光源ユニット
【課題】発光ダイオード等の半導体発光素子の温度上昇を抑制して素子劣化と照明装置の照度変化とを回避する光源ユニットを提供すること。
【解決手段】光源ユニット取付用筐体１１０、透明部材１２０、光反射板１３０とを備えている照明装置１００に設置され、少なくとも一つの発光ダイオード１４１と、発光ダイオード１４１を設置したヒートシンク１４２と、このヒートシンク１４２の表面に被膜してヒートシンク１４２より高い熱放射率を有する熱放射膜１４３とを備えている光源ユニット１４０。
【解決手段】光源ユニット取付用筐体１１０、透明部材１２０、光反射板１３０とを備えている照明装置１００に設置され、少なくとも一つの発光ダイオード１４１と、発光ダイオード１４１を設置したヒートシンク１４２と、このヒートシンク１４２の表面に被膜してヒートシンク１４２より高い熱放射率を有する熱放射膜１４３とを備えている光源ユニット１４０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として半導体発光素子を採用している光源ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱伝導を介して放熱する照明装置がある（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照。）。
このような照明装置では、発熱源とヒートシンクとを密着させ、放熱フィンが筐体外の露出する形状でないと放熱を十分に行えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５３９２３３号公報（特許請求の範囲、図４Ａ）
【特許文献２】特開２００５−２７６９５６号公報（段落[００２３]、図４）
【特許文献３】特開２０００−２３１８０２号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の照明装置では放熱フィンなどの放熱部材の材質に応じた熱伝導率や放熱部材の形状及び寸法などの設計事項に応じて装置全体の放熱量が制限されてしまうため、発光ダイオード等の半導体発光素子に対する供給電力を増加させて照明装置の照度を高めることに対する副作用として素子の温度上昇を発生させてしまい、温度上昇に伴う素子劣化に起因する照明装置の照度変化を回避することを困難にさせてしまうという問題点があった。
特に、照明光源である発光ダイオード等の半導体発光素子を筐体すなわちケースの内部空間に設置し、筐体の内部空間からみた照明光出射側に透明な光拡散板などの透明部材を装着して筐体に素子を密閉した場合、筐体の内部空間から外部空間への空気を介した直接的な熱伝導を遮断してしまうため、筐体の内部空間における蓄熱を回避した状態で素子の温度上昇を抑制して素子劣化と照明装置の照度変化との両方を回避することを困難にさせてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、発光ダイオード等の半導体発光素子に対する供給電力を増大させても半導体発光素子の温度上昇を抑制し、素子劣化とこれに起因する照明装置の照度変化との両方を回避する光源ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る本発明は、光源ユニット取付用筐体と該光源ユニット取付用筐体の開口部に着脱自在に取り付けられて前記光源ユニット取付用筐体の内部空間を密閉するとともに光源光及び赤外光を透過させる透明部材と前記内部空間に設けられているとともに前記内部空間から前記光源ユニット取付用筐体の外部空間へ向かって少なくとも前記赤外光を反射する光反射板とを備えている照明装置に照明光源として用いられるとともに前記内部空間において前記光源ユニット取付用筐体に設置される光源ユニットであって、前記透明部材に向かって前記光源光を出射する少なくとも一つの半導体発光素子と、該半導体発光素子を設置した基板と、該基板の表面に被膜して前記基板より高い熱放射率を有する熱放射膜とを備えていることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００７】
請求項２に係る本発明の光源ユニットは、請求項１に記載の構成に加えて、前記基板が、ヒートシンクであり、該ヒートシンクが、前記半導体発光素子を設置したヒートシンク本体と該ヒートシンク本体に形成された複数の放熱フィンとを有していることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００８】
請求項３に係る本発明の光源ユニットは、請求項２に記載の構成に加えて、前記透明部材が、平板形状を形成する平板状透明部材であり、前記光反射板の光反射面が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記開口部に向かって開口する凹状又は前記開口部に向かって突出した凸状の光反射曲面であり、前記複数の放熱フィンのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記光反射曲面に沿った曲線を形成していることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００９】
請求項４に係る本発明の光源ユニットは、請求項３に記載の構成に加えて、前記光反射曲面が、前記平板状透明部材に向かって前記光源光を反射することにより、前述した課題を解決したものである。
【００１０】
請求項５に係る本発明の光源ユニットは、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の構成に加えて、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンが、前記光源ユニット取付用筐体の長手方向に沿って延び、前記半導体発光素子が、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンの長手方向に沿って複数配列されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る本発明の光源ユニットによれば、光源ユニット取付用筐体と該光源ユニット取付用筐体の開口部に着脱自在に取り付けられて前記光源ユニット取付用筐体の内部空間を密閉するとともに光源光及び赤外光を透過させる透明部材と前記内部空間に設けられているとともに前記内部空間から前記光源ユニット取付用筐体の外部空間へ向かって少なくとも前記赤外光を反射する光反射板とを備えている照明装置に照明光源として用いられるとともに前記光源ユニット取付用筐体に対して前記内部空間に設置されることができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。
すなわち、本請求項１に係る光源ユニットによれば、前記透明部材に向かって前記光源光を出射する少なくとも一つの半導体発光素子と、該半導体発光素子を設置した基板と、該基板の表面に被膜して前記基板より高い熱放射率を有する熱放射膜とを備えていることにより、基板を介して光源ユニット取付用筐体の内部空間に放熱するだけでなく基板表面から放射される赤外光より高い強度で赤外光を放射する熱放射膜から出射された赤外光が光源ユニット取付用筐体の外部空間に向かって反射されるため、半導体発光素子に対する供給電力を増加させても光源ユニット取付用筐体の内部空間における蓄熱量増加を回避した状態で半導体発光素子の温度上昇を抑制して素子劣化とこれに起因する照明装置の照度変化とを回避することができる。
