JP2011065946A - Led illumination device - Google Patents

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Yuki Ono
雄樹 小野
Mitsuru Mimori
満 三森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED illumination device capable of securing superior light distribution characteristics while achieving thin shape constitution by using a thin LED compared with an incandescent lamp. <P>SOLUTION: Since a first reflector RL1 is installed, a portion of light emitted from the center light-emitting diode LED is reflected by the first reflector RL1 and emitted so as to approach an optical axis, and the light distribution characteristics become superior. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、LED(発光ダイオード)照明装置に関する。   The present invention relates to an LED (light emitting diode) illumination device.

近年、高輝度の白色LEDが開発され、その薄さ、長寿命、省電力効果などから、照明分野等で白熱灯に置き換わることが期待されている。しかるに、白色LEDを照明装置として用いる問題点として、白熱灯に比べ個々の照度が小さいということがある。かかる問題については、白色LEDを複数個用いることで必要な照度を確保できる。特許文献1には、複数のLED発光ダイオードと、LED発光ダイオードからの出射光を所定の方向に反射するリフレクタとを有する照明装置が開示されている。   In recent years, high-intensity white LEDs have been developed, and are expected to replace incandescent lamps in the lighting field and the like due to their thinness, long life, and power saving effect. However, the problem of using white LEDs as a lighting device is that the individual illuminance is smaller than incandescent lamps. About this problem, required illuminance can be secured by using a plurality of white LEDs. Patent Document 1 discloses an illumination device having a plurality of LED light emitting diodes and a reflector that reflects light emitted from the LED light emitting diodes in a predetermined direction.

特開2008−16412号公報JP 2008-16412 A

しかるに、本発明者らの検討結果によれば、例えば特許文献1に開示された照明装置のように複数の発光ダイオードを有していると、中央の発光ダイオードから出射された光がリフレクタに反射することなく、照明装置から直接出射される光の量が増大し、これにより配光特性の悪化を招くことがわかった。これに対しリフレクタの光軸方向長さを長くすれば、中央の発光ダイオードから出射されて照明装置から直接出射される光を減少させることはできるが、照明装置の光軸方向長さが増大し、薄いLED光源を用いるメリットが薄れるという問題がある。   However, according to the examination results of the present inventors, for example, when a plurality of light emitting diodes are provided as in the illumination device disclosed in Patent Document 1, light emitted from the central light emitting diode is reflected on the reflector. It has been found that the amount of light directly emitted from the lighting device increases without causing deterioration in light distribution characteristics. In contrast, if the length of the reflector in the optical axis direction is increased, the light emitted from the central light emitting diode and directly emitted from the lighting device can be reduced, but the length of the lighting device in the optical axis direction is increased. There is a problem that the merit of using a thin LED light source is reduced.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、白熱灯に比べ薄いLEDを用いることで薄形構成を実現しつつも、良好な配光特性を確保できるLED照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an LED illumination device that can ensure a good light distribution characteristic while realizing a thin configuration by using a thin LED compared to an incandescent lamp. The purpose is to provide.

請求項1に記載のLED照明装置は、
LED光源と、
前記LED光源の一部を囲うように配置された第1のリフレクタと、
前記第1のリフレクタを包囲するようにして、前記LED光源全てを囲うように配置された第2のリフレクタとを有することを特徴とする。
The LED lighting device according to claim 1,
An LED light source;
A first reflector arranged to surround a portion of the LED light source;
And a second reflector disposed so as to surround all of the LED light sources so as to surround the first reflector.

本発明によれば、第2のリフレクタが前記第1のリフレクタを包囲するようにして配置され、即ち二重のリフレクタとなっているので、中央付近で発光した光線を反射するために外側のリフレクタの高さを高くする必要がなくなり、リフレクタの高さを低減でき、LEDの薄さという利点を活かした薄い照明装置を得ることが可能となる。また、リフレクタの反射面を、アルミニウムや銀等を蒸着して形成する場合、リフレクタの高さを低減できるため蒸着が行ないやすいという利点もある。更に、前記LED光源の一部から出射した光が前記第1のリフレクタで反射され、LED照明装置から直接出射される光を減少させることによって、良好な配光特性を確保することができる。また、第1のリフレクタと第2のリフレクタのそれぞれの配光を制御できるため、配光制御の自由度が増す。特に配光角度が狭い場合に有利である。配光制御の自由度が増すことに伴い、LED光源の配置の自由度も向上する。   According to the present invention, the second reflector is disposed so as to surround the first reflector, that is, is a double reflector, so that the outer reflector is used to reflect the light emitted near the center. Therefore, it is not necessary to increase the height of the reflector, the height of the reflector can be reduced, and a thin lighting device that takes advantage of the thinness of the LED can be obtained. In addition, when the reflecting surface of the reflector is formed by vapor deposition of aluminum, silver, or the like, there is an advantage that vapor deposition is easy because the height of the reflector can be reduced. Furthermore, the light emitted from a part of the LED light source is reflected by the first reflector, and the light emitted directly from the LED lighting device is reduced, thereby ensuring good light distribution characteristics. Moreover, since the light distribution of each of the first reflector and the second reflector can be controlled, the degree of freedom of light distribution control is increased. This is particularly advantageous when the light distribution angle is narrow. As the degree of freedom of light distribution control increases, the degree of freedom of arrangement of the LED light source also improves.

