JP3173200U - Ｌｅｄランプ - Google Patents

Abstract

【課題】組立て性に優れ、しかも集光レンズを必要とせず、また高い放熱効果を有し、これによって電源ユニットが熱的に保護されるようにした投光機型のＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】フード１０の底部を閉塞する板状基体１１上に、取付け基板１２を介してＬＥＤ素子１３を実装し、その前方に反射板２５を配する。反射板２５は各ＬＥＤ素子１３に対応する錘状反射部２７を有し、この錘状反射部２７の開口に対応するようにＬＥＤ素子１３を配置しており、錘状反射部２７の内周面の反射層によってＬＥＤ素子１３からの光を前方に反射して放射する。またＬＥＤ素子１３が発生する熱は、電源ユニット１８を支持する筒状支持部１７に取付けられている放熱フィン２０によって放熱され、電源ユニット１８が熱的に保護される。
【選択図】図１

Description

本考案はＬＥＤランプに係り、とくに所定の方向に光を投光するように放射するようにしたＬＥＤランプに関する。

大規模な屋外設等において、投光機が用いられている。すなわち駐車場、電車の操車場、ゴルフ練習場（打ちっ放し）、大規模工場、スタジアム、ライトアップされる建造物や庭園等において、照明の手段として投光機が用いられている。

従来のこの種の目的に利用される投光機は、その光源として水銀灯を用いるものであって、上記水銀灯に対して給電を行なうことにより、光を発生させ、この光を目的とする部位に照射するようにしていた。ここで水銀灯を用いた投光機は、その消費電力が大きいという欠点を有していた。そこで例えば特開２０１０−１３７７２９号公報や、特開２０１０−２５１１９１号公報に開示されているように、水銀灯に代えてＬＥＤ素子を用いた投光機が提案されている。ＬＥＤを用いることによって、一般に消費電力を従来の１／５程度に省電力化を図ることが可能になる。

ところが例えば特開２０１０−２５１１９１号公報に開示されているように、基板上に複数のＬＥＤ素子を投射する前方側に取付けるようにした投光機においては、上記ＬＥＤ素子の前面側にそれぞれ１つずつレンズを配するようにしており、このためにＬＥＤ素子の数と同数の比較的小さなレンズを配列しなければならず、構造が複雑になる欠点があった。また上記特開２０１０−２５１１９１号公報に開示されている投光機は、基板の背面側であって筐体の内部に放熱用フィンを取付けるようにしているものの、必ずしも十分な放熱が行ない得ないという問題があった。

特開２０１０−１３７７２９号公報 特開２０１０−２５１１９１号公報

本願考案の課題は、個々のＬＥＤ素子に応じてそれぞれ１つずつのレンズを設ける必要がないようにしたＬＥＤランプを提供することである。

本願考案の別の課題は、レンズを用いるとなく、しかも組立て性に優れ、低コスト化が可能な投光機型のＬＥＤランプを提供することである。

本願考案のさらに別の課題は、ＬＥＤ素子からの光を効率的に前方に導くことができるようにした投光機型ＬＥＤランプを提供することである。

本願考案のさらに別の課題は、放熱性能に優れ、ＬＥＤ素子の発光部からの熱が効果的に放散され、とくに電源ユニットの部分が熱から保護されるようにしたＬＥＤランプを提供することである。

本願考案の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願考案の技術的思想、およびその実施の形態によって明らかにされる。

本願の主要な考案は、取付け基板上に複数のＬＥＤ素子を所定の配列で実装し、該ＬＥＤ素子からの光を前方に放射するようにしたＬＥＤランプにおいて、
前記ＬＥＤ素子を実装した前記取付け基板の前方に反射板が配され、該反射板には前記ＬＥＤ素子と対応する位置に先端が開口しかつ錘状をなす反射部が設けられ、前記錘状の反射部の開口に前記ＬＥＤ素子が臨むように前記錘状の反射部の先端側が前記ＬＥＤ素子に対向して配され、前記ＬＥＤ素子からの光が前記錘状をなす反射部で反射して前方に放射されるようにしたＬＥＤランプに関するものである。

