KR20130091242A

KR20130091242A - Ｌｅｄ 조명 기구

Info

Publication number: KR20130091242A
Application number: KR1020127020179A
Authority: KR
Inventors: 다다히로 가미오; 노부유끼 바바
Original assignee: 가부시끼가이샤 아이 라이팅 시스템
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2013-08-16
Also published as: CN102725581B; JP5612380B2; WO2011162323A1; CN102725581A; JP2012009280A

Abstract

본 발명의 과제는 먼 곳의 대상물을 충분한 밝기로 조명할 수 있는 LED 조명 기구를 제공하는 것이다. 복수의 LED(9)와, 상기 LED(9)를 면하게 하는 시단부 개구(33)를 저부에 형성한 포물 반사면(11)을 상기 LED(9)마다 갖는 반사 유닛(5)을 구비하고, 상기 포물 반사면(11)의 각각을, 상기 LED(9)가 배치되는 저부로부터 종단부 개구(35)까지의 축 길이를 초협각 배광이 얻어지는 길이로 하고, 상기 종단부 개구(35)의 직경을 1/2 빔각이 5 내지 7도로 되는 직경으로 하면서, 각각의 상기 포물 반사면(11)을 서로 평행하게 설치하고, 소정 거리 이격된 조사야에서 상기 포물 반사면(11)의 각각으로부터 방사된 광이 겹치는 피치 P로 상기 LED(9) 및 포물 반사면(11)의 각각을 배치하는 동시에, 상기 포물 반사면(11)을 장축을 따라서 서로 동일 형상으로 분할하여 이루어지는 분할 포물 반사면의 각각에 반사막을 형성하고, 각각의 분할 포물 반사면을 합하여 상기 포물 반사면(11)을 구성하였다.

Description

ＬＥＤ 조명 기구{LED ILLUMINATION DEVICE}

본 발명은 LED를 광원에 구비하는 LED 조명 기구에 관한 것으로, 특히, 먼 곳의 대상물을 충분한 밝기로 연출 조명하는 투광기로서 사용하는 데 적합한 LED 조명 기구에 관한 것이다.

건물 등의 연출 조명에 제공되는 조명 기구에서는, 그 광원에 고출력화가 용이한 HID(High Intensity Discharge) 램프가 널리 사용되고 있다. 최근에는, 고수명화, 등구의 소형, 경량화가 가능한 LED가 광원으로서 주목되고, 또한 조명 기구로서 실용화되고 있다.

즉, HID 램프를 광원으로 하는 조명 기구에 있어서는, 배광 제어를 반사경으로 행하고 있고, 기구 효율을 높이기 위해 HID 램프의 방사광을 가능한 한 반사하는 크기의 반사경을 사용할 필요가 있으므로 기구가 대형, 중량화된다. 이에 대해, LED를 광원으로 하는 조명 기구에 있어서는, LED가, 그 방사면으로부터 광을 방사하는 구조이므로 당해 방사면에 렌즈를 배치하여 배광 제어하는 구성이 일반적이다. 이 구성에 따르면, LED의 방사광 모두를 소형ㆍ경량의 렌즈로 제어할 수 있으므로, 기구의 소형, 경량화가 가능해진다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

일본 특허 출원 공개 제2006-128217호 공보

그러나, 조사 대상물이 수십 내지 백수십 미터 이상 이격된 먼 곳에 있는 경우, 조사 대상물을 충분한 밝기로 비추기 위해서는, 매우 고출력인 LED를 광원에 채용할 필요가 있다. 또한, 종래와 같이, 배광 제어에 렌즈를 사용한 경우, 조사면에 색수차가 발생한다.

