JP5623977B2 - スポット用光源 - Google Patents

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Description

本発明は、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子を備えたスポット用光源に関する。
商業施設や住宅におけるスポットライト等のスポット用光源としては、反射鏡付きハロゲン電球が広く普及している。
一方、照明分野でも省電力化および長寿命化が重要視されており、LEDを具備する照明装置(以下、LED照明装置という)を従来の電球に代替させる技術が研究・開発されている。反射鏡付きハロゲン電球に関しても例外ではなく、反射鏡付きのLED照明装置が数多く提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
一般にLEDは、点灯中に発熱を伴い、また、発熱により高温になるほど発光効率が低下するという特性を持つ。そのため、LED照明装置の実用化においては、既存の器具に取り付け可能という寸法制限の範囲内で放熱性を如何にして高めるかということが重要な課題となる。これに対し、反射鏡付きのLED照明装置において、金属製の反射鏡を採用して放熱器としても兼用する技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。これによれば、寸法制限の範囲内でLED照明装置の放熱性を高めることができる。
特開2007−317431号公報 登録実用新案第3153732号 特開2006−202612号公報
ところで、従来の反射鏡付きハロゲン電球では、椀状のガラス基材の内周面に金属蒸着膜や誘電体多層膜などの反射膜を形成した反射鏡を利用するのが一般的である。ただし、このガラス基材のネック部には、固着剤を用いてハロゲン電球を取り付けるため、反射膜が形成されないことが多い。このような反射鏡付きハロゲン電球を点灯させた場合には、ハロゲン電球の出射光は反射鏡の開口端から出射されるだけでなく、反射膜が存在しないネック部からも漏れ光として出射されることになる。商業施設等では、この漏れ光を積極的に利用して空間全体の「明るさ感」を演出する場合がある。
しかしながら、上述の反射鏡付きLED照明装置では金属製の反射鏡を採用しているため、LEDの出射光は反射鏡の開口端のみから出射され、漏れ光が発生する余地はない。したがって、漏れ光を積極的に利用するような形態では、このようなLED照明装置は従来のハロゲン電球の代替品として不適格である。
そこで、本発明は、漏れ光を積極的に利用するような形態において従来のハロゲン電球に代替することができるスポット用光源を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るスポット用照明は、反射鏡付きハロゲン電球を代替するスポット用光源であって、発光素子と、発光素子を格納し、発光素子の出射光を通過させる開口を有する格納器と、前記発光素子を点灯する回路を内蔵するベースと、前記回路に給電する口金、を備え、前記発光素子の上面にレンズを配置し、前記格納器の発光素子を囲繞する側面部は、光透過性を有していることを特徴とする。
このようにすれば、側面部が光透過性を有しているので、スポット用光源の側方へ漏れ光を発生させて、これを積極的に利用することができる。
この場合において、前記側面部はセラミックスとするのが好ましく、具体的には、前記セラミックスは炭化珪素、窒化アルミニウム、サファイア、アルミナ、ベリリア、チタニア、イットリア、窒化珪素、窒化ホウ素、ジルコニア、マグネシア及びシリカのうち、少なくともひとつ、又は2つ以上の混合体を主成分とすれば良い。
また、前記側面部は樹脂材料からなっているとしても良い。
また、前記側面部は、希土類元素を多結晶の状態で含んでおり、前記発光素子の出射光によって発色するとすれば、所望の光色の漏れ光を発生させることができる。
また、前記側面部の外周にはシリコンカーバイドの被膜が形成されているとすれば、シリコンカーバイドは高い導熱性を有しているので、放熱器の放熱効率を向上させることができる。
また、格納器は底部を有し、発光素子は、格納器の底部に取着されていても良い。
また、発光素子を支持する支持部材を備え、格納器は底部を有し、発光素子は、前記支持部材を介して、格納器の底部に取着されていても良い。
また、底部と側面部とを一体形成すれば、スポット用光源の組立ての手間を軽減し、かつ光学系の組立て精度を向上させることができる。
また、格納器は、椀状であっても良く、反射鏡を兼ねていても良い。
本発明の実施形態に係るスポット用光源の構成を示す一部切欠き図である。 側面部12bの全光線透過率を解説する図である。 LED素子を3つ備え、砲弾型のレンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である スポット用光源3のLED素子の配置を示す平面図であって、(a)から(c)はそれぞれLED素子の数が3つ、4つ及び6つの場合の配置を示す。 LED素子を1つ備え、反射型レンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子を1つ備え、反射型レンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 反射型レンズ39の形状を示す外観斜視図である。 LED素子と反射型レンズとを3つずつ備えたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子と反射型レンズとを3つずつ備えたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 反射型レンズ43、44の形状を示す外観斜視図であって、(a)は反射型レンズ43を示し、(b)は反射型レンズ44を示す。 