JP2002208305A - 光拡散型ｌｅｄランプ - Google Patents
光拡散型ｌｅｄランプInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/20—Light sources comprising attachment means
- F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
- F21K9/232—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings specially adapted for generating an essentially omnidirectional light distribution, e.g. with a glass bulb
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＬＥＤからの光を効率よく前方周囲の全体に
拡散させる。 【解決手段】 １乃至複数の発光ダイオード１をカバー
３内に収納した光拡散型ＬＥＤランプであって、１乃至
複数の発光ダイオード１の前方に該発光ダイオード１か
らの光を受けて横及び前方周囲に一様に拡散する円錐状
の光拡散体２を配置し、光拡散体２の材料及び傾斜角を
適切に選択して、効率よく発光ダイオード１からの光を
横及び前方周囲に一様に拡散させたランプを提供する。
また、光拡散体２をカバー３の先端に着脱自在に取り付
けることにより、光拡散体２の交換、集光レンズとの交
換を可能にする。
拡散させる。 【解決手段】 １乃至複数の発光ダイオード１をカバー
３内に収納した光拡散型ＬＥＤランプであって、１乃至
複数の発光ダイオード１の前方に該発光ダイオード１か
らの光を受けて横及び前方周囲に一様に拡散する円錐状
の光拡散体２を配置し、光拡散体２の材料及び傾斜角を
適切に選択して、効率よく発光ダイオード１からの光を
横及び前方周囲に一様に拡散させたランプを提供する。
また、光拡散体２をカバー３の先端に着脱自在に取り付
けることにより、光拡散体２の交換、集光レンズとの交
換を可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１乃至複数の発光
ダイオードをカバー内に収納した光拡散型ＬＥＤランプ
に関する。
ダイオードをカバー内に収納した光拡散型ＬＥＤランプ
に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】発光ダ
イオード（以下、ＬＥＤという）は、照明用の光源とし
て用いると、長寿命で、発熱が少なく、蛍光灯や白熱ラ
ンプ等のような球切れのトラブルもなく、メンテナンス
もかからないという優れた面を有している。
イオード（以下、ＬＥＤという）は、照明用の光源とし
て用いると、長寿命で、発熱が少なく、蛍光灯や白熱ラ
ンプ等のような球切れのトラブルもなく、メンテナンス
もかからないという優れた面を有している。
【０００３】一方、通常の照明用ランプは、光が前方周
囲に一様に拡散して場所や方向によるムラの少ない照度
を有するものが望ましい。このような照明用ランプの光
源として、ＬＥＤを用いる場合、ある程度の照度を確保
するためには、複数個のＬＥＤをベース上に並べて配置
しなければならない。そのため、従来は、樹脂を充填し
て樹脂内に複数個のＬＥＤからの光を通すことにより一
様に拡散させるようにしている。
囲に一様に拡散して場所や方向によるムラの少ない照度
を有するものが望ましい。このような照明用ランプの光
源として、ＬＥＤを用いる場合、ある程度の照度を確保
するためには、複数個のＬＥＤをベース上に並べて配置
しなければならない。そのため、従来は、樹脂を充填し
て樹脂内に複数個のＬＥＤからの光を通すことにより一
様に拡散させるようにしている。
【０００４】しかし、樹脂によりＬＥＤからの光を拡散
させる従来の方法では、樹脂の光透過率が悪いため、光
束を減少させるという問題があり、さらに資材コストも
高い上、生産性が悪いなどの問題を有している。
させる従来の方法では、樹脂の光透過率が悪いため、光