이 문제를 해결하기 위해, 배광 제어에 반사경을 사용하는 것을 생각할 수 있지만, 반사경을 단순하게 사용한 경우, 렌즈에 비해 광원의 방사광 모두를 제어할 수 없으므로 축광도가 저하되어, 먼 곳에서 원하는 밝기를 확보할 수 없다. HID 램프를 광원에 채용한 종래의 조명 기구에서는, 당해 HID 램프 자체가 비교적 크기 때문에, 반사경에 의해 완전히 반사되지 않는 광에 기인한 축광도 부족이 현저해지지만, HID 램프를 고출력화하여 광축 상의 광속을 늘림으로써 축광도 부족을 보충하고 있었다. 그러나, LED에 있어서는, 출력을 높였다고 해도 HID 램프 정도의 광속 증가는 바랄 수 없으므로, 그 상태에서는 원하는 축광도가 얻어지지 않는다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 먼 곳의 대상물을 충분한 밝기로 조명할 수 있는 LED 조명 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 명세서에는 2010년 6월 24일에 출원된 일본 출원 제2010-144308의 모든 내용이 포함된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 복수의 LED와, 상기 LED를 면하게 하는 시단부 개구를 저부에 형성한 포물 반사면을 상기 LED마다 갖는 반사 유닛을 구비하고, 상기 포물 반사면의 각각을, 상기 LED가 배치되는 저부로부터 종단부 개구까지의 축 길이를 초협각 배광이 얻어지는 길이로 하고, 상기 종단부 개구의 직경을 1/2 빔각이 5 내지 7도로 되는 직경으로 하면서, 각각의 상기 포물 반사면을 서로 평행하게 설치하여, 소정 거리 이격된 조사야(照射野)에서 상기 포물 반사면의 각각으로부터 방사된 광이 겹치는 피치로 상기 LED 및 포물 반사면의 각각을 배치하는 동시에, 상기 포물 반사면을 장축을 따라서 서로 동일 형상으로 분할하여 이루어지는 분할 포물 반사면의 각각에 반사막을 형성하고, 각각의 분할 포물 반사면을 합하여 상기 포물 반사면을 구성한 것을 특징으로 하는 LED 조명 기구를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 LED 조명 기구에 있어서, 상기 LED 및 상기 포물 반사면을 수납하는 열전도성재로 이루어지는 등체 케이스를 구비하고, 당해 등체 케이스의 정면으로부터 상기 포물 반사면의 종단부 개구측을 돌출시키고, 당해 돌출시킨 부위를 수지제의 투명한 전방면 커버로 덮은 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, LED가 배치되는 저부로부터 종단부 개구까지의 축 길이를 초협각 배광이 얻어지는 길이로 하고, 종단부 개구의 직경을 1/2 빔각이 5 내지 7도로 되는 직경으로 하였으므로, 종래의 것보다도 평행 광선이 포물 반사면의 장축으로 모아져 축광도를 향상시킬 수 있다. 또한, 먼 곳에서의 조사야의 확대가 억제되어 충분한 조도를 유지할 수 있다.

또한, 이러한 포물 반사면은 길이가 통상보다도 매우 길어지므로 균일한 반사면의 형성이 곤란해지지만, 본 발명에서는 당해 포물 반사면을 장축을 따라서 서로 동일 형상으로 분할하여 이루어지는 분할 포물 반사면의 각각에 반사막을 형성하고, 각각의 분할 포물 반사면을 합하여 포물 반사면을 구성하므로, 균일한 포물 반사면을 간단하게 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 LED 조명 기구의 외관 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 LED 조명 기구의 구성을 도시하는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 I-I선에 있어서의 단면을 본 도면이다.
도 3은 LED 유닛의 구성을 도시하는 도면으로, (a)는 LED 유닛의 평면도, (b)는 LED 유닛이 구비하는 LED를 확대하여 도시하는 도면, (c)는 당해 LED의 다른 예를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 4는 반사 유닛의 구성을 도시하는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 측면도이다.
도 5는 분할 포물 반사면의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 LED 조명 기구의 외관 구성을 도시하는 사시도이다.
도 7은 LED 조명 기구의 정면도이다.
도 8은 LED 조명 기구의 측면도이다.
도 9는 LED 조명 기구를 배면측에서 본 사시도이다.
도 10은 본 발명의 변형예에 관한 포물 반사면의 배치예를 도시하는 도면으로, (a)는 다열 배치, (b)는 동심원 형상 배치를 도시하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

<제1 실시 형태>

도 1은 본 실시 형태에 관한 LED 조명 기구(1)의 외관 구성을 도시하는 사시도이다. 또한, 도 2는 LED 조명 기구(1)의 구성을 도시하는 도면으로, 도 2의 (a)는 정면도, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 I-I선에 있어서의 단면을 본 도면이다.

