beträgt.
Demgemäß sind Teile der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20, die denen der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 10 ähnlich sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und eine detaillierte Beschreibung der ähnlichen Teile entfällt. Außerdem kann die Struktur einer jeden LED-Einheit 1, wie bei der zweiten Ausführungsform verwendet, die gleiche sein wie die, die bei der ersten Ausführungsform, wie dargestellt in 1 und 4, verwendet wird.
3 stellt eine dritte Ausführungsform der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung dar.
Die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 30 der dritten Ausführungsform beinhaltet ein die Form eines sechseckigen Prismas aufweisendes Trägerelement 31 und sechs rechteckige Flügelelemente 32, die so konfiguriert sind, dass sie von Kantenlinien vorstehen, die durch benachbarte Seitenflächen des Trägerelementes 31 gebildet sind. Demgemäß ist die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 30 der dritten Ausführungsform von der Struktur her ähnlich wie die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform, abgesehen von dem Punkt, dass die Anzahl der LED-Einheiten 1, die auf den sechs Seitenflächen 31a bis 31f des Trägerelementes 31 und den rechteckigen Flächen 32a und 32b eines jeden Flügelelementes 32 angeordnet sind, im Vergleich zur ersten Ausführungsform verdoppelt werden kann.
Demgemäß sind Teile der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 30, die denen der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 10 ähnlich sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und eine detaillierte Beschreibung der ähnlichen Teile entfällt. Außerdem ist die Struktur einer jeden LED-Einheit 1, wie bei der dritten Ausfüh rungsform verwendet, ebenfalls die gleiche wie die, die bei der ersten Ausführungsform, wie dargestellt in 1 und 4, verwendet wird.
Als Nächstes wird eine Lichtverteilungskennlinie der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung vom Kolbentyp bei jeder der zuvor erwähnten Ausführungsformen erläutert.
5 ist ein Graph, der eine Lichtverteilungskennlinie eines jeden in einer LED-Einheit 1 verwendeten LED-Elementes zeigt. Bei der Lichtverteilungskennlinie hat Licht, das von einem Abstrahlmittelpunkt p eines jeden LED-Elements geradlinig verläuft, die größte Lichtstärke, und die Gesamtverteilung ist so, dass ein Streuen in einem Bereich von 180° von der Fläche der Basis, auf der eine Mehrzahl von LED-Elementen montiert sind, nach vorn erfolgt (siehe 4 und 5).
6 zeigt eine Lichtverteilungskennlinie der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20, die das Trägerelement 21 und die Flügelelemente 22 gemäß der zweiten Ausführungsform beinhaltet. 7 stellt eine Lichtverteilungskennlinie einer herkömmlichen LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 40 dar, die lediglich ein Trägerelement 41 von der Form eines quadratischen Prismas aufweist, und keines der zuvor erwähnten Flügelelemente.
Weiter sind die zuvor erwähnten LED-Einheiten 1 ebenfalls auf vier rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes 41 der herkömmlichen LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 40 angeordnet. Vergleicht man die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20 gemäß der Erfindung mit der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 40 vom Kolbentyp, ermöglicht es die Beleuchtungslampenvorrichtung 20 gemäß der Erfindung, dreimal so viele LED-Einheiten 1 wie bei der herkömmlichen LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 40 bereitzustellen, sogar wenn das Trägerelement von der Form eines quadratischen Prismas die gleiche Form wie bei der herkömmlichen LED-Beleuchtungslampe 40 aufweist, da die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20 mit Flügelelementen 22 versehen ist. Demzufolge kann die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung dreimal so hell wie die herkömmliche LED-Beleuchtungslampenvorrichtung sein, auch wenn ein Trägerelement von gleicher Größe verwendet wird.
Indessen besteht, wie in 6 dargestellt, die Möglichkeit, dass ein Teil des Lichtes, das von einem mittleren Bereich einer jeden der rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes 21 abgestrahlt wird, durch die rechteckigen Flächen der Flügelelemente 22 verdeckt wird. Daher kann, dadurch dass man Flügelelemente 22, die rechteckige Flächen geringer Breite beinhalten, und LED-Einheiten 1 geringer Breite verwendet, vermieden werden, dass das von den rechteckigen Seitenflächen der Trägerelemente 21 ausgesendete Licht durch die rechteckigen Flächen der Flügelelemente 22 verdeckt wird, so dass die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20 so konfiguriert ist, dass sie helles Licht aussendet.
