JPH038204A - Ｌｅｄランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、大光量で取扱いの便利なＬＥＤランプ装置
に関する。

（従来の技術） ＬＥＤ素子は、取扱いが便利で高信頼性を有する固体発
光源として各種の分野で多用されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、ＬＥＤ素子の取扱い便利性及び高信頼性の利
点をそのまま生かして、例えば屋外等における光源とし
て用いることが考えられる。

しかし、ＬＥＤ素子は、その１個当りの光量が比較的小
さいため、屋外等における光源としては光量が不足する
という問題がある。

そこで、この発明は、単一のＬＥＤ素子と同様に取扱い
便利性を有するとともに、各ＬＥＤ素子からの発光を有
効に利用して大光量とすることのできるＬＥＤランプ装
置を提供することを目的とする。

（発明の構成〕 （課題を解決するための手段） この発明は上記課題を解決するために、複数個のＬＥＤ
素子を相互に所要間隔をおいて分散して配設し、当該Ｌ
ＥＤ素子の１個づつ又は数個づつまとめられた前面にそ
れぞれ凸レンズを配設するとともに、該複数の凸レンズ
は全体を一体に形成してなることを要旨とする。

また、前後複数の凸レンズの光軸は、拡散方向、集光方
向又は平行方向の何れかに指向するものである。

（作　用） 相互に所要間隔をおいて分散して配設された複数個のＬ
ＥＤ素子からの発光が、当該各ＬＥＤ素子の前面にそれ
ぞれ配設された凸レンズにより所定方向に指向して有効
に利用され大光量の光源が実現される。そして分散配設
された複数個のＬＥＤ素子は、一体として取扱うことが
できて単一のＬＥＤ素子と同様の取扱い便利性が得られ
る。

また複数の凸レンズの光軸を、拡散方向、集光方向又は
平行方向の何れかに指向させたときは、発光の指向性は
これらの何れかの方向に規定される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第４図は、この発明の第１実施例を示す図
である。

まず、ＬＥＤランプ装置の構成を説明すると、これらの
図中、■は金属材質製の良熱伝導性を有する円板形の取
付基板であり、その外側壁には多数個の放熱フィン２が
放射状に取付けられている。

取付基板１と多数個の放熱フィン２とは、この例ではア
ルミ又は亜鉛ダイカストの一体成形により形成されてい
る。なお、放熱フィン２は、別部材として形成したもの
を溶着等により取付基板１に固着させてもよい。

取付基板ｌの両面には、熱伝導性が良好で弾力性を有す
るシリコーンラバー等のシート部材３を介してセラミッ
ク、アルミ環装の配線基板４が固着されている。シート
部材３の介設により、取付基板１と配線基板４との間の
緩衝性及び密着性が得られる。配線基板４は単板又は積
層板で形成され、その表面部にはＬＥＤ素子取付用の複
数個の凹部が相互に所要間隔をおいて分散して形成され
、表面部又は積層された各板同士の間の中間層にプリン
ト配線が形成されている。配線基板４上に形成された各
凹部にＬＥＤチップ（以下ＬＥＤ素子とも云う）５がそ
れぞれ実装されている。

そして、各ＬＥＤチップ５の前面にその発光に指向性を
持たせるため、それぞれ凸レンズ６が配設されている０
図の例では、複数個の凸レンズ６はプラスチック又はガ
ラス材質により一体に形成され、多軸レンズとして構成
されている。各ＬＥＤチップ５と凸レンズ６との間の間
隙部は、空隙としても、またエポキシ又はシリコーン樹
脂等により樹脂モールドとしてもよい、なお、各凸レン
ズ６は、それぞれ別体に形成したもの又は適宜個数の複
数個づつを一体にして各ＬＥＤチップ５、又は数個づつ
まとめられたＬＥＤチップ５に対応して取付けるように
してもよい、複数個の凸レンズ６の各光軸は、図示省略
の外部レンズ等と焦点が合うように、拡散方向に指向さ
れており、？Ｊ［数個のＬＥＤチップ５からの発光によ
り、ＬＥＤランプ装置からは拡散光が得られるようにな
っている。

上述のように構成された一体構造体の下部には、アルミ
又は亜鉛ダイカスト製のハウジングケース７が取付けら
れ、このハウジングケース７に配線基板４から導出され
た外部端子８が取付けられている。また、ハウジングケ
ース７内にはガラスエポキシ等の抵抗実装基板９が取付
けられ、これにＩ、巳り素子５の駆動電流を所定値に規
定するための抵抗１１が実装されている。］２は口金部
である。このように、第１実施例のＬＥＤランプは、外
部端子８等の取付部がランプ光軸方向と直交する方向に
配設されて両面発光タイプとして構成されている。

ＬＥＤランプ装置は上述のように構成されているので、
外部電源により各ＬＥＤ素子５が駆動されると、凹部内
への配置構造により、各ＬＥＤ素子５からの前方への発
光効率の向上が得られる。

そして効率の良い前方への発光が各凸レンズ６で拡散方
向に指向し、外部レンズ等を介して恰かも光量の大なる
点光源のように機能する。このようにしてＬＥＤ素子１
個当りの光量は比較的小さいにも拘らず、その有効利用
が可能となって取扱いの便利な大光量の両面光源が得ら
れる。なお・片面側にリフレクタ等を配置すれば、一方
向への光源としても機能させることができる。

