JP2008140717A - 反射型発光ダイオード照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームに発光ダイオードを支持して反射鏡に対向配置した反射型発光ダイオード照明装置において、フレームに使用可能な材質の選択の幅を広げ、以って、放熱性の更なる向上を図ることができるようにする。
【解決手段】熱伝導性を有する金属性のケース体５内に反射鏡４を設け、前記反射鏡４の反射面４Ａ側にフレーム３に支持した発光ダイオード２を設け、前記反射鏡４及び前記発光ダイオード２を対向配置すると共に、前記フレーム３を高熱伝導性材から形成し前記ケース体５に接続した反射型発光ダイオード照明装置１であって、高熱伝導性材から形成されると共に、半田の溶融により前記発光ダイオード２を接合可能な程度の半田の濡れ性を有する取付台座部材１３に前記発光ダイオード２を半田付けし、前記取付台座部材１３を前記フレーム３に嵌合させ、前記発光ダイオード２を前記フレーム３に取り付ける構成とした。
【選択図】図８

Description

本発明は、発光ダイオードを光源とする反射型発光ダイオード照明装置に関する。

従来から、発光素子たる発光ダイオードを光透過性材料からなる封止体に封止し、発光ダイオードの発光面に対向する封止体の面上に反射面を形成してなる反射型発光ダイオード照明装置が知られている。この構成の反射型発光ダイオード照明装置においては、発光ダイオードが封止体に封止されているため、発光ダイオードの放熱性が悪く、高出力化が困難である。

そこで発明者らは、熱伝導性を有する金属製のケース内に発光ダイオードおよび反射鏡を対向配置すると共に、発光ダイオードを熱伝導性材から形成されたフレームに取り付け、このフレームを前記ケースに取り付けて成る反射型発光ダイオード照明装置を提案している。この反射型発光ダイオード照明装置においては、発光ダイオードの発熱がフレームを介してケースに伝達し当該ケースから効率良く放熱されるため、発光ダイオードの高出力化及び高寿命化が可能になる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３１８９９５号公報

ところで、発光ダイオードを光源とした照明装置は、近年、益々応用範囲を広げ、発光ダイオードの更なる高出力化が求められており、放熱性をより向上させる必要がある。そこで、フレームを有する従来の反射型発光ダイオード照明装置においては、フレームの表面積を大きくするか、或いは、フレームの厚みを増加させることで、フレームの放熱面積を大きくできるため、放熱性を向上させることが可能である。

しかしながら、上記フレームは反射体に対向配置される、すなわち、ケースの投光開口側に配置されるため、フレームの表面積を大とすると、当該フレームによる遮蔽の影響が大きくなり、照明装置の器具効率が低下するという問題がある。また、フレームの厚みが増大すると、金型を使用しての加工が困難となり、コストの大幅な増加を招くという問題がある。そこで、フレームの材質として、例えばアルミニウム等のより熱伝導性が銅や黄銅よりも高い材質を用いれば上記の問題は解決されるものの、アルミニウムに代表されるようにフレームの材質によっては発光ダイオードを半田付けすることができない、という新たな問題が生じる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、フレームに発光ダイオードを支持して反射鏡に対向配置した反射型発光ダイオード照明装置において、フレームに使用可能な材質の選択の幅を広げ、以って、放熱性の更なる向上を図ることができる反射型発光ダイオード照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、熱伝導性を有する金属性のケース内に反射鏡を設け、前記反射鏡の反射面側にフレームに支持した発光ダイオードを設け、前記反射鏡及び前記発光ダイオードを対向配置すると共に、前記フレームを熱伝導性材から形成し前記ケースに接続した反射型発光ダイオード照明装置であって、熱伝導性材から形成されると共に、半田の溶融により前記発光ダイオードを接合可能な程度の半田の濡れ性を有する取付台座部材に前記発光ダイオードを半田付けし、前記取付台座部材を前記フレームに密着させ、前記発光ダイオードを前記フレームに取り付けたことを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記取付台座部材を皿ビス形状とすると共に、前記取付台座部材が嵌合する嵌合開口を皿モミ形状としたことを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記フレームよりも投光開口側に、熱伝導性材から形成された放熱用フレームを配置し、前記取付台座部材に、前記嵌合開口を貫通し前記放熱用フレームに連結する連結部を設けたことを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記放熱用フレームは、前記フレームと略同一形状、或いは、前記フレームの射影に収まる形状に形成されていることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記発光ダイオードと前記反射鏡との相対距離を調整する調整手段を有することを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記反射鏡は、回転楕円面形状或いは回転放物面形状を有する反射面を有し、前記調整手段は、前記発光ダイオードの光軸に沿って前記反射鏡の頂点を移動させながら前記相対距離を調整することを特徴とする。

