JP2012094443A - Ledランプ - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の取り付け工数を削減しつつ周方向の照度ムラを抑制する。
【解決手段】正五角柱状の支持部3の長方形の側面上に、それらの法線と光軸1a',1b',1c',1d',1e'とが一致するようにLED光源1a,1b,1c,1d,1eが実装された基板2a,2b,2c,2d,2eを配置し、口金4を設けたLEDランプ10においてLED光源1a,1b,1c,1d,1eとしてランバーシアン発光特性を有するLED光源を用い、基板2a,2b,2c,2d,2eに実装されたLED光源1a,1b,1c,1d,1eの数をそれぞれ等しくし、LED光源1a,1b,1c,1d,1eからの光によって正五角柱状の支持部3の中心軸線3'に直交するとともに正五角柱状の支持部3から正五角柱状の支持部3の中心軸線3'方向に離間せしめられた平面S上に、中心軸線3'を中心とする36°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成される。
【選択図】図1
【解決手段】正五角柱状の支持部3の長方形の側面上に、それらの法線と光軸1a',1b',1c',1d',1e'とが一致するようにLED光源1a,1b,1c,1d,1eが実装された基板2a,2b,2c,2d,2eを配置し、口金4を設けたLEDランプ10においてLED光源1a,1b,1c,1d,1eとしてランバーシアン発光特性を有するLED光源を用い、基板2a,2b,2c,2d,2eに実装されたLED光源1a,1b,1c,1d,1eの数をそれぞれ等しくし、LED光源1a,1b,1c,1d,1eからの光によって正五角柱状の支持部3の中心軸線3'に直交するとともに正五角柱状の支持部3から正五角柱状の支持部3の中心軸線3'方向に離間せしめられた平面S上に、中心軸線3'を中心とする36°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成される。
【選択図】図1
Description
本発明は、5個の長方形の側面を有する正五角柱状の支持部を具備し、LED光源が実装された5枚の基板を5個の長方形の側面上に配置し、LED光源に電流を供給するための口金を具備するLEDランプに関する。
特に、本発明は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有し、かつ、正多角柱状の支持部に対する複数の基板の取り付け工数を削減しつつ、正多角柱状の支持部の中心軸線を中心とする周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを、正多角柱状の支持部から正多角柱状の支持部の中心軸線方向に離間せしめられた面に形成することができるLEDランプに関する。
従来から、例えば口金を有する水銀灯に対して互換性を有するLEDランプが知られている。この種のLEDランプの例としては、例えば特許文献1(特開2010−182796号公報)に記載されたものがある。特許文献1に記載されたLEDランプでは、6個の長方形の側面を有する正六角柱状の支持部(基板支持部材)が設けられている。更に、LED光源(LEDモジュール)が実装された6枚の基板(板状基板)が正六角柱状の支持部(基板支持部材)の6個の長方形の側面上に配置されている。また、LED光源(LEDモジュール)に電流を供給するための口金が設けられている。
特許文献1に記載されたLEDランプでは、LED光源(LEDモジュール)が実装された6枚の基板(板状基板)が正六角柱状の支持部(基板支持部材)の6個の長方形の側面に取り付けられているが、支持部に対する複数の基板の取り付け工数を削減するためには、6個の長方形の側面を有する正六角柱状の支持部の代わりに、6個未満の長方形の側面を有する正多角柱状の支持部を用いる方が好ましいと考えられる。
一方、6個未満の長方形の側面を有する正多角柱状の支持部を用いると、6個の長方形の側面を有する正六角柱状の支持部が用いられる場合に比べ、LED光源から照射される光によって形成される配光パターンの周方向の照度ムラが低下してしまうおそれがあると一般的に考えられている。
これらの点に鑑み、本発明者等は、正多角柱状の支持部の長方形の側面の数と、LED光源から照射される光によって形成される配光パターンの周方向の照度ムラとの関係などについて鋭意研究を行った。その結果、本発明者等は、6個未満の長方形の側面を有する正多角柱状の支持部を用いると、6個の長方形の側面を有する正六角柱状の支持部が用いられる場合に比べ、LED光源から照射される光によって形成される配光パターンの周方向の照度ムラが低下するとは限らないことを見い出したのである。詳細には、本発明者等は、LED光源の発光特性および正多角柱状の支持部の長方形の側面の数によっては、6個未満の長方形の側面を有する正多角柱状の支持部を用いると、6個の長方形の側面を有する正六角柱状の支持部が用いられる場合に比べ、LED光源から照射される光によって形成される配光パターンの周方向の照度ムラが向上することを見い出したのである。
すなわち、本発明は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有し、かつ、正多角柱状の支持部に対する複数の基板の取り付け工数を削減しつつ、正多角柱状の支持部の中心軸線を中心とする周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを、正多角柱状の支持部から正多角柱状の支持部の中心軸線方向に離間せしめられた面に形成することができるLEDランプを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明によれば、正五角形の先端面(3z)と、長方形の第1側面(3a)と、長方形の第2側面(3b)と、長方形の第3側面(3c)と、長方形の第4側面(3d)と、長方形の第5側面(3e)とを有する正五角柱状の支持部(3)を具備し、
第1側面(3a)の法線(3a’)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)とが一致するように、第1LED光源(1a)が実装された第1基板(2a)を第1側面(3a)上に配置し、
第2側面(3b)の法線(3b’)と第2LED光源(1b)の光軸(1b’)とが一致するように、第2LED光源(1b)が実装された第2基板(2b)を第2側面(3b)上に配置し、
第3側面(3c)の法線(3c’)と第3LED光源(1c)の光軸(1c’)とが一致するように、第3LED光源(1c)が実装された第3基板(2c)を第3側面(3c)上に配置し、
第4側面(3d)の法線(3d’)と第4LED光源(1d)の光軸(1d’)とが一致するように、第4LED光源(1d)が実装された第4基板(2d)を第4側面(3d)上に配置し、
第5側面(3e)の法線(3e’)と第5LED光源(1e)の光軸(1e’)とが一致するように、第5LED光源(1e)が実装された第5基板(2e)を第5側面(3e)上に配置し、
第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)に電流を供給するための口金(4)を具備し、
第1LED光源(1a)として、第1LED光源(1a)の光軸(1a’)と角度θa(0°≦θa≦90°)をなして第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa)が、第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)のcosθa倍になるように設定されたLED光源を用い、
第2LED光源(1b)として、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)と角度θb(0°≦θb≦90°)をなして第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab)が、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)上に第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab0)のcosθb倍になるように、かつ、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)上に第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第3LED光源(1c)として、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)と角度θc(0°≦θc≦90°)をなして第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac)が、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)上に第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac0)のcosθc倍になるように、かつ、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)上に第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第4LED光源(1d)として、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)と角度θd(0°≦θd≦90°)をなして第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad)が、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)上に第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad0)のcosθd倍になるように、かつ、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)上に第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第5LED光源(1e)として、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)と角度θe(0°≦θe≦90°)をなして第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae)が、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)上に第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae0)のcosθe倍になるように、かつ、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)上に第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第1基板(2a)に実装された第1LED光源(1a)の数と、第2基板(2b)に実装された第2LED光源(1b)の数と、第3基板(2c)に実装された第3LED光源(1c)の数と、第4基板(2d)に実装された第4LED光源(1d)の数と、第5基板(2e)に実装された第5LED光源(1e)の数とを等しくし、
