JP2010003644A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】長手状の照明基板2AにLED素子Dを設け、LED素子Dを光源として使用する照明装置である。照明基板2Aは、軸を含む鉛直面に関して対称な第1の取付部6と第2の取付部7とを有する。第1の取付部6及び第2の取付部7には、それぞれ複数のLED素子Dが照明基板の軸方向に沿って所定ピッチで配置されている。第1の取付部6に配置されるLED素子Dの個数は、第2の取付部7に配置されるLED素子Dの個数と同じであり、LED素子D間のピッチも同一である。さらに、全てのLED素子Dの指向特性は同一である。第1の取付部6と第2の取付部7との成す角度θ1は、LED素子における指向角度θの略2倍以下に設定されている。
【選択図】 図3
Description
ここで、指向特性とは、LED素子が発光(照射)する光の広がり角度であって、光の強度がピーク値の50%のときの出射角度(指向角度)で示される。従って、例えば、LED素子の指向角度が65度の場合、第1の取付部と記第2の取付部との成す角度は例えば略130度以下に設定されることになる。
記軸方向にずれて配置されていることを特徴とする。
上記構成により、軸方向に関する照明状態の均一化を図ることができる。
上記構成により、第1の取付部のLED素子の法線(強度がピーク値の光線)から第2の取付部のLED素子の法線の間の領域では、光の強度が1つのLED素子の光のピーク値と同じような値であり、それ以外の領域(LED素子の法線から横方向までの領域)については、光の強度がピーク値の50%を下回ることなく適度な光の強度を得ることができる。
上記の如く、第1の反射部及び第2の反射部を形成することにより、LED素子からの光が第1の反射部及び第2の反射部で反射して前方側に出射されるので、好ましい拡散光が得られる。この結果、さらに、蛍光灯による照明状態に近似した照明状態が得られることになる。
以下、本発明に係る照明装置を、実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
図1は実施の形態1に係る照明装置の全体構成を示す斜視図、図2は実施の形態1に係る照明装置に使用される照明基板の平面図、図3は図2のA1−A1線矢視断面図である。照明装置1は、例えば天井などに取り付けられ、複数のLED素子が載置される長手状の照明基板2と、照明基板2の裏面側に配置される電源部3と、照明基板2及び電源部3を覆う金属製ケーシング4と、ケーシング4の開口部を閉塞する透明又は半透明の防塵・防水用樹脂製蓋体5とを有する。照明基板2は吊下げ金具(図示せず)によりケーシング4の上側内面に支持固定されている。
従って、第1の取付部6と第2の取付部7との成す角度θ1がLED素子Dの指向角度θの略2倍(θ×2≧θ1、例えばθが55度〜75度であればθ1は130度)以下に設定することにより、横方向(軸方向に直角な方向)に光を拡散できることになり、蛍光灯を使用した場合の照明状態に近似した照明状態が得られる。
図6は実施の形態2に係る照明装置に使用される照明基板の平面図、図7は図6のA2−A2線矢視断面図である。本実施の形態2は、実施の形態1とは照明基板におけるLED素子の配列状態が異なることの他は同一の構成である。即ち、本実施の形態における照明基板2Aは、図6に示すように、第1の取付部6に配置されたLED素子Dと、第2の取付部7に配置されたLED素子Dとが、軸方向に1/2ピッチずれて配置されている。このような構成により、実施の形態1に比べて、軸方向に関する照明状態の均一化を改善することができる。
実施の形態1では、軸方向に関してLED素子Dの間隔が大きいので、図8(1)に示すように、LED素子Dの間の中央部において光強度が弱い光の分布状態が得られる。従って、実施の形態1では、軸方向に関する均一化は十分ではない。一方、LED素子Dの間隔を小さくすれば、軸方向に関する均一化を向上できるが、LED素子Dの数を多くしなければならず、コストの増大を招く。従って、LED素子Dの間隔を小さくすることなく、軸方向に関する均一化を図る要請がある。そこで、本実施の形態2のように、第1の取付部6に配置されたLED素子Dと、第2の取付部7に配置されたLED素子Dとを、軸方向に1/2ピッチずらすことにより、図8(2)に示すように、軸方向の光強度の分布状態が実施の形態1よりも均一化する。このような分布状態が得られた理由は、以下の通りと考えられる。即ち、本実施の形態2の照明装置をマクロ的に観察すれば、従来の点光源の光強度を1/2として1列のみのLED素子列を設け、且つLED素子間の中央位置に新たな1/2の点光源を追加したことと等価的な配置状態になったものとみなされるからである。