束を減少させるという問題があり、さらに資材コストも
高い上、生産性が悪いなどの問題を有している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、ＬＥＤからの光を効率よく前方周
囲の全体に拡散させることができるようにするものであ
る。
決するものであって、ＬＥＤからの光を効率よく前方周
囲の全体に拡散させることができるようにするものであ
る。
【０００６】そのために本発明は、１乃至複数の発光ダ
イオードをカバー内に収納した光拡散型ＬＥＤランプで
あって、前記１乃至複数の発光ダイオードの前方に該発
光ダイオードからの光を受けて横及び前方周囲に一様に
拡散する円錐状の光拡散体を配置したことを特徴とする
ものである。
イオードをカバー内に収納した光拡散型ＬＥＤランプで
あって、前記１乃至複数の発光ダイオードの前方に該発
光ダイオードからの光を受けて横及び前方周囲に一様に
拡散する円錐状の光拡散体を配置したことを特徴とする
ものである。
【０００７】さらに、前記光拡散体は、頂点側を前記発
光ダイオードに向けて円錐の外周を反射面で構成し、あ
るいは円柱の前記発光ダイオードと反対側に円錐状のく
り抜き部を形成し、前記発光ダイオードからの光が内部
を透過して前記くり抜き部の外周で反射面として反射さ
せるようにし、前記反射面を前記発光ダイオードからの
光の全反射角近傍の角度にし、また、前記光拡散体は、
底部を前記発光ダイオードに向けて該発光ダイオードか
らの光が内部を透過して外周で全反射又は一部透過する
光透過体で構成し、光が光拡散体に透過するまでの内部
は中空であり、前記円錐の頂点から底部までの角度を変
化させ、前記カバーに着脱自在に取り付けるようにした
ことを特徴とするものである。
光ダイオードに向けて円錐の外周を反射面で構成し、あ
るいは円柱の前記発光ダイオードと反対側に円錐状のく
り抜き部を形成し、前記発光ダイオードからの光が内部
を透過して前記くり抜き部の外周で反射面として反射さ
せるようにし、前記反射面を前記発光ダイオードからの
光の全反射角近傍の角度にし、また、前記光拡散体は、
底部を前記発光ダイオードに向けて該発光ダイオードか
らの光が内部を透過して外周で全反射又は一部透過する
光透過体で構成し、光が光拡散体に透過するまでの内部
は中空であり、前記円錐の頂点から底部までの角度を変
化させ、前記カバーに着脱自在に取り付けるようにした
ことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る光拡散型Ｌ
ＥＤランプの実施の形態を示す図、図２は回路基板に搭
載されるＬＥＤの点灯駆動回路の構成例を示す図、図２
（Ａ）は交流駆動回路、図２（Ｂ）は簡易直流駆動回路
である。図中、１はＬＥＤ、２は光拡散体、３はカバ
ー、４はベース、５は回路基板、６はソケット、７は整
流回路、Ｃ１は平滑コンデンサ、Ｒ１はバイアス抵抗、
Ｒ１′は電流制限用抵抗、Ｒ２は電流検出抵抗、ＴＲ１
は電流検出トランジスタ、ＴＲ２は制御トランジスタを
示す。
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る光拡散型Ｌ
ＥＤランプの実施の形態を示す図、図２は回路基板に搭
載されるＬＥＤの点灯駆動回路の構成例を示す図、図２
（Ａ）は交流駆動回路、図２（Ｂ）は簡易直流駆動回路
である。図中、１はＬＥＤ、２は光拡散体、３はカバ
ー、４はベース、５は回路基板、６はソケット、７は整
流回路、Ｃ１は平滑コンデンサ、Ｒ１はバイアス抵抗、
Ｒ１′は電流制限用抵抗、Ｒ２は電流検出抵抗、ＴＲ１
は電流検出トランジスタ、ＴＲ２は制御トランジスタを
示す。
【０００９】図１において、光拡散体２は、ガラスや樹
脂を用いて円錐状に成形し、例えば図１（Ａ）に示すよ
うに頂点から底部までの角度を連続曲線で変化させ、あ
るいは図１（Ｂ）に示すように頂点から底部まで多段に
して光源からの光を受けて横及び前方周囲に一様に拡散
するものであり、円錐の頂点側をＬＥＤ１に向けて円錐
の外周を反射面で構成している。外周の反射面は、ガラ
スや樹脂そのままの透明状であってもよいし、金属の蒸
着や塗布による反射膜を形成したものであってもよい。
