JP6486446B2 - Lighting lamp - Google Patents
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Description
本発明は、照明ランプに関するものである。本発明は、特に、ＬＥＤ（発光ダイオード）ランプに関するものである。 The present invention relates to an illumination lamp. The invention particularly relates to LED (light emitting diode) lamps.
ＬＥＤランプにおいて、複数のＬＥＤが等間隔に配列されたものが知られている（例えば、特許文献１）。 An LED lamp in which a plurality of LEDs are arranged at equal intervals is known (for example, Patent Document 1).
ＬＥＤランプにおいて、ＬＥＤの個数を少なくすると、ＬＥＤ間のピッチ（間隔）が広くなり、発光の均一性が得られなくなるという課題がある。ここで、発光の均一性が得られないとは、光拡散性を有する筒管を使用しても筒管を介して、個々のＬＥＤの光が粒状に見えてしまうことである。
その為に、ＬＥＤの個数が多くなり、ＬＥＤランプの製造コストが増大するという課題がある。
In the LED lamp, when the number of LEDs is reduced, the pitch (interval) between the LEDs becomes wide, and there is a problem that uniformity of light emission cannot be obtained. Here, the fact that the uniformity of light emission cannot be obtained means that even if a cylindrical tube having light diffusibility is used, the light of each LED looks granular through the cylindrical tube.
Therefore, there is a problem that the number of LEDs increases and the manufacturing cost of the LED lamp increases.
本発明は、例えば、光源の個数を減少させても発光の均一性が得られる照明ランプを得ることを主な目的とする。 The main object of the present invention is, for example, to obtain an illumination lamp capable of obtaining uniform light emission even when the number of light sources is reduced.
本発明に係る照明ランプは、
正面に光度Ｃの光が照射される配光角Ｈの光源と、
複数の前記光源が間隔Ｋで配列された状態で前記配光角Ｈの範囲が覆われるように、前記光源から距離Ｔの位置に配置された、拡散度Ｂの透光性材料と
を備え、
前記光源の前記配光角Ｈと前記光度Ｃ、および前記透光性材料の拡散度Ｂにより決定される値をＦとした場合に、
間隔Ｋ≦距離Ｔ＋Ｆ
であることを特徴とする。
The illumination lamp according to the present invention is
A light source having a light distribution angle H that is irradiated with light having a luminous intensity C on the front surface;
A translucent material having a diffusivity B, disposed at a distance T from the light source so that the range of the light distribution angle H is covered in a state where the plurality of light sources are arranged at intervals K;
When the value determined by the light distribution angle H and the luminous intensity C of the light source and the diffusivity B of the translucent material is F,
Interval K ≦ distance T + F
It is characterized by being.
本発明に係る照明ランプは、距離ＴとＦ（配光角Ｈと光度Ｃ、および透光性材料の拡散度Ｂにより決定される値）とに基づき、発光の均一性が得られる間隔Ｋが設定される。設定された間隔Ｋの範囲のうち、より大きな間隔Ｋで光源が配列されることで、発光の均一性を保ちつつ、光源の個数を削減することが可能である。 The illumination lamp according to the present invention has an interval K at which light emission uniformity is obtained based on the distance T and F (a value determined by the light distribution angle H and the luminous intensity C and the diffusivity B of the translucent material). Is set. By arranging the light sources at a larger interval K in the set interval K range, it is possible to reduce the number of light sources while maintaining the uniformity of light emission.
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of each embodiment, the directions such as “up”, “down”, “left”, “right”, “front”, “back”, “front”, “back” are However, it is not intended to limit the arrangement or orientation of devices, instruments, parts, or the like.
実施の形態１．
（照明ランプの概要）
図１は、照明ランプの例を示す図である。
(Outline of lighting lamp)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an illumination lamp.
実施の形態１において、照明ランプ１００として、直管型のＬＥＤ（発光ダイオード）ランプを例に説明を進めるが、照明ランプ１００の形状は直管型に限定されるものではなく、例えば、環形ＬＥＤランプであってもよい。また、照明ランプ１００の光源の種類もＬＥＤに限定されるものではない。
In the first embodiment, a straight tube type LED (light emitting diode) lamp will be described as an example of the
照明ランプ１００は、口金５０と筒管６０とを備える。
口金５０には、端子５８が備えられる。端子５８は、給電端子やアース端子などである。図１は、端子５８がピン形状である例を示しているが、端子５８の種類は限定されるものではない。
The
The
筒管６０は、透光性を有する透光性材料から成る。筒管６０は、筒管６０の内部で発光するＬＥＤの光が透過されれば良く、筒管６０の材料は、限定されるものでは無い。筒管６０の材料は、例えば樹脂（ポリカーボネート等）やガラスなどであってもよい。
なお、筒管６０は、材料の表面（内面と外面との少なくともいずれか）に光の拡散処理が施されている。光の拡散処理とは、サンドブラスト処理やフッ酸処理により、材料の表面を曇りガラス状にすることである。その為、筒管６０は、所定の拡散度Ｂ（後述で説明）を有する。
The
The
そして、図１は、筒管６０が透視された状態を示し、筒管６０の内部が図示されている。
筒管６０の内部には、基板５２と、基板５２で発生する熱を放熱する為のヒートシンク５４とが配置されている。
そして、基板５２には、複数のＬＥＤ５１が配列されている。ここでは、複数のＬＥＤ５１が１列に配列されているものとして説明を進める。
1 shows a state in which the
Inside the
A plurality of
各ＬＥＤ５１は、等間隔に１列に配列され、隣接するＬＥＤ５１間の距離を「ＬＥＤ間距離Ｋ（ｍｍ）」と称する。
また、ＬＥＤ５１からＬＥＤ５１の発光方向の筒管６０の内面までの距離を「管面距離Ｔ（ｍｍ）」とする。
The
The distance from the
図２は、照明ランプの断面の例を示す図である。
図２は、図１におけるＡ−Ａ面の断面図である。
前述の通り、ＬＥＤ５１からＬＥＤ５１の発光方向の筒管６０の内面までの距離を「管面距離Ｔ（ｍｍ）」とする。
ＬＥＤ５１は、所定の配光角Ｈ（度、°）と所定の光度Ｃ（カンデラ、ｃｄ）とを有する。そして、各ＬＥＤ５１は、製造ばらつきの範囲内で、同等の配光角Ｈと光度Ｃとを有する。
ここで、ＬＥＤ５１の配光角Ｈとは、ＬＥＤ５１が発光する光の光度のピーク値を１００％とした場合に、５０％の光度が得られる角度である。また、ＬＥＤ５１の光度Ｃとは、ＬＥＤ５１を真正面から見た時の光の強さである。
また、筒管６０の材料の厚さを、筒管６０の肉厚と称する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a cross section of the illumination lamp.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the AA plane in FIG.
As described above, the distance from the
The
Here, the light distribution angle H of the
The thickness of the material of the
（筒管の拡散度Ｂについて）
図３は、筒管における光の拡散の様子を示す図である。
図４は、拡散度Ｂの定義を示す図である。
(Diffusion degree B of tube)
FIG. 3 is a diagram illustrating a state of light diffusion in the tube.
FIG. 4 is a diagram showing the definition of the diffusion degree B. As shown in FIG.
図３は、図２の断面図を簡略化した図である。筒管６０の曲面の図示も簡略化されている。
配光角ＨのＬＥＤ５１から、筒管６０（透光性材料）に向けて光が照射され、照射された光は、筒管６０の光の拡散処理により色々な方向に拡散される。
この時、図４に示すように、筒管６０（透光性材料）を透過する光の光度のピーク値を１００％とした場合に、５０％の光度が得られる照射角度を「拡散度」と称する。
筒管６０が拡散度Ｂを有することにより、ＬＥＤの光が拡散され、発光の均一性が向上する。すなわち、筒管６０によりＬＥＤの光が拡散されることで、個々のＬＥＤ５１の光が粒状として視認されなくなる。
FIG. 3 is a simplified view of the cross-sectional view of FIG. The illustration of the curved surface of the
Light is emitted from the
At this time, as shown in FIG. 4, when the peak value of the luminous intensity of the light transmitted through the cylindrical tube 60 (translucent material) is 100%, the irradiation angle at which a luminous intensity of 50% is obtained is “diffusivity”. Called.
When the
（配光角Ｈ＝１１０°、光度Ｃ＝７ｃｄにおける発光の均一性の実験評価結果）
図５は、配光角Ｈ＝１１０°、光度Ｃ＝７ｃｄのＬＥＤによる発光の均一性の評価結果の例を示す図である。
ＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとを変化させて、照明ランプ１００の発光の均一性を目視により評価した。
(Experimental evaluation result of light emission uniformity at light distribution angle H = 110 °, luminous intensity C = 7 cd)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an evaluation result of light emission uniformity by an LED having a light distribution angle H = 110 ° and a luminous intensity C = 7 cd.
The uniformity of light emission of the
図５において、発光の均一性が良好、すなわち、筒管６０を介することにより、個々のＬＥＤ５１の光が粒状として視認されないとして評価されたＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとの組合せを、「良好」な組合せとして丸（○）で示す。
また、発光の均一性が実用上において可、すなわち、筒管６０を介しても個々のＬＥＤ５１の光が粒状としてやや視認されるが、実用上問題ないとして評価されたＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとの組合せを「実用可」な組合せとして三角（△）で示す。
更に、発光の均一性が実用上において不可、すなわち、筒管６０を介しても個々のＬＥＤ５１の光が粒状として視認され、実用上問題ありとして評価されたＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとの組合せを「実用不可」の組合せとしてバツ（×）で示す。
In FIG. 5, the light emission uniformity is good, that is, a combination of the inter-LED distance K and the tube surface distance T evaluated as being not visually recognized as granular particles through the
Further, the uniformity of light emission is practically possible, that is, the light of each
Further, the uniformity of light emission is practically impossible, that is, the light of each
なお、筒管６０は、「拡散度Ｂ＝５５°」、「肉厚＝１．０ｍｍ」のものを用いている（後述の図６〜１１も同様）。
また、発光の均一性は、隣接するＬＥＤ５１間の影響に依存するものなので、ＬＥＤ５１は少なくとも２つ以上であれば良い。
Note that the
Moreover, since the uniformity of light emission depends on the influence between
図５において、点線で示す範囲Ｒ内が、良好なＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとの組合せの範囲である（後述の図６〜１１も同様）。
例えば、ＬＥＤ間距離Ｋが４ｍｍであれば、管面距離Ｔは１２〜３０ｍｍの範囲で、発光の均一性は良好である。これは、ＬＥＤ間距離Ｋが小さいことにより隣接するＬＥＤ５１の光が混ざり、個々のＬＥＤ５１の光が粒状として視認されないためである。
In FIG. 5, a range R indicated by a dotted line is a combination range of a good inter-LED distance K and a tube surface distance T (the same applies to FIGS. 6 to 11 described later).
