反射型ＬＥＤ照明装置
【課題】高照度でかつ広角に照射が可能な反射型ＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】本発明は、内部に出光方向が上方を向く放物曲面の反射面２を有し、かつ、上方に開口する支持体６と、支持体の反射面の上方中央部にリードにて当該反射面に向けて発光するように、かつ１つの軸Ｘ軸方向に隣接するように支持された２個のＬＥＤチップ１１，１２とを備え、２個のＬＥＤチップは反射面２の放物曲面の焦点Ｆよりも当該反射面に近い位置に位置し、かつ、反射面の放物曲面の中心Ｃから２個のＬＥＤチップの発光部の中心を結ぶＸ軸方向の線に下ろす垂直線を、２個のＬＥＤチップの発光面の法線方向であるＹ軸方向に対して所定角度ωだけずれる位置関係にした反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂを２個用意し、２個の反射型ＬＥＤパッケージを所定角度ωだけ互いに逆向きにずれる位置関係にしてＹ軸方向に並べた反射型ＬＥＤ照明装置１０を特徴とする。
【解決手段】本発明は、内部に出光方向が上方を向く放物曲面の反射面２を有し、かつ、上方に開口する支持体６と、支持体の反射面の上方中央部にリードにて当該反射面に向けて発光するように、かつ１つの軸Ｘ軸方向に隣接するように支持された２個のＬＥＤチップ１１，１２とを備え、２個のＬＥＤチップは反射面２の放物曲面の焦点Ｆよりも当該反射面に近い位置に位置し、かつ、反射面の放物曲面の中心Ｃから２個のＬＥＤチップの発光部の中心を結ぶＸ軸方向の線に下ろす垂直線を、２個のＬＥＤチップの発光面の法線方向であるＹ軸方向に対して所定角度ωだけずれる位置関係にした反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂを２個用意し、２個の反射型ＬＥＤパッケージを所定角度ωだけ互いに逆向きにずれる位置関係にしてＹ軸方向に並べた反射型ＬＥＤ照明装置１０を特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型ＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、監視カメラには夜間撮像のためにカメラの監視方向を照射するために監視カメラと共に赤外光発光装置が装備される場合が多い。このような赤外光発光装置には、低消費電力であるメリットが活かせる赤外光発光のＬＥＤが利用されている。そして、このような赤外光発光装置に一般的に利用されるＬＥＤは、砲弾型ＬＥＤである。
【０００３】
ところが、砲弾型ＬＥＤの場合、個々のＬＥＤチップの発光強度が強くないため、監視カメラにて夜間に照射対象物を鮮明に撮像するのに必要な赤外光照度を得るには、多数個のＬＥＤチップを実装しなければならず、しかも、主に監視カメラから１０ｍまでの近距離範囲の監視カメラにしか採用できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７２５７９号公報
【特許文献２】特開２００６−０９３４３５号公報
【特許文献３】特許第３９８２６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、高照度でかつ広角に照射が可能な反射型ＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内部に出光方向が上方を向く放物曲面の反射面を有し、かつ、上方に開口する支持体と、前記支持体の反射面の上方中央部にリードにて当該反射面に向けて発光するように、かつ１つの軸Ｘ軸方向に隣接するように支持された２個のＬＥＤチップとを備え、前記２個のＬＥＤチップは前記反射面の放物曲面の焦点よりも当該反射面に近い位置に位置し、かつ、前記反射面の放物曲面の中心から前記２個のＬＥＤチップの発光部の中心を結ぶＸ軸方向の線に下ろす垂直線を、前記２個のＬＥＤチップの発光面の法線方向であるＹ軸方向に対して所定角度ωだけずれる位置関係にした反射型ＬＥＤパッケージを２個用意し、前記２個の反射型ＬＥＤパッケージを、前記所定角度ωだけ互いに逆向きにずれる位置関係にして前記Ｙ軸方向に並べた反射型ＬＥＤ照明装置を特徴とする。
【０００７】
上記反射型ＬＥＤ照明装置において、前記２個の反射型ＬＥＤパッケージを、それぞれの反射面により反射されて出て行く光束の光軸が互いに交わるような向きに並べたものとすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の反射型ＬＥＤ照明装置によれば、各反射型ＬＥＤパッケージ本来の特性である高輝度発光と共に、焦点ずれと照射軸のずれとによって２個のＬＥＤチップからの光それぞれの照射エリアを広角化でき、中央部に暗部を作らず、広い範囲を高照度で照射できる。そして特に、ＬＥＤチップに赤外光発光のものを採用すれば、広い範囲を一様にかつ高照度の赤外光で照射することができ、監視カメラの赤外照明として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置の平面図。
【図２】上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置に使用する反射型ＬＥＤパッケージの斜視図。
【図３】図３（ａ）は上記反射型ＬＥＤパッケージの上面図、図３（ｂ）は上記反射型ＬＥＤパッケージの支持体の第２の壁面方向から見た側面図、図３（ｃ）は上記反射型ＬＥＤパッケージの支持体の第１の壁面方向から見た側面図、図３（ｄ）は上記反射型ＬＥＤパッケージの底面図。
【図４】上記反射型ＬＥＤパッケージの支持体の斜視図。
【図５】上記反射型ＬＥＤパッケージの１組のリードにＬＥＤチップを取り付け、ワイヤボンディングした状態を示す斜視図。
【図６】上記反射型ＬＥＤパッケージの回路図。
【図７】図７（ａ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＸ方向に沿った垂直断面図、図７（ｂ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＹ方向に沿った垂直断面図。
【図８】図８（ａ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＸ方向の発光特性、図８（ｂ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＹ方向の発光特性、図８（ｃ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＸ方向の発光特性の全体図、図８（ｄ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＹ方向の発光特性の全体図。
【図９】図９（ａ）は上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置のＸ方向の発光特性、図９８（ｂ）は上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置のＹ方向の発光特性、図９（ｃ）は上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置のＸ方向の発光特性の全体図、図９（ｄ）は上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置のＹ方向の発光特性の全体図。