また上記目的を達成するために、本発明は、前記反射鏡と、発光ダイオードとを対向配置してケースに収容した反射型発光ダイオード照明装置であって、前記発光ダイオードから前記反射鏡に向けて放射される光量を検出する光センサと、前記発光ダイオードの光量が略一定に維持されるように、前記光センサの検出信号に基づいて、前記発光ダイオードの駆動電流をフィードバック制御する駆動回路とを具備することを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記駆動電流を所定のしきい値以下に抑える過電流保護回路を更に備えることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記反射鏡は、回転楕円面形状或いは回転放物面形状を有する反射面を有し、前記反射面の頂点に開口を形成し、この開口に前記光センサを配置したことを特徴とする。

本発明によれば、熱伝導性材から形成されると共に、半田の溶融により前記発光ダイオードを接合可能な程度の半田の濡れ性を有する取付台座部材に前記発光ダイオードを半田付けし、前記取付台座部材を前記フレームに嵌合させ、前記発光ダイオードを前記フレームに取り付ける構成としたため、フレームの材質を、半田の濡れ性に関係無く、熱伝導率の高い種々の材質から選択することが可能となり、放熱性の更なる向上を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る反射型発光ダイオード照明装置１の構成を示す図であり、（Ａ）は正面を示す図、（Ｂ）は側面を示す図である。なお、以下の説明では、ケース体５の投光開口６が設けられた側から見た面を正面と定義する。
反射型発光ダイオード照明装置１は、光源たる実装型の発光ダイオードチップ（以下、単に「発光ダイオード」と言う）２と、この発光ダイオード２を支持するフレーム３と、発光ダイオード２と対向配置される反射鏡４と、これらを収容する筒状のケース体５とを有し、発光ダイオード２が放射する光を反射鏡４により正面の投光開口６に向けて反射し、この投光開口６から外部に放射する。

上記ケース体５はアルミニウムなどの高熱伝導性を有する金属材から形成され、また、上記フレーム３も高熱伝導性を有するアルミニウムから形成されている。このフレーム３は、図示せぬ接続部を介して前記ケース体５に熱伝達可能に接続されており、発光ダイオード２の発熱がフレーム３を介してケース体５に伝達されることで放熱性が高められている。なお、フレーム３よりも投光開口６側に、発光ダイオード２の発熱を放熱する放熱用フレーム１２が更に設けられているが、これについては後に詳述する。

上記投光開口６には、透明ガラス等のカバー部材７が嵌め込まれ、また、ケース体５の後方には、投光方向（俯角）を調整するためのアーム５Ａが設けられている。さらに、ケース体５の外周面には、図示を省略するが、放熱用開口が形成され、ケース内部の熱気を外部に放出可能に成されている。

また、ケース体５内において反射鏡４の後方（裏側）のスペースが各種回路基板を配設するスペースとして利用され、このスペースには、光センサ８が実装されたセンサ基板９、及び、発光ダイオード２の駆動回路１０が実装された回路基板１１が配設されている。センサ基板９と回路基板１１、及び、発光ダイオード２と回路基板１１は、図示せぬリード線によって接続されている。駆動回路１０は、光センサ８の検出信号が入力された場合、この検出信号に基づいて発光ダイオード２の駆動電流を補正するフィードバック制御を実行するが、この制御については後述する。

図２は発光ダイオード２が取り付けられたフレーム３の構成を示す図であり、（Ａ）は正面を示す図、（Ｂ）は側面を示す図である。また、図３はフレーム３のみの構成を示す図であり、（Ａ）は正面を示す図、（Ｂ）は断面を示す図、（Ｃ）は底面を示す図である。
これらの図に示すように、フレーム３は、ケース体５の断面視形状と略同形（本実施形態では円形状）に形成された環状基体フレーム部３Ａと、この環状基体フレーム部３Ａの略中央に配置される略円板状の取付部３Ｂと、この取付部３Ｂを支持する２本のアーム部３Ｃとを備え、これらが例えばアルミニウムなどの高熱伝導性を有する板材を例えば型抜き成形するなどして一体に形成されている。

