KR20190002314A - 발광 다이오드 램프 - Google Patents

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KR20190002314A
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light emitting
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KR1020180069009A
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데쓰야 고우다
겐이치 야마시타
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페닉스덴키가부시키가이샤
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Abstract

특정한 입사각 의존성을 갖는 밴드패스 필터를 사용하는 경우에 있어서, 적색광을 내보내게 될 가능성을 극소화할 수 있는 발광 다이오드 램프를 제공한다.
발광 다이오드 램프(10)를, 발광 다이오드(20)와, 발광 다이오드(20)로부터의 광에 포함되는 특정 파장의 광을 차단하는 광 차단 기능을 갖는 밴드패스 필터(60)와, 밴드패스 필터(60)가 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도 이하의 각도로 발광 다이오드(20)로부터의 광을 밴드패스 필터(60)에 대해 입사시키는 광 각도 조정구(12)로 구성함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다.

Description

발광 다이오드 램프{LIGHT EMITTING DIODE LAMP}
본 발명은, 예를 들면 가시광의 방사를 효율적으로 제한한 발광 다이오드 램프에 관한 것이다.
종래의 백열등(예를 들면, 할로겐 램프)에 비해 소비 전력이 낮고, 또한, 장수명과 같은 장점을 갖는 발광 다이오드는, 수요자의 에콜로지 의식의 고조와 더불어, 에너지 절약 대책의 하나로서 그 사용 범위가 급속히 확산되고 있으며, 특히 센서 등에 사용되는 비교적 소형의 광원으로서 발광 다이오드가 사용되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 발광 다이오드 램프에서는, 밴드패스 필터를 이용하여 발광 다이오드에서 방사되는 광에 포함되는 가시광을 제거하는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특허공개 2013-186095호 공보
그런데, 적외선 센서 등에 사용되고 있는 AlGaAs계의 적외선 발광 다이오드는, 발광량의 피크에 대응하는 파장이 충분히 적외선 영역에 있는 경우여도, 발광 파장 분포가 가시광측으로 길게 늘어나는 경향이 있으므로, 당해 적외선 발광 다이오드로부터의 광에도 가시광이 포함되어 있다.
센서로서 사용하는 경우, 발광 다이오드 램프로부터의 광에는 가시광(적색광)이 포함되지 않아 센서용의 발광 다이오드 램프가 점등하고 있는지의 여부를 알 수 없는 쪽이 선호되는 경향이 있다.
불필요한 파장의 광을 커트하고 싶은 경우는 일반적으로 밴드패스 필터가 사용되고 있으며, 센서용의 발광 다이오드 램프의 경우도 밴드패스 필터를 사용함으로써 대부분의 가시광을 커트할 수 있다.
그러나, 밴드패스 필터에는, 소정의 각도보다 큰 입사각으로 들어온 광에 대해서는 광 차단(컷오프) 기능을 발휘할 수 없는(이하, 이를 밴드패스 필터의 「입사각 의존성」이라고 한다.) 경향이 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 이 경향은 기판의 표면에 광학 박막을 성막한 밴드패스 필터에서 현저한 것도 알 수 있었다. 이 광학 박막의 밴드패스 필터는, 예를 들면 흡수에 의해 투과하는 광을 선택하는 밴드패스 필터에 비해, 커트하는 파장과 커트하지 않는 파장의 경계 파장이 명확하므로, 광학 박막의 밴드패스 필터를 사용하고 싶다는 요망이 많다.
추가로 말하면, 발광 다이오드는, 일반적으로, 방사하는 광의 「열림 각」을 명시하여 판매되거나 하고 있는데, 예를 들면, 열림 각이 10°인 발광 다이오드에서 방사되는 광은, 당해 발광 다이오드에서 방사되는 모든 광 중, 광축과 이루는 각도가 10° 이하가 되는 광의 양이 50%인 것을 의미하고 있다. 환언하면, 나머지 50%의 광은, 광축과 이루는 각도가 10°를 초과하는 광이다. 이 점을 상술한 밴드패스 필터의 입사각 의존성과 아울러 생각했을 때, 단지 발광 다이오드와 밴드패스 필터를 조합하기만 한 발광 다이오드 램프의 경우, 밴드패스 필터가 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도보다 큰 각도로 많은 광이 밴드패스 필터에 입광하게 된다. 이 때문에, 밴드패스 필터를 사용하고 있음에도 불구하고, 원치 않는 파장을 갖는 광을 완전히 차단할 수 없다는 문제가 많이 발생하고 있다.
본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제를 감안하여 개발된 것이다. 그러므로 본 발명의 주된 과제는, 특정한 입사각 의존성을 갖는 밴드패스 필터를 사용하는 경우에 있어서, 원치 않는 파장의 광을 내보내게 될 가능성을 극소화할 수 있는 발광 다이오드 램프를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 한 국면에 의하면,
발광 다이오드와,
상기 발광 다이오드로부터의 광에 포함되는 특정 파장의 광을 차단하는 광 차단 기능을 갖는 밴드패스 필터와,
상기 밴드패스 필터가 상기 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도 이하의 각도로 상기 발광 다이오드로부터의 광을 상기 밴드패스 필터에 대해 입사시키는 광 각도 조정구를 구비하는 발광 다이오드 램프가 제공된다.
바람직하게는, 상기 광 각도 조정구는, 상기 발광 다이오드와 상기 밴드패스 필터의 사이에 배치된 렌즈이다.
바람직하게는, 상기 광 각도 조정구는, 회전 포물면으로 규정된 반사면을 갖는 리플렉터이고,
상기 발광 다이오드는, 상기 반사면의 바닥부에 배치되어 있으며,
상기 밴드패스 필터는, 상기 반사면의 개구에 배치되어 있다.
바람직하게는, 상기 광 각도 조정구는, 일부가 결여된 회전 포물면으로 규정된 반사면을 갖는 리플렉터와,
상기 발광 다이오드와 상기 반사면의 사이에 배치된 렌즈를 갖는다.
본 발명의 다른 국면에 의하면,
발광 다이오드와,
상기 발광 다이오드로부터의 광에 포함되는 특정 파장의 광을 차단하는 광 차단 기능을 갖는 밴드패스 필터와,
상기 발광 다이오드로부터의 광 중, 상기 밴드패스 필터에 대해 상기 밴드패스 필터가 상기 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도보다 큰 각도로 입사하는 광을 차단하는 광 차단구를 구비하는 발광 다이오드 램프가 제공된다.
