CN104976535A - Led单元及led照明器具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED单元及LED照明器具。LED单元具有：基板；以及在基板的安装面从基板的长度方向的端缘朝向将上述安装面在长度方向上一分为二的中心线依次以直线状安装的第一LED、第二LED以及第三LED；第二LED与第三LED的相离尺寸比第一LED与第二LED的相离尺寸大。

Description

LED单元及LED照明器具

技术领域

本发明涉及在安装面安装有多个LED的LED单元、以及经由导光板照射来自LED单元的光的LED照明器具。

背景技术

使用LED的照明器具正在普及。例如，在特开2014－44835号公报中公开了一种将从LED射出的光经由导光板向外部照射的LED照明器具。

发明内容

本发明的LED单元具有：长条状的基板；以及在基板的安装面从基板的长度方向的第一端缘朝向与第一端缘对置的第二端缘依次以直线状安装的第一LED、第二LED和第三LED。第二LED与第三LED的相离尺寸比第一LED与第二LED的相离尺寸大。

此外，本发明的LED照明器具具有LED单元和导光板。在导光板的中央形成有开口，导光板在开口的内侧面具有入射端面。第一LED、第二LED和第三LED朝向入射端面而被配置。

如以上这样，能够提供一种在LED单元的端部附近的导光板不易产生暗部的LED照明器具。

附图说明

图1是将有关本发明的第一实施方式的LED照明器具从光射出面观察的立体图。

图2是将图1的LED照明器具从顶棚安装面观察的立体图。

图3是图1的LED照明器具的剖视图。

图4是图1的LED照明器具的LED单元附近的剖视图。

图5是表示图1的LED照明器具中包含的LED单元及第一导光板的分解立体图。

图6A是图5的LED单元的正视图，图6B是有关图5的LED单元的变形例的LED单元的正视图。

图7是表示图5的LED单元的第一LED的照射范围的平面图。

图8是表示有关本发明的第二实施方式的LED单元及第一导光板的分解立体图。

图9A是图8的LED单元的立体图，图9B是图8的LED单元的侧视图。

图10是表示有关本发明的第三实施方式的LED单元及第一导光板的分解立体图。

图11是有关本发明的第四实施方式的LED单元及第一导光板的立体图。

附图标记说明

10A、10B、10C、10D LED 照明器具

20 器具主体

22 安装适配器(电源部)

40A、40B、40C、40D、40E LED单元

41A、41B、41C、41D 基板

411 安装面

412、413 端缘

421 第一LED

421a 距端缘较近的边缘部

421b 距中心线较近的边缘部

422 第二LED

422a 距端缘较近的边缘部

422b 距中心线较近的边缘部

423 第三LED

423a 距端缘较近的边缘部

44 中心线

50、80 第一导光板(导光板)

52、82 开口

60 第二导光板

521、821 入射端面

L1 第一相离尺寸

L2 第二相离尺寸

L3 第三相离尺寸

具体实施方式

在说明本发明的实施方式之前，说明关联技术的LED照明器具的问题。

特开2014－44835号公报所公开的LED照明器具具有包括多个LED的LED单元、和将从LED射出的光导光而向外部照射射出的导光板。导光板是圆板形状，在导光板的中央形成有开口。LED与开口的内侧面对置地配置在开口内。

在LED单元中，多个LED以直线状排列在长条状的第一基板。当将基板的安装面利用在长度方向的中央一分为二的中心线划分为两个区域时，LED在各区域中在长条方向上以等间隔配置。因此，在LED单元的端部，向导光板入射的光通量不足，从而在LED单元的端部附近，在导光板上产生暗部。

以下，参照附图说明有关本发明的一形态的照明器具。另外，以下说明的实施方式都表示优选的一具体例。因而，在以下的实施方式中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、工序、工序的顺序等是一例，不是限定本发明的。因此，关于以下的实施方式的构成要素中的、表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，设为任意的构成要素而进行说明。

此外，各图是示意图，并不一定是严格地图示。在各图中，对于实质上相同的构造赋予相同的附图标记，并将重复的说明省略或简略化。

(第一实施方式)