【図１０】本発明の発光特性のシミュレーションに使用した反射型ＬＥＤパッケージの説明図。
【図１１】本発明の発光特性のシミュレーションに使用した反射型ＬＥＤパッケージのシミュレーション条件とシミュレーション結果の表。
【図１２】本発明の実施例の反射型ＬＥＤ照明装置の発光特性のシミュレーション結果のＸ方向、Ｙ方向の光出力特性のグラフ。
【図１３】本発明の実施例の反射型ＬＥＤ照明装置の発光状態と従来の１チップ反射型ＬＥＤパッケージの発光状態のイメージ。
【図１４】本発明の第２の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０は、図１に示すように、Ｘ方向に２個のＬＥＤチップ１１，１２を並べて搭載している反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂを２個、後述するようにＹ方向に互いに逆向きに並べて回路基板１００上に実装した構成である。
【００１２】
図２に示すように、各反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂ（以下、区別の必要がない場合には、反射型ＬＥＤパッケージ１で代表させて説明する。）は、内底部に放物曲面の反射面２を有する支持体６と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１の壁面に向けて水平に延びる第１のワイヤ接続用アーム７ａを有する第１印加リード７と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１の壁面に対向する第２の壁面に向けて水平にそれぞれ延びる第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２のワイヤ接続用アーム８ｂを有する中間リード８と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１の壁面に向けて水平に延びる第２の素子マウント用アーム９ａを有する第２印加リード９と、反射面２の上方中央部において第１の素子マウント用アーム８ａの先端部に反射面２と対向して搭載され、かつ第１のワイヤ接続用アーム７ａと電気的に接続された赤外発光の第１のＬＥＤチップ１１と、反射面２の上方中央部において第２の素子マウント用アーム９ａの先端部に反射面２と対向して搭載され、かつ第２のワイヤ接続用アーム８ｂと電気的に接続された赤外発光の第２のＬＥＤチップ１２とを備えている。
【００１３】
つまり、反射型ＬＥＤパケット１は、第１印加リード７と第２印加リード９との間に、中間リード８を介して第１のＬＥＤチップ１１と第２のＬＥＤチップ１２が直列接続された構成である。図２に示した反射型ＬＥＤパッケージ１では、第１のワイヤ接続用アーム７ａにおける反射面２の上方中央部に位置する先端部と第１のＬＥＤチップ１１とが、第１のボンディングワイヤ１０１によって電気的に接続される。また、第２のワイヤ接続用アーム８ｂにおける反射面２の上方中央部に位置する先端部と第２のＬＥＤチップ１２とが、第２のボンディングワイヤ１０２によって電気的に接続される。
【００１４】
図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、第１印加リード７は、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部７１、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部７２を有する。中間リード８は、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部８１、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部８２を有する。第２印加リード９は、第２の素子マウント用アーム９ａ、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部９１、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部９２とを有する。すなわち、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９のそれぞれは、基板に実装できるように、支持体６の外側面に沿って折り曲げられている。
【００１５】
図４に示すように、支持体６は、放物曲面の反射面２を囲む周囲の壁部３のうち、第１の壁面の上部に溝３７、３９ａ、３９ｂが形成され、第１の壁面に対向する第２の壁面の上部に溝３８ａ、３８ｂ、３８ｃが形成された構造である。支持体６はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂のような材料で一体物として形成されている。なお、支持体６の上面側に形成された放物曲面に、銀蒸着若しくはアルミニウム蒸着することにより、反射面２が形成されている。例えば、ＰＥＥＫ樹脂が採用された支持体６の凹部底面に銀を蒸着すれば、反射面２の鏡面仕上げが良好になる。そして後述するように、この反射面２は、その放物曲面の焦点位置が第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２の位置よりも上方に所定距離δだけずれるように位置に形成されている。同時に反射面２は、その放物曲面の中心軸が第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２の発光面の法線に対して所定角度だけ傾く姿勢になるように設定されている。
【００１６】
図２に示すように、第１印加リード７の第１のワイヤ接続用アーム７ａが溝３７に嵌合されている。中間リード８の第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２のワイヤ接続用アーム８ｂが、溝３８ａ及び溝３８ｂにそれぞれ嵌合されている。第２印加リード９の第２の素子マウント用アーム９ａが、溝３９ａに嵌合されている。なお、溝３８ｃに中間リード８の上辺の一部の位置固定部８ｃが嵌合され、溝３９ｂに第２印加リード９の上辺の一部の位置固定部９ｂが嵌合されている。
【００１７】
また、支持体６の溝３７において、第１印加リード７の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０７が形成されている。同様に、支持体６の溝３８ａ〜３８ｃにおいて、中間リード８の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０８が形成されている。そして、支持体６の溝３９ａ〜３９ｂにおいて、第２印加リード９の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０９が形成されている。堰止め３０７〜３０９は、例えばＵＶ硬化性樹脂を段差部分に詰めて硬化させることにより形成される。これにより、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ及び第２の素子マウント用アーム９ａの基部が固定される。
【００１８】