脂を用いて円錐状に成形し、例えば図１（Ａ）に示すよ
うに頂点から底部までの角度を連続曲線で変化させ、あ
るいは図１（Ｂ）に示すように頂点から底部まで多段に
して光源からの光を受けて横及び前方周囲に一様に拡散
するものであり、円錐の頂点側をＬＥＤ１に向けて円錐
の外周を反射面で構成している。外周の反射面は、ガラ
スや樹脂そのままの透明状であってもよいし、金属の蒸
着や塗布による反射膜を形成したものであってもよい。
【００１０】ＬＥＤ１は、光源として１乃至複数個配置
された発光ダイオードである。カバー３は、ガラスや樹
脂等を用い、例えば艶消しをして、光源のＬＥＤ１を被
い、先端部に光拡散体２を着脱自在に取り付ける孔を有
するものである。ベース４は、中央部に１乃至複数個の
ＬＥＤ１を取り付け配置し、カバー３を周囲に取り付け
ると共に、電源に接続するソケット６を取り付け、さら
にＬＥＤ１の取り付けた下部にＬＥＤ１の回路基板５を
取り付けるものである。光拡散体２、２′を配置したカ
バー３の中は、樹脂などを充填することなく、光束の減
少がない真空あるいは空気中にＬＥＤ１を配置し、光拡
散体２、２′の外周は、反射面（鏡面）とする。
された発光ダイオードである。カバー３は、ガラスや樹
脂等を用い、例えば艶消しをして、光源のＬＥＤ１を被
い、先端部に光拡散体２を着脱自在に取り付ける孔を有
するものである。ベース４は、中央部に１乃至複数個の
ＬＥＤ１を取り付け配置し、カバー３を周囲に取り付け
ると共に、電源に接続するソケット６を取り付け、さら
にＬＥＤ１の取り付けた下部にＬＥＤ１の回路基板５を
取り付けるものである。光拡散体２、２′を配置したカ
バー３の中は、樹脂などを充填することなく、光束の減
少がない真空あるいは空気中にＬＥＤ１を配置し、光拡
散体２、２′の外周は、反射面（鏡面）とする。
【００１１】上記構成において、直進性の光源から出た
光を光拡散体２により効率よく散乱させるためには、次
のことを考慮する必要がある。まず、光路に存在する材
質を極力透明性の高いものにする。しかし、ガラス、樹
脂などの透明なものを採用したとしても、これらの材料
の全光線透過率は９０数％であるので、やはり光の透過
を阻害する要因となる。したがって、真空、又は空気が
理想的であり、ガラスや樹脂の層は可能な限り厚さの薄
い構造であることが望ましい。
光を光拡散体２により効率よく散乱させるためには、次
のことを考慮する必要がある。まず、光路に存在する材
質を極力透明性の高いものにする。しかし、ガラス、樹
脂などの透明なものを採用したとしても、これらの材料
の全光線透過率は９０数％であるので、やはり光の透過
を阻害する要因となる。したがって、真空、又は空気が
理想的であり、ガラスや樹脂の層は可能な限り厚さの薄
い構造であることが望ましい。
【００１２】次に、光の方向をロスなく変える方策は、
異なる光学的性質を持つ二物質の界面での反射及び屈折
を利用することである。しかも、その界面はできるだけ
平滑であることが望ましい。それは、凹凸の多い界面で
は光の干渉作用などによる吸収や熱エネルギーへの変換
によるロスを発生しやすいからである。このような観点
から光拡散体２の反射／屈折面を除いた空間は、樹脂を
充填するのではなく、中空構造とすることにより、光拡
散効率を向上させ光のロスを少なくすることができる。
異なる光学的性質を持つ二物質の界面での反射及び屈折
を利用することである。しかも、その界面はできるだけ
平滑であることが望ましい。それは、凹凸の多い界面で
は光の干渉作用などによる吸収や熱エネルギーへの変換
によるロスを発生しやすいからである。このような観点
から光拡散体２の反射／屈折面を除いた空間は、樹脂を
充填するのではなく、中空構造とすることにより、光拡
散効率を向上させ光のロスを少なくすることができる。
【００１３】回路基板５に搭載されたＬＥＤ１の点灯駆
動回路の構成例を示したのが図２（Ａ）、（Ｂ）であ
り、図２（Ａ）に示す例では、ソケット６より全波整流
回路７に電源が入力される。点灯駆動回路は、ＬＥＤ１
に流れる電流を定電流に制御するように構成されてい
る。すなわち、図２において、ＬＥＤ１は、整流回路７
により全波整流され、平滑コンデンサＣ１により平滑さ
