JP3169376U - 発光ダイオード式照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】発光ダイオードを用いた広い照明範囲を持つ発光ダイオード式照明装置を提供する。【解決手段】一端に設置平面が形成されている設置台１２と、設置平面に固定されている少なくとも１つの発光ダイオードモジュール３２と、発光ダイオードモジュールを覆うように設置台の設置平面に配置されている導光手段４と、導光手段と発光ダイオードモジュールとを内部に囲むように設置台に取り付けられているカバー２と、を備える。発光ダイオードモジュールから発する光が、導光手段と、カバーの内部空間と、カバーとを順番に通過してからカバー外に射出することができるように構成されている。【選択図】図１

Description

本考案は発光ダイオード式照明装置に関し、特に、広い照明範囲を持つ発光ダイオード式照明装置に関する。
発光ダイオードが蛍光灯から徐々に切り替えられて普及している現在、点光源を提供する照明装置においては、未だに発光ダイオードを使用するものが少なく、白熱電球を用いるものが殆どである。
それは、古くから広く使われている白熱電球が３６０°近い照明範囲を有している一方、発光効率が高い発光ダイオードは電気回路に設置する必要がある上、単一の発光ダイオードモジュールでは十分な光量を提供できないため複数の発光ダイオードモジュールを一斉に使う必要があるので、その複数の発光ダイオードモジュールを設置する設置平面が必要となり、該設置平面により光が遮蔽され、照明できる範囲が狭められるからである。
上記問題点に鑑みて、本考案は、広い照明範囲を持つ発光ダイオード式照明装置の提供を目的とする。
上記目的を達成すべく、本考案は、一端に設置台が突起するように形成されていると共に、前記設置台の先端に設置平面が形成されている設置座と、前記設置平面に固定されている少なくとも１つの発光ダイオードモジュールと、前記発光ダイオードモジュールを覆うように前記設置台の設置平面に配置されている導光手段と、前記導光手段と前記発光ダイオードモジュールと前記設置台とを内部に囲むように前記設置座に取り付けられているカバーと、を備え、前記導光手段は、前記設置台に配置されている接続部と、前記接続部の反対側にある先端部と、前記接続部と前記先端部との間にある延伸部とを有しており、前記延伸部の前記設置平面と平行する横断面が、前記設置平面の面積より広く形成され、前記発光ダイオードモジュールから発する光が、前記導光手段と、前記カバーの内部空間と、前記カバーとを順番に通過してから前記カバー外に射出することができるように構成されていることを特徴とする発光ダイオード式照明装置を提供する。
上記発光ダイオード式照明装置において、前記導光手段は、前記発光ダイオードモジュールにより発される光の一部を前記設置座の前記一端の反対端側へ射出するように案内することができることが好ましい。
上記発光ダイオード式照明装置において、前記延伸部は周面を有する円柱形に形成されており、前記接続部は、前記設置平面と前記延伸部とを繋いでいて円錐台に形成されており、前記先端部の表面は、円形の中心平面を有していることが好ましい。
上記発光ダイオード式照明装置において、前記先端部の表面は、前記円形の中心平面と、前記中心平面の周縁から前記延伸部の周面まで延伸する曲面とからなることが好ましい。
上記発光ダイオード式照明装置において、前記設置平面と直交する前記導光手段の縦断面と前記接続部の表面との交わる線は、直線であることが好ましい。
上記発光ダイオード式照明装置において、前記カバーは、開口を有する略球面体であって、前記開口縁で前記設置座に取り付けられており、前記発光ダイオードモジュールは、前記略球面体の中心近くにあるように取り付けられていることが好ましい。
上記発光ダイオード式照明装置において、前記設置平面と直交する前記導光手段の縦断面と前記接続部の表面との交わる線と、前記設置平面とからなる内角は、１２０°〜１６０°の範囲内にあることが好ましい。
上記発光ダイオード式照明装置において、前記延伸部の前記設置平面と平行する横断面の半径は、前記設置平面の半径の１.１倍から５倍の範囲内にあることが好ましい。
上記発光ダイオード式照明装置において、前記接続部の前記設置平面に配置されている端面には、平面部分と、前記発光ダイオードモジュールを受け入れて収容することができる凹穴とが形成されており、前記凹穴の表面は、曲面に形成されていることが好ましい。