【００１２】
そして、本請求項２に係る光源ユニットによれば、請求項１に記載の光源ユニットが奏する効果に加えて、前記基板が、ヒートシンクであり、該ヒートシンクが、前記半導体発光素子を設置したヒートシンク本体と該ヒートシンク本体に形成された複数の放熱フィンとを有していることにより、複数の放熱フィンを設けない場合に比べて熱放射膜の表面積を増加させた状態で光源ユニット取付用筐体の外部空間に反射される赤外光の光量を増加させるため、光源ユニット取付用筐体の内部空間における蓄熱量増加をより一層回避した状態で半導体発光素子の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ素子劣化とこれに起因する照明装置の照度変化とを回避することができる。
【００１３】
そして、本請求項３に係る光源ユニットによれば、請求項２に記載の光源ユニットが奏する効果に加えて、前記透明部材が、平板形状を形成する平板状透明部材であり、前記光反射板の光反射面が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記開口部に向かって開口する凹状又は前記開口部に向かって突出した凸状の光反射曲面であり、前記複数の放熱フィンのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記光反射曲面に沿った曲線を形成していることにより、熱放射膜から出射された赤外光のうち光反射曲面によって光源ユニット取付用筐体の外部空間に反射される赤外光の光量を増加させるため、光源ユニット取付用筐体の内部空間における蓄熱量増加をさらに一層回避した状態で半導体発光素子の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ素子劣化とこれに起因する照明装置の照度変化を回避することができる。
【００１４】
そして、本請求項４に係る光源ユニットによれば、請求項３に記載の光源ユニットが奏する効果に加えて、前記光反射曲面が、前記平板状透明部材に向かって前記光源光を反射することにより、半導体発光素子から出射された光源光のうち平板状透明部材に向かう光源光の光量を増加させるため、照明装置の照度低下に伴う照明装置の照度変化をより一層回避することができる。
【００１５】
そして、本請求項５に係る光源ユニットによれば、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の光源ユニットが奏する効果に加えて、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンが、前記光源ユニット取付用筐体の長手方向に沿って延び、前記半導体発光素子が、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンの長手方向に沿って複数配列されていることにより、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンがその長手方向に沿って延びている分、熱放射膜の表面積を増加させるため、半導体発光素子を一つ設置している場合に比べて光源ユニット全体から出射される光源光の光量を増加させるとともに光源ユニット取付用筐体の内部空間における蓄熱量増加を回避し、半導体発光素子に対する供給電力を増大させても半導体発光素子の温度上昇を抑制して半導体発光素子の劣化を回避し、しかも高い照度を維持しつつ素子劣化に起因する照明装置の照度変化をより一層回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の据え付け図。
【図２】本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の斜視図。
【図３】本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の平面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】ヒートシンク及び光反射曲面の関係を図式的に示した概略図。
【図６】本発明の一実施例に係る光源ユニットの温度特性を評価した評価方法の説明図。
【図７】図５の評価方法で用いた評価モデルの回路図及び電気特性パラメータの一覧表。
【図８】図５の評価モデルにおけるパラメータの一覧表及び評価結果表。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の光源ユニットは、光源ユニット取付用筐体とこの光源ユニット取付用筐体の開口部に着脱自在に取り付けられて光源ユニット取付用筐体の内部空間を密閉するとともに光源光及び赤外光を透過させる透明部材と内部空間に設けられているとともに内部空間から光源ユニット取付用筐体の外部空間へ向かって少なくとも赤外光を反射する光反射板とを備えている照明装置に照明光源として用いられるとともに光源ユニット取付用筐体に対して内部空間に設置され、透明部材に向かって光源光を出射する少なくとも一つの半導体発光素子と、この半導体発光素子を設置した基板と、この基板の表面に被膜して基板より高い熱放射率を有する熱放射膜とを備え、半導体発光素子に対する供給電力を増大させても半導体発光素子の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ照明装置の照度低下を回避するとともに温度上昇に伴う半導体発光素子の劣化とこれに起因する照度変化を回避するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
例えば、半導体発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）或いはレーザー素子であってもよい。
【００１８】
また、半導体発光素子は、素子を設置するための基板の一例であるヒートシンクに直接設置されていてもよいし、半導体発光素子の駆動回路を形成した回路基板を介してヒートシンク上に間接的に設置されていてもよい。
また、本発明における透明部材は、半導体発光素子から出射された光を拡散して照明装置外部に透過させる光拡散板を有していてもよい。
なお、本発明に係る光源ユニットは、例えば、街灯に用いられる灯具などの照明装置や道路或いはトンネル内に設置される照明装置に着脱自在に使用されてもよい。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の一実施例である光源ユニット１４０とこの光源ユニット１４０を採用した照明装置１００を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の据え付け図であり、図２は、本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の斜視図であり、図３は、本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の平面図であり、図４、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、ヒートシンク及び光反射曲面の関係を図式的に示した概略図であり、図６は、本発明の一実施例に係る光源ユニットの温度特性を評価した評価方法の説明図であり、図７は、図６の評価方法で用いた評価モデルの回路図及び電気特性パラメータの一覧表であり、図８は、図６の評価モデルにおけるパラメータの一覧表及び評価結果表である。
