JP3206725U - 照明モジュール及び照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】コストを軽減することができ、且つ発光効率が向上される照明装置を提供する。【解決手段】上記目的を達成する手段として、本考案は、直径が４ｍｍ〜６.８ｍｍの範囲内にある基板面７０１を有する基板７０と、互いに直列に接続されていると共に、駆動されると白色光を放出する２つの第１のＬＥＤダイス３１及び互いに直列に接続されていると共に駆動されると黄色光を放出する２つの第２のＬＥＤダイス３２を有する発光手段と、を備えており、各第１のＬＥＤダイス３１及び各第２のＬＥＤダイス３２はそれぞれ基板７０の基板面７０１から突起するように該基板面７０１に配置されていると共に、消費電力が２ワットから６ワットの範囲内にあるものが使用されている。【選択図】図１

Description

本考案は、照明モジュール及び照明装置に関し、特に屋外照明に適する照明モジュール及び照明装置に関する。
近年、ＬＥＤ（ライトエミッティングダイオード）の普及により、街灯、自動車ヘッドランプ、ワークライトなどの屋外照明にもＬＥＤが導入されている。屋外照明に適用されるＬＥＤに関しては、例えばフィリップス社やＣＲＥＥ社の製品がある。フィリップス社の製品には、赤、緑、青、白の光をそれぞれ発する照明装置があって必要によってその組み合わせを変更して適用することができ、そしてＣＲＥＥ社の製品には一つの照明装置に赤、緑、青、白の光をそれぞれ発するダイスが内蔵され、必要によって光の色を変更できるようになっている。
上記のように、屋外照明に適用される従来のＬＥＤ照明装置は、必要によって発光する色を変更できるようになっているが、使用するダイスの種類が多いためコストが嵩張り、そして全体が発光する総光束のコストパフォーマンスが悪い欠点がある。
上記問題点に鑑みて、本考案はコストを軽減することができ、且つ発光効率が向上される照明装置の提供を目的とする。
上記目的を達成する手段として、本考案は、直径が４ｍｍ〜６.８ｍｍの範囲内にある基板面を有する基板と、互いに直列に接続されていると共に、駆動されると白色光を放出する２つの第１のＬＥＤダイス及び互いに直列に接続されていると共に駆動されると黄色光を放出する２つの第２のＬＥＤダイスを有する発光手段と、を備えており、各前記第１のＬＥＤダイス及び各前記第２のＬＥＤダイスはそれぞれ前記基板の前記基板面から突起するように該基板面に配置されていると共に、消費電力が２ワットから６ワットの範囲内にあるものが使用されていることを特徴とする照明モジュールを提供する。
また、本考案は台座と、複数の前記照明モジュールと、前記台座に配置され、且つ各前記照明モジュールと電気的に接続して各前記第１のＬＥＤダイス及び各前記第２のＬＥＤダイスを発光させるように駆動することができる駆動手段と、を備えていることを特徴とする照明装置をも提供する。
上記構成によれば、本考案の照明モジュールは、白色光を放出する少なくとも２つの第１のＬＥＤダイス及び黄色光を放出する２つの第２のＬＥＤダイスのみが使用されるのでコストを軽減することができ、且つ発光効率が向上される照明モジュール及び該照明モジュールを用いる照明装置を提供することができる。
本考案の照明モジュールのコンセプトが示されている説明図である。 図１に示される照明モジュールのコンセプトを具体化した第１の実施形態の構成が示されている上面図である。 図２に示される照明モジュールの第１の実施形態の構成が示されている側面図である。 図１に示される照明モジュールのコンセプトを具体化した第２の実施形態の構成が示されている上面図である。 図４に示される照明モジュールの第２の実施形態の構成が示されている側面図である。 上記照明モジュールにおけるＬＥＤダイスの光束対消費電流の比例が示されているグラフである。 上記照明モジュールにおけるＬＥＤダイスの消費電流対電圧の比例が示されているグラフである。 上記照明モジュールの発光角度が示されているグラフである。 本考案の照明装置の第１の実施形態の全体的構成が示されている斜視図である。 本考案の照明装置の第１の実施形態の内部構成も示されている分解斜視図である。 本考案の照明装置の第１の実施形態に用いられる駆動手段の構成が示されている説明図である。 本考案の照明装置の第２の実施形態の全体的構成が示されている斜視図である。 本考案の照明装置の第２の実施形態の内部構成も示されている分解斜視図である。
