JP2004241318A - Spot lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光ダイオード素子等を用いたスポット型照明器具に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のスポット型照明器具は、基板に実装された発光ダイオード素子と、この発光ダイオード素子から反射する反射板とを具備している。
【0003】
ところで、照明器具においては、基板の表面に発光ダイオード素子を実装する一方、基板の裏面に放熱シート等を設けて発光ダイオード素子自体が発する熱を逃がすようにしている( 特許文献1参照) 。
【0004】
【特許文献1】
特開平08−50458号
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スポット型照明器具では、逆円錐状の反射板が発光ダイオード素子を囲う構成となっているため、発光ダイオード素子から発生する熱がこもりやすい。このため、発光ダイオード素子に供給すべき電流を所定以上大きくすることができず、その結果、発光ダイオード素子の輝度を大きく設定することが困難である。もっとも、特別な放熱手段を付加すると、この問題を解消することができるが、コスト高になるという別の問題がある。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、特別な放熱手段を付加することなく、発光ダイオード素子の輝度を上げることができるスポット型照明器具を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明のスポット型照明器具は、基板に実装された発光素子と、この発光素子が内部に配置され、同発光素子の光を前方に向けて反射させる逆円錐状の反射板と、前記基板と反射板との間に介在して設けられた熱伝導部材とを具備しており、前記反射板の外周面には前記基板及び熱伝導部材によって導かれた発光素子の熱を放熱するための放熱フィンが形成されていることを特徴としている。
【0008】
より好ましくは、前記反射板の底部には開口が形成されており、前記熱伝導部材は、前記基板を支持するための棒部と、この棒部の端部に設けられ且つ前記開口を塞ぐベース部とを有していることが望ましい。
【0009】
より好ましくは、前記基板にはフレキシブル基板が用いられており、前記熱伝導部材の棒部に巻きつけられていることが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るスポット型照明器具を図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態に係るスポット型照明器具の部分切欠き概略的側面図、図2は同スポット型照明器具に用いられる反射板を説明するための図であって、( a) が正面図、( b) が背面図、図3は同照明器具に用いられる熱伝導部材を説明するための図であって、( a) が側面図、( b) が裏面図である。
【0011】
ここに掲げるスポット型照明器具Aは、基板100に実装された発光ダイオード素子110( 発光素子) と、この発光ダイオード素子110が内部に配置され、発光ダイオード素子110の光を前方に向けて反射させる逆円錐状の反射板200と、基板100と反射板200との間に介在して設けられた熱伝導部材300とを具備している。以下、各部を詳しく説明する。
【0012】
発光ダイオード素子110は、ここでは赤色発光ダイオード素子111と、緑色発光ダイオード素子112と、青色発光ダイオード素子113とを使用している。
【0013】
前記基板100はフレキシブル基板が用いられており、その面上にはチップ状の赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113が所定のパターンで実装されている。赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113は、各列毎に直列に接続されており、それらが並列に接続されるようになっている。よって、一つの発光ダイオード素子110が破損したことによりすべての発光ダイオード素子110が発光しなくなることを防止している。なお、赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113の接続は、基板100に形成された図示しないプリント配線によって行われる。
【0014】
熱伝導部材300は、図1及び3に示すように、基板100が巻きつけられる棒部310と、この棒部310の端部が設けられ且つ後述する反射板200の開口210を塞ぐベース部320とを有している。具体的には、ベース部320の中心部には、棒部310の端部をネジ止めするためのネジ孔321が設けられており、棒部310はベース部320にネジ止めにされることよって取り付けられるようになっている。また、このベース部320のネジ孔321の同心円状には、後述する反射板200の取付部220のネジ孔221、221、221、221と連通する4つのネジ孔322、322、322、322が設けられており、ベース部320は後述する反射板200の取付部220にネジ止めされることによって取り付けられるようになっている。
【0015】
このように取り付けられた棒部310及びベース部320はアルミで構成されており、基板100を通じて発光ダイオード素子110の熱を反射板200に導くようになっている。また、棒部310及びベース部320は基板100を支持する支持部材としての役目も果たしている。
【0016】
なお、ベース部320には、基板100の前記プリント配線に電気的に接続される図示しない配線を通すための複数の貫通孔330が設けられている。前記配線は図示しない電源に接続されている。
【0017】
反射板200は、底部の中心部にベース部320に取り付けられた棒部310が外側から内側に向かって挿入するための円形の開口210が設けられている。また、この開口210の周囲には、熱伝導部材300のベース部320を取り付けるための取付部220が形成されている。この取付部220はベース部320が嵌まり込む円形の凹部である。この取付部220には、ベース部320の孔部322、322、322、322と連通するネジ孔221、221、221、221が設けられており、ネジ止めによって熱伝導部材300が反射板200に取り付けられるようになっている。
【0018】
また、反射板200の内周面には反射面230が形成されている。この反射面230は、適宜な凹凸(図示省略)が形成されており且つ梨地処理が施されている。これにより、反射面230は、赤色発光ダイオード素子111から発せられた赤色の光と、青緑色発光ダイオード素子112から発せられた青緑色の光とを混色して前方に向かって反射するように構成されている。
