JP2009021082A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】LEDを備える照明装置において、前記LEDからの光を、前記LEDを点灯させるための点灯回路部品に吸収されず外部へ取り出すことが出来ると共に、前記LED、前記反射部材及び前記点灯回路部品を夫々隔てて独立的に配設する場合に比べ、前記LED、前記反射部材及び前記点灯回路部品によって占められるスペースを減少させ、薄型化を図ることが出来る照明装置を提供することにある。
【解決手段】点灯回路部品1,1,1…の周囲に白色LED5,5,5,…を配設し、点灯回路部品1,1,1…を反射部材4で覆って白色LED5,5,5,…の光を反射させる。
【選択図】図1
【解決手段】点灯回路部品1,1,1…の周囲に白色LED5,5,5,…を配設し、点灯回路部品1,1,1…を反射部材4で覆って白色LED5,5,5,…の光を反射させる。
【選択図】図1
Description
本発明は、LED等の光源を備える照明装置に関する。
20世紀中には不可能と言われていた青色LEDの開発は、青色LED及び青色の光に励起され黄色に発光する蛍光体から構成されるシングルチップ方式の白色LED並びに、2色以上のLEDによる混光を利用するマルチチップ方式の白色LEDの商用化を実現した。
最近は、小型、省電力、長寿命というLEDの特徴から、特に照明としてのLEDの使用が急増している。例えば消費電力1Wあたりの光束(光源からの光の量)で示す効率が、白色LEDは最大30lm/Wまで達し、白熱電球の15lm/W及びハロゲン電球の20lm/Wを越える優れた効率を発揮する。
上述のようなLEDの照明への使用に伴い、照明分野において様々な技術が提案されている。一つの例として特許文献1では、LEDの点灯を制御する点灯装置と同一面上にLEDを配置することにより、天井面に取り付けた場合であっても、天井面から下向きに突出する寸法が小さくなる、いわゆる薄型化することが出来るLED照明装置を提案している。
特開2003−86006号公報
しかしながら、特許文献1のLED照明装置は、LEDが発する光の一部が、LEDと同一面上に配置されている点灯装置、前記LEDを取り囲む側壁などによって吸収、散乱され、光が損失すると言った問題があり、LEDからの光を効率よく外部へ取り出すことができていなかった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、LED等の光源を備える照明装置において、前記光源の点灯回路にて光損失をすることなく、光を外部へ効率よく取り出すことが可能な照明装置を提供することを目的とする。
本発明に係る照明装置は、LED等の光源と、該光源を点灯させる点灯回路部品と、前記光源からの光を反射させる反射部材とを備える照明装置において、前記反射部材は、前記光源の内側に配設され、前記回路部品の少なくとも一部を覆うことを特徴とする。
本発明にあっては、LED等の光源からの光のうち、点灯回路部品に向かう一部の光は点灯回路部品によって吸収されず、前記反射部材によって反射され、外部へ取り出されるので、点灯回路部品での光損失が抑えられ、光を効率よく外部へ取り出すことが出来る。
本発明に係る照明装置は、LED等の光源と、該光源を点灯させる点灯回路部品とを備える照明装置において、前記光源は前記点灯回路部品の周囲に配設されており、前記点灯回路部品は、前記光源の光を反射させる反射部材によって覆われていることを特徴とする。
本発明にあっては、前記反射部材は前記点灯回路部品を覆っており、前記LED等の光源の光のうち、前記点灯回路部品に向かう一部の光は前記点灯回路部品によって吸収されず、前記反射部材によって反射され、外部へ取り出される。また、前記光源及び前記点灯回路部品(又は前記反射部材)を隔てて独立的に配設せず、前記光源を前記点灯回路部品の周囲に配設し、前記光源と、前記反射部材と、前記点灯回路部品とによって占められるスペースを減少させる。
本発明に係る照明装置は、前記反射部材及び前記光源より外側から、前記光源の光を反射させる外側反射部材を備えていることを特徴とする。
本発明にあっては、前記光源の外側に前記外側反射部材を備え、前記光源の光を前記反射部材の側に向けて反射させ、光源からの光の吸収を更に防止し、光源からの光を効率よく外部へ取り出す。
本発明に係る照明装置は、前記光源の光を外部に透過させる透光部を備え、該透光部は導光部材又は拡散部材からなることを特徴とする。