바람직하게는, 상기 광 차단구는, 상기 발광 다이오드로부터의 광의 일부를 통과시키는 광 통과구멍을 갖고 있으며, 상기 발광 다이오드로부터 소정의 간격을 두고 배치되어 있는 차광판이다.
바람직하게는, 상기 광 차단구는, 통형상의 차단통이며,
상기 차단통의 한쪽 단부에 상기 발광 다이오드가 배치되고, 다른 쪽 단부에 상기 밴드패스 필터가 배치되어 있으며,
상기 발광 다이오드의 광축을 포함하는 가상 단면에서의, 상기 발광 다이오드의 발광 중심과 상기 차단통의 다른 쪽 끝 가장자리를 연결하는 직선과 상기 광축이 이루는 각도는, 상기 최대 입사 각도 이하이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면,
발광 다이오드와,
상기 발광 다이오드로부터의 광에 포함되는 특정 파장의 광을 차단하는 광 차단 기능을 갖는 밴드패스 필터와,
상기 발광 다이오드로부터의 광 중, 상기 밴드패스 필터에 대해 상기 밴드패스 필터가 상기 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도보다 큰 각도로 입사하는 광의 적어도 일부를 차단하는 광 차단구와,
상기 광 차단구로 차단되지 않는 상기 발광 다이오드로부터의 광을 상기 최대 입사 각도 이하의 각도로 상기 밴드패스 필터에 대해 입사시키는 광 각도 조정구를 구비하는 발광 다이오드 램프가 제공된다.
바람직하게는, 상기 광 차단구는 통형상의 차단통이고,
상기 광 각도 조정구는 렌즈이고,
상기 차단통의 한쪽 단부에 상기 발광 다이오드가 배치되고, 다른 쪽 단부에 상기 밴드패스 필터가 배치되어 있으며,
상기 렌즈는, 상기 차단통의 내부 공간에 배치되어 있다.
본 발명의 다른 국면에 의하면,
발광 다이오드와,
일부가 결여된 회전 포물면으로 규정된 반사면, 및 상기 반사면에서 반사된 상기 발광 다이오드로부터의 광을 외부로 방사하는 개구를 갖는 리플렉터와,
상기 발광 다이오드의 발광 중심이 상기 회전 포물면의 초점 위치와 일치하도록 상기 발광 다이오드를 유지함과 더불어, 상기 반사면을 규정하는 상기 회전 포물면의 결여 부분을 포함하도록 하여 상기 리플렉터와 조합되는 히트싱크와,
상기 리플렉터의 상기 개구를 가리며, 상기 회전 포물면의 회전축과 서로 직교하는 입광측 평면을 갖는 밴드패스 필터를 구비하는 발광 다이오드 램프가 제공된다.
바람직하게는, 상기 회전 포물면의 상기 회전축과 서로 평행한 각도로 상기 리플렉터의 상기 개구측에서 보았을 때에 상기 발광 다이오드를 직시할 수 없도록 하는 차광 부재를 더 구비하고 있다.
바람직하게는, 상기 차광 부재는, 상기 반사면에서 반사되지 않고 상기 개구에서 나오는 광을 차단하는 형상이 되어 있다.
바람직하게는, 상기 차광 부재는, 상기 히트싱크에서의 상기 발광 다이오드보다 상기 개구측에 위치하는 부분이다.
바람직하게는, 상기 차광 부재에서의 상기 발광 다이오드로부터의 광에 비춰지는 부분의 표면에는, 광 흡수층이 형성되어 있다.
본 발명에 의하면, 특정한 입사각 의존성을 갖는 밴드패스 필터를 사용하는 경우에 있어서, 원치 않는 파장의 광을 내보내게 될 가능성을 극소화할 수 있는 발광 다이오드 램프를 제공할 수 있었다.
또한, 본 명세서의 전체를 통해 「회전 포물면」이란, 엄밀한 수학적 정의에 의거하는 회전 포물면에 한정되는 것이 아니라, 발명의 의의를 몰각하지 않는 범위이면, 반사면에서 반사된 광의 평행 정도가 다소 낮아지는 면이라도 「회전 포물면」에 포함된다.
또, 동일하게 본 명세서의 전체를 통해 「밴드패스 필터의 입광측 평면이 회전 포물면의 회전축과 서로 직교한다」란, 엄밀한 의미에서의 「직교」에 한정되는 것이 아니라, 발명의 의의를 몰각하지 않는 범위이면, 다소의 기울기가 있어도 「직교」에 포함된다. 또한, 본 명세서의 전체를 통해 밴드패스 필터에 대한 광의 「입사각」이란, 당해 광과 밴드패스 필터의 입광측 평면에 직교하는 선이 이루는 각도를 말한다.
도 1은, 본 발명이 적용된 발광 다이오드 램프(10)의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 2는, 본 발명이 적용된 발광 다이오드 램프(10)의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명이 적용된 발광 다이오드 램프(10)의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4는, 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 5는, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 평면도이다.
도 8은, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 평면도이다.
도 9는, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 평면도이다.
도 10은, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 11은, 히트싱크(50)에 대한 발광 다이오드(20)의 부착 양태의 예를 나타내는 단면도이다.
도 12는, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 13은, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 14는, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 15는, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 16은, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 17은, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
도 18은, 다른 변형예에 따른 발광 다이오드 램프(10)를 나타내는 단면도이다.
(발광 다이오드 램프(10)의 구성)
이하, 본 발명이 적용된 발광 다이오드 램프(10)에 대해 설명한다. 또한, 각 부호에 관해, 이하의 설명에서는, 동일 구조의 것이 복수개 사용되고 있는 경우, 각 구조를 상위 개념으로서 설명하는 경우에는 알파벳을 붙이지 않고 아라비아 숫자만으로 나타내며, 각 구조를 서로 구별할 필요가 있는 경우(즉 하위 개념으로 나타내는 경우)에는 알파벳 소문자를 아라비아 숫자에 이어 붙임으로써 구별한다.
이 발광 다이오드 램프(10)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 대략 발광 다이오드(20)와, 광 각도 조정구(12)로서의 리플렉터(30)와, 히트싱크(50)와, 밴드패스 필터(60)를 구비하고 있다.
