JP2012018906A - Led照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 消費電力の低下、交換頻度の減少、さらに均一な照度分布を可能とするLED照明装置を提供すること。
【解決手段】 複数のLEDチップ35を備えるLED照明装置A1であって、x方向において根元側から先端側に向かうほど互いの距離が小さく、かつ、y方向において互いに反対側を向いており、かつx方向およびy方向のいずれに対しても直角である方向において背面側から前面側に向かうほど互いの距離が小さい、1対の側方搭載面21Aを有しており、複数のLEDチップ35は、1対の側方搭載面21Aに搭載された1対の側方照射グループに属するものを含む。
【選択図】 図2

Description

本発明は、いわゆる街路灯や防犯灯として用いられることに適したLED照明装置に関する。
図30は、従来の照明装置の一例を示している(たとえば、特許文献1参照)。同図に示された照明装置Xは、道路Rdに設置された電柱Plに取り付けられており、街路灯あるいは防犯灯と称される形態で使用されている。照明装置Xには、光源として蛍光ランプを備えている。照明装置Xからの光が道路Rdを照らすことにより、夜間であっても歩行者がスムーズかつ安全に歩行することを助ける。
しかしながら、照明装置Xは、夜間において常時点灯するものが多い。このため、消費電力の低下が求められる。また、比較的高所に設置されるため、上記蛍光ランプの交換作業は煩わしいものであった。さらに、照明装置Xは、道路Rdをより均一な照度分布で照らすことが好ましい。
特開2007−87798号公報
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、消費電力の低下、交換頻度の減少、さらに均一な照度分布を可能とするLED照明装置を提供することをその課題とする。
本発明の第1側面によって提供されるLED照明装置は、複数のLEDチップを備えるLED照明装置であって、第1方向において根元側から先端側に向かうほど互いの距離が小さく、かつ、上記第1方向に対して直角である第2方向において互いに反対側を向いており、かつ上記第1および第2方向のいずれに対しても直角である第3方向において背面側から前面側に向かうほど互いの距離が小さい、1対の第1の側方搭載面を有しており、上記複数のLEDチップは、上記1対の第1の側方搭載面に搭載された1対の第1側方照射グループに属するものを含むことを特徴とする。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1方向において根元側から先端側に向かうほど互いの距離が小さく、かつ、上記第1方向に対して直角である第2方向において互いに反対側を向いており、かつ上記第1および第2方向のいずれに対しても直角である第3方向において背面側から前面側に向かうほど互いの距離が小さいとともに、上記1対の第1の側方搭載面よりも上記第1の方向において根元側に位置しており、上記第1の方向における先端どうしの距離が上記1対の第1の側方搭載面の根元どうしの距離よりも小である、1対の第2の側方搭載面を有しており、上記複数のLEDチップは、上記1対の第2の側方搭載面に搭載された1対の第2側方照射グループに属するものを含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2方向において上記1対の第1の側方搭載面の間に位置し、かつ上記第3方向前面側を向く前面搭載面をさらに有しており、上記複数のLEDチップは、上記前面搭載面に搭載された前面照射グループをさらに含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記1対の第1の側方搭載面および上記前面搭載面を形成する搭載ブラケットをさらに備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記搭載ブラケットには、上記第3方向において上記前面照射グループに対して背面側に位置する空洞部が形成されており、上記空洞部には、上記複数のLEDチップを点灯させるための電源部が収容されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記搭載ブラケットは、上記1対の第1の側方搭載面と上記前面搭載面との境界において折り曲げられた金属板によって構成されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記1対の第2の側方搭載面に対して、上記第1の方向において根元側に配置されており、かつ、上記複数のLEDチップを点灯させるための電源部が収容されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記各第1の側方搭載面に取り付けられており、かつ、上記各第1の側方照射グループに属する上記複数のLEDチップ、およびこれらのLEDチップが列状に実装された帯状の基板を具備する複数の第1の側方LEDユニットを備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記各第1の側方LEDユニットは、上記各第1の側方照射グループに属する上記複数のLEDチップを上記基板の幅方向において挟む配置とされた1対のリフレクタをさらに具備する。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記前面搭載面に取り付けられており、かつ、上記前面照射グループに属する上記複数のLEDチップ、およびこれらのLEDチップが列状に実装された帯状の基板を具備する前面LEDユニットを備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記前面LEDユニットは、上記各前面照射グループに属する上記複数のLEDチップを上記基板の幅方向において挟む配置とされた1対のリフレクタをさらに具備する。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記1対の第1の側方搭載面を収容し、かつ上記複数のLEDチップからの光を透過させる透光カバーをさらに備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記1対の第1の側方搭載面に対して上記第1方向根元側に位置し、かつ、上記第3方向背面側に向かうほど上記1対の側方搭載面との距離が小である取付規定面をさらに有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のLEDチップの光量を上記第1側方照射グループごとに調整する調光手段を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のLEDチップの光量を上記第1側方照射グループおよび上記第2側方照射グループごとに調整する調光手段を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記LEDチップの光量を上記第1側方照射グループおよび上記第2側方照射グループならびに上記前面照射グループごとに調整する調光手段を備える。