【００２０】
まず、図１に示すように、照明装置１００は、トンネルＴの壁面ＴＷに据え付けられた状態でトンネルＴ内の道路を照らすものである。
【００２１】
次に、図２乃至図４に示すように、本実施例に係る光源ユニット１４０は、光源ユニット取付用筐体１１０とこの光源ユニット取付用筐体１１０の開口部１１１に着脱自在に取り付けられて光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａを密閉するとともに光源光Ｌ及び赤外光ＩＲを透過させる透明部材１２０と内部空間１１０Ａに設けられているとともに内部空間１１０Ａから光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂへ向かって少なくとも赤外光ＩＲを反射する光反射板１３０とを備えている照明装置１００に照明光源として用いられるとともに光源ユニット取付用筐体１１０に対して内部空間１１０Ａに設置され、透明部材１２０に向かって光源光Ｌを出射し且つ少なくとも一つの半導体発光素子の一例である発光ダイオード１４１と、発光ダイオード１４１を設置した基板の一例であるヒートシンク１４２と、このヒートシンク１４２の表面に被膜してヒートシンク１４２より高い熱放射率を有する熱放射膜１４３とを備えていることにより、ヒートシンク１４２を介して光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａに放熱するだけでなくヒートシンク１４２の表面から放射される赤外光より高い強度で赤外光を放射する熱放射膜１４３から出射された赤外光ＩＲが光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂに向かって反射されるため、発光ダイオード１４１に対する供給電力を増加させても光源ユニット取付用筐体１００の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加を回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して発光ダイオード１４１の劣化とこれに起因する照明装置１００の照度低下すなわち照度変化を回避するようになっている。
【００２２】
また、光源ユニット１４０は、光源ユニット取付用筐体１１０に対してその内部空間１１０Ａに着脱自在であるため、照明装置１００のうち光源ユニット１４０を除く部分をトンネルＴの壁面ＴＷに据え付けた状態で発光ダイオード１４１の寿命に応じて交換可能である。
なお、光源ユニット１４０の交換作業は、光源ユニット取付用筐体１１０から透明部材１２０を取り外した状態で行われる。
【００２３】
そして、本実施例に係る光源ユニット１４０は、ヒートシンク１４２が、発光ダイオード１４１を設置したヒートシンク本体１４２Ａとこのヒートシンク本体１４２Ａに形成された複数の放熱フィン１４２Ｂとを有していることにより、複数の放熱フィン１４２Ｂを設けない場合に比べて熱放射膜１４３の表面積を増加させた状態で光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂに反射される赤外光ＩＲの光量を増加させるため、光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加をより一層回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ発光ダイオード１４１の劣化とこれに起因する照明装置１００の照度変化を回避するようになっている。
【００２４】
さらに、本実施例に係る光源ユニット１４０は、透明部材１２０が、平板形状を形成する平板状透明部材であり、光反射板１３０の光反射面１３０Ｓが、平板状透明部材である透明部材１２０の主面１２０Ｓに直交して発光ダイオード１４１を含む仮想平面で光反射板１３０を切った断面において開口部１１１に向かって開口する凹状の光反射曲面であり、複数の放熱フィン１４２Ｂのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線ＨＬが、平板状透明部材である透明部材１２０の主面１２０Ｓに直交して発光ダイオード１４１を含む仮想平面で光反射板１３０を切った断面において光反射面１３０Ｓすなわち光反射曲面に沿った曲線を形成していることにより、熱放射膜１４３から射された赤外光ＩＲのうち光反射面１３０Ｓすなわち光反射曲面によって光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂに反射される赤外光ＩＲの光量を増加させるため、光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加をさらに一層回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ発光ダイオード１４１の劣化に起因する照明装置１００の照度変化を回避するようになっている。
なお、光反射面１３０Ｓは、開口部１１１に突出した凸状に形成された光反射曲面であってもよい。
【００２５】
さらに、本実施例に係る光源ユニット１４０は、光反射曲面として形成された光反射面１３０Ｓが、平板状透明部材すなわち透明部材１２０に向かって光源光Ｌを反射することにより、発光ダイオード１４１から出射された光源光Ｌのうち平板状透明部材すなわち透明部材１２０に向かう光源光Ｌの光量を増加させるため、照明装置１００の照度低下に伴う照明装置１００の照度変化をより一層回避するようになっている。
なお、図５に示すように、放熱フィン１４２Ｂの根元から光反射曲面１３０Ｓの先端領域までの長さｄは、光源光Ｌを効率良く反射するとともに赤外光ＩＲを漏れなく透明部材１２０の側に反射するように、光反射曲面１３０Ｓの先端領域から光反射曲面１３０Ｓの焦点までの距離ａのＮ倍すなわち整数倍になっているほうが好ましい。
【００２６】
さらに、本実施例に係る光源ユニット１４０は、ヒートシンク本体１４２Ａ及び放熱フィン１４２Ｂが、光源ユニット取付用筐体１１０の長手方向ＤＬに沿って延び、発光ダイオード１４１が、ヒートシンク本体１４２Ａ及び放熱フィン１４２Ｂの長手方向ＤＬに沿って複数配列されていることにより、ヒートシンク本体１４２Ａ及び放熱フィン１４２Ｂがその長手方向に沿って延びている分、熱放射膜１４３の表面積を増加させるため、発光ダイオード１４１を一つ設置している場合に比べて光源ユニット１４０の全体から出射される光源光Ｌの光量を増加させるとともに光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加を回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して発光ダイオード１４１の劣化を回避し、しかも高い照度を維持しつつ照明装置１００の照度変化をより一層回避するようになっている。
【００２７】