請求項2に記載のLED照明装置は、請求項1に記載の発明において、前記LED光源は複数の発光部を有し、前記第1のリフレクタは、前記複数の発光部のうち、一部の発光部を囲うように配置され、前記第2のリフレクタは、前記複数の発光部の全てを囲うように配置されていることを特徴とする。これにより、前記一部の発光部から出射した光が前記第1のリフレクタで反射される割合が増大し、LED照明装置から直接出射される光を減少させることによって、良好な配光特性を確保することができる。   According to a second aspect of the present invention, in the LED lighting device according to the first aspect, the LED light source has a plurality of light emitting units, and the first reflector is a part of the plurality of light emitting units. It arrange | positions so that a light emission part may be enclosed, and a said 2nd reflector is arrange | positioned so that all of these light emission parts may be enclosed. As a result, the ratio of the light emitted from the part of the light emitting units being reflected by the first reflector is increased, and the light emitted directly from the LED lighting device is reduced, thereby ensuring good light distribution characteristics. can do.

請求項3に記載のLED照明装置は、請求項1に記載の発明において、前記LED光源は単一の発光部を有し、前記第1のリフレクタは、前記単一の発光部の一部を囲うように配置され、前記第2のリフレクタは、前記単一の発光部の全てを囲うように配置されていることを特徴とする。これにより、前記単一の発光部の一部から出射した光が前記第1のリフレクタで反射される割合が増大し、LED照明装置から直接出射される光を減少させることによって、良好な配光特性を確保することができる。   According to a third aspect of the present invention, in the LED lighting device according to the first aspect, the LED light source has a single light emitting unit, and the first reflector has a part of the single light emitting unit. It arrange | positions so that it may surround, and the said 2nd reflector is arrange | positioned so that all the said single light emission parts may be enclosed. As a result, the ratio of the light emitted from a part of the single light emitting unit being reflected by the first reflector is increased, and the light emitted directly from the LED lighting device is reduced, thereby providing a good light distribution. Characteristics can be secured.

請求項4に記載のLED照明装置は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記第1のリフレクタで反射された光束及び前記第2のリフレクタで反射された光束が入射するレンズを有することを特徴とする。前記LED光源から出射した光を、前記レンズを介してLED照明装置から出射させることで、更に良好な配光特性を得ることができる。   The LED lighting device according to claim 4 is the lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the light beam reflected by the first reflector and the light beam reflected by the second reflector are incident. It is characterized by having. By allowing the light emitted from the LED light source to be emitted from the LED illumination device via the lens, it is possible to obtain even better light distribution characteristics.

請求項5に記載のLED照明装置は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記第1のリフレクタで反射された光束及び前記第2のリフレクタで反射された光束が入射するレンズを有さないことを特徴とする。前記LED光源から出射した光を、前記レンズを介すことなくLED照明装置から出射させることで、光の利用効率を向上できる。   The LED illumination device according to claim 5 is the lens according to any one of claims 1 to 3, in which the light beam reflected by the first reflector and the light beam reflected by the second reflector are incident. It is characterized by not having. The light utilization efficiency can be improved by emitting the light emitted from the LED light source from the LED illumination device without passing through the lens.

請求項6に記載のLED照明装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記第1のリフレクタ及び前記第2のリフレクタの光軸直交方向の断面形状が円形であることを特徴とする。これにより、円形状の配光特性を得ることができる。   The LED lighting device according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the first reflector and the second reflector have a circular cross-sectional shape in the direction perpendicular to the optical axis. Features. Thereby, a circular light distribution characteristic can be obtained.

請求項7に記載のLED照明装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記第1のリフレクタ及び前記第2のリフレクタの光軸直交方向の断面形状が楕円形であることを特徴とする。これにより、楕円形状の配光特性を得ることができる。   The LED lighting device according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the first reflector and the second reflector have an elliptical cross-sectional shape in the direction perpendicular to the optical axis. It is characterized by. Thereby, an elliptical light distribution characteristic can be obtained.