【0019】
一方、反射板200の外周面には円周方向に所定ピッチ間隔で凸脈が形成されており、これが放熱フィン240となっている。この放熱フィン240は、棒部310からベース部320を介して導かれた発光ダイオード素子110の熱を外部に効率的に放熱すると共に、発光ダイオード素子110の光を照射することによって生じた反射板200自身の熱も外部に効率的に放熱するようになっている。これが本願発明の特徴部分である。
【0020】
このように反射板200の外周面に放熱フィン240を形成したスポット型照明器具Aと、従来例の照明器具とを以下の表1の所定の条件の下で実験を行った。
【表1】
【0021】
その結果、従来のスポット型照明器具は、赤色発光ダイオード素子111に供給される電流が22.3mA、緑色発光ダイオード素子112に供給される電流が24.5mA、青色発光ダイオード素子113に供給される電流が23.8mAであり、点灯直後の1m照度が23.0Lx、安定時の1m照度が18.20Lxとなった。
【0022】
一方、本発明の実施の形態に係るスポット型照明器具Aは、赤色発光ダイオード素子111に供給される電流が47.0mA、緑色発光ダイオード素子112に供給される電流が38.8mA、青色発光ダイオード素子113に供給される電流が43.6mAであり、点灯直後の1m照度が33.6Lx、安定時の1m照度が33.3Lxとなった。
【0023】
このように反射板200の外周面に放熱フィン240を形成すると、この放熱フィン240で発光ダイオード素子110の熱と、反射板200自身の熱とを外部に効率的に放熱することができることから、従来例よりも発光ダイオード素子110に供給すべき電流を大きくすることができる。よって、上記実験結果にも示すように特別な放熱手段を付加することなく、発光ダイオード素子110の輝度を大きく設定することができる。
【0024】
なお、上述した実施例では、熱伝導部材300が棒部310とベース部320とを有するとしたが、これに限定されることはなく、シート状の熱伝導部材を用いても良い。この場合、基板100はフレキシブル基板ではなく、板状の基板を用いることもできる。板状の基板を用いた場合、この基板を支持する支持部材を別途設けると良い。
【0025】
また、ここでは、赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113をフレキシブル基板である基板100に実装するとしたが、棒部310に直接実装することもできる。この場合、棒部310に配線パターンを形成し、赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113を接続する。このように赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113を棒部310に直接実装することにより、熱伝導が一層向上し、さらに効率的に赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113から発生する熱を放熱することができる。その結果、赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113に供給すべき電流を大きくすることができ、より一層赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113の輝度を大きく設定することができる。
【0026】
さらに、スポット型照明器具Aは、赤色、緑色、青色発光ダイオード素子111、112、113を使用するとしたが、発光色やその数は任意であり、例えば赤色、青緑色の2種類の発光ダイオード素子使用しても良い。
【0027】
なお、発光素子として、発光ダイオード素子を例に挙げて説明したが、これに限定されるわけではなく、他の発光素子、例えば白熱ランプ等であっても良い。
【0028】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項1のスポット型照明器具は、基板に実装された発光素子と、この発光素子が内部に配置され、同発光素子の光を前方に向けて反射させる逆円錐状の反射板と、前記基板と反射板との間に介在して設けられた熱伝導部材とを具備しており、前記反射板の外周面には前記基板及び熱伝導部材によって導かれた発光素子の熱を放熱するための放熱フィンが形成されている。
【0029】
このような請求項1のスポット型照明器具による場合、反射板に形成した放熱フィンで、発光ダイオード素子の熱と、発光ダイオード素子の光の照射等によって生じた反射板自身の熱とを外部に放熱することができる。従って、従来例よりも発光素子に供給すべき電流を大きくすることができることから、特別な放熱手段を付加することなく、発光素子の輝度を大きく設定することができる。
【0030】
本発明の請求項2のスポット型照明器具は、前記反射板の底部には開口が形成されており、前記熱伝導部材は、前記基板を支持するための棒部と、この棒部の端部に設けられ且つ前記開口を塞ぐベース部とを有している。
【0031】
このような請求項2の発光ダイオード素子を用いた照明器具による場合、熱伝導部材が基板を支持する支持部材としての役目を果たすことから、構成を簡略化することができ、結果として低コスト化を図る上でメリットがある。
【0032】
本発明の請求項3のスポット型照明器具は、前記基板はフレキシブル基板が用いられており、前記棒部に巻きつけられている。
【0033】
このような請求項3の発光ダイオード素子を用いた照明器具による場合、基板を棒部に巻きつけるだけで簡単に取り付けることができることから、組み立てが容易になり、結果として低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るスポット型照明器具の部分切欠き概略的側面図である。
【図2】同スポット型照明器具に用いられる反射板を説明するための図であって、( a) が正面図、( b) が背面図である。
【図3】同照明器具に用いられる熱伝導部材を説明するための図であって、( a) が側面図、( b) が裏面図である。
【符号の説明】
A スポット型照明器具
100 基板
200 反射板
300 熱伝導部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a spot-type lighting device using a light-emitting diode element or the like.