発光ダイオード２は、後述する取付台座部材１３（図５参照）を介して上記取付部３Ｂに取り付けられており、このようなフレーム３がケース体５の投光開口６側に配置されることで、前掲図１に示すように、発光ダイオード２と反射鏡４とが対向配置される。このとき、反射鏡４が反射する光の一部は、フレーム３の環状基体フレーム部３Ａ、取付部３Ｂ及びアーム部３Ｃにより遮蔽され、このフレーム３の遮蔽によって器具効率の低下及び照明光の均斉度の低下が生じる。そこで、本実施形態では、投光開口６の面積に対して、フレーム３の環状基体フレーム部３Ａ、取付部３Ｂ及びアーム部３Ｃが占める面積を極力小さくし、すなわち、フレーム３の光透過部３Ｄ（図２及び図３参照）の面積を極力大きくすることで、器具効率の低下を防ぎ、また、均斉度の低下を防止している。

ただし、フレーム３は、発光ダイオード２の支持の他に当該発光ダイオード２の発熱を放熱する機能も有するため、上記のように環状基体フレーム部３Ａ、取付部３Ｂ及びアーム部３Ｃの面積を小さくすると放熱性が低下する。そこで、本実施形態では、放熱性の低下を補い、さらには、より高出力な発光ダイオード２の発熱にも耐え得る放熱性を達成すべく、フレーム３の材質に銅や黄銅よりも熱伝導性の高いアルミニウムを用いることとしている。

しかしながら、アルミニウムは、半田に対する濡れ性が非常に悪いため、発光ダイオード２をフレーム３に実装することは困難である。そこで、本実施形態では、フレーム３に発光ダイオード２を半田付けするのではなく、上記取付台座部材１３に発光ダイオード２を半田付けし、この取付台座部材１３をフレーム３に取り付ける構成としている。

図４は発光ダイオード２の構成を示す図であり、（Ａ）は平面を示す図、（Ｂ）は側面を示す図、（Ｃ）は底面を示す図である。発光ダイオード２は、発光素子（ＬＥＤ）を収容した基体２Ａと、透明樹脂を砲弾型に形成して成る放射用レンズ２Ｂと、基体２Ａの上記放射用レンズ２Ｂに対して裏面側に設けられ発光素子が発する熱を放熱する放熱部２Ｃとを有し、この放熱部２Ｃ側の面が上記取付台座部材１３に半田付けされ、当該取付台座部材１３に密着される。

図５は取付台座部材１３の構成を示す図であり、（Ａ）は側面を示す図、（Ｂ）は平面を示す図である。取付台座部材１３は、皿ビス（皿小ネジ）形状に形成され、略円錘形状の皿頭１４と、ネジ溝が刻設された円柱状の突出胴部（連結部）１５とを有し、高熱伝導性を有する例えば銅又は黄銅から一体成形されている。
上記皿頭１４の平面部１４Ａには全体にわたって、半田に対する濡れ性を高めるためのニッケルメッキ処理が施されており、図６に示すように、平面部１４Ａに半田が溶融されて上記発光ダイオード２の放熱部２Ｃが平面部１４Ａに密着するように接合される。

一方、フレーム３の取付部３Ｂには、前掲図３に示すように、上記取付台座部材１３の皿頭１４が嵌合する嵌合開口としての貫通孔３２が設けられている。この貫通孔３２は、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、皿モミ形状に形成されており、図７に示すように、上記取付台座部材１３の皿頭１４が貫通孔３２に嵌合することで、皿頭１４の傾斜面１４Ｂと貫通孔３２の傾斜面３２Ａの各々が隙間無く密着する。これにより、発光ダイオード２の発熱を取付台座部材１３を介してフレーム３に良好に熱伝導させることが可能となる。