本発明に係るLED(Light Emitting Diode)照明装置は、LED光源と、LED光源から出射される光を反射する第1のリフレクタおよび第2のリフレクタとを有する。また、更に、第1のリフレクタおよび第2のリフレクタで反射された光を通過するレンズを有している態様と、レンズを有さない態様とが共に考えられる。   The LED (Light Emitting Diode) illumination device according to the present invention includes an LED light source, and a first reflector and a second reflector that reflect light emitted from the LED light source. Furthermore, both the aspect which has the lens which passes the light reflected by the 1st reflector and the 2nd reflector, and the aspect which does not have a lens can be considered.

LED光源としては、様々なものを用いることが出来るが、白色LEDが好ましく用いられる。   Various LED light sources can be used, but white LEDs are preferably used.

白色LEDとしては、青色LEDチップと青色LEDチップから発せられた青色光線によって黄色に発光するYAG蛍光体等の蛍光体を組み合わせたものが好ましく用いられるが、青色LEDチップ、緑色LEDチップ及び赤色LEDチップとを組み合わせて白色光を形成する白色LEDであってもよい。白色LEDとしては、例えば特開2008−231218号公報に記載されたものを用いることができるが、これに限られない。   As the white LED, a combination of a blue LED chip and a phosphor such as a YAG phosphor that emits yellow light by blue light emitted from the blue LED chip is preferably used, but a blue LED chip, a green LED chip, and a red LED are used. It may be a white LED that forms white light in combination with a chip. As white LED, what was described, for example in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-231218 can be used, However, It is not restricted to this.

本発明における白色LED光源は、具体的には、LEDチップと、LEDチップを覆うようにしてその上に形成された蛍光体層から構成されている。LEDチップは、第1の所定波長の光を出射するものであり、本実施の形態においては青色光を出射するようになっている。但し、本発明のLEDチップの波長及び蛍光体の出射光の波長は限定されず、LEDチップによる出射光の波長と、蛍光体による出射光の波長とが補色関係にあり合成された光が白色光となる組合せであればものであれば、使用可能である。   Specifically, the white LED light source in the present invention includes an LED chip and a phosphor layer formed on the LED chip so as to cover the LED chip. The LED chip emits light having a first predetermined wavelength. In the present embodiment, the LED chip emits blue light. However, the wavelength of the LED chip of the present invention and the wavelength of the emitted light from the phosphor are not limited, and the wavelength of the emitted light from the LED chip and the wavelength of the emitted light from the phosphor are in a complementary color relationship and the synthesized light is white. Any combination that provides light can be used.

なお、このようなLEDチップとしては、公知の青色LEDチップを用いることができる。青色LEDチップとしては、InxGa1-xN系をはじめ既存のあらゆるものを使用することができる。青色LEDチップの発光ピーク波長は440〜480nmのものが好ましい。また、LEDチップの形態としては、基板上にLEDチップを実装し、そのまま上方または側方に放射させるタイプ、又は、サファイア基板などの透明基板上に青色LEDチップを実装し、その表面にバンプを形成した後、裏返して基板上の電極と接続する、いわゆるフリップチップ接続タイプなど、どのような形態のLEDチップでも適用することが可能である。   In addition, as such an LED chip, a well-known blue LED chip can be used. As the blue LED chip, any existing one including InxGa1-xN can be used. The emission peak wavelength of the blue LED chip is preferably 440 to 480 nm. In addition, as a form of the LED chip, the LED chip is mounted on the substrate and directly radiated upward or sideward, or the blue LED chip is mounted on a transparent substrate such as a sapphire substrate, and bumps are formed on the surface thereof. Any form of LED chip, such as a so-called flip chip connection type, in which it is formed and turned over and connected to an electrode on a substrate, can be applied.

蛍光体層は、LEDチップから出射される第1の所定波長の光を第2の所定波長に変換する蛍光体を有している。後述する実施の形態では、LEDチップから出射される青色光を黄色光に変換するようになっている。   The phosphor layer has a phosphor that converts light having a first predetermined wavelength emitted from the LED chip into a second predetermined wavelength. In an embodiment described later, blue light emitted from the LED chip is converted into yellow light.