本発明の第2側面によって提供されるLED照明装置は、複数のLEDチップを備えるLED照明装置であって、異なる方向を向く面を含む複数の搭載面を有し、上記複数のLEDチップは、上記各搭載面に搭載された照射グループのいずれかに属するものとしてグループ分けされており、上記LEDチップの光量を上記照射グループごとに調整する調光手段を備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の搭載面は、第1方向に長手状であり、かつ上記第1方向視において互いに異なる方向を向いている。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の搭載面は、第1方向において根元側から先端側に向かうほど互いの距離が小さく、かつ、上記第1方向に対して直角である第2方向において互いに反対側を向いており、かつ上記第1および第2方向のいずれに対しても直角である第3方向において背面側から前面側に向かうほど互いの距離が小さい、1対の第1の側方搭載面を含んでいる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の搭載面は、上記第1方向において根元側から先端側に向かうほど互いの距離が小さく、かつ、上記第1方向に対して直角である第2方向において互いに反対側を向いており、かつ上記第1および第2方向のいずれに対しても直角である第3方向において背面側から前面側に向かうほど互いの距離が小さいとともに、上記1対の第1の側方搭載面よりも上記第1の方向において根元側に位置しており、上記第1の方向における先端どうしの距離が上記1対の第1の側方搭載面の根元どうしの距離よりも小である、1対の第2の側方搭載面をさらに含んでいる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の搭載面は、上記第2方向において上記1対の第1の側方搭載面の間に位置し、かつ上記第3方向前面側を向く前面搭載面をさらに含んでいる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の搭載面のうち少なくともいずれか1つの搭載面には、上記照射グループが上記第1方向に複数並んで設けられている。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記各搭載面に取り付けられており、かつ、上記各照射グループに属する上記複数のLEDチップ、およびこれらのLEDチップが列状に実装された帯状の基板を具備する複数のLEDユニットを備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記各LEDユニットは、上記各照射グループに属する上記複数のLEDチップを上記基板の幅方向において挟む配置とされた1対のリフレクタをさらに具備する。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の搭載面を形成する搭載ブラケットと、上記搭載ブラケットを支持する支持ブラケットと、上記搭載ブラケットに対して上記第1方向根元側に取付規定面を有し、当該取付規定面に対する上記支持ブラケットの取付姿勢を変更可能に当該支持ブラケットを保持する取付ブラケットと、をさらに備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の搭載面を収容し、かつ上記複数のLEDチップからの光を透過させる透光カバーをさらに備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記透光カバーは、光拡散面を有する。
このような構成によれば、道路の長手方向および幅方向における照度分布をより均一とすることが可能である。また、上記LEDチップの交換頻度は一般的な蛍光ランプよりも顕著に低い。これにより、煩わしい交換作業の回数を減少させることができる。また、上記複数のLEDチップを光源として採用することにより、消費電力を低減するのに適している。
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
本発明の第1実施形態に基づくLED照明装置を示す断面図である。 本発明の第1実施形態に基づくLED照明装置を前面側からみた平面図である。 図1のIII−III線に沿う断面図である。 本発明の第1実施形態に基づくLED照明装置に用いられるLEDユニットを示す平面図である。 図4のV−V線に沿う断面図である。 図5に示すLEDユニットに用いられるLEDモジュールを示す断面図である。 本発明の第1実施形態に基づくLED照明装置の使用状態を示す斜視図である。 参考例1の照度分布を示す等高線図である。 参考例2の照度分布を示す等高線図である。 参考例3の照度分布を示す等高線図である。 本発明の第1実施形態に基づくLED照明装置の照度分布を示す等高線図である。 本発明の第2実施形態に基づくLED照明装置を示す断面図である。 本発明の第2実施形態に基づくLED照明装置を前面側からみた平面図である。 図12のXIV−XIV線に沿う断面図である。 本発明の第3実施形態に基づくLED照明装置を前面側からみた平面図である。 本発明の第3実施形態に基づくLED照明装置の製造工程を示す平面図である。 本発明の第4実施形態に基づくLED照明装置を示す断面図である。 本発明の第4実施形態に基づくLED照明装置を前面側からみた平面図である。 図17のXIX−XIX線に沿う断面図である。 本発明の第4実施形態に基づくLED照明装置の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の第4実施形態に基づくLED照明装置の使用状態を説明するための説明図である。 本発明の第5実施形態に基づくLED照明装置を示す断面図である。 本発明の第5実施形態に基づくLED照明装置を前面側からみた平面図である。 図22のXXIV−XXIV線に沿う断面図である。 本発明の第5実施形態に基づくLED照明装置の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の第6実施形態に基づくLED照明装置を示す断面図である。 本発明の第6実施形態に基づくLED照明装置を前面側からみた平面図である。 図26のXXVIII−XXVIII線に沿う断面図である。 本発明の第6実施形態に基づくLED照明装置の電気的な構成を示すブロック図である。 従来の照明装置の一例を示す斜視図である。