れた直流が印加され、制御トランジスタＴＲ２と電流検
出抵抗Ｒ２との直列回路と電流検出トランジスタＴＲ１
からなる回路により定電流になるように制御される。Ｌ
ＥＤは、半導体である以上、発光に必要な直流順電圧Ｖ
Ｆを必要とするが、この直流順電圧ＶＦは、個体のバラ
ツキを含め温度依存性があり、発光輝度の安定及びＬＥ
Ｄの信頼性を考えると、温度電圧の変化に対し、ＬＥＤ
に流れる電流は一定であることが望ましい。
動回路の構成例を示したのが図２（Ａ）、（Ｂ）であ
り、図２（Ａ）に示す例では、ソケット６より全波整流
回路７に電源が入力される。点灯駆動回路は、ＬＥＤ１
に流れる電流を定電流に制御するように構成されてい
る。すなわち、図２において、ＬＥＤ１は、整流回路７
により全波整流され、平滑コンデンサＣ１により平滑さ
れた直流が印加され、制御トランジスタＴＲ２と電流検
出抵抗Ｒ２との直列回路と電流検出トランジスタＴＲ１
からなる回路により定電流になるように制御される。Ｌ
ＥＤは、半導体である以上、発光に必要な直流順電圧Ｖ
Ｆを必要とするが、この直流順電圧ＶＦは、個体のバラ
ツキを含め温度依存性があり、発光輝度の安定及びＬＥ
Ｄの信頼性を考えると、温度電圧の変化に対し、ＬＥＤ
に流れる電流は一定であることが望ましい。
【００１４】図２に示す点灯駆動回路による定電流の制
御では、電流検出抵抗Ｒ２の両端の電圧が電流検出トラ
ンジスタＴＲ１のベース・エミッタ間に印加され、電流
検出トランジスタＴＲ１のコレクタ出力によって制御ト
ランジスタＴＲ２のベース電位が制御される。例えば電
源入力が変動して電圧が高くなりＬＥＤ１に流れる電流
が増加すると、電流検出抵抗Ｒ２の両端の電圧が上昇す
るので、電流検出トランジスタＴＲ１のコレクタ電位が
低下し、制御トランジスタＴＲ２の抵抗が大きくなって
電流が減る。また、逆に電源入力が変動して電圧が低く
なりＬＥＤ１に流れる電流が減少すると、電流検出抵抗
Ｒ２の両端の電圧が降下するので、電流検出トランジス
タＴＲ１のコレクタ電位が上昇し、制御トランジスタＴ
Ｒ２の抵抗が小さくなって電流が増える。
御では、電流検出抵抗Ｒ２の両端の電圧が電流検出トラ
ンジスタＴＲ１のベース・エミッタ間に印加され、電流
検出トランジスタＴＲ１のコレクタ出力によって制御ト
ランジスタＴＲ２のベース電位が制御される。例えば電
源入力が変動して電圧が高くなりＬＥＤ１に流れる電流
が増加すると、電流検出抵抗Ｒ２の両端の電圧が上昇す
るので、電流検出トランジスタＴＲ１のコレクタ電位が
低下し、制御トランジスタＴＲ２の抵抗が大きくなって
電流が減る。また、逆に電源入力が変動して電圧が低く
なりＬＥＤ１に流れる電流が減少すると、電流検出抵抗
Ｒ２の両端の電圧が降下するので、電流検出トランジス
タＴＲ１のコレクタ電位が上昇し、制御トランジスタＴ
Ｒ２の抵抗が小さくなって電流が増える。
【００１５】電源は、上記のように整流回路を組み合わ
て交流を用いるだけでなく、整流回路を省き直流電源を
用いてもよいことはいうまでもない。また、電源の変動
が大きい場合には、複数個のＬＥＤを発光効率よく用い
るため、あるいは十分な発光に必要な電流を確保するた
め、電源電圧を検出して直列駆動する個数の切り換えを
行うようにしたり、直並列接続の切り換えを行うように
してもよい。なお、コスト優先でかつＬＥＤの本数が少
ない場合には、直流順電圧ＶＦのバラツキも少なくなる
ため、図２（Ｂ）に示すような抵抗Ｒ１′を１本のみ使
用して駆動回路を構成してもよい。
て交流を用いるだけでなく、整流回路を省き直流電源を
用いてもよいことはいうまでもない。また、電源の変動
が大きい場合には、複数個のＬＥＤを発光効率よく用い
るため、あるいは十分な発光に必要な電流を確保するた
め、電源電圧を検出して直列駆動する個数の切り換えを
行うようにしたり、直並列接続の切り換えを行うように
してもよい。なお、コスト優先でかつＬＥＤの本数が少
ない場合には、直流順電圧ＶＦのバラツキも少なくなる
ため、図２（Ｂ）に示すような抵抗Ｒ１′を１本のみ使
用して駆動回路を構成してもよい。
【００１６】図３は本発明に係る光拡散型ＬＥＤランプ
に用いられる光拡散体の変形例を示す図であり、（Ａ）
は図１（Ｂ）に示した光拡散型ＬＥＤランプに用いられ