このようにして得られた本実施例の光源ユニット１４０は、光源ユニット取付用筐体１１０とこの光源ユニット取付用筐体１１０の開口部１１１に着脱自在に取り付けられて光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａを密閉するとともに光源光Ｌ及び赤外光ＩＲを透過させる透明部材１２０と内部空間１１０Ａに設けられているとともに内部空間１１０Ａから光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂへ向かって少なくとも赤外光ＩＲを反射する光反射板１３０とを備えている照明装置１００に照明光源として用いられるとともに光源ユニット取付用筐体１１０に対して内部空間１１０Ａに設置され、透明部材１２０に向かって光源光Ｌを出射する少なくとも一つの発光ダイオード１４１と、発光ダイオード１４１を設置したヒートシンク１４２と、このヒートシンク１４２の表面に被膜してヒートシンク１４２より高い熱放射率を有する熱放射膜１４３とを備えていることにより、発光ダイオード１４１に対する供給電力を増加させても光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加を回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して発光ダイオード１４１の劣化とこれに起因する照明装置１００の照度変化とを回避することができるなど、その効果は甚大である。
【００２８】
次に、図６乃至図８を参照しながら、本発明に係る光源ユニットの評価結果を説明する。
[評価条件]
図６及び図７に示すように、評価用光源ユニット２４０は、発光ダイオード２４１と、ヒートシンク２４２と、ヒートシンク２４２の表面に形成されているとともにヒートシンク２４２により高い熱放射率を有する熱放射膜２４３と備えて形成され、上述の光源ユニット１４０とほぼ同様の構成を有している。
評価用光源ユニット２４０は、筐体２１０の内部空間２１０Ａに設置されている。
光反射板２３０は、筐体２１０の内部空間２１０Ａに設置された状態で赤外光を透明部材２２０に向かって反射する。
透明部材２２０は、筐体２１０の開口部２１１を密閉し、筐体２１０の内部空間２１０Ａ及び外部空間２１０Ｂを相互に仕切っている。
評価時において、測定点ａ、ｓ、ｃ、ｅの４点の温度が、サーモビューア等の非接触温度測定装置を用いて測定される。
【００２９】
以下では、これら測定点ａ、ｓ、ｃ、ｅのそれぞれの測定温度を筐体内温度Ｔａ、ＬＥＤカソード側温度Ｔｓ、ヒートシンク温度Ｔｃ及び筐体外温度Ｔｅと称す。
また、図６では、評価用光源ユニット２４０は、説明の便宜上発光ダイオード１４１を有しているが、図７に示すように、実際の評価では、評価用光源ユニット２４０は、直列接続された６個の発光ダイオード２４１を有している。
本評価では、熱放射膜２４３の効果を判断する指標として、評価時における発光ダイオード（ＬＥＤ）の電力損失Ｐ、ＬＥＤカソード側温度Ｔｓ、及び、発光ダイオードの熱抵抗Ｒｊｓから算出されるジャンクション温度Ｔｊを採用した。
また、本評価では、発光ダイオード２４１に連続して３時間通電してジャンクション温度Ｔｊを算出し、モニターと、本願発明品すなわち評価用光源ユニット２４０とについてジャンクション温度Ｔｊを比較した。
【００３０】
なお、筐体内温度Ｔａ、ＬＥＤカソード側温度Ｔｓ、ヒートシンク温度Ｔｃ及び筐体外温度Ｔｅの変動、外部抵抗Ｒｂ、外部抵抗Ｒｂの電圧降下Ｖｒ、発光ダイオード（ＬＥＤ）への入力電流Ｉｆ、６個の発光ダイオード（ＬＥＤ）全体の電圧降下Ｖｔ、１個の発光ダイオード（ＬＥＤ）全体の電圧降下Ｖｆ、ＬＥＤカソード側温度Ｔｓ、発光ダイオードの熱抵抗Ｒｊｓ、及び発光ダイオードの損失Ｐｄなどの各種パラメータの具体的な値は、図８に示す通りである。
また、本評価で用いたモニター及び本願発明品は、熱放射膜２４３の有無を除いて同一構造を有している。
【００３１】
[評価結果]
図８に示すように、本評価では、モニター及び本願発明品のそれぞれのジャンクション温度Ｔｊの最高温度は、１０１、７℃、９１，１℃であり、本願発明品のジャンクション温度Ｔｊは、モニターのジャンクション温度Ｔｊに比べて１０．６℃だけ低く抑えられている。
したがって、本評価では、熱放射膜２４３が発光ダイオード２４１の温度上昇を抑制しているという結果が得られた。
【符号の説明】
【００３２】
１００ ・・・ 照明装置
１１０ ・・・ 光源ユニット取付用筐体
１１０Ａ ・・・ 光源ユニット取付用筐体の内部空間
１１０Ｂ ・・・ 光源ユニット取付用筐体の外部空間
１１１ ・・・ 光源ユニット取付用筐体の開口部
１２０ ・・・ 透明部材
１２０Ｓ ・・・ 平板形状を有する透明部材の主面
１３０ ・・・ 光反射板
１３０Ｓ ・・・ 光反射面
１４０ ・・・ 光源ユニット
１４１ ・・・ 発光ダイオード
１４２ ・・・ ヒートシンク
１４２Ａ ・・・ ヒートシンク本体
１４２Ｂ ・・・ ヒートシンク本体に形成された放熱フィン
１４３ ・・・ 熱放射膜
Ｌ ・・・ 光源光
ＩＲ ・・・ 赤外光
ＤＬ ・・・ ヒートシンク本体及び放熱フィンの長手方向
ＨＬ ・・・ 複数の放熱Ｂのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線
Ｔ ・・・ 照明装置を据え付けるトンネル
ＴＷ ・・・ トンネルの壁面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として半導体発光素子を採用している光源ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱伝導を介して放熱する照明装置がある（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照。）。
このような照明装置では、発熱源とヒートシンクとを密着させ、放熱フィンが筐体外の露出する形状でないと放熱を十分に行えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５３９２３３号公報（特許請求の範囲、図４Ａ）
【特許文献２】特開２００５−２７６９５６号公報（段落[００２３]、図４）
【特許文献３】特開２０００−２３１８０２号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の照明装置では放熱フィンなどの放熱部材の材質に応じた熱伝導率や放熱部材の形状及び寸法などの設計事項に応じて装置全体の放熱量が制限されてしまうため、発光ダイオード等の半導体発光素子に対する供給電力を増加させて照明装置の照度を高めることに対する副作用として素子の温度上昇を発生させてしまい、温度上昇に伴う素子劣化に起因する照明装置の照度変化を回避することを困難にさせてしまうという問題点があった。
特に、照明光源である発光ダイオード等の半導体発光素子を筐体すなわちケースの内部空間に設置し、筐体の内部空間からみた照明光出射側に透明な光拡散板などの透明部材を装着して筐体に素子を密閉した場合、筐体の内部空間から外部空間への空気を介した直接的な熱伝導を遮断してしまうため、筐体の内部空間における蓄熱を回避した状態で素子の温度上昇を抑制して素子劣化と照明装置の照度変化との両方を回避することを困難にさせてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、発光ダイオード等の半導体発光素子に対する供給電力を増大させても半導体発光素子の温度上昇を抑制し、素子劣化とこれに起因する照明装置の照度変化との両方を回避する光源ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る本発明は、光源ユニット取付用筐体と該光源ユニット取付用筐体の開口部に着脱自在に取り付けられて前記光源ユニット取付用筐体の内部空間を密閉するとともに光源光及び赤外光を透過させる透明部材と前記内部空間に設けられているとともに前記内部空間から前記光源ユニット取付用筐体の外部空間へ向かって少なくとも前記赤外光を反射する光反射板とを備えている照明装置に照明光源として用いられるとともに前記内部空間において前記光源ユニット取付用筐体に設置される光源ユニットであって、前記透明部材に向かって前記光源光を出射する少なくとも一つの半導体発光素子と、該半導体発光素子を設置した基板と、該基板の表面に被膜して前記基板より高い熱放射率を有する熱放射膜とを備えていることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００７】