Bei der herkömmlichen LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 40 hat, wie aus 7 klar hervorgeht, Licht, das schräg von jeder der rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes 41 ausgesendet wird (Licht, das in der durch den Pfeil A2 dargestellten Richtung ausgesendet wird), geringere Lichtstärke und eine breitere Verteilung als Licht, das von jeder der rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes 41 geradlinig ausgesendet wird (Licht, das in der durch Pfeil B2 bezeichneten Richtung ausgesendet wird). Dies liegt daran, dass das durch den Pfeil B2 bezeichnete Licht wie dargestellt in einem Kreisbogen verteilt wird, hingegen das durch den Pfeil A2 bezeichnete Licht wie dargestellt in einer schmalen Zone zwischen den benachbarten Kreisen verteilt wird (siehe 7).
Bei der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20 gemäß der Erfindung weist, wie aus einer in 6 dargestellten Verteilung klar hervorgeht, Licht, das von jeder der rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes 21 schräg ausgesendet wird (Licht, das in der durch den Pfeil A1 dargestellten Richtung ausgesendet wird), im wesentlichen die gleiche Leuchtstärke und den gleichen Verteilungsbereich wie Licht auf, das von jeder der rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes 21 geradlinig ausgesendet wird (Licht, das in der durch den Pfeil B1 dargestellten Richtung ausgesendet wird), und zwar bedingt durch die Wirkung der LED-Einheiten, die auf den rechteckigen Flächen der Flügelelemente 22 angeordnet sind.
8 stellt eine Lichtverteilungskennlinie der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 30 dar, die das Trägerelement 31 und die Flügelelemente 32 gemäß der dritten Ausführungsform beinhaltet. 9 stellt eine Lichtverteilungskennlinie einer herkömmlichen LED-Beleuchtungslampe 50 dar, die lediglich ein Trägerelement 51 von der Form eines sechseckigen Primas aufweist, und zwar ohne irgendeines der zuvor erwähnten Flügelelemente.
Als Ergebnis des Vergleiches der zwei Lichtverteilungskennlinien kann, dadurch dass die Flügelelemente in gleicher Weise wie bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen werden, die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 30 so konfiguriert werden, dass sie, im Vergleich zur herkömmlichen LED-Beleuchtungslampe, die dreifache Anzahl von LED-Einheiten beinhaltet, selbst wenn das sechseckige Trägerelement die gleiche Größe hat. Demzufolge kann eine LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung, im Vergleich zur herkömmlichen Beleuchtungslampe vom Kolbentyp, die dreifache Helligkeit haben. Bei der dritten Ausführungsform ist es zu bevorzugen, rechteckige Flächen aufweisende Flügelelemente und LED-Einheiten geringer Breite zu verwenden, da die Möglichkeit besteht, dass ein Teil des von einem Mittelabschnitt einer jeden der rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes 31 abgestrahlten Lichtes durch die rechteckigen Flächen der Flügelelemente 32 blockiert werden kann.
Wie aus dem Vergleich der Lichtverteilungskennlinien wie dargestellt in 6 und 8 klar hervorgeht, ist es, wenn mehr rechteckige Seitenflächen des Trägerelementes verwendet werden, möglich, mehr überlappende Lichtbeleuchtungsabschnitte und eine erhöhte Leuchtdichte des Lichtes zu erzielen, das von den auf den rechteckigen Seitenflächen angeordneten LED-Einheiten und den auf den rechteckigen Flächen der benachbarten Flügelelemente angeordneten LED-Einheiten ab gestrahlt wird, und somit kann eine LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung Licht gleichmäßiger Helligkeit erzielen, das in alle Richtungen abgestrahlt wird.
Auch können, wenn LED-Einheiten 1 ähnlicher Qualität und Größe auf einem die Form eines Vieleck-Prismas aufweisenden Trägerelement angeordnet werden, das Flügelelemente aufweist, je mehr Seitenflächen das Trägerelement aufweist, desto mehr Flügelelemente angeordnet werden. Demzufolge können die LED-Einheiten in effektiver Weise dreidimensional angeordnet werden.
Wie aus dem Vergleich der LED-Lampenvorrichtungen 10, 20 und 30, wie dargestellt in 1, 2 und 3, klar hervorgeht, kann, da die Anzahl der Flügelelemente und der auf den Flügelelementen angeordneten LED-Einheiten 1 mit zunehmender Anzahl der Winkel des die Form eines Polygon-Prismas aufweisenden Trägerelementes zunimmt, eine hellere Lichtquelle erzielt werden.