ている光拡散体の正面図、（Ｂ）は下（ＬＥＤ）側から
見たＸ−Ｘ矢視図、（Ｃ）は図１（Ａ）に示した光拡散
型ＬＥＤランプに用いられている光拡散体の正面図、
（Ｄ）〜（Ｆ）は他の変形例である。図３（Ａ）に示す
ように光拡散体を円錐の頂点から底部まで多段にする
と、ＬＥＤ側からは図３（Ａ）に示すように同心円の反
射面ができ、その角度に応じてＬＥＤからの光が横方向
へ反射する。したがって、各段における角度を変え、あ
るいはそれぞれの段の角度を図３（Ｃ）に示すように曲
線状に変化させることにより、より光の拡散効果を高め
ることができる。
に用いられる光拡散体の変形例を示す図であり、（Ａ）
は図１（Ｂ）に示した光拡散型ＬＥＤランプに用いられ
ている光拡散体の正面図、（Ｂ）は下（ＬＥＤ）側から
見たＸ−Ｘ矢視図、（Ｃ）は図１（Ａ）に示した光拡散
型ＬＥＤランプに用いられている光拡散体の正面図、
（Ｄ）〜（Ｆ）は他の変形例である。図３（Ａ）に示す
ように光拡散体を円錐の頂点から底部まで多段にする
と、ＬＥＤ側からは図３（Ａ）に示すように同心円の反
射面ができ、その角度に応じてＬＥＤからの光が横方向
へ反射する。したがって、各段における角度を変え、あ
るいはそれぞれの段の角度を図３（Ｃ）に示すように曲
線状に変化させることにより、より光の拡散効果を高め
ることができる。
【００１７】光の屈折／反射作用は、屈折率の高い材料
から屈折率の低い材料へ光が入射するとき、ある角度以
上の入射角になると全ての光がその界面で反射、つまり
全反射する。その全反射となる臨界角度θc は、よく知
られているように入射前の材料の屈折率をｎ１、入射し
た材料の屈折率をｎ２とすると、sin θc ＝ｎ２／ｎ１
となり、入射角が臨界角以下のときは一部が屈折透過、
一部が反射する。この屈折透過と反射を利用して光を拡
散させるようにした光拡散体の各種変形例を示したのが
図３（Ｄ）〜（Ｆ）であり、図示していないが、図示下
側に光源が配置される。勿論、図３（Ａ）、（Ｃ）に示
す光拡散体においても、外周を全反射面となるようにし
てもよいし、一部が屈折透過し一部が反射するように角
度や表面状態を構成してもよい。
から屈折率の低い材料へ光が入射するとき、ある角度以
上の入射角になると全ての光がその界面で反射、つまり
全反射する。その全反射となる臨界角度θc は、よく知
られているように入射前の材料の屈折率をｎ１、入射し
た材料の屈折率をｎ２とすると、sin θc ＝ｎ２／ｎ１
となり、入射角が臨界角以下のときは一部が屈折透過、
一部が反射する。この屈折透過と反射を利用して光を拡
散させるようにした光拡散体の各種変形例を示したのが
図３（Ｄ）〜（Ｆ）であり、図示していないが、図示下
側に光源が配置される。勿論、図３（Ａ）、（Ｃ）に示
す光拡散体においても、外周を全反射面となるようにし
てもよいし、一部が屈折透過し一部が反射するように角
度や表面状態を構成してもよい。
【００１８】図３（Ｄ）に示す変形例は、図３（Ｃ）に
示す光拡散体を丁度逆さにしたものである。屈折率が
１．４８〜１．５０のメタクリル樹脂や屈折率が１．５
８６のポリカーボネートの材料を用いると、例えば屈折
率が１．４８のときの臨界角は４２．５°、１．５０の
ときの臨界角は４１．３°となる。したがって、例えば
これらの材料を用いた場合には、４２°を中心にして適
度に湾曲した表面を形成することにより、内部を透過し
て外周で全反射又は部分透過ｂ、ｃするようにして、周
囲全体に光を拡散させることができる。図３（Ｅ）、
（Ｆ）に示す変形例は、円柱のＬＥＤと反対側に円錐状
のくり抜き部を形成し、ＬＥＤからの光が内部を透過し
てくり抜き部の外周面で反射ｄ、ｅ、ｆさせるようにし
たものである。また、光が光拡散体に到達するまでの内
部は中空とすることで光の損失を少なくすることができ
る。
示す光拡散体を丁度逆さにしたものである。屈折率が
１．４８〜１．５０のメタクリル樹脂や屈折率が１．５
８６のポリカーボネートの材料を用いると、例えば屈折
率が１．４８のときの臨界角は４２．５°、１．５０の
ときの臨界角は４１．３°となる。したがって、例えば
これらの材料を用いた場合には、４２°を中心にして適
度に湾曲した表面を形成することにより、内部を透過し