LED素子を1つ備え、凸レンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子を3つ備え、凸レンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子を1つ備え、フレネルレンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子を3つ備え、フレネルレンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 フレネルレンズ46の外観を示す斜視図である。 LED素子を1つ備え、砲弾型レンズと凸レンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子を3つ備え、砲弾型レンズと凸レンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子を1つ備え、砲弾型レンズとフレネルレンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子を3つ備え、砲弾型レンズとフレネルレンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 反射型レンズと凸レンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 反射型レンズと凸レンズとを一体化したスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 3つのLED素子を備え、反射型レンズと凸レンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 3つのLED素子を備え、反射型レンズと凸レンズとを一体化したスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子を1つ備え、反射型レンズとフレネルレンズとを備えるスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 LED素子を3つ備え、反射型レンズとフレネルレンズとを備えるスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。 E口金を備えたスポット用光源の構成を示す一部切欠き図である。
本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るスポット用光源の構成を示す一部切欠き図である。
スポット用光源1は、主たる構成として、ケース11、放熱器12および発光部18を備えている。まずこれらの概略構成を説明し、次いで放熱器12の詳細構成について説明する。
<概略構成>
ケース11は、セラミックス等の絶縁材料からなり、円筒部11aとこの円筒部11aの一端から延設された突出部11bとにより構成されている。円筒部11aの内部空間には点灯回路17が収容されている。突出部11bの外周面には金属製のシェル15が設けられ、突出部11bの先端部には金属製のアイレット16が設けられている。シェル15およびアイレット16は何れも配線により点灯回路17に接続されており、外部電源から電力の供給を受ける給電端子となっている。
放熱器12は、底部12aとこの底部12aの周縁から延設された側面部12bとにより椀状に形成されている。放熱器内の底部12aには発光部18が熱伝導性の固着剤で固定されており、放熱器12の開口部には前面ガラス13が金具14で取り付けられ、放熱器の底部12aの外面にはケース11が固着剤で固定されている。放熱器12の側面部12bは、光透過性材料からなっている。放熱器12の内周面は、ハーフミラーとなっており、放熱器12は反射鏡として兼用されている。放熱器12の寸法は、既存の反射鏡付きハロゲン電球と同程度あるいはそれよりも小さければよい。例えば、反射鏡の開口径が50[mm]から70[mm]程度のハロゲン電球に代替させる場合には、放熱器12の開口径を、50[mm]から70[mm]程度あるいはそれよりも小さくすればよい。また、側面部12bの肉厚は1[mm]以上、3[mm]以下の範囲内とすれば好適である。
発光部18は、金属基板18a、LED素子18b、シリコーン樹脂部材18c、レンズ18dにより構成されている。金属基板18aは、銅等の金属基材の上面に樹脂等の絶縁膜を成膜し、絶縁膜上に配線パターンを形成したものである。配線パターンは、不図示の配線により点灯回路17に接続されている。LED素子18bは、いわゆる青色発光ダイオードであり、金属基板18aに形成された配線パターン上に実装されている。シリコーン樹脂部材18cは、LED素子18bを内包するように成形されており、シリコーン樹脂中に黄色蛍光体粒子を分散したものである。このLED素子18bとシリコーン樹脂部材18cとの組み合わせにより白色光を得ることができる。レンズ18dは、砲弾型のレンズであって、樹脂等の光透過性材料からなり、シリコーン樹脂部材18cを内包するように設けられた光制御部材である。発光部18は、発光部18の光軸と放熱器12の椀状の中心軸とが一致するように配置されている。
スポット用光源1は、商業施設等に設けられたソケットに装着されて利用される。発光部18の出射光は、放熱器12の開口部から前面ガラス13を通じてスポットライトとして出射されるのはもちろん、放熱器12の側面部12bから透過光として出射される。これにより、商業施設等において漏れ光を利用して空間全体の「明るさ感」を演出することができる。