以下，参照图1至图7对本发明的第一实施方式的LED单元40A及使用该LED单元40A的LED照明器具10A进行说明。图1是将LED照明器具10A从光射出面观察的立体图。图2是将LED照明器具10A从顶棚安装面观察的立体图。图3是LED照明器具10A的剖视图。图4是LED照明器具10A的LED单元40A附近的剖视图。图5是包含在LED照明器具10A中的LED单元40A及第一导光板50的分解立体图。图6A是LED单元40A的正视图，图6B是有关LED单元40A的变形例的LED单元40E的正视图。图7是表示LED单元40A的第一LED421的照射范围的平面图。

如图1所示，LED照明器具10A例如安装于顶棚面11，主要照射下方。在以下的说明中，在将LED照明器具10A安装于顶棚面11的状态下，设顶棚面11方向为上，与顶棚面11相反一侧(即地面方向)为下。

如图1及图2所示，LED照明器具10A具有安装于顶棚面11的器具主体20。如图3所示，LED照明器具10A还具有收容在器具主体20中的电源部(安装适配器22)。电源部(安装适配器22)对LED单元40A的各个LED42供给电力。

如图5所示，LED照明器具10A具有LED单元40A和第一导光板50。在第一导光板50的中央形成有开口52，第一导光板50在开口52的内侧面具有入射端面521。LED单元40A的第一LED421、第二LED422、第三LED423分别朝向第一导光板50的入射端面521而被配置。

如图3所示，第一导光板50配置在器具主体20的下侧。在第一导光板50的下侧，将第一导光板50从下侧支承的第一罩51安装于器具主体20。第一罩51是不透光性的部件。

如图1及图3所示，在第一罩51的下侧配置有第二导光板60。在第二导光板60的下侧，配置有将第二导光板60从下侧支承的不透光性的第二罩61。

第二罩61具有环形状。在第二罩61的内侧，沿着第二罩61的内周设有圆盘状的中心透镜70。在中心透镜70的内侧，可拆装地安装有圆板状的盖71。

如图5所示，第一导光板50及第二导光板60的开口52在平面视下为N边形，LED单元40A优选的是对应于N边形的各边而配置。在LED照明器具10A中，在第一导光板50及第二导光板60形成有平面视下为六边形的开口。在第一导光板50及第二导光板60的各自的开口配置有各6个、合计12个LED单元40A。优选的是，LED单元40A的端缘412和相邻的LED单元40A的端缘412相互相邻而配置为平面视下呈N边形状。

第一导光板50及第二导光板60的开口52的形状可以为与LED单元40A的个数对应的多边形状。即，在N边形的开口52中，N只要是3以上就可以。可以考虑安装LED单元40A等的操作性来设定上限。例如，N优选的是12以下。

如图2及图3所示，器具主体20例如由铝等的金属形成，是大致圆板形状。在器具主体20的中央部设有平坦部23。在平坦部23的中央形成有开口21。在开口21配置有安装适配器(电源部)22。安装适配器22安装于在顶棚面11安装的钩挂吊顶(未图示)。从商用电源对安装适配器22供给电力。此外，在平坦部23的上表面，安装有多个(这里例如是3个)弹性支承部件26。

如图4所示，在器具主体20中，通过将中央的平坦部23的外周端朝向下方弯折而形成壁24。壁24是从上方向下方倾斜的倾斜面。在壁24的下端部，通过再向水平方向弯折而形成有水平部25。通过水平部25和第一罩51将第一导光板50在厚度方向上夹持。水平部25的前端(外周缘)被折回为圆筒形状。这样，形成与第一导光板50抵接的抵接部251。

在本实施方式中，壁24全部有六面。由壁24包围的部分是与多个LED单元40A的配置对应的形状，在平面视下为六边形。即，6个LED单元40A配置成在平面视下形成六边形。由壁24包围的部分的外观是大致六角锥台状。另外，24的面数只要是与LED单元40A的配置对应的形状，则也可以是六面以外的形状。