上記構成により、本考案の発光ダイオード式照明装置は、カバー内に発光ダイオードモジュールと該発光ダイオードモジュールを覆うように配置される導光手段とを設置するため、該導光手段により発光ダイオードモジュールから発される光を導いてより広い角度で射出することができるので、従来より広い照明範囲を持つことができる。
本考案の第１の好ましい実施形態の構成が示されている分解斜視図である。 本考案の第１の好ましい実施形態の構成が示されている断面図である。 本考案の発光ダイオード式照明装置の照明効率と従来の発光ダイオード式照明装置の照明効率が比較されるグラフである。 本考案の第２の好ましい実施形態の構成が示されている断面図である。 本考案の第３の好ましい実施形態の構成が示されている断面図である。 本考案の第４の好ましい実施形態の構成が示されている断面図である。 本考案の第５の好ましい実施形態の構成が示されている断面図である。
以下は各図面を参照しながら、本考案の好ましい実施形態についてそれぞれ詳しく説明する。
図１及び図２に示されているように、本考案の発光ダイオード式照明装置の第１の実施形態は、電球式の照明装置であり、円形の設置平面１２１（図２参照）が一端（図面における上側）に形成されている設置台１２と、設置平面１２１に固定されている電気回路３１と、電気回路３１に固定されている複数の発光ダイオードモジュール３２と、発光ダイオードモジュール３２を覆うように設置台１２の設置平面１２１に配置されている導光手段４と、導光手段４と発光ダイオードモジュール３２と設置台１２とを内部に囲むように前記設置座１１に取り付けられているバルブカバー２と、を備えているものである。
設置台１２は、導光手段４側とは反対側から延伸している設置座１１と一体的に形成されており、更に設置座１１の延伸している先端に電気接続手段１３が配置されている。設置座１１の表面には複数の放熱フィン１１３が形成され、ヒートシンクとしての機能を備えている。
また、この実施形態において、設置台１２は設置座１１の上端面１１１から突出するように形成されており、上記バルブカバー２は、開口を有する略球面体であって、開口縁２２で上端面１１１の周縁に当接するように取り付けられている。
設置台１２の設置座１１の上端面１１１から突出する距離については、図２における高度Ｈで示されており、この高度Ｈの長さは１０ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内にあることが好ましく、そしてこの実施形態においては１１.６ｍｍに定められている。
発光ダイオードモジュール３２は、バルブカバー２の略球面体の中心近くに位置するように、バルブカバー２の形状に応じた高度Ｈの設置台１２に取り付けられている。
導光手段４は、設置台１２に配置されている接続部４１と、接続部４１側とは反対側にある先端部４２と、接続部４１と先端部４２との間にある柱状の延伸部４３とを有していると共に、設置平面１２１を全面的に覆うように設置平面１２１に配置されている。
この実施形態において、接続部４１は設置平面１２１と延伸部４３とを繋いでいて円錐台に形成されており、設置平面１２１に配置されている端面には、平面部分４１１と、発光ダイオードモジュール３２を受け入れて収容することができる凹穴４４とが形成されており、この凹穴４４は表面が曲面に形成されている上、該曲面の中心が発光ダイオードモジュール３２に対応するように配置構成されている。
この実施形態において、延伸部４３は周面４３２を有する円柱状に形成されており、設置平面１２１と平行する横断面が、設置平面１２１の面積より広く形成されている。また、この実施形態において周面４３２の直径Ｄ１は、設置平面１２１の直径Ｄ２の１.１倍から５倍の範囲内にあることが好ましい。この実施形態において、Ｄ１は５０ｍｍに定められており、直径Ｄ２は３５ｍｍに定められている。
先端部４２の表面は、円形の中心平面４２１と、中心平面４２１の周縁から延伸部４３の周面４３２まで延伸する曲面４２２とからなっており、設置平面１２１と直交する縦断面と曲面４２２との交わる線、即ち図２において曲面４２２を表わす線は、円弧線になっている。ちなみに、該縦断面と接続部４１の表面との交わる線、即ち図２において平面部分４１１と周面４３２とを繋ぐ線は、直線になっている。