LED 조명 기구(1)는 수십 미터 내지 백수십 미터 이격된 먼 곳의 대상물의 라이트 업에 사용하는데 적합한 기구(투광기)이고, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, LED 유닛(3)(도 2)과, 반사 유닛(5)과, 이들을 수납한 등체 케이스(7)를 구비하고 있다. LED 유닛(3)은 복수개(도시예에서는 5개)의 LED(9)를 일렬로 배열하여 구성되어 있다. 또한, 반사 유닛(5)에는 각각의 LED(9)에 대응하여 포물 반사면(11)이 설치되어 있다. 그리고 각 포물 반사면(11)에서 LED(9)의 방사광이 평행광화되어 출사된다.

이하, 각 부를 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 LED 유닛(3)의 구성을 도시하는 도면으로, 도 3의 (a)는 LED 유닛(3)의 평면도, 도 3의 (b)는 LED 유닛(3)이 구비하는 LED(9)를 확대하여 도시하는 도면, 도 3의 (c)는 당해 LED(9)의 다른 예를 확대하여 도시하는 도면이다.

LED 유닛(3)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 횡길이로 연장되는 1매의 회로 기판(13)에, 5개의 LED(9)를 일정한 피치 P(이후에 상세하게 서술)로 일렬로 배치하여 구성되고, 당해 회로 기판(13)의 이면측에는 각 LED(9)의 점등 회로가 실장되어 있다. 본 실시 형태에서는 약 20W(와트)의 출력의 LED(9)를 5개 사용함으로써 약 100W(와트)의 출력의 LED 유닛(3)을 구성하고 있다.

LED(9)는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 복수개(도시예에서는 4개)의 LED 소자(LED 칩)(15)를 1개로 패키지화하여 구성되어 있다. 즉, LED(9)는 평면에서 볼 때 대략 정사각형의 패키지 기판(17)을 구비하고, 이 패키지 기판(17)의 상면(17A)에, 평면에서 볼 때 대략 원형의 리플렉터(19)를 오목 형성하고, 이 리플렉터(19)의 중심부 O에 복수의 LED 소자(15)를 배치하여, 패키지 기판(17)의 주위에 설치한 정부의 전극(21, 23)으로부터 각 LED 소자(15)에 전력을 공급하여 점등한다. 또한, 리플렉터(19)에는 각 LED 소자(15)를 모두 덮는 봉입 수지(25)가 충전되어 있다. 상기 LED 소자(15)는 각각 대략 중앙에 발광점 X를 갖고, 이들 LED 소자(15)가 격자 형상으로 서로 밀접 배치됨으로써, 이들 LED 소자(15)를 둘러싸는 크기를 갖는 1개의 발광점 Q로서 광학 설계상 취급된다.

이때, 도 3의 (b)의 예에서는, 발광점 Q의 중심부 O에 LED 소자(15)의 발광점 X가 없으므로, 이들을 1개의 발광점 Q로서 광학 설계했을 때에, 조사야의 윤곽이 선명해지지 않고, 또한 중심부 O가 광축으로 되므로 축광도도 저하된다. 따라서, 도 3의 (c)의 예에 도시한 바와 같이, 리플렉터(19)의 중심부 O에 LED 소자(15)의 발광점 X를 배치하고, 이 LED 소자(15)의 주위에 다른 LED 소자(15)를 배치하여 발광점 Q를 구성한 LED(9A)로 함으로써 조사야의 윤곽이 선명해지고, 또한 축광도의 향상도 얻어진다.