발광 다이오드(20)는, 외부로부터 전력을 수취함으로써 소정의 피크 파장의 광을 방출하는 전자부품이다. 본 실시예에서는, 발광 다이오드(20)로서, 피크 파장이 900nm 이상 1100nm 이하인 적외선광을 발하는 1개의 발광 다이오드 소자(22)와, 당해 발광 다이오드 소자(22)에서 방출된 광을 소정의 열림 각으로 모으는 발광 다이오드 렌즈(24)로 구성된 것을 사용하고 있지만, 발광 다이오드 소자(22)가 발하는 광의 피크 파장은 이에 한정되지 않으며, 또, 복수의 발광 다이오드 소자를 나열한 것을 발광 다이오드(20)에 사용해도 된다. 또, 발광 다이오드 렌즈(24)는 본 발명에 필수의 구성 요소는 아니다.
리플렉터(30)는, 유리나 알루미늄 등의 금속으로 형성된 리플렉터 본체(32)와, 발광 다이오드(20)에서 방출된 광을 반사시키는 반사면(34)과, 반사면(34)에서 반사된 광을 외부로 방사하기 위한 개구(36)를 갖고 있다.
반사면(34)은, 일부가 결여된 회전 포물면(파라볼라)으로 구성되어 있다. 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 리플렉터(30)의 반사면(34)은, 회전축(RCL)을 갖는 회전 포물면을, 당해 회전축(RCL)을 포함하는 평면(PA)에 평행한 절단면(PB)으로 절단함으로써 얻어진 대소 2개의 회전 포물면의 일부 중, 큰 쪽(즉, 회전축(RCL)을 포함하는 쪽)으로 규정되어 있다. 환언하면, 반사면(34)은, 작은 쪽의 회전 포물면의 일부가 결여된 것처럼 되어 있다. 또한, 회전축(RCL)을 포함하는 평면(PA)과 절단면(PB) 사이의 거리(DS)는, 발광 다이오드(20)의 바닥면으로부터 발광 중심까지의 거리와 일치하고 있다.
히트싱크(50)는, 본 실시예의 경우, 대략 직육면체형으로 형성되어 있으며, 하나의 측면의 표면에 발광 다이오드(20)가 배치 및 유지되어 있다(이하, 이 측면을 「발광 다이오드 배치 측면(52)」이라고 한다). 이 발광 다이오드 배치 측면(52)은, 리플렉터(30)의 반사면(34)을 규정하는 절단면(PB)과 일치하도록 형성되어 있다. 또 히트싱크(50)는, 발광 중의 발광 다이오드(20)로부터의 열을 수취하여, 이 열을 확산 및 방산하는 역할을 갖고 있다. 이 때문에, 히트싱크(50)는 열전도성이 높은 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
또, 히트싱크(50)를 리플렉터(30)와 조합했을 때, 히트싱크(50)의 발광 다이오드 배치 측면(52) 상에 배치된 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)이 리플렉터(30)의 반사면(34)을 규정하는 회전 포물면의 초점(F)의 위치와 일치하도록 되어 있다.
또한, 히트싱크(50)의 전체 형상은, 당해 히트싱크(50)를 리플렉터(30)와 조합했을 때, 리플렉터(30)의 반사면(34)을 규정하는 회전 포물면이 결여 부분(즉, 회전축(RCL)을 포함하지 않는 작은 쪽의 회전 포물면의 일부)을 히트싱크(50)가 포함하도록 되어 있다(도면 중의 점선 R을 참조).
이에 따라, 리플렉터(30)의 반사면(34) 및 히트싱크(50)의 발광 다이오드 배치 측면(52)으로 주위가 둘러싸인 하나의 오목부(38)가 형성되고, 이 오목부(38) 내에 발광 다이오드(20)가 위치하게 된다. 이 결과, 발광 다이오드(20)로부터의 광이 원치 않게 주위로 새어나가는 일 없이, 개구(36) 및 밴드패스 필터(60)를 통과하여 외부로 나가게 된다. 또, 히트싱크(50)가 발광 다이오드 램프(10)의 외측으로 노출되어 있으므로, 발광 중의 발광 다이오드(20)로부터의 열이 히트싱크(50)를 통해 외부로 방출되기 쉽다는 이점도 있다.
또한 도시 생략하지만, 히트싱크(50)는, 발광 다이오드(20)에 급전하는 급전 회로도 구비하고 있다. 이 급전 회로는, 히트싱크(50)의 표면 상에 형성되어 있어도 되고, 히트싱크(50)의 내부에 형성되어 있어도 된다. 물론, 급전 케이블 등으로 발광 다이오드(20)에 직접 급전해도 된다.
밴드패스 필터(60)는, 소정 범위의 파장의 광만을 투과시키고, 그 범위 외의 파장의 광(본 실시예에서는, 920nm 이하의 광)은 투과시키지 않는(차단하는) 컷오프 기능을 갖는 얇은 판재이다. 본 실시예의 경우, 가시영역의 파장을 갖는 광(가시광)을 차단하는 기능을 갖는 다층막으로 구성된 밴드패스 필터(60)가 사용되고 있다. 물론, 밴드패스 필터(60)가 투과시키는 광의 파장의 범위는 발광 다이오드 램프(10)에 요구되는 광의 파장에 따라 결정된다.
앞서 서술한 바와 같이, 밴드패스 필터(60)에는 「입사각 의존성」이 있으며, 이 밴드패스 필터(60)에 대해 소정의 각도보다 큰 입사각으로 들어온 광은 차단할 수 없다. 예를 들면, 본 실시예에 따른 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 따른, 밴드패스 필터(60)가 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도는 후술하는 바와 같이 약 11°이다. 즉, 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)에 대해 11°보다 큰 입사각으로 들어간 가시광은 이 밴드패스 필터(60)로 차단되지 않고 발광 다이오드 램프(10)에서 나오게 된다.
본 실시예의 밴드패스 필터(60)는 리플렉터(30)의 개구(36)를 가리며, 이 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)은, 반사면(34)을 규정하는 회전 포물면의 회전축(RCL)과 서로 직교하도록 되어 있다.
여기서, 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 따른, 밴드패스 필터(60)가 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도에 대해 설명한다. 어떤 입사각 θ에 있어서 밴드패스 필터(60)를 투과하는 광의 중심 파장(이하, 「투과 중심 파장 λCθ」라고 한다.)은, 이하의 식으로 구할 수 있다.
λCθ=λ0×(1-sin2θ)0.5
λ0：수직 입사(입사각 0°)시의 투과 중심 파장[nm]
λCθ：투과 중심 파장[nm]
그러나, 이 식으로 구해지는 투과 중심 파장 λCθ는, 어디까지나 밴드패스 필터(60)를 투과하는 광의 중심 파장이며, 투과할 수 있는 투과 하한 파장 λLθ(환언하면, 차단할 수 있는 광의 최대 파장)는 아니다. 그래서, 밴드패스 필터(60)마다 다른 투과 하한 파장 λLθ를 이용하여 이하의 식을 구성한다.
