(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹面反射鏡と、光軸が該凹面反射鏡の開口に向いた直接照明用発光ダイオードと、該凹面反射鏡の光軸とほぼ垂直な平面上において、光軸を凹面反射鏡の反射面に向けて環状に配置された複数個の反射照明用発光ダイオードと、該直接照明用発光ダイオードおよび反射照明用発光ダイオードが保持されている１枚の基板とからなり、
前記基板は、凹面反射鏡の基端部に配置された樹脂モールドに取り付けられていることを特徴とする照明灯。
【請求項２】
樋状反射鏡と、該樋状反射鏡の長手方向に複数個配置され、光軸が該樋状反射鏡の開口に向いた直接照明用発光ダイオードと、同じく該樋状反射鏡の長手方向に複数個配置され、光軸が樋状反射鏡の反射面に向いた反射照明用発光ダイオードと、該直接照明用発光ダイオードおよび反射照明用発光ダイオードが保持されている１枚の基板とからなり、
前記基板は、樋状反射鏡の奥底部に配置された樹脂モールドに取り付けられていることを特徴とする照明灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、店舗内などで点灯されるアクセント照明用やＦＡＸなどの原稿露光用照明などに使用される、光源に発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一般照明用や光学機器の原稿露光用などの光源には、ハロゲン電球が使用されることが多い。ハロゲン電球は、発光効率が優れて大きな強度の光を放出することができるが、一方で、原稿露光用の光源に使用する場合などは、ランプハウスの移動時の振動がハロゲン電球に伝わり、フィラメントが切れ易いという問題がある。更には、省電力化の要請から、より発光効率の優れた光源が求められている。
【０００３】
消費電力の極めて小さな光源として、ＬＥＤが知られている。ＬＥＤは、数Ｖ程度の低電圧と１０ｍＷ程度の小電力で十分な輝度が得られる。また、電流によって簡単に輝度を制御することがてき、しかも応答速度が早く、発光が安定し、長寿命である、などを利点を有する。このため従来は、ＬＥＤは、電池を電源とする電子機器などの表示ランプや、マトリックス表示装置の表示素子として使用されることが多かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで最近は、高光度の白色ＬＥＤが開発されたこともあり、店舗内などで点灯されるアクセント照明用などの新たな光源としてＬＥＤが注目さている。ＬＥＤを使用した照明灯の一例として、実開平１−７０３６４号公報を挙げることができる。
【０００５】
ＬＥＤを使用した照明灯においては、１個のＬＥＤでは光の強度が低いので、複数個のＬＥＤを、その光軸を平行にして基板に取り付けて光源にしている。そして、ＬＥＤは光の指向性が強く、光軸を中心にして約６０゜の範囲しか光が放射されないので、広い領域を照明するときは、多数のＬＥＤが必要になり、価格が上昇し、消費電力も大きくなってしまう不具合がある。
【０００６】
また、前記のとおり、ＬＥＤは光の指向性が強いので、複数個のＬＥＤを、その光軸を平行にして基板に取り付けて光源にするとき、隣接するＬＥＤ間に存在する非発光部分の影響によって、照明領域内で明るい部分と暗い部分が混在する照度ムラが発生する不具合がある。
【０００７】
そこで本発明は、照度ムラが少なく、広い領域を照明する場合にもＬＥＤの個数をそれ程多くする必要がなくて消費電力の極めて少ない照明灯を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１の発明は、凹面反射鏡と、光軸が該凹面反射鏡の開口に向いた直接照明用発光ダイオードと、該凹面反射鏡の光軸とほぼ垂直な平面上において、光軸を凹面反射鏡の反射面に向けて環状に配置された複数個の反射照明用発光ダイオードと、直接照明用発光ダイオードおよび反射照明用発光ダイオードが保持されている１枚の基板とで構成し、この基板を凹面反射鏡の基端部に配置された樹脂モールドに取り付ける。
【０００９】
