JP4981390B2 - Ｌｅｄランプ - Google Patents

Description

この発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤランプに関する。

既製の蛍光灯照明器具に、その蛍光灯に代えて取り付けて使用する蛍光灯型ＬＥＤランプとして、複数のＬＥＤの取付姿勢を容易かつ的確に保持すること、その各ＬＥＤを点灯させるための電力の取り入れやその電力の変換、調整をより簡易な構成で実現することなどが可能なＬＥＤランプを提供するために、足を有する複数のＬＥＤと、この各ＬＥＤをその足により起立させた状態で取付ける基板と、この基板に取付けられた各ＬＥＤを差し込んでその各取付け姿勢を保持する複数の貫通孔がその各取付け角度に応じて形成された外装材と、蛍光灯照明器具のソケットの差込孔に嵌め入れる装着用突起と、外部の電源から電源コードを用いて取り入れる電力を各ＬＥＤが点灯する電圧電流に調整してその各ＬＥＤに供給する点灯回路とを備えたＬＥＤランプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３０３６１４号公報

しかしながら、上記提案の蛍光灯型ＬＥＤランプは、次のような課題がある。

複数のＬＥＤが間隔を置いて配置されているので、物に光が当たったときの影がずれるため、複数の影ができる。

また、高輝度のＬＥＤを使用していないため、多数個のＬＥＤを使用する必要がある。そのため、形状も大きくなるとともに、重量も増す。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、高輝度のＬＥＤを使用してＬＥＤの数を少なくするとともに、光拡散シートにより点光源を線状光源などに変換できるＬＥＤランプを提供することを目的とする。

この発明に係るＬＥＤランプは、一面が開口した断面コ字状の外郭ケースと、この外郭ケース内の開口部側に設けられ、外郭ケースと同方向に開口する断面台形状の反射板と、反射板の短辺である底部に取り付けられる、高輝度のＬＥＤを用いた複数個のＬＥＤモジュールと、外郭ケースの開口部付近に設けられ、光を拡散する拡散シートと、外郭ケース内の底部に設けられ、ＬＥＤを点灯させる点灯回路とを備えたことを特徴とする。

また、この発明に係るＬＥＤランプは、拡散シートの上に、拡散プリズムを設けたことを特徴とする。

また、この発明に係るＬＥＤランプは、拡散シートの形状を蒲鉾状としたことを特徴とする。

また、この発明に係るＬＥＤランプは、外郭ケースは直線状をなし、拡散シートに一方向の拡散角度が他方向の拡散角度より大きい拡散シートを用いた直線状ＬＥＤランプであることを特徴とする。

また、この発明に係るＬＥＤランプは、外郭ケースは円形をなし、拡散シートに全方向に拡散角度が大きい拡散シートを用いた円形ＬＥＤランプであることを特徴とする。

この発明に係るＬＥＤランプは、高輝度のＬＥＤモジュールを使用するので、ＬＥＤの数を減らすことができ、小型・軽量化が可能となる。

また、外郭ケースの開口部に拡散シートを設けることにより、ＬＥＤの点光源が、線状の光源に変換され、光が物に当たったときの影にずれがなく、蛍光灯とほぼ同等の光源になる。

また、拡散シートの上に拡散プリズムを追加することにより、光を拡散プリズムに沿って引き伸ばすことができる。

また、拡散シートを蒲鉾状にすることにより、拡散シートとＬＥＤとの距離が大きくなるので、ＬＥＤの点光源が、より一層線状の光源に変換され、その光が物に当たったときの影もずれがなく、蛍光灯とほぼ同等の光源になる。

実施の形態１．
図１乃至図３は実施の形態１を示す図で、図１は直線形ＬＥＤランプ１の平面図（ａ）と、側面図（ｂ）、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は直線形ＬＥＤランプ１の外観図である。

図１に示すように、直線形ＬＥＤランプ１（ＬＥＤランプの一例）は、断面コ字状の細長い外郭ケース２内に、ＬＥＤモジュール５、点灯回路６などを収納している。図１の直線形ＬＥＤランプ１は、２０Ｗの直管形蛍光ランプ相当の明るさを得ることを目標としていて、高輝度のＬＥＤモジュール５を１５個使用している。外郭ケース２の大きさは、一例では、長さが５８０ｍｍ、幅４０ｍｍ、高さ２０ｍｍである。外郭ケース２の材質はアルミニュームで、厚さは１ｍｍ以上である。