For example, when the inter-LED distance K is 4 mm, the tube surface distance T is in the range of 12 to 30 mm, and the light emission uniformity is good. This is because the light of
一方、ＬＥＤ間距離Ｋが１４ｍｍである場合、管面距離Ｔは３０ｍｍのみが、発光の均一性は良好である。これは、ＬＥＤ間距離Ｋが大きいことにより、個々のＬＥＤ５１の光が粒状として視認されやすくなるためである。そして、管面距離Ｔが小さいほど、ＬＥＤ５１が透光性材料である筒管６０に近づくため、個々のＬＥＤ５１の光が粒状として視認されやすくなるためである。
On the other hand, when the inter-LED distance K is 14 mm, the tube surface distance T is only 30 mm, and the light emission uniformity is good. This is because the distance K between the LEDs is large, so that the light of the
また、例えば、管面距離Ｔが２４ｍｍである場合に着目する。その場合、評価結果は、ＬＥＤ間距離Ｋが８ｍｍまでは良好（○）であり、ＬＥＤ間距離Ｋが広がって１０ｍｍ〜１２ｍｍになると、実用可（△）となる。そして、更に、ＬＥＤ間距離Ｋが広がって１４ｍｍ以上になると、個々のＬＥＤ５１の光が粒状として視認されてしまい、評価結果は、実用不可（×）となる。
For example, attention is paid to a case where the tube surface distance T is 24 mm. In this case, the evaluation result is good (◯) until the inter-LED distance K is 8 mm, and becomes practical (Δ) when the inter-LED distance K is increased to 10 mm to 12 mm. If the distance K between the LEDs further increases to 14 mm or more, the light of each
（実用可であるＬＥＤ間距離Ｋの最大値：直線Ｘについて）
ここで、照明ランプ１００の製造コストを下げる為には、ＬＥＤ５１の個数を少なくする必要がある。そのためには、ＬＥＤ間距離Ｋは大きい方がよい。
そして、実用可と評価されたＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとの組合せ（図５の△）のうち、ＬＥＤ間距離Ｋが最大となる組合せを直線で近似したもの（ＬＥＤ間距離Ｋが最大となる組合せが一番多く含まれる直線）が、図５の直線Ｘである。
(Practical acceptable maximum distance K between LEDs: straight line X)
Here, in order to reduce the manufacturing cost of the
Then, among the combinations of the inter-LED distance K and the tube surface distance T evaluated as practical (Δ in FIG. 5), the combination in which the inter-LED distance K is the maximum is approximated by a straight line (the inter-LED distance K is The straight line X including the largest number of combinations) is the straight line X in FIG.
前述の通り、管面距離Ｔが２４ｍｍの場合において、実用可であるＬＥＤ間距離Ｋの最大値は、１２ｍｍであり、そのＬＥＤ間距離Ｋの最大値が直線Ｘによって示されている。 As described above, when the tube surface distance T is 24 mm, the maximum value of the inter-LED distance K that is practical is 12 mm, and the maximum value of the inter-LED distance K is indicated by the straight line X.
（発光の均一性が良好なＬＥＤ間距離Ｋの最大値：直線Ｚについて）
そして、発光の均一性が良好と評価されたＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとの組合せ（図５の○）のうち、ＬＥＤ間距離Ｋが最大となる組合せを直線で近似したもの（ＬＥＤ間距離Ｋが最大となる組合せが一番多く含まれる直線）が、図５の直線Ｚである。
(Maximum value of distance K between LEDs with good light emission uniformity: straight line Z)
Of the combinations of the inter-LED distance K and the tube surface distance T that are evaluated to have good light emission uniformity (O in FIG. 5), the combination that maximizes the inter-LED distance K is approximated by a straight line (LED A straight line Z including the largest number of combinations having the maximum inter-distance K is the straight line Z in FIG.
前述の通り、管面距離Ｔが２４ｍｍの場合において、発光の均一性が良好なＬＥＤ間距離Ｋの最大値は、８ｍｍであり、そのＬＥＤ間距離Ｋの最大値が直線Ｚによって示されている。
そして、管面距離Ｔが２４ｍｍの場合において、直線Ｚ上のＬＥＤ間距離Ｋが８ｍｍの場合が、一番ＬＥＤ５１の個数が少なくなり、照明ランプ１００の製造コストを一番下げることが可能である。すなわち、配光角Ｈ＝１１０°、光度Ｃ＝７ｃｄのＬＥＤ５１と拡散度Ｂ＝５５°の筒管６０とを使用し、かつ、管面距離Ｔが２４ｍｍの場合において、ＬＥＤ間距離Ｋは、８ｍｍが最適値である。
As described above, when the tube surface distance T is 24 mm, the maximum value of the inter-LED distance K with good light emission uniformity is 8 mm, and the maximum value of the inter-LED distance K is indicated by the straight line Z. .
When the tube surface distance T is 24 mm and the distance K between the LEDs on the straight line Z is 8 mm, the number of
（直線Ｚと範囲Ｒとの関係について）
図５において、Ｙ軸と直線Ｚとで囲まれた範囲が、発光の均一性が良好と評価されたＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとの組合せの範囲である。前述の通り、直線Ｚは近似線である為、このＹ軸と直線Ｚとで囲まれた範囲は、範囲Ｒとは異なる。
しかし、Ｙ軸と直線Ｚとで囲まれた範囲の方が、範囲Ｒよりも狭くなっており、実際の評価結果よりもマージンを持った範囲となっている為、直線Ｚに基づき、照明ランプ１００のパラメータ（例えばＬＥＤ間距離Ｋ）の設計が行われても問題ない。
また、ＬＥＤ間距離Ｋが狭い４ｍｍ〜６ｍｍに関しては、照明ランプ１００の製造コスト低減の効果が得られず、実際の製品には用いられないので、ＬＥＤ間距離Ｋが狭い４ｍｍ〜６ｍｍに関しては、範囲Ｒと、Ｙ軸と直線Ｚとで囲まれた範囲との不一致が生じていても問題ない。
(Relationship between straight line Z and range R)
In FIG. 5, a range surrounded by the Y axis and the straight line Z is a combination range of the inter-LED distance K and the tube surface distance T, which are evaluated as having good light emission uniformity. As described above, since the straight line Z is an approximate line, the range surrounded by the Y axis and the straight line Z is different from the range R.
However, since the range surrounded by the Y axis and the straight line Z is narrower than the range R and has a margin than the actual evaluation result, the illumination lamp is based on the straight line Z. There is no problem even if 100 parameters (for example, the distance K between LEDs) are designed.
In addition, when the distance K between the LEDs is 4 mm to 6 mm, the effect of reducing the manufacturing cost of the
（製造コスト上許容されるＬＥＤ間距離Ｋ：直線Ｙについて）
例えば、管面距離Ｔが２８ｍｍの場合において、ＬＥＤ間距離Ｋは１２ｍｍが最適値である。一方、管面距離Ｔが２８ｍｍの場合において、ＬＥＤ間距離Ｋが４ｍｍでも発光の均一性は良好だが、ＬＥＤ５１の個数が増え、照明ランプ１００の製造コスト低減の効果が得られない。
つまり、製造コストの面からもＬＥＤ間距離Ｋの下限を設定する必要がある。
(Distance between LEDs K allowed for manufacturing cost: straight line Y)
For example, when the tube surface distance T is 28 mm, the optimum distance K between LEDs is 12 mm. On the other hand, when the tube surface distance T is 28 mm, evenness of light emission is good even if the distance K between LEDs is 4 mm, but the number of
That is, it is necessary to set the lower limit of the inter-LED distance K from the viewpoint of manufacturing cost.
ＬＥＤ間距離Ｋの下限は、よりＬＥＤ間距離Ｋの最適値に近い方が良いが、ここでは、ＬＥＤ５１の光度Ｃや配光角Ｈ、筒管６０の拡散度Ｂなどの製造バラツキを考慮し、ＬＥＤ間距離Ｋの最適値から４ｍｍマージンを持った値とする。
例えば、管面距離Ｔが２８ｍｍの場合において、最適なＬＥＤ間距離Ｋは１２ｍｍであるが、１２ｍｍ−４ｍｍ＝８ｍｍまでは、製造コスト上許容されるＬＥＤ間距離Ｋとする。
The lower limit of the inter-LED distance K is preferably closer to the optimum value of the inter-LED distance K, but here, taking into account manufacturing variations such as the light intensity C and light distribution angle H of the
For example, when the tube surface distance T is 28 mm, the optimum distance K between LEDs is 12 mm, but the distance between LEDs K allowed for manufacturing cost is 12 mm-4 mm = 8 mm.
そして、製造コスト上許容されるＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとの組合せを直線で近似したもの（製造コスト上許容される組合せが一番多く含まれる直線）が、図５の直線Ｙである。 A straight line Y of FIG. 5 shows a straight line approximation of the combination of the LED distance K and the tube surface distance T that is allowed in terms of manufacturing cost (a straight line that contains the most possible combinations in terms of manufacturing cost). is there.
すなわち、直線Ｘと直線Ｙとで囲まれた範囲が、実用可であり、かつ、照明ランプ１００の製造コスト低減の効果の得られる組合せとなる。
That is, the range surrounded by the straight line X and the straight line Y is a combination that is practical and can achieve the effect of reducing the manufacturing cost of the
（配光角Ｈと発光の均一性との関係）
図６は、配光角Ｈ＝１５０°、光度Ｃ＝７ｃｄのＬＥＤによる発光の均一性の評価結果の例を示す図である。
図６は、図５に比べ、ＬＥＤ５１の配光角Ｈのみが、１１０°から１５０°に変化した場合の発光の均一性の評価結果である。
(Relationship between light distribution angle H and uniformity of light emission)
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an evaluation result of light emission uniformity by an LED having a light distribution angle H = 150 ° and a luminous intensity C = 7 cd.