さらに、支持体６の凹部内に、例えばカチオン重合型透明エポキシ樹脂等の透明エポキシ樹脂若しくは透明シリコン樹脂のような透明樹脂１４を、支持体６の上縁面に達する深さに充填して硬化させる。これにより、第１のＬＥＤチップ１１、第２のＬＥＤチップ１２、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ、第２の素子マウント用アーム９ａ、第１のボンディングワイヤ１０１、及び第２のボンディングワイヤ１０２を、透明樹脂１４の中に埋没させた状態で固定している。
【００１９】
第１のＬＥＤチップ１１及び第２のＬＥＤチップ１２は、図５に示すように、光を出射する面（出力面）を支持体６の放物曲面の反射面２に向けて、第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２の素子マウント用アーム９ａの先端部にそれぞれ搭載される。図５は、第１のＬＥＤチップ１１及び第２のＬＥＤチップ１２の搭載箇所を、反射面２側から見た図である。この第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２には、監視カメラの監視エリアが中距離３０ｍｍである場合、超高輝度発光用の４２ｍｉｌ角のものを採用するのが好ましい。
【００２０】
ＬＥＤチップのカソード側が出力面とすると、第１のＬＥＤチップ１１及び第２のＬＥＤチップ１２のアノード側を、第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２の素子マウント用アーム９ａの先端部にそれぞれ接触させる。そして、例えばＬＥＤチップのカソード（出力面）に透明電極を配置し、第１のＬＥＤチップ１１のカソード側と第１のワイヤ接続用アーム７ａの先端部とを、第１のボンディングワイヤ１０１によって電気的に接続する。また、第２のＬＥＤチップ１２のカソード側と第２のワイヤ接続用アーム８ｂの先端部とを、第２のボンディングワイヤ１０２によって電気的に接続する。
【００２１】
図３（ｄ）に示したように、第１印加リード７の広幅リード下面部７２、及び第２印加リード９の広幅リード下面部９２は支持体６の下面に配置されており、広幅リード下面部７２及び広幅リード下面部９２を、図１に示すように実装基板１００上の配線パターンに接続するように反射型ＬＥＤパッケージ１を実装基板１００に表面実装する。広幅リード下面部７２及び広幅リード下面部９２と実装基板との接続には、例えば半田等が使用可能である。これにより、実装基板１００上の配線パターンを介して第１印加リード７と第２印加リード９間に所定の電圧が印加される。
【００２２】
例えば、第１のＬＥＤチップ１１及び第２のＬＥＤチップ１２がカソード側を出力面とする場合、第１印加リード７にマイナス電圧を印加し、第２印加リード９にプラス電圧を印加する。この結果、図６に示すように、第１印加リード７と第２印加リード９間に中間リード８を介して直列接続された第１のＬＥＤチップ１１と第２のＬＥＤチップ１２に、第１のＬＥＤチップ１１と第２のＬＥＤチップ１２から光を出射させる駆動電流Ｉ１が流れる。
【００２３】
ここで、放物曲面の反射面２と第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２との位置関係は次の通りである。図７（ａ）のＸ方向の断面図と図７（ｂ）のＹ方向の断面図に示すように、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２は直方体の支持体６の外側底面に平行に、したがって水平状態で搭載されている。そして、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２は１つの軸、図示Ｘ軸方向（図１〜図３参照）に並び、隣接面間には若干の隙間ｇ（下記実施例ではｇ＝０．１ｍｍ）がある。そして、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２は、反射面２の放物曲面の曲面中心ｃｎｔから上方に向かう中心軸Ｃ上の焦点位置Ｆよりも曲面中心ｃｎｔにδ（仕様により異なる寸法であるが、下記の実施例では焦点距離ｆ＝２．５９に対して０．２ｍｍ）だけ近く位置する関係になるように、反射面２の位置を設定している。同時に、Ｘ軸に垂直なＹ軸方向（図１〜図３参照）において、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２の水平な発光面、したがって垂直下方向きの法線ｎに対してＹ軸周りにω（仕様により異なる角度であるが、下記の実施例ではω＝５°）だけずれた位置に放物曲面の曲面中心ｃｎｔが来るように反射面２が形成されている。したがって、曲面中心ｃｎｔを通る中心線Ｃ（光軸でもある）は垂直な法線ｎに対してＹ方向にωだけ傾いている。
【００２４】
さらに、上記構成の反射型ＬＥＤパッケージ１は２個を１組にして、図１に示したように、Ｙ方向で出力方向前方において中心軸Ｃが交わるように互いに逆向きにして実装基板１００上に同時に隣接して実装することにより、本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０が構成される。
【００２５】
本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０による赤外光の出力態様は次のようになる。まず１個の反射型ＬＥＤパッケージ１について、その光出力態様を、図８を用いて説明する。第１のＬＥＤチップ１１と第２のＬＥＤチップ１２から出射された光Ｌは、図８（ａ），（ｂ）において大部分が下方に向かうため、放物曲面の反射面２で反射される。このとき、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２が反射面２の放物曲面の焦点Ｆの位置にあればＬＥＤチップ１１，１２からの光Ｌはほぼ平行光線となって支持体６の上面からこの上面に垂直な方向に出射される。しかしながら、本実施の形態の場合は、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２が反射面２の放物曲面の焦点Ｆよりも近い位置にあるため、焦点ずれによりこれらのＬＥＤチップ１１，１２からの光ＬはＸ，Ｙ平面上でまちまちの方向に反射されてＬＥＤパッケージ１の上面（出力面）から比較広範囲に広がった光として出射され、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２の隣接面間の隙間ｇに相当する直上方の部分に縞状の暗部が出るのを防止できる（図８（ｃ），（ｄ）参照）。同時に、図８（ｂ），（ｄ）に示すように、特にＹ軸方向においては、反射面２の放物曲面の中心ｃｎｔがＬＥＤチップ１１，１２の発光面の法線ｎ方向からωだけずれているため、これらのＬＥＤチップ１１，１２からの光はその光軸ＣがＹ軸方向で法線ｎに対してωだけ傾いた方向に反射され、かつ、広角の光Ｌとして出射される。
【００２６】