この円弧線は、円錐定数（ｃｏｎｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）が０.１〜０.９の範囲内にある円錐曲線、あるいは曲率半径が１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内にある円弧線とすることができ、この実施形態においては円錐定数が０.４の円錐曲線に定められている。
更に、前記直線と平面部分４１１とがなす内角Ａは、１２０°〜１６０°の範囲内にあることが好ましく、この実施形態においては１５１.９°に定められている。
また、導光手段４の厚さ、即ち中心平面４２１から平面部分４１１までの距離は、５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内とすることができ、この実施形態においては８.５ｍｍに定められている。
この構成により、発光ダイオードモジュール３２から発する光が、導光手段４と、バルブカバー２の内部空間と、バルブカバー２とを順番に通過してから前記カバー外に射出することができるように構成されているが、発光ダイオードモジュール３２から発する光が導光手段４の周面、例えば中心平面４２１や曲面４２２に入射した場合、該光の進行方向と周面とが成す角度に応じて、直進して射出するか、屈折して射出するか、あるいは直進せずに全反射するかのいづれかになるが、直進して射出する光はごく一部であり、屈折してから射出する光は導光手段４によって拡散されるようになり、そして直進せずに全反射する光も設置平面１２１と延伸部４３とを繋いでいる接続部４１の表面から射出するようになるので、設置平面１２１により光が遮蔽されることなく、より３６０°に近い射出角度を達成することができる。
図３に示されているように、本考案の発光ダイオード式照明装置の照明効率はＣ１線により示され、従来の発光ダイオード式照明装置の照明効率はＣ２により示されており、図示の通り、本考案の発光ダイオード式照明装置は１６０°の照明角度において十分な照明効率を示し、一方従来の発光ダイオード式照明装置では１２０°の照明角度にしか十分な照明効率を持たないことが証明されている。
図４に本考案の発光ダイオード式照明装置の第２の実施形態が示されており、この実施形態も電球式の照明装置であって第１の実施形態に類似する構成になっているが、設置台１２は設置座１１と連続的に形成され、バルブカバー２の開口縁２２は設置座１１の側面に当接するように取り付けられている。
図５に本考案の発光ダイオード式照明装置の第３の実施形態が示されており、この実施形態は電球式の照明装置ではなく、管状の照明装置になっている。従って、この第３の実施形態において、カバー５は所定の軸線に沿って延伸すると共に断面がＣ字形になっている下方開口の形状に形成されている上、開口縁５２で長尺状の設置座１１の端縁近くと当接するように取り付けられている。また、設置台１２は設置座１１の上端面１１１から突出するように形成されている。
この実施形態における導光手段４の形状も長尺状になっており、ただし該断面は第１及び第２の実施形態とほぼ同様になっている。
この実施形態も第１と第２の実施形態と同じように、導光手段４の断面形状を利用して、設置平面により遮蔽されることなく、より３６０°に近い射出角度に達成することができる。
図６に本考案の発光ダイオード式照明装置の第４の実施形態が示されており、この実施形態も電球式の照明装置ではなく、第３の実施形態に類似する管状の照明装置になっている。この実施形態において、設置台１２は設置座１１と連続的に形成され、カバー５は開口縁５２で設置座１１の側面と当接するように取り付けられている。
図７に本考案の発光ダイオード式照明装置の第５の実施形態が示されており、この実施形態も電球式の照明装置ではなく、第３、第４の実施形態に類似する管状の照明装置になっている。この実施形態において、設置台１２は設置座１１と連続的に形成され、カバー５は開口縁５２で設置座１１の側面と当接するように取り付けられている。カバー５は楕円形断面を有する管状体に形成され、設置座１１は設置台１２の側面から張り出してカバー５の内周面に当接するように取り付けられている。