단, 발광점 Q가 커지면 점광원으로서 취급할 수 없게 된다. 따라서, 후술하는 포물 반사면(11)에 대해 발광점 Q가 광학 설계상 점광원이라고 간주할 수 있을 정도의 크기로 억제되도록, LED 소자(15)를 다운 사이즈하거나, 혹은 개수를 줄이는 것이 바람직하다. 그러나, LED 소자(15)를 소형화하거나, 혹은 개수를 줄이면, 이들을 패키지화한 LED(9)의 고출력화가 어려워진다. 이로 인해, 수십 미터 내지 백수십 미터라고 하는 먼 곳을 충분히 비추는 광원으로서는 출력이 부족해지게 된다. 또한, 발광점 Q가 커도 고출력인 LED(9)를 채용하면, 상술한 바와 같이 조사야의 윤곽이 선명해지지 않는다. 바꾸어 말하면, 배광 제어의 정밀도의 저하에 의해 기구 효율도 저하되므로, 먼 곳을 충분히 비추기 위해서는, LED(9)의 출력을 불필요하게 높일 필요가 있다.

이 문제는 포물 반사면(11)을 발광점 Q가 점광원으로 간주할 수 있을 정도까지 크게 하면 해결할 수 있다. 그러나, 포물 반사면(11)이 매우 커져, 기구의 대형ㆍ중량화를 초래하여, 광원에 LED(9)를 채용한 장점이 손실된다. 특히, 본 실시 형태에 있어서는, 후술하는 바와 같이 포물 반사면(11)의 축 길이가 길기 때문에, 기구의 대형화가 현저해진다.

따라서 본 실시 형태에서는, 1개의 LED(9)로 광원을 구성하는 것이 아니라, 복수(본 실시 형태에서는 5개)의 LED(9)를 사용하여 1개의 LED 유닛(3)을 구성하고 있다. 이 구성에 따르면, 개개의 LED(9)의 출력을 낮게 할 수 있으므로, 발광점 Q를 작게 할 수 있어, 보다 정확한 배광 제어를 실현할 수 있는 동시에 포물 반사면(11)의 대형화를 초래하는 일이 없다.

도 4는 반사 유닛(5)의 구성을 도시하는 도면으로, 도 4의 (a)는 그 정면도, 도 4의 (b)는 그 평면도, 도 4의 (c)는 그 측면도이다.

반사 유닛(5)은 유닛 본체(30)에, LED(9)의 피치 P에 맞추어 포물 반사면(11)이 횡배열로 설치되어 구성되어 있다. 이 유닛 본체(30)는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 측면에서 본 형상이 상기 포물 반사면(11)을 따른 대략 포물선 형상을 이루고, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 유닛 본체(30)의 저부(31)가 LED 유닛(3)의 회로 기판(13) 상에 위치하도록 등체 케이스(7)에 지지된다. 또한, 반사 유닛(5)은, 도 4에 도시한 바와 같이 각각의 포물 반사면(11)의 장축 K를 지나는 면에서 서로 동일 형상으로 되도록 2분할하여 이루어지는 분할 포물 반사면 유닛(30A, 30B)을 구비하고, 이들이 나사로 체결되어 구성되어 있다.

도 5는 분할 포물 반사면 유닛(30A)의 평면도이다. 또한, 다른 쪽의 분할 포물 반사면 유닛(30B)도 이 도면에 도시하는 구성과 마찬가지이므로 도시 및 설명은 생략한다.