そこで、上記の光出力特性を持つ反射型ＬＥＤパッケージ１を２個、図１のように実装基板１００上に並べて実装して構成される本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０の光出力態様は、図９（ａ）〜（ｄ）に示すものとなる。上述したように、２個の反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１ＢをそれらのＹ方向の中心軸（光軸）Ｃが光出力面の前方で互いに交わるような位置関係で並ぶように実装基板１００上に実装している。そして、両反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂは共に、上記図８に示した態様の光出力特性を示すので、本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０では、２個の反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂの光出力が重なり合い、Ｘ方向で広角化されるだけでなく、Ｙ方向においても広角化される。この結果として、本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０では、反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂの特性として高い照度での照明と同時に、Ｘ方向、Ｙ方向、つまり水平角、上下角どちらにおいても広角の照明が可能である。そしてこの光出力特性により、赤外発光のＬＥＤチップを搭載した反射型ＬＥＤ照明装置として構成し、監視カメラ用の赤外光発光装置として利用する場合に、ＬＥＤを照明灯として用いるにもかかわらず、近距離にとどまらず、中距離範囲や遠距離範囲を監視する監視カメラを実現できる利点がある。
【実施例】
【００２７】
図１０に示したように、８ｍｍ角の赤外光発光の反射型ＬＥＤパッケージであって、支持体６の反射面２の焦点距離ｆ＝２．５９に対して、２チップの赤外光発光のＬＥＤチップ１１，１２の発光面と反射面２の曲面中心ｃｎｔとの距離を段階的に短くし、それぞれの場合の発光特性をシミュレーション計算した。ＬＥＤチップ１１，１２の隣接面の隙間ｇ＝０．１ｍｍに固定した。このシミュレーション計算の結果は図１１の表１、表２に示すものであった。すなわち、焦点Ｆの位置（中心ｃｎｔからの距離＝２．５９ｍｍ）の位置にＬＥＤチップ１１，１２を設置した通常の反射型ＬＥＤパッケージの場合、図１１の表２に示すように、２チップ間の隙間ｇ（＝０．１ｍｍ）の影響により、Ｘ方向の中央部に縞状に暗部（中抜け）が発生した。反射面２の焦点Ｆの位置から０．１ｍｍ近づいた位置（中心ｃｎｔからの距離＝２．４９ｍｍ）にＬＥＤチップ１１，１２を位置させた場合も、２チップ間の隙間ｇの影響が残り、Ｘ方向の中央部に中抜けが発生した。これに対して、焦点Ｆの位置からδ＝０．２ｍｍ近づけた位置（中心ｃｎｔからの距離＝２．３９ｍｍ）にＬＥＤチップ１１，１２を設置した場合、２チップ間の隙間ｇの影響が顕著に表れなくなった。そして照度の低下も許容できる範囲であった。またＸ方向の照射角も広角化することが確認された。しかしながら、ＬＥＤチップ１１，１２を反射面２の焦点Ｆの位置からδ＝０．３ｍｍを超えて近づける場合、２チップ間の隙間ｇの影響は見られなくなり、Ｘ方向の照射角も広角化するが、照度が低下しすぎて実用に供せないことが確認された。尚、表２において「１０％角度」とは、ピーク出力に対して１０％レベルに対応する角度のことである。
【００２８】
次に、シミュレーション条件３の反射型ＬＥＤパッケージの２個を図１に示すようにＹ方向でそれぞれの光出力軸Ｃが互いに交わる関係でＹ方向に並べて設置した構成の反射型ＬＥＤ照明装置１０について、光出力をシミュレーション計算した。この結果は、図１２（ａ），（ｂ）のグラフに示すものとなった。すなわち、図１２（ａ）のグラフに示すように、Ｘ方向について中抜けがなく、３０ｍエリアの投光を可能にするものであった。同時に、Ｘ方向のビーム角は７８°と広角化されていることが確認できた。また、図１２（ｂ）のグラフに示すように、Ｙ方向についてビーム角が５１°であり、目標の角度５０．７°を超えて広角化されることが確認できた。
【００２９】
このシミュレーション結果を踏まえて、実施例の反射型ＬＥＤ照明装置１０として、ＬＥＤチップ：４２ｍｉｌ角を２個Ｘ方向に、チップ間隙間ｇ＝０．１ｍｍ、チップの反射面２の焦点からのずれδ＝０．２ｍｍ、Ｙ方向の傾きω＝５°としたものを発光させ、発光状態を写真撮影した。その結果は、図１３（ａ）に示すものであった。この実施例より、本発明の場合、水平方向（Ｘ方向）、垂直方向（Ｙ方向）のどちらにも広角化し、かつ、十分な光強度の照射特性が得られることが確認できた。尚、図１３（ｂ）は比較例である従来の１チップの反射型ＬＥＤパッケージの発光状態の写真であり、照射エリアがほぼ正方形であり、水平方向、垂直方向共に狭角であることが分かる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０では、それに用いる反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂそれぞれに搭載する第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２を電気的に直列接続して発光させる構成であったが、電気的な接続は直列に限らない。図１４には、本発明の第２の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０′として、２個の反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ′，１Ｂ′それぞれに搭載する第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２を電気的に並列接続した構成のものを示している。図１４において、８′，９′は印加リード、８ａ′は素子マウント用アーム、９ａ′はワイヤ接続用アームである。
【００３１】
このような反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂを採用した反射型ＬＥＤ照明装置１０′についても、第１の実施の形態と同様に水平方向、垂直方向共に広角に光照射できる反射型ＬＥＤ照明装置が構成できる。
【００３２】
（他の実施の形態）
上記の各実施の形態では、ＬＥＤチップ１１，１２として赤外発光のＬＥＤチップを採用し、特に監視カメラ用の赤外光発光装置として利用する反射型ＬＥＤ照明装置１，１Ａについて説明したが、用途が限定されることはなく、広角にして照射強度が強い照明特性が必要な可視光の照明装置として応用できる。そしてその場合には、用途に応じてＬＥＤチップの発光色は任意に選択することができる。
【符号の説明】
【００３３】
Ｌ…光
１，１Ａ，１Ｂ，１Ａ′，１Ｂ′ 反射型ＬＥＤパッケージ
２ 反射面
６ 支持体
７ 印加リード
７ａ ワイヤ接続用アーム
８ 中間リード
８ａ 素子マウント用アーム
８ｂ ワイヤ接続用アーム
８ｃ 位置固定部
９ 印加リード
９ａ 素子マウント用アーム
９ｂ 位置固定部
１０，１０′ 反射型ＬＥＤ照明装置
１１ ＬＥＤチップ
１２ ＬＥＤチップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型ＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、監視カメラには夜間撮像のためにカメラの監視方向を照射するために監視カメラと共に赤外光発光装置が装備される場合が多い。このような赤外光発光装置には、低消費電力であるメリットが活かせる赤外光発光のＬＥＤが利用されている。そして、このような赤外光発光装置に一般的に利用されるＬＥＤは、砲弾型ＬＥＤである。