このような蛍光体層に用いられる蛍光体は、Y、Gd、Ce、Sm、Al、La及びGaの原料として酸化物、又は高温で容易に酸化物になる化合物を使用し、それらを化学量論比で十分に混合して原料を得る。又は、Y、Gd、Ce、Smの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を得る。これにフラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物を適量混合して加圧し成形体を得る。成形体を坩堝に詰め、空気中1350〜1450℃の温度範囲で2〜5時間焼成して、蛍光体の発光特性を持った焼結体を得ることができる。   The phosphor used for such a phosphor layer uses an oxide or a compound that easily becomes an oxide at a high temperature as a raw material of Y, Gd, Ce, Sm, Al, La and Ga, and converts them into a stoichiometric amount. The raw material is obtained by thoroughly mixing in a theoretical ratio. Alternatively, a coprecipitated oxide obtained by calcining a solution obtained by coprecipitation of oxalic acid with a solution obtained by dissolving a rare earth element of Y, Gd, Ce, and Sm in an acid at a stoichiometric ratio, and aluminum oxide and gallium oxide. Mix to obtain a mixed raw material. An appropriate amount of fluoride such as ammonium fluoride is mixed with this as a flux and pressed to obtain a molded body. The compact can be packed in a crucible and fired in air at a temperature range of 1350 to 1450 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a sintered body having the phosphor emission characteristics.

第1のリフレクタおよび第2のリフレクタは、LED光源を囲いここから出射される光を反射するものである。   The first reflector and the second reflector surround the LED light source and reflect light emitted therefrom.

第1のリフレクタ及び第2のリフレクタの素材としては、アルミやスチール等の金属製の薄板を用いてもよいし、ガラスや、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート等の熱可塑性の樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、UV硬化性樹脂、シリコン、セラミック等からなる基材の表面に、アルムニウムや銀等の金属を蒸着して反射面を形成するようにしてもよい。環状ポリオレフィンやポリカーボネート等の熱可塑性の樹脂を用いる場合、射出成形により製造できるため、製造コストを大幅に低減させることができる。   As the material of the first reflector and the second reflector, a thin metal plate such as aluminum or steel may be used, glass, cyclic polyolefin, polycarbonate, or other thermoplastic resin, thermosetting resin, light You may make it form a reflective surface by vapor-depositing metals, such as aluminum and silver, on the surface of the base material which consists of curable resin, UV curable resin, a silicon | silicone, a ceramic. When a thermoplastic resin such as cyclic polyolefin or polycarbonate is used, it can be manufactured by injection molding, so that the manufacturing cost can be greatly reduced.

リフレクタは、LED光源から出射された光を反射する反射面を有する。尚、LED光源の光軸とは、便宜上、LED光源の中央のLEDチップの平面に対して垂直な線としてよい。   The reflector has a reflecting surface that reflects light emitted from the LED light source. For the sake of convenience, the optical axis of the LED light source may be a line perpendicular to the plane of the LED chip at the center of the LED light source.

リフレクタの反射面としては、例えば以下の2種類の例を挙げることが出来る。
1) 当該反射面が、曲面からなるもの。
2) 当該反射面が、複数の平面の組み合わせからなるもの。
Examples of the reflecting surface of the reflector include the following two types.
1) The reflecting surface is a curved surface.
2) The reflecting surface is a combination of a plurality of planes.

LED光源から射出される光は、指向性があまりないため、光軸に対してほぼ垂直方向に射出される光も存在する。その様な光を光軸方向に近づけるように反射することで、光の利用効率を向上させることができるため好ましい。   Since the light emitted from the LED light source has little directivity, there is also light emitted in a direction substantially perpendicular to the optical axis. Reflecting such light so as to approach the optical axis direction is preferable because the light use efficiency can be improved.

光軸方向から見たリフレクタの形状は、円状又は楕円状に反射面を設けるような形状が好ましいが、これに限られず、多角形であってもよい。この場合、リフレクタの本体を含め、全面にアルミニウムや銀を蒸着してもよいし、円状または楕円状の反射面部分にのみ、アルミニウムや銀を蒸着してもよい。   The shape of the reflector viewed from the optical axis direction is preferably a circular or elliptical reflecting surface, but is not limited thereto, and may be a polygon. In this case, aluminum or silver may be vapor-deposited on the entire surface including the main body of the reflector, or aluminum or silver may be vapor-deposited only on a circular or elliptical reflecting surface portion.

第1のリフレクタ及び第2のリフレクタの光軸直交方向の断面形状は、円形や楕円形が好ましいが、これに限られず、多角形でもよい。第1のリフレクタは、少なくとも内側を反射面とするが、外側は反射面であってもよいし、反射面としなくてもよい。第2のリフレクタは、内側が反射面である。更に、第1のリフレクタと第2のリフレクタの間に、第3のリフレクタや、第4のリフレクタを有していてもよい。第1のリフレクタ及び第2のリフレクタは同軸に配置されるのが好ましいが、非同軸でも良く、更に光軸方向高さは互いに等しいことが好ましいが、異なっていても良い。   The cross-sectional shape of the first reflector and the second reflector in the direction orthogonal to the optical axis is preferably a circle or an ellipse, but is not limited to this, and may be a polygon. The first reflector has at least an inner side as a reflecting surface, but the outer side may be a reflecting surface or may not be a reflecting surface. The inside of the second reflector is a reflecting surface. Furthermore, you may have a 3rd reflector and a 4th reflector between the 1st reflector and the 2nd reflector. The first reflector and the second reflector are preferably arranged coaxially, but may be non-coaxial, and the heights in the optical axis direction are preferably equal to each other, but may be different.