분할 포물 반사면 유닛(30A)은, 예를 들어 알루미늄 등의 고열 전도성을 갖는 소재로 주조에 의해 성형되고, 도 5에 도시한 바와 같이, 장축 K를 따라서 종으로 2분할된 포물 반사면(11)을 노출한 면을 갖는다. 이 면에는 주조 후에, 포물 반사면(11)의 반사율을 높이기 위한 알루미늄 증착이 실시되고, 그 후, 분할 포물 반사면 유닛(30A, 30B)을 접합하여 상기 반사 유닛(5)이 구성된다. 이러한 구성에 따르면, 포물 반사면(11)이 깊은 경우라도, 그 표면 전체에 알루미늄 증착막을 균일하게 형성할 수 있어, 효율이 좋은 반사경이 간단하게 얻어진다.

반사 유닛(5)의 포물 반사면(11)은 반사면을 포물면으로 한 요면경이며, 그 저부(31)에는 LED(9)를 면하는 시단부 개구(33)가 형성되어 있고, 당해 시단부 개구(33)로부터 포물 반사면(11) 내에 면하는 LED(9)가 방사한 방사광을 평행광화하여 종단부 개구(35)로부터 출사한다. 평행광화하여 출사함으로써, 먼 곳에서의 광의 확대를 억제하여 조도 저하를 방지할 수 있다.

단, 단순히 평행광화하여 출사하는 것만으로는, 조사 대상물까지의 거리가 멀어졌을 때의 광량 부족을 해소할 수는 없어, 축광도를 어떻게 높이는지가 중요해진다. 따라서, 본 실시 형태에서는 각각의 포물 반사면(11)에서의 축광도를 높이기 위해, 각 포물 반사면(11)의 형상을 다음과 같이 하고 있다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 포물 반사면(11)을, LED(9)가 배치되는 저부(31)로부터 종단부 개구(35)까지의 축 길이 L을 초협각 배광이 얻어지는 길이로 하고, 또한 종단부 개구(35)의 직경 D1을 1/2 빔각이 5 내지 7도로 되는 길이로 형성하고 있다. 여기서, 본 실시 형태에 있어서, 초협각 배광은 수십 내지 백수십 미터 이상 이격된 개소를 조사하는 데 사용되는 배광이고, 1/2 빔각이 5 내지 7도로 되는 배광이다.

구체적으로는, 본 실시 형태에서는 LED(9)에 폭 W[도 2의 (a)]가 약 6.4㎜인 것을 채용하고, 포물 반사면(11)의 시단부 개구(33)의 직경 D2(도 5)를, 당해 LED(9)의 폭 W와 동일한 정도의 크기인 약 11㎜로 하는 동시에, 당해 시단부 개구(33)로부터 종단부 개구(35)까지의 축 길이 L을 약 116.55㎜로 하고, 또한 종단부 개구(35)의 직경 D1(도 5)을 1/2 빔각이 5 내지 7도(본 실시 형태에서는 5도)로 되는 직경인 약 84.9㎜로 하고 있다.

이에 의해, 포물 반사면(11)의 종단부 개구(35)의 벌어짐인 직경 D1이 축 길이 L에 대해 종래보다도 매우 작은 형상으로 되고, 또한 컷오프각 θ(도 5)도 약 13.03도로 작아지므로, 종래의 것보다도 평행 광선이 포물 반사면(11)의 장축 K에 모아져 축광도를 향상시킬 수 있다. 또한, 1/2 빔각이 5 내지 7도로 작으므로 먼 곳에서의 조사야의 확대가 억제되어, 먼 곳에서의 조도가 높아진다.

반사 유닛(5)에 있어서는, 상기와 같이, 복수의 포물 반사면(11)의 각각으로부터 광을 조사함으로써 총합의 출력을 높이고 있다. 이때, 소정의 먼 곳의 조사야에서, 포물 반사면(11)의 각각의 광이 분리되어 버리면, 당해 조사야에서 원하는 조도가 얻어지지 않는다. 따라서, 포물 반사면(11)[LED(9)]의 피치 P는, 각 포물 반사면(11)으로부터 방사된 광의 확산을 고려하여, 각각의 방사광이 소정의 먼 곳의 조사야에서 겹침을 갖도록 설정되어 있다. 이에 의해, LED 유닛(3) 및 반사 유닛(5)을 구비한 LED 조명 기구(1)의 축광도가 높아져, 먼 곳에서 충분한 조도를 유지할 수 있는 것이다.