10 stellt eine vierte Ausführungsform der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der Erfindung dar.
Die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 100 dieser Ausführungsform beinhaltet ein die Form eines quadratischen Prismas aufweisendes Trägerelement 21 und vier Flügelelemente 22, die von Kantenlinien vorstehen, die auf vier Winkelabschnitten des Trägerelementes 21 ausgebildet sind, ähnlich wie bei der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 20 der zweiten Ausführungsform. Außerdem sind LED-Einheiten 1 auf rechteckigen Seitenflächen 21a bis 21d des Trägerelementes 21 und gegenüberliegenden rechteckigen Flächen 22a und 22b eines jeden der Flügelelemente 22 angeordnet.
Bei der vierten Ausführungsform sind LED-Einheiten-Baugruppen 101, von denen jede drei LED-Einheiten 1 beinhaltet, zwischen benachbarten Flügelelementen vorgesehen. Jede der LED-Einheiten 1 hat die gleiche Struktur wie die LED-Einheit der zweiten Ausführungsform.
Insbesondere beinhaltet jede der LED-Einheiten-Baugruppen 101 eine Basis 102, die durch eine einzige rechteckige Platte ausgebildet ist und die einen mittleren ebenen Teil 102b und seitliche ebene Teile 102a und 102c aufweist, die sich von beiden Enden des mittleren ebenen Teils 102b erstrecken.
Ein flexibles Schaltungssubstrat 103 (siehe 3), das drei (nicht dargestellte) Löcher zum Montieren von LED-Elementen auf der Basis 102 aufweist, ist an der Basis 102 befestigt. Bei dieser Ausführungsform ist das flexible Schaltungssubstrat 103 in der gleichen Form wie die Basis 102 ausgebildet.
Das flexible Schaltungssubstrat 103 kann in drei Stücke unterteilt sein, die auf dem mittleren ebenen Teil 102b und den seitlichen ebenen Teilen 102a und 102c der Platte 102 angeordnet sind. Nach dem Anordnen einer Mehrzahl von LED-Elementen auf einer Oberseite der Basisbaugruppe 102 in jedem Loch eines flexiblen Schaltungssubstrates werden die LED-Elemente mit einem Paar von Anschlusselektroden 103d und 103e gemeinsam elektrisch verbunden. Dann werden die LED-Elemente, die auf jedem Teil des mittleren ebenen Teils 102b und der seitlichen ebenen Teile 102a bzw. 102c vorgesehen sind, jeweils mittels eines (nicht dargestellten) Harzkörpers eingekapselt. Außerdem werden die seitlichen ebenen Teile 102a und 102c so umgebogen, dass sie nach innen geneigt sind, beispielsweise unter einem Winkel von jeweils 45°, wie in 10 und 11 dargestellt. Da jede LED-Einheit die gleiche Struktur wie die zuvor erwähnte LED-Einheit hat, mit der Ausnahme, dass sich eine Mehrzahl von LED-Einheiten eine Basis, eine Schaltungsplatine und Anschlusselektroden teilen, entfällt hier eine weitere detaillierte Beschreibung.
Durch die Struktur, bei der eine Mehrzahl von LED-Elementen jeweils auf dem mittleren ebenen Teil 102b und den seitlichen ebenen Teilen 102a, 102c der gemeinsamen Basis 102 angeordnet sind und eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Harzkörpern bereitgestellt werden, von denen sich jeder auf einem jeweiligen Teil befindet, um die LED-Elemente zu bedecken, die auf dem mittleren ebenen Teil 102b und den seitlichen ebenen Teilen 102a, 102c angeordnet sind, ist es auch möglich, die gleiche Struktur wie bei einer Baugruppe auszubilden, bei der drei LED-Einheiten 1 kombiniert sind.
Bei der LED-Beleuchtungslampenvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform werden vier LED-Einheiten-Baugruppen 101 vorbereitet, von denen jede die zuvor erwähnte Struktur hat, und die vier vorbereiteten LED-Einheiten-Baugruppen 101 werden an vier vorbestimmten Orten auf dem Trägerelement 21 angeordnet.