以下、各図面を参照して本考案の照明モジュール及びその好ましい実施形態について詳しく説明する。
図１は本考案の照明モジュールのコンセプトが示されている説明図であり、図２は図１に示される照明モジュールのコンセプトを具体化した第１の実施形態の構成が示されている上面図であり、図３は図２に示される照明モジュールの第１の実施形態の構成が示されている側面図である。
図１に示されているように、本考案の照明モジュール３は、直径が４ｍｍ〜６.８ｍｍの範囲内にある基板面７０１を有する基板７０と、電気ワイヤ３３１により互いに直列に接続されていると共に、駆動されると白色光を放出する２つの第１のＬＥＤダイス３１及び電気ワイヤ３３２により互いに直列に接続されていると共に駆動されると黄色光を放出する２つの第２のＬＥＤダイス３２を有する発光手段と、を備えている。そして、各第１のＬＥＤダイス３１及び各第２のＬＥＤダイス３２はそれぞれ基板７０の基板面７０１から突起するように該基板面に配置されていると共に、消費電力が２ワットから６ワットの範囲内にあるものが使用されている。
また、図２及び図３に示されているように、基板７０の一面（上面）には凹陥部７１が形成されており、基板面７０１は凹陥部７１の底面に配置されている。
２つの第１のＬＥＤダイス３１は、互いに隣接するように基板面７０１に配置されており、２つの第２のＬＥＤダイス３２は、互いに隣接し且つ２つの第１のＬＥＤダイス３１と並列となるように基板面７０１に配置されている。
また、この第１の実施形態において、照明モジュール３は基板７０に隣接するように配置されているリードフレーム７２と、蓋手段７４と、封止手段７５と、を更に有している。
２つの第１のＬＥＤダイス３１及び２つの第２のＬＥＤダイス３２をそれぞれ直列に接続させる電気ワイヤ３３１、３３２は、リードフレーム７２に電気的に接続されていると共に、リードフレーム７２は外部と電気的に接続する複数の接続脚７２１を有するように形成されている。
蓋手段７４は、２つの第１のＬＥＤダイス３１及び２つの第２のＬＥＤダイス３２を有する発光手段を覆うように基板７０に取付けられている。
封止手段７５は、２つの第１のＬＥＤダイス３１と２つの第２のＬＥＤダイス３２と電気ワイヤ３３１、３３２と、基板面７０１とを覆うように蓋手段７４と基板７０との間に配置されている。なお、この実施形態において、リードフレーム７２に形成されている各接続脚７２１は、一部が封止手段７５によって覆われている。
更にまた、この第１の実施形態の照明モジュール３の寸法に関しては、上記のように基板面７０１は直径が４ｍｍ〜６.８ｍｍの範囲内にあことが好ましいが、この実施形態では４.８ｍｍに設定されている。そして各第１のＬＥＤダイス３１または第２のＬＥＤダイス３２は長さ（ｄ１）が１.２ｍｍで幅（ｄ２）が１.２ｍｍの大きさに形成されることが好ましい。
続いて、図４は図１に示される照明モジュールのコンセプトを具体化した第２の実施形態の構成が示されている上面図であり、図５は図４に示される照明モジュールの第２の実施形態の構成が示されている側面図である。
図４及び図５に示されているように、本考案の照明モジュールの第２の実施形態は第１の実施形態と共通する部分が多いが、第１の実施形態より扁平的に形成されている。即ち、第１及び第２の実施形態において、基板面７０１の直径ｒ１が４ｍｍ〜６.８ｍｍの範囲内に形成されているのに対して、基板７０全体の直径ｒ２が８ｍｍ〜９.６ｍｍの範囲内に形成され、基板面７０１が形成されている端面の直径ｒ３が約５.７５ｍｍに形成され、そしてリードフレーム７２の接続脚７２１をも含む照明モジュール３’全体の直径ｒ４が１５ｍｍ〜１６ｍｍの範囲内になるように形成されている。一方、図４及び図５に示されているこの第２の実施形態では、基板７０の底部から第１のＬＥＤダイス３１または第２のＬＥＤダイス３２の上端までの高さｈ１が約２.３ｍｍに形成され、基板７０の底部から蓋手段７４の上端までの高さｈ２が約３ｍｍに形成されている。
この第２の実施形態の照明モジュール３’は、２つの第１のＬＥＤダイス３１の基板面７０１から突起する側壁面３１１をも覆う第１の封止部７５１と、２つの第２のＬＥＤダイス３２の基板面７０１から突起する側壁面３２１をも覆う第２の封止部７５２とを有している封止手段を備えており、該封止手段は蛍光粉末及びシリコーン材料を含む材料により作成されている。