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
図1〜図3は、本発明の第1実施形態に基づくLED照明装置を示している。本実施形態のLED照明装置A1は、支持ブラケット11、支持アーム12、搭載ブラケット2、1対の側方LEDユニット3A、前面LEDユニット3C、電源部4、透光カバー5、および取付ブラケット6を備えている。LED照明装置A1は、いわゆる街路灯や防犯灯として用いられる。本実施形態においては、LED照明装置A1は、長さ(x方向寸法)が700mm程度(支持アーム12を含まず)、幅(y方向寸法)が200mm程度、高さ(z方向寸法)が140mm程度とされている。
支持ブラケット11は、搭載ブラケット2および透光カバー5を支持している。支持ブラケット11は、たとえば厚さ1mm程度のステンレス製の金属板を折り曲げ加工することにより形成されており、x方向に延びる細長形状である。支持アーム12は、支持ブラケット11のx方向における根元側に取り付けられており、たとえばステンレス製のパイプを折り曲げ加工することにより形成されている。支持アーム12からは、電源コード71が延びている。電源コード71は、たとえば商用の100Vまたは200V電源から電力を受けるためのものである。
取付ブラケット6は、支持アーム12を介して支持ブラケット11を保持しており、たとえば厚さ1.5mm程度のステンレス製の金属板を折り曲げ加工することにより形成されている。取付ブラケット6は、LED照明装置A1をたとえば電柱PlにバンドBdを用いて取付可能とするためのものである。取付ブラケット6は、取付規定面61を有している。取付規定面61は、電柱Plに取り付けられたLED照明装置A1の姿勢を規制する。本実施形態においては、支持ブラケット11の長手方向(x方向)と水平方向とのなす角θが20°とされている。
搭載ブラケット2は、1対の側方LEDユニット3Aおよび前面LEDユニット3Cが搭載されるものであり、支持ブラケット11に固定されている。搭載ブラケット2は、たとえば厚さ1mm程度のステンレス製の金属板を折り曲げ加工することにより形成されている。搭載ブラケット2は、1対の側方搭載面21Aおよび前面搭載面22を有している。1対の側方搭載面21Aは、全体としてx方向に延びる細長平面である。1対の側方搭載面21Aおよび前面搭載面22に囲まれた空間は、空洞部23とされている。
図3に示すように、1対の側方搭載面21Aは、y方向において互いに反対側を向いている。z方向において、背面側(図中上側)から前面側(図中下側)に向かうほど、1対の搭載面21Aどうしの距離は小となっている。本実施形態においては、yz平面において1対の側方搭載面21Aがなす角αは、38°とされている。
図2に示すように、x方向の根元側(図中右側)から先端側(図中左側)に向かうほど、y方向における1対の側方搭載面21Aどうしの距離は小となっている。xy平面において1対の側方搭載面21Aがなす角βは、図示された構成において8°程度とされている。角βは、この角度に限定されず、後述する照度分布の均一化を達成するには、40°程度が適している。
前面搭載面22は、1対の側方搭載面21Aの間に位置しており、x方向に延びる細長略三角形平面である。前面搭載面22は、z方向前面側を向いている。
1対の側方LEDユニット3Aは、それぞれがx方向に延びる細長状であり、1対の側方搭載面21Aに各別に搭載されている。前面LEDユニット3Cは、x方向に延びる細長状であり、前面搭載面22に搭載されている。
本実施形態においては、側方LEDユニット3Aおよび前面LEDユニット3Cは、同一の構成とされており、図4および図5に示すように、基板31、1対のリフレクタ32および複数のLEDモジュール33を備えている。基板31は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる基材に配線パターンが形成されたものであり、帯状である。1対のリフレクタ32は、たとえば樹脂からなり、基板31の幅方向両端縁に沿って設けられている。1対のリフレクタ32の内面は、それぞれアルミ蒸着処理が施されており、比較的反射率が高い面とされている。複数のLEDモジュール33は、基板31の長手方向にそって一列に配置されている。本実施形態においては、複数のLEDモジュール33の配列ピッチは、14.5mmである。側方LEDユニット3Aおよび前面LEDユニット3Cから出射される光の広がり角度は、おおよそ70°程度である。
図6に示すように、各LEDモジュール33は、1対のリード34、LEDチップ35、封止樹脂36、およびリフレクタ37を備えている。1対のリード34は、たとえばCu合金からなり、その一方にLEDチップ35が搭載されている。リード34のうちLEDチップ35が搭載された面と反対側の面は、LEDモジュール33を面実装するために用いられる実装端子34aとされている。LEDチップ35は、LEDモジュール33の光源であり、たとえば青色光を発光可能とされている。
封止樹脂36は、LEDチップ35を保護するためのものである。封止樹脂36は、LEDチップ35からの光によって励起されることにより黄色光を発する蛍光物質を含む透光樹脂を用いて形成されている。これにより、LEDモジュール33は、白色を照射することができる。上記蛍光物質としては、黄色光を発するものに代えて、赤色光を発するものと緑色光を発するものとを混合して用いてもよい。リフレクタ37はたとえば白色樹脂からなる枠状部材であり、LEDチップ35から側方に発された光を上方に反射するためのものである。