て外周で全反射又は部分透過ｂ、ｃするようにして、周
囲全体に光を拡散させることができる。図３（Ｅ）、
（Ｆ）に示す変形例は、円柱のＬＥＤと反対側に円錐状
のくり抜き部を形成し、ＬＥＤからの光が内部を透過し
てくり抜き部の外周面で反射ｄ、ｅ、ｆさせるようにし
たものである。また、光が光拡散体に到達するまでの内
部は中空とすることで光の損失を少なくすることができ
る。
【００１９】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、光拡散体として、多段の円錐を積み
重ねたり、傾斜を連続的に変化させた外周面を形成した
ものを用いたが、ミラーボールのように外周面を多面体
にした光拡散体としてもよい。また、円錐の外周面を透
明のガラスや樹脂とするか、金属の蒸着や塗布膜を形成
するかは、一部透過、一部反射をさせるようにするか、
全反射させるかにより使い分けすればよい。
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、光拡散体として、多段の円錐を積み
重ねたり、傾斜を連続的に変化させた外周面を形成した
ものを用いたが、ミラーボールのように外周面を多面体
にした光拡散体としてもよい。また、円錐の外周面を透
明のガラスや樹脂とするか、金属の蒸着や塗布膜を形成
するかは、一部透過、一部反射をさせるようにするか、
全反射させるかにより使い分けすればよい。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、１乃至複数の発光ダイオードをカバー内に収
納した光拡散型ＬＥＤランプであって、１乃至複数の発
光ダイオードの前方に該発光ダイオードからの光を受け
て横及び前方周囲に一様に拡散する円錐状の光拡散体を
配置したので、光拡散体の材料及び傾斜角を適切に選択
して、効率よく発光ダイオードからの光を横及び前方周
囲に一様に拡散させることができる。
によれば、１乃至複数の発光ダイオードをカバー内に収
納した光拡散型ＬＥＤランプであって、１乃至複数の発
光ダイオードの前方に該発光ダイオードからの光を受け
て横及び前方周囲に一様に拡散する円錐状の光拡散体を
配置したので、光拡散体の材料及び傾斜角を適切に選択
して、効率よく発光ダイオードからの光を横及び前方周
囲に一様に拡散させることができる。
【００２１】さらに、光拡散体は、頂点側を発光ダイオ
ードに向けて円錐の外周を反射面で構成し、あるいは円
柱の発光ダイオードと反対側に円錐状のくり抜き部を形
成し、発光ダイオードからの光が内部を透過してくり抜
き部の外周で反射面として反射させるようにし、反射面
を発光ダイオードからの光の全反射角近傍の角度にし、
また、光拡散体は、底部を発光ダイオードに向けて該発
光ダイオードからの光が内部を透過して外周で全反射又
は一部透過する光透過体で構成し、光が光拡散体に到達
するまでの内部は中空であり、円錐の頂点から底部まで
の角度を変化させるようにしたので、樹脂等の材料を用
いた光拡散体で光の透過と反射及びその比率や角度を簡
単に選択し、光の拡散を制御することができる。
ードに向けて円錐の外周を反射面で構成し、あるいは円
柱の発光ダイオードと反対側に円錐状のくり抜き部を形
成し、発光ダイオードからの光が内部を透過してくり抜
き部の外周で反射面として反射させるようにし、反射面
を発光ダイオードからの光の全反射角近傍の角度にし、
また、光拡散体は、底部を発光ダイオードに向けて該発
光ダイオードからの光が内部を透過して外周で全反射又
は一部透過する光透過体で構成し、光が光拡散体に到達
するまでの内部は中空であり、円錐の頂点から底部まで
の角度を変化させるようにしたので、樹脂等の材料を用
いた光拡散体で光の透過と反射及びその比率や角度を簡
単に選択し、光の拡散を制御することができる。
【００２２】さらには、光拡散体をカバーに着脱自在に
取り付けるようにすることにより、集光レンズと交換し
てフットライトと照明ランプとを兼用できるようにな
り、消費電力、発熱が少なく、メンテナンスフリーで安
全かつ、安価、長寿命の発光ダイオードを用いた一般照
明用ランプ、インテリア照明ランプ、ガーデンランプ、