本発明にあっては、導光部材又は拡散部材からなる前記透光部を備え、透光部へ入射する前記光源の光を出射側の全般にかけてムラがないように導光又は拡散させる。従って、前記透光部から外部へ均一に光が出射される。
本発明に係る照明装置は、前記反射部材は、前記透光部へ入射する前記光源の光を部分的に遮光することを特徴とする。
本発明にあっては、前記反射部材が遮光マスクとしての役割をなす。つまり、前記反射部材が前記透光部へ入射する前記光源の光を部分的に遮光する。従って、前記透光部には所定の模様の影が形成され、該模様が被照射体に写される。
本発明に係る照明装置は、前記光源が実装された円環状の基板を備え、前記反射部材は前記基板の内側に設けられ、ドーム状又は円筒状を有しており、前記外側反射部材は前記基板の外側に周設され、円筒状を有していることを特徴とする。
本発明にあっては、前記光源が実装された円環状の基板の内側に、ドーム状又は円筒状を有する前記反射部材を設け、前記光源からの光を反射させて前記点灯回路部品による吸収を防止する。また、前記基板の外側に円筒状を有する前記外側反射部材を周設して前記光源からの光を更に反射させる。前記光源からの光は損失されることなく外部へ取り出される。
本発明によれば、LED等の光源からの光を外部へ効率よく取り出すことが可能である。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1を、図面を参照して説明する。図1は実施の形態1に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図であり、図2は要部分解斜視図である。
以下、本発明の実施の形態1を、図面を参照して説明する。図1は実施の形態1に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図であり、図2は要部分解斜視図である。
実施の形態1に係る照明装置は、複数の白色LED5,5,5,…からなる光源を有する光源部7と、複数の白色LED5,5,5,…によって囲まれており、白色LED5,5,5,…を点灯させる点灯回路部3と、点灯回路部3を覆って白色LED5,5,5,…からの光を反射させるドーム状の内側反射部材4(反射部材)とを備えている。光源部7、点灯回路部3及び内側反射部材4は絶縁板11の同一面に設けられ、光源部7は、内側反射部材4の外側に配設されている。また、白色LED5,5,5,…及び内側反射部材4は円筒状の外側反射部材8に囲まれており、白色LED5,5,5,…の光は外側反射部材8によって内側に反射させる。外側反射部材8の一端81側の縁部には、白色LED5,5,5,…の光を外部へ透光させる透光部10が設けられ、外側反射部材8の他端82側には、光源部7から発生する熱を放熱する放熱部9が設けられている。放熱部9には絶縁筒16が取り付けられており、絶縁筒16を挟んで口金部14が設けられている。口金部14はリード線15,15(図中点線で表示)を介して点灯回路部3と電気的に接続している。
光源部7は、複数の白色LED5,5,5,…と、一面に複数の白色LED5,5,5,…が実装された円環状のLED基板6とを有している。複数の白色LED5,5,5,…はLED基板6の形状に沿って一定間隔であって一列に配置され、円形状をなしている。
光源部7の内側には、白色LED5,5,5,…を点灯させるための各種回路部品1,1,1,…と、各種回路部品1,1,1,…が実装された回路基板2とからなる点灯回路部3が設けられている。回路基板2は円板状をなし、光源部7のLED基板6と同一面上に設けられており、LED基板6の内径より小さい直径を有している。
点灯回路部3を覆う内側反射部材4は外側面が鏡面4aであり、点灯回路部3及び回路基板2を覆って白色LED5,5,5,…の光を反射させ、回路部品1,1,1,…による光の吸収を防止する。内側反射部材4の内径は回路基板2より大きく、外径はLED基板6の内径より小さい。点灯回路部3、内側反射部材4及び光源部7は、後述する円板状の絶縁板11の同一面上に、同一の軸を中心に配設されている。よって、照明装置の薄型を図ることが可能である。
点灯回路部3、内側反射部材4及び光源部7を取り囲むように設けられ外側反射部材8は内径がLED基板6の外径より少し大きい。外側反射部材8は内側面が鏡面8aであるので、白色LED5,5,5,…の光を吸収せず、内側へ反射させる。外側反射部材8は他端82が絶縁板11上に固定されている。