FIG. 6 is an evaluation result of the uniformity of light emission when only the light distribution angle H of the
ＬＥＤ５１の配光角Ｈが広がることで、隣接するＬＥＤ５１の光が混ざりやすくなり、発光の均一性は向上する傾向にある。
例えば、管面距離Ｔが１８ｍｍの場合、図５（配光角Ｈ＝１１０°）では、実用可のＬＥＤ間距離Ｋの最大値は６ｍｍであるが、図６（配光角Ｈ＝１５０°）では、実用可のＬＥＤ間距離Ｋの最大値は１４ｍｍまで広がっている。
つまり、配光角Ｈが「１５０−１１０°＝４０°」増えると、ＬＥＤ間距離Ｋは「１４ｍｍ−６ｍｍ＝８ｍｍ」増える。換言すると、配光角Ｈが５°増えるとＬＥＤ間距離Ｋは１ｍｍ増える。
なお、図６に示す直線Ｘ、直線Ｙ、直線Ｚは、後述の数式に基づく直線である。
When the light distribution angle H of the
For example, when the tube surface distance T is 18 mm, in FIG. 5 (light distribution angle H = 110 °), the maximum practical LED distance K is 6 mm, but FIG. 6 (light distribution angle H = 150 °). ), The maximum value of the practical LED distance K extends to 14 mm.
That is, when the light distribution angle H increases by “150−110 ° = 40 °”, the inter-LED distance K increases by “14 mm−6 mm = 8 mm”. In other words, when the light distribution angle H increases by 5 °, the inter-LED distance K increases by 1 mm.
Note that the straight lines X, Y, and Z shown in FIG. 6 are straight lines based on mathematical formulas described later.
（光度Ｃと発光の均一性との関係）
図７は、配光角Ｈ＝１１０°、光度Ｃ＝１４ｃｄのＬＥＤによる発光の均一性の評価結果の例を示す図である。
図８は、配光角Ｈ＝１１０°、光度Ｃ＝２０ｃｄのＬＥＤによる発光の均一性の評価結果の例を示す図である。
図７と図８とは、図５に比べ、ＬＥＤ５１の光度Ｃのみが変化している（図５は光度Ｃ＝７ｃｄ、図７は光度Ｃ＝１４ｃｄ、図８は光度Ｃ＝２０ｃｄ）。
(Relationship between luminous intensity C and emission uniformity)
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an evaluation result of light emission uniformity by an LED having a light distribution angle H = 110 ° and a luminous intensity C = 14 cd.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an evaluation result of light emission uniformity by an LED having a light distribution angle H = 110 ° and a luminous intensity C = 20 cd.
7 and FIG. 8 are different from FIG. 5 only in the luminous intensity C of the LED 51 (the luminous intensity C = 7 cd in FIG. 5, the luminous intensity C = 14 cd in FIG. 7, and the luminous intensity C = 20 cd in FIG. 8).
そして、例えば、図５（光度Ｃ＝７ｃｄ）では、ＬＥＤ間距離Ｋが１４ｍｍの場合、発光の均一性が良好と判定された管面距離Ｔは、３０ｍｍである。一方、図７（光度Ｃ＝１４ｃｄ）では、ＬＥＤ間距離Ｋが１４ｍｍの場合、発光の均一性が良好と判定された管面距離Ｔは、２９ｍｍ〜３０ｍｍであり、図８（光度Ｃ＝２０ｃｄ）では、２８ｍｍ〜３０ｍｍである。
すなわち、ＬＥＤ５１の光度Ｃが上がることで、隣接するＬＥＤ５１の光が混ざりやすくなり、発光の均一性は向上する傾向にある。
For example, in FIG. 5 (luminous intensity C = 7 cd), when the inter-LED distance K is 14 mm, the tube surface distance T determined to have good light emission uniformity is 30 mm. On the other hand, in FIG. 7 (luminous intensity C = 14 cd), when the inter-LED distance K is 14 mm, the tube surface distance T determined to have good light emission uniformity is 29 mm to 30 mm, and FIG. 8 (luminous intensity C = 20 cd). ) Is 28 mm to 30 mm.
That is, when the luminous intensity C of the
図５、図７、図８の直線Ｚは、それぞれ、発光の均一性が良好と評価されたＬＥＤ間距離Ｋと管面距離Ｔとの組合せ（図５の○）のうち、ＬＥＤ間距離Ｋが最大となる組合せを直線で近似したもの（ＬＥＤ間距離Ｋが最大となる組合せが一番多く含まれる直線）である。
なお、図７、図８の直線Ｘと直線Ｙとは、後述の数式に基づく直線である。
The straight line Z in FIGS. 5, 7, and 8 is the distance K between LEDs in the combination of the distance K between the LEDs and the tube surface distance T evaluated as good light emission uniformity (◯ in FIG. 5). Is a straight line approximation of a combination that maximizes the distance (a straight line that includes the largest number of combinations that maximize the inter-LED distance K).
Note that the straight lines X and Y in FIGS. 7 and 8 are straight lines based on mathematical formulas described later.
ＬＥＤ５１の光度Ｃが、「７ｃｄ（１倍）→１４ｃｄ（２倍）→２０ｃｄ（２．８６倍＝約３倍）」と、光度Ｃ＝７ｃｄ増えるごとに、良好と評価された結果（○）のうちのＬＥＤ間距離Ｋの最大値、すなわち、直線Ｚで示されるＬＥＤ間距離Ｋの値が１ｍｍずつ増えている。
When the luminous intensity C of the
（拡散度Ｂと発光の均一性との関係）
拡散度Ｂを変化させた場合の発光の均一性の評価結果については、図示を省略するが、管面距離Ｔの値を固定して、拡散度Ｂ＝５°大きくすると、ＬＥＤ間距離Ｋは１ｍｍ拡大可能である。つまり、拡散度Ｂが５°増えると、ＬＥＤ間距離Ｋは１ｍｍ増える。
(Relationship between diffusivity B and uniformity of light emission)
Although the illustration of the evaluation result of the uniformity of light emission when the diffusivity B is changed is omitted, if the value of the tube surface distance T is fixed and the diffusivity B = 5 ° is increased, the inter-LED distance K is It can be enlarged by 1 mm. That is, when the diffusivity B increases by 5 °, the inter-LED distance K increases by 1 mm.
（直線Ｘの数式表現）
前述の通り、ＬＥＤ間距離Ｋの値は、配光角Ｈ、光度Ｃ、拡散度Ｂにより変化する。すなわち、図５の直線Ｘ、直線Ｙ、直線Ｚは、配光角Ｈ、光度Ｃ、拡散度Ｂをパラメータとした数式で表現可能である。
(Mathematical expression of straight line X)
As described above, the value of the inter-LED distance K varies depending on the light distribution angle H, the luminous intensity C, and the diffusivity B. That is, the straight line X, straight line Y, and straight line Z in FIG. 5 can be expressed by mathematical expressions using the light distribution angle H, the luminous intensity C, and the diffusivity B as parameters.
まず、図５の直線Ｘは、以下の式となる。
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋ＦＨ＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１）
ここで、ＦＨは、ＬＥＤ５１の配光角Ｈにより決定される値であり、
「ＦＨ＝配光角Ｈ／５−３４」（式２）
である。
すなわち、式１は、以下のようにも書き換えられる。
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式３）
また、ＦＣは、ＬＥＤ５１の光度Ｃにより決定される値であり、
「ＦＣ＝光度Ｃ／７−１」（式４）
である。
また、ＦＢは、筒管６０の拡散度Ｂにより決定される値であり、
「ＦＢ＝拡散度Ｂ／５−１１」（式５）
である。
なお、式１は、ＦをＦ＝ＦＨ＋ＦＣ＋ＦＢ、すなわち、ＦをＬＥＤ５１の配光角ＨとＬＥＤ５１の光度Ｃと筒管６０の拡散度Ｂとにより決定される値とすると、
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋Ｆ」（式６）
と書きかえられる。
First, the straight line X in FIG.
“Distance between LEDs K = Tube surface distance T + FH + FC + FB” (Formula 1)
Here, FH is a value determined by the light distribution angle H of the
“FH = light distribution angle H / 5-34” (Formula 2)
It is.
That is,
“Distance between LEDs K = Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−34) + FC + FB” (Formula 3)
FC is a value determined by the luminous intensity C of the
“FC = luminosity C / 7-1” (Formula 4)
It is.
Further, FB is a value determined by the diffusivity B of the
“FB = diffusivity B / 5-11” (Formula 5)
It is.
In
“Distance between LEDs K = Tube distance T + F” (Formula 6)
It can be rewritten.
具体的な数値を用いて、前述の式１〜式５を検証する。
例えば、図５では、配光角Ｈ＝１１０°、光度Ｃ＝７ｃｄ、拡散度Ｂ＝５５°である。
よって、「ＦＨ＝１１０／５−３４＝−１２」、「ＦＣ＝７／７−１＝０」、「ＦＢ＝５５／５−１１＝０」となる。そして、管面距離Ｔ＝１８ｍｍの場合、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝１８−１２＝６ｍｍ」となり、式１〜式５に基づく計算結果と、実際の評価結果に基づく近似線である図５の直線Ｘが示すＬＥＤ間距離Ｋの値とが一致する。
Using the specific numerical values, the
For example, in FIG. 5, the light distribution angle H = 110 °, the luminous intensity C = 7 cd, and the diffusivity B = 55 °.
Therefore, “FH = 110 / 5−34 = −12”, “FC = 7 / 7-1 = 0”, and “FB = 55 / 5−11 = 0”. When the tube surface distance T = 18 mm, “LED distance K = 18−12 = 6 mm” is obtained, and the straight line in FIG. 5 is an approximate line based on the calculation results based on
（直線Ｚ、直線Ｙの数式表現）
そして、直線Ｚは、以下の式となる。
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３８）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式７）
(Mathematical expression of straight line Z and straight line Y)
And the straight line Z becomes the following formula | equation.
“Distance between LEDs K = Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−38) + FC + FB” (Formula 7)
具体的な数値を用いて、式７を検証する。図５では、前述と同様に、ＦＣ＝ＦＢ＝０であり、例えば、管面距離Ｔが２２ｍｍの場合、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝２２ｍｍ＋（１１０／５−３８）＝６ｍｍ」となり、図５の直線Ｚと一致する。
また、直線Ｙは、以下の式となる。
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−４２）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式８）
式８の検証については、前述と同様であり省略する。
Moreover, the straight line Y becomes the following formula | equation.
“Distance between LEDs K = Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−42) + FC + FB” (Formula 8)
The verification of
図６に、前述した数式に基づく直線（式１〜式５に基づく直線Ｘと、式７に基づく直線Ｚと、式８に基づく直線Ｙと）を示す。
いずれの直線も実際の評価結果に合致している。
FIG. 6 shows straight lines based on the above-described mathematical formulas (a straight line X based on
Both straight lines agree with the actual evaluation results.