λLθ=λ0×(1-sin2θ)0.5-α
λ0：수직 입사(입사각 0°)시의 투과 중심 파장[nm]
λLθ：투과 하한 파장[nm]
α：밴드패스 필터(60)의 투과 중심 파장 λCθ-투과 하한 파장 λLθ[nm]
상기 식을 이용함으로써, 투과 하한 파장 λLθ를 설정하면 최대 입사 각도 θ를 산출할 수 있다.
예를 들면, 투과 하한 파장 λLθ가 인간의 눈에 보이지 않는 적색광의 최대 파장인 920nm에 가까운 920.5nm, 투과 중심 파장 λ0이 930nm인 밴드패스 필터(60)를 이용하는 경우, 최대 입사 각도는 11°가 된다. 여기서, 일반적으로 가시광의 파장은 780 내지 800nm 정도라고 알려져 있다. 그러나, 발명자들이 35명의 피검자에 대해 실험을 시도한 바, 35명 전원이 910nm까지의 파장의 광을 볼 수 있으며, 파장이 920nm이 되면 35명 전원이 보이지 않게 되는 것을 알 수 있었다. 이 결과를 기초로, 상기한 바와 같이, 인간의 눈에 보이지 않는 적색광의 최대 파장을 920nm로 설정하고 있다.
(발광 다이오드 램프(10)의 조립)
발광 다이오드 램프(10)의 조립 순서를 간단히 설명한다. 우선, 소정의 형상으로 성형한 히트싱크(50)에서의 발광 다이오드 배치 측면(52)에 발광 다이오드(20)를 배치한다. 히트싱크(50)에 대한 발광 다이오드(20)의 배치 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 발광 중에 발생하는 발광 다이오드(20)의 열이 효율적으로 히트싱크(50)에 전도되는 배치 방법을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 열전도율이 높은 접착제로 발광 다이오드(20)를 히트싱크(50)의 표면에 접착하는 것을 생각할 수 있다. 또, 히트싱크(50)에 대한 발광 다이오드(20)의 배치와 더불어, 발광 다이오드(20)로의 급전 회로의 실장을 행한다.
그리고 나서, 히트싱크(50)를 리플렉터(30)와 조합하고, 마지막으로, 리플렉터(30)(보다 정확하게는, 히트싱크(50)를 리플렉터(30)와 조합함으로써 만들어진 오목부(38))의 개구(36)를 덮도록 밴드패스 필터(60)를 배치하여, 발광 다이오드 램프(10)가 완성된다.
(발광 다이오드 램프(10)의 특징)
본 실시예에 따른 발광 다이오드 램프(10)에 의하면, 리플렉터(30)의 반사면(34)을 구성하는 회전 포물면의 초점(F)의 위치에 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)이 일치하도록 발광 다이오드(20)가 유지되어 있다. 이에 따라, 도 3에 나타내는 바와 같이, 당해 발광 다이오드(20)로부터의 광은 반사면(34)에서 반사됨으로써 회전 포물면의 회전축(RCL)에 평행한 평행광이 되어 개구(36)로부터 나온다. 한편, 밴드패스 필터(60)는 리플렉터(30)의 개구(36)를 덮도록 배치되어 있으며, 또한, 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)은 회전 포물면의 회전축(RCL)과 서로 직교하도록 되어 있다. 즉, 리플렉터(30)의 개구(36)에서 나오는 평행광은 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)에 대해 거의 수직(입사각이 거의 0도)으로 입사하게 된다. 따라서, 밴드패스 필터(60)가 강한 입사각 의존성을 갖고 있는 경우(즉, 허용될 수 있는 입사각의 범위가 좁은 경우)여도, 발광 다이오드 램프(10)로부터 원치 않는 파장의 광을 내보내게 될 가능성을 극소화할 수 있다.
(변형예 1)
도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 실시예에 따른 발광 다이오드 램프(10)의 구성에, 차광 부재(70, 72, 74) 중 적어도 하나를 추가해도 된다. 이 차광 부재(70, 72, 74)는, 회전 포물면의 회전축(RCL)과 서로 평행한 각도(즉, 발광 다이오드 램프(10)의 정면)에서 발광 다이오드 램프(10)를 보았을 때에 발광 다이오드(20)를 직시할 수 없도록 하기 위한 부재이다. 또한, 차광 부재(70, 72, 74)는, 발광 다이오드(20)로부터의 광을 차광할 수 있는 것이면 특별히 그 재질이 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 금속, 불투명 수지, 세라믹재 등을 생각할 수 있다.
차광 부재(70, 72, 74)의 길이는, 예를 들면, 차광 부재(70)와 같이, 히트싱크(50)에서의 발광 다이오드 배치 측면(52)에 대응하는 위치로부터 적어도 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)까지를 차광하도록 되어 있다. 이를 대신하여, 차광 부재(72)와 같이, 히트싱크(50)의 발광 다이오드 배치 측면(52)에 대응하는 위치로부터 발광 다이오드(20)를 구성하는 발광 다이오드 렌즈(24)의 선단까지로 해도 된다. 추가로 말하면, 차광 부재(74)와 같이, 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)과 반사면(34)의 개구(36)측 끝을 연결하는 직선(LL)까지 길게 해도 된다. 차광 부재(74)와 같이 길게 함으로써, 발광 중심(C)으로부터 나와 반사면(34)에서 반사되지 않고 직접 개구(36)로 향하는 광(즉, 밴드패스 필터(60)에 대해 큰 입사각으로 들어가는 광)을 차단할 수 있다.
또, 차광 부재(70)를 배치하는 위치는, 발광 다이오드(20)의 상방(개구(36)로 향하는 방향)이면 어느 위치여도 된다. 도 4에는, 히트싱크(50)에서의 발광 다이오드 배치 측면(52)으로부터 돌출 설치된 차광 부재(72, 74)와, 밴드패스 필터(60)의 상방 표면을 따라 배치된 차광 부재(70)를 나타내고 있지만, 어느 하나를 선택하면 된다. 또, 차광 부재(70, 72, 74)에 부딪친 광이 반사되어 원치 않는 각도로 개구(36)에서 나오는 것을 피하기 위해, 차광 부재(70, 72, 74)에서의 발광 다이오드(20)에 대향하는 면에 광 흡수재(예를 들면 흑색 도막. 이하, 동일)를 형성해도 된다.