外郭ケース２の底部付近に、ＬＥＤモジュール５を点灯させるための点灯回路６を設ける。点灯回路６は、商用電源から取り入れる電力を各ＬＥＤモジュール５が点灯する電圧電流に調整して各ＬＥＤモジュール５に供給する、公知のものである。

高輝度のＬＥＤモジュール５を１５個直線状に、断面が台形状の反射板３の短辺である底部に並べて配置する。ＬＥＤモジュール５は、夫々が基板５ｂを有し、この基板５ｂにＬＥＤ５ａが装着されている。ＬＥＤモジュール５の基板５ｂを両面テープを用いて反射板３の底部に固定する。ＬＥＤモジュール５は、ＬＥＤ５ａの周囲に、前方向に効率よく光を反射させるように最適に設計された樹脂または金属製のリフレクター５ｃを有する（図２参照）。

反射板３は、外郭ケース２の開口部側に、この開口部に向けて光が出るように配置される。高輝度のＬＥＤモジュール５の明るさは、現状では約２０ｌｍ（ルーメン）で、これを１５個使用しても、約３００ｌｍ程度であるが、後述する拡散シート４などを用いて最適設計することにより、光源からのある位置での面照度を確保する。

外郭ケース２の開口部に、一方向の拡散角度がその直角方向の拡散角度より大きい、一方向性の拡散シート４を取り付ける。拡散シート４の拡散角度の大きい方向を、外郭ケース２の長手方向に合わせる。一方向性の拡散シート４の拡散角度は、拡散角度の大きい方向で３５°以上、その直角方向が２０°以下である。

尚、拡散シート４とＬＥＤ５ａとの距離は、５ｍｍ以上とする。ＬＥＤ５ａからの光を拡散させるには、ＬＥＤ５ａから拡散シート４をできるだけ離す方がよい。このように構成することにより、１５個のＬＥＤ５ａの点光源が、線状の光源に変換される。その光が物に当たったときの影もずれがなく、蛍光ランプとほぼ同等の光源になる。

図１に示すように、拡散シート４の上に拡散プリズム７を追加してもよい。拡散プリズム７を追加することにより、光を長手方向に引き伸ばすことができる。

既製の蛍光灯照明器具に、その蛍光灯に代えて直線形ＬＥＤランプ１を取り付けて使用できるようにするために、図３に示すように、直管形蛍光ランプの口金１０を外郭ケース２の長手方向両端部に取付ける。蛍光灯の口金は、通常フィラメントを加熱するために２本の口金ピンを有するので、直線形ＬＥＤランプ１では口金ピン１０ａは１本でよいが、蛍光灯の口金に合わせて２本の口金ピン１０ａを設ける。

以上のように、本実施の形態１による直線形ＬＥＤランプ１は、高輝度のＬＥＤモジュール５を使用するので、ＬＥＤ５ａの数を減らすことができ、小型・軽量化が可能となる。

また、外郭ケース２の開口部に一方向の拡散角度が他方向の拡散角度より大きい拡散シート４を使用することにより、ＬＥＤ５ａの点光源が、線状の光源に変換される。その光が物に当たったときの影もずれがなく、蛍光灯とほぼ同等の光源になる。

また、拡散シート４の上に拡散プリズム７を追加することにより、光を長手方向に引き伸ばすことができる。

実施の形態２．
図４は実施の形態２を示す図で、直線形ＬＥＤランプ１の断面図である。

実施の形態１では、平板状の拡散シート４を使用したが、ここでは、図４に示すように、蒲鉾状拡散シート１１を用いる。その他は実施の形態１と同じである。この場合、直線形ＬＥＤランプ１の高さは、４０ｍｍ程度とする。

既に述べたように、拡散シートはＬＥＤ５ａからできるだけ離す方が、光拡散効果がある。蒲鉾状拡散シート１１にすることにより、平板状の拡散シート４よりＬＥＤ５ａとの距離が大きくなるので、ＬＥＤ５ａの点光源が、より一層線状の光源に変換され、その光が物に当たったときの影もずれがなく、蛍光灯とほぼ同等の光源になる。