このように第１の封止部７５１が第１のＬＥＤダイス３１の基板面７０１から突起する側壁面３１１をも覆い、そして第２の封止部７５２が第２のＬＥＤダイス３２の基板面７０１から突起する側壁面３２１をも覆う構成により、側壁面３１１及び側壁面３２１から発する光の反射による色温度の差を回避してより理想的な集光効果を得ることができる。
また、リードフレーム７２の代わりにプリント回路基板（図示せず）を使用することも可能である。この場合、電気ワイヤ３３１、３３２は各第１のＬＥＤダイス３１または第２のＬＥＤダイス３２を回路基板に電気的に接続させる役割を果たすことになる。
図６は上記照明モジュールにおけるＬＥＤダイスの光束（Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｆｌｕｘ・単位ｌｍ）対消費電流（Ｃｕｒｒｅｎｔ・単位ｍＡ）の比例が示されているグラフであり、図７は上記照明モジュールにおけるＬＥＤダイスの消費電流（Ｃｕｒｒｅｎｔ・単位ｍＡ）対電圧（ｖｏｌｔａｇｅ・単位Ｖ）の比例が示されているグラフである。図６及び図７のように、本考案の照明モジュールは３ワットの電力で白色（ｗｈｉｔｅ）及び温色（ｗａｒｍ）の光、そして５ワットの電力で温白色（ｗａｒｍ ｗｈｉｔｅ）の光を発することができる。
図８は上記照明モジュールの発光角度が示されているグラフであり、図８に示されるように、本考案の照明モジュールは屋外での照明に適し、特に自動車のヘッドランプや舞台の照明に適している。
続いて、図９〜図１１を用いて上記本考案の照明モジュールを用いた照明装置の第１の実施形態について説明する。
本考案の照明装置の第１の実施形態である照明装置１００が示されている。図９は本考案の照明装置の第１の実施形態の全体的構成が示されている斜視図であり、図１０は本考案の照明装置の第１の実施形態の内部構成も示されている分解斜視図であり、図１１は本考案の照明装置の第１の実施形態に用いられる駆動手段の構成が示されている説明図である。
図９及び図１０に示されているように、この第１の実施形態において、ベース１は、収容空間１１０を囲み且つその一側に向かって開口する椀状に形成されたハウジング１０と、前記収容空間１１０内において一面がハウジング１０の前記一側に向かうようにハウジング１０に取付けられ、径がハウジング１０の開口より短く、且つハウジング１０の開口に沿って嵌合すると共に、一面（図中における上面）複数の照明モジュール３が配置されている略円盤状の設置板１２と、各照明モジュール３にそれぞれ対応して設置板１２に取付けられて設置板１２の前記一面と同じ方向に向かって開口する複数のカップ状の反射ユニット１３と、設置板１２の前記一面においてハウジング１０に取付けられ、各反射ユニット１３が挿通されていると共に各反射ユニット１３の開口縁をサポートする複数の円形の穴が形成された保持板１４と、透明材料により円板状に形成されていると共に、前記一側から保持板１４に当接し且つハウジング１０に取付けられている透光板１５と、透光板１５の前記一側から、複数の固定ネジ１７によりハウジング１０に固定されている固定リング１６と、透光板１５と固定リング１６との間に配置されているサポートリング１１と、を有するように構成されている。
ハウジング１０は、設置板１２を前記一側の反対側から支持する支持台１０１と、支持台１０１の周縁から前記一側へ所定の高さで環状に突起する周壁１０２と、周壁１０２の前記一側に向かう端面に形成されて各固定ネジ１７がねじ込まれる固定孔１０３と、周壁１０２の内側において略円盤状の設置板１２の周縁部に等間隔に形成された３つの切り欠きと嵌合するように、支持台１０１の周縁における数箇所（本実施形態では３箇所）からそれぞれ突起し、且つ突起する高さが前記所定の高さより短い複数の支持柱１０４とを有するように形成されており、保持板１４は複数の支持柱１０４の頂面に当接するように取付けられている。
更に、本考案の照明装置のこの第１の実施形態では、ベース１を安定に支持する支持手段１８を更に備えている。
支持手段１８は、それぞれのベース１に枢接している一端から略平行に延伸する一対の支持アーム１８０と、一対の支持アーム１８０におけるベース１から離れた他端を連結する連結アーム１８１とを有しており、そして連結アーム１８１は一対の支持アーム１８０のそれぞれの前記他端から、一対の支持アーム１８０と略直交し且つ互いに向かい合って延伸する一対の延伸部１８１１と、一対の延伸部１８１１それぞれの互いに向かい合う端部から一対の支持アーム１８０のベース１から離れた方向へ曲げられて延伸する一対の湾曲部１８１２と、一対の延伸部１８１１と平行となるように一対の湾曲部１８１２それぞれの延伸先を連結する連結部１８１３とを有している。