また、請求項２の発明は、樋状反射鏡と、該樋状反射鏡の長手方向に複数個配置され、光軸が該樋状反射鏡の開口に向いた直接照明用発光ダイオードと、同じく樋状反射鏡の長手方向に複数個配置され、光軸が樋状反射鏡の反射面に向いた反射照明用発光ダイオードと、直接照明用発光ダイオードおよび反射照明用発光ダイオードが保持されている１枚の基板とで構成し、この基板を樋状反射鏡の奥底基端部に配置された樹脂モールドに取り付ける。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態を具体的に説明する。図１及び図２は、反射鏡として、楕円ミラーや放物ミラーである凹面反射鏡１１を使用した請求項１の発明の実施の形態を示す。凹面反射鏡１１は、その反射面にデインプル加工が施され、反射光を拡散させる作用を有するが、その基端部にセラミック製のベース２０に取り付けられている。そして、ベース２０の尾端側に口金２１が取り付けられている。
【００１１】
凹面反射鏡１１の基端部からベース２０内にかけて樹脂モールド４０が配置されている。樹脂モールド４０内には、ＡＣ１００Ｖの商用電源を整流するダイオードブリッヂ５１と降圧用抵抗５２が配置されている。樹脂モールド４０の頂面に基板４１が取り付けられ、基板４１に次に説明する直接照明用発光ダイオード３１と反射照明用発光ダイオード３２が保持されている。発光ダイオード３１，３２は、例えば図例のように、１３個のＬＥＤからなり、１３個のＬＥＤと降圧用抵抗５２が直列に結線されてダイオードブリッヂ５１の出力側に電気的に接続されている。そして、ダイオードブリッヂ５１の入力側は口金２１に接続されている。
【００１２】
発光ダイオード３１，３２は、直流順電流が２５ｍＡ、直流順電圧が３．６Ｖ、消費電力が０．０９Ｗ、色温度が８０００Ｋ、色度座標がｘ＝０．２９、ｙ＝０．３０であり、高出力の白色ＬＥＤである。従って、１３個のＬＥＤを使用しても、消費電力は１．１７Ｗである。
【００１３】
直接照明用発光ダイオード３１は、例えば５個のＬＥＤで構成され、基板４１に取り付けられているが、それぞれの直接照明用発光ダイオード３１は、凹面反射鏡１１の光軸Ｘの近傍に取り付けられており、かつ、直接照明用発光ダイオード３１の光軸は、凹面反射鏡１１の開口に向いている。従って、直接照明用発光ダイオード３１の光は、凹面反射鏡１１で反射されることなく、照明領域の中心近傍を直接照明する。
図例では、直接照明用発光ダイオード３１の光軸と凹面反射鏡１１の光軸Ｘは平行であるが、必ずしも両者は平行でなくてもよく、要は、直接照明用発光ダイオード３１の光が凹面反射鏡１１で反射されることなく、照明領域を直接照明すればよい。
【００１４】
一方、反射照明用発光ダイオード３２は、例えば８個のＬＥＤからなり、凹面反射鏡１１の光軸とほぼ直交する平面上において、直接照明用発光ダイオード３１の外周囲に円環状に配置されており、つまり、発光ダイオード３２の光軸と凹面反射鏡１１の光軸はほぼ直交している。このため、発光ダイオード３２の光は、凹面反射鏡１１で拡散された状態で反射され、それぞれの反射光は、一定のビーム角で広がりを持って照明領域を照射する。このビーム角は、凹面反射鏡１１の曲率や反射面の表面状態を変えることにより調整することができる。
また、円環状の反射照明用発光ダイオード３２を凹面反射鏡１１の光軸に沿って二重や三重の多重に配置すれば、消費電力がやや多くなるものの、より広い範囲を明るく照明することができる。
【００１５】
このように、請求項１の発明においては、直接照明用発光ダイオード３１が照明領域の中心近傍を直接照明し、反射照明用発光ダイオード３２が、凹面反射鏡１１で拡散された状態で、一定のビーム角で広がりを持って照明領域を照射するので、照明領域の中心近傍が照度が高く、中心から遠ざかるにつれて照度が低下する山型の配光特性になる。また、光の指向性が強いＬＥＤを光源に使用しているにもかかわらず、反射照明用発光ダイオード３２の凹面反射鏡１１による反射光と直接照明用発光ダイオード３１の光が合成されて、照度ムラが極めて少なくなる。従って、かかる照明灯は、店舗内などで点灯されるアクセント照明用などに適している。
【００１６】
図５は、かかる照明灯のビーム角が６０゜の範囲内の配光特性曲線を示す。これから分かるように、中心の照度が最も高く、中心から遠ざかるにつれて照度が徐々に、かつ、なだらかに低下し、照度ムラが少ないことを示している。また、中心の照度を１００％としたとき、ビーム角が６０゜の位置における照度は約５５％であった。
【００１７】
