JP2004265664A

JP2004265664A - 照明装置および照明器具

Info

Publication number: JP2004265664A
Application number: JP2003053120A
Authority: JP
Inventors: Iwatomo Moriyama; 厳與森山
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】本発明は、ＬＥＤを同心円状に配置する場合に熱的影響を低減するとともに、配置されたＬＥＤ全体の熱分布が比較的均一になるようにＬＥＤを配設した照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】請求項１の発明は、基板２と；基板上に複数周同心円状に配列されるとともに、最内周から最外周にいくに従って前記同心円状に配列するピッチ角を小さくして配置された複数個の発光ダイオード３と；を具備していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した照明装置等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＬＥＤを使用した信号灯器としては、特開２００３−３６４９７号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この信号灯器は、ＬＥＤの断線による輝度低下をいち早く見つけて直ちに修復することのできる交通信号灯装置を提供することを目的とするものであり、以下のような構成になっている。
【０００３】
すなわち、図６に示すように、信号灯器１は、プリント配線基板２の上に実装されたＬＥＤランプ３と、プリント配線基板２を防水パッキング４を介して取り外し可能に固定する拡散レンズ５と、これらの組立体を固定するハウジング６とからなる。プリント配線基板２は、円形の基板領域が８個の扇型ブロック７（７ａから７ｈ）に等間隔に分割されている。
【０００４】
１つの扇型ブロック７のＬＥＤランプ３の個数は、信号灯器の外形寸法、必要輝度、電源電圧に対する直列接続したＬＥＤ全体の順電圧の総和値などから適当な値を選ぶことができる。ここでは外形直径３００ｍｍの信号灯器で１００Ｖの電源電圧の場合の例として４５個をバランス良く配置している。ＬＥＤランプ３は、信号灯色に対応して青色、黄色、赤色のＬＥＤを使用して円形全体を同一色で構成する。
【０００５】
したがって、扇型ブロック７ａのＬＥＤランプ３の１個でも断線故障が生じると、扇型ブロック７ａ全体が滅灯するので、信号灯器１は扇型ブロック７ｂから７ｈの部分で発光するが、円形の一部が陰になって切り欠きを生じることになる。この時点では信号灯器１の輝度は低下するものの、信号灯器として灯色の識別は問題なくできる状態であり、円形の一部の切り欠きにより一見して異常を識別できる、というものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３６４９７号公報（第３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このように円形のプリント配線基板に同心円状であって放射状に同一ピッチ角でＬＥＤを配置する場合には、ＬＥＤが配設された基板上の熱分布をみると、中央部付近が相対的に高くなる傾向にあることが分かった。ＬＥＤはこのような熱の影響により、ＬＥＤの温度が高くなると発光量が低下する傾向にあり、また、ＬＥＤが高温にさらされた状態で使用し続けるとＬＥＤの光束が低下し、寿命が短くなるおそれがある。
【０００８】
本発明は、ＬＥＤを同心円状に配置する場合に熱的影響を低減するとともに、配置されたＬＥＤ全体の熱分布が比較的均一になるようにＬＥＤを配設した照明装置および照明器具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、基板と；基板上に複数周、同心円状に配列されるとともに、最内周から最外周にいくに従って前記同心円状に配列するピッチ角を小さくして配置された複数個の発光ダイオードと；を具備していることを特徴とする。なお、発光ダイオードは、レンズ付の発光ダイオード（いわゆる砲弾形発光ダイオード）でもよいし、発光ダイオードチップを直接基板上に設けてもよい。また、同心円状に配列するピッチ角は、最外周にいくに従って相対的に小さくなるようにしていればよく、一周毎にピッチ角を小さくしている場合に限らない。すなわち、２周毎にピッチ角を小さくしてもよい。したがって、本発明では、ＬＥＤが配設された基板の中央部側のＬＥＤの配列を疎にし、外周部側を密にすることにより、ＬＥＤの温度上昇を防止し、基板全体の熱分布を比較的均一したものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の照明装置において、前記最内周の発光ダイオードのピッチ角は９０°で４個配列され、前記最外周の発光ダイオードのピッチ角は７．２°で５０個配列され、全部で３６０個の白色を発光する発光ダイオードを具備していることを特徴とする。本発明では、家庭用等の一般照明用として本照明装置を実施した場合であって、現在の３２Ｗの蛍光ランプを使用した照明器具よりも比較的明るい４０Ｗないし５０Ｗ相当の光出力を得ることを考慮して配置したものである。そして、本発明の照明装置を２セット使用することにより、現在の７２Ｗの照明器具（３２Ｗおよび４０Ｗの蛍光ランプを一本ずつ装着。）と同等以上の明るさを容易に得られる。
【００１１】
請求項３の発明は、器具本体と；器具本体に配設された請求項１または２記載の照明装置と；器具本体に配設され、照明装置に電力を供給する点灯回路と；照明装置の発光ダイオードを覆うように器具本体に配設されたセードと；を具備していることを特徴とする。本発明では、現在の蛍光ランプ使用の照明器具を容易にＬＥＤ照明器具に置き換えができるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を示す照明装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示す照明装置の正面図、図２は、同じく側面図、図３は、同じく背面図、および図４は、同じく配光特性図である。図において、照明装置１は、基板２と、基板２上に複数周同心円状に配列されるとともに、最内周から最外周にいくに従って前記同心円状に配列するピッチ角を小さくして配置された複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）３とを具備している。