【０００３】
ところが、砲弾型ＬＥＤの場合、個々のＬＥＤチップの発光強度が強くないため、監視カメラにて夜間に照射対象物を鮮明に撮像するのに必要な赤外光照度を得るには、多数個のＬＥＤチップを実装しなければならず、しかも、主に監視カメラから１０ｍまでの近距離範囲の監視カメラにしか採用できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７２５７９号公報
【特許文献２】特開２００６−０９３４３５号公報
【特許文献３】特許第３９８２６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、高照度でかつ広角に照射が可能な反射型ＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内部に出光方向が上方を向く放物曲面の反射面を有し、かつ、上方に開口する支持体と、前記支持体の反射面の上方中央部にリードにて当該反射面に向けて発光するように、かつ１つの軸Ｘ軸方向に隣接するように支持された２個のＬＥＤチップとを備え、前記２個のＬＥＤチップは前記反射面の放物曲面の焦点よりも当該反射面に近い位置に位置し、かつ、前記反射面の放物曲面の中心から前記２個のＬＥＤチップの発光部の中心を結ぶＸ軸方向の線に下ろす垂直線を、前記２個のＬＥＤチップの発光面の法線方向であるＹ軸方向に対して所定角度ωだけずれる位置関係にした反射型ＬＥＤパッケージを２個用意し、前記２個の反射型ＬＥＤパッケージを、前記所定角度ωだけ互いに逆向きにずれる位置関係にして前記Ｙ軸方向に並べた反射型ＬＥＤ照明装置を特徴とする。
【０００７】
上記反射型ＬＥＤ照明装置において、前記２個の反射型ＬＥＤパッケージを、それぞれの反射面により反射されて出て行く光束の光軸が互いに交わるような向きに並べたものとすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の反射型ＬＥＤ照明装置によれば、各反射型ＬＥＤパッケージ本来の特性である高輝度発光と共に、焦点ずれと照射軸のずれとによって２個のＬＥＤチップからの光それぞれの照射エリアを広角化でき、中央部に暗部を作らず、広い範囲を高照度で照射できる。そして特に、ＬＥＤチップに赤外光発光のものを採用すれば、広い範囲を一様にかつ高照度の赤外光で照射することができ、監視カメラの赤外照明として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置の平面図。
【図２】上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置に使用する反射型ＬＥＤパッケージの斜視図。
【図３】図３（ａ）は上記反射型ＬＥＤパッケージの上面図、図３（ｂ）は上記反射型ＬＥＤパッケージの支持体の第２の壁面方向から見た側面図、図３（ｃ）は上記反射型ＬＥＤパッケージの支持体の第１の壁面方向から見た側面図、図３（ｄ）は上記反射型ＬＥＤパッケージの底面図。
【図４】上記反射型ＬＥＤパッケージの支持体の斜視図。
【図５】上記反射型ＬＥＤパッケージの１組のリードにＬＥＤチップを取り付け、ワイヤボンディングした状態を示す斜視図。
【図６】上記反射型ＬＥＤパッケージの回路図。
【図７】図７（ａ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＸ方向に沿った垂直断面図、図７（ｂ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＹ方向に沿った垂直断面図。
【図８】図８（ａ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＸ方向の発光特性、図８（ｂ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＹ方向の発光特性、図８（ｃ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＸ方向の発光特性の全体図、図８（ｄ）は上記反射型ＬＥＤパッケージのＹ方向の発光特性の全体図。
【図９】図９（ａ）は上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置のＸ方向の発光特性、図９８（ｂ）は上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置のＹ方向の発光特性、図９（ｃ）は上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置のＸ方向の発光特性の全体図、図９（ｄ）は上記第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置のＹ方向の発光特性の全体図。
【図１０】本発明の発光特性のシミュレーションに使用した反射型ＬＥＤパッケージの説明図。
【図１１】本発明の発光特性のシミュレーションに使用した反射型ＬＥＤパッケージのシミュレーション条件とシミュレーション結果の表。
【図１２】本発明の実施例の反射型ＬＥＤ照明装置の発光特性のシミュレーション結果のＸ方向、Ｙ方向の光出力特性のグラフ。
【図１３】本発明の実施例の反射型ＬＥＤ照明装置の発光状態と従来の１チップ反射型ＬＥＤパッケージの発光状態のイメージ。
【図１４】本発明の第２の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０は、図１に示すように、Ｘ方向に２個のＬＥＤチップ１１，１２を並べて搭載している反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂを２個、後述するようにＹ方向に互いに逆向きに並べて回路基板１００上に実装した構成である。
【００１２】
図２に示すように、各反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂ（以下、区別の必要がない場合には、反射型ＬＥＤパッケージ１で代表させて説明する。）は、内底部に放物曲面の反射面２を有する支持体６と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１の壁面に向けて水平に延びる第１のワイヤ接続用アーム７ａを有する第１印加リード７と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１の壁面に対向する第２の壁面に向けて水平にそれぞれ延びる第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２のワイヤ接続用アーム８ｂを有する中間リード８と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１の壁面に向けて水平に延びる第２の素子マウント用アーム９ａを有する第２印加リード９と、反射面２の上方中央部において第１の素子マウント用アーム８ａの先端部に反射面２と対向して搭載され、かつ第１のワイヤ接続用アーム７ａと電気的に接続された赤外発光の第１のＬＥＤチップ１１と、反射面２の上方中央部において第２の素子マウント用アーム９ａの先端部に反射面２と対向して搭載され、かつ第２のワイヤ接続用アーム８ｂと電気的に接続された赤外発光の第２のＬＥＤチップ１２とを備えている。