ここで、前記反射板の少なくとも前記錘状の反射部の内周面に反射層が形成されてよい。また前記反射板がほぼ皿状のアルミニウム板から構成され、該反射板の表面にアルミニウムのメッキまたはアルミニウムの薄膜による反射層が形成されてよい。また外周側にフードが取付けられるとともに、該フードの最奥部に前記ＬＥＤ素子を実装した取付け基板が配され、該取付け基板の前方に前記反射板が配されてよい。また前記フードの最奥部の板状基体の背面側に複数本の筒状支持部材が立設され、該筒状支持部材を介して電源ユニットが支持されるとともに、前記筒状支持部材内を挿通する電線によって前記電源ユニットから前記取付け基板上のＬＥＤ素子に給電が行なわれてよい。また前記筒状支持部材に所定の間隔をおいて複数の放熱フィンが取付けられてよい。

本願考案は、取付け基板上に複数のＬＥＤ素子を所定の配列で実装し、該ＬＥＤ素子からの光を前方に放射するようにしたＬＥＤランプにおいて、
前記ＬＥＤ素子を実装した前記取付け基板の前方に反射板が配され、該反射板には前記ＬＥＤ素子と対応する位置に先端が開口しかつ錘状をなす反射部が設けられ、前記錘状の反射部の開口に前記ＬＥＤ素子が臨むように前記錘状の反射部の先端側が前記ＬＥＤ素子に対向して配され、前記ＬＥＤ素子からの光が前記錘状をなす反射部で反射して前方に放射されるようにしたＬＥＤランプに関するものである。

従ってこのようなＬＥＤランプによると、取付け基板上のＬＥＤ素子を発光させたときに、ＬＥＤ素子からの光が反射板の対応する錘状をなす反射部の内周面で反射されて前方に放射されることになり、各ＬＥＤ素子からの光が互いに等しい状態で前方に放射されるようになる。従ってそれぞれのＬＥＤ素子の前方にレンズを配する必要がなくなる。また錘状をなす反射部をそれぞれのＬＥＤ素子と対応して設けた反射板を所定の配置で取付けるだけで組立てを行なうことが可能になり、レンズを１つずつ各ＬＥＤ素子に対応して取付ける場合よりも部品点数が減少して組立て工数が大幅に削減される。

本考案の一実施の形態に係るＬＥＤランプの縦断面図である。 同ＬＥＤランプのフードの内側であってＬＥＤ素子の前方に取付けられる反射板の上下を図１とは逆様にした外観斜視図である。 同反射板の錘状反射部によるＬＥＤ素子からの光の反射の状態を示す要部拡大断面図である。

以下本願考案を図示の実施の形態によって説明する。図１は本考案の一実施の形態に係るＬＥＤランプの縦断面図である。このＬＥＤランプは、駐車場、車両の操車場、打ちっ放しのゴルフ練習場、大規模工場、スタジアム等において用いられる比較的高出力型の投光機である。なおこのような投光機は、建造物、庭園、その他名所史跡の所定の位置を夜間にライトアップするライトアップ用照明機としても利用することができる。

図１に示すように、投光機用のＬＥＤランプは、逆カップ状をなすフード１０を備えている。フード１０はアルミニウム等の金属またはプラスチックから構成され、その外周側が椀状になされるとともに、内表面に白色塗料が塗布されるか、銀メッキが施されている。そしてフードの底部を閉塞するように板状体が設けられており、この板状体が板状基体１１になっている。板状基体１１がこのＬＥＤランプの構造的なフレームの基本構造を成している。そして取付け基体１１の前方側には、上記取付け基体１１とほぼ同じ大きさかそれよりも一回り小さな大きさの取付け基板１２が配される。そして取付け基板１２上に発光素子を構成するＬＥＤ素子１３が実装されている。ＬＥＤ素子１３は、取付け基板１２上に予め施されているプリント配線の電極に接続されている。