外側反射部材8の一端81側の縁部に設けられた透光部10は乳白色の円板状でおり、拡散材又は導光材からなる。従って、透光部10に入射された光は出射面101の全般に拡散又は導光され、白色LED5,5,5,…の光が透光部10へ入射する具合に係わらず、透光部10の出射面101からはムラのない均一な光が出射される。透光部10は外側反射部材8の内径より少し小さい直径を有し、外側反射部材8の一端81の縁部に嵌合されている。透光部10、点灯回路部3、内側反射部材4、外側反射部材8、絶縁板11及び光源部7は、同一の軸を中心に配設されている。
外側反射部材8の他端82側の絶縁板11は、透光部10と対向する一面に点灯回路部3、内側反射部材4、外側反射部材8及び光源部7を固定しており、前記一面と反対側の他面が放熱部9に固定されている。また、絶縁板11は外側反射部材8の外径と等しい直径を有しており、絶縁性と共に優れた熱伝導性を有するポリフェニレンサルファイド樹脂からなる。絶縁板11の中央には貫通孔111が設けられ、貫通孔111をリード線15,15が挿通している。
絶縁板11の前記他面に固定された放熱部9は、貫通孔111と等しい内径を有する円筒状の支持筒93と、支持筒93の外周面に固定された複数の放熱フィンとを備えている。複数の放熱フィンは支持筒93の軸方向に対して放射状に並設され、高温の光源部7から低温の口金部14へ外気の流れを誘導することが可能である。また、放熱部9は、透光部10側の一端91が絶縁板11の前記他面に固定されており、他端92には絶縁筒16が固定されている。支持筒93の外周面から各放熱フィンの縁までの寸法は、放熱部9の一端91から他端92に向けて減少している。支持筒93の内側をリード線15,15が挿通しており、支持筒93及び各放熱フィンはアルミニウム製である。
放熱部9の他端92に固定された絶縁筒16はセラミックス製であり、一端が放熱部9に固定され、他端は口金部14に固定されている。また、絶縁筒16は一端から他端に向けて縮径しており、内側をリード線15,15が挿通している。
口金部14は略円筒状であり、外周面が電球ソケットと螺合するためのネジ加工が施されている。口金部14は一端が絶縁筒16に固定されており、他端に底面を有している。口金部14の前記外周面は一極端子12の役割をなしており、前記底面には外周面の一極端子12と絶縁して他極端子13が突設されている。他極端子13及び一極端子12は、リード線15,15と夫々接続しており、リード線15,15を介して点灯回路部3に接続している。
電源は口金部14及びリード線15,15を介して供給され、点灯回路部3によって白色LED5,5,5,…が点灯する。白色LED5,5,5,…が発する光は透光部10まで直接に到達するが、一部は内側反射部材4の外側面及び外側反射部材8の内側面に当たる。この場合、内側反射部材4の外側面及び外側反射部材8の内側面は夫々鏡面4a,8aであるので、白色LED5,5,5,…の光を吸収せず、反射する。反射された光は、最終的には透光部10に到達する。透光部10に到達した白色LED5,5,5,…の光は、拡散材又は導光材からなる透光部10によって、入射具合に係わらず、出射面101からはムラのない均一な光として出射される。
(実施の形態2)
図3は実施の形態2に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図である。なお、実施の形態1と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図3は実施の形態2に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図である。なお、実施の形態1と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
本発明の実施の形態2に係る照明装置の内側反射部材4は円筒状であり、透光部10側の端に底4bを有している。内側反射部材4は回路基板2より大きい内径及びLED基板6の内径より小さい外径を有しており、内側反射部材4は光源部7の内側に配設されている。内側反射部材4の外側面は鏡面4aであり、点灯回路部3を覆い囲んで白色LED5,5,5,…の光を反射させ、回路部品1,1,1,…による光の吸収を防止する。内側反射部材4の底4bの外側面は透光部10の内側面と当接している。