サインバックライト等、多種用途に適用可能なランプが
提供できる。
取り付けるようにすることにより、集光レンズと交換し
てフットライトと照明ランプとを兼用できるようにな
り、消費電力、発熱が少なく、メンテナンスフリーで安
全かつ、安価、長寿命の発光ダイオードを用いた一般照
明用ランプ、インテリア照明ランプ、ガーデンランプ、
サインバックライト等、多種用途に適用可能なランプが
提供できる。
【図１】 本発明に係る光拡散型ＬＥＤランプの実施の
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図２】 回路基板に搭載されるＬＥＤの点灯駆動回路
の構成例を示す図である。
の構成例を示す図である。
【図３】 本発明に係る光拡散型ＬＥＤランプに用いら
れる光拡散体の変形例を示す図である。
れる光拡散体の変形例を示す図である。
１…ＬＥＤ、２…光拡散体、３…カバー、４…ベース、
５…回路基板、６…ソケット、７…整流回路、Ｃ１…平
滑コンデンサ、Ｒ１…バイアス抵抗、Ｒ１′…電流制限
用抵抗、Ｒ２…電流検出抵抗、ＴＲ１…電流検出トラン
ジスタ、ＴＲ２…制御トランジスタ
５…回路基板、６…ソケット、７…整流回路、Ｃ１…平
滑コンデンサ、Ｒ１…バイアス抵抗、Ｒ１′…電流制限
用抵抗、Ｒ２…電流検出抵抗、ＴＲ１…電流検出トラン
ジスタ、ＴＲ２…制御トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折坂 透 滋賀県犬上郡多賀町大字多賀270番地 ダ イニック株式会社滋賀工場内 (72)発明者 浅田 栄三 滋賀県犬上郡多賀町大字多賀270番地 ダ イニック株式会社滋賀工場内 (72)発明者 高野 健一 滋賀県犬上郡多賀町大字多賀270番地 ダ イニック株式会社滋賀工場内 (72)発明者 内藤 淳 東京都渋谷区渋谷２丁目４番６号 有限会 社富至エンタープライズ内 Ｆターム(参考） 5F041 AA07 DA78 DA81 DC07 EE23 EE25
Claims (8)
- 【請求項１】 １乃至複数の発光ダイオードをカバー内
に収納した光拡散型ＬＥＤランプであって、前記１乃至
複数の発光ダイオードの前方に該発光ダイオードからの
光を受けて横及び前方周囲に一様に拡散する円錐状の光
拡散体を配置したことを特徴とする光拡散型ＬＥＤラン
プ。 - 【請求項２】 前記光拡散体は、頂点側を前記発光ダイ
オードに向けて円錐の外周を反射面で構成したことを特
徴とする請求項１記載の光拡散型ＬＥＤランプ。 - 【請求項３】 前記光拡散体は、円柱の前記発光ダイオ
ードと反対側に円錐状のくり抜き部を形成し、前記発光
ダイオードからの光が内部を透過して前記くり抜き部の
外周で反射面として反射させるようにしたことを特徴と
する請求項１記載の光拡散型ＬＥＤランプ。 - 【請求項４】 前記反射面を前記発光ダイオードからの
光の全反射角近傍の角度にしたことを特徴とする請求項
３記載の光拡散型ＬＥＤランプ。 - 【請求項５】 前記光拡散体は、底部を前記発光ダイオ
ードに向けて該発光ダイオードからの光が内部を透過し
て外周で全反射又は部分透過する光透過体で構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の光拡散型ＬＥＤランプ。 - 【請求項６】 光が光拡散体に到達するまでの内部は中
空であることを特徴とする請求項５記載の光拡散型ＬＥ
Ｄランプ。 - 【請求項７】 前記光拡散体は、前記円錐の頂点から底
部までの角度を変化させたことを特徴とする請求項１記
載の光拡散型ＬＥＤランプ。 - 【請求項８】 前記光拡散体は、前記カバーに着脱自在
に取り付けるようにしたことを特徴とする請求項１記載
の光拡散型ＬＥＤランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003125A JP2002208305A (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 光拡散型ｌｅｄランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003125A JP2002208305A (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 光拡散型ｌｅｄランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002208305A true JP2002208305A (ja) | 2002-07-26 |