(변형예 2)
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이 히트싱크(50)와는 별개의 차광 부재(70, 72, 74)를 배치하는 것이 아니라, 도 5에 나타내는 바와 같이, 발광 다이오드(20)의 상방에 위치하는 적어도 일부의 히트싱크(50)를 반사면(34)을 향해 돌출시킴으로써, 히트싱크(50)에서의 발광 다이오드 배치 측면(52)의 상하 방향 단면에서 단(段)(76)을 형성하고 이것을 차광 부재(78)로 함으로써, 히트싱크(50)와 차광 부재(78)를 일체로 형성해도 된다. 이에 따라, 도 4에 나타낸 바와 같이, 차광 부재(70, 72, 74)를 히트싱크(50)와는 별체로서 형성하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 차광 부재(78)에 부딪친 광이 반사되어 원치 않는 각도로 개구(36)에서 나오는 것을 피하기 위해, 단(76)에서의 발광 다이오드(20)에 대향하는 면에 광 흡수재를 형성해도 된다.
(변형예 3)
또, 히트싱크(50)와 차광 부재(78)를 일체로 형성하는 다른 예로서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 히트싱크(50)에서의 발광 다이오드 배치 측면(52)의 상하 방향 단면 형상을 경사시켜도 된다. 구체적으로 설명하면, 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)의 위치는 반사면(34)을 규정하는 회전 포물면의 초점(F)의 위치와 일치시키면서, 발광 다이오드 배치 측면(52)의 개구(36)측 끝(상방 끝)이 적어도 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)에 대응하는 위치가 되도록 발광 다이오드 배치 측면(52)의 상하 방향 단면 형상을 회전축(RCL)에 대해 기울인다. 이에 따라, 발광 다이오드(20)보다 상방에 위치하는 발광 다이오드 배치 측면(52)의 전체를 차광 부재(78)로서 기능시킬 수 있다. 또, 차광 부재(78)에 상당하는 면에 부딪친 광이 반사되어 원치 않는 각도로 개구(36)에서 나오는 것을 피하기 위해, 당해 면에 광 흡수재를 형성해도 된다.
(변형예 4)
상술한 실시예에서는, 리플렉터(30)의 반사면(34)은, 회전축(RCL)을 포함하는 평면(PA)에 평행한 절단면(PB)으로 당해 회전축(RCL)을 갖는 회전 포물면을 절단함으로써 얻어진 대소 2개의 회전 포물면의 일부 중, 큰 쪽(즉, 회전축(RCL)을 포함하는 쪽)으로 규정되어 있지만, 반사면(34)은 일부가 결여된 회전 포물면으로 규정되어 있으면 이 양태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 회전 포물면의 회전축(RCL)을 중심으로 하여 4분의 1(중심 각도 90°에 상당하는 부분)이 결여된 반사면(34)이어도 되고, 또 도 8에 나타내는 바와 같이, 회전 포물면의 회전축(RCL)을 중심으로 하여 8분의 1(중심 각도 45°에 거의 상당하는 부분)이 결여된 반사면(34)이어도 된다. 어느 경우라도, 히트싱크(50)를 리플렉터(30)와 조합했을 때, 당해 히트싱크(50)가 리플렉터(30)의 반사면(34)을 규정하는 회전 포물면의 결여 부분을 포함하도록 되어 있다(도 7 및 도 8의 점선 R을 참조).
이에 따라, 리플렉터(30)의 반사면(34) 및 히트싱크(50)의 발광 다이오드 배치 측면(52)으로 주위가 둘러싸인 하나의 오목부(38)가 형성되며, 이 오목부(38) 내에 발광 다이오드(20)가 위치하게 된다. 이 결과, 발광 다이오드(20)로부터의 광이 원치 않게 주위로 새어나가는 일 없이, 밴드패스 필터(60)를 통과하여 외부로 나가게 할 수 있다. 또, 히트싱크(50)가 발광 다이오드 램프(10)의 외측으로 직접 노출되어 있으므로, 발광 중의 발광 다이오드(20)로부터의 열이 히트싱크(50)를 통해 외부로 방출되기 쉽다는 이점이 있다.
(변형예 5)
또 도 9에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 발광 다이오드(20a, 20b)와, 각 발광 다이오드(20a, 20b)에 각각 대응하는 반사면(34a, 34b)을 조합하여 발광 다이오드 램프(10)를 구성해도 된다. 반사면(34a, 34b)은 각각 별개의 초점(Fa, Fb)을 갖고 있으며, 한 쌍의 발광 다이오드(20a, 20b)의 각 발광 중심(Ca, Cb)은 각각 대응하는 반사면(34a, 34b)의 초점(Fa, Fb)과 일치하고 있다.
이에 따라, 복수의 발광 다이오드(20a, 20b)를 이용하여 발광 다이오드 램프(10)를 구성하는 경우여도, 각각의 발광 중심을 각 반사면(34a, 34b)의 초점(Fa, Fb)에 맞출 수 있으므로, 초점(Fa, Fb)으로부터 어긋나 각 발광 다이오드(20a, 20b)로부터 방사되어, 반사면(34a, 34b)에서 반사된 후에 평행광이 되지 않는 광을 저감시킬 수 있다. 이 결과, 복수의 발광 다이오드(20a, 20b)를 이용하는 경우여도, 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 상관없이, 발광 다이오드 램프(10)로부터 원치 않는 파장의 광을 내보내게 될 가능성을 극소화할 수 있다.
(변형예 6)
또, 히트싱크(50)가 리플렉터(30)의 반사면(34)을 규정하는 회전 포물면의 결여 부분을 포함하도록 하는 것은, 도 10에 나타내는 바와 같은 경우도 포함된다. 도 10에 나타내는 발광 다이오드 램프(10)에서는, 리플렉터(30)는 완전한(일부가 결여되어 있지 않은) 회전 포물면으로 규정된 오목부(80)를 갖고 있다. 그리고, 히트싱크(50)는 발광 다이오드 배치 측면(52)의 반대측에 오목부(80)를 규정하는 것과 동일한 회전 포물면의 일부로 규정된 곡면(82)을 갖고 있으며, 히트싱크(50)는, 리플렉터(30)의 오목부(80)의 표면에 곡면(82)을 꽉 맞닿게 하여 당해 오목부(80) 내에 배치되어 있다. 이 때, 히트싱크(50)의 발광 다이오드 배치 측면(52)은 상술한 실시예에서 서술한 절단면(PB)과 일치하고 있으며, 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)은 오목부(80)를 규정하는 회전 포물면의 초점(F)의 위치와 일치하도록 되어 있다. 또 반사면(34)은, 히트싱크(50)의 곡면(82)이 오목부(80)의 표면에 맞닿지 않는 범위로 형성되어 있다.