第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)からの光によって、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)に直交する平面(S)であって、正五角柱状の支持部(3)から正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)方向に離間せしめられた平面(S)上に、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)を中心とする36°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成されることを特徴とするLEDランプ(10)が提供される。
第1側面(3a)の法線(3a’)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)とが一致するように、第1LED光源(1a)が実装された第1基板(2a)を第1側面(3a)上に配置し、
第2側面(3b)の法線(3b’)と第2LED光源(1b)の光軸(1b’)とが一致するように、第2LED光源(1b)が実装された第2基板(2b)を第2側面(3b)上に配置し、
第3側面(3c)の法線(3c’)と第3LED光源(1c)の光軸(1c’)とが一致するように、第3LED光源(1c)が実装された第3基板(2c)を第3側面(3c)上に配置し、
第4側面(3d)の法線(3d’)と第4LED光源(1d)の光軸(1d’)とが一致するように、第4LED光源(1d)が実装された第4基板(2d)を第4側面(3d)上に配置し、
第5側面(3e)の法線(3e’)と第5LED光源(1e)の光軸(1e’)とが一致するように、第5LED光源(1e)が実装された第5基板(2e)を第5側面(3e)上に配置し、
第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)に電流を供給するための口金(4)を具備し、
第1LED光源(1a)として、第1LED光源(1a)の光軸(1a’)と角度θa(0°≦θa≦90°)をなして第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa)が、第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)のcosθa倍になるように設定されたLED光源を用い、
第2LED光源(1b)として、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)と角度θb(0°≦θb≦90°)をなして第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab)が、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)上に第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab0)のcosθb倍になるように、かつ、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)上に第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第3LED光源(1c)として、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)と角度θc(0°≦θc≦90°)をなして第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac)が、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)上に第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac0)のcosθc倍になるように、かつ、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)上に第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第4LED光源(1d)として、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)と角度θd(0°≦θd≦90°)をなして第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad)が、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)上に第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad0)のcosθd倍になるように、かつ、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)上に第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第5LED光源(1e)として、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)と角度θe(0°≦θe≦90°)をなして第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae)が、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)上に第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae0)のcosθe倍になるように、かつ、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)上に第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第1基板(2a)に実装された第1LED光源(1a)の数と、第2基板(2b)に実装された第2LED光源(1b)の数と、第3基板(2c)に実装された第3LED光源(1c)の数と、第4基板(2d)に実装された第4LED光源(1d)の数と、第5基板(2e)に実装された第5LED光源(1e)の数とを等しくし、
第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)からの光によって、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)に直交する平面(S)であって、正五角柱状の支持部(3)から正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)方向に離間せしめられた平面(S)上に、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)を中心とする36°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成されることを特徴とするLEDランプ(10)が提供される。
請求項2に記載の発明によれば、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)を中心とする72°回転対称の位置関係を互いに有するように、第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)を配置したことを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ(10)が提供される。
請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有するように、かつ、組立工数を可能な限り削減することができるように、かつ、周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを形成することができるように構成されている。
具体的には、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、正五角形の先端面(3z)と、長方形の第1側面(3a)と、長方形の第2側面(3b)と、長方形の第3側面(3c)と、長方形の第4側面(3d)と、長方形の第5側面(3e)とを有する正五角柱状の支持部(3)が設けられている。更に、第1側面(3a)の法線(3a’)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)とが一致するように、第1LED光源(1a)が実装された第1基板(2a)が、第1側面(3a)上に配置されている。また、第2側面(3b)の法線(3b’)と第2LED光源(1b)の光軸(1b’)とが一致するように、第2LED光源(1b)が実装された第2基板(2b)が、第2側面(3b)上に配置されている。