リフレクタはLED光源の発光部を完全に囲うことが好ましいが、一部隙間があってもよい。LED光源を囲うためには、リフレクタの反射面の近接端が、LED光源の発光点に対し光軸直交方向外側に位置すれば足り、発光点と近接端との距離は問わない。又、第1のリフレクタは、LED光源の発光部毎に筒状に形成されていても良い。第1のリフレクタ又は第2のリフレクタは、単一の部材からなっていても、複数の部材を合わせてなっていてもよい。リフレクタが単一の部材からなる場合、反射面を蒸着等で設ける際に、高さが高いリフレクタであると蒸着が行いにくくなるため、リフレクタの高さを低くすることが好ましい。但し、リフレクタを分割した状態で形成し、複数の部材を組み合わせて形成しても良い。   It is preferable that the reflector completely surrounds the light emitting part of the LED light source, but there may be a gap in part. In order to enclose the LED light source, it is sufficient that the proximity end of the reflecting surface of the reflector is located outside the LED light source in the direction orthogonal to the optical axis, and the distance between the light emission point and the proximity end is not limited. Moreover, the 1st reflector may be formed in the cylinder shape for every light emission part of the LED light source. The first reflector or the second reflector may be composed of a single member or a plurality of members. When the reflector is made of a single member, it is preferable to reduce the height of the reflector because it is difficult to perform vapor deposition if the reflector has a high height when the reflective surface is provided by vapor deposition or the like. However, the reflector may be formed in a divided state and may be formed by combining a plurality of members.

次に、レンズを設ける場合について説明する。   Next, a case where a lens is provided will be described.

レンズとしては、様々なものを用いることが可能である。例えば、凸レンズ、凹レンズ、回折レンズ、フレネルレンズ等が好ましい例として挙げられる。   Various lenses can be used. For example, a convex lens, a concave lens, a diffractive lens, a Fresnel lens, and the like are preferable examples.

レンズの素材としては、ガラスや、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート等の熱可塑性の樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、UV硬化性樹脂、シリコンなどがある。環状ポリオレフィンやポリカーボネート等の熱可塑性の樹脂を用いる場合、射出成形により製造できるため、製造コストを大幅に低減させることができる。   Examples of the lens material include glass, thermoplastic resins such as cyclic polyolefin and polycarbonate, thermosetting resins, photocurable resins, UV curable resins, and silicon. When a thermoplastic resin such as cyclic polyolefin or polycarbonate is used, it can be manufactured by injection molding, so that the manufacturing cost can be greatly reduced.

光軸方向から見たレンズ形状は、リフレクタの形状に合わせることが好ましい。例えば、リフレクタが長方形又は正方形である場合は、レンズも長方形や正方形とし、リフレクタが円形または楕円形である場合は、レンズも円形または楕円形とすることが好ましい。但し、リフレクタ全体の形状が長方形や正方形であっても、反射面の形状に合わせて、レンズを円や楕円としてもよい。   The shape of the lens viewed from the optical axis direction is preferably matched to the shape of the reflector. For example, when the reflector is rectangular or square, the lens is preferably rectangular or square, and when the reflector is circular or elliptical, the lens is preferably circular or elliptical. However, even if the shape of the entire reflector is a rectangle or a square, the lens may be a circle or an ellipse according to the shape of the reflecting surface.

リフレクタとレンズは、光軸方向に重ねあわされることが好ましい。この際、リフレクタとレンズは接着剤等によって接着してもよいし、嵌合部等を有し、嵌合させるようにしてもよい。   The reflector and the lens are preferably overlapped in the optical axis direction. At this time, the reflector and the lens may be bonded with an adhesive or the like, or may have a fitting portion or the like to be fitted.

本発明によれば、白熱灯に比べ薄いLEDを用いることで薄形構成を実現しつつも、良好な配光特性を確保できるLED照明装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an LED lighting device that can ensure a good light distribution characteristic while realizing a thin configuration by using a LED that is thinner than an incandescent lamp.