また、LED素子18bの点灯により生じた熱は、熱伝導性部材である金属基板18aおよび熱伝導性の固着剤を介して放熱器12に伝導されるので、効率的に放熱することができる。これによって、発光効率を向上させることができる。
<放熱器の詳細構成>
放熱器12の側面部12bを構成する光透過性材料は、例えば、炭化珪素(SiC)、窒化アルミニウム(AlN)、サファイア(Al2O3)、焼結アルミナ(Al2O3)、焼結ベリリア(BeO)、焼結カルシア(CaO)、焼結マグネシア(MgO)、焼結ムラライト(Al2O3・SiO2)、焼結チタニア(TiO2)、焼結イットリア(Y2O3)、溶融シリカ(SiO2)、窒化珪素(Si3N4)、窒化ホウ素(BN)、ジルコニア(ZrO2)及びステアタイト(MgO・SiO2)の何れかを主成分とするセラミックスやこれら材料の混合体を用いたセラミックスを用いれば良い。また、樹脂製であっても良い。なお、セラミックスは樹脂より高い熱伝導性を有し、また、金属よりも高い光透過性を有するので特に好適である。
また、放熱器12の側面部12bは、スポット用光源1のデザイン性、装飾性を高めるために、希土類元素を含有している。希土類元素を加えれば、セラミックスを焼成する際に結晶粒の成長を抑えることができるので、結晶粒の成長に起因してセラミックスが割れ易くなるのを防止することができる。また、希土類元素を加えることによってセラミックスの光透過性を高めることができる。これは、セラミックスに含有された希土類元素が蛍光発光することによって放熱器12の外側へ照明光を出射するからである。
セラミックスに添加する希土類元素としてはスカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、プロメチウム(Pm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)及びルテチウム(Lu)の何れか1つ以上を用いれば良い。何れの希土類元素を添加するかによって透過光の光色を調節することができるので、スポット用光源の装飾性を更に高めることができる。
なお、高温で焼成することによってセラミックスがアモルファス化すると光色が薄くなるので、焼成はセラミックスが多結晶状態になる程度にとどめておくのが望ましい。また、放熱器12として樹脂を用いる場合においても樹脂に蛍光物質を混入することによって透過光色を調節することができる。
また、放熱器12の外周面にはシリコンカーバイドが薄く、例えば、厚さ数μm程度で塗布されている。シリコンカーバイドは高い熱伝導性を有するので、放熱器12の放熱効率を向上させることができる。
また、側面部12bの全光線透過率は5%から80%の範囲内にあるのが良く、特に10%から60%の範囲内にあれば更に好ましい。ここで、側面部12bの全光線透過率はスポット用光源1に光を遮蔽するカバーを装着しない場合の全光束値に対する光を遮蔽するカバーを装着した場合の全光束値の比によって定義される。
図2は、側面部12bの全光線透過率を解説する図である。図2に示されるように、全光線透過率は、スポット用光源1のランプ前面(放熱部前面)に光線が完全に遮蔽され、かつ、光が全反射する白色のカバーを装着した際の全光束値Bの当該カバーを装着しない状態での全光束値Aに対する比によって定義される。この場合において、光束値は何れも球面光束計を用いて測定される。なお、カバーを白色にするためには、例えば、硫酸バリウム(BaSO4)をカバー表面に塗布すれば良い。
なお、放熱器12としてセラミックスを用いる場合、セラミックスは焼成時間が長いほど全光線透過率が高くなることから、焼成時間を調節することによって全光線透過率を調節することができる。例えば、セラミック材料として窒化アルミニウムを用いる場合には焼成時間を長くすることによって、熱伝導率と全光線透過率を高めることができる。
また、側面部12bは、着色してもよい。従来のハロゲン電球では反射鏡にダイクロイックフィルタを利用したものがあり、これを点灯させた場合には漏れ光の色味が特定色(例えば赤色)となる場合がある。そこで、この特定色を再現するように側面部12bを着色することにより、スポット用光源1のハロゲン電球への代替性をより高めることができる。
また、レンズ18dの形状を砲弾型としているので、スポット用光源1の出射方向に近い角度に多くの光を漏らすことができる他、放熱器12の側面部12bへ出射光の一部を導くことができる。
なお、従来のハロゲン電球では反射鏡により配光が制御されているのに対し、スポット用光源1では主にレンズ18dにより配光が制御されている。そのため、スポット用光源1では、発光部18からの直接光がスポットライトに大きく寄与し、放熱器12の内周面での反射光の寄与はわずかである。したがって、放熱器12の側面部12bを光透過性にしても、スポットライトの明るさにはほとんど影響することはない。
なお、放熱器12としてセラミックスを用いる場合、鋳込み成形によって内周面を滑らかにすれば、当該内周面による反射光をスポット用光源1の前面に集光することもできる。この反射率を調節することによっても側面部12bから漏れ光量を調節することができる。
<変形例>
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
(1) 上記実施の形態においては、LED素子を1つ備え、砲弾型のレンズを用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、LED素子を複数個有していても良いし、砲弾型以外のレンズを用いても良い。