更に、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、第3側面(3c)の法線(3c’)と第3LED光源(1c)の光軸(1c’)とが一致するように、第3LED光源(1c)が実装された第3基板(2c)が、第3側面(3c)上に配置されている。また、第4側面(3d)の法線(3d’)と第4LED光源(1d)の光軸(1d’)とが一致するように、第4LED光源(1d)が実装された第4基板(2d)が、第4側面(3d)上に配置されている。更に、第5側面(3e)の法線(3e’)と第5LED光源(1e)の光軸(1e’)とが一致するように、第5LED光源(1e)が実装された第5基板(2e)が、第5側面(3e)上に配置されている。
そのため、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)によれば、正多角柱状の支持部に対して6枚以上の基板が取り付けられる場合よりも、組立工数を削減することができる。
また、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)に電流を供給するための口金(4)が設けられている。
そのため、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)によれば、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有することができる。
更に、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、第1LED光源(1a)として、第1LED光源(1a)の光軸(1a’)と角度θa(0°≦θa≦90°)をなして第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa)が、第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)のcosθa倍になるように設定されたLED光源が用いられている。
また、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、第2LED光源(1b)として、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)と角度θb(0°≦θb≦90°)をなして第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab)が、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)上に第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab0)のcosθb倍になるように、かつ、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)上に第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源が用いられている。
更に、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、第3LED光源(1c)として、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)と角度θc(0°≦θc≦90°)をなして第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac)が、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)上に第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac0)のcosθc倍になるように、かつ、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)上に第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源が用いられている。
また、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、第4LED光源(1d)として、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)と角度θd(0°≦θd≦90°)をなして第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad)が、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)上に第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad0)のcosθd倍になるように、かつ、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)上に第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源が用いられている。
更に、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、第5LED光源(1e)として、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)と角度θe(0°≦θe≦90°)をなして第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae)が、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)上に第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae0)のcosθe倍になるように、かつ、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)上に第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源が用いられている。
また、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、第1基板(2a)に実装された第1LED光源(1a)の数と、第2基板(2b)に実装された第2LED光源(1b)の数と、第3基板(2c)に実装された第3LED光源(1c)の数と、第4基板(2d)に実装された第4LED光源(1d)の数と、第5基板(2e)に実装された第5LED光源(1e)の数とが等しくされている。
好ましくは、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)を中心とする72°回転対称の位置関係を互いに有するように、第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)が配置されている。
その結果、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)では、第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)からの光によって、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)に直交する平面(S)であって、正五角柱状の支持部(3)から正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)方向に離間せしめられた平面(S)上に、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)を中心とする36°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成される。
そのため、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)によれば、ランバーシアン発光特性を有するLED光源が用いられ、かつ、3枚の基板が正三角柱状の支持部の側面上に配置されている場合よりも、周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを形成することができる。
更に、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)によれば、ランバーシアン発光特性を有するLED光源が用いられ、かつ、4枚の基板が正四角柱状の支持部の側面上に配置されている場合よりも、周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを形成することができる。
また、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)によれば、ランバーシアン発光特性を有するLED光源が用いられ、かつ、6枚の基板が正六角柱状の支持部の側面上に配置されている場合よりも、周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを形成することができる。
換言すれば、請求項1及び2に記載のLEDランプ(10)によれば、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有し、かつ、正多角柱状の支持部に対する複数の基板の取り付け工数を削減しつつ、正多角柱状の支持部の中心軸線を中心とする周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを、正多角柱状の支持部から正多角柱状の支持部の中心軸線方向に離間せしめられた面に形成することができる。