請求項２に係る本発明の光源ユニットは、請求項１に記載の構成に加えて、前記基板が、ヒートシンクであり、該ヒートシンクが、前記半導体発光素子を設置したヒートシンク本体と該ヒートシンク本体に形成された複数の放熱フィンとを有していることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００８】
請求項３に係る本発明の光源ユニットは、請求項２に記載の構成に加えて、前記透明部材が、平板形状を形成する平板状透明部材であり、前記光反射板の光反射面が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記開口部に向かって開口する凹状又は前記開口部に向かって突出した凸状の光反射曲面であり、前記複数の放熱フィンのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記光反射曲面に沿った曲線を形成していることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００９】
請求項４に係る本発明の光源ユニットは、請求項３に記載の構成に加えて、前記光反射曲面が、前記平板状透明部材に向かって前記光源光を反射することにより、前述した課題を解決したものである。
【００１０】
請求項５に係る本発明の光源ユニットは、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の構成に加えて、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンが、前記光源ユニット取付用筐体の長手方向に沿って延び、前記半導体発光素子が、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンの長手方向に沿って複数配列されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る本発明の光源ユニットによれば、光源ユニット取付用筐体と該光源ユニット取付用筐体の開口部に着脱自在に取り付けられて前記光源ユニット取付用筐体の内部空間を密閉するとともに光源光及び赤外光を透過させる透明部材と前記内部空間に設けられているとともに前記内部空間から前記光源ユニット取付用筐体の外部空間へ向かって少なくとも前記赤外光を反射する光反射板とを備えている照明装置に照明光源として用いられるとともに前記光源ユニット取付用筐体に対して前記内部空間に設置されることができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。
すなわち、本請求項１に係る光源ユニットによれば、前記透明部材に向かって前記光源光を出射する少なくとも一つの半導体発光素子と、該半導体発光素子を設置した基板と、該基板の表面に被膜して前記基板より高い熱放射率を有する熱放射膜とを備えていることにより、基板を介して光源ユニット取付用筐体の内部空間に放熱するだけでなく基板表面から放射される赤外光より高い強度で赤外光を放射する熱放射膜から出射された赤外光が光源ユニット取付用筐体の外部空間に向かって反射されるため、半導体発光素子に対する供給電力を増加させても光源ユニット取付用筐体の内部空間における蓄熱量増加を回避した状態で半導体発光素子の温度上昇を抑制して素子劣化とこれに起因する照明装置の照度変化とを回避することができる。
【００１２】
そして、本請求項２に係る光源ユニットによれば、請求項１に記載の光源ユニットが奏する効果に加えて、前記基板が、ヒートシンクであり、該ヒートシンクが、前記半導体発光素子を設置したヒートシンク本体と該ヒートシンク本体に形成された複数の放熱フィンとを有していることにより、複数の放熱フィンを設けない場合に比べて熱放射膜の表面積を増加させた状態で光源ユニット取付用筐体の外部空間に反射される赤外光の光量を増加させるため、光源ユニット取付用筐体の内部空間における蓄熱量増加をより一層回避した状態で半導体発光素子の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ素子劣化とこれに起因する照明装置の照度変化とを回避することができる。
【００１３】
そして、本請求項３に係る光源ユニットによれば、請求項２に記載の光源ユニットが奏する効果に加えて、前記透明部材が、平板形状を形成する平板状透明部材であり、前記光反射板の光反射面が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記開口部に向かって開口する凹状又は前記開口部に向かって突出した凸状の光反射曲面であり、前記複数の放熱フィンのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記光反射曲面に沿った曲線を形成していることにより、熱放射膜から出射された赤外光のうち光反射曲面によって光源ユニット取付用筐体の外部空間に反射される赤外光の光量を増加させるため、光源ユニット取付用筐体の内部空間における蓄熱量増加をさらに一層回避した状態で半導体発光素子の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ素子劣化とこれに起因する照明装置の照度変化を回避することができる。
【００１４】
そして、本請求項４に係る光源ユニットによれば、請求項３に記載の光源ユニットが奏する効果に加えて、前記光反射曲面が、前記平板状透明部材に向かって前記光源光を反射することにより、半導体発光素子から出射された光源光のうち平板状透明部材に向かう光源光の光量を増加させるため、照明装置の照度低下に伴う照明装置の照度変化をより一層回避することができる。
【００１５】
そして、本請求項５に係る光源ユニットによれば、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の光源ユニットが奏する効果に加えて、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンが、前記光源ユニット取付用筐体の長手方向に沿って延び、前記半導体発光素子が、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンの長手方向に沿って複数配列されていることにより、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンがその長手方向に沿って延びている分、熱放射膜の表面積を増加させるため、半導体発光素子を一つ設置している場合に比べて光源ユニット全体から出射される光源光の光量を増加させるとともに光源ユニット取付用筐体の内部空間における蓄熱量増加を回避し、半導体発光素子に対する供給電力を増大させても半導体発光素子の温度上昇を抑制して半導体発光素子の劣化を回避し、しかも高い照度を維持しつつ素子劣化に起因する照明装置の照度変化をより一層回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の据え付け図。