도 10에 나타내는 바와 같은 발광 다이오드 램프(10)여도, 발광 중의 발광 다이오드(20)로부터의 열은 히트싱크(50)의 곡면(82)으로부터 오목부(80)의 표면을 통해 리플렉터 본체(32)에 전달되며, 리플렉터 본체(32)로부터 외부로 방출되게 된다.
(변형예 7)
상술한 실시예에서는, 발광 다이오드(20)를 히트싱크(50)의 발광 다이오드 배치 측면(52)에 직접 부착하도록 하고 있었지만, 발광 다이오드(20)는, 그 발광 중심(C)이 반사면(34)을 규정하는 회전 포물면의 초점(F)과 일치되어 있으면 어떠한 양태로 히트싱크(50)에 부착되어 있어도 된다. 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이 발광 다이오드(20)를 실장 기판(84)에 실장하고, 그리고 나서, 발광 다이오드(20)가 실장된 실장 기판(84)을 히트싱크(50)의 발광 다이오드 배치 측면(52)에 접착 등의 수단으로 부착해도 된다.
(변형예 8)
또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 광 각도 조정구(12)로서, 발광 다이오드(20)의 앞쪽에 집광 렌즈(39)를 추가해도 된다. 집광 렌즈(39)의 초점(F1)의 위치는, 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C) 및 회전 포물면의 초점(F)과 일치하고 있다. 집광 렌즈(39)를 사용함으로써, 회전 포물면의 회전축(RCL)을 중심으로 한 각도가 보다 좁은 범위의 반사면(34)을 갖는 리플렉터(30)를 사용하면서, 보다 넓은 범위의 반사면(34)을 갖는 리플렉터(30)를 사용한 경우와 동일한 광량을 방사할 수 있다.
(다른 변형예)
상술해 온 바와 같이, 광 각도 조정구(12)로서 일부가 결여된 회전 포물면으로 규정된 반사면(34)을 갖는 리플렉터(30)를 사용하는 경우는 리플렉터(30)의 반사면(34)의 형상에 기인하여 단면 형상이 원형인 광을 출력하는 것이 어렵지만, 이하의 변형예와 같이 하면, 단면 형상이 원형인 광을 용이하게 출력할 수 있다.
(변형예 9)
상술한 실시예에서는, 광 각도 조정구(12)로서 리플렉터(30)를 사용하고 있었지만, 광 각도 조정구(12)는 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 렌즈(90)를 사용해도 된다.
구체적으로 설명하면, 렌즈(90)는 발광 다이오드(20)와 밴드패스 필터(60)의 사이에 배치되어 있으며, 또, 렌즈(90)의 초점(F2)의 위치가 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)의 위치와 일치하도록 렌즈(90)의 위치 및 발광 다이오드(20)의 위치가 서로 조정되어 있다. 또, 렌즈(90)의 중심축(LCL)이 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)과 직교하도록 렌즈(90)의 위치 및 밴드패스 필터(60)의 위치가 서로 조정되어 있다.
이에 따라, 발광 다이오드(20)로부터의 거의 모든 광은 렌즈(90)에서 굴절된 후, 렌즈(90)의 중심축(LCL)과 서로 평행한 평행광으로서 밴드패스 필터(60)에 입사된다. 이 때, 상술한 바와 같이, 렌즈(90)의 중심축(LCL)이 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)과 직교하도록 조정되어 있으므로, 렌즈(90)에서 나오는 평행광은 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)에 대해 거의 수직(입사각이 거의 0도)으로 입사하게 된다. 따라서, 밴드패스 필터(60)가 강한 입사각 의존성을 갖고 있는 경우(즉, 허용될 수 있는 입사각의 범위가 좁은 경우)여도, 발광 다이오드 램프(10)로부터 원치 않는 파장의 광을 내보내게 될 가능성을 극소화할 수 있다.
(변형예 10)
또, 광 각도 조정구(12)인 렌즈(90)와, 광 차단구(14)인 차광통(100)을 조합해도 된다. 예를 들면, 도 14에 나타내는 바와 같이, 차광통(100)의 내부 공간(102)에 렌즈(90)를 배치한다. 그리고, 차광통(100)의 한쪽 단부(104)에서, 당해 내부 공간(102)을 향해 광을 방사하도록 발광 다이오드(20)를 배치한다. 또한, 차광통(100)의 다른 쪽 단부(106)에 밴드패스 필터(60)를 배치한다. 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)과 렌즈(90)의 초점(F2)의 위치 관계, 및 렌즈(90)의 중심축(LCL)과 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)의 위치 관계는 변형예 9에서 설명한 것과 동일하다.
이에 따라, 발광 다이오드(20)에서 방사된 광 중, 차광통(100)의 내면(108)에 부딪치지 않고 직접 렌즈(90)로 들어간 광이 렌즈(90)의 중심축(LCL)과 평행한 평행광이 되어, 밴드패스 필터(60)를 통과할 때에 소정 범위의 파장의 광이 차단되므로, 발광 다이오드 램프(10)로부터는 원하는 범위의 파장을 갖는 광을 나가게 할 수 있다.
반대로, 발광 다이오드(20)에서 방사된 광 중, 차광통(100)의 내면(108)에 부딪친 광은 내면(108)에서 흡수되거나 하여 감소하므로, 원치 않는 각도로 렌즈(90)에 들어가 중심축(LCL)과 평행한 평행광이 되지 않는 광이 감소하여, 밴드패스 필터(60)를 통과하는 광에 원치 않는 범위의 파장의 광이 혼합될 가능성을 보다 저감시킬 수 있다. 이러한 점에서, 차광통(100)의 내면(108)에 광 흡수재를 도포하거나 하여 배치하는 것이 더욱 바람하다. 이상과 같이, 본 실시예에서의 차광통(100)은, 밴드패스 필터(60)가 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도보다 큰 각도로 입사하는 광의 적어도 일부를 차단하는 기능을 갖고 있다.
(변형예 11)
광 각도 조정구(12)를 사용하지 않고, 광 차단구(14)인 차광통(100)만으로 발광 다이오드 램프(10)를 구성해도 된다. 예를 들면, 도 15에 나타내는 바와 같이, 차광통(100)의 한쪽 단부(104)에 발광 다이오드(20)를 배치하고, 다른 쪽 단부(106)에 밴드패스 필터(60)를 배치한다. 이 실시예에서, 발광 다이오드(20)의 광축(CL)을 포함하는 단면에서의, 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)과 차광통(100)의 다른 쪽 끝 가장자리(110)를 연결하는 직선(LL2)과, 광축(CL)이 이루는 각도는, 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 각도(예를 들면, 10°) 이하가 되도록 차광통(100)의 길이(L)와 다른 쪽 단부(106)의 직경(D)이 설정되어 있다. 또한, 발광 다이오드(20)의 광축(CL)이 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)과 직교하도록 발광 다이오드(20)의 위치 및 밴드패스 필터(60)의 위치가 서로 조정되어 있다.