以下、本発明のLEDランプの第1の実施形態について説明する。図1〜図4は第1の実施形態のLEDランプ10を示した図である。詳細には、図1(A)は第1の実施形態のLEDランプ10の斜視図、図1(B)は第1の実施形態のLEDランプ10の平面図、図2(A)は第1の実施形態のLEDランプ10の正面図である。図2(B)は図1(B)のA矢視図、図3(A)は図1(B)のB矢視図、図3(B)は図1(B)のC矢視図、図4は図1(B)のD矢視図である。図5は第1の実施形態のLEDランプ10の一部を構成する基板2a,2b,2c,2d,2eが正五角柱状の支持部3に取り付けられる前の状態における第1の実施形態のLEDランプ10を示した図である。詳細には、図5(A)は基板2a,2b,2c,2d,2eが正五角柱状の支持部3に取り付けられる前の状態における第1の実施形態のLEDランプ10の斜視図、図5(A)は基板2a,2b,2c,2d,2eが正五角柱状の支持部3に取り付けられる前の状態における第1の実施形態のLEDランプ10の平面図である。
具体的には、第1の実施形態のLEDランプ10では、図5(A)および図5(B)に示すように、正五角形の先端面3zと、5個の長方形の側面3a,3b,3c,3d,3eとが正五角柱状の支持部3に設けられている。また、第1の実施形態のLEDランプ10では、正五角柱状の支持部3(図5(A)および図5(B)参照)の側面3a(図5(A)および図5(B)参照)の法線3a’(図5(B)参照)と例えば12個のLED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)の光軸1a’(図1(B)参照)とが一致する(平行になる)ように、LED光源1aが実装された基板2a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)が、側面3aに対して例えばねじ止めなどによって接続されている。
更に、第1の実施形態のLEDランプ10では、正五角柱状の支持部3(図5(A)および図5(B)参照)の側面3b(図5(A)および図5(B)参照)の法線3b’(図5(B)参照)と、LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)と同数のLED光源1b(図1(A)、図1(B)および図2(B)参照)の光軸1b’(図1(B)参照)とが一致する(平行になる)ように、LED光源1bが実装された基板2b(図1(A)、図1(B)および図2(B)参照)が、側面3bに対して例えばねじ止めなどによって接続されている。また、第1の実施形態のLEDランプ10では、正五角柱状の支持部3(図5(A)および図5(B)参照)の側面3c(図5(B)参照)の法線3c’(図5(B)参照)と、LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)と同数のLED光源1c(図1(B)および図3(A)参照)の光軸1c’(図1(B)参照)とが一致する(平行になる)ように、LED光源1cが実装された基板2c(図1(B)および図3(A)参照)が、側面3cに対して例えばねじ止めなどによって接続されている。
また、第1の実施形態のLEDランプ10では、正五角柱状の支持部3(図5(A)および図5(B)参照)の側面3d(図5(B)参照)の法線3d’(図5(B)参照)と、LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)と同数のLED光源1d(図1(B)および図3(B)参照)の光軸1d’(図1(B)参照)とが一致する(平行になる)ように、LED光源1dが実装された基板2d(図1(B)および図3(B)参照)が、側面3dに対して例えばねじ止めなどによって接続されている。更に、正五角柱状の支持部3(図5(A)および図5(B)参照)の側面3e(図5(A)および図5(B)参照)の法線3e’(図5(B)参照)と、LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)と同数のLED光源1e(図1(A)、図1(B)および図4参照)の光軸1e’(図1(B)参照)とが一致する(平行になる)ように、LED光源1eが実装された基板2e(図1(A)、図1(B)および図3(B)参照)が、側面3eに対して例えばねじ止めなどによって接続されている。
更に、第1の実施形態のLEDランプ10では、図1〜図4に示すように、LED光源1a,1b,1c,1d,1eに電流を供給するための口金4が設けられている。換言すれば、第1の実施形態のLEDランプ10は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有するように構成されている。
第1の実施形態のLEDランプ10では、図1〜図4に示すような例えばねじ込み型の口金4が設けられているが、第2の実施形態のLEDランプ10では、代わりに、例えば特許文献2(特開2007−265726号公報)に記載されたLEDランプの口金と同様の差し込み型の口金4を設けたり、あるいは、例えばウエッジベース型の口金4を設けたりすることも可能である。
図6は第1の実施形態のLEDランプ10の一部を構成するLED光源1a,1b,1c,1d,1eの発光特性を示した図である。詳細には、図6(A)はLED光源1aから照射される光の光度Aa[cd]と、その光がLED光源1aの光軸1a’となす角度θa[°]との関係を示したグラフである。図6(B)はLED光源1bから照射される光の光度Ab[cd]と、その光がLED光源1bの光軸1b’となす角度θb[°]との関係を示したグラフである。図6(C)はLED光源1cから照射される光の光度Ac[cd]と、その光がLED光源1cの光軸1c’となす角度θc[°]との関係を示したグラフである。図6(D)はLED光源1dから照射される光の光度Ad[cd]と、その光がLED光源1dの光軸1d’となす角度θd[°]との関係を示したグラフである。図6(E)はLED光源1eから照射される光の光度Ae[cd]と、その光がLED光源1eの光軸1e’となす角度θe[°]との関係を示したグラフである。
第1の実施形態のLEDランプ10では、図6(A)に示すように、LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)の光軸1a’(図1(B)参照)と角度θa(0°≦θa≦90°)をなしてLED光源1aから照射される光の光度Aaが、LED光源1aの光軸1a’上にLED光源1aから照射される光の光度Aa0のcosθa倍になるように設定されている。つまり、LED光源1aの発光特性がランバーシアンに設定されている。
また、第1の実施形態のLEDランプ10では、図6(B)に示すように、LED光源1b(図1(A)、図1(B)および図2(B)参照)の光軸1b’(図1(B)参照)と角度θb(0°≦θb≦90°)をなしてLED光源1bから照射される光の光度Abが、LED光源1bの光軸1b’上にLED光源1bから照射される光の光度Ab0のcosθb倍になるように設定されている。詳細には、LED光源1bの光軸1b’上にLED光源1bから照射される光の光度Ab0とLED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)の光軸1a’(図1(B)参照)上にLED光源1aから照射される光の光度Aa0(図6(A)参照)とが等しくなるように設定されている。すなわち、LED光源1aと同一の発光特性を有するLED光源が、LED光源1bとして用いられている。
更に、第1の実施形態のLEDランプ10では、図6(C)に示すように、LED光源1c(図1(B)および図3(A)参照)の光軸1c’(図1(B)参照)と角度θc(0°≦θc≦90°)をなしてLED光源1cから照射される光の光度Acが、LED光源1cの光軸1c’上にLED光源1cから照射される光の光度Ac0のcosθc倍になるように設定されている。詳細には、LED光源1cの光軸1c’上にLED光源1cから照射される光の光度Ac0とLED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)の光軸1a’(図1(B)参照)上にLED光源1aから照射される光の光度Aa0(図6(A)参照)とが等しくなるように設定されている。すなわち、LED光源1aと同一の発光特性を有するLED光源が、LED光源1cとして用いられている。
また、第1の実施形態のLEDランプ10では、図6(D)に示すように、LED光源1d(図1(B)および図3(B)参照)の光軸1d’(図1(B)参照)と角度θd(0°≦θd≦90°)をなしてLED光源1dから照射される光の光度Adが、LED光源1dの光軸1d’上にLED光源1dから照射される光の光度Ad0のcosθd倍になるように設定されている。詳細には、LED光源1dの光軸1d’上にLED光源1dから照射される光の光度Ad0とLED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)の光軸1a’(図1(B)参照)上にLED光源1aから照射される光の光度Aa0(図6(A)参照)とが等しくなるように設定されている。すなわち、LED光源1aと同一の発光特性を有するLED光源が、LED光源1dとして用いられている。
更に、第1の実施形態のLEDランプ10では、図6(E)に示すように、LED光源1e(図1(A)、図1(B)および図3(B)参照)の光軸1e’(図1(B)参照)と角度θe(0°≦θe≦90°)をなしてLED光源1eから照射される光の光度Aeが、LED光源1eの光軸1e’上にLED光源1eから照射される光の光度Ae0のcosθe倍になるように設定されている。詳細には、LED光源1eの光軸1e’上にLED光源1eから照射される光の光度Ae0とLED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)の光軸1a’(図1(B)参照)上にLED光源1aから照射される光の光度Aa0(図6(A)参照)とが等しくなるように設定されている。すなわち、LED光源1aと同一の発光特性を有するLED光源が、LED光源1eとして用いられている。