このように、支持手段１８は、一対の支持アーム１８０と、一対の延伸部１８１１と、一対の湾曲部１８１２と、一対の延伸部１８１１と平行となるように一対の湾曲部１８１２それぞれの延伸先を連結する連結部１８１３とを有しているので、図９に示すように、ベース１を安定して支持することができると共に、一対の湾曲部１８１２と連結部１８１３との間に形成される空間を利用してベース１を揺動可能に支持することができる。
駆動手段２は、図１１に示されているように、直流電源２３と、直流電源２３から提供される電流を各照明モジュール３が有する第１、第２のＬＥＤダイスを駆動するのに適する電流に変換するコンバータ部２０と、コンバータ部２０と各照明モジュール３とを繋ぐ第１のリード２１と、コンバータ部２０と直流電源２３とを繋ぐ第２のリード２２と、第２のリード２２に配置されてコンバータ部２０と直流電源２３との電気的接続を制御するスイッチ２４と、を有している。
図１２及び図１３に本考案の照明装置の第２の実施形態が示されている。図１２は本考案の照明装置の第２の実施形態の全体的構成が示されている斜視図であり、図１３はその内部構成も示されている分解斜視図である。
図示のように、この第２の実施形態に照明装置２００おいて、基板５は、台座５０と、台座５０に取付けられていると共に、６つの照明モジュール３が固定されている設置板５１と、設置板５１に取付けられていると共に、各照明モジュール３にそれぞれ対応している複数の反射カバー５２０が形成されている反射ユニット５２と、透明材料により板状に形成されていると共に、反射ユニット５２に当接して台座５０に取付けられている透光板５３と、を有している。
台座５０は、基台５０２と、基台５０２から基台５０２の一面側へぞれぞれ突起し、且つ所定の収容空間５０１を間に挟むように互いに平行に延伸している一対の設置部５０４とを有し、一対の設置部５０４は、それぞれ互いに向かい合って開口する複数の設置溝５０５が形成されており、設置板５１と反射ユニット５２と透光板５３とは、それぞれ対応する設置溝５０５に嵌め込まれて設置部５０４に取付けられている。更に、この第２の実施形態では基台５０２の前記一面側の反対側へ突起する複数の放熱フィン５０６が形成されている。
更に、本考案の照明装置のこの第２の実施形態における支持手段６は、設置部５０４の延伸方向における両端側から台座５０を挟むようにそれぞれ取付けられている一対の枢支板６０と、一対の枢支板６０にそれぞれ開けられている枢支孔６０２に枢支されている一対の支持アーム６１と、一対の支持アーム６１のそれぞれの枢支孔６０２から離れた先端に配置されている重り台６２とを有している。
また、一対の枢支板６０にはそれぞれ複数の固定孔６０１が形成されており、複数の固定ネジ６３で各固定孔６０１を挿通して台座５０にねじ込むことにより、一対の枢支板６０は台座５０に固定されている。なお、一対の支持アーム６１はそれぞれ支持アーム６１に形成された穴を挿通してから枢支孔６０２に挿し込まれている枢支ボルト６４により、揺動可能に対応の枢支板６０に枢支されている。
上記構成によれば、本考案の照明モジュール及び照明装置は、白色光を放出する少なくとも２つの第１のＬＥＤダイス及び駆動手段により駆動されて黄色光を放出する少なくとも２つの第２のＬＥＤダイスのみが使用されるのでコストを軽減することができ、且つ発光効率が向上される照明モジュール及び該照明モジュールを用いる照明装置を提供することができ、特に黄色光を放出する第２のＬＥＤダイスが使用されているので、霧や雨の中にもはっきりした照明が必要とされる街灯、自動車ヘッドランプ、ワークライトなどの屋外照明には特に好適である。
１ ベース
１０ ハウジング
１００ 照明装置
１０１ 支持台
１０２ 周壁
１０３ 固定孔
１０４ 支持柱
１１０ 収容空間
１２ 設置板
１３ 反射ユニット
１４ 保持板
１５ 透光板
１６ 固定リング
１７ 固定ネジ
１８ 支持手段
１８０ 支持アーム
１８１ 連結アーム
１８１１ 延伸部
１８１２ 湾曲部
１８１３ 連結部
２０ コンバータ部
２００ 照明装置
２１ 第１のリード
２２ 第２のリード
２３ 直流電源
２４ スイッチ
３ 照明モジュール
３’ 照明モジュール
３１ 第１のＬＥＤダイス
３１１ 側壁面
３２ 第２のＬＥＤダイス
３２１ 側壁面
３３１ 電気ワイヤ
３３２ 電気ワイヤ
５ ベース
５０１ 収容空間
５０２ 基台
５０４ 設置部
５０５ 設置溝
５０６ 放熱フィン