对LED照明器具10A而言，在将盖71(参照图1)拆下的状态下，将安装适配器22安装到配置于顶棚面11的钩挂吊顶，与钩挂吊顶电连接及机械连接。此时，弹性支承部件26在器具主体20与顶棚面11之间弹性变形而与两者密接，所以器具主体20的摇晃得到抑制。

如图3及图4所示，第一罩51是在中央具有开口(未图示)的圆锥形台状。在本实施方式中，开口是与多个LED单元40A的配置对应的形状，在平面视下为六边形。即，6个LED单元40A配置成在平面视下形成六边形。开口的平面视形状只要是与LED单元40A的配置对应的形状，则也可以是六边形以外的形状。

在第一罩51的外周部，以朝向外侧上升的方式设有倾斜面512。

如图3及图4所示，第一导光板50被支承在器具主体20与第一罩51之间。

如图5所示，第一导光板50是圆板状，在中央形成有开口52。开口52是与支承在器具主体20且配置为六边形的第一保持件31(参照图4)对应的形状，在平面视下是六边形。开口52的内侧面是来自LED单元40A的光入射的入射端面521。

如图3及图4所示，在器具主体20与第一罩51之间，配置有LED单元40A。LED单元40A具有第一保持件31。第一保持件31以与平坦部23的第二面接触的方式配置在器具主体20的内侧。第一保持件31对应于立壁24的配置(在本实施方式中是六边形)设有6个(参照图5)。

在第一保持件31安装LED单元40A。各个LED42与第一导光板50的入射端面521隔开规定的间隔而对置。在LED单元40A中，在与安装面411相反的内侧面，接触安装着散热板33(参照图4)。

如图1及图3所示，在本实施方式中，在第一罩51的下侧，第二罩61支承在器具主体20。在第一罩51与第二罩61之间支承着第二导光板60。第二导光板60在平面视下呈圆板形，在中央形成有六边形的中空部。第二导光板60与第一导光板50在平面视下是相似形状。第二导光板60的直径及中空部的内径比第一导光板50小。除此以外，第二导光板60是与第一导光板50同样的结构。

通过以上的结构，在LED照明器具10A中，在第一导光板50及第二导光板60中，能够使得在入射端面521的开口52的角部不易产生暗部。此外，LED照明器具10A由于能够使从入射端面521向第一导光板50及第二导光板60入射的光量均匀，所以能够抑制光斑。

在LED照明器具10A中，优选的是，各个LED单元40A的发光轴线配置为相互成放射状。

在LED照明器具10A中，以各LED单元40A的发光轴线相互成放射状的方式，将相同的LED单元40A配置为扁平角柱状。因此，能够将零件共用。

另外，本实施方式例示了将6个LED单元40A配置为扁平六角柱形状的情况，但也可以使用6个以下的LED单元40A或6个以上的LED单元40A。

如图6A及图6B所示，LED单元40A及作为其变形例的LED单元40E都具有基板41A和多个LED42。作为基板41A，例如可以使用玻璃环氧基板等。基板41A在平面视下是长方形的板部件，具有安装面411。安装面411被穿过安装面411的中央的中心线44在长度方向上分为两部分。

多个LED42在基板41A的长度方向上配置为直线状。从基板41A的长度方向的端缘412朝向中心线44依次以直线状安装着第一LED421、第二LED422、第三LED423。即，安装在距端缘412最近的位置的LED42是第一LED421。在第一LED421的旁边安装着第二LED422，在第二LED422旁边安装着第三LED423。

设基板41A的端缘412与第一LED421之间为第一相离尺寸L1，第一LED421与第二LED422之间为第二相离尺寸L2，第二LED422与第三LED423之间为第三相离尺寸L3。另外，第一相离尺寸L1是基板41A的端缘412与第一LED421的距端缘412较近的边缘部421a之间的距离。第二相离尺寸L2是第一LED421的距中心线44较近的边缘部421b与第二LED422的距端缘412较近的边缘部422a之间的距离。第三相离尺寸L3是第二LED422的距中心线44较近的边缘部422b与第三LED423的距端缘412较近的边缘部423a之间的距离。