ここで、本実施形態では、更なる放熱性の向上を図るために、前掲図１に示すように、フレーム３よりも投光開口６側に、放熱用フレーム１２を設け、この放熱用フレーム１２に取付台座部材１３を熱的に結合した構成となっている。
図８は、フレーム３、放熱用フレーム１２及び取付台座部材１３の組立構造を示す図である。取付台座部材１３をフレーム３に嵌合させると、取付台座部材１３の突出胴部１５がフレーム３の貫通孔３２を貫通し、フレーム３及び放熱用フレーム１２の間に配設された熱結合スペーサ４０に螺合される。熱結合スペーサ４０は、高熱伝導材である例えば銅又は黄銅を多角柱状に形成しニッケルメッキ処理を表面に施し、長軸方向に貫通するネジ孔４０Ａをタップ加工により螺設して成ものである。

また、放熱用フレーム１２は、器具効率の低下を防止すべく、上記フレーム３と略同形、或いは、フレーム３の射影内に収まる形状に、高熱伝導性を有する例えばアルミニウムを形成して成る。すなわち、放熱用フレーム１２は、フレーム３と同様に、環状基体フレーム部１２Ａ、この環状基体フレーム部１２Ａの略中央に配置された取付部１２Ｂ、及び、取付部１２Ｂを支持する２本のアーム部１２Ｃ（それぞれ図１参照）を有し、さらに、取付部１２Ｂには、前掲図８に示すように、ネジ４２を挿通する挿通孔４１が形成されている。

このネジ４２は、上記取付台座部材１３と同様に、高熱伝導性を有する銅又は黄銅から一体成形され、挿通孔４１に挿通され、取付台座部材１３と対向する方向から熱結合スペーサ４０に螺合される。これにより、熱結合スペーサ４０と放熱用フレーム１２がネジ４２により接続されて熱的に結合される。したがって、取付台座部材１３が熱結合スペーサ４０に螺合して接続されることで熱的に結合し、結果として、取付台座部材１３が熱結合スペーサ４０を介して放熱用フレーム１２に熱的に結合される。これにより、発光ダイオード２の発熱がフレーム３と共に放熱用フレーム１２にも伝達されるため、放熱性が大きく高められることになる。

ところで、反射型発光ダイオード照明装置１の照射エリアを可変にできれば、被照明体に合わせた照射エリアが実現されるため非常に有用である。そこで、本実施形態では、発光ダイオード２と、反射鏡４との間の相対距離を調整可能にする構造を有し、これにより、上記照射エリアを可変にしている。

具体的には、前掲図１に示すように、発光ダイオード２が取り付けられるフレーム３の周囲に立設片３０を複数設け、発光ダイオード２の光軸Ｋと略平行に延びるガイド棒３１を立設片３０の各々に立設し、また、図９に示すように、回転楕円面又は回転放物面の反射面４Ａを有する反射鏡４の反射開口４Ｂの周囲に、上記ガイド棒３１が挿通されるガイド孔３５Ａが穿たれたガイド片３５を設け、これらにより、発光ダイオード２と、反射鏡４との間の相対距離を調整する調整機構を構成している。

すなわち、前掲図１に示すように、反射鏡４をガイド棒３１に沿って前後に移動させることで、発光ダイオード２と、反射鏡４との間の相対距離が調整され、照射エリアが可変される。このとき、ガイド棒３１の各々は、発光ダイオード２の光軸Ｋと略平行に延在するため、反射鏡４は、発光ダイオード２の光軸Ｋに沿って移動し、光軸Ｋと反射鏡４の頂点４Ｃとを予め合わせておくことで、反射鏡４の移動により、光軸Ｋを中心として照射エリアを縮小或いは拡大することが可能となる。
これにより、被照明体が複数存在する舞台照明や、照射エリアが可変される顕微鏡の照明、生産設備の画像処理用カメラ照明、一般照明等に広く応用が可能となる。

次いで、反射型発光ダイオード照明装置１の発光制御について説明する。
一般に、発光ダイオード２を点灯駆動する際には、定電圧Ｅに対して、電流制限抵抗Ｒと発光ダイオードを直列に接続し、Ｖｆを順電圧としたときの順電流Ｉｆ（＝（Ｅ−Ｖｆ）／Ｒ）を制御するか、或いは、常に一定の定電流で発光ダイオード２を点灯駆動しており、いずれにおいても、光束に比例する順電流を制御することで、点灯駆動を行っている。