【００１３】
本実施の形態では、裏面に配線が印刷されたプリント配線基板２を使用している。そして、この基板２は、直径２３９．５ｍｍの円形状をなし、この基板２上には、砲弾形白色ＬＥＤ３が等間隔の同心円状であって１１周２ａないし２ｋにわたって配列されている。基板２中央部付近の最も内側の周である最内周２ａには、ＬＥＤがピッチ角９０°で４個配列されている。また、その次の第２周２ｂはピッチ角３０°、第３周２ｃはピッチ角２２．５°、第４周２ｄはピッチ角１５°、第５周２ｅもピッチ角１５°、第６周２ｆはピッチ角１０°、第７周２ｇはピッチ角７．５°、第８周２ｈもピッチ角７．５°、第９周２ｉもピッチ角７．５°、第１０周２ｊはピッチ角７．２°、そして、最外周２ｋもピッチ角７．２°で配列されている。すなわち、同心円状に配列するピッチ角（基板中心と各周上における隣り合うＬＥＤのなす角度Ａ）は、最外周にいくに従って相対的に小さくなるようにしていればよく、一周毎にピッチ角を小さくしている場合に限らないものである。そして、全部で３６０個の白色発光ダイオードで構成されている。
【００１４】
また、本照明装置１のプリント配線板２の配線は、図３に示すように構成されている。すなわち、プリント配線基板２に配設されたＬＥＤ３を４ブロックに分けて４個の独立した点灯回路（図示しない。）に接続されるように配線ブロック５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを有している。そして、各点灯回路へ接続される各配線ブロックは、扇形に３回路５ａ１，５ａ２，５ａ３に分かれ、それぞれ並列されている。さらに、プラス端子６は、円形基板の外側から中心部に向かって直線的に配線６ａされ、各扇形に配線された後、外周に側に設けられたマイナス端子７に接続される配線７ａを使用して点灯回路に接続されている。したがって、配線６ａおよび７ａにより、各配線ブロック５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを仕切るように構成される。このような構成にすると、ある程度の面積を有する配線６ａおよび７ａからも放熱作用を生じて、前述したＬＥＤ３配列構造との相乗効果により、より放熱効果を得ることができるものである
【００１５】
本実施の形態のＬＥＤ３の配列によると、ＬＥＤ３が配設された基板２の中央部側のＬＥＤ３の配列を疎にし、外周部側を密にすることにより、ＬＥＤ３の温度上昇を防止し、基板２全体の熱分布を比較的均一したものであり、その結果、配光特性についても図４に示すように、照明装置１を天井などに設置して場合であって、直下の光の相対放射強度を１とした場合に直下から周辺に離れるに従ってなだらかに強度が低下する一般照明として適切な照明器具を構成することができるものとなる。
【００１６】
次に、本発明の一実施の形態である照明器具について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の一実施の形態を示す照明器具８の正面図であり、図において、照明器具８は、器具本体９と、上述した照明装置１と、器具本体９に配設され、照明装置１に電力を供給する点灯回路（図示しない。）と、照明装置１の発光ダイオード３を覆うように器具本体９に配設されたセード１０とを具備している。セード１０は透明であり、照明装置１のＬＥＤ３を臨むことができる。本実施の形態では、家庭用等の一般照明用として本照明装置を実施した場合であって、現在の３２Ｗの蛍光ランプを使用した照明器具よりも比較的明るい４０Ｗないし５０Ｗ相当の光出力を得ることを考慮したものである。そして、本発明の照明装置１を２セット使用することにより、現在の７２Ｗの照明器具（３２Ｗおよび４０Ｗの蛍光ランプを一本ずつ装着。）と同等以上の明るさを容易に得られるものである。したがって、現在の蛍光ランプ使用の照明器具を容易にＬＥＤ照明器具に置き換えができるものである。
【００１７】
【発明の効果】請求項１の発明は、複数個の発光ダイオードを最内周から最外周にいくに従って前記同心円状に配列するピッチ角を小さくして配置し、ＬＥＤが配設された基板の中央部側のＬＥＤの配列を疎にし、外周部側を密にすることにより、ＬＥＤの温度上昇を防止し、基板全体の熱分布を比較的均一にできたものである。
【００１８】
請求項２の発明は、最内周の発光ダイオードのピッチ角は９０°で４個配列され、最外周の発光ダイオードのピッチ角は７．２°で５０個配列され、全部で３６０個の白色を発光する発光ダイオードを具備しているので、家庭用等の一般照明用として本照明装置を実施した場合には、現在の３２Ｗの蛍光ランプを使用した照明器具よりも比較的明るい４０Ｗないし５０Ｗ相当の光出力を得ることができる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の照明装置を器具本体に具備しているので、蛍光ランプ使用の照明器具について、容易にＬＥＤを使用した照明器具に置き換えができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す照明装置の正面図。
【図２】同じく、側面図。
【図３】同じく、背面図。
【図４】同じく、配光特性図。
【図５】本発明の一実施の形態を示す照明器具の正面図。
【図６】（ａ）は従来の交通信号灯装置の正面図、（ｂ）は同じく断面図。
【符号の説明】１…照明装置、２…プリント配線基板、３…発光ダイオード（ＬＥＤ）、８…照明器具、９…器具本体、１０…セード。

Claims

基板と；
基板上に複数周、同心円状に配列されるとともに、最内周から最外周にいくに従って前記同心円状に配列するピッチ角を小さくして配置された複数個の発光ダイオードと；
を具備していることを特徴とする照明装置。
前記最内周の発光ダイオードのピッチ角は９０°で４個配列され、前記最外周の発光ダイオードのピッチ角は７．２°で５０個配列され、全部で３６０個の白色を発光する発光ダイオードを具備していることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
器具本体と；
器具本体に配設された請求項１または２記載の照明装置と；
器具本体に配設され、照明装置に電力を供給する点灯回路と；
照明装置の発光ダイオードを覆うように器具本体に配設されたセードと；
を具備していることを特徴とする照明器具。