本発明に係るスポット用光源に用いることができるレンズは、砲弾型の他、反射型レンズや凸レンズ、フレネルレンズを用いても良い。また、凸レンズやフレネルレンズを砲弾型レンズと組み合わせて用いても良いし、凸レンズやフレネルレンズを反射型レンズと組み合わせて用いても良い。
図3は、LED素子を3つ備え、砲弾型のレンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。図3に示されるように、スポット用光源3はLED素子を3つ用いたスポット用光源であって、3つのLED素子に個別に砲弾型レンズが取着されている。
図4は、スポット用光源3のLED素子の配置を示す平面図であって、(a)から(c)はそれぞれLED素子の数が3つ、4つ及び6つの場合である。スポット用光源3においては、配光の偏りを防止するために、3つのLED素子はそれぞれ正三角形の各頂点の位置となるように配置されている(図4(a))。
このようにすれば、E口金のように、ソケットにねじ込むようにして装着されるスポット用光源であっても、ねじ込みに伴うスポット用光源の回転によって配光が変化しないので便利である。LED素子の個数が4つや6つの場合にも図4(b)、(c)のように配置すれば、同様の効果を得ることができる。
図5は、LED素子を1つ備え、反射型レンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。図5に示されるように、スポット用光源5は、砲弾型レンズに代えて反射型レンズ38を備えている。LED素子18bの出射光は反射型レンズ38によって主にスポット用光源5の前方へ導かれる一方、一部は側面部12bへ向かって漏れ光となる。
図6もまた、LED素子を1つ備え、反射型レンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。図6に示されるスポット用光源6もまた反射型レンズ39を備えているが、スポット用光源5と異なるのは、反射型レンズ39が前面硝子を兼ねている点である。このため、反射型レンズ39は金具14にて固定されている。そして、反射型レンズ39もまたLED素子18bの出射光の一部を側面部12bへ導き、漏れ光を作り出す。
図7は、反射型レンズ39の形状を示す外観斜視図である。LED素子18bの出射光は第1反射面40にて反射された後、カップ形状の第2反射面41にて反射され、スポット用光源7の前面に位置する出射面42から出射される。反射型レンズ38もまた同様の形状を有している。
図8、9は、何れもLED素子と反射型レンズとを3つずつ備えたスポット用光源の構成を示す断面斜視図である。図8に示されるスポット用光源19は、3つのLED素子18bごとに反射型レンズ43を備えている。また、図9に示されるスポット用光源20は、3つのLED素子18bごとに備える反射型レンズ44が前面硝子13と一体になっている。
図10は、反射型レンズ43、44の形状を示す外観斜視図であって、(a)は反射型レンズ43を示し、(b)は反射型レンズ44を示す。図10に示されるように、反射型43、44は反射型レンズ39と同様に何れも第1反射面と第2反射面とを備えており、特に、反射型レンズ44は一体形成された前面硝子13にて金具14を用いて固定されている。
図11、12は、何れも凸レンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図であって、図11はLED素子を1つ備える構成を示し、図12はLED素子を3つ備える構成を示す。何れの場合もLED素子18bの出射光の大部分は凸レンズ45によってスポット用光源22、23の前方へ集光される一方、出射光の一部が側面部12bを透過する。
図13、14は、何れもフレネルレンズを用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図であって、図13はLED素子を1つ備える構成を示し、図14はLED素子を3つ備える構成を示す。凸レンズを用いる場合と同様に、LED素子18bの出射光の大部分はフレネルレンズ46によってスポット用光源24、25の前方へ集光される一方、出射光の一部が側面部12bを透過して装飾性を演出する。
図15は、フレネルレンズ46の外観を示す斜視図である。図15に示されるようにフレネルレンズ46は凸レンズよりも平板な外形で同程度の集光力を実現できるので、スポット用光源をより小型化することができる。
図16、17は、砲弾型レンズと凸レンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図であって、図16はLED素子を1つ備える構成を示し、図17はLED素子を3つ備える構成を示す。砲弾型レンズ18dと凸レンズ45とを組み合わせて用いれば、砲弾型レンズ18dの集光力を低減させて側面部12bへ向かう光量を増加させる一方、凸レンズ45によってスポット用光源27、28の前方への集光力を補うことができるので、高い装飾性と集光力とを両立させることができる。
図18、19は、砲弾型レンズとフレネルレンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図であって、図18はLED素子を1つ備える構成を示し、図19はLED素子を3つ備える構成を示す。砲弾型レンズ18dと凸レンズ45とを組み合わせて用いれば、上述のスポット用光源27、28と同様に、高い装飾性と集光力とを両立させることができ、更に、スポット用光源29、30をスポット用光源27、28よりも小型化することができる。
