(57)【要約】【課題】エネルギー効率を高めることが可能なＬＥＤ照明装置を提供すること。【解決手段】複数のＬＥＤチップ３と、交流電流を複数のＬＥＤチップ３に供給するための直流電流に変換する電力変換部６と、を備えるＬＥＤ照明装置Ａであって、複数のＬＥＤチップ３は、互いに並列に接続された複数の組３１に区分されており、かつ複数のＬＥＤチップ３のうち同一の組３１に含まれるものどうしは直列に接続されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤチップと、
交流電流を上記複数のＬＥＤチップに供給するための直流電流に変換する電力変換部と、
を備えるＬＥＤ照明装置であって、
上記複数のＬＥＤチップは、互いに並列に接続された複数の組に区分されており、かつ上記複数のＬＥＤチップのうち同一の上記組に含まれるものどうしは直列に接続されていることを特徴とする、ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
上記複数のＬＥＤチップと、
上記複数のＬＥＤチップが各別に搭載された複数の第１リードと、
複数の第２リードと、
上記複数の第１および第２リードの一部ずつを覆うケースと、
によって構成されたＬＥＤモジュールをさらに備えており、
上記各ＬＥＤチップは、同一の上記組に含まれる上記複数のＬＥＤチップのいずれかが搭載された上記第１のリードに接する上記第２リードに対してワイヤにより接続されている、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
上記ケースは、上記ＬＥＤモジュールを囲うとともに、このＬＥＤモジュールが搭載された上記第１リードの一部を露出させ、かつ上記第２リードが露出しないリフレクタ部を有する、請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
上記ケースは、上記ワイヤの上記第２リードに対するボンディング部分を囲うとともに、この第２リードの一部を露出させ、かつ上記第１リードが露出しないボンディング包囲部を有する、請求項２または３に記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばスポットライトとして用いられるＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のＬＥＤ照明装置の一例を示している。同図に示されたＬＥＤ照明装置Ｘは、図外の交流電源から供給された交流電流をたとえばトランスや整流器を備えた電力変換部（図示略）によって直流電流を生成する。この直流電流が、複数のＬＥＤチップ９１に供給される。複数のＬＥＤ９１チップは、互いに並列に接続されている。
【０００３】
スポットライトに供給される一般的な交流電流として、その電圧が１２Ｖ程度であるものが広く用いられている。そして、上記電力変換部は、１２Ｖの交流電流を１７Ｖ程度の直流電流に変換する仕様のものが一般的である。一方、高輝度化を指向するＬＥＤチップ９１は、それぞれに印加される電圧Ｖｆとして３．５Ｖ程度が好ましい。上記直流電流の電圧１７Ｖと電圧Ｖｆとの差が存在するため、複数のＬＥＤチップ９１に対して直列接続となるように抵抗器９２が設けられている。
【０００４】
しかしながら、抵抗器９２には、上記直流電流の電圧と電圧Ｖｆとの差である１３．５Ｖ程度の電圧が印加されることとなる。各ＬＥＤチップ９１に対して１６７ｍＡ程度の電流を流そうとすると、抵抗器９２には、約１Ａの電流が流れる。そうすると、複数のＬＥＤチップ９１によって消費される電力が３．５Ｗ程度であるのに対し、抵抗器９２によって消費される電力が１３．５Ｗとなる。このようなことでは、ＬＥＤ照明装置Ｘに投入された電力のうち発光に供される電力が小さく、エネルギー効率が低いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４８０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、エネルギー効率を高めることが可能なＬＥＤ照明装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によって提供されるＬＥＤ照明装置は、複数のＬＥＤチップと、交流電流を上記複数のＬＥＤチップに供給するための直流電流に変換する電力変換部と、を備えるＬＥＤ照明装置であって、上記複数のＬＥＤチップは、互いに並列に接続された複数の組に区分されており、かつ上記複数のＬＥＤチップのうち同一の上記組に含まれるものどうしは直列に接続されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のＬＥＤチップと、上記複数のＬＥＤチップが各別に搭載された複数の第１リードと、複数の第２リードと、上記複数の第１および第２リードの一部ずつを覆うケースと、によって構成されたＬＥＤモジュールをさらに備えており、上記各ＬＥＤチップは、同一の上記組に含まれる上記複数のＬＥＤチップのいずれかが搭載された上記第１のリードに接する上記第２リードに対してワイヤにより接続されている。