白色LED5,5,5,…が発する光は、内側反射部材4及び外側反射部材8夫々の鏡面4a,8aによって反射、導光され、透光部10に到達し、透光部10の出射面101から均一に出射されるので、白色LED5,5,5,…が発する光を、回路部品1,1,1,…などに吸収されずに外部へ取り出すことが出来る。
また、内側反射部材4の底4bの外側面が透光部10の内側面と当接しているので、いわゆる陰影効果を得ることが出来る。底4bの外側面が透光部10の内側面と当接しているので、白色LED5,5,5,…の光の透光部10への入射が部分的に遮断又は制限される。つまり、透光部10の入射側において、底4bと接する部分への光の入射が遮断又は制限される。従って、光源部7側を視点とした場合における底4bの輪郭に倣う影が出射面101に生じ、出射面101からは底4bの輪郭に倣う影の模様を有する光が出射されることとなる。例えば、底4bの輪郭が星状又は十字状である場合、前記照明装置の光によって照らされる照射領域には星状又は十字状の影が模様として映り、癒し灯、スポットライトとしての使用が更に可能となる。
(実施の形態3)
図4は実施の形態3に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図である。なお、実施の形態1及び実施の形態2と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図4は実施の形態3に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図である。なお、実施の形態1及び実施の形態2と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
本発明の実施の形態3に係る照明装置の内側反射部材4は円筒状であり、透光部10側の一端に底4bを有している。内側反射部材4は一端から他端に向けて拡径しており、他端は回路基板2より大きい内径及びLED基板6の内径より小さい外径を有しており、内側反射部材4は光源部7の内側に配設されている。内側反射部材4は点灯回路部3及び回路基板2を覆い囲んでおり、内側反射部材4、点灯回路部3及び回路基板2は絶縁板11上に、同心的に設けられている。内側反射部材4の外側面は鏡面4aであり、白色LED5,5,5,…の光を反射させ、回路部品1,1,1,…による光の吸収を防止する。内側反射部材4の底4bの外側面は透光部10の内側面と当接している。
外側反射部材8は、口金部14側の他端82から透光部10側の一端81に向けて拡径する円筒状であって、他端82側の内径がLED基板6の外径より少し大きく、外径は絶縁板11の直径と等しい。外側反射部材8は点灯回路部3、内側反射部材4及び光源部7を取り囲むように設けられている。外側反射部材8は内側面が鏡面8aであるので、白色LED5,5,5,…の光を吸収せず、内側へ反射させる。
白色LED5,5,5,…が発する光は、内側反射部材4及び外側反射部材8夫々の鏡面4a,8aによって反射、導光され、透光部10に到達し、透光部10の出射面101から均一に出射されるので、白色LED5,5,5,…が発する光を吸収されずに外部へ取り出すことが出来る。
また、外側反射部材8は、口金部14側の他端82から透光部10側の一端81に向けて拡径する円筒状をなしているので、照射領域を拡大させる効果を得ることが可能である。
(実施の形態4)
図5は実施の形態4に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図である。なお、実施の形態1から実施の形態3と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図5は実施の形態4に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図である。なお、実施の形態1から実施の形態3と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
本発明の実施の形態4に係る照明装置の内側反射部材4は縦断面が倒立U字形のシリンダー状であり、内径が口金14側の縁部に向けて少し縮径している。内側反射部材4の口金14側の縁は回路基板2及びLED基板6の内径より大きい内径を有しており、内側反射部材4は光源部7の内側に配設されている。白色LED5,5,5,…が実装されたLED基板6の一面上に、内側反射部材4の口金14側の縁が固定されている。内側反射部材4の外側面は鏡面4aであり、回路部品1,1,1,…及び回路基板2を覆い、白色LED5,5,5,…の光を反射させ、回路部品1,1,1,…による光の吸収を防止する。