이에 따라, 발광 다이오드(20)에서 방사된 광 중, 광축(CL)과 이루는 각도가 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 최대 입사 각도(예를 들면, 11°) 이하인 광은 밴드패스 필터(60)를 통과하여, 차광통(100)으로부터 나간다. 또, 광축(CL)과 이루는 각도가 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 최대 입사 각도(예를 들면, 11°)보다 큰 광은 내면(108)에 부딪쳐 흡수되거나 하여 감소하므로, 밴드패스 필터(60)를 통과하는 광에 원치 않는 범위의 파장의 광이 혼합될 가능성을 보다 저감시킬 수 있다. 이러한 점에서, 차광통(100)의 내면(108)에 광 흡수재를 도포하거나 하여 배치하는 것이 더욱 바람직하다. 이상과 같이, 본 실시예에서의 차광통(100)은, 밴드패스 필터(60)가 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도보다 큰 각도로 입사하는 광을 차단하는 기능을 갖고 있다.
(변형예 12)
예를 들면, 도 16에 나타내는 바와 같이, 광 차단구(14)를 차광판(120)으로 구성해도 된다. 이 차광판(120)은, 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62), 혹은 그와 반대측의 면을 따라 배치되는 판재이며, 광 통과구멍(122)이 형성되어 있다. 또한, 발광 다이오드(20)의 광축(CL)이 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)과 직교하도록 발광 다이오드(20)의 위치 및 밴드패스 필터(60)의 위치가 서로 조정되어 있다. 차광판(120)의 발광 다이오드(20)에 대향하는 면에 광 흡수재를 도포하거나 하는 것이 더욱 바람직하다.
차광판(120)에서의 광 통과구멍(122)의 직경(D1)은, 발광 다이오드(20)에서의 발광 중심(C)으로부터 차광판(120)까지의 거리(L)에 따라 결정된다. 즉, 발광 다이오드(20)의 광축(CL)을 포함하는 단면에서의, 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)과, 차광판(120)에서의 광 통과구멍(122)의 가장자리(124)를 연결하는 직선(LL3)과 광축(CL)이 이루는 각도가, 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 최대 입사 각도(예를 들면, 11°) 이하가 되도록 거리(L)와 광 통과구멍(122)의 직경(D1)이 설정되어 있다.
이에 따라, 발광 다이오드(20)에서 방사된 광 중, 광축(CL)과 이루는 각도가 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 최대 입사 각도(예를 들면, 11°) 이하인 광은 차광판(120)의 광 통과구멍(122)을 통과한 후, 밴드패스 필터(60)를 통과해 간다. 또, 광축(CL)과 이루는 각도가 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 최대 입사 각도(예를 들면, 11°)보다 큰 광은 차광판(120)에 부딪쳐 흡수되거나 하여 감소하므로, 밴드패스 필터(60)를 통과하는 광에 원치 않는 범위의 파장의 광이 혼합될 가능성을 보다 저감시킬 수 있다. 이러한 점에서, 차광판(120)의 발광 다이오드(20)로 향하는 면에 광 흡수재를 도포하거나 하여 배치하는 것이 더욱 바람직하다. 또, 본 실시예의 경우, 도 16에 나타내는 바와 같이, 차광통(100)의 한쪽 단부(104)에 발광 다이오드(20)를 배치하고, 다른 쪽 단부(106)에 밴드패스 필터(60) 및 차광판(120)을 배치해도 된다. 본 실시예에서의 차광통(100)은, 변형예 10이나 11에서의 차광통(100)과는 달리, 다른 쪽 단부(106)의 직경(D)의 상한 설정에 제한은 없으며, 직경(D)을 충분히 크게 설정할 수 있다. 이상과 같이, 본 실시예에서의 차광판(120)은, 밴드패스 필터(60)가 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도보다 큰 각도로 입사하는 광을 차단하는 기능을 갖고 있다.
(변형예 13)
광 각도 조정구(12)로서의 리플렉터(30)를 사용하는 경우여도, 예를 들면, 도 17에 나타내는 바와 같이, 완전한 회전 포물면으로 규정된 반사면(34)을 갖는 리플렉터(30)를 이용함으로써 단면 형상이 원형인 광을 용이하게 출력할 수 있다. 본 실시예에서는, 리플렉터(30)에서의 반사면(34)의 바닥부(40)에 발광 다이오드(20)가 배치되고, 개구(36)에 밴드패스 필터(60)가 배치되어 있다. 그리고, 발광 다이오드(20)의 광축(CL)을 포함하는 단면에서의, 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)과 반사면(34)의 다른 쪽 끝 가장자리(42)를 연결하는 직선(LL4)과, 광축(CL)이 이루는 각도는, 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 최대 입사 각도(예를 들면, 11°) 이하가 되도록 반사면(34)(리플렉터(30))의 길이(L)와 개구(36)의 직경(D)이 설정되어 있다.
또, 반사면(34)을 규정하는 회전 포물면의 초점(F)의 위치가 발광 다이오드(20)의 발광 중심(C)의 위치와 일치하도록 리플렉터(30)의 위치 및 발광 다이오드(20)의 위치가 서로 조정되어 있다. 또, 발광 다이오드(20)의 광축(CL)이 밴드패스 필터(60)의 입광측 평면(62)과 직교하도록 발광 다이오드(20)의 위치 및 밴드패스 필터(60)의 위치가 서로 조정되어 있다.
이에 따라, 발광 다이오드(20)에서 방사된 광 중, 광축(CL)과 이루는 각도가 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 최대 입사 각도(예를 들면, 11°) 이하인 광은 반사면(34)에 부딪치지 않고 직접 밴드패스 필터(60)를 통과해 나간다. 또, 광축(CL)과 이루는 각도가 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 최대 입사 각도(예를 들면, 11°)보다 큰 광은 반사면(34)에서 반사된 후, 광축(CL)에 거의 평행한 평행광으로서 밴드패스 필터(60)에 충분히 작은 입사각으로 들어간다. 본 실시예에 의하면, 광축(CL)과 이루는 각도에 관계없이, 발광 다이오드(20)에서 방사되는 거의 모든 광이 밴드패스 필터(60)의 입사각 의존성에 의거하는 최대 입사 각도(예를 들면, 11°) 이하의 각도로 밴드패스 필터(60)를 통과하는 점에서 바람직하다.