【図２】本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の斜視図。
【図３】本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の平面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】ヒートシンク及び光反射曲面の関係を図式的に示した概略図。
【図６】本発明の一実施例に係る光源ユニットの温度特性を評価した評価方法の説明図。
【図７】図５の評価方法で用いた評価モデルの回路図及び電気特性パラメータの一覧表。
【図８】図５の評価モデルにおけるパラメータの一覧表及び評価結果表。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の光源ユニットは、光源ユニット取付用筐体とこの光源ユニット取付用筐体の開口部に着脱自在に取り付けられて光源ユニット取付用筐体の内部空間を密閉するとともに光源光及び赤外光を透過させる透明部材と内部空間に設けられているとともに内部空間から光源ユニット取付用筐体の外部空間へ向かって少なくとも赤外光を反射する光反射板とを備えている照明装置に照明光源として用いられるとともに光源ユニット取付用筐体に対して内部空間に設置され、透明部材に向かって光源光を出射する少なくとも一つの半導体発光素子と、この半導体発光素子を設置した基板と、この基板の表面に被膜して基板より高い熱放射率を有する熱放射膜とを備え、半導体発光素子に対する供給電力を増大させても半導体発光素子の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ照明装置の照度低下を回避するとともに温度上昇に伴う半導体発光素子の劣化とこれに起因する照度変化を回避するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
例えば、半導体発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）或いはレーザー素子であってもよい。
【００１８】
また、半導体発光素子は、素子を設置するための基板の一例であるヒートシンクに直接設置されていてもよいし、半導体発光素子の駆動回路を形成した回路基板を介してヒートシンク上に間接的に設置されていてもよい。
また、本発明における透明部材は、半導体発光素子から出射された光を拡散して照明装置外部に透過させる光拡散板を有していてもよい。
なお、本発明に係る光源ユニットは、例えば、街灯に用いられる灯具などの照明装置や道路或いはトンネル内に設置される照明装置に着脱自在に使用されてもよい。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の一実施例である光源ユニット１４０とこの光源ユニット１４０を採用した照明装置１００を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の据え付け図であり、図２は、本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の斜視図であり、図３は、本発明の一実施例に係る光源ユニットを取り付けた照明装置の平面図であり、図４、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、ヒートシンク及び光反射曲面の関係を図式的に示した概略図であり、図６は、本発明の一実施例に係る光源ユニットの温度特性を評価した評価方法の説明図であり、図７は、図６の評価方法で用いた評価モデルの回路図及び電気特性パラメータの一覧表であり、図８は、図６の評価モデルにおけるパラメータの一覧表及び評価結果表である。
【００２０】
まず、図１に示すように、照明装置１００は、トンネルＴの壁面ＴＷに据え付けられた状態でトンネルＴ内の道路を照らすものである。
【００２１】
次に、図２乃至図４に示すように、本実施例に係る光源ユニット１４０は、光源ユニット取付用筐体１１０とこの光源ユニット取付用筐体１１０の開口部１１１に着脱自在に取り付けられて光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａを密閉するとともに光源光Ｌ及び赤外光ＩＲを透過させる透明部材１２０と内部空間１１０Ａに設けられているとともに内部空間１１０Ａから光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂへ向かって少なくとも赤外光ＩＲを反射する光反射板１３０とを備えている照明装置１００に照明光源として用いられるとともに光源ユニット取付用筐体１１０に対して内部空間１１０Ａに設置され、透明部材１２０に向かって光源光Ｌを出射し且つ少なくとも一つの半導体発光素子の一例である発光ダイオード１４１と、発光ダイオード１４１を設置した基板の一例であるヒートシンク１４２と、このヒートシンク１４２の表面に被膜してヒートシンク１４２より高い熱放射率を有する熱放射膜１４３とを備えていることにより、ヒートシンク１４２を介して光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａに放熱するだけでなくヒートシンク１４２の表面から放射される赤外光より高い強度で赤外光を放射する熱放射膜１４３から出射された赤外光ＩＲが光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂに向かって反射されるため、発光ダイオード１４１に対する供給電力を増加させても光源ユニット取付用筐体１００の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加を回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して発光ダイオード１４１の劣化とこれに起因する照明装置１００の照度低下すなわち照度変化を回避するようになっている。
【００２２】
また、光源ユニット１４０は、光源ユニット取付用筐体１１０に対してその内部空間１１０Ａに着脱自在であるため、照明装置１００のうち光源ユニット１４０を除く部分をトンネルＴの壁面ＴＷに据え付けた状態で発光ダイオード１４１の寿命に応じて交換可能である。
なお、光源ユニット１４０の交換作業は、光源ユニット取付用筐体１１０から透明部材１２０を取り外した状態で行われる。
【００２３】
そして、本実施例に係る光源ユニット１４０は、ヒートシンク１４２が、発光ダイオード１４１を設置したヒートシンク本体１４２Ａとこのヒートシンク本体１４２Ａに形成された複数の放熱フィン１４２Ｂとを有していることにより、複数の放熱フィン１４２Ｂを設けない場合に比べて熱放射膜１４３の表面積を増加させた状態で光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂに反射される赤外光ＩＲの光量を増加させるため、光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加をより一層回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ発光ダイオード１４１の劣化とこれに起因する照明装置１００の照度変化を回避するようになっている。