また、第1の実施形態のLEDランプ10では、図1(B)に示すように、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心とする72°回転対称の位置関係を互いに有するように、LED光源1a(図1(A)および図2(A)参照)、LED光源1b(図1(A)および図2(B)参照)、LED光源1c(図3(A)参照)、LED光源1d(図3(B)参照)およびLED光源1e(図1(A)および図4参照)が配置されている。
換言すれば、第1の実施形態のLEDランプ10では、正五角柱状の支持部3(図1(B)参照)の中心軸線3’(図1(B)参照)を中心に、すべてのLED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)を図1(B)の反時計回りに72°回転させた位置に、すべてのLED光源1b(図1(A)、図1(B)および図2(B)参照)が配置されている。また、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心にすべてのLED光源1aを図1(B)の反時計回りに144°回転させた位置に、すべてのLED光源1c(図1(B)および図3(A)参照)が配置されている。更に、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心にすべてのLED光源1aを図1(B)の反時計回りに216°回転させた位置に、すべてのLED光源1d(図1(B)および図3(B)参照)が配置されている。また、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心にすべてのLED光源1aを図1(B)の反時計回りに288°回転させた位置に、すべてのLED光源1e(図1(A)、図1(B)および図4参照)が配置されている。
図7は第1の実施形態のLEDランプ10が適用された照明装置(街路灯)100の第1例を概略的に示した図である。図7に示す例では、照明装置(街路灯)100の支柱100aにソケット100bが設けられており、第1の実施形態のLEDランプ10の口金4(図1(A)参照)がソケット100bに接続されている。更に、照明装置(街路灯)100の支柱100aに皿部100cが設けられており、皿部100cに取り付けられたグローブ100dによって第1の実施形態のLEDランプ10が覆われている。図7に示す例では、例えば交流電流が電源回路(図示せず)によって直流に変換され、その直流が第1の実施形態のLEDランプ10の口金4(図1(A)参照)を介してLED光源1a,1b,1c,1d,1e(図1〜図4参照)に供給される。
更に、図7に示す例では、正五角柱状の支持部3(図1(B)参照)の中心軸線3’を中心とする周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを地面(路面)Sに形成するために、第1の実施形態のLEDランプ10が、支柱100aを介して地面(路面)Sから高さHの位置に配置されている。詳細には、図7に示す例では、第1の実施形態のLEDランプ10からの光によって周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを例えば水平な地面(路面)Sに形成するために、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’が地面(路面)Sに対して垂直に指向せしめられいる。
図8は図7に示す地面(路面)S上であって、第1の実施形態のLEDランプ10の正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心とする半径Rの円C1上の位置PにLED光源1aから照射される光L1aの光度AL1aを説明するための図である。LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)の光軸1a’(図8参照)と角度θa(図8参照)をなして地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の位置P(図8参照)にLED光源1aから照射される光L1a(図8参照)の光度AL1aは、下記の式(1)に示すように、LED光源1aの光軸1a’上にLED光源1aから照射される光L1a0(図8参照)の光度Aa0(図6(A)参照)のcosθa倍になる。
AL1a=Aa0×cosθa (1)
AL1a=Aa0×cosθa (1)
一方、図8に示す例では、LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)の光軸1a’と地面(路面)Sの円C1上の位置PにLED光源1aから照射される光L1aとがなす角度θaは、水平面内における角度θHと、鉛直面内における角度θVとに分解することができる。詳細には、LED光源1aの光軸1a’と角度θHをなしてLED光源1aから水平方向に照射される光L1a’の光度AL1a’は、LED光源1aの光軸1a’上にLED光源1aから照射される光L1a0の光度Aa0(図6(A)参照)のcosθH倍になる。更に、光L1aの光度AL1aは、光L1a’の光度AL1a’の概略cosθV倍になると考えることができる。その結果、光L1aの光度AL1aは下記の式(2)のように表すことができる。
AL1a=Aa0×cosθH×cosθV (2)
AL1a=Aa0×cosθH×cosθV (2)
また、式(2)中の角度cosθVは、図7および図8中の半径Rおよび高さHによって、下記の式(3)のように表わすことができる。
cosθV=R/(R2+H2)1/2 (3)
cosθV=R/(R2+H2)1/2 (3)
上述した式(2)および式(3)により、LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)の光軸1a’(図8参照)と角度θa(図8参照)をなして地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の位置P(図8参照)にLED光源1aから照射される光L1a(図8参照)の光度AL1aは、下記の式(4)のように表すことができる。
AL1a=Aa0×(R/(R2+H2)1/2)×cosθH (4)
AL1a=Aa0×(R/(R2+H2)1/2)×cosθH (4)
換言すれば、ランバーシアン発光特性を有するLED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)が設けられている第1の実施形態のLEDランプ10が適用された照明装置(街路灯)100では、図8に示すように、LED光源1aの光軸1a’と角度θHをなしてLED光源1aからLED光源1aを含む水平面内に照射される光L1a’の光度AL1a’が、LED光源1aの光軸1a’上にLED光源1aから照射される光L1a0の光度Aa0(図6(A)参照)のcosθH倍になる。更に、LED光源1aから地面(路面)Sの円C1上の位置Pに照射される光L1aの光度AL1aが、LED光源1aの光軸1a’を含む鉛直面内であって地面(路面)Sの円C1上の位置PVに照射される光L1a0’の光度AL1a0’(=Aa0×cosθV)のcosθH倍になる。
また、第1の実施形態のLEDランプ10が適用された照明装置(街路灯)100(図8参照)では、第1の実施形態のLEDランプ10(図1(A)参照)のサイズが一般的な水銀灯のサイズとほぼ同一であって、図7および図8中の半径Rが例えば3mであって、高さHが例えば5mである場合に、LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)から地面(路面)S(図8参照)の円C2(図8参照)上の各位置PV,P,…(図8参照)までの距離が概略一定であると考えることができる。更に、LED光源1aからLED光源1aを含む水平面内の円C1(図8参照)上の各位置P0,PH,…(図8参照)までの距離が概略一定であると考えることができる。
そのため、第1の実施形態のLEDランプ10のLED光源1a,1b,1c,1d,1e(図1〜図4参照)からの光のうち、LED光源1aからの光のみに注目し、LED光源1b,1c,1d,1eからの光を考慮しない場合、LED光源1aの光軸1a’(図8参照)と角度θH(図8参照)をなす光L1a’(図8参照)がLED光源1aから照射される円C2(図8参照)上の位置PH(図8参照)における照度が、LED光源1aの光軸1a’に沿って進む光L1a0(図8参照)がLED光源1aから照射される円C2上の位置P0(図8参照)における照度のcosθH倍になる。更に、第1の実施形態のLEDランプ10のLED光源1a,1b,1c,1d,1e(図1〜図4参照)からの光のうち、LED光源1aからの光のみに注目し、LED光源1b,1c,1d,1eからの光を考慮しない場合、LED光源1aから光L1a(図8参照)が照射される地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の位置P(図8参照)における照度が、LED光源1aから光L1a0’(図8参照)が照射される地面(路面)Sの円C1上の位置PV(図8参照)の照度のcosθH倍になる。
図9は第1の実施形態のLEDランプ10が適用された照明装置(街路灯)100からの光が照射される地面(路面)Sの円C1上の各位置における照度を示したグラフである。図9において、横軸は図8中の角度θHに相当する角度θ[deg]を示しており、縦軸は地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の各位置PV,P,…(図8参照)における照度[lx]を示している。図9の横軸の角度θがゼロの位置が、図8中の位置PVに相当している。