Family
ID=18871519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001003125A Pending JP2002208305A (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 光拡散型ｌｅｄランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002208305A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN100385312C (zh) * | 2004-06-30 | 2008-04-30 | Lg.菲利浦Lcd株式会社 | 液晶显示器件的背光单元及使用该背光单元的液晶显示器件 |
| WO2012085809A1 (en) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Led light bulb with light scattering optics structure |
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| JP2013528315A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-07-08 | クリー インコーポレイテッド | 異なる光透過領域を有する照明装置 |
| CN103460093A (zh) * | 2011-04-11 | 2013-12-18 | 欧司朗股份有限公司 | 半导体白炽灯改装灯 |
| CN111174118A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 日亚化学工业株式会社 | 光学装置以及照明装置 |
-
2001
- 2001-01-11 JP JP2001003125A patent/JP2002208305A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2006023048A3 (en) * | 2004-07-23 | 2006-05-04 | Cree Inc | Reflective optical elements for semiconductor light emitting devices |
| US7118262B2 (en) | 2004-07-23 | 2006-10-10 | Cree, Inc. | Reflective optical elements for semiconductor light emitting devices |
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| US8696156B2 (en) | 2010-12-22 | 2014-04-15 | Koninklijke Philips N.V. | LED light bulb with light scattering optics structure |
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| CN111174118A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 日亚化学工业株式会社 | 光学装置以及照明装置 |
| CN111174118B (zh) * | 2018-11-09 | 2023-10-20 | 日亚化学工业株式会社 | 光学装置以及照明装置 |
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