また、図７と図８とにも、前述した数式に基づく直線（式１〜式５に基づく直線Ｘと、式８に基づく直線Ｙと）を示す。
なお、図７と図８とに示されている直線Ｚは、前述の通り、実際の評価結果に基づく、近似線である。
7 and 8 also show straight lines based on the above-described mathematical formulas (a straight line X based on
The straight line Z shown in FIGS. 7 and 8 is an approximate line based on the actual evaluation result as described above.
まず、この近似線が、式７に合致するか否かを検証する。図７と図８とにおいて、ＦＢは前述と同様にゼロである。
例えば、管面距離Ｔが２８ｍｍの場合、図７では、配光角Ｈ＝１１０°、光度Ｃ＝１４ｃｄである為、式７は、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝２８ｍｍ＋（１１０／５−３８）＋（１４／７−１）＝１３ｍｍ」となり、図７の直線Ｚと一致する。
更に、管面距離Ｔが２８ｍｍの場合、図８では、配光角Ｈ＝１１０°、光度Ｃ＝２０ｃｄである為、式７は、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝２８ｍｍ＋（１１０／５−３８）＋（２０／７−１）＝１３．８６ｍｍ＝約１４ｍｍ」となり、図８の直線Ｚと一致する。
なお、管面距離Ｔが２８ｍｍの場合、図５でも、配光角Ｈ＝１１０°、光度Ｃ＝７ｃｄである為、式７は、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝２８ｍｍ＋（１１０／５−３８）＋（７／７−１）＝１２ｍｍ」となり、図５の直線Ｚと一致する。
First, it is verified whether or not this approximate line matches
For example, when the tube surface distance T is 28 mm, in FIG. 7, since the light distribution angle H = 110 ° and the luminous intensity C = 14 cd,
Further, when the tube surface distance T is 28 mm, in FIG. 8, since the light distribution angle H = 110 ° and the luminous intensity C = 20 cd,
If the tube surface distance T is 28 mm, the light distribution angle H = 110 ° and the luminous intensity C = 7 cd in FIG. 5 as well, the
そして、図７と図８との数式に基づく直線（直線Ｘと直線Ｙ）とも実際の評価結果に合致している。
例えば、図８において、管面距離Ｔが２４ｍｍの場合、式３により実用可であるＬＥＤ間距離Ｋの最大値は、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝２４＋（１１０／５−３４）＋（２０／７−１）＋（５５／５−１１）＝１３．８６ｍｍ」である。
実際の評価結果においても、管面距離Ｔ＝２４ｍｍの場合、ＬＥＤ間距離Ｋ＝１４ｍｍは実用不可（×）であるが、ＬＥＤ間距離Ｋ＝１２ｍｍは実用可（○）であり、実用不可（×）と実用可（○）との境界は１２ｍｍ〜１４ｍｍの間である。
The straight lines (straight line X and straight line Y) based on the mathematical expressions of FIGS. 7 and 8 also match the actual evaluation results.
For example, in FIG. 8, when the tube surface distance T is 24 mm, the maximum value of the inter-LED distance K that can be used by
Also in the actual evaluation results, when the tube surface distance T = 24 mm, the LED distance K = 14 mm is not practical (×), but the LED distance K = 12 mm is practical (O) and not practical ( The boundary between x) and practical use (o) is between 12 mm and 14 mm.
（ＬＥＤ間距離Ｋの設計値について）
照明ランプ１００は、図２に示す通り、筒管６０の内径と、ヒートシンク５４及び基板５２及びＬＥＤ５１の厚さが決まれば、管面距離Ｔは決定される。
そして、例えば、発光の均一性が実用可の範囲で照明ランプ１００が設計される場合、ＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式９）
の範囲となる。
(About the design value of LED distance K)
In the
For example, when the
“Distance between LEDs K ≦ Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−34) + FC + FB” (Formula 9)
It becomes the range.
更に、照明ランプ１００の製造コスト低減が考慮される場合、ＬＥＤ間距離Ｋは、
「管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−４２）＋ＦＣ＋ＦＢ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１０）
の範囲となる。
ここで、Ｅ＝（配光角Ｈ／５−４２）＋ＦＣ＋ＦＢ、すなわち、Ｆとは異なる値で、ＬＥＤ５１の配光角ＨとＬＥＤ５１の光度Ｃと筒管６０の拡散度Ｂとにより決定される値とする。そして、前述の通り、式３と式６との関係により、式１０は、
「管面距離Ｔ＋Ｅ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋Ｆ」（式１１）
と書きかえられる。
Furthermore, when the manufacturing cost reduction of the
“Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−42) + FC + FB ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−34) + FC + FB” (Formula 10)
It becomes the range.
Here, E = (light distribution angle H / 5−42) + FC + FB, that is, a value different from F, determined by the light distribution angle H of the
“Tube surface distance T + E ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + F” (Formula 11)
It can be rewritten.
更に、発光の均一性が良好であり、かつ、製造コスト低減に対し最適であることが考慮される場合、ＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３８）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１２）
となる。
Furthermore, when it is considered that the uniformity of light emission is good and optimal for manufacturing cost reduction, the inter-LED distance K is:
“Distance between LEDs K = Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−38) + FC + FB” (Formula 12)
It becomes.
（数式のまとめ）
前述の数式をまとめると、以下の通りとなる。
直線Ｘ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式３）
直線Ｚ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３８）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式７）
直線Ｙ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−４２）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式８）
ＦＣ：「ＦＣ＝光度Ｃ／７−１」（式４）
ＦＢ：「ＦＢ＝拡散度Ｂ／５−１１」（式５）
(Summary of formulas)
The above mathematical formulas are summarized as follows.
Straight line X: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 5-34) + FC + FB” (Formula 3)
Straight line Z: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−38) + FC + FB” (Formula 7)
Straight line Y: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 5-42) + FC + FB” (Formula 8)
FC: “FC = luminosity C / 7-1” (Formula 4)
FB: “FB = diffusivity B / 5-11” (Formula 5)
（配光角Ｈ＝１５０°で、光度Ｃを変化させた場合における発光の均一性の実験評価結果）
図９は、配光角Ｈ＝１５０°、光度Ｃ＝１４ｃｄのＬＥＤによる発光の均一性の評価結果の例を示す図である。
図１０は、配光角Ｈ＝１５０°、光度Ｃ＝２０ｃｄのＬＥＤによる発光の均一性の評価結果の例を示す図である。
(Experimental evaluation results of light emission uniformity when the luminous intensity C is changed at a light distribution angle H = 150 °)
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an evaluation result of light emission uniformity by an LED having a light distribution angle H = 150 ° and a luminous intensity C = 14 cd.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an evaluation result of the uniformity of light emission by an LED having a light distribution angle H = 150 ° and a luminous intensity C = 20 cd.
図９と図１０とにおいては、式３に基づく直線Ｘと、式７に基づく直線Ｚと、式８に基づく直線Ｙとを示す。
いずれの直線も実験結果に合致している。
9 and 10, a straight line X based on
Both straight lines agree with the experimental results.
（配光角Ｈ＝１２０°、光度Ｃ＝７ｃｄにおける発光の均一性の実験評価結果）
図１１は、配光角Ｈ＝１２０°、光度Ｃ＝７ｃｄのＬＥＤによる発光の均一性の評価結果の例を示す図である。
図５、図６と比べてＬＥＤ５１の配光角Ｈのみが異なっている。
(Experimental evaluation results of light emission uniformity at light distribution angle H = 120 ° and luminous intensity C = 7 cd)
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an evaluation result of the uniformity of light emission by an LED having a light distribution angle H = 120 ° and a luminous intensity C = 7 cd.
Compared to FIGS. 5 and 6, only the light distribution angle H of the
そして、図１１において、式３に基づく直線Ｘと、式７に基づく直線Ｚと、式８に基づく直線Ｙとを示している。
図５、図６とは異なり、図１１において評価結果と、直線Ｘと直線Ｚとは、ズレが生じている。
例えば、管面距離Ｔが２０ｍｍの場合、実用可の結果（△）が得られる最大のＬＥＤ間距離Ｋは、１２ｍｍであるが、直線Ｘにより示されるＬＥＤ間距離Ｋの最大値は、１０ｍｍである。
また、管面距離Ｔが２０ｍｍの場合、良好の結果（○）が得られる最大のＬＥＤ間距離Ｋは、８ｍｍであるが、直線Ｘにより示されるＬＥＤ間距離Ｋの最大値は、６ｍｍである。
In FIG. 11, a straight line X based on
Unlike FIG. 5 and FIG. 6, the evaluation results in FIG. 11 and the straight lines X and Z are displaced.
For example, when the tube surface distance T is 20 mm, the maximum inter-LED distance K that provides a usable result (Δ) is 12 mm, but the maximum inter-LED distance K indicated by the straight line X is 10 mm. is there.
In addition, when the tube surface distance T is 20 mm, the maximum distance K between LEDs that gives a good result (◯) is 8 mm, but the maximum value of the distance K between LEDs indicated by the straight line X is 6 mm. .
しかしながら、例えば、管面距離Ｔが２２ｍｍの場合、評価結果は、ＬＥＤ間距離Ｋが１４ｍｍまで実用可であるのに対し、直線Ｘは、ＬＥＤ間距離Ｋが１２ｍｍまで実用可と示している。
つまり、発光の均一性の面では、直線Ｘの方が、より安全な（よりマージンを持った）ＬＥＤ間距離Ｋとなる。
従って、図１１においても、前述の式に基づいてＬＥＤ間距離Ｋが設計されれば問題ない。
However, for example, when the tube surface distance T is 22 mm, the evaluation result indicates that the inter-LED distance K is practical up to 14 mm, whereas the straight line X indicates that the inter-LED distance K is practical up to 12 mm.
That is, in terms of light emission uniformity, the straight line X is a safer (more marginal) distance K between LEDs.
Therefore, even in FIG. 11, there is no problem if the inter-LED distance K is designed based on the above formula.
（配光角Ｈ＝１２０°における配光角Ｈと発光の均一性との関係）
図５（配光角Ｈ＝１１０°）と図６（配光角Ｈ＝１５０°）とにおいて、前述の通り、配光角Ｈ＝５°あたりＬＥＤ間距離Ｋ＝１ｍｍ変化している。
(Relationship between light distribution angle H and light emission uniformity at light distribution angle H = 120 °)
In FIG. 5 (light distribution angle H = 110 °) and FIG. 6 (light distribution angle H = 150 °), as described above, the LED distance K changes by 1 mm per light distribution angle H = 5 °.
