JP2008159554A - 発光照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光素子からの光を乱反射させることで、広範囲に効率よく照射でき、さらには、極めて少ない電力で高密度化、高輝度化、低価格化を実現することができる発光照明器具を提供すること。
【解決手段】 本発明の発光照明器具１は、光学媒体からなる発光体１０と、かかる発光体１０を複数装着する外枠体２と、外枠体２に具備された、発光体１０の光を反射または通過させる花弁状の反射体５とで構成されている。また前記外枠体２の内面と反射体５の底面に、発光体１０の光を乱反射させる凹凸部８、９を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光体からの光を広範囲に、且つ有効に照射すると共に、極めて少ない電力で高密度化、高輝度化、低価格化、高効率化を実現することができる発光照明器具に関する。

半導体発光素子は、電気エネルギーを直接光エネルギーに変換し、高効率発光に際して発熱を伴わないという長所があり、さらにちらつきがなく半永久的な長寿命が実現できるるため、多くの分野で幅広く利用されている。

また従来、照明方向が全方位方向または特定方向に指向性を持たせることができ、近距離で観察しても自然な混色として観察できる発光素子による照明灯がある（例えば、特許文献１参照）。
上掲特許文献１の発光素子による照明灯は、可撓性のプリント基板上に、多数の指向性発光素子を並べ、プリント基板の折り曲げ程度により照明方向が全方位方向または特定方向に指向性を持つことを特徴としている。
実開平２００１−６７９１０号公報

しかしながら、通常の半導体発光素子は小さな面積しか照射することができない。そのため、広範囲に照射させるには、多数の発光素子を組み合わせなければならず、多くの材料コストとエネルギーコストが必要になった。

また上掲特許文献１の発光素子による照明灯においては、照明方向が全方位方向または特定方向に指向性を持たせるために、プリント基板の折り曲げ程度により照明方向が全方位方向または特定方向に指向性を持たせるため、製造時における作業が困難になり、さらには材料コストも高くなるという欠点があった。

そこで本発明は上記の点に鑑み、発光体からの光を乱反射させることで、広範囲に効率よく照射でき、さらには、極めて少ない電力で高密度化、高輝度化、低価格化を実現することができる発光照明器具に関する。

上記問題を解決するために本発明の発光照明器具は、光学媒体からなる発光体と、かかる発光体を複数装着する外枠体と、該外枠体内に具備された、発光体の光を反射または通過させる花弁状の反射体とで構成されている。また前記外枠体の内面に、発光体の光を乱反射させる凹凸部を形成した。また前記反射体の底面に、発光体の光を乱反射させる凹凸部を形成した。さらに前記発光体は、発光面となる前面、前記前面に対向した後面、前記前面と前記後面とを接続する光伝送部、前記後面の一部から前記前面方向に沿って前記光伝送部の内部に先端部が位置するように形成された凹部とを有する光学媒体と、前記凹部に収納され、表方向に出る光が主に前記凹部の先端部に入射し、同時に裏方向にも発光するように構成された両面発光構造の半導体発光素子と、前記凹部の側壁部を介して入射した前記半導体発光素子の前記裏方向の発光を反射するように前記光学媒体の後面に配置された背面鏡とからなる。

発光体からの光を反射体の底面と外枠体の内面でそれぞれ乱反射させることで、広範囲に且つ効率よく照射することができる。また反射体は発光体の光を直行させることができるので、発光効率を高めることができる。また発光面となる前面、前記前面に対向した後面、前記前面と前記後面とを接続する光伝送部、前記後面の一部から前記前面方向に沿って前記光伝送部の内部に先端部が位置するように形成された凹部とを有する光学媒体と、前記凹部に収納され、表方向に出る光が主に前記凹部の先端部に入射し、同時に裏方向にも発光するように構成された両面発光構造の半導体発光素子と、前記凹部の側壁部を介して入射した前記半導体発光素子の前記裏方向の発光を反射するように前記光学媒体の後面に配置された背面鏡とからなる発光体を使用することにより、極めて少ない電力で高密度化、高輝度化、低価格化を実現することができる。

以下、本発明における発光照明器具の実施の形態を図面に基づき説明する。
本発明の発光照明器具は、発光体からの光を反射体の底面と外枠体の内面でそれぞれ乱反射もしくは直行させることで、広範囲に且つ効率よく照射することを特徴とする。

図１乃至図３に示す発光照明器具１は、光学媒体からなる発光体１０と、かかる発光体１０を複数装着する外枠体２と、外枠体２に具備された、発光体１０の光を反射または通過させる反射体５とで構成されている

外枠体２は、樹脂もしくは金属等の素材からなり、上部に開口部を有する碗形状を呈している。また外枠体２の内部底面には、複数の発光体１０を装着させると共に、電流を交流から直流に変換するインバーター式の整流装置３が具備されている。さらに、前記外枠体２の下部には、ねじ込み式もしくは差し込み式の変換ソケット４が設置されている。

反射体５は、前記外枠体２の中央部であって、発光体１０の上部に配置されており、透過性を有する素材で形成された軸体６の上端に装着されている。前記反射体５は湾曲された花弁形状を呈しており、発光体１０の光を外枠体２の内面へ反射させる反射部７ａと、光を外部に直行させる切欠部７ｂとからなる。