しかしながら、光束と順電流との比例関係は温度が略一定の場合に成立し、発光ダイオード２の発熱、或いは、周囲の温度により、光束と順電流との比例関係は崩れ、順電流が一定である場合には温度が高くなるほど光束が低下する。
例えば、発光ダイオード２とフレーム３との結合点（以下、「ジャンクション」と称する）の温度が２５℃のときに、発光ダイオード２を３Ｗで駆動したときの光束を１００％としたとき、この状態で発光ダイオード２を駆動し続けると、空気中からジャンクションまでの熱抵抗が１５℃／Ｗ、周囲温度が２５℃である場合には、上記ジャンクションの温度は約７５℃に達し光束が約１５％低下する。
すなわち、従来の点灯駆動制御においては、発光ダイオード２を点灯及び消灯を繰り返して使用する場合、安定した光束を得ることができない、という問題がある。

そこで、本実施形態では、発光ダイオード２の光量を監視し、この光量の変動を打ち消すように駆動電流（上記順電流）を増減するフィードバック制御を行うことで、光束の安定化を図る構成としている。
詳述すると、図１０に示すように、反射型発光ダイオード照明装置１の反射鏡４の頂点４Ｃにセンサ用開口４Ｄを形成し、このセンサ用開口４Ｄに、上記センサ基板９に実装された光センサ８を配設し、反射鏡４の頂点４Ｃに向けて発光ダイオード２から放射された光量を光センサ８により検出することで、発光ダイオード２の光量の変動を監視する。

ここで、発光ダイオード２から反射鏡４の頂点４Ｃに向かう光は、センサ用開口４Ｄが無ければ、頂点４Ｃに反射されて発光ダイオード２に遮蔽される光である。すなわち、反射鏡４の頂点４Ｃに光センサ８を配設することで、反射型発光ダイオード照明装置１の出射光量を低下させることなく、発光ダイオード２の光量を検出することが可能となる。

図１１は、光源たる発光ダイオード２を駆動する駆動回路１０の回路構成を模式的に示すブロック図である。駆動回路１０は、光センサ８の検出信号を、検出光量に応じた電圧信号に変換して出力する増幅器１０１と、発光ダイオード２の発光により所望の光束が得られるときの電圧信号を基準電圧として出力する基準電圧回路１０２と、増幅器１０１からの電圧信号及び基準電圧の差分に応じた差分信号を出力する比較器１０３と、上記差分信号に基づいて、所望の光束が得られるように駆動電流を補正して発光ダイオード２に出力するドライバ回路１０４とを備え、これらの構成により、発光ダイオード２の駆動電流がフィードバック制御される。

すなわち、発熱や周囲温度の上昇により発光ダイオード２の光量が減少した場合には、電圧信号が基準電圧を下回るため、ドライバ回路１０４により、電流値を増加させる補正が駆動電流に加えられ、発光ダイオード２の発光が強められることになる。
したがって、発光ダイオード２の発熱、或いは、周囲の温度により、光束と駆動電流との比例関係が崩れ、所望の光束が得られなくなり得る場合でも、所望の光束が得られるように駆動電流がフィードバック制御されるため、安定した光束を得ることができる。

このとき、光束の低下に応じて駆動電力を無制限に増大させると、発光ダイオード２が破壊される危険性がある。そこで、駆動回路１０には、過電流保護回路１０５が設けられており、過電流保護回路１０５によって駆動電流が所定のしきい値以下に抑えられ、これにより、過電流が発光ダイオード２に加えられて破壊される事が防止されている。なお、上記所定のしきい値は、発光ダイオード２の破壊を引き起こす過電流値に対して所定のマージンを考慮して決定された値である。

以上説明したいように、本実施形態によれば、高熱伝導性材から形成されると共に、半田の溶融により発光ダイオード２を接合可能な程度の半田の濡れ性を有する取付台座部材１３をフレーム３に嵌合させ、発光ダイオード２をフレーム３に取り付ける構成としたため、フレーム３の材質を、半田の濡れ性に関係無く、熱伝導率の高い種々の材質から選択することが可能となり、放熱性の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、取付台座部材１３を皿ビス形状とすると共に、取付台座部材１３が嵌合する嵌合開口たる貫通孔３２を皿モミ形状としたため、発光ダイオード２が半田付けされた取付台座部材１３の皿頭１４が貫通孔３２に密着し、発光ダイオード２からフレーム３への熱伝導性の低下が防止される。