外側反射部材8は円筒状であり、光源部7及び内側反射部材4の縁部のみを取り囲むように設けられている。外側反射部材8は口金14側の他端82が絶縁板11に固定されており、一端81及び他端82の中間部から一端81に向けて厚みが減少している。外側反射部材8は内側面が鏡面8aであるので、白色LED5,5,5,…の光を吸収せず、内側へ反射させる。
透光部10は、内側反射部材4の外側形状に倣う内側形状を有する中空のシリンダー状であり、乳白色の拡散材又は導光材からなる。透光部10の口金部14側の縁部は厚みが先端に向けて減少しており、透光部10は縁部が内側反射部材4の縁部及び外側反射部材8の一端81によって挟持されている。透光部10の口金部14側の先端は白色LED5,5,5,…と当接する扁平な当接面102をなしている。透光部10へ入射する白色LED5,5,5,…の光は、透光部10への入射具合に係わらず、透光部10によって拡散され、透光部10の出射面101からはムラのない均一な光が出射される。透光部10は縦端面倒立U字形を成しているので、側方向を含む広い方向へ白色LED5,5,5,…の光を出射させることが可能である。
白色LED5,5,5,…が発する光は当接面102から透光部10に入射し、内側反射部材4及び外側反射部材8夫々の鏡面4a,8aによって反射され、透光部10によって拡散され、透光部10の出射面101から均一に出射される。白色LED5,5,5,…が発する光は吸収されず、外部へ取り出される。
本発明の実施の形態4に係る照明装置においては、シリンダー状の内側反射部材4を別に設けた場合を例として説明したが、これに限るものでなく、塗装などによって透光部10の内側面に反射幕を設け、内側反射部材4を省略した構成にしても良い。
(実施の形態5)
図6は実施の形態5に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図、図7は白色LED5,5,5,…、LED基板6及び内側反射部材4の配置を示す平面図、図8は照明装置の構成を示す要部分解斜視図である。なお、実施の形態1から実施の形態4と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図6は実施の形態5に係る照明装置の構成を示す概略要部縦断面図、図7は白色LED5,5,5,…、LED基板6及び内側反射部材4の配置を示す平面図、図8は照明装置の構成を示す要部分解斜視図である。なお、実施の形態1から実施の形態4と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
本発明の実施の形態5に係る照明装置は、点灯回路部3、光源部7、内側反射部材4、外側反射部材8及び後述する導光部材17を収容する収容部材18を備えている。収容部材18は四角筒状であり、一端181の縁部には長方形板状の拡散材からなる透光部10が嵌合されており、口金部14側の他端182が、透光部10と対向する絶縁板11の一面に固定されている。収容部材18は対向する2つの側壁18a,18aの内側に段差183,183を有しており、段差183,183は透光部10と対向する長方形の扁平面である。収容部材18の厚みは段差183,183を基準に変わり、一端181より他端182の方が厚い。収容部材18は各側壁の外側面が、絶縁板11の側面と面一になるように設けられている。
収容部材18の他端182の内側には点灯回路部3が収容されており、点灯回路部3の
長方形板状の回路基板2が絶縁板11の前記一面に固定されている。また、段差183,183には長方形のLED基板6,6の他面が固定されており、LED基板6,6は段差183,183と略等しい長さ及び段差183,183より小さい幅を有している。LED基板6,6の一面上には白色LED5,5,5,…がLED基板6,6の形状に沿って一列に実装され、光源部7,7をなしている。
長方形板状の回路基板2が絶縁板11の前記一面に固定されている。また、段差183,183には長方形のLED基板6,6の他面が固定されており、LED基板6,6は段差183,183と略等しい長さ及び段差183,183より小さい幅を有している。LED基板6,6の一面上には白色LED5,5,5,…がLED基板6,6の形状に沿って一列に実装され、光源部7,7をなしている。