そして、このような発光動作中、放熱フィン２を介して
複数個の発光素子５からの発熱が効率よ（放熱され、ま
た、シート部材３が緩衝部材として機能し、取付基板１
と配線基板４との熱膨張係数の差によるその配線基板４
等の割れが有効に防止されて信幀性が向上する。

第５図は、上記第１の実施例に係るＬＥＤランプ装置の
レンズの発光の指向特性を説明する断面図、第６図は、
同光量の指向特性を示すグラフ図である。

第５図に示すように、θ°、の視角を有する各軸をそれ
ぞれα°、指向させ、全体としてφ゛の視角を有する一
体型のレンズとしてｉ能する。この場合視角θ°とは、
第６図のような指向特性で、たとえば相対発光光度が８
０％以内の角度という意味（第６図の特性の場合には５
０″となる）である。

次いで、第７図ないし第９図には、この発明の第２実施
例を示す。

なお、第７図以下の各図において、前記第１図ないし第
４図の第１の実施例における部材等と同一ないし均等の
ものは前記と同一符号を以って示し重複した説明を省略
する。

この実施例のＬＥＤランプ装置は、取付基板ｌの上面の
みにシート部材３を介して配線基板４が固着され、この
配線基板４上に、複数個のＬ　Ｅ　Ｄ千ツブ５が相互に
所要間隔をおいて分散して実装されている。

そして、外部端子８等の取付部がランプ光軸方向と同方
向に配設されて片面タイプのＬＥＤランプとして構成さ
れている。

この実施例のＬＥＤランプ装置は、Ｌ　Ｅ　Ｄ素子５が
駆動されると、その各発光が各凸レンズ６で拡散方向に
指向して有効に利用され、大光量の片面光源として機能
する。

第１Ｏ図及び第１１図には、この発明の第３実施例を示
す。

この実施例の１．、　Ｅ　Ｄランプ装置は、両面発光タ
イプとして構成された点は前記第１実施例のものと同様
であるが、次の点で第１実施例とは異なっている。即ち
、取付基板１に配線基板４が、じかに密着して固着され
、また配線基板４には、Ｌ　Ｅ　Ｄ素子取付用の凹部は
形成されてなく、配線基板４の表面上に複数個のＬＥＤ
チップ５が、相互に所要間隔をおいて直接実装されてい
る。また、複数個の凸レンズ６の各光軸は、集光方向に
指向され、複数個のＬＥＤチップ５からの発光により、
ＬＥＤランプからは、ランプ両面において、それぞれ、
その先軸上の一点にを効に集光した光が得られるように
なっている。

このように集光タイプとして構成されたＬＥＤランプ装
置は、前記第１実施例のような拡散光タイプのものと比
べると全発光量を低く抑えても所要の光量を有する両面
光源として十分に機能し、小型に構成することが可能と
なる。

なお、上述の各実施例において、複数の凸レンズは、そ
の光軸を拡散方向又は集光方向に指向させた場合につい
て述べたが、その先軸は上記各指向方向の他に平行方向
に指向させてもよい。

第１２図及び第１３図の第４の実施例のように、各凸レ
ンズの光軸を所定角度で平行方向に指向させてもよい。

また、各レンズの頭部の曲率形状も種々変形させて形成
させることが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項１又は２の発明によれば、
複数個のＬＥＤ素子を相互に所要間隔をおいて分散して
配設し、その各ＬＥＤ素子の前面に凸レンズを配設する
ようにしたため、複数個のＬＥＤ素子の発光が所定方向
に指向して有効に利用され、大光量の光源を実現するこ
とができる。

そして分散配設した複数個のＬＥＤ素子は、一体として
取扱うことができて大光量光源としても単一のＬＥＤ素
子と同様の取扱い便利性が得られる。

また、請求項３の発明によれば、複数の凸レンズの光軸
を、拡散方向、集光方向又は平行方向の何れかに指向さ
せるようにしたため、上記効果に加えて、さらに発光の
指向性が上記何れかの方向に規定されたＬＥＤランプ装
置を実現することができて一層利用性を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明に係るＬＥＤランプ装置
の第１実施例を示すもので、第１図は平面図、第２図は
一部破断して示す正面図、第３図は側断面図、第４図囚
（ｌは同要部の拡大断面図と平面図、第５図は同レンズ
の発光の指向特性を示す断面図、第６図は同光量の指向
特性を示すグラフ図、第７図はこの発明の第２実施例を
示す平面図、第８図は第７図の■−■線からみた一部破
断して示す図、第９図は第７図のＩＸ　−ＩＸ線からみ
た一部破断して示す図、第１０図はこの発明の第３実施
例を示す正面図、第１１図は第１Ｏ図のＸＩＸＩ線から
みた断面図、第１２図はこの発明の第４実施例を示す正
面図、第１３図は第１２図のＸＩ［ＩＸＩＩＩ線からみ
た断面図である。 ５　：　ＬＥＤランプ（１−Ｅ　Ｄ素子）、６：凸レン
ズ。 特許

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個のＬＥＤ素子を相互に所要間隔をおいて分
   散して配設し、当該ＬＥＤ素子の１個づつ又は数個づつ
   まとめられた前面にそれぞれ凸レンズを配設するととも
   に、該複数の凸レンズは全体を一体に形成してなること
   を特徴とするＬＥＤランプ装置。
2. （２）前記複数の凸レンズは、各別ないし複数個づつ形
   成されて、相互に一体に接合又は結合された状態で配設
   されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤラン
   プ装置。
3. （３）前記複数の凸レンズの光軸は、拡散方向、集光方
   向又は平行方向の何れかに指向するものであることを特
   徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤランプ装置。