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ケースは、上記ＬＥＤモジュールを囲うとともに、このＬＥＤモジュールが搭載された上記第１リードの一部を露出させ、かつ上記第２リードが露出しないリフレクタ部を有する。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ケースは、上記ワイヤの上記第２リードに対するボンディング部分を囲うとともに、この第２リードの一部を露出させ、かつ上記第１リードが露出しないボンディング包囲部を有する。
【００１１】
このような構成によれば、上記電力変換部から供給される電力のうち上記複数のＬＥＤチップによって消費される電力の割合を相対的に増加させることが可能である。したがって、上記ＬＥＤ照明装置のエネルギー効率を高めることができる。
【００１２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るＬＥＤ照明装置の一例を示す回路図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤ照明装置の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るＬＥＤ照明装置の一例を示す平面図である。
【図４】本発明に係るＬＥＤ照明装置の一例を示す要部平面図である。
【図５】従来のＬＥＤ照明装置の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１５】
図１は、本発明にかかるＬＥＤ照明装置の一例を示している。本実施形態のＬＥＤ照明装置Ａは、電力変換部６、複数のＬＥＤチップ３、および抵抗器７を備えている。ＬＥＤ照明装置Ａは、交流電源８からたとえば電圧１２Ｖの交流電流を供給されることによって発光するものであり、たとえばスポットライトとして用いられる。
【００１６】
電力変換部６は、トランス６１および整流器６２を備えており、交流電源８からの交流電流を直流電流に変換する機能を果たす。本実施形態においては、交流電源８からの電圧１２Ｖの交流電流が、電力変換部６によって電圧１７Ｖの直流電流に変換される。
【００１７】
複数のＬＥＤチップ３は、ＬＥＤ照明装置Ａの光源であり、たとえばＧａＮ系半導体材料からなる。本実施形態においては、６つのＬＥＤチップ３が備えられており、これらのＬＥＤチップ３が２つの組３１に分けられている。各組３１においては、３つのＬＥＤチップ３が互いに直列に接続されている。そして、２つの組３１どうしは、互いに並列に接続されている。
【００１８】
抵抗器７は、複数のＬＥＤチップ３に対して直列に接続されている。電力変換部６からの直流電流は、複数のＬＥＤチップ３と抵抗器７とを流れる。本実施形態においては、複数のＬＥＤチップ３全体に印加される電圧が１０．５Ｖ、抵抗器７に印加される電圧が６．５Ｖとなるように、抵抗器７の抵抗値が決定されている。このとき、各ＬＥＤチップ３に印加される電圧Ｖｆは３．５Ｖであり、流れる電流は１６７ｍＡである。一方、抵抗器７に流れる電流は、３３４ｍＡである。
【００１９】
本実施形態のＬＥＤ照明装置Ａは、複数のＬＥＤチップ３がユニット化されたＬＥＤモジュールＢを備えている。図２〜図４に示すように、ＬＥＤモジュールＢは、ケース１、複数のリード２１，２２、複数のＬＥＤチップ３、ワイヤ４、および透光樹脂５によって構成されている。
【００２０】
複数のリード２１，２２は、たとえばＣｕ、Ｎｉ、あるいはこれらの合金からなる。本実施形態においては、６つのリード２１のそれぞれに、ＬＥＤチップ３が一つずつ搭載されている。各リード２１には、リード２２が一つずつ接している。図４に示すように、これらのリード２２は、各リード２１のうちＬＥＤチップ３が搭載された面の一部を覆うように各リード２１に接している。
【００２１】
ＬＥＤチップ３には、ワイヤ４の一端が接続されている。あるＬＥＤチップ３に接続されたワイヤは、このＬＥＤチップ３が属する組３１に属する他のＬＥＤチップ３が搭載されたリード２１と接するリード２２に対してその他端が接続されている。ワイヤ４がリード２２に接続された部分を、ボンディング部分４１と呼ぶ。
【００２２】
本実施形態においては、１つの組３１に属する３つのＬＥＤチップ３が、３つのリード２１、４つのリード２２、および３つのワイヤ４によって、互いに直列に接続された格好となっている。図４においては、２つの組３１が左右に分かれて配置されている。