Demzufolge ist es möglich, einen sehr einfachen Montageprozess für die LED-Beleuchtungslampenvorrichtung 100 zu erzielen. Außerdem kann, da die drei LED-Einheiten 1, die in jeder LED-Einheiten-Baugruppe 101 angeordnet sind, mit einem Paar von Anschlusselektroden elektrisch verbunden sind, eine einfache elektrische Verbindungsstruktur zu einer beliebigen externen elektrischen Vorrichtung erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde war auf LED-Beleuchtungslampenvorrichtungen angewandt, die dreidimensionale Konfigurationen aufweisen, jedoch kann die Erfindung auch auf eine LED-Beleuchtungslampe angewandt werden, die eine andere Konfiguration als eine dreidimensionale Konfiguration aufweist.
Außerdem können zahlreiche Modifikationen und Änderungen an den zuvor erwähnten bevorzugten Ausführungsformen vorgenommen werden.

Claims

LED-Beleuchtungslampenvorrichtung, aufweisend: ein die Form eines Polygon-Prismas aufweisendes Trägerelement, das eine Mehrzahl von rechteckigen Seitenflächen aufweist; plattenartige Flügelelemente, die so konfiguriert sind, dass sie von jeder der Kantenlinien, die durch je zwei benachbarte rechteckige Seitenflächen des Trägerelementes gebildet sind, nach außen vorstehen, und die mindestens zwei gegenüberliegende rechteckige Flächen aufweisen; und eine Mehrzahl von LED-Elementen, die auf den rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes und den rechteckigen Flächen der Flügelelemente angeordnet sind.
LED-Beleuchtungslampenvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem das Trägerelement im Querschnitt eine Polygonform wie beispielsweise Dreieck, Quadrat oder Sechseck aufweist.
LED-Beleuchtungslampenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der jede der Kantenlinien so konfiguriert ist, dass sie eine lange Seite der rechteckigen Fläche eines jeden der Flügelelemente bildet.
LED-Beleuchtungslampenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die rechteckigen Flächen der Flügelelemente im Wesentlichen die gleiche Form wie die rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes haben.
LED-Beleuchtungslampenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Mehrzahl von LED-Elementen zu einer LED-Einheit zusammenmontiert sind, und bei der die Mehrzahl von LED-Einheiten auf den rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes und den rechteckigen Flächen der Flügelelemente angeordnet sind.
LED-Beleuchtungslampenvorrichtung nach Anspruch 5, bei der jede der LED-Einheiten eine Basis, die aus einem Material von großer Wärmeleitfähigkeit besteht, eine Mehrzahl von auf der Basis angeordneten LED-Elementen und einen lichtdurchlässigen Harzkörper beinhaltet, der die Mehrzahl von LED-Elementen einkapselt.
LED-Beleuchtungslampenvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Basis in der Draufsicht eine rechteckige Form und im Wesentlichen die gleiche Größe wie jede der rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes und der rechteckigen Flächen der Flügelelemente in der Draufsicht hat.
LED-Beleuchtungslampenvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Basis in der Draufsicht eine rechteckige Form und eine geringere Größe als jede der rechteckigen Seitenflächen des Trägerelementes und der rechteckigen Flächen der Flügelelemente in der Draufsicht hat.
LED-Einheiten-Baugruppe, aufweisend: eine Basis, die eine Mehrzahl von ebenen Teilen und eine Mehrzahl von LED-Elementen aufweist, die jeweils auf der Mehrzahl von ebenen Teilen der Basis angeordnet sind, eine Mehrzahl von durchsichtigen Harzkörpern, von denen jeder vorgesehen ist, um die LED-Elemente auf je einem der ebenen Teile einzukapseln, wobei die Mehrzahl von ebenen Teilen einen mittleren Teil und seitliche Teile aufweisen, wobei der mittlere Teil zwischen diesen liegt, wobei die seitlichen Teile unter einem Winkel bezüglich des mittleren Teils nach innen geneigt sind.
LED-Beleuchtungslampenvorrichtung, aufweisend: ein Trägerelement, das eine Mehrzahl von Seitenflächen und Flügelelementen aufweist, die so konfiguriert sind, dass sie vom Trägerelement aus zwischen zwei benachbarten Seitenflächen des Trägerelementes nach außen vorstehen; und eine Mehrzahl von LED-Einheiten-Baugruppen nach Anspruch 9, von denen jede zwischen zwei benachbarten Flügelelementen angeordnet ist.