内側反射部材4は長方形板状であり、互いに隔てて設けられている各LED基板6,6の内側の縁に架設され、点灯回路部3を覆っている。また、内側反射部材4は透光部10と対向する鏡面4aを備え、白色LED5,5,5,…の光を反射させ、回路部品1,1,1,…による光の吸収を防止する。本実施の形態における内側反射部材4は、上述した他の実施の形態と異なり、光の照射方向から見て点灯回路部3の上面の一部のみを覆っているが、点灯回路部3で光が吸収され損失がされずに、白色LED5,5,5,…からの光を効率よく外部へ取り出すことが可能である。
LED基板6,6の外側の縁と、収容部材18の側壁18a,18aとの間には、長方形板状の外側反射部材8,8が立設されている。外側反射部材8,8はLED基板6,6と等しい長さを有しており、長辺側の両側面が段差183,183及び透光部10の内側と夫々当接している。外側反射部材8は内側の面が鏡面8aであり、白色LED5,5,5,…の光を吸収せず、内側へ反射させる。
外側反射部材8,8の各鏡面8a,8aと当接するように、外側反射部材8,8の間に配置された導光部材17は扁平な蒲鉾状の縦断面を有し、白色LED5,5,5,…の光を透光部10まで導いている。導光部材17は、各光源部7,7間に跨設されており、一面が透光部10の内側と当接しており、前記一面と対向する他面は白色LED5,5,5,…と当接している。また、導光部材17の前記一面の外側反射部材8,8側の縁部は曲面状に面取りされ、光源部7,7から入射された白色LED5,5,5,…の光を内側へ屈折させる。
白色LED5,5,5,…が発する光は導光部材17の前記他面から導光部材17に入射される。白色LED5,5,5,…の光は導光部材17によって導光され、又は内側反射部材4及び外側反射部材8夫々の鏡面4a,8aによって反射され、透光部10に入射する。透光部10に入射した白色LED5,5,5,…の光は、透光部10によって拡散され、透光部10の出射面101から均一に出射される。白色LED5,5,5,…が発する光は吸収されず、外部へ取り出される。
本発明の実施の形態5に係る照明装置においては、1つの導光部材17を備えて白色LED5,5,5,…の光を導光する場合を例として説明したが、これに限るものでなく、各光源部7,7間に跨設される導光部材17の跨設方向において、導光部材17が2分割される構成であっても良い。
以上、実施の形態1から5においては、光源として、LEDを例示して説明を行ったが、蛍光ランプ又はEL(electroluminescence)等の他の光源であってもよい。
1 回路部品
4 内側反射部材
5 白色LED
6 LED基板
8 外側反射部材
10 透光部
4 内側反射部材
5 白色LED
6 LED基板
8 外側反射部材
10 透光部
Claims (6)
- LED等の光源と、該光源を点灯させる点灯回路部品と、前記光源からの光を反射させる反射部材とを備える照明装置において、
前記反射部材は、前記光源の内側に配設され、前記回路部品の少なくとも一部を覆うことを特徴とする照明装置。 - LED等の光源と、該光源を点灯させる点灯回路部品とを備える照明装置において、
前記光源は前記点灯回路部品の周囲に配設されており、
前記点灯回路部品は、前記光源の光を反射させる反射部材によって覆われていることを特徴とする照明装置。 - 前記反射部材及び前記光源より外側から、前記光源の光を反射させる外側反射部材を備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の照明装置。
- 前記光源の光を外部に透過させる透光部を備え、
該透光部は導光部材又は拡散部材からなることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の照明装置。 - 前記反射部材は、
前記透光部へ入射する前記光源の光を部分的に遮光することを特徴とする請求項4に記載の照明装置。 - 前記光源が実装された円環状の基板を備え、
前記反射部材は前記基板の内側に設けられ、ドーム状又は円筒状を有しており、
前記外側反射部材は前記基板の外側に周設され、円筒状を有していることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
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