次に、図３および図４に基づいて、請求項２の発明の実施の形態を示す。使用する反射鏡は、断面形状が楕円状や放物線状であり、横に細長い樋状反射鏡１２である。そして、樋状反射鏡１２の奥底部に樹脂モールド４０が配置され、樹脂モールド４０の頂面に長方形の基板４１が取り付けられている。また、樋状反射鏡１２裏面のベース２０から、一対のリード線２２が伸び出している。
【００１８】
基板４１上に、直接照明用発光ダイオード３１が、長手方向に中心線近傍に例えば２列に１８個配列されている。そして、直接照明用発光ダイオード３１の光軸は樋状反射鏡１２の開口に向いている。従って、直接照明用発光ダイオード３１の光は、樋状反射鏡１２で反射されることなく、長方形の照明領域の長手方向の中心線近傍を直接照明する。図例では、直接照明用発光ダイオード３１の光軸と樋状反射鏡１２の軸線光軸は平行であるが、必ずしも両者は平行でなくてもよく、要は、樋状反射鏡１２で反射されることなく、直接照明用発光ダイオード３１の光が照明領域を直接照明すればよい。
【００１９】
一方、反射照明用発光ダイオード３２も、長手方向に基板４１上に例えば２列に配列されているが、光軸は樋状反射鏡１２の反射面に向いている。従って、反射照明用発光ダイオード３２は、樋状反射鏡１２で拡散された状態で反射され、それぞれの反射光は巾方向に広がりを持って照明領域を照射する。
なお、直接照明用発光ダイオード３１と反射照明用発光ダイオード３２の配列方法が図例に限られるものではなく、基板４１の長手方向に沿って１列ないし２列以上配列すればよいが、直接照明用発光ダイオード３１は長手方向の中心線の近傍あるいは中心線とほぼ平行にする必要がある。
【００２０】
このように、請求項２の発明においては、直接照明用発光ダイオード３１が長方形の照明領域の長手方向の中心近傍を直接照明し、反射照明用発光ダイオード３２が、樋状反射鏡１２で拡散された状態で、巾方向に広がりを持って照明領域を照射するので、照明領域の長手方向の中心線近傍が照度が高く、長手方向の中心線から遠ざかるにつれて照度が低下するが、反射照明用発光ダイオード３２の樋状反射鏡１２による反射光と直接照明用発光ダイオード３１の光が合成されて、長手方向に沿った照度は照度ムラが少なくてほぼ均一の照度分布になる。
【００２１】
図６は、かかる照明灯の長手方向の配光特性を示す。これから分かるように、両端部を除いて、相対照度のバラツキは±５％以内であり、光の指向性の高いＬＥＤを光源に使用しているにもかかわらず、長手方向の照度ムラが少ない。従って、照明領域が細長い原稿露光用の照明灯などに適している。また、原稿露光用の照明灯に使用した場合、照明灯を内蔵した灯具が走行するときの振動が加わっても、ＬＥＤは振動に強いため、従来のように、白熱電球のフィラメントが断線による不点灯の不具合を解消することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の照明灯は、凹面反射鏡ないし樋状反射鏡を使用し、反射鏡で反射されて広がりを持って照明領域を照明する反射照明用発光ダイオードと、反射鏡で反射することなく、照明領域の中心部近傍ないし長手方向の中心線近傍を照明する直接照明用発光ダイオードを１枚の基板に保持し、この基板を凹面反射鏡の基端部ないし樋状反射鏡の奥底部に配置された樹脂モールドに取り付け、これら反射照明用発光ダイオードと直接照明用発光ダイオードの光を合成するので、照度ムラが少なく、広い領域を照明する場合にもＬＥＤの個数をそれ程多くする必要がなくて消費電力の極めて少ない照明灯とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の実施例の一部を切り欠いた側面図である。
【図２】請求項１の発明の実施例の正面図である。
【図３】請求項２の発明の実施例の側面図である。
【図４】請求項２の発明の実施例の正面図である。
【図５】請求項１の発明の配光特性図である。
【図６】請求項２の発明の配光特性図である。
【符号の説明】
１１    凹面反射鏡
１２    樋状反射鏡
２０    ベース
２１    口金
２２    リード線
３１    直接照明用発光ダイオード
３２    反射照明用発光ダイオード
４０    樹脂モールド
４１    基板
５１    ダイオードブリッヂ
５２    降圧用抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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