第1の実施の形態にかかるLED照明装置EMT1の斜視図であるが、発光ダイオードは透視して示している。It is a perspective view of LED lighting apparatus EMT1 concerning 1st Embodiment, However, The light emitting diode is shown through. LED照明装置EMT1の光軸方向断面図である。It is optical axis direction sectional drawing of LED lighting apparatus EMT1. LED照明装置EMT1の分解図である。It is an exploded view of LED lighting apparatus EMT1. 第2の実施の形態にかかるLED照明装置EMT2の斜視図であるが、発光ダイオードは透視して示している。Although it is a perspective view of LED lighting apparatus EMT2 concerning 2nd Embodiment, the light emitting diode is shown through. 第3の実施の形態にかかるLED照明装置EMT3の斜視図であるが、発光ダイオードは透視して示している。Although it is a perspective view of LED lighting apparatus EMT3 concerning 3rd Embodiment, the light emitting diode is shown through. 第4の実施の形態にかかるLED照明装置EMT4の斜視図であるが、発光ダイオードは透視して示している。Although it is a perspective view of LED lighting apparatus EMT4 concerning 4th Embodiment, the light emitting diode is seen through.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかるLED照明装置EMT1の斜視図である。図2は、LED照明装置EMT1の光軸方向断面図である。図3は、LED照明装置EMT2の分解図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an LED illumination device EMT1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the LED illumination device EMT1 in the optical axis direction. FIG. 3 is an exploded view of the LED lighting device EMT2.

図1を参照して、LED照明装置EMT1は、回路基板CBと、回路基板CBに実装された複数の発光ダイオードLEDと、回路基板CB上に設置された第1のリフレクタRL1と第2のリフレクタRL2とから概略構成されている。   Referring to FIG. 1, an LED illumination device EMT1 includes a circuit board CB, a plurality of light emitting diodes LED mounted on the circuit board CB, and a first reflector RL1 and a second reflector installed on the circuit board CB. RL2 is roughly configured.

図2に示すように、回路基板CBは、アルミニウムからなる基板本体BSと、基板本体BS上に積層された絶縁層ILと、絶縁層IL上に形成されたCu等の導体からなる配線パターンHPとから概略構成されている。配線パターンHPには、複数の発光ダイオード(発光部)LEDがそれぞれ並列に接続されている。   As shown in FIG. 2, the circuit board CB includes a substrate body BS made of aluminum, an insulating layer IL stacked on the substrate body BS, and a wiring pattern HP made of a conductor such as Cu formed on the insulating layer IL. It is roughly composed of A plurality of light emitting diodes (light emitting units) LEDs are respectively connected in parallel to the wiring pattern HP.

また、発光ダイオードLEDは、平板状のモールド成型された蛍光体含有透明樹脂体YEL(蛍光体含有透明樹脂)によって完全に被覆されており、発光ダイオードLEDから出射された光が全て蛍光体含有透明樹脂体YELを通過するように構成されている。この構成によりたとえば、発光ダイオードLEDとして青色発光ダイオードを用い、蛍光体含有透明樹脂に含まれる蛍光体として黄色蛍光体を用いることで、白色光を出射できるようになっている。複数の発光ダイオードLEDはマトリクス状或いは輪帯状に配置され、LED光源を構成する。   Further, the light emitting diode LED is completely covered with a flat plate-molded phosphor-containing transparent resin body YEL (phosphor-containing transparent resin), and all the light emitted from the light-emitting diode LED is phosphor-containing transparent. It is configured to pass through the resin body YEL. With this configuration, for example, a blue light emitting diode is used as the light emitting diode LED, and a white phosphor can be emitted by using a yellow phosphor as the phosphor contained in the phosphor-containing transparent resin. The plurality of light emitting diodes LED are arranged in a matrix shape or a ring shape, and constitute an LED light source.

次に、第1のリフレクタRL1は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金の薄板材を丸めてなり、上方に向かうに連れて拡径するテーパ形状となっていて、内側が反射面となっている。又、第1のリフレクタRL1を同軸的に包囲する第2のリフレクタRL2も、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金の薄板材を丸めてなり、上方に向かうに連れて拡径するテーパ形状となっていて、内側が反射面となっている。第1のリフレクタRL1および第2のリフレクタRL2の光軸直交方向断面は円形であるが、少なくとも一方を楕円形としても良い。   Next, the first reflector RL1 is formed by, for example, rolling a thin plate material of aluminum or an aluminum alloy, has a tapered shape that increases in diameter as it goes upward, and has an inner reflection surface. In addition, the second reflector RL2 that coaxially surrounds the first reflector RL1 is also formed by, for example, rounding a thin plate of aluminum or an aluminum alloy, and has a tapered shape that increases in diameter toward the upper side. Is a reflective surface. The cross sections in the direction perpendicular to the optical axis of the first reflector RL1 and the second reflector RL2 are circular, but at least one of them may be elliptical.