上記取付け基体１１の上方には複数本の筒状支持部材１７が立設されている。筒状支持部材１７は、鋼、銅、アルミニウム合金、その他の金属製の材料から構成されており、この筒状支持部材１７を介して電源ユニット１８が支持されている。そして電源ユニット１８と上記取付け基板１２とを接続する電源１９が上記筒状支持部材１７を挿通されている。また筒状支持部材１７には、この筒状支持部材１７の軸線方向に所定の間隔で、複数枚の放熱フィン２０が設けられている。放熱フィン２０は放熱性に優れたアルミニウム、銅、真鍮、その他の薄い金属板であって、貫通孔の部分に上記筒状支持部材１７が挿通されるようにこの筒状支持部材１７に取付けられている。また上記電源ユニット１８の上部にはソケットと接続される口金２１が取付けられている。

次に上記フード１０の内部に配される反射板２５の構成について説明する。反射板２５は全体として偏平な皿状を成し、平板状の円板の外周側に高さの低い錘状の取付け部２６を備えている。取付け部２６は上記フード１０の内周面に取付けられるものであって、円周方向の所定の位置に位置決め孔３０を備え、これによってフード１０に対して正しく位置決めされて取付けられる。そして反射板２２５には、上記ＬＥＤ素子１３と対応するように錘状反射部２７が一体に形成されている。錘状反射部２７は図３に拡大して示すように、中空の円錐台状の形状をなし、その頂点側の部分が開口２８になっている。そして開口２８が上記ＬＥＤ素子１３の発光側の表面に臨むようになっており、図３に示す様にＬＥＤ素子１３からの光が上記錘状反射部２７の内周面で反射されて前方に導かれるようになっている。

上記錘状反射部２７の内周面には、図３に示すように、反射層２９が形成されている。ここで反射板２５がアルミニウムあるいはアルミニウム合金から構成される場合には、反射層２９はアルミニウムのメッキまたはアルミ蒸着によって構成されている。従って反射層２９と反射板２５の熱膨張係数が等しくなり、このために反射層２９が温度の変化によって反射板２５から剥離することがなく、反射層２９の劣化やひび割れが回避される。

次に以上のような構成に係る投光機の動作について説明する。この投光機を口金２１によってソケットに接続すると、電源ユニット１８に商業電源が供給され、電源ユニット１８で直流に変換されるとともに、所定の電圧に調整される。そして電源出力が電線１９を通して取付け基板１２上のＬＥＤ素子１３上に供給される。従ってＬＥＤ素子１３が発光する。ＬＥＤ素子１３の前方に出射する光は、反射板２５の錘状反射部２７の前方内周側であって反射層２９の表面で反射されて前方に導かれる。ここで錘状反射部２７の表面の光軸方向とのなす傾斜角をθとすると、このθを変化させることによって、照射角度を自由に変更することができる。またこの錘状反射部２７の深さ、すなわちＬＥＤ素子１３の発光部位と反射板２５の主体部との間の光軸方向の距離を調整することによって、ＬＥＤ素子１３からの光の側方へ放射する部分を任意に調整することが可能になる。

各ＬＥＤ素子１３と反射板２５の錘状反射部２７の相対位置は、反射板２５が正しく位置決めされかつ錘状反射部２７のＬＥＤ素子１３に対する相対的な横方向の位置が正確に決まれば、各ＬＥＤ素子１３と錘状反射部２７との間の位置関係が各ＬＥＤ素子１３毎にばらつくことがない。従ってこの場合には、各ＬＥＤ素子１３がそれぞれ錘状反射部２７をもった光源を、それらの光軸が互いに一致するように複数本配列した投光機と同様の構造になる。しかも錘状反射部２７が総てのＬＥＤ素子１３からの光を前方に導くように反射するために、各ＬＥＤ素子１３毎にそれぞれ集光レンズを設ける必要がなくなる。