一方、図５（配光角Ｈ＝１１０°）と図１１（配光角Ｈ＝１２０°）とを比較した場合、配光角Ｈが２．５°増えるとＬＥＤ間距離Ｋは１ｍｍ増えている。
例えば、管面距離Ｔが２２ｍｍの場合、図５（配光角Ｈ＝１１０°）では、実用可（△）のＬＥＤ間距離Ｋの最大値は、１０ｍｍだが、図１１（配光角Ｈ＝１２０°）では、実用可（△）のＬＥＤ間距離Ｋの最大値は、１４ｍｍである。換言すると、配光角Ｈが１０°増えると、ＬＥＤ間距離Ｋは４ｍｍ増える。
On the other hand, when FIG. 5 (light distribution angle H = 110 °) is compared with FIG. 11 (light distribution angle H = 120 °), the LED distance K increases by 1 mm when the light distribution angle H increases by 2.5 °. Yes.
For example, when the tube surface distance T is 22 mm, in FIG. 5 (light distribution angle H = 110 °), the maximum value of the inter-LED distance K that is practical (Δ) is 10 mm, but FIG. 11 (light distribution angle H = 120 °), the maximum value of the inter-LED distance K that is practical (Δ) is 14 mm. In other words, when the light distribution angle H increases by 10 °, the inter-LED distance K increases by 4 mm.
更に、図１１（配光角Ｈ＝１２０°）と図６（配光角Ｈ＝１５０°）とを比較した場合、配光角Ｈが７．５°増えるとＬＥＤ間距離Ｋは１ｍｍ増えている。
例えば、管面距離Ｔが１８ｍｍの場合、図１１（配光角Ｈ＝１２０°）では、実用可（△）のＬＥＤ間距離Ｋの最大値は、１０ｍｍだが、図６（配光角Ｈ＝１５０°）では、実用可（△）のＬＥＤ間距離Ｋの最大値は、１４ｍｍである。換言すると、配光角Ｈが３０°増えると、ＬＥＤ間距離Ｋは４ｍｍ増える。
Further, when comparing FIG. 11 (light distribution angle H = 120 °) and FIG. 6 (light distribution angle H = 150 °), when the light distribution angle H increases by 7.5 °, the distance K between the LEDs increases by 1 mm. Yes.
For example, when the tube surface distance T is 18 mm, in FIG. 11 (light distribution angle H = 120 °), the maximum value of the inter-LED distance K that is practical (Δ) is 10 mm, but FIG. 6 (light distribution angle H = 150 °), the maximum value of the inter-LED distance K that is practical (Δ) is 14 mm. In other words, when the light distribution angle H increases by 30 °, the inter-LED distance K increases by 4 mm.
すなわち、配光角Ｈが狭い領域（１１０°〜１２０°）では、配光角Ｈの変化による発光の均一性の変化が顕著だが、配光角Ｈが広い領域（１２０°〜１５０°）では、配光角Ｈの変化による発光の均一性の変化が鈍くなる。 That is, in the region where the light distribution angle H is narrow (110 ° to 120 °), the change in light emission uniformity due to the change in the light distribution angle H is remarkable, but in the region where the light distribution angle H is wide (120 ° to 150 °). The change in the uniformity of light emission due to the change in the light distribution angle H becomes dull.
したがって、直線Ｘ（式３）、直線Ｚ（式７）、直線Ｙ（式８）は、配光角Ｈが狭い領域（１１０°〜１２０°）と配光角Ｈが広い領域（１２０°〜１５０°）とに区分して定義されてもよい。 Therefore, the straight line X (Formula 3), the straight line Z (Formula 7), and the straight line Y (Formula 8) are a region with a narrow light distribution angle H (110 ° to 120 °) and a region with a wide light distribution angle H (120 ° to 120 °). 150 °) and may be defined separately.
（配光角Ｈ＝１１０°〜１５０°における数式）
前述と同様に以下となる。
直線Ｘ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式３）
直線Ｚ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３８）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式７）
直線Ｙ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−４２）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式８）
ＦＣ：「ＦＣ＝光度Ｃ／７−１」（式４）
ＦＢ：「ＦＢ＝拡散度Ｂ／５−１１」（式５）
(Formula at light distribution angle H = 110 ° to 150 °)
The same as described above.
Straight line X: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 5-34) + FC + FB” (Formula 3)
Straight line Z: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−38) + FC + FB” (Formula 7)
Straight line Y: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 5-42) + FC + FB” (Formula 8)
FC: “FC = luminosity C / 7-1” (Formula 4)
FB: “FB = diffusivity B / 5-11” (Formula 5)
そして、実用可の範囲で照明ランプ１００が設計される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式９）
また、実用可の範囲で照明ランプ１００の製造コスト低減が考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−４２）＋ＦＣ＋ＦＢ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１０）
更に、発光の均一性が良好であり、かつ、製造コスト低減に対し最適であることが考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３８）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１２）
And the distance K between LEDs when the
“Distance between LEDs K ≦ Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−34) + FC + FB” (Formula 9)
Further, the distance K between the LEDs when the manufacturing cost reduction of the
“Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−42) + FC + FB ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−34) + FC + FB” (Formula 10)
Furthermore, the distance K between LEDs when the uniformity of light emission is considered to be optimal and optimal for manufacturing cost reduction is
“Distance between LEDs K = Tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−38) + FC + FB” (Formula 12)
（配光角Ｈ＝１１０°〜１２０°における数式）
直線Ｘ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／２．５−５６）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１３）
直線Ｚ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／２．５−６０）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１４）
直線Ｙ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／２．５−６４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１５）
ＦＣ：「ＦＣ＝光度Ｃ／７−１」（式４）
ＦＢ：「ＦＢ＝拡散度Ｂ／５−１１」（式５）
(Formula at light distribution angle H = 110 ° to 120 °)
Straight line X: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 2.5−56) + FC + FB” (Formula 13)
Straight line Z: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 2.5−60) + FC + FB” (Formula 14)
Straight line Y: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 2.5−64) + FC + FB” (Formula 15)
FC: “FC = luminosity C / 7-1” (Formula 4)
FB: “FB = diffusivity B / 5-11” (Formula 5)
そして、実用可の範囲で照明ランプ１００が設計される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／２．５−５６）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１６）
また、実用可の範囲で照明ランプ１００の製造コスト低減が考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／２．５−６４）＋ＦＣ＋ＦＢ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／２．５−５６）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１７）
更に、発光の均一性が良好であり、かつ、製造コスト低減に対し最適であることが考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／２．５−６０）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１８）
And the distance K between LEDs when the
“Distance between LEDs K ≦ Tube surface distance T + (light distribution angle H / 2.5−56) + FC + FB” (Formula 16)
Further, the distance K between the LEDs when the manufacturing cost reduction of the
“Tube surface distance T + (light distribution angle H / 2.5−64) + FC + FB ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + (light distribution angle H / 2.5−56) + FC + FB” (Formula 17)
Furthermore, the distance K between LEDs when the uniformity of light emission is considered to be optimal and optimal for manufacturing cost reduction is
“Distance between LEDs K = Tube surface distance T + (light distribution angle H / 2.5−60) + FC + FB” (Formula 18)
（配光角Ｈ＝１２０°〜１５０°における数式）
直線Ｘ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／７．５−２４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１９）
直線Ｚ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／７．５−２８）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式２０）
直線Ｙ：「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／７．５−３２）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式２１）
ＦＣ：「ＦＣ＝光度Ｃ／７−１」（式４）
ＦＢ：「ＦＢ＝拡散度Ｂ／５−１１」（式５）
(Formula at light distribution angle H = 120 ° to 150 °)
Straight line X: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 7.5−24) + FC + FB” (formula 19)
Straight line Z: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 7.5−28) + FC + FB” (formula 20)
Straight line Y: “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 7.5−32) + FC + FB” (Formula 21)
FC: “FC = luminosity C / 7-1” (Formula 4)
FB: “FB = diffusivity B / 5-11” (Formula 5)
そして、実用可の範囲で照明ランプ１００が設計される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／７．５−２４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式２２）
また、実用可の範囲で照明ランプ１００の製造コスト低減が考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／７．５−３２）＋ＦＣ＋ＦＢ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／７．５−２４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式２３）
更に、発光の均一性が良好であり、かつ、製造コスト低減に対し最適であることが考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／７．５−２８）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式２４）
And the distance K between LEDs when the
“Distance between LEDs K ≦ Tube surface distance T + (light distribution angle H / 7.5−24−24) + FC + FB” (Formula 22)
Further, the distance K between the LEDs when the manufacturing cost reduction of the
“Tube surface distance T + (light distribution angle H / 7.5−32) + FC + FB ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + (light distribution angle H / 7.5−24) + FC + FB” (Formula 23)
Furthermore, the distance K between LEDs when the uniformity of light emission is considered to be optimal and optimal for manufacturing cost reduction is
“Distance between LEDs K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 7.5−28) + FC + FB” (Formula 24)
図１２は、配光角Ｈ＝１２０°、光度Ｃ＝７ｃｄのＬＥＤによる発光の均一性の評価結果の例を示す図である。
図１２は、図１１の評価結果と同一のものであるが、直線Ｘ、直線Ｙ、直線Ｚが図１１とは異なる。
前述の通り、図１１は、式３に基づく直線Ｘと、式７に基づく直線Ｚと、式８に基づく直線Ｙとを示している。
一方、図１２は、式１３もしくは、式１９に基づく直線Ｘと、式１４もしくは、式２０に基づく直線Ｚと、式１５もしくは、式２１に基づく直線Ｙとを示している。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an evaluation result of the uniformity of light emission by an LED having a light distribution angle H = 120 ° and a luminous intensity C = 7 cd.
FIG. 12 is the same as the evaluation result of FIG. 11, but the straight line X, straight line Y, and straight line Z are different from FIG.