複数のLEDチップ35のうち、側方LEDユニット3Aに搭載されているものは、本発明で言う側方照射グループに属する。一方、複数のLEDチップ35のうち、前面LEDユニット3Cに搭載されているものは、本発明で言う前面照射グループに属する。
電源部4は、電源コード71を介して受けたたとえば商用の100Vまたは200Vの交流電力を、LEDチップ35を点灯させるのに適した直流電力に変換するためのものである。本実施形態においては、電源部4は、空洞部23に収容されており、搭載ブラケット2のうち前面搭載面22の裏側部分に取り付けられている。本実施形態においては、1対の側方LEDユニット3Aおよび前面LEDユニット3Cの消費電力は、18W程度である。
透光カバー5は、側方LEDユニット3Aおよび前面LEDユニット3Cを保護しつつ、これらからの光を透過させる。本実施形態においては、透光カバー5はたとえば透明な樹脂からなり、断面半割りパイプ状である。
次に、LED照明装置A1の作用について説明する。
図7は、LED照明装置A1の使用状態の一例を示している。同図において、LED照明装置A1は、道路Rdに設置された電柱Plに取り付けられている。道路Rdからの取り付け高さは、一般的な街路灯または防犯灯の取り付け高さである4.5m程度とされている。この取付状態において道路Rdの照度分布をシミュレーションにより求めた結果を、図8〜図11に示している。図8は、参考例1の結果であり、角θ=20°、角α=55°、角β=0°である。図9は、参考例2の結果であり、角θ=20°、角α=111°、角β=0°である。図10は、参考例3の結果であり、角θ=20°、角α=38°、角β=0°である。図11は、本実施形態のLED照明装置A1の結果であり、角θ=20°、角α=38°、角β=40°である。なお、各図における符号Plが付された黒丸は、電柱Plの設置場所を表している。道路Rdの幅は5m、長さは25mである。
図8に示すように、参考例1の結果では、電柱Pl付近に相対照度14以上程度の2つの照度ピークが見られる。一方、道路Rdの長手方向端寄り部分には、相対照度2以下の比較的暗い領域が広がっている。図9に示すように、角αが111°となると、照度ピークは相対照度が18以上と顕著に明るくなってしまう。図10に示すように、角αを38°とすると、照度ピークの相対照度が8以上程度に和らぐ。また、相対照度2以下の領域が狭くなっている。しかしながら、道路Rdの幅方向における照度ピークが電柱Plにごく近い位置にある。これは、道路Rdの幅方向において、電柱Plの背面側に多くの光が漏れていると想定される。実際の道路Rdでは、このような光は道路Rdに隣接する民家などに向かってしまい、好ましくない。
一方、図11に示すように、本実施形態のLED照明装置A1によれば、照度ピークの位置が、道路Rdの幅方向における中央寄りに位置している。これにより、電柱Plの背後にあると想定される民家が不当に照らされてしまうことを抑制することができる。また、相対照度2以下の領域がさらに狭められており、等高線(等照度線)の間隔が広がっている。これは、道路Rdにおける照度分布が顕著に均一となっていることを意味する。
角θ=20°と若干上向きに設置される構成において、まず角αを上述した角度とすることにより、特に1対の側方LEDユニット3Aからの光を、道路Rdの長手方向に分散させている。次に、角βを上述した角度とすることにより、1対の側方LEDユニット3Aからの光を道路Rdの幅方向中央に向かわせている。これらにより、上述した均一な照度分布が実現されている。
さらに、前面LEDユニット3Cを備えることにより、道路RdのうちLED照明装置A1の直下領域が照度不足となることを適切に防ぐことができる。なお、1対の側方LEDユニット3Aとして、光の広がり角度がより広いものを採用すれば、前面LEDユニット3Cを省略した構成とすることができる。
金属板を折り曲げ加工した搭載ブラケット2は、1対の側方搭載面21Aおよび前面搭載面22を、所望の範囲を向く平坦な面として仕上げるのに適している。また、空洞部23に電源部4を収容することにより、LED照明装置A1の小型化を図ることができる。金属板を折り曲げ加工した搭載ブラケット2は、大容量の空洞部23を形成するのに適している。
側方LEDユニット3Aおよび前面LEDユニット3Cを用いることにより、折り曲げ加工により形成した搭載ブラケット2に、複数のLEDチップ35を所望のピッチで容易に配列することができる。
LEDチップ35は、たとえば蛍光ランプと比較して適切に発光可能な期間が長い。これにより、LED照明装置A1の交換頻度を蛍光ランプを用いた構成の交換頻度よりも顕著に低くすることが可能である。また、LEDチップ35を用いていることにより、LED照明装置A1の消費電力を18W程度と比較的低消費電力とすることができる。
図12〜図29は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
図12〜図14は、本発明の第2実施形態に基づくLED照明装置を示している。本実施形態のLED照明装置A2は、1対の側方搭載面21Bおよび複数の側方LEDユニット3Bを備える点が、上述した実施形態との主な差異点である。
本実施形態においては、搭載ブラケット2に、1対の側方搭載面21Aと1対の側方搭載面21Bとが形成されている。1対の側方搭載面21Bは、y方向において互いに反対側を向いている。z方向において、背面側(図14上側)から前面側(図14下側)に向かうほど、1対の搭載面21Bどうしの距離は小となっている。本実施形態においては、yz平面において1対の側方搭載面21Bがなす角αは、38°とされている。図13に示すように、x方向の根元側(図中右側)から先端側(図中左側)に向かうほど、y方向における1対の側方搭載面21Bどうしの距離は小となっている。xy平面において1対の側方搭載面21Bがなす角βは、図示された構成において8°程度とされている。角βは、この角度に限定されず、後述する照度分布の均一化を達成するには、40°程度が適している。
図13に示すように、1対の側方搭載面21Bは、1対の側方搭載面21Aに対してx方向根元側に位置している。1対の側方搭載面21Bのx方向先端どうしの間隔は、1対の側方搭載面21Aのx方向根元どうしの間隔よりも小とされている。本実施形態においては、1対の側方搭載面21Aそれぞれの寸法および相対的な位置関係と、1対の側方搭載面21Bそれぞれの寸法および相対的な位置関係とは、同一とされている。