５０ 台座
５１ 設置板
５２ 反射ユニット
５２０ 反射カバー
５３ 透光板
６ 支持手段
６０ 枢支板
６０２ 枢支孔
６１ 支持アーム
６２ 重り台
６３ 固定ネジ
６４ 枢支ボルト
７０ 基板
７０１ 基板面
７１ 凹陥部
７２ リードフレーム
７２１ 接続脚
７４ 蓋手段
７５ 封止手段
７５１ 第１の封止部
７５２ 第２の封止部

Claims (12)

  1. 直径が４ｍｍ〜６.８ｍｍの範囲内にある基板面を有する基板と、
    互いに直列に接続されていると共に、駆動されると白色光を放出する２つの第１のＬＥＤダイス及び互いに直列に接続されていると共に駆動されると黄色光を放出する２つの第２のＬＥＤダイスを有する発光手段と、を備えており、各前記第１のＬＥＤダイス及び各前記第２のＬＥＤダイスはそれぞれ前記基板の前記基板面から突起するように該基板面に配置されていると共に、消費電力が２ワットから６ワットの範囲内にあるものが使用されていることを特徴とする照明モジュール。
  2. 前記基板の一面には凹陥部が形成されており、前記基板面は前記凹陥部の底面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明モジュール。
  3. 前記２つの第１のＬＥＤダイスは、互いに隣接するように前記基板面に配置されており、
    前記２つの第２のＬＥＤダイスは、互いに隣接し且つ前記２つの第１のＬＥＤダイスと並列するように前記基板面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明モジュール。
  4. 前記基板に隣接するように配置されているリードフレームを更に有し、
    前記２つの第１のＬＥＤダイス及び前記２つの第２のＬＥＤダイスをそれぞれ直列に接続させる電気ワイヤは、前記リードフレームに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の照明モジュール。
  5. 前記発光手段を覆うように前記基板に取付けられている蓋手段と、
    前記２つの第１のＬＥＤダイスと前記２つの第２のＬＥＤダイスと前記電気ワイヤと前記基板面とを覆うように前記蓋手段と前記基板との間に配置されている封止手段とを更に備えていることを特徴とする請求項４に記載の照明モジュール。
  6. 蛍光粉末及びシリコーン材料を含み、前記２つの第１のＬＥＤダイスと前記２つの第２のＬＥＤダイスと前記電気ワイヤと前記基板面とを覆う封止手段を更に備えていることを特徴とする請求項４に記載の照明モジュール。
  7. 前記封止手段は、前記２つの第１のＬＥＤダイスの前記基板面から突起する側壁面をも覆う第１の封止部と、前記２つの第２のＬＥＤダイスの前記基板面から突起する側壁面をも覆う第２の封止部とを有していることを特徴とする請求項６に記載の照明モジュール。
  8. 各前記２つの第１のＬＥＤダイス及び各前記２つの第２のＬＥＤダイスの発光効率は、いずれも４０ルーメン／ワット〜１２０ルーメン／ワットの範囲内にあるものが使用されていることを特徴とする請求項１に記載の照明モジュール。
  9. 各前記第１のＬＥＤダイス及び各前記第２のＬＥＤダイスが同時に発光する際、色温度が３２００〜４５００Ｋの範囲内にあるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の照明モジュール。
  10. 前記第２のＬＥＤダイスが発光する際、色温度が２２００〜３２００Ｋの範囲内にあるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の照明モジュール。
  11. 前記第１のＬＥＤダイスが発光する際、色温度が４６００〜６５００Ｋの範囲内にあるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の照明モジュール。
  12. 台座と、
    前記台座に配置される複数の請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載される照明モジュールと、
    前記台座に配置され、且つ各前記照明モジュールと電気的に接続して各前記第１のＬＥＤダイス及び各前記第２のＬＥＤダイスを発光させるように駆動することができる駆動手段と、を備えていることを特徴とする照明装置。
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