이때, 각 포물 반사면(11)의 장축 K를 서로 평행으로 함으로써, 소정 거리 이격된 조사야에서 집광하는 일 없이, 높은 축광도를 장거리에 걸쳐서 유지할 수 있다.

전술한 도 2로 돌아가, 등체 케이스(7)는 정면에서 볼 때 가로로 긴 상자 형상으로 구성되고, 열전도성이 높은, 예를 들어 알루미늄 합금에 의해 형성되어 있다. 그 정면측에는 반사 유닛(5) 및 LED 유닛(3)을 수용하는 수용부(41)가 설치되고, 이 수용부(41)의 배후측에는 전원 회로 등을 수납하는 스페이스가 형성되어 있고, 또한 설치용 지지 아암(43)이 설치되어 있다. 또한, 등체 케이스(7)의 수용부(41)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 반사 유닛(5)의 선단측[종단부 개구(35)측]이 정면을 향해 돌출되는 깊이로 성형되어 있고, 이 돌출된 개소를 덮도록, 폴리카보네이트 등의 경량의 수지제 투명 커버(전방면 커버)(45)가 설치되어 있다. 이와 같이 등체 케이스(7)로부터 반사 유닛(5)의 선단측을 돌출시킴으로써, 의장성이 우수한 LED 조명 기구(1)가 얻어지는 것 외에, 등체 케이스(7)의 전후의 길이를 단축할 수 있으므로 경량화 및 저비용화가 가능해진다. 단, 등체 케이스(7)의 전후의 길이는 등체 케이스(7)로부터 LED 유닛(3)의 발열을 충분히 방열할 수 있을 정도로 설정되어 있다. 이때, 반사 유닛(5)의 포물 반사면(11)의 축 길이 L이 종래의 것보다도 길기 때문에 당해 반사 유닛(5)의 열용량이 증가하므로 등체 케이스(7)의 가일층의 단축화가 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 포물 반사면(11)을, LED(9)가 배치되는 저부(31)로부터 종단부 개구(35)까지의 축 길이 L을 초협각 배광이 얻어지는 길이로 하고, 종단부 개구(35)의 직경 D2를 1/2 빔각이 5 내지 7도로 되는 직경으로 하는 구성으로 하였다.

이 구성에 따르면, 종래의 것보다도 평행 광선이 포물 반사면(11)의 장축 K에 모아져 축광도를 향상시킬 수 있다. 또한, 1/2 빔각이 작으므로 먼 곳에서의 조사야의 확대가 억제되어 충분한 조도를 유지할 수 있다. 이에 의해, 약 100W(와트)의 출력의 LED 유닛(3)을 광원으로 하여, 100미터 이격된 대상물을 충분한 밝기로 비출 수 있는 LED 조명 기구(1)가 얻어진다.

또한 본 실시 형태에 따르면, 복수의 LED(9)를 구비하여 LED 유닛(3)을 구성하고, 포물 반사면(11)을 LED(9)마다 갖는 반사 유닛(5)을 구성하고, 또한 포물 반사면(11)을 서로 평행하게 설치하여, 소정 거리 이격된 조사야에서 포물 반사면(11)의 각각으로부터 방사된 광이 겹치는 피치 P로 복수의 LED(9) 및 포물 반사면(11)을 각각 배치하는 구성으로 하였다.