図20、21は、反射型レンズと凸レンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図であって、図20は反射型レンズと凸レンズとが別体である構成を示し、図19は反射型レンズと凸レンズとが一体である構成を示す。反射型レンズと凸レンズとを組み合わせて用いれば、上述のスポット用光源27、28と同様に、高い装飾性と集光力とを両立させることができる。また、反射型レンズと凸レンズとを一体化すれば、スポット用光源の部品点数を低減し、かつ、製造工数を削減して、低コスト化を図ることができる。
図22、23は、3つのLED素子を備え、反射型レンズと凸レンズとを組み合わせて用いたスポット用光源の構成を示す断面斜視図であって、図22は反射型レンズと凸レンズとが別体である構成を示し、図23は反射型レンズと凸レンズとが一体である構成を示す。このようにすれば、LED素子の数を増やすことによって、上述のスポット用光源31、32よりも光量を増大させることができる。
図24、25は反射型レンズとフレネルレンズとを備えるスポット用光源の構成を示す断面斜視図であって、図24は、LED素子を1つ備える構成を示し、図25はLED素子を3つ備える構成を示す。このようにすれば、反射型レンズを用いる場合であっても、スポット用光源33、34よりも小型化を図ることができる。
(2) 上記実施の形態においては、特に言及しなかったがE口金を備える場合について説明した。しかしながら、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、E口金以外の口金を適用してもよい。例えば、図26の一部切欠き図に示されるように、ピン口金を備えた構成のスポット用光源であっても本発明の効果は同じである。
(3) 上記実施の形態においては、側面部12bの形状が滑らかなカップ状である場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、他の形状をとっても良い。例えば、ファセットを模して、側面部12bの表面に角度の異なる多数の平面を形成してもよいし、凹凸を設けてもよい。また、側面部12b外周面の表面粗さを粗くすれば、シリコンカーバイド等を塗布し易くなる。
(4) 上記実施の形態においては、側面部12bが全周に亘って光透過性を有する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、周方向の一部分だけを光透過性にしても良い。このようにすれば、当該一部分からの出射光量を大きくして更に装飾性を高めることができる。特に、ピン口金を用いる場合には、器具に取り付けられた状態におけるスポット用光源1の向きが固定的なので有用である。
(5) 上記実施の形態においては、発光素子をLED素子としているが、本発明は、これに限られない。例えば、有機EL素子でもよい。
(6) 上記実施の形態においては、放熱器12の開口部に前面ガラス13が金具14で取り付けられる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、金具に代えて接着剤やネジなどで固定しても良い。
また、前面ガラス13は、例えば、樹脂やガラスなどの材料でなっていても良く、フロスト加工を施すことによってスポット用光源の配光を調整しても良い。
(7) 上記実施の形態においては、レンズ等の光制御部材を備える場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、光制御部材の有無に関わらず、側面部に希土類元素を多結晶の状態で含むセラミックスを用いれば、点灯時と消灯時とで側面部の色を変化させることができるので、高い装飾性を実現することができる。
本発明は、例えば、反射鏡付きハロゲン電球に代替するスポット用光源に利用可能である。
1、5、6、8、9、11〜14、27〜37…スポット用光源
11……………………………………………………ケース
11a…………………………………………………円筒部
11b…………………………………………………突出部
12……………………………………………………放熱器
12a…………………………………………………底部
12b…………………………………………………側面部
13……………………………………………………前面ガラス
14……………………………………………………金具
15……………………………………………………シェル
16……………………………………………………アイレット
17……………………………………………………点灯回路
18……………………………………………………発光部
18a…………………………………………………金属基板
18b…………………………………………………LED素子
18c…………………………………………………シリコーン樹脂部材
18d…………………………………………………レンズ
38、39、43、44……………………………反射型レンズ
40、41……………………………………………反射面
42……………………………………………………出射面
45……………………………………………………凸レンズ
46……………………………………………………フレネルレンズ
47……………………………………………………レンズ
48……………………………………………………給電端子

Claims (17)

  1. 反射鏡付きハロゲン電球を代替するスポット用光源であって、
    発光素子と、
    発光素子を格納し、発光素子の出射光を通過させる開口を有する格納器と、
    前記発光素子を点灯する回路を内蔵するベースと、
    前記回路に給電する口金、を備え、
    前記発光素子の上面にレンズを配置し、
    前記格納器の発光素子を囲繞する側面部は、光透過性を有しており、
    前記側面部は、希土類元素を多結晶の状態で含んでおり、
    前記発光素子の出射光によって発色する
    ことを特徴とするスポット用光源。
  2. 前記側面部はセラミックスからなっている