As described above, FIG. 11 shows the straight line X based on
On the other hand, FIG. 12 shows a straight line X based on
つまり、配光角Ｈ＝１２０°においては、直線Ｘは、式１３と式１９とのどちらも同じ数式となる。
具体的には、式１３は、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（１２０／２．５−５６）＋ＦＣ＋ＦＢ＝管面距離Ｔ−８＋ＦＣ＋ＦＢ」となる。また、式１９も「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（１２０／７．５−２４）＋ＦＣ＋ＦＢ＝管面距離Ｔ−８＋ＦＣ＋ＦＢ」となる。
そして、式１３もしくは式１９に基づく直線Ｘは、図１２に示す通り、評価結果に合致する。
That is, at the light distribution angle H = 120 °, the straight line X is the same formula in both
Specifically, the
And the straight line X based on
同様に、配光角Ｈ＝１１０°においては、直線Ｘは、式３と式１３とのどちらも同じ数式となる。具体的に、式３は、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（１１０／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ＝管面距離Ｔ−１２＋ＦＣ＋ＦＢ」となる。また、式１３も「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（１１０／２．５−５６）＋ＦＣ＋ＦＢ＝管面距離Ｔ−１２＋ＦＣ＋ＦＢ」となる。
さらに、配光角Ｈ＝１５０°においても、直線Ｘは、式３と式１９とのどちらも同じ数式となる。具体的に、式３は、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（１５０／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ＝管面距離Ｔ−４＋ＦＣ＋ＦＢ」となる。また、式１９も「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（１５０／７．５−２４）＋ＦＣ＋ＦＢ＝管面距離Ｔ−４＋ＦＣ＋ＦＢ」となる。
Similarly, at the light distribution angle H = 110 °, the straight line X is the same in both
Further, even at the light distribution angle H = 150 °, the straight line X is the same in both
なお、配光角Ｈが１１０°より大きく、１２０°より小さい範囲において直線Ｘを求める場合には、式１３が有効である。式１３は、配光角Ｈ＝１１０°と１２０°とに基づき導出されており、配光角Ｈ＝１１０°〜１２０°の範囲において、式３よりも精度が良いと考えられるためである。
また、配光角Ｈが１２０°より大きく、１５０°より小さい範囲において直線Ｘを求める場合には、式１９が有効である。式１９は、配光角Ｈ＝１２０°と１５０°とに基づき導出されており、配光角Ｈ＝１２０°〜１５０°の範囲において、式３よりも精度が良いと考えられるためである。
Note that when obtaining the straight line X in a range where the light distribution angle H is larger than 110 ° and smaller than 120 °,
Further, when obtaining the straight line X in a range where the light distribution angle H is larger than 120 ° and smaller than 150 °,
直線Ｚと直線Ｙとについても同様であり、説明を省略する。 The same applies to the straight line Z and the straight line Y, and a description thereof will be omitted.
（配光角Ｈにより決定される値について）
図１３は、配光角Ｈと配光角Ｈにより決定される値ＦＨとの関係の第１の例を示す図である。
図１４は、配光角Ｈと配光角Ｈにより決定される値ＦＨとの関係の第２の例を示す図である。
図１５は、配光角Ｈと配光角Ｈにより決定される値ＦＨとの関係の第３の例を示す図である。
(About the value determined by the light distribution angle H)
FIG. 13 is a diagram illustrating a first example of the relationship between the light distribution angle H and the value FH determined by the light distribution angle H.
FIG. 14 is a diagram illustrating a second example of the relationship between the light distribution angle H and the value FH determined by the light distribution angle H.
FIG. 15 is a diagram illustrating a third example of the relationship between the light distribution angle H and the value FH determined by the light distribution angle H.
図１３に、各直線におけるＦＨを示す数式を、配光角Ｈの範囲毎に示す。
例えば、配光角Ｈ＝１１０°〜１５０°の範囲における直線Ｘの式として導出された「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３４）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式３）において、前述の「ＦＨ＝配光角Ｈ／５−３４」（式２）に示す通り、「配光角Ｈ／５−３４」がＬＥＤ５１の配光角Ｈにより決定される値ＦＨである。なお、直線ＸにおけるＦＨを「ＦＨＸ」とする。
同様に、配光角Ｈ＝１１０°〜１２０°の範囲における直線Ｚの式として導出された「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／２．５−６０）＋ＦＣ＋ＦＢ」（式１４）において、「配光角Ｈ／２．５−６０」がＬＥＤ５１の配光角Ｈにより決定される値ＦＨである。なお、直線ＺにおけるＦＨを「ＦＨＺ」とする。
同様に、直線ＹにおけるＦＨを「ＦＨＹ」とする。
In FIG. 13, mathematical expressions indicating FH in each straight line are shown for each range of the light distribution angle H.
For example, in the expression “straight line distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−34) + FC + FB” (formula 3) derived as an equation of the straight line X in the range of the light distribution angle H = 110 ° to 150 °. As shown in the above-mentioned “FH = light distribution angle H / 5-34” (Formula 2), “light distribution angle H / 5-34” is a value FH determined by the light distribution angle H of the
Similarly, “LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 2.5−60) + FC + FB” derived as a formula of straight line Z in a range of light distribution angle H = 110 ° to 120 ° (formula 14), “light distribution angle H / 2.5-60” is a value FH determined by the light distribution angle H of the
Similarly, the FH on the straight line Y is “FHY”.
そして、図１３に示すＦＨＸ、ＦＨＺ、ＦＨＹの数式に対して、具体的な配光角Ｈの数値を代入して、ＦＨＸ、ＦＨＺ、ＦＨＹの値を計算した結果が図１４である。
例えば、図１３の配光角Ｈ＝１１０°〜１５０°における「ＦＨＸ＝Ｈ／５−３４」に配光角Ｈ＝１１０°を代入すると、ＦＨＸ＝−１２となる。
FIG. 14 shows the result of calculating the values of FHX, FHZ, and FHY by substituting specific numerical values of the light distribution angles H into the formulas of FHX, FHZ, and FHY shown in FIG.
For example, if the light distribution angle H = 110 ° is substituted for “FHX = H / 5-34” at the light distribution angle H = 110 ° to 150 ° in FIG. 13, FHX = −12.
ここで、配光角ＨとＦＨの値との関係を示す式を導出すると、以下となる。
直線Ｘ：ＦＨＸ＝（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−１２（式２５）
直線Ｚ：ＦＨＺ＝（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−１６（式２６）
直線Ｙ：ＦＨＹ＝（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−２０（式２７）
Here, when a formula indicating the relationship between the light distribution angle H and the value of FH is derived, the following is obtained.
Straight line X: FHX = (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1/2 −12 (Formula 25)
Straight line Z: FHZ = (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1/2 −16 (formula 26)
Straight line Y: FHY = (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1/2 −20 (formula 27)
例えば、直線Ｚ（式２６）について検証すると、配光角Ｈ＝１２０°の場合、「ＦＨＺ＝（４８×（１２０−１１０）／３０）１／２−１６」＝−１２となり、図１４の値に一致する。また、配光角Ｈ＝１５０°の場合、「ＦＨＺ＝（４８×（１５０−１１０）／３０）１／２−１６」＝−８となり、図１４の値に一致する。 For example, when the straight line Z (formula 26) is verified, when the light distribution angle H = 120 °, “FHZ = (48 × (120−110) / 30) 1/2 −16” = − 12, and FIG. Match the value. Further, when the light distribution angle H = 150 °, “FHZ = (48 × (150−110) / 30) 1/2 −16” = − 8, which is the same as the value in FIG.
すなわち、ＦＨ（ＦＨＸ、ＦＨＺ、ＦＨＹ）は、配光角Ｈを所定の範囲に区切ることで、配光角Ｈの１次関数として表わされてもよいし、配光角Ｈ１１０°〜１５０°の全体に渡って、配光角Ｈの２次関数として表わされてもよい。
各直線におけるＦＨ（ＦＨＸ、ＦＨＺ、ＦＨＹ）を示す１次関数と２次関数とを図１５に示す。
That is, FH (FHX, FHZ, FHY) may be expressed as a linear function of the light distribution angle H by dividing the light distribution angle H into a predetermined range, or the light distribution angle H110 ° to 150 °. May be expressed as a quadratic function of the light distribution angle H.
FIG. 15 shows a linear function and a quadratic function indicating FH (FHX, FHZ, FHY) in each straight line.
そして、ＦＨＸ、ＦＨＺ、ＦＨＹを用いて表わすと、ＬＥＤ間距離Ｋは以下のように設定される。
実用可の範囲で照明ランプ１００が設計される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋ＦＨＸ＋ＦＣ＋ＦＢ」（式２８）
また、実用可の範囲で照明ランプ１００の製造コスト低減が考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「管面距離Ｔ＋ＦＨＹ＋ＦＣ＋ＦＢ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋ＦＨＸ＋ＦＣ＋ＦＢ」（式２９）
更に、発光の均一性が良好であり、かつ、製造コスト低減に対し最適であることが考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋ＦＨＺ＋ＦＣ＋ＦＢ」（式３０）
When expressed using FHX, FHZ, and FHY, the inter-LED distance K is set as follows.
The distance K between LEDs when the
“Distance between LEDs K ≦ Tube surface distance T + FHX + FC + FB” (Formula 28)
Further, the distance K between the LEDs when the manufacturing cost reduction of the
“Tube surface distance T + FHY + FC + FB ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + FHX + FC + FB” (Formula 29)
Furthermore, the distance K between LEDs when the uniformity of light emission is considered to be optimal and optimal for manufacturing cost reduction is
“Distance between LEDs K = Tube distance T + FHZ + FC + FB” (Formula 30)
そして、ＦＨ（ＦＨＸ、ＦＨＺ、ＦＨＹ）を示す２次関数を用いることにより、ＬＥＤ間距離Ｋは以下のように設定されてもよい。
実用可の範囲で照明ランプ１００が設計される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−１２＋ＦＣ＋ＦＢ」（式３１）
また、実用可の範囲で照明ランプ１００の製造コスト低減が考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「管面距離Ｔ＋（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−２０＋ＦＣ＋ＦＢ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−１２＋ＦＣ＋ＦＢ」（式３２）
更に、発光の均一性が良好であり、かつ、製造コスト低減に対し最適であることが考慮される場合のＬＥＤ間距離Ｋは、
「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−１６＋ＦＣ＋ＦＢ」（式３３）
Then, by using a quadratic function indicating FH (FHX, FHZ, FHY), the inter-LED distance K may be set as follows.
The distance K between LEDs when the
“Distance between LEDs K ≦ Tube surface distance T + (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1/2 −12 + FC + FB” (Formula 31)
Further, the distance K between the LEDs when the manufacturing cost reduction of the
“Tube surface distance T + (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1/2 −20 + FC + FB ≦ Distance between LEDs K ≦ Tube surface distance T + (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1 / 2 -12 + FC + FB "(equation 32)
Furthermore, the distance K between LEDs when the uniformity of light emission is considered to be optimal and optimal for manufacturing cost reduction is
“Distance between LEDs K = Tube surface distance T + (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1/2 −16 + FC + FB” (Formula 33)
（各種パラメータの範囲について）
図１６は、照明ランプの各種パラメータを示す図である。
(About the range of various parameters)
FIG. 16 is a diagram showing various parameters of the illumination lamp.