各側方搭載面21Aには、2つの側方LEDユニット3Aが互いに平行に搭載されており、各側方搭載面21Bには、2つの側方LEDユニット3Bが互いに平行に搭載されている。側方LEDユニット3Bは、図4〜図6を参照して説明した側方LEDユニット3Aと同様の構成である。
前面搭載面22は、x方向において1対の側方搭載面21Aおよび1対の側方搭載面21Bにわたる位置に設けられている。前面LEDユニット3Cは、x方向において側方LEDユニット3Aおよび側方LEDユニット3Bのそれぞれと一部ずつが重なる配置とされている。
図12に示すように、本実施形態の支持ブラケット11には、根元側に円筒形部分が形成されている。電源部4は、この円筒形部分に収容されており、1対の側方搭載面21Bに対してx方向において根元側に位置している。本実施形態においては、支持ブラケット11に、照度センサ41が取り付けられている。照度センサ41は、支持ブラケット11のx方向根元側に設けられた開口(図示略)を通して、外部の照度を測定する。特に、本実施形態においては、照度センサ41は、図12における図中右方側領域の照度を測定する。照度センサ41からは、外部の照度が出力される。この照度信号は、電源部4に送信される。電源部4は、たとえば照度信号があらかじめ設定したしきい値を下回ったときに、各側方LEDユニット3A,3Bおよび前面LEDユニット3Cを点灯させる制御を行う。
このような実施形態によっても、照度分布の均一化を図ることができる。また、1対の側方搭載面21Aと1対の側方搭載面21Bとをx方向に並べて配置することにより、LED照明装置A2のy方向寸法を縮小することができる。具体的には、LED照明装置A1のy方向寸法が200mm程度であるのに対し、LED照明装置A2は、y方向寸法が130mm程度である。また、電源部4を1対の側方搭載面21Bに対してx方向根元側に配置することは、LED照明装置A2のy方向寸法を縮小するのに有利である。
照度センサ41は、図12においてLED照明装置A2の図中右方領域の照度を計測する。この領域は、LED照明装置A2からの光が比較的到達しにくい領域である。このため、照度センサ41の測定結果は、LED照明装置A2の点灯状態に影響されにくい。したがって、周囲が想定した明るさよりも暗くなったときにLED照明装置A2を適切に点灯させることができる。
図15は、本発明の第3実施形態に基づくLED照明装置を示している。本実施形態のLED照明装置A3は、1対の側方搭載面21Dおよび1対の側方LEDユニット3Dを備える点と、側方LEDユニット3A,3Bの構成とが、上述した実施形態と異なっている。
本実施形態においては、1対の側方搭載面21Bに対してx方向根元側に、1対の側方搭載面21Dがさらに設けられている。1対の側方搭載面21Dそれぞれの寸法および相対的な位置関係は、1対の側方搭載面21A,21Bとほぼ同一とされている。
また、本実施形態においては、図16に示すように、側方LEDユニット3A,3B,3Dが、フレキシブル配線基板38とこれに実装された複数のLEDモジュール33とによって構成されている。より詳しくは、帯状のフレキシブル配線基板38に、複数のLEDモジュール33が1列に配置されている。そして、側方LEDユニット3Aは、フレキシブル配線基板38のx方向先端側(図中左方)の1/3程度の部分と、この部分に実装された複数のLEDモジュール33とによって構成されている。側方LEDユニット3Bは、フレキシブル配線基板38のx方向中央寄りの1/3程度の部分と、この部分に実装された複数のLEDモジュール33とによって構成されている。側方LEDユニット3Dは、フレキシブル配線基板38のx方向根元側(図中右方)の1/3程度の部分と、この部分に実装された複数のLEDモジュール33とによって構成されている。
LED照明装置A3の製造に際しては、搭載ブラケット2の1対の側方搭載面21A,21B,21Dに複数のLEDモジュール33が実装された1対のフレキシブル配線基板38を貼り付ける。これにより、各側方搭載面21A,21B,21Dに、側方LEDユニット3A,3B,3Dが搭載される。
このような実施形態によれば、3対の側方搭載面21A,21B,21Dを設けることにより、LED照明装置A3のy方向寸法をより小さくすることができる。また、フレキシブル配線基板38によって側方LEDユニット3A,3B,3Dを構成することにより、3対の側方搭載面21A,21B,21Dを設けることにより多段状とされた搭載ブラケット2に側方LEDユニット3A,3B,3Dを容易に搭載することができる。
LED照明装置A1,A2,A3を比較すると、x方向長さが同じであれば、本発明で言う側方搭載面を多段化するほど、y方向寸法を縮小することができることが分かる。この多段化を合理的に実現する方策として、LED照明装置A3に用いたフレキシブル配線基板38に複数の実装パッドを長手方向に沿って2列にかつ等ピッチで設けておくことが挙げられる。これらの実装パッドは、複数のLEDモジュール33を長手方向に一列に等ピッチで実装することを可能とする。複数のLEDモジュール33を多段状に配置する際には、フレキシブル配線基板38のうち側方搭載面に張り付けられる部分に設けられた実装パッドに複数のLEDモジュール33を実装しておき、フレキシブル配線基板38のうち側方搭載面どうしの間に位置する部分に設けられた実装パッドには、LEDモジュール33を実装しない。このような方策によれば、共通のフレキシブル配線基板38を段数が異なる側方搭載面に適切に張り付けることができる。
図17〜図21は、本発明の第4実施形態に基づくLED照明装置を示している。本実施形態のLED照明装置A4は、第1〜第4搭載面21E〜21Hおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hを備える点と、LEDユニットごとに光量を調整するための調光手段を備える点とが、上述した実施形態との主な差異点である。
本実施形態において、搭載ブラケット2は、複数の前面LEDユニット3Cおよび複数の第1〜第4LEDユニット3E〜3Hが搭載されるものであり、支持ブラケット11に固定されている。搭載ブラケット2は、x方向視において多角形状に形成されている。搭載ブラケット2は、z方向前面側に第1〜第4搭載面21E〜21Hおよび前面搭載面22を有している。第1〜第4搭載面21E〜21Hおよび前面搭載面22は、いずれもx方向に延びる細長矩形平面であり、x方向視において互いに異なる方向を向いている。第1および第2搭載面21E,21Fは、前面搭載面22を挟んで前面搭載面22の両側に位置する。第3および第4搭載面21G,21Hは、第1搭載面21E、前面搭載面22、および第2搭載面21Fを挟んでこれらの両側に位置する。第1および第2搭載面21E,21Fは、y方向において互いに反対側を向き、かつ、z方向前面側を向いている。第3および第4搭載面21G,21Hも、y方向において互いに反対側を向き、かつ、z方向前面側を向いている。第3および第4搭載面21G,21Hは、第1および第2搭載面21E,21Fよりもzx平面に対する傾斜角が小である。