이 구성에 의해, 1개의 LED(9)를 무리하게 고출력화하지 않아도 소정 거리 이격된 조사야에서 충분한 조도가 얻어진다. 또한, 각 포물 반사면(11)이 서로 평행하기 때문에, 소정 거리 이격된 조사야에서 집광하는 일 없이, 높은 축광도를 장거리에 걸쳐서 유지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 따르면, 반사 유닛(5)의 포물 반사면(11)의 장축 K를 따라서 분할하여 이루어지는 서로 동일 형상의 분할 포물 반사면 유닛(30A, 30B)의 각각에 알루미늄 증착을 하고, 각각의 분할 포물 반사면 유닛(30A, 30B)을 합하여 반사 유닛(5)을 구성하였다. 이에 의해, 포물 반사면(11)이 깊은 경우라도, 그 표면 전체에 알루미늄 증착을 균일하게 형성할 수 있어, 효율이 좋은 반사경이 간단하게 얻어진다.

또한 본 실시 형태에 따르면, LED 유닛(3) 및 반사 유닛(5)을 수납하는 열전도성재로 이루어지는 등체 케이스(7)를 구비하고, 당해 등체 케이스(7)의 정면으로부터 반사 유닛(5)의 포물 반사면(11)의 종단부 개구(35)측을 돌출시키고, 당해 돌출시킨 부위를 수지제 투명 커버(45)로 덮는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 의장성이 우수한 LED 조명 기구(1)가 얻어지고, 또한 등체 케이스(7)의 전후의 길이를 단축할 수 있으므로 경량화 및 저비용화가 가능해진다. 또한, 반사 유닛(5)의 포물 반사면(11)의 축 길이 L이 종래의 것보다도 길기 때문에 당해 반사 유닛(5)의 열용량이 증가하므로 등체 케이스(7)의 가일층의 단축화가 가능해진다.

<제2 실시 형태>

도 6 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 LED 조명 기구(100)의 구성을 도시하는 도면으로, 도 6은 정면에서 본 사시도, 도 7은 정면도, 도 8은 측면도 및 도 9는 배면으로부터 본 사시도이다. 또한, 이들 도면에 있어서, 제1 실시 형태에서 설명한 부재에 대해서는 동일한 번호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, LED 조명 기구(100)에 있어서는, 3개의 LED(9) 및 포물 반사면(11)을 일렬로 배치한 반사 유닛(105A)과, 2개의 LED(9) 및 포물 반사면(11)을 일렬로 배치한 반사 유닛(105B)을 상하로 2단 배치한 구성으로 하고 있다. 각 반사 유닛(5)의 제조 방법 및 광학 특성에 대해서는, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같다.

이 LED 조명 기구(100)에 있어서는, 약 40W(와트)의 출력의 LED(9)를 사용하는 것으로 하여, 제1 실시 형태의 LED 조명 기구(1)보다도 고출력화를 도모하고 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 포물 반사면(11)의 시단부 개구(33)의 직경 D2를, 약 20.7㎜로 하는 동시에, 당해 시단부 개구(33)로부터 종단부 개구(35)까지의 축 길이 L을 약 166㎜로 하고, 또한 종단부 개구(35)의 직경 D1을 1/2 빔각이 5 내지 7도(본 실시 형태에서는 5도)로 되는 직경인 약 113.6㎜로 하고 있다. 이에 의해, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 평행 광선이 포물 반사면(11)의 장축에 모아져 축광도가 향상되고, 또한 1/2 빔각이 5 내지 7도로 작으므로 먼 곳에서의 조사야의 확대가 억제되어 먼 곳에서의 조도가 높아지게 된다.

또한, 이 LED 조명 기구(100)에 있어서는, 도 7에 도시한 바와 같이 상하의 반사 유닛(105A, 105B)은 모든 LED(9) 및 포물 반사면(11)의 이격 거리인 피치 P가 모두 등거리로 되도록 배치되어 있고, 조사야에서의 조도 불균일 발생을 억제하는 것으로 하고 있다.

이때, 각 열의 포물 반사면(11)으로부터 방사된 광이 소정 거리 이격된 조사야에서 겹침을 갖도록 각 열 사이의 피치 P가 규정된다. 이에 의해, LED 조명 기구(1)의 가일층의 고출력화를 용이하게 할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태는, 어디까지나 본 발명의 일 형태를 예시한 것이며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변형 및 응용이 가능하다.