【００１３】
つまり、反射型ＬＥＤパケット１は、第１印加リード７と第２印加リード９との間に、中間リード８を介して第１のＬＥＤチップ１１と第２のＬＥＤチップ１２が直列接続された構成である。図２に示した反射型ＬＥＤパッケージ１では、第１のワイヤ接続用アーム７ａにおける反射面２の上方中央部に位置する先端部と第１のＬＥＤチップ１１とが、第１のボンディングワイヤ１０１によって電気的に接続される。また、第２のワイヤ接続用アーム８ｂにおける反射面２の上方中央部に位置する先端部と第２のＬＥＤチップ１２とが、第２のボンディングワイヤ１０２によって電気的に接続される。
【００１４】
図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、第１印加リード７は、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部７１、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部７２を有する。中間リード８は、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部８１、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部８２を有する。第２印加リード９は、第２の素子マウント用アーム９ａ、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部９１、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部９２とを有する。すなわち、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９のそれぞれは、基板に実装できるように、支持体６の外側面に沿って折り曲げられている。
【００１５】
図４に示すように、支持体６は、放物曲面の反射面２を囲む周囲の壁部３のうち、第１の壁面の上部に溝３７、３９ａ、３９ｂが形成され、第１の壁面に対向する第２の壁面の上部に溝３８ａ、３８ｂ、３８ｃが形成された構造である。支持体６はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂のような材料で一体物として形成されている。なお、支持体６の上面側に形成された放物曲面に、銀蒸着若しくはアルミニウム蒸着することにより、反射面２が形成されている。例えば、ＰＥＥＫ樹脂が採用された支持体６の凹部底面に銀を蒸着すれば、反射面２の鏡面仕上げが良好になる。そして後述するように、この反射面２は、その放物曲面の焦点位置が第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２の位置よりも上方に所定距離δだけずれるように位置に形成されている。同時に反射面２は、その放物曲面の中心軸が第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２の発光面の法線に対して所定角度だけ傾く姿勢になるように設定されている。
【００１６】
図２に示すように、第１印加リード７の第１のワイヤ接続用アーム７ａが溝３７に嵌合されている。中間リード８の第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２のワイヤ接続用アーム８ｂが、溝３８ａ及び溝３８ｂにそれぞれ嵌合されている。第２印加リード９の第２の素子マウント用アーム９ａが、溝３９ａに嵌合されている。なお、溝３８ｃに中間リード８の上辺の一部の位置固定部８ｃが嵌合され、溝３９ｂに第２印加リード９の上辺の一部の位置固定部９ｂが嵌合されている。
【００１７】
また、支持体６の溝３７において、第１印加リード７の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０７が形成されている。同様に、支持体６の溝３８ａ〜３８ｃにおいて、中間リード８の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０８が形成されている。そして、支持体６の溝３９ａ〜３９ｂにおいて、第２印加リード９の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０９が形成されている。堰止め３０７〜３０９は、例えばＵＶ硬化性樹脂を段差部分に詰めて硬化させることにより形成される。これにより、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ及び第２の素子マウント用アーム９ａの基部が固定される。
【００１８】
さらに、支持体６の凹部内に、例えばカチオン重合型透明エポキシ樹脂等の透明エポキシ樹脂若しくは透明シリコン樹脂のような透明樹脂１４を、支持体６の上縁面に達する深さに充填して硬化させる。これにより、第１のＬＥＤチップ１１、第２のＬＥＤチップ１２、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ、第２の素子マウント用アーム９ａ、第１のボンディングワイヤ１０１、及び第２のボンディングワイヤ１０２を、透明樹脂１４の中に埋没させた状態で固定している。
【００１９】
第１のＬＥＤチップ１１及び第２のＬＥＤチップ１２は、図５に示すように、光を出射する面（出力面）を支持体６の放物曲面の反射面２に向けて、第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２の素子マウント用アーム９ａの先端部にそれぞれ搭載される。図５は、第１のＬＥＤチップ１１及び第２のＬＥＤチップ１２の搭載箇所を、反射面２側から見た図である。この第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２には、監視カメラの監視エリアが中距離３０ｍｍである場合、超高輝度発光用の４２ｍｉｌ角のものを採用するのが好ましい。
【００２０】
ＬＥＤチップのカソード側が出力面とすると、第１のＬＥＤチップ１１及び第２のＬＥＤチップ１２のアノード側を、第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２の素子マウント用アーム９ａの先端部にそれぞれ接触させる。そして、例えばＬＥＤチップのカソード（出力面）に透明電極を配置し、第１のＬＥＤチップ１１のカソード側と第１のワイヤ接続用アーム７ａの先端部とを、第１のボンディングワイヤ１０１によって電気的に接続する。また、第２のＬＥＤチップ１２のカソード側と第２のワイヤ接続用アーム８ｂの先端部とを、第２のボンディングワイヤ１０２によって電気的に接続する。
【００２１】
図３（ｄ）に示したように、第１印加リード７の広幅リード下面部７２、及び第２印加リード９の広幅リード下面部９２は支持体６の下面に配置されており、広幅リード下面部７２及び広幅リード下面部９２を、図１に示すように実装基板１００上の配線パターンに接続するように反射型ＬＥＤパッケージ１を実装基板１００に表面実装する。広幅リード下面部７２及び広幅リード下面部９２と実装基板との接続には、例えば半田等が使用可能である。これにより、実装基板１００上の配線パターンを介して第１印加リード７と第２印加リード９間に所定の電圧が印加される。