第1搭載面21Eには、2つの第1LEDユニット3Eがx方向に並んで搭載されている。同様に、第2搭載面21Fには、2つの第2LEDユニット3Fがx方向に並んで搭載されている。第3搭載面21Gには、2つの第3LEDユニット3Gがx方向に並んで搭載されている。第4搭載面21Hには、2つの第4LEDユニット3Hがx方向に並んで搭載されている。前面搭載面22にも、2つの前面LEDユニット3Cがx方向に並んで搭載されている。前面LEDユニット3Cおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hは、図4〜図6を参照して説明した側方LEDユニット3Aと同様の構成である。透光カバー5は、前面LEDユニット3Cおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hを保護し、かつ、これらからの光を透過させる。本実施形態の透光カバー5は、たとえば外表面がブラスト加工により光拡散面として形成されている。
図17および図18に示すように、本実施形態の支持ブラケット11は、円筒形部分11Aを有する。円筒形部分11Aは、支持ブラケット11の根元側部分を構成している。電源部4は、円筒形部分11Aに収容されている。円筒形部分11Aには、照度センサ41が取り付けられており、開口11Bが形成されている。照度センサ41は、開口11Bを通して外部の照度を測定する。照度センサ41からは、外部の照度に対応した信号が出力される。この照度信号は、電源部4に送信される。円筒形部分11Aには、調光操作部8が収容されている。調光操作部8は、開閉カバー(図示略)を開けた状態で操作可能となる。
取付ブラケット6は、支持ブラケット11をy方向に沿う支軸Y周りに回動可能に保持している。支持ブラケット11と取り付けブラケット6とは、固定部11Cによって固定されている。固定部11Cは、支持ブラケット11のうち支軸Yよりも根本側の部分に設けられている。固定部11Cには、孔(図示略)が形成されており、取り付けブラケット6には、複数の孔62が形成されている。固定部11Cの上記孔と複数の孔62のいずれかとには、ねじが挿通されている。複数の孔62のいずれにこのねじを挿通させるかによって、取付規定面61に対する支持ブラケット11の姿勢を変更可能である。これは、支持ブラケット11の長手方向(x方向)と水平方向とのなす角θを適宜変更することができることを意味する。
図20に示すように、電源部4は、電源回路40Aおよび制御回路40Bを有する。調光操作部8は、複数の可変抵抗器81C,81E〜81Hを有する。制御回路40Bの入力端には、電源回路40A、照度センサ41、および可変抵抗器81C,81E〜81Hが接続されている。制御回路40Bの出力端には、前面LEDユニット3Cおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hが接続されている。
電源回路40Aは、制御回路40Bに電力を供給する。制御回路40Bは、前面LEDユニット3Cおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hのそれぞれに駆動電流を供給する。制御回路40Bは、いわゆるパルス幅変調(PWM)方式により駆動電流を可変制御する。可変抵抗器81C,81E〜81Hは、前面LEDユニット3Cおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hに対応する。制御回路40Bは、可変抵抗器81C,81E〜81Hそれぞれの抵抗値に基づいてパルス幅のデューティ比を変更することにより、各駆動電流を変化させる。電源部4および調光操作部8によって、前面LEDユニット3Cおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hの各光量を個別に調整することができる。制御回路40Bはまた、照度センサ41からの照度信号があらかじめ設定したしきい値を下回ったときに、前面LEDユニット3Cおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hを点灯させる制御を行う。
このような実施形態によっても、照度分布の均一化を図ることができる。たとえば、調光操作部8を操作することにより、第3および第4LEDユニット3G,3Hの光量を高め、かつ、前面LEDユニット3Cの光量を低減させる。これにより、第3および第4LEDユニット3G,3Hからの光によって道路Rdの長手方向遠方部分と、道路RdのLED照明装置直下部分とを比較的均一な照度分布で照らすことができる。
一方、図21に示すように、LED照明装置A4の設置状況によっては、道路Rdに隣接する民家Hsの窓などに強い光が差し込んでしまう場合がある。この場合、前面LEDユニット3Cおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hのうち根本側にあるものの光量を低減させればよい。これにより、近隣の民家Hsなどに眩しい光が入り込んでしまうことを抑制することができる。また、このような照度分布調整は、支持ブラケット11が水平方向とのなす角θを適当に変更することによっても可能である。
取付ブラケット6に対する支持ブラケット11の保持姿勢は、支軸Y周りに回動可能なだけでなく、x方向に沿う軸周りにも回動可能としてもよい。これによれば、x方向に沿う軸周りに支持ブラケット11を適当な姿勢とすることにより、より一層眩しい光を抑制することができる。支持ブラケット11の保持姿勢や光量の調整については、無線により制御可能としてもよい。
前面LEDユニット3Cおよび第1〜第4LEDユニット3E〜3Hからの光は、透光カバー5の上記光拡散面を通って拡散される。これにより、照度分布をより一層均一化することができる。
透光カバー5の光拡散面の存在によって、内部構造が見えにくい。したがって、LED照明装置A4の見栄えを向上させることができる。