本実施の形態2では、実施の形態1のように2列のLED素子が横方向に並んで配置されておらず、軸方向に1/2ピッチずれて配置されている。従って、本実施の形態2における横方向に関する照明状態は、実施の形態1における横方向に関する照明状態そのものではなく、軸方向への分布を考慮したものとなる。しかしながら、1つの列のLED素子と他の列のLED素子との斜め方向の間隔は小さいことから、軸方向への分布の影響はそれほど大きくない。従って、横方向に関する照明状態は、実施の形態2と実施の形態1とは近似したものと考えられる。この結果、角度θ1を指向角度θの略2倍以下(θ×2≧θ1)に設定する構成、角度θ1を180度からLED素子Dにおける指向角の略2倍を引いた角度以上(θ×2+θ1≧180度)にする構成、θ×2≧θ1及びθ×2+θ1≧180度を両方とも満たす構成のいずれにおいても、横方向に関して広範囲に適度な明るさが確保され、蛍光灯を使用する照明状態に近似した照明状態が得られる。
図9は実施の形態3に係る照明装置に使用される照明基板の平面図、図10は実施の形態3に係る照明装置に使用される照明基板の側面図、図11は図9のA3−A3線矢視断面図である。本実施の形態の照明装置に使用される照明基板2Bは、底面部21aと、底面部21aの両側から斜め側方に延びる取付部21b,21cと、取付部21b,21cの端部に連なり内方側に略水平の延びる内向きフランジ部21d,21eとを有する。取付部21bの表面には反射層22aが形成され、取付部21cの表面には反射層22bが形成されている。この反射層22a,22bは銀等の反射率の大きい材料による鏡面塗装が施されて形成されていてもよいし、反射率の大きいステンレス基板でもよいし、熱伝導性を考慮して鏡面アルミ基板でもよい。反射層22aには、複数(本実施の形態では10個)のLED素子Dが所定のピッチで載置され、反射層22bには、複数(本実施の形態では10個)のLED素子Dが所定のピッチで載置されている。反射層22a上のLED素子Dと、反射層22b上のLED素子Dとは、照明基板2Bの軸方向に1/2ピッチずれて配置されている。
ここで、取付部21cと底面部21aとの成す角度θ4は、取付部21bと底面部21aとの成す角度θ5と略同一に設定されている。角度θ4(角度θ5)は、例えば、100〜150の範囲とされている。
上記実施の形態2では、第1の取付部6に配置されたLED素子Dと、第2の取付部7に配置されたLED素子Dとが、軸方向に1/2ピッチずれて配置されていたけれども、1/2以外の値でずらして配置してもよい。
上記実施の形態2の照明装置(以下、本発明照明装置X1と称する)と、蛍光灯を使用した照明装置(以下、比較照明装置Y1と称する)と、平板状の照明基板にLED素子を軸方向に1列配置した照明装置(以下、比較照明装置Y2と称する)とについて、以下の条件で、床面の照度を測定したので、その結果を表1に示す。
・本発明照明装置X1の寸法(図6、図7参照)
照明基板2Aの全長L10=1100[mm]、第1の取付部6の横長さL2=第2の取付部7の横長さL1=36[mm]、第1の反射部8の横長さL4=第2の反射部9の横長さL3=20[mm]、LED素子間のピッチP=200[mm]、一列のLED素子の個数=5個、LED素子の指向角θ=65[度]、角度θ1=角度θ2=角度θ3=130[度]である。
・本発明照明装置X1の発光強度:33[W]、2000[lm]×2である。
・比較照明装置Y1の寸法
蛍光管の全長=1100[mm]である。
比較照明装置Y1の発光強度:400[W]の蛍光管が2本、2910[lm]×2である。
・比較照明装置Y2の寸法
照明基板の全長L10=1100[mm]、一列のLED素子の個数=10個、LED素子間のピッチP=100[mm]である。
測定位置:照明装置の直下2[m]の照度、及び、照明装置の直下2[m]の位置から左右横方向に1[m]、2[m]、3[m]、4[m]、5[m]離れ位置の照度をそれぞれ測定した。
表1に示すように、5[m]離れ位置の照度に関して、比較照明装置Y2に比べて、本発明照明装置X1は比較照明装置Y1に近寄った値が得られている。この結果、本発明は、蛍光灯使用の照明装置の照明状態に近似した照明状態が得られることが理解される。
上記実施の形態3の照明装置(以下、本発明照明装置X2と称する)と、蛍光灯を使用した照明装置(以下、比較照明装置Y3と称する)とについて、以下の条件で、床面の照度を測定したので、その結果を表2、表3、図12、図13に示す。なお、表2及び図12は横方向の照明状態の測定結果であり、表3及び図13は軸方向の照明状態の測定結果である。また、図12において、M1は本発明照明装置X2の場合を示し、M2は比較照明装置Y3の場合を示す。図13において、M3は本発明照明装置X2の場合を示し、M4は比較照明装置Y3の場合を示す。
・本発明照明装置X2の寸法(図9、図11参照)
照明基板2Bの全長L10=1100[mm]、LED素子D間のピッチP=100[mm]、全体のLED素子の個数は20個で、各一列のLED素子の個数=10個、LED素子の指向角θ=65[度]、角度θ5=角度θ6=130[度]である。