LED光源1a(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)からの光のみに注目し、LED光源1b,1c,1d,1e(図1〜図4参照)からの光を考慮しない場合、LED光源1aからの光が照射される地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の各位置における照度が、図9中の照度分布曲線ILa(cosカーブ)で示す値になる。
また、LED光源1b(図1(A)、図1(B)および図2(B)参照)からの光のみに注目し、LED光源1a,1c,1d,1e(図1〜図4参照)からの光を考慮しない場合、LED光源1bからの光が照射される地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の各位置における照度が、図9中の照度分布曲線ILb(cosカーブ)で示す値になる。第1の実施形態のLEDランプ10では、図1(B)に示すように、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心としてLED光源1aを反時計回りに72°回転させた位置に、LED光源1bが配置されている。そのため、図9に示す例では、照度分布曲線ILa(cosカーブ)を+72°オフセットさせた位置に、照度分布曲線ILb(cosカーブ)が位置する。
更に、LED光源1c(図1(B)および図3(A)参照)からの光のみに注目し、LED光源1a,1b,1d,1e(図1〜図4参照)からの光を考慮しない場合、LED光源1cからの光が照射される地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の各位置における照度が、図9中の照度分布曲線ILc(cosカーブ)で示す値になる。第1の実施形態のLEDランプ10では、図1(B)に示すように、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心としてLED光源1aを反時計回りに144°回転させた位置に、LED光源1cが配置されている。そのため、図9に示す例では、照度分布曲線ILa(cosカーブ)を+144°オフセットさせた位置に、照度分布曲線ILc(cosカーブ)が位置する。
また、LED光源1d(図1(B)および図3(B)参照)からの光のみに注目し、LED光源1a,1b,1c,1e(図1〜図4参照)からの光を考慮しない場合、LED光源1dからの光が照射される地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の各位置における照度が、図9中の照度分布曲線ILd(cosカーブ)で示す値になる。第1の実施形態のLEDランプ10では、図1(B)に示すように、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心としてLED光源1aを反時計回りに216°(時計回りに144°)回転させた位置に、LED光源1dが配置されている。そのため、図9に示す例では、照度分布曲線ILa(cosカーブ)を−144°オフセットさせた位置に、照度分布曲線ILd(cosカーブ)が位置する。
更に、LED光源1e(図1(A)、図1(B)および図4参照)からの光のみに注目し、LED光源1a,1b,1c,1d(図1〜図4参照)からの光を考慮しない場合、LED光源1eからの光が照射される地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の各位置における照度が、図9中の照度分布曲線ILe(cosカーブ)で示す値になる。第1の実施形態のLEDランプ10では、図1(B)に示すように、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心としてLED光源1aを反時計回りに288°(時計回りに72°)回転させた位置に、LED光源1eが配置されている。そのため、図9に示す例では、照度分布曲線ILa(cosカーブ)を−72°オフセットさせた位置に、照度分布曲線ILe(cosカーブ)が位置する。
第1の実施形態のLEDランプ10が適用された照明装置(街路灯)100のLED光源1a,1b,1c,1d,1e(図1〜図4参照)からの光が照射される地面(路面)Sの円C1上の各位置における照度が、図9中の照度分布曲線ILtotalで示す値になる。照度分布曲線ILtotalは、照度分布曲線ILa,ILb,ILc,ILd,ILe(cosカーブ)(図9参照)を合成することによって得られ、図9に示すように、36°周期の曲線になる。
すなわち、第1の実施形態のLEDランプ10が適用された照明装置(街路灯)100(図7および図8参照)では、LED光源1a,1b,1c,1d,1e(図1〜図4参照)からの光によって、正五角柱状の支持部3(図5参照)の中心軸線3’(図7および図8参照)に直交する平面S(図7および図8参照)であって、正五角柱状の支持部3から正五角柱状の支持部3の中心軸線3’の方向に高さH(図7および図8参照)だけ離間せしめられた平面S上に、正五角柱状の支持部3の中心軸線3’を中心とする36°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成される。
詳細には、図7〜図9に示す例では、すべてのLED光源1a,1b,1c,1d,1e(図1〜図4参照)からの合計の光束(全光束)が4800[lm]に設定され、その結果、5枚の基板2a,2b,2c,2d,2e(図1〜図4参照)のそれぞれからの光束が960(=4800/5)[lm]に設定されている。更に、上述したように、図7および図8中の半径Rが3mに設定され、高さHが5mに設定されている。そのため、図9に示すように、照度分布曲線ILa,ILb,ILc,ILd,ILe(cosカーブ)のそれぞれのピーク値が3.7[lx]になる。
本発明は、正多角柱状の支持部に対する複数の基板の取り付け工数を削減しつつ、正多角柱状の支持部の中心軸線を中心とする周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを、正多角柱状の支持部から正多角柱状の支持部の中心軸線方向に離間せしめられた面に形成することを目的としている。
基板の枚数を削減することによって、正多角柱状の支持部に対する基板の取り付け工数を削減することができる。一方、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数を増加することによって、つまり、正多角柱状の支持部の長方形の側面の数を増加することによって、配光パターンの周方向の照度ムラを低減することができると一般的に考えられている。
そこで、本発明者等は、正多角柱状の支持部に対する基板の取り付け工数が多くなりすぎない範囲内で、詳細には、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数(つまり、正多角柱状の支持部の長方形の側面の数)が3〜6の範囲内で、比較検討を行った。
図10は正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数(つまり、正多角柱状の支持部の長方形の側面の数)が3に設定された場合の図8に示す地面(路面)Sの円C1上の各位置における照度を示したグラフである。図10において、横軸は図8中の角度θHに相当する角度θ[deg]を示しており、縦軸は地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の各位置PV,P,…(図8参照)における照度[lx]を示している。図10の横軸の角度θがゼロの位置が、図8中の位置PVに相当している。
詳細には、図10に示す例では、3枚の基板に実装されたすべてのLED光源からの合計の光束(全光束)が4800[lm]に設定され、その結果、3枚の基板のそれぞれからの光束が1600(=4800/3)[lm]に設定されている。更に、図8中の半径Rが3mに設定され、高さHが5mに設定されている。そのため、図10に示すように、「基板1枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、「基板2枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、および、「基板3枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値がそれぞれ6.1[lx]になる。
図10に示す例では、3枚の基板のLED光源からの光が照射される地面(路面)Sの円C1上の各位置における照度が、図10中の「照度分布」で示す値になる。「照度分布」は、「基板1枚目」の照度分布曲線と「基板2枚目」の照度分布曲線と「基板3枚目」の照度分布曲線とを合成することによって得られ、図10に示すように、60°周期の曲線になる。
すなわち、図10に示す例では、3枚の基板のLED光源からの光によって、正三角柱状の支持部の中心軸線に直交する平面S(図8参照)であって、正三角柱状の支持部から正三角柱状の支持部の中心軸線の方向に高さH(図8参照)だけ離間せしめられた平面S上に、正三角柱状の支持部の中心軸線を中心とする60°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成される。
図11は正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数(つまり、正多角柱状の支持部の長方形の側面の数)が4に設定された場合の図8に示す地面(路面)Sの円C1上の各位置における照度を示したグラフである。図11において、横軸は図8中の角度θHに相当する角度θ[deg]を示しており、縦軸は地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の各位置PV,P,…(図8参照)における照度[lx]を示している。図11の横軸の角度θがゼロの位置が、図8中の位置PVに相当している。