図22〜図25は、本発明の第5実施形態に基づくLED照明装置を示している。本実施形態のLED照明装置A5は、4つの側方LEDユニット3Aおよび2つの前面LEDユニット3Cを備える点と、調光手段を備える点のみが、上述した第1実施形態と異なる。
前面搭載面22には、2つの前面LEDユニット3Cがx方向に並んで搭載されている。同様に、一方の側方搭載面21Aには、2つの側方LEDユニット3Aがx方向に並んで搭載されており、他方の側方搭載面21Aにも、2つの側方LEDユニット3Aがx方向に並んで搭載されている。
図22および図24に示すように、支持ブラケット11には、調光操作部8が収容されている。調光操作部8は、開閉カバー(図示略)を開けた状態で操作可能となる。なお、第4実施形態で示したように、取付ブラケット6は、支持ブラケット11をy方向に沿う軸周りに回動可能に直接保持する構成としてもよい。透光カバー5は、たとえば外表面が光拡散面として構成されたものでもよい。
図25に示すように、電源部4は、電源回路40Aおよび制御回路40Bを有する。調光操作部8は、複数の可変抵抗器81C,81E,81Fを有する。制御回路40Bの入力端には、電源回路40Aおよび可変抵抗器81C,81E,81Fが接続されている。制御回路40Bの出力端には、2つの前面LEDユニット3Cおよび4つの側方LEDユニット3Aが接続されている。電源回路40A、制御回路40B、および可変抵抗器81C,81E,81Fは、第4実施形態によるものと同様の機能を有する。このような電源部4および調光操作部8によっても、前面LEDユニット3Cおよび側方LEDユニット3Aの各光量を個別に調整することができる。したがって、第5実施形態のLED照明装置A5によっても、照度分布の均一化を図ることができる。また、近隣の民家などに眩しい光が入り込んでしまうことを抑制することができる。
図26〜図29は、本発明の第6実施形態に基づくLED照明装置を示している。本実施形態のLED照明装置A6は、調光手段を備える点が、上述した第2実施形態と異なる。
図22および図24に示すように、支持ブラケット11の円筒形部分11Aの内部には、電源部4および調光操作部8が収容されている。調光操作部8は、開閉カバー(図示略)を開けた状態で操作可能となる。なお、本実施形態においても、第4実施形態で示したように、取付ブラケット6は、支持ブラケット11をy方向に沿う軸周りに回動可能に直接保持する構成としてもよい。透光カバー5も、たとえば外表面が光拡散面として構成されたものでもよい。
図29に示すように、電源部4には、電源回路40Aおよび制御回路40Bを有する。調光操作部8には、複数の可変抵抗器81C,81E〜81Hを有する。制御回路40Bの入力端には、電源回路40A、照度センサ41、および可変抵抗器81C,81E〜81Hが接続されている。制御回路40Bの出力端には、4つの第1側方LEDユニット3Aおよび4つの第2側方LEDユニット3Bならびに前面LEDユニット3Cが接続されている。電源回路40A、制御回路40B、および可変抵抗器81C,81E〜81Hは、第4実施形態によるものと同様の機能を有する。このような電源部4および調光操作部8によっても、第1および第2側方LEDユニット3A,3Bならびに前面LEDユニット3Cの各光量を個別に調整することができる。したがって、第6実施形態のLED照明装置A6によっても、照度分布の均一化を図ることができる。また、近隣の民家などに眩しい光が入り込んでしまうことを抑制することができる。
本発明に係るLED照明装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るLED照明装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
A1〜A6 LED照明装置
x (第1)方向
y (第2)方向
z (第3)方向
11 支持ブラケット
12 支持アーム
2 搭載ブラケット
21A (第1の)側方搭載面
21B (第2の)側方搭載面
21D (第3の)側方搭載面
21E 第1搭載面
21F 第2搭載面
21G 第3搭載面
21H 第4搭載面
22 前面搭載面
23 空洞部
3A (第1の)側方LEDユニット
3B (第2の)側方LEDユニット
3C 前面LEDユニット
3D (第3の)側方LEDユニット
3E 第1LEDユニット
3F 第2LEDユニット
3G 第3LEDユニット
3H 第4LEDユニット
31 基板
32 リフレクタ
33 LEDモジュール
34 リード
34a 実装端子
35 LEDチップ
36 封止樹脂
37 リフレクタ
38 フレキシブル配線基板
4 電源部
40A 電源回路
40B 制御回路
41 照度センサ
5 透光カバー
6 取付ブラケット
61 取付規定面
71 電源コード
8 調光操作部

Claims (27)

  1. 複数のLEDチップを備えるLED照明装置であって、
    第1方向において根元側から先端側に向かうほど互いの距離が小さく、かつ、上記第1方向に対して直角である第2方向において互いに反対側を向いており、かつ上記第1および第2方向のいずれに対しても直角である第3方向において背面側から前面側に向かうほど互いの距離が小さい、1対の第1の側方搭載面を有しており、
    上記複数のLEDチップは、上記1対の第1の側方搭載面に搭載された1対の第1側方照射グループに属するものを含むことを特徴とする、LED照明装置。
  2. 上記第1方向において根元側から先端側に向かうほど互いの距離が小さく、かつ、上記第1方向に対して直角である第2方向において互いに反対側を向いており、かつ上記第1および第2方向のいずれに対しても直角である第3方向において背面側から前面側に向かうほど互いの距離が小さいとともに、上記1対の第1の側方搭載面よりも上記第1の方向において根元側に位置しており、上記第1の方向における先端どうしの距離が上記1対の第1の側方搭載面の根元どうしの距離よりも小である、1対の第2の側方搭載面を有しており、
    上記複数のLEDチップは、上記1対の第2の側方搭載面に搭載された1対の第2側方照射グループに属するものを含む、請求項1に記載のLED照明装置。
  3. 上記第2方向において上記1対の第1の側方搭載面の間に位置し、かつ上記第3方向前面側を向く前面搭載面をさらに有しており、
    上記複数のLEDチップは、上記前面搭載面に搭載された前面照射グループをさらに含む、請求項1または2に記載のLED照明装置。