上記錘状反射部２７の外表面上には反射層２９が形成されている。反射層２９はアルミメッキあるいはアルミ蒸着によって作られた薄膜から構成されており、極めて高い反射率をもっているために、ＬＥＤ素子１３の光のロスが少なくなる。しかも反射層２９が反射板２５と同一の材料であるアルミから構成されるために、反射板２５と反射層２９とが、互いに熱膨張係数が等しくなる。従ってバイメタル効果によって反射層２９が劣化したり、ひび割れしたり、剥離したりすることがない。

また本実施の形態のＬＥＤランプは、放熱対策に優れている。すなわち筒状支持部材１７に取付けられた放熱フィン２０によって、ＬＥＤ素子１３からの熱を上方に伝えないようにしている。このために筒状支持部１７の先端部に支持された電源ユニット１８が、ＬＥＤ素子１３の発光に伴う熱から保護され、これによって電源ユニット１８の熱的な保護が図れる。とくに熱による電源ユニット１８内の電解コンデンサの劣化が防止される。

以上本願考案を図示の実施の形態によって説明したが、本願考案は上記実施の形態によって限定されることなく、本願考案の技術的思想の範囲内で各種の変更が可能である。例えば発光素子を構成するＬＥＤ素子１３については、砲弾型、ＳＭ形型、フラックス型等の各種のＬＥＤを用いるようにしてよい。またここで用いられる投光機としては、出力が例えば１００Ｗ〜１ＫＷ程度の大きさの投光機であってよく、使用する場所に応じて、各ＬＥＤ素子１３の出力およびその個数、配列状態を調整することによって、要求される光を照射することができる。

本願考案は、駐車場、電車の操車場、打ちっ放しのゴルフ練習場、大規模工場、スタジアム、ライトアップされる建造物や庭園等の投光機として広く用いることが可能である。

１０ フード
１１ 板状基体
１２ 取付け基板
１３ ＬＥＤ素子
１７ 筒状支持部材
１８ 電源ユニット
１９ 電線
２０ 放熱フィン
２１ 口金
２５ 反射板
２６ 取付け部
２７ 錘状反射部
２８ 開口
２９ 反射層
３０ 位置決め孔

Claims (6)

1. 取付け基板上に複数のＬＥＤ素子を所定の配列で実装し、該ＬＥＤ素子からの光を前方に放射するようにしたＬＥＤランプにおいて、
   前記ＬＥＤ素子を実装した前記取付け基板の前方に反射板が配され、該反射板には前記ＬＥＤ素子と対応する位置に先端が開口しかつ錘状をなす反射部が設けられ、前記錘状の反射部の開口に前記ＬＥＤ素子が臨むように前記錘状の反射部の先端側が前記ＬＥＤ素子に対向して配され、前記ＬＥＤ素子からの光が前記錘状をなす反射部で反射して前方に放射されるようにしたＬＥＤランプ。
2. 前記反射板の少なくとも前記錘状の反射部の内周面に反射層が形成される請求項１に記載のＬＥＤランプ。
3. 前記反射板がほぼ皿状のアルミニウム板から構成され、該反射板の表面にアルミニウムのメッキまたはアルミニウムの薄膜による反射層が形成される請求項２に記載のＬＥＤランプ。
4. 外周側にフードが取付けられるとともに、該フードの最奥部に前記ＬＥＤ素子を実装した取付け基板が配され、該取付け基板の前方に前記反射板が配される請求項１に記載のＬＥＤランプ。
5. 前記フードの最奥部の板状基体の背面側に複数本の筒状支持部材が立設され、該筒状支持部材を介して電源ユニットが支持されるとともに、前記筒状支持部材内を挿通する電線によって前記電源ユニットから前記取付け基板上のＬＥＤ素子に給電が行なわれる請求項１に記載のＬＥＤランプ。
6. 前記筒状支持部材に所定の間隔をおいて複数の放熱フィンが取付けられる請求項５に記載のＬＥＤランプ。

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