詳細には、図11に示す例では、4枚の基板に実装されたすべてのLED光源からの合計の光束(全光束)が4800[lm]に設定され、その結果、4枚の基板のそれぞれからの光束が1200(=4800/4)[lm]に設定されている。更に、図8中の半径Rが3mに設定され、高さHが5mに設定されている。そのため、図11に示すように、「基板1枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、「基板2枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、「基板3枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、および、「基板4枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値がそれぞれ4.6[lx]になる。
図11に示す例では、4枚の基板のLED光源からの光が照射される地面(路面)Sの円C1上の各位置における照度が、図11中の「照度分布」で示す値になる。「照度分布」は、「基板1枚目」の照度分布曲線と「基板2枚目」の照度分布曲線と「基板3枚目」の照度分布曲線と「基板4枚目」の照度分布曲線とを合成することによって得られ、図11に示すように、90°周期の曲線になる。
すなわち、図11に示す例では、4枚の基板のLED光源からの光によって、正四角柱状の支持部の中心軸線に直交する平面S(図8参照)であって、正四角柱状の支持部から正四角柱状の支持部の中心軸線の方向に高さH(図8参照)だけ離間せしめられた平面S上に、正四角柱状の支持部の中心軸線を中心とする90°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成される。
図12は正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数(つまり、正多角柱状の支持部の長方形の側面の数)が6に設定された場合の図8に示す地面(路面)Sの円C1上の各位置における照度を示したグラフである。図12において、横軸は図8中の角度θHに相当する角度θ[deg]を示しており、縦軸は地面(路面)S(図8参照)の円C1(図8参照)上の各位置PV,P,…(図8参照)における照度[lx]を示している。図12の横軸の角度θがゼロの位置が、図8中の位置PVに相当している。
詳細には、図12に示す例では、6枚の基板に実装されたすべてのLED光源からの合計の光束(全光束)が4800[lm]に設定され、その結果、6枚の基板のそれぞれからの光束が800(=4800/6)[lm]に設定されている。更に、図8中の半径Rが3mに設定され、高さHが5mに設定されている。そのため、図12に示すように、「基板1枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、「基板2枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、「基板3枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、「基板4枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、「基板5枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値、および、「基板6枚目」の照度分布曲線(cosカーブ)のピーク値がそれぞれ3.1[lx]になる。
図12に示す例では、6枚の基板のLED光源からの光が照射される地面(路面)Sの円C1上の各位置における照度が、図12中の「照度分布」で示す値になる。「照度分布」は、「基板1枚目」の照度分布曲線と「基板2枚目」の照度分布曲線と「基板3枚目」の照度分布曲線と「基板4枚目」の照度分布曲線と「基板5枚目」の照度分布曲線と「基板6枚目」の照度分布曲線とを合成することによって得られ、図12に示すように、60°周期の曲線になる。
すなわち、図12に示す例では、6枚の基板のLED光源からの光によって、正六角柱状の支持部の中心軸線に直交する平面S(図8参照)であって、正六角柱状の支持部から正六角柱状の支持部の中心軸線の方向に高さH(図8参照)だけ離間せしめられた平面S上に、正六角柱状の支持部の中心軸線を中心とする60°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成される。
図13は図9〜図12に示す例における照度ムラ(=((照度最大値)−(照度最小値))/(照度平均値))を比較して示したグラフである。図13に示すように、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が5に設定された第1の実施形態のLEDランプ10が適用された図9に示す例、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が3に設定された図10に示す例、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が4に設定された図11に示す例、および、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が6に設定された図12に示す例のうち、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が5に設定された図9に示す例(つまり、第1の実施形態のLEDランプ10が照明装置(街路灯)100に適用された例)が照度ムラを最も低い値にすることができた。
換言すれば、第1の実施形態のLEDランプ10が適用された照明装置(街路灯)100によれば、正多角柱状の支持部に対する複数の基板の取り付け工数を削減しつつ、正多角柱状の支持部の中心軸線を中心とする周方向の照度ムラを抑制した配光パターンを、正多角柱状の支持部から正多角柱状の支持部の中心軸線方向に離間せしめられた面に形成することができる。
図14は第1の実施形態のLEDランプ10が適用された照明装置(街路灯)100の第2例を概略的に示した図である。第1の実施形態のLEDランプ10が適用された第1例の照明装置(街路灯)100では、図7に示すように、正五角柱状の支持部3の正五角形の先端面3z(図1(A)参照)が上向き(図7の上向き)に設定されているが、第1の実施形態のLEDランプ10が適用された第2例の照明装置(街路灯)100では、図14に示すように、正五角柱状の支持部3の正五角形の先端面3z(図1(A)参照)が下向き(図14の下向き)に設定されている。
第1の実施形態のLEDランプ10が適用された第1例の照明装置(街路灯)100では、図7に示すように、地面(路面)S上に配光パターンを形成するためのLED光源1a,1b,1c,1d,1e(図1〜図4参照)からの光の一部が支柱100aに皿部100cによって遮られるのに対し、第1の実施形態のLEDランプ10が適用された第2例の照明装置(街路灯)100では、図14に示すように、地面(路面)S上に配光パターンを形成するためのLED光源1a,1b,1c,1d,1e(図1〜図4参照)からの光が支柱100aに皿部100cによって遮られない。
図15は第1の実施形態のLEDランプ10が適用された第2例の照明装置(街路灯)100などにおける照度ムラ(=((照度最大値)−(照度最小値))/(照度平均値))を比較して示したグラフである。図15の横軸(「基板枚数」)の「5」に対応する図15の縦軸(「照度ムラ」)の値が、第1の実施形態のLEDランプ10が適用された第2例の照明装置(街路灯)100の「照度ムラ」に相当する。図15の横軸(「基板枚数」)の「3」に対応する例では、第2例の照明装置(街路灯)100に適用された正五角柱状の支持部3を有する第1の実施形態のLEDランプ10の代わりに、正三角形状の支持部を有するLEDランプが用いられている。また、図15の横軸(「基板枚数」)の「4」に対応する例では、第2例の照明装置(街路灯)100に適用された正五角柱状の支持部3を有する第1の実施形態のLEDランプ10の代わりに、正四角形状の支持部を有するLEDランプが用いられている。更に、図15の横軸(「基板枚数」)の「6」に対応する例では、第2例の照明装置(街路灯)100に適用された正五角柱状の支持部3を有する第1の実施形態のLEDランプ10の代わりに、正六角形状の支持部を有するLEDランプが用いられている。
図15に示すように、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が5に設定された第1の実施形態のLEDランプ10が適用された図14に示す例(図15中の「基板枚数」が5の例)、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が3に設定された例(図15中の「基板枚数」が3の例)、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が4に設定された例(図15中の「基板枚数」が4の例)、および、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が6に設定された例(図15中の「基板枚数」が6の例)のうち、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が5に設定された図14に示す例(つまり、第1の実施形態のLEDランプ10が適用された第2例の照明装置(街路灯)100)が照度ムラを最も低い値にすることができた。
図16は第3の実施形態のLEDランプ10の平面図である。第1の実施形態のLEDランプ10では、図1(A)および図1(B)に示すように、正五角柱状の支持部3の正五角形の先端面3z上に基板が配置されていないが、第3の実施形態のLEDランプ10では、図16に示すように、LED光源1fが実装された基板2fが、正五角柱状の支持部3の正五角形の先端面3z上に配置されている。更に、第3の実施形態のLEDランプ10が適用された第3例の照明装置(街路灯)100では、図14に示すように、基板2f(図16参照)が下向き(図14の下向き)に設定されている。