【００２４】
さらに、本実施例に係る光源ユニット１４０は、透明部材１２０が、平板形状を形成する平板状透明部材であり、光反射板１３０の光反射面１３０Ｓが、平板状透明部材である透明部材１２０の主面１２０Ｓに直交して発光ダイオード１４１を含む仮想平面で光反射板１３０を切った断面において開口部１１１に向かって開口する凹状の光反射曲面であり、複数の放熱フィン１４２Ｂのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線ＨＬが、平板状透明部材である透明部材１２０の主面１２０Ｓに直交して発光ダイオード１４１を含む仮想平面で光反射板１３０を切った断面において光反射面１３０Ｓすなわち光反射曲面に沿った曲線を形成していることにより、熱放射膜１４３から射された赤外光ＩＲのうち光反射面１３０Ｓすなわち光反射曲面によって光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂに反射される赤外光ＩＲの光量を増加させるため、光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加をさらに一層回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して高い照度を維持しつつ発光ダイオード１４１の劣化に起因する照明装置１００の照度変化を回避するようになっている。
なお、光反射面１３０Ｓは、開口部１１１に突出した凸状に形成された光反射曲面であってもよい。
【００２５】
さらに、本実施例に係る光源ユニット１４０は、光反射曲面として形成された光反射面１３０Ｓが、平板状透明部材すなわち透明部材１２０に向かって光源光Ｌを反射することにより、発光ダイオード１４１から出射された光源光Ｌのうち平板状透明部材すなわち透明部材１２０に向かう光源光Ｌの光量を増加させるため、照明装置１００の照度低下に伴う照明装置１００の照度変化をより一層回避するようになっている。
なお、図５に示すように、放熱フィン１４２Ｂの根元から光反射曲面１３０Ｓの先端領域までの長さｄは、光源光Ｌを効率良く反射するとともに赤外光ＩＲを漏れなく透明部材１２０の側に反射するように、光反射曲面１３０Ｓの先端領域から光反射曲面１３０Ｓの焦点までの距離ａのＮ倍すなわち整数倍になっているほうが好ましい。
【００２６】
さらに、本実施例に係る光源ユニット１４０は、ヒートシンク本体１４２Ａ及び放熱フィン１４２Ｂが、光源ユニット取付用筐体１１０の長手方向ＤＬに沿って延び、発光ダイオード１４１が、ヒートシンク本体１４２Ａ及び放熱フィン１４２Ｂの長手方向ＤＬに沿って複数配列されていることにより、ヒートシンク本体１４２Ａ及び放熱フィン１４２Ｂがその長手方向に沿って延びている分、熱放射膜１４３の表面積を増加させるため、発光ダイオード１４１を一つ設置している場合に比べて光源ユニット１４０の全体から出射される光源光Ｌの光量を増加させるとともに光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加を回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して発光ダイオード１４１の劣化を回避し、しかも高い照度を維持しつつ照明装置１００の照度変化をより一層回避するようになっている。
【００２７】
このようにして得られた本実施例の光源ユニット１４０は、光源ユニット取付用筐体１１０とこの光源ユニット取付用筐体１１０の開口部１１１に着脱自在に取り付けられて光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａを密閉するとともに光源光Ｌ及び赤外光ＩＲを透過させる透明部材１２０と内部空間１１０Ａに設けられているとともに内部空間１１０Ａから光源ユニット取付用筐体１１０の外部空間１１０Ｂへ向かって少なくとも赤外光ＩＲを反射する光反射板１３０とを備えている照明装置１００に照明光源として用いられるとともに光源ユニット取付用筐体１１０に対して内部空間１１０Ａに設置され、透明部材１２０に向かって光源光Ｌを出射する少なくとも一つの発光ダイオード１４１と、発光ダイオード１４１を設置したヒートシンク１４２と、このヒートシンク１４２の表面に被膜してヒートシンク１４２より高い熱放射率を有する熱放射膜１４３とを備えていることにより、発光ダイオード１４１に対する供給電力を増加させても光源ユニット取付用筐体１１０の内部空間１１０Ａにおける蓄熱量増加を回避した状態で発光ダイオード１４１の温度上昇を抑制して発光ダイオード１４１の劣化とこれに起因する照明装置１００の照度変化とを回避することができるなど、その効果は甚大である。
【００２８】
次に、図６乃至図８を参照しながら、本発明に係る光源ユニットの評価結果を説明する。
[評価条件]
図６及び図７に示すように、評価用光源ユニット２４０は、発光ダイオード２４１と、ヒートシンク２４２と、ヒートシンク２４２の表面に形成されているとともにヒートシンク２４２により高い熱放射率を有する熱放射膜２４３と備えて形成され、上述の光源ユニット１４０とほぼ同様の構成を有している。
評価用光源ユニット２４０は、筐体２１０の内部空間２１０Ａに設置されている。
光反射板２３０は、筐体２１０の内部空間２１０Ａに設置された状態で赤外光を透明部材２２０に向かって反射する。
透明部材２２０は、筐体２１０の開口部２１１を密閉し、筐体２１０の内部空間２１０Ａ及び外部空間２１０Ｂを相互に仕切っている。
評価時において、測定点ａ、ｓ、ｃ、ｅの４点の温度が、サーモビューア等の非接触温度測定装置を用いて測定される。
【００２９】
以下では、これら測定点ａ、ｓ、ｃ、ｅのそれぞれの測定温度を筐体内温度Ｔａ、ＬＥＤカソード側温度Ｔｓ、ヒートシンク温度Ｔｃ及び筐体外温度Ｔｅと称す。
また、図６では、評価用光源ユニット２４０は、説明の便宜上発光ダイオード１４１を有しているが、図７に示すように、実際の評価では、評価用光源ユニット２４０は、直列接続された６個の発光ダイオード２４１を有している。
本評価では、熱放射膜２４３の効果を判断する指標として、評価時における発光ダイオード（ＬＥＤ）の電力損失Ｐ、ＬＥＤカソード側温度Ｔｓ、及び、発光ダイオードの熱抵抗Ｒｊｓから算出されるジャンクション温度Ｔｊを採用した。
また、本評価では、発光ダイオード２４１に連続して３時間通電してジャンクション温度Ｔｊを算出し、モニターと、本願発明品すなわち評価用光源ユニット２４０とについてジャンクション温度Ｔｊを比較した。
【００３０】
なお、筐体内温度Ｔａ、ＬＥＤカソード側温度Ｔｓ、ヒートシンク温度Ｔｃ及び筐体外温度Ｔｅの変動、外部抵抗Ｒｂ、外部抵抗Ｒｂの電圧降下Ｖｒ、発光ダイオード（ＬＥＤ）への入力電流Ｉｆ、６個の発光ダイオード（ＬＥＤ）全体の電圧降下Ｖｔ、１個の発光ダイオード（ＬＥＤ）全体の電圧降下Ｖｆ、ＬＥＤカソード側温度Ｔｓ、発光ダイオードの熱抵抗Ｒｊｓ、及び発光ダイオードの損失Ｐｄなどの各種パラメータの具体的な値は、図８に示す通りである。