另外，在图6A及图6B中，LED单元40A、40E中，相对于中心线44，基板41A的左部40A1和右部40A2是线对称的结构。

在LED单元40A中，第二相离尺寸L2比第一相离尺寸L1小，第三相离尺寸L3比第二相离尺寸L2大(L2<L1，L2<L3)。

在LED单元40E中，第二相离尺寸L2比第一相离尺寸L1大，第三相离尺寸L3比第二相离尺寸L2大(L1<L2<L3)。即，在LED单元40A和LED单元40E中，第三相离尺寸L3比第二相离尺寸L2大的关系相同，第一相离尺寸L1与第二相离尺寸L2的关系相反。

在LED单元40A、40E中，第二相离尺寸L2比第三相离尺寸L3小(L2<L3)。因此，在LED单元40A、40E中，两端部比中央部亮。

因此，在第一导光板50、第二导光板60中，能够使得在与相邻的其他LED单元40A、40E之间(开口52的角部)不易产生暗部。即，能够使从入射端面521向第一导光板50入射的光通量均匀化。

此外，在LED单元40A、40E中，能够抑制因LED42的发热带来的中央部处的温度上升。通过该结构，能够抑制由温度差引起的LED单元40A、40E的变形及第一导光板50、第二导光板60的变形。

在LED单元40E中，第一LED421、第二LED422、第三LED423的第一相离尺寸L1、第二相离尺寸L2及第三相离尺寸是L1<L2<L3的关系。通过该结构，如图7所示，在配置为六边形的6个LED单元40A的端部彼此接近的角部R附近，配置光通量值较高的第一LED421。因此，第一导光板50、第二导光板60的开口52处的入射端面521的角部R的光通量值变高。即，在将第一导光板50平面视时容易产生暗部的开口52的角部R抑制了暗部的产生。

另外，第一LED421、第二LED422、第三LED423的光色及形状等的种类没有限定。

进而，在LED单元40A、40E中，在与基板41A的端缘412最近的位置安装的第一LED421的光通量值优选的是高于位于比第一LED421更靠基板41A的长度方向的中央附近的第二LED422的光通量值。通过该结构，在第一导光板50、第二导光板60的与开口52的各角部对应的部位不易产生暗部。另外，在LED单元40A、40E中，也可以在中央部将光通量值较高的LED和光通量值较低的LED交替地配置。

(第二实施方式)

接着，参照图8至图9B对有关本发明的第二实施方式的LED单元40B及使用它的LED照明器具10B进行说明。图8是LED单元40B及第一导光板50的分解立体图。图9A是LED单元40B的立体图，图9B是LED单元40B的侧视图。

如图8所示，在LED照明器具10B中，6个LED单元40B在平面视下配置为六边形形状。LED单元40B配置成基板41B的安装面411和第一导光板50的上表面及下表面平行。

因此，如图9A所示，基板41B是使长度方向的两端缘413倾斜的、在平面视下为梯形状。为了将基板41B在平面视下配置为六边形状，两端缘413相对于基板41B的长度方向轴线CL1倾斜为θ＝60°。

在基板41B，沿着长度方向轴线CL1配置有LED42。对LED42而言，从距端缘413较近的一方起，依次配置了第一LED421、第二LED422及第三LED423。第一LED421、第二LED422、第三LED423的配置及第一相离尺寸L1、第二相离尺寸L2、第三相离尺寸L3与第一实施方式是同样的。

如图9B所示，LED42经由支承台43安装在基板41B的安装面411。支承台43例如是一面(倾斜面431)倾斜的四角柱状。LED42安装在支承台43的垂直面432，向与安装面411平行的方向照射光(所谓的侧视角型)。

因而，基板41B的安装面411与第一导光板50的面平行地被配置，由此LED单元40B朝向第一导光板50的入射端面521以放射状照射光。

另外，LED单元40B中，还能够将安装面411朝下平行地安装于第一导光板50的上侧，但也可以将安装面411朝上平行地安装于第一导光板50的下侧。

因而，第二实施方式的LED单元40B及LED照明器具10B能够得到与上述第一实施方式的LED单元40A及LED照明器具10A同样的作用、效果。

进而，在第二实施方式的LED单元40B及使用它的LED照明器具10B中，LED42相对于安装面411以直角安装，向与安装面411平行的方向照射光。因此，能够使LED单元40B的安装部分变薄，能够使LED照明器具10B变薄。