    ことを特徴とする請求項1に記載のスポット用光源。
  3. 前記側面部は樹脂材料からなっている
    ことを特徴とする請求項1に記載のスポット用光源。
  4. 前記セラミックスは炭化珪素、窒化アルミニウム、サファイア、アルミナ、ベリリア、チタニア、イットリア、窒化珪素、窒化ホウ素、ジルコニア、マグネシア及びシリカのうち、少なくともひとつ、又は2つ以上の混合体を主成分とする
    ことを特徴とする請求項2に記載のスポット用光源。
  5. 格納器は底部を有し、
    発光素子は、格納器の底部に取着されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のスポット用光源。
  6. 発光素子を支持する支持部材を備え、
    格納器は底部を有し、
    発光素子は、前記支持部材を介して、格納器の底部に取着されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のスポット用光源。
  7. 格納器は、底部と側面部とが一体形成されている
    ことを特徴とする請求項5または6に記載のスポット用光源。
  8. 格納器は、椀状である
    ことを特徴とする請求項1、5から7の何れかに記載のスポット用光源。
  9. 格納器は、反射鏡を兼ねる
    ことを特徴とする請求項1、5から8の何れかに記載のスポット用光源。
  10. 反射鏡付きハロゲン電球を代替するスポット用光源であって、
    発光素子と、
    発光素子を格納し、発光素子の出射光を通過させる開口を有する格納器と、
    前記発光素子を点灯する回路を内蔵するベースと、
    前記回路に給電する口金、を備え、
    前記発光素子の上面にレンズを配置し、
    前記格納器の発光素子を囲繞する側面部は、光透過性を有しており、
    前記側面部はセラミックスからなっており、
    前記側面部の外周にはシリコンカーバイドの被膜が形成されている
    ことを特徴とするスポット用光源。
  11. 前記側面部は樹脂材料からなっている
    ことを特徴とする請求項10に記載のスポット用光源。
  12. 前記セラミックスは炭化珪素、窒化アルミニウム、サファイア、アルミナ、ベリリア、チタニア、イットリア、窒化珪素、窒化ホウ素、ジルコニア、マグネシア及びシリカのうち、少なくともひとつ、又は2つ以上の混合体を主成分とする
    ことを特徴とする請求項10に記載のスポット用光源。
  13. 格納器は底部を有し、
    発光素子は、格納器の底部に取着されている
    ことを特徴とする請求項10に記載のスポット用光源。
  14. 発光素子を支持する支持部材を備え、
    格納器は底部を有し、
    発光素子は、前記支持部材を介して、格納器の底部に取着されている
    ことを特徴とする請求項10に記載のスポット用光源。
  15. 格納器は、底部と側面部とが一体形成されている
    ことを特徴とする請求項13または14に記載のスポット用光源。
  16. 格納器は、椀状である
    ことを特徴とする請求項10、13から15の何れかに記載のスポット用光源。
  17. 格納器は、反射鏡を兼ねる
    ことを特徴とする請求項10、13から16の何れかに記載のスポット用光源。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5853710B2 (ja) * 2012-01-10 2016-02-09 岩崎電気株式会社 照明器具
JP5418521B2 (ja) * 2011-03-03 2014-02-19 岩崎電気株式会社 ランプ
US8616724B2 (en) * 2011-06-23 2013-12-31 Cree, Inc. Solid state directional lamp including retroreflective, multi-element directional lamp optic
CN102287646A (zh) * 2011-08-01 2011-12-21 深圳市众明半导体照明有限公司 改善光效的led灯及其光效改善方法
JP2013080596A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Beat Sonic:Kk Ledランプ
CN103185282A (zh) * 2011-12-28 2013-07-03 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 Led灯泡
JP6032790B2 (ja) * 2012-03-02 2016-11-30 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company 車両用灯具
JP2013200963A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Harison Toshiba Lighting Corp 半導体光源および照明装置
JP5980534B2 (ja) 2012-03-26 2016-08-31 株式会社遠藤照明 照明ランプ用レンズ板および照明ランプ
JP5964714B2 (ja) * 2012-10-05 2016-08-03 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置および照明装置
US20140307427A1 (en) * 2013-04-11 2014-10-16 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting device