また、本実施形態によれば、フレーム３よりも投光開口６側に、熱伝導性材から形成された放熱用フレーム１２を配置し、取付台座部材１３の突出胴部１５が貫通孔３２を貫通し放熱用フレーム１２に連結される構成としたため、発光ダイオード２の発熱がフレーム３に加え放熱用フレーム１２にも伝導されるため、放熱性が更に向上する。
具体的には、投光開口６が８０Φの反射型発光ダイオード照明装置の場合、従来の構成、すなわち、銅材からなるフレームにニッケルメッキ処理を施し、このフレームに発光ダイオードを半田付けした構成において、空気中から上記ジャンクションまでの熱抵抗が約１５℃／Ｗであったのに対して、アルミニウムから成るフレーム３及び放熱用フレーム１２を備えた本実施形態の構成においては、空気中から上記ジャンクションまでの熱抵抗が約１０℃／Ｗとなり、放熱性が大きく高められる。

また、本実施形態によれば、放熱用フレーム１２をフレーム３と略同一形状、或いは、フレーム３の射影に収まる形状に形成する構成としたため、放熱用フレーム１２による光の遮蔽が防止され器具効率の低下が防止される。

また、本実施形態によれば、発光ダイオード２と反射鏡４との相対距離を調整する構成としたため、照射エリアの大きさを任意に調整することが可能となる。
特に、発光ダイオード２の光軸Ｋに沿って反射鏡４の頂点４Ｃを移動させながら相対距離を調整する構成としたため、光軸Ｋを中心として照射エリアを縮小或いは拡大する調整が可能となる。

また、本実施形態によれば、発光ダイオード２から反射鏡４に向けて放射される光量を検出する光センサ８と、発光ダイオード２の光量（光束）が略一定に維持されるように、光センサ８の検出信号に基づいて、発光ダイオード２の駆動電流（順電流）をフィードバック制御する駆動回路１０とを具備する構成としたため、発光ダイオード２の発熱、或いは、周囲の温度により、光束と駆動電流との比例関係が崩れ、所望の光束が得られなくなり得る場合でも、所望の光束が得られるように駆動電流がフィードバック制御されるため、安定した光束を得ることができる。

すなわち、従来の一般的な駆動方式においては、発光ダイオードの自己発熱により光束が安定するまで点灯から数秒から数分間（実験値）の時間を要したのに対して、本実施形態によれば、光束が温度に依存しないようにフィードバック制御が行われるため、点灯から数ｍｓｅｃ（実験値）以内で安定させることが可能となる。また、周囲温度が変化した場合、従来のものでは約０．３３％／℃（実験値）の光束の変化が生じるが、本実施形態によれば、約０．０３３％／℃（実験値）の範囲に収められ、非常に安定した点灯が実現される。

特に、本実施形態によれば、駆動回路１０には、駆動電流を所定のしきい値以下に抑える過電流保護回路１０５を更に備える構成としたため、発光ダイオード２の光束の低下に応じて駆動電力が増大する場合であっても、過電流保護回路１０５によって駆動電流が所定のしきい値以下に収まるようになされるため、過電流によって発光ダイオード２が破壊される事が防止される。

また、本実施形態によれば、上記反射鏡４の反射面４Ａの頂点４Ｃにセンサ用開口４Ｄを形成し、このセンサ用開口４Ｄに光センサ８を配置する構成としたため、元々発光ダイオード２に遮蔽される光を検出することとなり、反射型発光ダイオード照明装置１の出射光量を低下させることなく、発光ダイオード２の光量を検出することが可能となる。
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。

本実施形態に係る反射型発光ダイオード照明装置の構成を示す図であり、（Ａ）は正面を示す図、（Ｂ）は側面を示す図である。 発光ダイオードが取り付けられたフレームの構成を示す図であり、（Ａ）は正面を示す図、（Ｂ）は側面を示す図である。 フレームの構成を示す図であり、（Ａ）は正面を示す図、（Ｂ）は断面を示す図、（Ｃ）は底面を示す図である。 発光ダイオードの構成を示す図であり、（Ａ）は平面を示す図、（Ｂ）は側面を示す図、（Ｃ）は底面を示す図である。 取付台座部材の構成を示す図であり、（Ａ）は側面を示す図、（Ｂ）は平面を示す図である。 取付台座部材と発光ダイオードとの接合を示す図である。 取付台座部材とフレームとの接合を示す図である。 フレーム、放熱用フレーム及び取付台座部材の組立構造を示す図である。 反射鏡の構造を示す図であり、（Ａ）は正面を示す図、（Ｂ）は断面を示す図である。 反射鏡への光センサの取付を説明するための図である。 発光ダイオードを駆動する駆動回路の回路構成を模式的に示すブロック図である。