図17は第3の実施形態のLEDランプ10が適用された第3例の照明装置(街路灯)100などにおける照度ムラ(=((照度最大値)−(照度最小値))/(照度平均値))を比較して示したグラフである。図17の横軸(「基板枚数」)の「5」に対応する図17の縦軸(「照度ムラ」)の値が、第3の実施形態のLEDランプ10が適用された第3例の照明装置(街路灯)100の「照度ムラ」に相当する。図17の横軸(「基板枚数」)の「3」に対応する例では、第3例の照明装置(街路灯)100に適用された正五角柱状の支持部3を有する第3の実施形態のLEDランプ10の代わりに、正三角形状の支持部を有するLEDランプが用いられている。また、図17の横軸(「基板枚数」)の「4」に対応する例では、第3例の照明装置(街路灯)100に適用された正五角柱状の支持部3を有する第3の実施形態のLEDランプ10の代わりに、正四角形状の支持部を有するLEDランプが用いられている。更に、図17の横軸(「基板枚数」)の「6」に対応する例では、第3例の照明装置(街路灯)100に適用された正五角柱状の支持部3を有する第3の実施形態のLEDランプ10の代わりに、正六角形状の支持部を有するLEDランプが用いられている。
図17に示すように、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が5に設定された第3の実施形態のLEDランプ10が適用された図14に示す例(図17中の「基板枚数」が5の例)、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が3に設定された例(図17中の「基板枚数」が3の例)、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が4に設定された例(図17中の「基板枚数」が4の例)、および、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が6に設定された例(図17中の「基板枚数」が6の例)のうち、正多角柱状の支持部に取り付けられる基板の枚数が5に設定された図14に示す例(つまり、第3の実施形態のLEDランプ10が適用された第3例の照明装置(街路灯)100)が照度ムラを最も低い値にすることができた。
第4の実施形態では、上述した第1から第3の実施形態および各例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明のLEDランプは、例えば街路灯、例えば体育館などの屋内用照明などのような照明装置などに適用可能である。
1a,1b,1c,1d,1e LED光源
1a’,1b’,1c’,1d’,1e’ 光軸
2a,2b,2c,2d,2e 基板
3a,3b,3c,3d,3e 側面
3a’,3b’,3c’,3d’,3e’ 法線
3z 先端面
3 支持部
3’ 中心軸線
4 口金
10 LEDランプ
100 照明装置
S 面
1a’,1b’,1c’,1d’,1e’ 光軸
2a,2b,2c,2d,2e 基板
3a,3b,3c,3d,3e 側面
3a’,3b’,3c’,3d’,3e’ 法線
3z 先端面
3 支持部
3’ 中心軸線
4 口金
10 LEDランプ
100 照明装置
S 面
Claims (2)
- 正五角形の先端面(3z)と、長方形の第1側面(3a)と、長方形の第2側面(3b)と、長方形の第3側面(3c)と、長方形の第4側面(3d)と、長方形の第5側面(3e)とを有する正五角柱状の支持部(3)を具備し、
第1側面(3a)の法線(3a’)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)とが一致するように、第1LED光源(1a)が実装された第1基板(2a)を第1側面(3a)上に配置し、
第2側面(3b)の法線(3b’)と第2LED光源(1b)の光軸(1b’)とが一致するように、第2LED光源(1b)が実装された第2基板(2b)を第2側面(3b)上に配置し、
第3側面(3c)の法線(3c’)と第3LED光源(1c)の光軸(1c’)とが一致するように、第3LED光源(1c)が実装された第3基板(2c)を第3側面(3c)上に配置し、
第4側面(3d)の法線(3d’)と第4LED光源(1d)の光軸(1d’)とが一致するように、第4LED光源(1d)が実装された第4基板(2d)を第4側面(3d)上に配置し、
第5側面(3e)の法線(3e’)と第5LED光源(1e)の光軸(1e’)とが一致するように、第5LED光源(1e)が実装された第5基板(2e)を第5側面(3e)上に配置し、
第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)に電流を供給するための口金(4)を具備し、
第1LED光源(1a)として、第1LED光源(1a)の光軸(1a’)と角度θa(0°≦θa≦90°)をなして第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa)が、第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)のcosθa倍になるように設定されたLED光源を用い、
第2LED光源(1b)として、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)と角度θb(0°≦θb≦90°)をなして第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab)が、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)上に第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab0)のcosθb倍になるように、かつ、第2LED光源(1b)の光軸(1b’)上に第2LED光源(1b)から照射される光の光度(Ab0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第3LED光源(1c)として、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)と角度θc(0°≦θc≦90°)をなして第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac)が、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)上に第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac0)のcosθc倍になるように、かつ、第3LED光源(1c)の光軸(1c’)上に第3LED光源(1c)から照射される光の光度(Ac0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第4LED光源(1d)として、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)と角度θd(0°≦θd≦90°)をなして第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad)が、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)上に第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad0)のcosθd倍になるように、かつ、第4LED光源(1d)の光軸(1d’)上に第4LED光源(1d)から照射される光の光度(Ad0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第5LED光源(1e)として、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)と角度θe(0°≦θe≦90°)をなして第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae)が、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)上に第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae0)のcosθe倍になるように、かつ、第5LED光源(1e)の光軸(1e’)上に第5LED光源(1e)から照射される光の光度(Ae0)と第1LED光源(1a)の光軸(1a’)上に第1LED光源(1a)から照射される光の光度(Aa0)とが等しくなるように設定されたLED光源を用い、
第1基板(2a)に実装された第1LED光源(1a)の数と、第2基板(2b)に実装された第2LED光源(1b)の数と、第3基板(2c)に実装された第3LED光源(1c)の数と、第4基板(2d)に実装された第4LED光源(1d)の数と、第5基板(2e)に実装された第5LED光源(1e)の数とを等しくし、
第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)からの光によって、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)に直交する平面(S)であって、正五角柱状の支持部(3)から正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)方向に離間せしめられた平面(S)上に、正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)を中心とする36°回転対称の照度分布を有する配光パターンが形成されることを特徴とするLEDランプ(10)。 - 正五角柱状の支持部(3)の中心軸線(3’)を中心とする72°回転対称の位置関係を互いに有するように、第1LED光源(1a)、第2LED光源(1b)、第3LED光源(1c)、第4LED光源(1d)および第5LED光源(1e)を配置したことを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ(10)。
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