実施の形態１においては、配光角Ｈが１１０°〜１８０°のＬＥＤ５１を用いることが望ましい。更には、光が分散しすぎないように、配光角Ｈが１１０°〜１５０°のＬＥＤ５１を用いるのが良い。
In the first embodiment, it is desirable to use the
また、実施の形態１においては、光度Ｃが７ｃｄ〜３０ｃｄのＬＥＤ５１を用いることが望ましい。光度Ｃが７ｃｄ以上であれば、光度Ｃが強いために、例えば図２に示すようなＬＥＤ５１が筒管６０の中心よりも下部に配置された構造（すなわち、管面距離Ｔが、筒管６０の内径の半分よりも大きい構造）を実現可能である。
更には、実施の形態１のＬＥＤ５１を用いた照明ランプ１００は、蛍光ランプと同等の全光束（４０００ｌｍ（ルーメン））を実現する場合、用いられるＬＥＤ５１の光度Ｃの上限は、２０ｃｄでもよい。更に、マージンを考慮し、ＬＥＤ５１の光度Ｃの上限は、２１ｃｄでもよい。
In the first embodiment, it is desirable to use the
Furthermore, when the
また、実施の形態１においては、拡散度Ｂが５０°〜８０°の筒管６０を用いることが望ましい。拡散度Ｂが大きすぎると、光度が低くなるためである。
更には、拡散度Ｂが５５°以上の筒管６０を用いるのが良い。
In the first embodiment, it is desirable to use a
Furthermore, it is preferable to use a
また、実施の形態１においては、筒管６０の強度を保つために、肉厚が１．０ｍｍ以上の筒管６０を用いることが望ましい。
更には、筒管６０の肉厚が厚すぎると、放熱性の劣化や重量の増加を招く為に、肉厚が１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの筒管６０を用いるのが良い。
Further, in the first embodiment, in order to maintain the strength of the
Furthermore, if the thickness of the
また、実施の形態１においては、実用的な筒管６０のサイズ（内径）を考慮すると、管面距離Ｔが５ｍｍ〜４０ｍｍであることが望ましい。より実用的な筒管６０のサイズ（内径）を考慮すると、管面距離Ｔは１３〜２９ｍｍであることが良い。
Further, in the first embodiment, considering the practical size (inner diameter) of the
そして、前述の通り、発光の均一性が実用可の範囲で照明ランプ１００を設計する場合、ＬＥＤ間距離Ｋは、式２８で示される「ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋ＦＨＸ＋ＦＣ＋ＦＢ」の範囲が望ましい。
ここで、ＦＨＸは、前述した図１５に示す通りである。
As described above, when the
Here, FHX is as shown in FIG. 15 described above.
更に、照明ランプ１００の製造コスト低減を考慮する場合、ＬＥＤ間距離Ｋは、式２９で示される「管面距離Ｔ＋ＦＨＹ＋ＦＣ＋ＦＢ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋ＦＨＸ＋ＦＣ＋ＦＢ」の範囲が望ましい。
ここで、ＦＨＸ、ＦＨＹは、前述した図１５に示す通りである。
Furthermore, when considering the reduction of the manufacturing cost of the
Here, FHX and FHY are as shown in FIG.
更に、発光の均一性が良好で、かつ、製造コスト低減の最適化を考慮する場合、ＬＥＤ間距離Ｋは、式３０で示される「ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋ＦＨＺ＋ＦＣ＋ＦＢ」となるようにすることが望ましい。
ここで、ＦＨＺは、前述した図１５に示す通りである。
Furthermore, when the uniformity of light emission is good and optimization of manufacturing cost reduction is taken into consideration, the inter-LED distance K should be “inter-LED distance K = tube surface distance T + FHZ + FC + FB” expressed by
Here, FHZ is as shown in FIG.
（具体的な設計例）
配光角Ｈが１２０°、光度Ｃが７ｃｄ〜１３ｃｄのＬＥＤ５１と拡散度Ｂが６０°、肉厚が１．０ｍｍの筒管６０とを用いた図１３に示される照明ランプ１００の設計例について説明する。
ここで、照明ランプ１００の管面距離Ｔは、１７ｍｍで設計される。
(Specific design example)
About the design example of the
Here, the tube surface distance T of the
配光角Ｈが１２０°なので、例えば式１８を用いて光度Ｃ＝７ｃｄの場合の最適なＬＥＤ間距離Ｋを計算すると、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝１７＋（１２０／２．５−６０）＋（７／７−１）＋（６０／５−１１）＝６ｍｍ」である。
また、例えば式１８を用いて光度Ｃ＝１３ｃｄの場合の最適なＬＥＤ間距離Ｋを計算すると、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝１７＋（１２０／２．５−６０）＋（１３／７−１）＋（６０／５−１１）＝６．８６ｍｍ＝約７ｍｍ」である。
すなわち、最適なＬＥＤ間距離Ｋは、６〜約７ｍｍである。
Since the light distribution angle H is 120 °, the optimum distance K between LEDs when the luminous intensity C = 7 cd is calculated using
For example, when the optimum distance K between LEDs in the case of the luminous intensity C = 13 cd is calculated using
That is, the optimum inter-LED distance K is 6 to about 7 mm.
また、例えば式１６を用いて光度Ｃ＝７ｃｄの場合の実用可のＬＥＤ間距離Ｋを計算すると、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝１７＋（１２０／２．５−５６）＋（７／７−１）＋（６０／５−１１）＝１０ｍｍ」である。
また、例えば式１６を用いて光度Ｃ＝１３ｃｄの場合の実用可のＬＥＤ間距離Ｋを計算すると、「ＬＥＤ間距離Ｋ＝１７＋（１２０／２．５−５６）＋（１３／７−１）＋（６０／５−１１）＝１０．８６ｍｍ＝約１１ｍｍ」である。
すなわち、実用可のＬＥＤ間距離Ｋは、１０〜約１１ｍｍである。
For example, when the practical distance K between LEDs is calculated using
Further, for example, when the practically usable distance between LEDs K in the case of the luminous intensity C = 13 cd is calculated using
That is, the practical LED distance K is 10 to about 11 mm.
実際の製品化にあたって、発光の均一性と製造コストの削減との両方を重要視し、ＬＥＤ間距離Ｋは、最適なＬＥＤ間距離Ｋと実用可のＬＥＤ間距離Ｋとの中間の値である例えば８ｍｍで設計される。 In actual commercialization, both the uniformity of light emission and the reduction of manufacturing costs are emphasized, and the LED distance K is an intermediate value between the optimum LED distance K and the practical LED distance K. For example, it is designed with 8 mm.
なお、基板５２には、複数のＬＥＤ５１が１列に配列されているものとして説明を進めたが、基板５２には、複数のＬＥＤ５１が複数列に配列されていてもよい。
例えば、複数のＬＥＤ５１が２列に配列されている場合は、２個のＬＥＤを１個分のＬＥＤと見なして、同様に最適なＬＥＤ間距離Ｋを得ることが可能である。具体的には、２個のＬＥＤにより生じる光の光度Ｃと光の配光角Ｈとを、１個分のＬＥＤにより生じる光の光度Ｃと光の配光角Ｈと見なせばよい。
The description has been made assuming that the plurality of
For example, when a plurality of
なお、例えば、ＬＥＤ５１の光度Ｃや、管面距離Ｔなどには製造バラツキが発生する。その為、実施の形態１で説明した設計パラメータや、数式における数値は、±１０％程度まで変化してもよい。
For example, manufacturing variations occur in the luminous intensity C of the
（実施の形態１の効果）
実施の形態１の照明ランプ１００は、管面距離ＴとＬＥＤ５１の配光角ＨとＬＥＤ５１の光度Ｃとに基づき設定されたＬＥＤ間距離Ｋで、ＬＥＤ５１が配列される。
このＬＥＤ間距離Ｋは、発光の均一性が問題ない（光拡散性を有する筒管６０を介して個々のＬＥＤの光が粒状に見えない）ＬＥＤ間距離Ｋのうちの最大値である。
その為、発光の均一性を損なうこと無く、ＬＥＤ５１の個数を減らすことが可能である。そして、照明ランプ１００の製造コストを削減することが可能である。
(Effect of Embodiment 1)
In the
This inter-LED distance K is the maximum value among the inter-LED distances K in which there is no problem with the uniformity of light emission (the light of individual LEDs does not appear granular through the light-diffusing tube 60).
Therefore, the number of
前述した実施の形態に係る照明ランプは、例えば、ＬＥＤの個数を減少させても発光の均一性が得られるＬＥＤランプを得ることを主な目的とする。 The main purpose of the illumination lamp according to the above-described embodiment is to obtain, for example, an LED lamp that can obtain uniform light emission even when the number of LEDs is reduced.
前述した実施の形態に係る照明ランプは、
筒管と、
筒管の内部に配置され、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を配列した基板と
を備え、
筒管は、ＬＥＤから透光性材料向けて光を照射し透光性材料を透過する光の光度のピーク値を１００％とし５０％の光度が得られる照射角度を拡散度とした場合、所定の拡散度Ｂ（度）を有する透光性材料で形成され、
ＬＥＤは、所定の配光角Ｈ（度）と所定の光度Ｃ（カンデラ）とを有し、
ＬＥＤからＬＥＤの発光方向の筒管の内面までの距離を管面距離Ｔ（ｍｍ）とし、
ＬＥＤの間隔をＬＥＤ間距離Ｋ（ｍｍ）とし、
ＦをＬＥＤの配光角ＨとＬＥＤの光度Ｃと筒管の拡散度Ｂとにより決定される値とすると、
ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋Ｆ
であることを特徴とする。
The illumination lamp according to the embodiment described above is
A tube,
A substrate disposed inside the tube and having a plurality of light emitting diodes (LEDs) arranged thereon,
The cylindrical tube has a predetermined value when the peak value of the luminous intensity of light radiated from the LED toward the translucent material and transmitted through the translucent material is 100%, and the irradiation angle at which 50% luminous intensity is obtained is the diffusivity. Formed of a translucent material having a diffusivity B (degree) of
The LED has a predetermined light distribution angle H (degrees) and a predetermined light intensity C (candela),
The distance from the LED to the inner surface of the tube in the light emitting direction of the LED is the tube surface distance T (mm),
The distance between the LEDs is the distance between LEDs K (mm),
If F is a value determined by the light distribution angle H of the LED, the luminous intensity C of the LED, and the diffusion degree B of the tube,
LED distance K ≦ Tube surface distance T + F
It is characterized by being.