符号の説明

１ 反射型発光ダイオード照明装置
２ 発光ダイオード
３ フレーム
４ 反射鏡
４Ａ 反射面
４Ｃ 頂点
４Ｄ センサ用開口
５ ケース体
６ 投光開口
８ 光センサ
１０ 駆動回路
１２ 放熱用フレーム
１３ 取付台座部材
１４ 皿頭
１５ 突出胴部
３１ ガイド棒
３５ ガイド片
４０ 熱結合スペーサ
４１ 挿通孔
４２ ネジ
１０４ ドライバ回路
１０５ 過電流保護回路
Ｋ 光軸

Claims (9)

1. 熱伝導性を有する金属性のケース内に反射鏡を設け、前記反射鏡の反射面側にフレームに支持した発光ダイオードを設け、前記反射鏡及び前記発光ダイオードを対向配置すると共に、前記フレームを熱伝導性材から形成し前記ケースに接続した反射型発光ダイオード照明装置であって、
   熱伝導性材から形成されると共に、半田の溶融により前記発光ダイオードを接合可能な程度の半田の濡れ性を有する取付台座部材に前記発光ダイオードを半田付けし、前記取付台座部材を前記フレームに密着させ、前記発光ダイオードを前記フレームに取り付けたことを特徴とする反射型発光ダイオード照明装置。
2. 請求項１に記載の反射型発光ダイオード照明装置において、
   前記取付台座部材を皿ビス形状とすると共に、前記取付台座部材が嵌合する嵌合開口を皿モミ形状としたことを特徴とする反射型発光ダイオード照明装置。
3. 請求項１又は２に記載の反射型発光ダイオード照明装置において、
   前記フレームよりも投光開口側に、熱伝導性材から形成された放熱用フレームを配置し、前記取付台座部材に、前記嵌合開口を貫通し前記放熱用フレームに連結する連結部を設けたことを特徴とする反射型発光ダイオード照明装置。
4. 請求項３に記載の反射型発光ダイオード照明装置において、
   前記放熱用フレームは、前記フレームと略同一形状、或いは、前記フレームの射影に収まる形状に形成されていることを特徴とする反射型発光ダイオード照明装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の反射型発光ダイオード照明装置において、
   前記発光ダイオードと前記反射鏡との相対距離を調整する調整手段を有する
   ことを特徴とする反射型発光ダイオード照明装置。
6. 請求項５に記載の反射型発光ダイオード照明装置において、
   前記反射鏡は、回転楕円面形状或いは回転放物面形状を有する反射面を有し、
   前記調整手段は、前記発光ダイオードの光軸に沿って前記反射鏡の頂点を移動させながら前記相対距離を調整することを特徴とする反射型発光ダイオード照明装置。
7. 前記反射鏡と、発光ダイオードとを対向配置してケースに収容した反射型発光ダイオード照明装置であって、
   前記発光ダイオードから前記反射鏡に向けて放射される光量を検出する光センサと、
   前記発光ダイオードの光量が略一定に維持されるように、前記光センサの検出信号に基づいて、前記発光ダイオードの駆動電流をフィードバック制御する駆動回路と
   を具備することを特徴とする反射型発光ダイオード照明装置。
8. 請求項７に記載の反射型発光ダイオード照明装置において、
   前記駆動電流を所定のしきい値以下に抑える過電流保護回路を更に備えることを特徴とする反射型発光ダイオード照明装置。
9. 請求項７又は８に記載の反射型発光ダイオード照明装置において、
   前記反射鏡は、回転楕円面形状或いは回転放物面形状を有する反射面を有し、前記反射面の頂点に開口を形成し、この開口に前記光センサを配置したことを特徴とする反射型発光ダイオード照明装置。

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