【００２３】
図２および図３に示すように、ケース１は、たとえば白色樹脂からなり、複数のリード２１，２２の一部ずつを覆っている。ケース１には、複数のリフレクタ部１１およびボンディング包囲部１２が形成されている。リフレクタ部１１は、断面円形のパラボラ状の形状とされており、ＬＥＤチップ３を囲んでいる。またリフレクタ部１１の底面には、ＬＥＤチップ３が搭載されたリード２１の一部が露出している。一方、リフレクタ部１１の底面は、平面視においていずれのリード２２とも重ならない。このため、リフレクタ部１１には、リード２２は露出しない。
【００２４】
図３に示すように、ボンディング包囲部１２は、ワイヤ４のボンディング部分４１を囲んでいる。また、ボンディング包囲部１２の底面には、リード２２の一部が露出している。一方、リード２１のうち平面視においてボンディング包囲部１２の底面と重なる部分は、ケース１を形成する白色樹脂によって覆われている。これにより、ボンディング包囲部１２の底面には、リード２１は露出していない。リード２２のうち、ケース１から延出する部分は、ＬＥＤモジュールＢを電力変換部６に接続するための端子２２ａとして用いられる。
【００２５】
透光樹脂５は、たとえば透明なエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなり、複数のＬＥＤチップ３を覆っている。たとえば、透光樹脂５に蛍光材料を混入させた構成としてもよい。たとえば、ＬＥＤチップ３として青色光を発するものを選定し、上記蛍光材料として、青色光によって励起されることにより黄色光を発するものを選定する。青色光と黄色光を混色させることにより、ＬＥＤ照明装置Ａから白色光を発することができる。上記蛍光材料としては、黄色光を発するものに代えて赤色光を発するものと緑色光を発するものとを混合して用いてもよい。また、ＬＥＤチップ３を各別に覆い、かつ上記蛍光材料が混入された封止樹脂を有し、この封止樹脂を透明な透光樹脂５が覆う構成であってもよい。さらに、赤色光、青色光、緑色光を発するＬＥＤチップ３を選定することにより、蛍光材料を含まない構成としてもよい。
【００２６】
次に、ＬＥＤ照明装置Ａの作用について説明する。
【００２７】
本実施形態によれば、複数のＬＥＤチップ３によって消費される電力が３．５Ｗ程度であるのに対し、抵抗器７によって消費される電力は、２．２Ｗ程度である。したがって、図５に示した従来技術による例と比較して、抵抗器７によって消費される電力を減少することが可能であり、ＬＥＤ照明装置Ａのエネルギー効率を高めることができる。
【００２８】
複数のリード２１，２２を組み合わせて用いることにより、リード２１，２２の個々の形状を不当に複雑化させることを抑制しつつ、複数のＬＥＤチップ３を互いに並列に接続された２つの組３１に属するように導通させることができる。また、複数のリード２２を除き、複数のリード２１のみを用いれば、複数のＬＥＤチップ３が互いに並列に接続された形態のＬＥＤモジュールＢを製造することが可能である。これは、電気的な接続が異なるＬＥＤモジュールＢを作り分けるのに都合がよい。
【００２９】
ワイヤ４がリフレクタ部１１からケース１の一部を跨いでボンディング包囲部１２に到達する構成となっている。これにより、ＬＥＤチップ３からの光のうちワイヤ４によって遮られる割合を減少し、より多くの光をリフレクタ部１１に向かわせることが可能である。したがって、ＬＥＤ照明装置Ａの高輝度化を図るのに適している。
【００３０】
本発明に係るＬＥＤ照明装置Ａは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤ照明装置Ａの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ      ＬＥＤ照明装置
Ｂ      ＬＥＤモジュール
１      ケース
１１    リフレクタ部
１２    ボンディング包囲部
２１    （第１の）リード
２２    （第２の）リード
３      ＬＥＤチップ
３１    組
４      ワイヤ
４１    ボンディング部分
５      透光樹脂
６      電力変換部
６１    トランス
６２    整流器
７      抵抗器
８      交流電源
【図１】
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【図２】
2010192504.tif 000004
【図５】
2010192504.tif 000005
【図３】
2010192504.tif 000006
【図４】
2010192504.tif 000007