図3に示すように、第1のリフレクタRL1および第2のリフレクタRL2を別体で製作し、第1のリフレクタRL1の下端を、中央に配置された発光ダイオードLEDを囲うようにして蛍光体含有透明樹脂体YELに接着固定し、第2のリフレクタRL2の下端を、全ての発光ダイオードLEDを囲うようにして、蛍光体含有透明樹脂体YELに接着固定することで、LED照明装置EMT1を形成できる。   As shown in FIG. 3, the first reflector RL1 and the second reflector RL2 are manufactured separately, and the lower end of the first reflector RL1 includes a phosphor so as to surround the light emitting diode LED arranged in the center. The LED illumination device EMT1 can be formed by bonding and fixing to the transparent resin body YEL and bonding and fixing the lower end of the second reflector RL2 to the phosphor-containing transparent resin body YEL so as to surround all the light emitting diodes LED. .

本実施の形態の動作について説明する。配線パターンHPを介して外部より供給された電力により、発光ダイオードLEDが青色の発散光を照射すると、かかる発散光は蛍光体含有透明樹脂体YELを透過して白色光に変換される。ここで、第1のリフレクタRL1がないとした場合、図2に点線で示すように、中央の発光ダイオードLEDから出射して第2のリフレクタRL2で反射しない光は、直接LED照明装置EMT1から出射してしまい、周辺光量が増大して配光特性が悪化することとなる。   The operation of this embodiment will be described. When the light emitting diode LED emits blue divergent light by the electric power supplied from the outside via the wiring pattern HP, the divergent light is transmitted through the phosphor-containing transparent resin body YEL and converted into white light. Here, when the first reflector RL1 is not provided, as shown by a dotted line in FIG. 2, the light emitted from the central light emitting diode LED and not reflected by the second reflector RL2 is directly emitted from the LED illumination device EMT1. As a result, the amount of peripheral light increases and the light distribution characteristics deteriorate.

これに対し、本実施の形態によれば、第1のリフレクタRL1を設けているので、図2に実線で示すように、中央の発光ダイオードLEDから出射した光の一部が、第1のリフレクタRL1で反射され、光軸に近づくように出射するので配光特性を良好とできる。又、リフレクタの高さを低く出来るので照明装置の薄型化に有利であり、例えば低コスト化を図るため樹脂素材にアルミ等を蒸着してリフレクタを形成する際には有利である。更に、本実施形態においては、レンズを用いていないので、レンズを透過させた場合に比べ配光特性の制御が容易であり、中央部の発光ダイオードLEDと外側部の発光ダイオードLEDの出射光をそれぞれ制御できると同時に、光の利用効率を上げることが出来る。又、本実施の形態によれば、発光ダイオードLEDの配置の制限が少ないというメリットもある。   On the other hand, according to the present embodiment, since the first reflector RL1 is provided, as shown by the solid line in FIG. 2, a part of the light emitted from the central light emitting diode LED is converted into the first reflector. Since the light is reflected by RL1 and emitted so as to approach the optical axis, the light distribution characteristic can be improved. In addition, since the height of the reflector can be reduced, it is advantageous for reducing the thickness of the lighting device. For example, in order to reduce the cost, it is advantageous when forming the reflector by evaporating aluminum or the like on a resin material. Furthermore, in this embodiment, since no lens is used, it is easier to control the light distribution characteristics than when the lens is transmitted, and the light emitted from the light emitting diode LED in the central portion and the light emitting diode LED in the outer portion is used. Each can be controlled, and at the same time, the light use efficiency can be increased. Further, according to the present embodiment, there is an advantage that there are few restrictions on the arrangement of the light emitting diodes LED.

図4は、第2の実施の形態にかかるLED照明装置EMT2の斜視図である。図4に示す実施の形態においては、第1のリフレクタRL1を、下方に向かうに連れて拡径したテーパ形状とした点のみが異なる。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様であるため説明を省略する。   FIG. 4 is a perspective view of the LED illumination device EMT2 according to the second embodiment. The embodiment shown in FIG. 4 is different only in that the first reflector RL1 has a tapered shape whose diameter is increased downward. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the description thereof is omitted.

図5は、第3の実施の形態にかかるLED照明装置EMT3の斜視図である。図5に示す実施の形態においては、LED光源として単一の発光ダイオードLEDを用いた点が異なる。第1のリフレクタRL1の下端は、発光ダイオードLEDの中央部を囲うようにして蛍光体含有透明樹脂体YELに接着固定され、第2のリフレクタRL2の下端は、発光ダイオードLEDの全てを囲うようにして、蛍光体含有透明樹脂体YELに接着固定されている。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様であるため説明を省略する。   FIG. 5 is a perspective view of the LED illumination device EMT3 according to the third embodiment. The embodiment shown in FIG. 5 is different in that a single light emitting diode LED is used as the LED light source. The lower end of the first reflector RL1 is adhered and fixed to the phosphor-containing transparent resin body YEL so as to surround the central portion of the light emitting diode LED, and the lower end of the second reflector RL2 is surrounded by the light emitting diode LED. The phosphor-containing transparent resin body YEL is adhesively fixed. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the description thereof is omitted.