上記構成により、本考案の発光ダイオード式照明装置は、カバー内に、発光ダイオードモジュールと、該発光ダイオードモジュールを覆うように配置される導光手段とを設置するため、該導光手段により発光ダイオードモジュールから発される光を導いてより広い角度で射出することができるので、従来より広い照明範囲を持つことができる。
１１ 設置座
１１１ 上端面
１１３ 放熱フィン
１２ 設置台
１２１ 設置平面
１３ 電気接続手段
２ バルブカバー
２２ 開口縁
３１ 電気回路
３２ 発光ダイオードモジュール
４ 導光手段
４１ 接続部
４１１ 平面部分
４２ 先端部
４２１ 中心平面
４２２ 曲面
４３ 延伸部
４３２ 周面
４４ 凹穴
５ カバー
５２ 開口縁

Claims (9)

  1. 一端に設置台が突起するように形成されていると共に、前記設置台の先端に設置平面が形成されている設置座と、
    前記設置平面に固定されている少なくとも１つの発光ダイオードモジュールと、
    前記発光ダイオードモジュールを覆うように前記設置台の設置平面に配置されている導光手段と、
    前記導光手段と前記発光ダイオードモジュールと前記設置台とを内部に囲むように前記設置座に取り付けられているカバーと、
    を備え、
    前記導光手段は、
    前記設置台に配置されている接続部と、
    前記接続部の反対側にある先端部と、
    前記接続部と前記先端部との間にある延伸部とを有しており、
    前記延伸部の前記設置平面と平行する横断面が、前記設置平面の面積より広く形成され、
    前記発光ダイオードモジュールから発する光が、前記導光手段と、前記カバーの内部空間と、前記カバーとを順番に通過してから前記カバー外に射出することができるように構成されていることを特徴とする発光ダイオード式照明装置。
  2. 前記導光手段は、前記発光ダイオードモジュールにより発される光の一部を前記設置座の前記一端の反対端側へ射出するように案内することができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード式照明装置。
  3. 前記延伸部は周面を有する円柱形に形成されており、
    前記接続部は、前記設置平面と前記延伸部とを繋いでいて円錐台に形成されており、
    前記先端部の表面は、円形の中心平面を有していることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード式照明装置。
  4. 前記先端部の表面は、前記円形の中心平面と、前記中心平面の周縁から前記延伸部の周面まで延伸する曲面とからなることを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオード式照明装置。
  5. 前記設置平面と直交する前記導光手段の縦断面と前記接続部の表面との交わる線は、直線であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード式照明装置。
  6. 前記カバーは、開口を有する略球面体であって、前記開口縁で前記設置座に取り付けられており、
    前記発光ダイオードモジュールは、前記略球面体の中心近くにあるように取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発光ダイオード式照明装置。
  7. 前記設置平面と直交する前記導光手段の縦断面と前記接続部の表面との交わる線と、前記設置平面とからなる内角は、１２０°〜１６０°の範囲内にあることを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の発光ダイオード式照明装置。
  8. 前記延伸部の前記設置平面と平行する横断面の半径は、前記設置平面の半径の１.１倍から５倍の範囲内にあることを特徴とする請求項３〜請求項７のいずれか１項に記載の発光ダイオード式照明装置。
  9. 前記接続部の前記設置平面に配置されている端面には、平面部分と、前記発光ダイオードモジュールを受け入れて収容することができる凹穴とが形成されており、前記凹穴の表面は、曲面に形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項８のいずれか１項に記載の発光ダイオード式照明装置。
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