・本発明照明装置X2の発光強度:33[W]、2000[lm]×2である。
・比較照明装置Y3の寸法
蛍光管の全長=1100[mm]である。
・比較照明装置Y3の発光強度:400[W]の蛍光管が2本、2910[lm]×2である。
測定位置:照明装置の直下2[m]の照度、及び、照明装置の直下2[m]の位置から左右横方向に1[m]、2[m]、3[m]、4[m]、5[m]離れ位置の照度をそれぞれ測定した。
表2、表3、図12、図13に示すように、本発明照明装置X2は、軸方向及び横方向のいずれについても比較照明装置Y3に近寄った値が得られている。この結果、本発明は、蛍光灯使用の照明装置の照明状態に近似した照明状態が得られることが理解される。
上記実施の形態3の照明装置(以下、本発明照明装置X2と称する)と、反射層22a,22bを設けていないこと以外は実施の形態3の照明装置と同様の構成の照明装置(以下、比較照明装置Y4と称する)とについて、以下の条件で、床面の照度を測定したので、その結果を表4、表5、図14、図15に示す。なお、表4及び図14は横方向の照明状態の測定結果であり、表5及び図15は軸方向の照明状態の測定結果である。また、図14において、M5は本発明照明装置X2の場合を示し、M6は比較照明装置Y4の場合を示す。図15において、M7は本発明照明装置X2の場合を示し、M8は比較照明装置Y4の場合を示す。
上記実験例2と同様に、照明装置の直下2[m]の照度、及び、照明装置の直下2[m]の位置から左右横方向に1[m]、2[m]、3[m]、4[m]、5[m]離れ位置の照度をそれぞれ測定した。
表4、表5、図14、図15に示すように、本発明照明装置X2は、比較照明装置Y4に比べて、横方向及び軸方向のいずれにおいても、良好な照明状態が得られている。従って、反射層22a,22bを設けることにより、軸方向及び横方向の照明強度が向上することが理解される。この結果、反射層22a,22bを設けることにより、LED素子の個数を増加することなく、蛍光灯使用の照明装置の照明状態に近似した照明状態を得ることが可能となる。
6:第1の取付部 7:第2の取付部
8:第1の反射部 9:第2の反射部
D:LED素子
Claims (5)
- 長手状の照明基板にLED素子を設け、LED素子を光源として使用する照明装置であって、
前記照明基板は、軸直角断面がV字状であって、軸を含む鉛直面に関して対称な第1の取付部と第2の取付部とを有し、
前記第1の取付部には、複数のLED素子が照明基板の軸方向に沿って所定ピッチで配置され、
前記第2の取付部には、前記第1の取付部におけるLED素子と同じ個数の複数のLED素子が、照明基板の軸方向に沿って、前記第1の取付部におけるLED素子の所定ピッチと同一ピッチで配置され、
前記第1の取付部及び前記第2の取付部に配置された各LED素子は、全て指向特性が同一であり、
前記第1の取付部と前記第2の取付部との成す角度が、LED素子における指向角の略2倍以下に設定されていることを特徴とする照明装置。 - 長手状の照明基板にLED素子を設け、LED素子を光源として使用する照明装置であって、
前記照明基板は、軸直角断面がV字状であって、軸を含む鉛直面に関して対称な第1の取付部と第2の取付部とを有し、
前記第1の取付部には、複数のLED素子が照明基板の軸方向に沿って所定ピッチで配置され、
前記第2の取付部には、前記第1の取付部におけるLED素子と同じ個数の複数のLED素子が、照明基板の軸方向に沿って、前記第1の取付部におけるLED素子の所定ピッチと同一ピッチで配置され、
前記第1の取付部及び前記第2の取付部に配置された各LED素子は、全て指向特性が同一であり、
前記第1の取付部と前記第2の取付部との成す角度が、180度からLED素子における指向角の略2倍を引いた角度以上に設定されていることを特徴とする照明装置。 - 前記第1の取付部に配置された複数のLED素子と前記第2の取付部に配置された複数のLED素子とが、前記軸方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項1又は2記載の照明装置。
- 前記第1の取付部と前記第2の取付部との成す角度が、LED素子における指向角の略2倍以下に設定されていることを特徴とする請求項2記載の照明装置。
- 前記第1の取付部の側縁部には、前方側に折曲してLED素子からの光を反射して前方側に出射する第1の反射部が形成され、前記第2の取付部の側縁部には、前方側に折曲してLED素子からの光を反射して前方側に出射する第2の反射部が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の照明装置。
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