また、本評価で用いたモニター及び本願発明品は、熱放射膜２４３の有無を除いて同一構造を有している。
【００３１】
[評価結果]
図８に示すように、本評価では、モニター及び本願発明品のそれぞれのジャンクション温度Ｔｊの最高温度は、１０１、７℃、９１，１℃であり、本願発明品のジャンクション温度Ｔｊは、モニターのジャンクション温度Ｔｊに比べて１０．６℃だけ低く抑えられている。
したがって、本評価では、熱放射膜２４３が発光ダイオード２４１の温度上昇を抑制しているという結果が得られた。
【符号の説明】
【００３２】
１００ ・・・ 照明装置
１１０ ・・・ 光源ユニット取付用筐体
１１０Ａ ・・・ 光源ユニット取付用筐体の内部空間
１１０Ｂ ・・・ 光源ユニット取付用筐体の外部空間
１１１ ・・・ 光源ユニット取付用筐体の開口部
１２０ ・・・ 透明部材
１２０Ｓ ・・・ 平板形状を有する透明部材の主面
１３０ ・・・ 光反射板
１３０Ｓ ・・・ 光反射面
１４０ ・・・ 光源ユニット
１４１ ・・・ 発光ダイオード
１４２ ・・・ ヒートシンク
１４２Ａ ・・・ ヒートシンク本体
１４２Ｂ ・・・ ヒートシンク本体に形成された放熱フィン
１４３ ・・・ 熱放射膜
Ｌ ・・・ 光源光
ＩＲ ・・・ 赤外光
ＤＬ ・・・ ヒートシンク本体及び放熱フィンの長手方向
ＨＬ ・・・ 複数の放熱Ｂのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線
Ｔ ・・・ 照明装置を据え付けるトンネル
ＴＷ ・・・ トンネルの壁面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ユニット取付用筐体と該光源ユニット取付用筐体の開口部に着脱自在に取り付けられて前記光源ユニット取付用筐体の内部空間を密閉するとともに光源光及び赤外光を透過させる透明部材と前記内部空間に設けられているとともに前記内部空間から前記光源ユニット取付用筐体の外部空間へ向かって少なくとも前記赤外光を反射する光反射板とを備えている照明装置に照明光源として用いられるとともに前記光源ユニット取付用筐体に対して前記内部空間に設置される光源ユニットであって、
前記透明部材に向かって前記光源光を出射する少なくとも一つの半導体発光素子と、
該半導体発光素子を設置した基板と、
該基板の表面に被膜して前記基板より高い熱放射率を有する熱放射膜と
を備えていることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記基板が、ヒートシンクであり、
該ヒートシンクが、前記半導体発光素子を設置したヒートシンク本体と該ヒートシンク本体に形成された複数の放熱フィンとを有していること
を特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記透明部材が、平板形状を形成する平板状透明部材であり、
前記光反射板の光反射面が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記開口部に向かって開口する凹状又は前記開口部に向かって突出した凸状の光反射曲面であり、
前記複数の放熱フィンのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記光反射曲面に沿った曲線を形成していること
を特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記光反射曲面が、前記平板状透明部材に向かって前記光源光を反射すること
を特徴とする請求項３に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記ヒートシンク本体及び放熱フィンが、前記光源ユニット取付用筐体の長手方向に沿って延び、
前記半導体発光素子が、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンの長手方向に沿って複数配列されていること
を特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の光源ユニット。
【請求項１】
光源ユニット取付用筐体と該光源ユニット取付用筐体の開口部に着脱自在に取り付けられて前記光源ユニット取付用筐体の内部空間を密閉するとともに光源光及び赤外光を透過させる透明部材と前記内部空間に設けられているとともに前記内部空間から前記光源ユニット取付用筐体の外部空間へ向かって少なくとも前記赤外光を反射する光反射板とを備えている照明装置に照明光源として用いられるとともに前記光源ユニット取付用筐体に対して前記内部空間に設置される光源ユニットであって、
前記透明部材に向かって前記光源光を出射する少なくとも一つの半導体発光素子と、
該半導体発光素子を設置した基板と、
該基板の表面に被膜して前記基板より高い熱放射率を有する熱放射膜と
を備えていることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記基板が、ヒートシンクであり、
該ヒートシンクが、前記半導体発光素子を設置したヒートシンク本体と該ヒートシンク本体に形成された複数の放熱フィンとを有していること
を特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記透明部材が、平板形状を形成する平板状透明部材であり、
前記光反射板の光反射面が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記開口部に向かって開口する凹状又は前記開口部に向かって突出した凸状の光反射曲面であり、
前記複数の放熱フィンのそれぞれの先端部を結んだ仮想接続線が、前記平板状透明部材の主面に直交して前記半導体発光素子を含む仮想平面で前記光反射板を切った断面において前記光反射曲面に沿った曲線を形成していること
を特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記光反射曲面が、前記平板状透明部材に向かって前記光源光を反射すること
を特徴とする請求項３に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記ヒートシンク本体及び放熱フィンが、前記光源ユニット取付用筐体の長手方向に沿って延び、
前記半導体発光素子が、前記ヒートシンク本体及び放熱フィンの長手方向に沿って複数配列されていること
を特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の光源ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７４２６６（Ｐ２０１３−７４２６６Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４５６０（Ｐ２０１１−２１４５６０）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５０８１２３４５６）北明電気工業株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５０８１２３４５６）北明電気工業株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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