CN104110619B (zh) * 2013-04-22 2016-10-05 基元高效科技有限公司 广配光灯罩及具有广配光灯罩的灯具
CN204042526U (zh) * 2014-08-15 2014-12-24 佛山市崇达照明电器有限公司 一种新型led灯
CN104295959A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 聂金芳 石墨烯led球泡灯
JP6511766B2 (ja) * 2014-10-15 2019-05-15 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6767086B2 (ja) * 2014-10-22 2020-10-14 ウシオ電機株式会社 Led電球
DE202015102507U1 (de) * 2015-05-15 2015-06-10 Bernd Beisse LED-Leuchte
DE102016201347A1 (de) * 2016-01-29 2017-08-03 Zumtobel Lighting Gmbh Optisches System zum Beeinflussen der Lichtabgabe einer Lichtquelle
JP6130982B1 (ja) 2017-02-22 2017-05-17 フェニックス電機株式会社 発光ダイオードランプ
CN108870321A (zh) * 2018-07-04 2018-11-23 广州市雅江光电设备有限公司 一种反光碗及应用于彩色投光灯的光学系统
JP7231831B2 (ja) * 2019-10-30 2023-03-02 日亜化学工業株式会社 光源装置
JP7148813B2 (ja) 2019-10-30 2022-10-06 日亜化学工業株式会社 光源装置
US11782205B2 (en) 2021-04-28 2023-10-10 Nichia Corporation Light-emitting device including movement mechanism
CN114525444A (zh) * 2021-12-25 2022-05-24 广西长城机械股份有限公司 一种精炼高纯净过共晶含铌铬8铸铁装置及其应用

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4482942A (en) * 1981-03-30 1984-11-13 Gte Products Corporation Projection unit including glass reflector with insulative cap member
US4608142A (en) * 1983-11-17 1986-08-26 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Method of manufacturing magneto-optic recording film
US4873708A (en) * 1987-05-11 1989-10-10 General Electric Company Digital radiographic imaging system and method therefor
JPH02121749U (ja) * 1989-03-15 1990-10-03
US5067064A (en) * 1990-03-16 1991-11-19 American Sterilizer Company Pattern change mechanism
DE4401270A1 (de) * 1994-01-18 1995-07-20 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Reflektorlampe
CN1049761C (zh) * 1997-09-26 2000-02-23 叶乃光 红外线反射膜电灯
DE19842794A1 (de) * 1998-09-18 2000-03-23 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Reflektorlampe
US6559600B1 (en) * 1998-11-17 2003-05-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Discharge lamp, light source and projecting display unit
WO2002005022A1 (fr) * 2000-07-11 2002-01-17 Mitsubishi Chemical Corporation Dispositif a source de lumiere en surface
JP2002280617A (ja) * 2001-03-19 2002-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置
JP2007059930A (ja) * 2001-08-09 2007-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Led照明装置およびカード型led照明光源
US7097789B2 (en) * 2001-08-21 2006-08-29 Milliken & Company Thermoplastic containers exhibiting excellent protection to various ultraviolet susceptible compounds