[0002]
[Prior art]
This type of spot-type lighting fixture includes a light-emitting diode element mounted on a substrate and a reflector that reflects from the light-emitting diode element.
[0003]
By the way, in a lighting fixture, while a light emitting diode element is mounted on the surface of a substrate, a heat radiating sheet or the like is provided on the back surface of the substrate to release heat generated by the light emitting diode element itself (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-08-50458 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the spot-type lighting fixture, since the inverted conical reflector surrounds the light emitting diode element, heat generated from the light emitting diode element is likely to be trapped. For this reason, the current to be supplied to the light emitting diode element cannot be increased by a predetermined amount or more, and as a result, it is difficult to set the luminance of the light emitting diode element to be large. However, if a special heat radiation means is added, this problem can be solved, but there is another problem that the cost increases.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a spot-type lighting device that can increase the brightness of a light-emitting diode element without adding a special heat radiation means.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the problems described above, a spot-type lighting device of the present invention includes a light-emitting element mounted on a substrate and the light-emitting element disposed inside, and reflects light of the light-emitting element forward. An inverted conical reflector, and a heat conducting member provided between the substrate and the reflector are provided, and the outer peripheral surface of the reflector is guided by the substrate and the heat conducting member. A radiating fin for radiating heat of the light emitting element is formed.
[0008]
More preferably, an opening is formed in a bottom portion of the reflection plate, and the heat conductive member has a rod portion for supporting the substrate, and a base provided at an end of the rod portion and closing the opening. It is desirable to have a part.
[0009]
More preferably, a flexible substrate is used as the substrate, and the substrate is preferably wound around a rod portion of the heat conductive member.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a spot-type lighting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view, partially cut away, of a spot-type lighting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a reflector used in the spot-type lighting device. 3 is a front view, FIG. 3B is a rear view, and FIG. 3 is a diagram for explaining a heat conducting member used in the lighting fixture. FIG. 3A is a side view, and FIG.
[0011]
The spot-type lighting fixture A listed here has a light-emitting diode element 110 (light-emitting element) mounted on the
[0012]
Here, the light
[0013]
As the
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 3, the heat
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
In addition, a
[0019]
On the other hand, convex veins are formed on the outer peripheral surface of the reflecting
[0020]
An experiment was conducted on the spot-type lighting fixture A having the
[Table 1]
[0021]
As a result, in the conventional spot-type lighting fixture, the current supplied to the red light emitting
[0022]
On the other hand, in the spot-type lighting fixture A according to the embodiment of the present invention, the current supplied to the red light emitting
[0023]
When the
[0024]
In the above-described embodiment, the
[0025]
Also, here, the red, green, and blue light emitting
[0026]
Further, the spot-type lighting fixture A uses the red, green, and blue light emitting
[0027]
The light-emitting element has been described by taking a light-emitting diode element as an example. However, the present invention is not limited to this, and another light-emitting element such as an incandescent lamp may be used.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the spot-type lighting apparatus according to claim 1 of the present invention includes a light-emitting element mounted on a substrate, and an inverted cone in which the light-emitting element is disposed and reflects the light of the light-emitting element forward. A reflector, and a heat conducting member provided between the substrate and the reflector, and an outer peripheral surface of the reflector is provided with light emitted by the substrate and the heat conducting member. Radiation fins for radiating heat of the element are formed.
[0029]
In the case of the spot-type lighting device according to the first aspect, the heat of the light emitting diode element and the heat of the reflecting plate itself generated by the irradiation of the light of the light emitting diode element and the like are radiated to the outside by the radiation fin formed on the reflecting plate. Heat can be dissipated. Therefore, since the current to be supplied to the light emitting element can be made larger than in the conventional example, the luminance of the light emitting element can be set higher without adding a special heat radiating means.
[0030]
In the spot-type lighting device according to claim 2 of the present invention, an opening is formed in a bottom portion of the reflection plate, and the heat conductive member has a rod portion for supporting the substrate, and an end portion of the rod portion. And a base portion for closing the opening.
[0031]
In the case of the lighting fixture using the light emitting diode element according to the second aspect, the configuration can be simplified because the heat conductive member serves as a support member for supporting the substrate, and as a result, the cost is reduced. There is a merit in aiming at.
[0032]
In the spot-type lighting device according to a third aspect of the present invention, the substrate is a flexible substrate, and is wound around the rod.
[0033]
In the case of such a lighting device using the light emitting diode element according to claim 3, since the substrate can be easily attached simply by winding the substrate around the rod portion, the assembly becomes easy, and as a result, the cost can be reduced. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cut-away schematic side view of a spot-type lighting device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are views for explaining a reflector used in the spot-type lighting device, wherein FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a rear view.
FIGS. 3A and 3B are views for explaining a heat conducting member used in the lighting fixture, wherein FIG. 3A is a side view and FIG. 3B is a rear view.
[Explanation of symbols]
A spot
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