実施の形態３．
図５は実施の形態３を示す図で、図５は円形ＬＥＤランプ２０の平面図（ａ）と側面図（ｂ）、図６はＢ−Ｂ断面図である。

図５に示す円形ＬＥＤランプ２０（ＬＥＤランプの一例）は、基本的な構造は実施の形態１の直線形ＬＥＤランプ１と同じである。図５の円形ＬＥＤランプ２０は、２０Ｗの円形蛍光ランプ相当の明るさを得ることを目標としていて、高輝度のＬＥＤモジュール５を１６個使用している。環状（円形）の外郭ケース２の大きさは、一例では、外径が２０５ｍｍ、内径が１６５ｍｍ、高さ２０ｍｍである。外郭ケース２の材質はアルミニュームで、厚さは１ｍｍ以上である。

円形ＬＥＤランプ２０では、外郭ケース２の開口部に設けられる拡散シートは、全方向に光が拡散する全方向拡散シート２１である。全方向拡散シート２１は、全方向に光拡散角度が２０°以上である。

図６の断面図に示すように、円形ＬＥＤランプ２０の構成は、全方向拡散シート２１以外は、直線形ＬＥＤランプ１と同じである。

円形ＬＥＤランプ２０は、全方向拡散シート２１を使用することにより、ＬＥＤ５ａの光を円周方向に拡散し点光源が環状（円）につながって見える環状光源（円形光源）に変換される。

実施の形態１と同様、全方向拡散シート２１の上に拡散プリズム７を追加してもよい。拡散プリズム７の最適化により、円周方向に効率よく光を拡散できる。

以上のように、本実施の形態３による円形ＬＥＤランプ２０は、高輝度のＬＥＤモジュール５を使用するので、ＬＥＤ５ａの数を減らすことができ、小型・軽量化が可能となる。

また、外郭ケース２の開口部に全方向拡散シート２１を使用することにより、ＬＥＤ５ａの光を円周方向に拡散し点光源が環状（円）につながって見える環状光源（円形光源）に変換される。

また、全方向拡散シート２１の上に拡散プリズム７を追加し、拡散プリズム７の最適化により、円周方向に効率よく光を拡散できる。

尚、本実施の形態においても、全方向拡散シート２１の形状を蒲鉾状としてもよい。それにより、光拡散効果が増す。

実施の形態１を示す図で、直線形ＬＥＤランプ１の平面図（ａ）と、側面図（ｂ）である。 実施の形態１を示す図で、図１のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態１を示す図で、直線形ＬＥＤランプ１の外観図である。 実施の形態２を示す図で、直線形ＬＥＤランプ１の断面図である。 実施の形態３を示す図で、円形ＬＥＤランプ２０の平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。 実施の形態３を示す図で、Ｂ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ 直線形ＬＥＤランプ、２ 外郭ケース、３ 反射板、４ 拡散シート、５ ＬＥＤモジュール、５ａ ＬＥＤ、５ｂ 基板、５ｃ リフレクター、６ 点灯回路、７ 拡散プリズム、１０ 口金、１０ａ 口金ピン、１１ 蒲鉾状拡散シート、２０ 円形ＬＥＤランプ、２１ 全方向拡散シート。

Claims (3)

1. 一面が開口した断面コ字状の直線状の外郭ケースであって、断面コ字状の底部から開口まで所定の高さを有する外郭ケースと、
   この外郭ケース内の開口側に設けられ、前記外郭ケースと同方向に開口する断面台形状の反射板と、
   前記反射板の底部の開口側の面に取り付けられる、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた複数個のＬＥＤモジュールと、
   前記外郭ケースの開口付近に設けられ、光を拡散する拡散シートと、
   前記外郭ケースの底部の開口側の面と前記反射板の底部の反開口側の面との間に設けられ、前記ＬＥＤを点灯させる点灯回路とを備え、
   前記ＬＥＤは、前記外殻ケースの前記底部の開口側の面から、前記所定の高さ方向の前記点灯回路の厚さと前記反射板の底部の厚さとをあわせた高さ位置であって、拡散シートから離れた位置に配置され、
   前記拡散シートは、一方向の拡散角度が他方向の拡散角度より大きい拡散シートであり、前記外郭ケースの長手方向の拡散角度が３５°以上であり、前記長手方向に対して直角方向の拡散角度が２０°以下であることを特徴とするＬＥＤランプ。
2. 前記拡散シートの上に、拡散プリズムを設けたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。
3. 前記拡散シートの形状を蒲鉾状としたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。

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