상술한 제2 실시 형태에서는, 상하 단의 반사 유닛(105A, 105B)에서 LED(9) 및 포물 반사면(11)의 수를 다르게 하였지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 동일 개수로 해도 좋다. 이때, 각 열의 포물 반사면(11)으로부터 방사된 광이 소정 거리 이격된 조사야에서 겹침을 갖도록 각 열 사이의 피치가 규정되는 것은 제2 실시 형태에서 설명한 바와 같다. 또한, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, LED 조명 기구(1)의 광축 위치에 포물 반사면(11)을 배치하고, 이 포물 반사면(11)을 둘러싸도록 복수의 포물 반사면(11)을 배치한, 동심원 형상의 배치 구성으로 함으로써, LED 조명 기구(1)의 축광도를 더 높일 수도 있다. 이 경우에 있어서, 각각의 포물 반사면(11)으로부터 방사된 광이 소정 거리 이격된 조사야에서 겹침을 갖도록 배치가 규정된다.

또한 상술한 실시 형태에 있어서, 초협각 배광 이외의 배광(예를 들어, 협각 배광 등)을 갖는 포물 반사면을 반사 유닛(5)에 부가적으로 설치해도 되는 것은 물론이다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 1개의 LED(9)에 의해 소정 거리 이격된 조사야에서 충분한 조도가 얻어지는 경우에는, LED(9) 및 포물 반사면(11)의 수를 각각 1개로 해도 된다.

또한 상술한 실시 형태에서 설명한 LED 조명 기구(1)는 수십 미터 내지 백수십 미터 이격된 조사야를 충분한 밝기로 비출 수 있으므로, 고층의 건물을 연출하는 투광기로서 적절하게 사용할 수 있다. 또한 LED 조명 기구(1)를 복수 나란히 배치함으로써, 야구장이나 경기장 등, 먼 곳으로부터 광범위를 조명할 필요가 있는 스타디움 조명에도 적절하게 사용할 수 있다.

1, 100 : LED 조명 기구
3 : LED 유닛
5 : 반사 유닛
7 : 등체 케이스
9, 9A : LED
D1 : 종단부 개구의 직경
D2 : 시단부 개구의 직경
11 : 포물 반사면
15 : LED 소자
30A, 30B : 분할 포물 반사면 유닛
31 : 저부
33 : 시단부 개구
35 : 종단부 개구
45 : 수지제 투명 커버(전방면 커버)
K : 장축
L : 축 길이
P : 피치

Claims

복수의 LED와, 상기 LED를 면하게 하는 시단부 개구를 저부에 형성한 포물 반사면을 상기 LED마다 갖는 반사 유닛을 구비하고,
상기 포물 반사면의 각각을, 상기 LED가 배치되는 저부로부터 종단부 개구까지의 축 길이를 초협각 배광이 얻어지는 길이로 하고, 상기 종단부 개구의 직경을 1/2 빔각이 5 내지 7도로 되는 직경으로 하면서, 각각의 상기 포물 반사면을 서로 평행하게 설치하고,
소정 거리 이격된 조사야에서 상기 포물 반사면의 각각으로부터 방사된 광이 겹치는 피치로 상기 LED 및 포물 반사면의 각각을 배치하는 동시에,
상기 포물 반사면을 장축을 따라서 서로 동일 형상으로 분할하여 이루어지는 분할 포물 반사면의 각각에 반사막을 형성하고, 각각의 분할 포물 반사면을 합하여 상기 포물 반사면을 구성한 것을 특징으로 하는, LED 조명 기구.
제1항에 있어서, 상기 LED 및 상기 포물 반사면을 수납하는 열전도성재로 이루어지는 등체 케이스를 구비하고, 당해 등체 케이스의 정면으로부터 상기 포물 반사면의 종단부 개구측을 돌출시키고, 당해 돌출시킨 부위를 수지제의 투명한 전방면 커버로 덮은 것을 특징으로 하는, LED 조명 기구.