【００２２】
例えば、第１のＬＥＤチップ１１及び第２のＬＥＤチップ１２がカソード側を出力面とする場合、第１印加リード７にマイナス電圧を印加し、第２印加リード９にプラス電圧を印加する。この結果、図６に示すように、第１印加リード７と第２印加リード９間に中間リード８を介して直列接続された第１のＬＥＤチップ１１と第２のＬＥＤチップ１２に、第１のＬＥＤチップ１１と第２のＬＥＤチップ１２から光を出射させる駆動電流Ｉ１が流れる。
【００２３】
ここで、放物曲面の反射面２と第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２との位置関係は次の通りである。図７（ａ）のＸ方向の断面図と図７（ｂ）のＹ方向の断面図に示すように、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２は直方体の支持体６の外側底面に平行に、したがって水平状態で搭載されている。そして、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２は１つの軸、図示Ｘ軸方向（図１〜図３参照）に並び、隣接面間には若干の隙間ｇ（下記実施例ではｇ＝０．１ｍｍ）がある。そして、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２は、反射面２の放物曲面の曲面中心ｃｎｔから上方に向かう中心軸Ｃ上の焦点位置Ｆよりも曲面中心ｃｎｔにδ（仕様により異なる寸法であるが、下記の実施例では焦点距離ｆ＝２．５９に対して０．２ｍｍ）だけ近く位置する関係になるように、反射面２の位置を設定している。同時に、Ｘ軸に垂直なＹ軸方向（図１〜図３参照）において、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２の水平な発光面、したがって垂直下方向きの法線ｎに対してＹ軸周りにω（仕様により異なる角度であるが、下記の実施例ではω＝５°）だけずれた位置に放物曲面の曲面中心ｃｎｔが来るように反射面２が形成されている。したがって、曲面中心ｃｎｔを通る中心線Ｃ（光軸でもある）は垂直な法線ｎに対してＹ方向にωだけ傾いている。
【００２４】
さらに、上記構成の反射型ＬＥＤパッケージ１は２個を１組にして、図１に示したように、Ｙ方向で出力方向前方において中心軸Ｃが交わるように互いに逆向きにして実装基板１００上に同時に隣接して実装することにより、本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０が構成される。
【００２５】
本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０による赤外光の出力態様は次のようになる。まず１個の反射型ＬＥＤパッケージ１について、その光出力態様を、図８を用いて説明する。第１のＬＥＤチップ１１と第２のＬＥＤチップ１２から出射された光Ｌは、図８（ａ），（ｂ）において大部分が下方に向かうため、放物曲面の反射面２で反射される。このとき、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２が反射面２の放物曲面の焦点Ｆの位置にあればＬＥＤチップ１１，１２からの光Ｌはほぼ平行光線となって支持体６の上面からこの上面に垂直な方向に出射される。しかしながら、本実施の形態の場合は、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２が反射面２の放物曲面の焦点Ｆよりも近い位置にあるため、焦点ずれによりこれらのＬＥＤチップ１１，１２からの光ＬはＸ，Ｙ平面上でまちまちの方向に反射されてＬＥＤパッケージ１の上面（出力面）から比較広範囲に広がった光として出射され、第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２の隣接面間の隙間ｇに相当する直上方の部分に縞状の暗部が出るのを防止できる（図８（ｃ），（ｄ）参照）。同時に、図８（ｂ），（ｄ）に示すように、特にＹ軸方向においては、反射面２の放物曲面の中心ｃｎｔがＬＥＤチップ１１，１２の発光面の法線ｎ方向からωだけずれているため、これらのＬＥＤチップ１１，１２からの光はその光軸ＣがＹ軸方向で法線ｎに対してωだけ傾いた方向に反射され、かつ、広角の光Ｌとして出射される。
【００２６】
そこで、上記の光出力特性を持つ反射型ＬＥＤパッケージ１を２個、図１のように実装基板１００上に並べて実装して構成される本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０の光出力態様は、図９（ａ）〜（ｄ）に示すものとなる。上述したように、２個の反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１ＢをそれらのＹ方向の中心軸（光軸）Ｃが光出力面の前方で互いに交わるような位置関係で並ぶように実装基板１００上に実装している。そして、両反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂは共に、上記図８に示した態様の光出力特性を示すので、本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０では、２個の反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂの光出力が重なり合い、Ｘ方向で広角化されるだけでなく、Ｙ方向においても広角化される。この結果として、本実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０では、反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂの特性として高い照度での照明と同時に、Ｘ方向、Ｙ方向、つまり水平角、上下角どちらにおいても広角の照明が可能である。そしてこの光出力特性により、赤外発光のＬＥＤチップを搭載した反射型ＬＥＤ照明装置として構成し、監視カメラ用の赤外光発光装置として利用する場合に、ＬＥＤを照明灯として用いるにもかかわらず、近距離にとどまらず、中距離範囲や遠距離範囲を監視する監視カメラを実現できる利点がある。
【実施例】
【００２７】
図１０に示したように、８ｍｍ角の赤外光発光の反射型ＬＥＤパッケージであって、支持体６の反射面２の焦点距離ｆ＝２．５９に対して、２チップの赤外光発光のＬＥＤチップ１１，１２の発光面と反射面２の曲面中心ｃｎｔとの距離を段階的に短くし、それぞれの場合の発光特性をシミュレーション計算した。ＬＥＤチップ１１，１２の隣接面の隙間ｇ＝０．１ｍｍに固定した。このシミュレーション計算の結果は図１１の表１、表２に示すものであった。すなわち、焦点Ｆの位置（中心ｃｎｔからの距離＝２．５９ｍｍ）の位置にＬＥＤチップ１１，１２を設置した通常の反射型ＬＥＤパッケージの場合、図１１の表２に示すように、２チップ間の隙間ｇ（＝０．１ｍｍ）の影響により、Ｘ方向の中央部に縞状に暗部（中抜け）が発生した。反射面２の焦点Ｆの位置から０．１ｍｍ近づいた位置（中心ｃｎｔからの距離＝２．４９ｍｍ）にＬＥＤチップ１１，１２を位置させた場合も、２チップ間の隙間ｇの影響が残り、Ｘ方向の中央部に中抜けが発生した。これに対して、焦点Ｆの位置からδ＝０．２ｍｍ近づけた位置（中心ｃｎｔからの距離＝２．３９ｍｍ）にＬＥＤチップ１１，１２を設置した場合、２チップ間の隙間ｇの影響が顕著に表れなくなった。そして照度の低下も許容できる範囲であった。またＸ方向の照射角も広角化することが確認された。しかしながら、ＬＥＤチップ１１，１２を反射面２の焦点Ｆの位置からδ＝０．３ｍｍを超えて近づける場合、２チップ間の隙間ｇの影響は見られなくなり、Ｘ方向の照射角も広角化するが、照度が低下しすぎて実用に供せないことが確認された。尚、表２において「１０％角度」とは、ピーク出力に対して１０％レベルに対応する角度のことである。