(第三实施方式)

接着，参照图10对有关本发明的第三实施方式的LED单元40C及使用它的LED照明器具10C进行说明。图10是表示LED单元40C及第一导光板80的分解立体图。在LED单元40C及LED照明器具10C中，第一导光板80的开口82在平面视下是圆形状，开口82的内侧面是入射端面821。基板41C被弯曲为环状而配置在开口82。其以外的结构与LED单元40A、40B及LED照明器具10A、10B同样。

在LED照明器具10C中，1个LED单元40C弯曲为环状(扁平圆柱形状)而被装入。LED单元40C具有细长的矩形状的柔性的基板41C。基板41C以安装面411为外侧面的方式弯曲为环状。在安装面411，沿着长度方向安装有第一LED421、第二LED422及第三LED423。

由此，扁平圆柱形状的LED单元40C遍及外侧整周以放射状照射光。

LED单元40C及LED照明器具10C能够得到与上述第一实施方式的LED单元40A、LED照明器具10A及第二实施方式的LED单元40B、LED照明器具10B同样的作用、效果。

进而，在LED单元40C及LED照明器具10C中，设置于弯曲的LED单元40C的两端上的第一LED421接近地配置在入射端面821。因此，在第一导光板80中，遍及整周不易形成暗部。

(第四实施方式)

接着，参照图11对有关本发明的第四实施方式的LED单元40D及使用它的LED照明器具10D进行说明。在LED照明器具10D中，两个LED单元40D弯曲为环状(扁平圆柱形状)而被装入。其以外的结构与LED照明器具10C及LED单元40C相同。

LED单元40D具有细长矩形状的柔性的基板41D。两个基板41D在长度方向上以环状相连。基板41D以安装面411为外侧面的方式弯曲。在安装面411，沿着长度方向安装有第一LED421、第二LED422及第三LED423。

由此，扁平圆柱形状的两个LED单元40D遍及外侧整周以放射状照射光。

随之，第一导光板50的开口52在平面视下为圆形状，入射端面521为内周面。

LED单元40D及LED照明器具10D能够得到与上述第一实施方式的LED单元40A、LED照明器具10A至第三实施方式的LED单元40C、LED照明器具10C同样的作用、效果。

另外，在本实施方式中，例示了使用两个弯曲的LED单元40D的情况，但也可以使用3个以上的LED单元40D。

LED单元及使用它的LED照明器具并不限定于上述各实施方式，能够进行适当的变形、改良等。

Claims (7)

1.一种LED单元，其特征在于，具备：

基板；以及

在上述基板的安装面从上述基板的长度方向的第一端缘朝向将上述安装面在长度方向上一分为二的中心线依次以直线状安装的第一LED、第二LED以及第三LED，；

上述第二LED与上述第三LED的相离尺寸比上述第一LED与上述第二LED的相离尺寸大。

2.如权利要求1所述的LED单元，其特征在于，

上述第一LED与上述第二LED的相离尺寸比上述第一端缘与上述第一LED的相离尺寸小。

3.如权利要求1所述的LED单元，其特征在于，

上述第一LED与上述第二LED的相离尺寸比上述第一端缘与上述第一LED的相离尺寸大。

4.如权利要求1～3中任一项所述的LED单元，其特征在于，

上述第一LED的光通量值比上述第二LED的光通量值高。

5.一种LED照明器具，其特征在于，

具备导光板和权利要求1～4中任一项所述的LED单元；

在上述导光板的中央形成有开口，上述导光板在上述开口的内侧面具有入射端面；

上述第一LED、上述第二LED以及上述第三LED朝向上述入射端面而被配置。

6.如权利要求5所述的LED照明器具，其特征在于，

具备多个上述LED单元；

上述开口在平面视下是N边形；

上述多个LED单元与上述N边形的各边对应地配置。

7.如权利要求5所述的LED照明器具，其特征在于，

上述开口在平面视下是圆形状，上述基板弯曲为环状而配置在上述开口。