また他の好適例として、図４に示すように、前記外枠体２の内面に、発光体１０（反射体５）からの光を乱反射させる凹凸部８を形成した。該凹凸部８は、外枠体２を加工する際、内面が凹凸状を呈するように成型加工することにより形成される。なお前記凹凸部８は、発光体１０から照射される光を乱反射できるものであれば、凹凸の形状やその大きさは特に限定されない。

また他の好適例として、図５に示すように、前記反射体５の反射部７ａの底面に、発光体１０の光を乱反射させる凹凸部９を形成した。該凹凸部９は、反射体５を加工する際、底面が凹凸状を呈するように成型加工することにより形成される。なお前記凹凸部９は、発光体１０から照射される光を乱反射できるものであれば、凹凸の形状やその大きさは特に限定されない。

前記発光体１０は、光源と、この光源から前面に放射される光を集束してスポット状に照射することができる光学媒体とからなる。また両面発光構造の半導体発光素子を用いた場合において、裏面側への発光成分を含めて、すべての迷光成分が、有効に照明に寄与できるようにすることを可能とし、特に、その数を多数必要とすることなく、所望の照度をえることが可能な発光体である。なお、本発明の発光照明器具においては、前記発光体１０を外枠体２内に５〜７個配置させることが望ましい。

また前記発光体１０は、図６の（ａ）に示すように、発光面となる前面と、前面に対向した後面と、前面と後面とを接続する光伝送部と、後面の一部から前面方向に沿って光伝送部の内部に形成された凹部とを少なくとも有する光学媒体（バルクレンズ）１１と、凹部に収納された半導体発光素子１２と、光学媒体１１の後面に配置された背面鏡１３とからなる。また背面鏡１３は、光学媒体１１の側面の一部にまで延長されて形成されている。

また図６の（ｂ）の半導体発光素子１２は、第１のピン１４に接続された支持リングの中空部にはめ込まれ、その端部を固定されて配置されたＬＥＤチップ１６と、このＬＥＤチップ１６を被覆する樹脂モールド１７と、第１のピン１４と対をなす第２のピン１５とから少なくとも構成された封止ＬＥＤである。なおこの発光体は、特許第３３００７７８号公報に記載された公知の技術である。

また発光体１０を本発明の発光照明器具１に使用することで、広範囲に光を照射させることができると共に、微量のエネルギーで可動でき、小型化・低価格化が期待できる。また、長寿命、低消費電力、ノイズレス、紫外線を出さない、光のちらつき（フリッカー）がない、光強度調節が容易、低温光源、安定性が高い、変調が容易、スイッチング特性が優位、フルカラー対応、指向性が高い、光変換効率が格段に高い等数多くのメリットを有する照明器具が実現できる。

次に、本発明の発光照明器具の照射方法およびその状態を説明する。
先ず、発光照明器具１のソケット４を電源にねじ込み、もしくは差し込む。すると、インバータ式の整流装置３にて交流から直流に整流され発光体１０を発光させる。

発光体１０から発光された光は上方へ直進し、反射部７ａの凹凸部９にて乱反射される。乱反射された光は外枠体２の内面に照射され、外枠体２の凹凸部８にてさらに乱反射され、外枠体２の開口部から外部へ広範囲に照射される。またこの際、反射体５の切欠部７ｂからは、発光体１０から発光された光は外方へ直行される。そのことにより、発光体１０から発光された光を広範囲に且つ効率よく照射することができる。また反射体５は発光体１０の光を外部に直行させることができるので、発光効率を高めることができる。さらに軸体６は透過性を有しているため、発光効率を一層向上させることができる。

本発明の発光照明器具の全体図である。 前記発光照明器具の平面図である。 前記発光照明器具の断面図である。 外枠体の拡大断面図である。 反射体の拡大断面図である。 発光体の全体図である。 前記発光体の拡大断面図である。

符号の説明

１ 発光照明器具
２ 外枠体
３ 整流装置
４ ソケット
５ 反射体
６ 軸体
７ａ 反射部
７ｂ 切欠部
８ 凹凸部
９ 凹凸部
１０ 発光体
１１ 光学媒体
１２ 半導体発光素子
１３ 背面鏡
１４ 第１のピン
１５ 第２のピン
１６ ＬＥＤチップ
１７ 樹脂モールド

Claims (4)

1. 光学媒体からなる発光体と、かかる発光体を複数装着する外枠体と、該外枠体内に具備された、発光体の光を反射または通過させる花弁状の反射体とで構成されていることを特徴とする発光照明器具。
2. 前記外枠体の内面に、発光体の光を乱反射させる凹凸部を形成した請求項１記載の発光照明器具。
3. 前記反射体の底面に、発光体の光を乱反射させる凹凸部を形成した請求項１または２記載の発光照明器具。
4. 前記発光体は、発光面となる前面、前記前面に対向した後面、前記前面と前記後面とを接続する光伝送部、前記後面の一部から前記前面方向に沿って前記光伝送部の内部に先端部が位置するように形成された凹部とを有する光学媒体と、前記凹部に収納され、表方向に出る光が主に前記凹部の先端部に入射し、同時に裏方向にも発光するように構成された両面発光構造の半導体発光素子と、前記凹部の側壁部を介して入射した前記半導体発光素子の前記裏方向の発光を反射するように前記光学媒体の後面に配置された背面鏡とからなる請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の発光照明器具。

Images