【００２８】
次に、シミュレーション条件３の反射型ＬＥＤパッケージの２個を図１に示すようにＹ方向でそれぞれの光出力軸Ｃが互いに交わる関係でＹ方向に並べて設置した構成の反射型ＬＥＤ照明装置１０について、光出力をシミュレーション計算した。この結果は、図１２（ａ），（ｂ）のグラフに示すものとなった。すなわち、図１２（ａ）のグラフに示すように、Ｘ方向について中抜けがなく、３０ｍエリアの投光を可能にするものであった。同時に、Ｘ方向のビーム角は７８°と広角化されていることが確認できた。また、図１２（ｂ）のグラフに示すように、Ｙ方向についてビーム角が５１°であり、目標の角度５０．７°を超えて広角化されることが確認できた。
【００２９】
このシミュレーション結果を踏まえて、実施例の反射型ＬＥＤ照明装置１０として、ＬＥＤチップ：４２ｍｉｌ角を２個Ｘ方向に、チップ間隙間ｇ＝０．１ｍｍ、チップの反射面２の焦点からのずれδ＝０．２ｍｍ、Ｙ方向の傾きω＝５°としたものを発光させ、発光状態を写真撮影した。その結果は、図１３（ａ）に示すものであった。この実施例より、本発明の場合、水平方向（Ｘ方向）、垂直方向（Ｙ方向）のどちらにも広角化し、かつ、十分な光強度の照射特性が得られることが確認できた。尚、図１３（ｂ）は比較例である従来の１チップの反射型ＬＥＤパッケージの発光状態の写真であり、照射エリアがほぼ正方形であり、水平方向、垂直方向共に狭角であることが分かる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０では、それに用いる反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂそれぞれに搭載する第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２を電気的に直列接続して発光させる構成であったが、電気的な接続は直列に限らない。図１４には、本発明の第２の実施の形態の反射型ＬＥＤ照明装置１０′として、２個の反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ′，１Ｂ′それぞれに搭載する第１、第２のＬＥＤチップ１１，１２を電気的に並列接続した構成のものを示している。図１４において、８′，９′は印加リード、８ａ′は素子マウント用アーム、９ａ′はワイヤ接続用アームである。
【００３１】
このような反射型ＬＥＤパッケージ１Ａ，１Ｂを採用した反射型ＬＥＤ照明装置１０′についても、第１の実施の形態と同様に水平方向、垂直方向共に広角に光照射できる反射型ＬＥＤ照明装置が構成できる。
【００３２】
（他の実施の形態）
上記の各実施の形態では、ＬＥＤチップ１１，１２として赤外発光のＬＥＤチップを採用し、特に監視カメラ用の赤外光発光装置として利用する反射型ＬＥＤ照明装置１，１Ａについて説明したが、用途が限定されることはなく、広角にして照射強度が強い照明特性が必要な可視光の照明装置として応用できる。そしてその場合には、用途に応じてＬＥＤチップの発光色は任意に選択することができる。
【符号の説明】
【００３３】
Ｌ…光
１，１Ａ，１Ｂ，１Ａ′，１Ｂ′ 反射型ＬＥＤパッケージ
２ 反射面
６ 支持体
７ 印加リード
７ａ ワイヤ接続用アーム
８ 中間リード
８ａ 素子マウント用アーム
８ｂ ワイヤ接続用アーム
８ｃ 位置固定部
９ 印加リード
９ａ 素子マウント用アーム
９ｂ 位置固定部
１０，１０′ 反射型ＬＥＤ照明装置
１１ ＬＥＤチップ
１２ ＬＥＤチップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に出光方向が上方を向く放物曲面の反射面を有し、かつ、上方に開口する支持体と、前記支持体の反射面の上方中央部にリードにて当該反射面に向けて発光するように、かつ１つの軸Ｘ軸方向に隣接するように支持された２個のＬＥＤチップとを備え、前記２個のＬＥＤチップは前記反射面の放物曲面の焦点よりも当該反射面に近い位置に位置し、かつ、前記反射面の放物曲面の中心から前記２個のＬＥＤチップの発光部の中心を結ぶＸ軸方向の線に下ろす垂直線を、前記２個のＬＥＤチップの発光面の法線方向であるＹ軸方向に対して所定角度ωだけずれる位置関係にした反射型ＬＥＤパッケージを２個用意し、
前記２個の反射型ＬＥＤパッケージを、前記所定角度ωだけ互いに逆向きにずれる位置関係にして前記Ｙ軸方向に並べたことを特徴とする反射型ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記２個の反射型ＬＥＤパッケージを、それぞれの反射面により反射されて出て行く光束の光軸が互いに交わるような向きに並べて成ることを特徴とする請求項１に記載の反射型ＬＥＤ照明装置。
【請求項１】
内部に出光方向が上方を向く放物曲面の反射面を有し、かつ、上方に開口する支持体と、前記支持体の反射面の上方中央部にリードにて当該反射面に向けて発光するように、かつ１つの軸Ｘ軸方向に隣接するように支持された２個のＬＥＤチップとを備え、前記２個のＬＥＤチップは前記反射面の放物曲面の焦点よりも当該反射面に近い位置に位置し、かつ、前記反射面の放物曲面の中心から前記２個のＬＥＤチップの発光部の中心を結ぶＸ軸方向の線に下ろす垂直線を、前記２個のＬＥＤチップの発光面の法線方向であるＹ軸方向に対して所定角度ωだけずれる位置関係にした反射型ＬＥＤパッケージを２個用意し、
前記２個の反射型ＬＥＤパッケージを、前記所定角度ωだけ互いに逆向きにずれる位置関係にして前記Ｙ軸方向に並べたことを特徴とする反射型ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記２個の反射型ＬＥＤパッケージを、それぞれの反射面により反射されて出て行く光束の光軸が互いに交わるような向きに並べて成ることを特徴とする請求項１に記載の反射型ＬＥＤ照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１６６００７（Ｐ２０１１−１６６００７Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８７５８（Ｐ２０１０−２８７５８）
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（５９１２４４２９２）株式会社 パールライティング (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（５９１２４４２９２）株式会社 パールライティング (36)
【Ｆターム（参考）】
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