(변형예 14)
또 도 18에 나타내는 바와 같이, 렌즈(90)의 출광면(出光面)(발광 다이오드(20)에 대향하는 면과는 반대측의 면)을 따라 밴드패스 필터(60)를 배치해도 된다.
금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 설명이 아니라, 특허청구범위에 의해 나타내어지며, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
10 : 발광 다이오드 램프
12 : 광 각도 조정구
14 : 광 차단구
20 : 발광 다이오드
22 : 발광 다이오드 소자
24 : 발광 다이오드 렌즈
30 : 리플렉터
32 : 리플렉터 본체
34 : 반사면
36 : 개구
38 : 오목부
39 : 집광 렌즈
40 : (리플렉터(30)의) 바닥부
42 : (반사면(34)의) 다른 쪽 끝 가장자리
50 : 히트싱크
52 : 발광 다이오드 배치 측면
60 : 밴드패스 필터
62 : 입광측 평면
70, 72, 74 : 차광 부재
76 : 단
78 : 차광 부재
80 : 오목부
82 : 곡면
84 : 실장 기판
90 : 렌즈
100 : 차광통
102 : 내부 공간
104 : (차광통(100)의) 한쪽 단부
106 : (차광통(100)의) 다른 쪽 단부
108 : (차광통(100)의) 내면
110 : (차광통(100)의) 다른 쪽 끝 가장자리
120 : 차광판
122 : 광 통과구멍
124 : (광 통과구멍의) 가장자리

Claims (14)

  1. 발광 다이오드와,
    상기 발광 다이오드로부터의 광에 포함되는 특정 파장의 광을 차단하는 광 차단 기능을 갖는 밴드패스 필터와,
    상기 밴드패스 필터가 상기 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도 이하의 각도로 상기 발광 다이오드로부터의 광을 상기 밴드패스 필터에 대해 입사시키는 광 각도 조정구를 구비하는 발광 다이오드 램프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 각도 조정구는, 상기 발광 다이오드와 상기 밴드패스 필터의 사이에 배치된 렌즈인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 각도 조정구는, 회전 포물면으로 규정된 반사면을 갖는 리플렉터이고,
    상기 발광 다이오드는, 상기 반사면의 바닥부에 배치되어 있으며,
    상기 밴드패스 필터는, 상기 반사면의 개구에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 각도 조정구는, 일부가 결여된 회전 포물면으로 규정된 반사면을 갖는 리플렉터와,
    상기 발광 다이오드와 상기 반사면의 사이에 배치된 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
  5. 발광 다이오드와,
    상기 발광 다이오드로부터의 광에 포함되는 특정 파장의 광을 차단하는 광 차단 기능을 갖는 밴드패스 필터와,
    상기 발광 다이오드로부터의 광 중, 상기 밴드패스 필터에 대해 상기 밴드패스 필터가 상기 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도보다 큰 각도로 입사하는 광을 차단하는 광 차단구를 구비하는 발광 다이오드 램프.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 광 차단구는, 상기 발광 다이오드로부터의 광의 일부를 통과시키는 광 통과구멍을 갖고 있으며, 상기 발광 다이오드로부터 소정의 간격을 두고 배치되어 있는 차광판인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 광 차단구는, 통형상의 차단통이며,
    상기 차단통의 한쪽 단부에 상기 발광 다이오드가 배치되고, 다른 쪽 단부에 상기 밴드패스 필터가 배치되어 있으며,
    상기 발광 다이오드의 광축을 포함하는 가상 단면에서의, 상기 발광 다이오드의 발광 중심과 상기 차단통의 다른 쪽 끝 가장자리를 연결하는 직선과 상기 광축이 이루는 각도는, 상기 최대 입사 각도 이하인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
  8. 발광 다이오드와,
    상기 발광 다이오드로부터의 광에 포함되는 특정 파장의 광을 차단하는 광 차단 기능을 갖는 밴드패스 필터와,
    상기 발광 다이오드로부터의 광 중, 상기 밴드패스 필터에 대해 상기 밴드패스 필터가 상기 광 차단 기능을 발휘할 수 있는 최대 입사 각도보다 큰 각도로 입사하는 광의 적어도 일부를 차단하는 광 차단구와,
    상기 광 차단구로 차단되지 않는 상기 발광 다이오드로부터의 광을 상기 최대 입사 각도 이하의 각도로 상기 밴드패스 필터에 대해 입사시키는 광 각도 조정구를 구비하는 발광 다이오드 램프.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 광 차단구는 통형상의 차단통이고,
    상기 광 각도 조정구는 렌즈이고,
    상기 차단통의 한쪽 단부에 상기 발광 다이오드가 배치되고, 다른 쪽 단부에 상기 밴드패스 필터가 배치되어 있으며,
    상기 렌즈는, 상기 차단통의 내부 공간에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
  10. 발광 다이오드와,
    일부가 결여된 회전 포물면으로 규정된 반사면, 및 상기 반사면에서 반사된 상기 발광 다이오드로부터의 광을 외부로 방사하는 개구를 갖는 리플렉터와,
    상기 발광 다이오드의 발광 중심이 상기 회전 포물면의 초점 위치와 일치하도록 상기 발광 다이오드를 유지함과 더불어, 상기 반사면을 규정하는 상기 회전 포물면의 결여 부분을 포함하도록 하여 상기 리플렉터와 조합되는 히트싱크와,
    상기 리플렉터의 상기 개구를 가리며, 상기 회전 포물면의 회전축과 서로 직교하는 입광측 평면을 갖는 밴드패스 필터를 구비하는 발광 다이오드 램프.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 회전 포물면의 상기 회전축과 서로 평행한 각도로 상기 리플렉터의 상기 개구측에서 보았을 때에 상기 발광 다이오드를 직시할 수 없도록 하는 차광 부재를 더 구비하고 있는 발광 다이오드 램프.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 차광 부재는, 상기 반사면에서 반사되지 않고 상기 개구에서 나오는 광을 차단하는 형상이 되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 차광 부재는, 상기 히트싱크에서의 상기 발광 다이오드보다 상기 개구측에 위치하는 부분인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 차광 부재에서의 상기 발광 다이오드로부터의 광에 비춰지는 부분의 표면에는, 광 흡수층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
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