ＦＨをＬＥＤの配光角Ｈにより決定される値とし、
ＦＣをＬＥＤの光度Ｃにより決定される値とし、
ＦＢを筒管の拡散度Ｂにより決定される値とすると、
Ｆ＝ＦＨ＋ＦＣ＋ＦＢ
であることを特徴とする。
Let FH be a value determined by the light distribution angle H of the LED,
Let FC be a value determined by the luminous intensity C of the LED,
If FB is a value determined by the diffusivity B of the tube,
F = FH + FC + FB
It is characterized by being.
ＦＣ＝光度Ｃ／７−１であることを特徴とする。 FC = luminosity C / 7-1.
ＦＢ＝拡散度Ｂ／５−１１であることを特徴とする。 It is characterized by FB = diffusivity B / 5-11.
ＦＨ＝配光角Ｈ／５−３４であることを特徴とする。 FH = light distribution angle H / 5-34.
ＦＨ＝配光角Ｈ／２．５−５６であることを特徴とする。 FH = light distribution angle H / 2.5−56.
ＦＨ＝配光角Ｈ／７．５−２４であることを特徴とする。 FH = light distribution angle H / 7.5-24.
ＦＨ＝（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−１２であることを特徴とする。 FH = (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1/2 −12.
ＥをＬＥＤの配光角ＨとＬＥＤの光度Ｃと筒管の拡散度Ｂとにより決定され、Ｆとは異なる値とすると、
管面距離Ｔ＋Ｅ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋Ｆ
（ここで、Ｅ＝（配光角Ｈ／５−４２）＋ＦＣ＋ＦＢ）
であることを特徴とする。
E is determined by the light distribution angle H of the LED, the luminous intensity C of the LED, and the diffusivity B of the tube, and is different from F.
Tube surface distance T + E ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + F
(Where E = (light distribution angle H / 5-42) + FC + FB)
It is characterized by being.
ＥをＬＥＤの配光角ＨとＬＥＤの光度Ｃと筒管の拡散度Ｂとにより決定され、Ｆとは異なる値とすると、
管面距離Ｔ＋Ｅ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋Ｆ
（ここで、Ｅ＝（配光角Ｈ／２．５−６４）＋ＦＣ＋ＦＢ）
であることを特徴とする。
E is determined by the light distribution angle H of the LED, the luminous intensity C of the LED, and the diffusivity B of the tube, and is different from F.
Tube surface distance T + E ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + F
(Where E = (light distribution angle H / 2.5−64) + FC + FB)
It is characterized by being.
ＥをＬＥＤの配光角ＨとＬＥＤの光度Ｃと筒管の拡散度Ｂとにより決定され、Ｆとは異なる値とすると、
管面距離Ｔ＋Ｅ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋Ｆ
（ここで、Ｅ＝（配光角Ｈ／７．５−３２）＋ＦＣ＋ＦＢ）
であることを特徴とする。
E is determined by the light distribution angle H of the LED, the luminous intensity C of the LED, and the diffusivity B of the tube, and is different from F.
Tube surface distance T + E ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + F
(Where E = (light distribution angle H / 7.5-32) + FC + FB)
It is characterized by being.
ＥをＬＥＤの配光角ＨとＬＥＤの光度Ｃと筒管の拡散度Ｂとにより決定され、Ｆとは異なる値とすると、
管面距離Ｔ＋Ｅ≦ＬＥＤ間距離Ｋ≦管面距離Ｔ＋Ｆ
（ここで、Ｅ＝（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−２０＋ＦＣ＋ＦＢ）
であることを特徴とする。
E is determined by the light distribution angle H of the LED, the luminous intensity C of the LED, and the diffusivity B of the tube, and is different from F.
Tube surface distance T + E ≦ LED distance K ≦ Tube surface distance T + F
(Where E = (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1/2 −20 + FC + FB)
It is characterized by being.
ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／５−３８）＋ＦＣ＋ＦＢであることを特徴とする。 LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 5−38) + FC + FB.
ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／２．５−６０）＋ＦＣ＋ＦＢであることを特徴とする。 LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 2.5−60) + FC + FB.
ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（配光角Ｈ／７．５−２８）＋ＦＣ＋ＦＢであることを特徴とする。 LED distance K = tube surface distance T + (light distribution angle H / 7.5−28) + FC + FB.
ＬＥＤ間距離Ｋ＝管面距離Ｔ＋（４８×（配光角Ｈ−１１０）／３０）１／２−１６＋ＦＣ＋ＦＢであることを特徴とする。 LED distance K = tube surface distance T + (48 × (light distribution angle H−110) / 30) 1/2 −16 + FC + FB
筒管は、
拡散度Ｂが５０度以上８０度以下の透光性材料で形成され、
ＬＥＤは、
配光角Ｈが、１１０度以上１８０度以下であり、
光度Ｃが、７カンデラ以上３０カンデラ以下であり、
ＬＥＤからＬＥＤの発光方向の筒管の内面までの管面距離Ｔが、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることを特徴とする。
The tube is
Formed of a translucent material having a diffusivity B of 50 degrees or more and 80 degrees or less,
LED is
The light distribution angle H is 110 degrees or more and 180 degrees or less,
Luminous intensity C is 7 candela or more and 30 candela or less,
The tube surface distance T from the LED to the inner surface of the tube in the light emitting direction of the LED is 5 mm or more and 40 mm or less.
筒管は、
拡散度Ｂが５５度以上７０度以下の透光性材料で形成され、
ＬＥＤは、
配光角Ｈが、１１０度以上１５０度以下であり、
光度Ｃが、７カンデラ以上２０カンデラ以下であり、
ＬＥＤからＬＥＤの発光方向の筒管の内面までの管面距離Ｔが、１３ｍｍ以上２９ｍｍ以下であることを特徴とする。
The tube is
Formed of a translucent material having a diffusivity B of 55 degrees or more and 70 degrees or less,
LED is
The light distribution angle H is 110 degrees or more and 150 degrees or less,
Luminous intensity C is 7 candela or more and 20 candela or less,
The tube surface distance T from the LED to the inner surface of the tube in the light emitting direction of the LED is 13 mm or more and 29 mm or less.
筒管は、肉厚が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする。 The tube has a thickness of 1.0 mm or more and 2.0 mm or less.
照明ランプは、直管ＬＥＤランプ又は環形ＬＥＤランプであることを特徴とする。 The illumination lamp is a straight tube LED lamp or a ring-shaped LED lamp.
実施の形態に係る照明ランプは、管面距離ＴとＦ（ＬＥＤの配光角ＨとＬＥＤの光度Ｃと筒管の拡散度Ｂとにより決定される値）とに基づき、ＬＥＤランプの発光の均一性が得られるＬＥＤ間距離Ｋが設定される。設定されたＬＥＤ間距離Ｋの範囲のうち、より大きなＬＥＤ間距離ＫでＬＥＤが配列されることで、発光の均一性を保ちつつ、ＬＥＤの個数を削減することが可能である。 The illumination lamp according to the embodiment is based on the tube surface distance T and F (value determined by the LED light distribution angle H, the LED light intensity C, and the tube tube diffusion B). An inter-LED distance K that provides uniformity is set. By arranging the LEDs with a larger inter-LED distance K in the set inter-LED distance K range, it is possible to reduce the number of LEDs while maintaining light emission uniformity.
５０ 口金、５１ ＬＥＤ、５２ 基板、５４ ヒートシンク、５８ 端子、６０ 筒管、１００ 照明ランプ、Ｂ 拡散度、Ｃ 光度、Ｈ 配光角、Ｋ ＬＥＤ間距離、Ｒ 範囲、Ｔ 管面距離、Ｘ，Ｙ，Ｚ 直線。 50 base, 51 LED, 52 substrate, 54 heat sink, 58 terminal, 60 tube, 100 illumination lamp, B diffusivity, C luminous intensity, H light distribution angle, K distance between LEDs, R range, T tube surface distance, X, Y, Z straight line.
Claims (4)
複数の前記光源が間隔Ｋで配列された状態で前記配光角Ｈの範囲が覆われるように、前記光源から距離Ｔの位置に配置された、拡散度Ｂの透光性材料と
を備え、
前記光源の前記配光角Ｈと前記光度Ｃ、および前記透光性材料の拡散度Ｂにより決定される値をＦとした場合に、
間隔Ｋ≦距離Ｔ＋Ｆ
である照明ランプ。 A light source having a light distribution angle H that is irradiated with light having a luminous intensity C on the front surface;
A translucent material having a diffusivity B, disposed at a distance T from the light source so that the range of the light distribution angle H is covered in a state where the plurality of light sources are arranged at intervals K;
When the value determined by the light distribution angle H and the luminous intensity C of the light source and the diffusivity B of the translucent material is F,
Interval K ≦ distance T + F
Is an illumination lamp.
前記光源が発光する光度のピーク値を１００％とした場合に５０％の光度が得られる角度範囲である請求項１に記載の照明ランプ。 The light distribution angle H is
2. The illumination lamp according to claim 1, wherein the illumination lamp has an angle range in which a luminous intensity of 50% is obtained when a peak value of luminous intensity emitted from the light source is 100%.
前記光源から照射され前記透光性材料を透過する光の光度のピーク値を１００％とした場合に５０％の光度が得られる照射角度である請求項２に記載の照明ランプ。 The diffusivity B is
The illumination lamp according to claim 2 , wherein the illumination angle is an irradiation angle at which a luminous intensity of 50% is obtained when a peak value of luminous intensity of light emitted from the light source and transmitted through the translucent material is 100%.
前記光源の前記光度Ｃにより決定される値をＦＣ、
前記透光性材料の前記拡散度Ｂにより決定される値をＦＢとすると、
Ｆ＝ＦＨ＋ＦＣ＋ＦＢ
である請求項１から３のいずれか１項に記載の照明ランプ。 A value determined by the light distribution angle H of the light source is FH,
The value determined by the luminous intensity C of the light source is FC,
When the value determined by the diffusivity B of the translucent material is FB,
F = FH + FC + FB
The illumination lamp according to any one of claims 1 to 3.
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