US6705748B2 (en) * 2002-04-11 2004-03-16 Osram Sylvania Inc. Lamp with ceramic light shield
JP4106615B2 (ja) * 2002-07-31 2008-06-25 信越半導体株式会社 発光素子及びそれを用いた照明装置
US7554258B2 (en) * 2002-10-22 2009-06-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light source having an LED and a luminescence conversion body and method for producing the luminescence conversion body
JP2004259541A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Cateye Co Ltd 照明器具
US7296913B2 (en) * 2004-07-16 2007-11-20 Technology Assessment Group Light emitting diode replacement lamp
DE102004024599A1 (de) * 2004-05-13 2005-12-08 Christian Kast Reflektor für eine Beleuchtungseinrichtung
DE102004026344B4 (de) * 2004-05-26 2008-10-16 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen einer hydrophoben Beschichtung, Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens und Substrat mit einer hydrophoben Beschichtung
KR100638611B1 (ko) * 2004-08-12 2006-10-26 삼성전기주식회사 다중 렌즈 발광 다이오드
JP4995722B2 (ja) * 2004-12-22 2012-08-08 パナソニック株式会社 半導体発光装置、照明モジュール、および照明装置
US20080191609A1 (en) * 2005-04-19 2008-08-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination System Comprising a Red-Emitting Ceramic Luminescence Converter
US20060274529A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-07 Cao Group, Inc. LED light bulb
TWM303486U (en) * 2006-03-30 2006-12-21 Ching Huei Ceramics Co Ltd Lamp heat dissipation base structure
US7703226B2 (en) * 2006-08-11 2010-04-27 Alameda Technology, Llc Container with reflective surface for creating a multi-effect visual display
CN201032073Y (zh) * 2007-03-30 2008-03-05 诸建平 一种大功率led杯灯
US7942556B2 (en) * 2007-06-18 2011-05-17 Xicato, Inc. Solid state illumination device
US8084862B2 (en) * 2007-09-20 2011-12-27 International Business Machines Corporation Interconnect structures with patternable low-k dielectrics and method of fabricating same
TW200923262A (en) * 2007-11-30 2009-06-01 Tysun Inc High heat dissipation optic module for light emitting diode and its manufacturing method
US8093547B2 (en) * 2008-08-21 2012-01-10 Seiko Epson Corporation Projector and light source apparatus having a second reflector for reflecting light in infrared region
CN201281298Y (zh) * 2008-08-29 2009-07-29 薛锡荣 全陶瓷外壳led灯泡
JP2012503285A (ja) * 2008-09-22 2012-02-02 セラムテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 少なくとも1つの発光ダイオードを有するランプ
CN201568778U (zh) * 2009-11-10 2010-09-01 东莞莹辉灯饰有限公司 新型照明灯具

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