  4. 上記1対の第1の側方搭載面および上記前面搭載面を形成する搭載ブラケットをさらに備える、請求項3に記載のLED照明装置。
  5. 上記搭載ブラケットには、上記第3方向において上記前面照射グループに対して背面側に位置する空洞部が形成されており、
    上記空洞部には、上記複数のLEDチップを点灯させるための電源部が収容されている、請求項4に記載のLED照明装置。
  6. 上記搭載ブラケットは、上記1対の第1の側方搭載面と上記前面搭載面との境界において折り曲げられた金属板によって構成されている、請求項5に記載のLED照明装置。
  7. 上記1対の第2の側方搭載面に対して、上記第1の方向において根元側に配置されており、かつ、上記複数のLEDチップを点灯させるための電源部が収容されている、請求項2に記載のLED照明装置。
  8. 上記各第1の側方搭載面に取り付けられており、かつ、
    上記各第1の側方照射グループに属する上記複数のLEDチップ、およびこれらのLEDチップが列状に実装された帯状の基板を具備する複数の第1の側方LEDユニットを備える、請求項1ないし7のいずれかに記載のLED照明装置。
  9. 上記各第1の側方LEDユニットは、上記各第1の側方照射グループに属する上記複数のLEDチップを上記基板の幅方向において挟む配置とされた1対のリフレクタをさらに具備する、請求項8に記載のLED照明装置。
  10. 上記前面搭載面に取り付けられており、かつ、
    上記前面照射グループに属する上記複数のLEDチップ、およびこれらのLEDチップが列状に実装された帯状の基板を具備する前面LEDユニットを備える、請求項3ないし6に記載のLED照明装置。
  11. 上記前面LEDユニットは、上記各前面照射グループに属する上記複数のLEDチップを上記基板の幅方向において挟む配置とされた1対のリフレクタをさらに具備する、請求項10に記載のLED照明装置。
  12. 上記1対の第1の側方搭載面を収容し、かつ上記複数のLEDチップからの光を透過させる透光カバーをさらに備える、請求項1ないし11のいずれかに記載のLED照明装置。
  13. 上記1対の第1の側方搭載面に対して上記第1方向根元側に位置し、かつ、
    上記第3方向背面側に向かうほど上記1対の側方搭載面との距離が小である取付規定面をさらに有する、請求項1ないし12のいずれかに記載のLED照明装置。
  14. 上記複数のLEDチップの光量を上記第1側方照射グループごとに調整する調光手段を備える、請求項1ないし13のいずれかに記載のLED照明装置。
  15. 上記複数のLEDチップの光量を上記第1側方照射グループおよび上記第2側方照射グループごとに調整する調光手段を備える、請求項2に記載のLED照明装置。
  16. 上記複数のLEDチップの光量を上記第1側方照射グループおよび上記第2側方照射グループならびに上記前面照射グループごとに調整する調光手段を備える、請求項3に記載のLED照明装置。
  17. 複数のLEDチップを備えるLED照明装置であって、
    異なる方向を向く面を含む複数の搭載面を有し、
    上記複数のLEDチップは、上記各搭載面に搭載された照射グループのいずれかに属するものとしてグループ分けされており、
    上記LEDチップの光量を上記照射グループごとに調整する調光手段を備えていることを特徴とする、LED照明装置。
  18. 上記複数の搭載面は、第1方向に長手状であり、かつ上記第1方向視において互いに異なる方向を向いている、請求項17に記載のLED照明装置。
  19. 上記複数の搭載面は、
    上記第1方向において根元側から先端側に向かうほど互いの距離が小さく、かつ、上記第1方向に対して直角である第2方向において互いに反対側を向いており、かつ上記第1および第2方向のいずれに対しても直角である第3方向において背面側から前面側に向かうほど互いの距離が小さい、1対の第1の側方搭載面を含んでいる、請求項17に記載のLED照明装置。
  20. 上記複数の搭載面は、
    上記第1方向において根元側から先端側に向かうほど互いの距離が小さく、かつ、上記第1方向に対して直角である第2方向において互いに反対側を向いており、かつ上記第1および第2方向のいずれに対しても直角である第3方向において背面側から前面側に向かうほど互いの距離が小さいとともに、上記1対の第1の側方搭載面よりも上記第1の方向において根元側に位置しており、上記第1の方向における先端どうしの距離が上記1対の第1の側方搭載面の根元どうしの距離よりも小である、1対の第2の側方搭載面をさらに含んでいる、請求項19に記載のLED照明装置。
  21. 上記複数の搭載面は、
    上記第2方向において上記1対の第1の側方搭載面の間に位置し、かつ上記第3方向前面側を向く前面搭載面をさらに含んでいる、請求項19または20に記載のLED照明装置。
  22. 上記複数の搭載面のうち少なくともいずれか1つの搭載面には、上記照射グループが上記第1方向に複数並んで設けられている、請求項18ないし21のいずれかに記載のLED照明装置。
  23. 上記各搭載面に取り付けられており、かつ、
    上記各照射グループに属する上記複数のLEDチップ、およびこれらのLEDチップが列状に実装された帯状の基板を具備する複数のLEDユニットを備える、請求項17ないし22のいずれかに記載のLED照明装置。
  24. 上記各LEDユニットは、上記各照射グループに属する上記複数のLEDチップを上記基板の幅方向において挟む配置とされた1対のリフレクタをさらに具備する、請求項23に記載のLED照明装置。
  25. 上記複数の搭載面を形成する搭載ブラケットと、
    上記搭載ブラケットを支持する支持ブラケットと、
    上記搭載ブラケットに対して上記第1方向根元側に取付規定面を有し、当該取付規定面に対する上記支持ブラケットの取付姿勢を変更可能に当該支持ブラケットを保持する取付ブラケットと、をさらに備える、請求項17ないし24のいずれかに記載のLED照明装置。
  26. 上記複数の搭載面を収容し、かつ上記複数のLEDチップからの光を透過させる透光カバーをさらに備える、請求項17ないし25のいずれかに記載のLED照明装置。
  27. 上記透光カバーは、光拡散面を有する、請求項12または26に記載のLED照明装置。
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