図6は、第4の実施の形態にかかるLED照明装置EMT4の断面図である。図5に示す実施の形態においては、リフレクタRL1,RL2の上端に、凹レンズLSを接着固定した点が異なる。リフレクタRL1,RL2で反射された光を、更に凹レンズLSを通過させることで、配光特性を制御する自由度が高まる。尚、凹レンズLSの代わりに凸レンズを接着固定してもよい。   FIG. 6 is a cross-sectional view of an LED illumination device EMT4 according to the fourth embodiment. The embodiment shown in FIG. 5 is different in that a concave lens LS is bonded and fixed to the upper ends of the reflectors RL1 and RL2. By allowing the light reflected by the reflectors RL1 and RL2 to further pass through the concave lens LS, the degree of freedom for controlling the light distribution characteristics is increased. A convex lens may be bonded and fixed instead of the concave lens LS.

本発明のLED照明装置は、街路灯、室内灯など各種の用途に使用できる。   The LED lighting device of the present invention can be used for various applications such as street lamps and room lights.

BS 基板本体
CB 回路基板
EMT1 照明装置
EMT2 照明装置
EMT3 照明装置
EMT4 照明装置
HP 配線パターン
IL 絶縁層
LED 発光ダイオード
LS 凹レンズ
RL1 第1のリフレクタ
RL2 第2のリフレクタ
YEL 蛍光体含有透明樹脂体
BS board body CB circuit board EMT1 illuminating device EMT2 illuminating device EMT3 illuminating device EMT4 illuminating device HP wiring pattern IL insulating layer LED light emitting diode LS concave lens RL1 first reflector RL2 second reflector YEL phosphor-containing transparent resin body

Claims (7)

LED光源と、
前記LED光源の一部を囲うように配置された第1のリフレクタと、
前記第1のリフレクタを包囲するようにして、前記LED光源全てを囲うように配置された第2のリフレクタとを有することを特徴とするLED照明装置。
An LED light source;
A first reflector arranged to surround a portion of the LED light source;
An LED lighting device comprising: a second reflector disposed so as to surround all of the LED light sources so as to surround the first reflector.
前記LED光源は複数の発光部を有し、前記第1のリフレクタは、前記複数の発光部のうち、一部の発光部を囲うように配置され、前記第2のリフレクタは、前記複数の発光部の全てを囲うように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のLED照明装置。   The LED light source includes a plurality of light emitting units, the first reflector is disposed so as to surround a part of the plurality of light emitting units, and the second reflector includes the plurality of light emitting units. The LED lighting device according to claim 1, wherein the LED lighting device is arranged so as to surround all of the portions. 前記LED光源は単一の発光部を有し、前記第1のリフレクタは、前記単一の発光部の一部を囲うように配置され、前記第2のリフレクタは、前記単一の発光部の全てを囲うように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のLED照明装置。   The LED light source includes a single light emitting unit, the first reflector is disposed so as to surround a part of the single light emitting unit, and the second reflector is formed of the single light emitting unit. The LED illumination device according to claim 1, wherein the LED illumination device is disposed so as to surround all of the regions. 前記第1のリフレクタで反射された光束及び前記第2のリフレクタで反射された光束が入射するレンズを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のLED照明装置。   The LED illumination device according to claim 1, further comprising a lens on which the light beam reflected by the first reflector and the light beam reflected by the second reflector are incident. 前記第1のリフレクタで反射された光束及び前記第2のリフレクタで反射された光束が入射するレンズを有さないことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のLED照明装置。   The LED illumination device according to any one of claims 1 to 3, wherein the LED illumination device does not have a lens on which the light beam reflected by the first reflector and the light beam reflected by the second reflector are incident. 前記第1のリフレクタ及び前記第2のリフレクタの光軸直交方向の断面形状が円形であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のLED照明装置。   The LED lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first reflector and the second reflector have a circular cross-sectional shape in a direction orthogonal to the optical axis. 前記第1のリフレクタ及び前記第2のリフレクタの光軸直交方向の断面形状が楕円形であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のLED照明装置。   The LED lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein a cross-sectional shape of the first reflector and the second reflector in the direction perpendicular to the optical axis is an ellipse.
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