JP2012109055A - 照明器具 - Google Patents

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Naoki Sugishita
Koji Yanagida
康博 佐野
直樹 杉下
光次 柳田
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Abstract

【課題】導光板の光入射端面と発光素子との位置関係において、配置がしやすいとともに、適正な位置関係が確保できる照明器具を提供する。
【解決手段】本発明は、長手方向に沿って略直線状に実装された複数の発光素子61と、長手方向の端部であって、前記略直線状に実装された発光素子61とは長手方向と直交する方向に位置をずらせて配設された接続コネクタ64とを備えた基板61と、外周部に光入射端面72を有し、この光入射端面72に前記基板61に実装された発光素子61の出射光が入射するように配設された導光板7とを備える照明器具である。
【選択図】図6

Description

本発明の実施形態は、LED等の発光素子を光源として、導光板を用いて照明を行う照明器具に関する。

近時、LEDの高出力化、高効率化及び普及化に伴い、光源としてLEDを用いた屋内又は屋外で使用される長寿命化が期待できる照明器具が開発されている。この照明器具は、LEDを基板に複数実装して所定の光量を得るようにしたもので、例えば、天井面等に直接的に取付けられる、いわゆる直付タイプのベース照明として用いられている。

しかし、LEDから出射される光は指向性が強くグレアが生じやすく、また、輝度むらが発生しやすい。そこで、グレアを抑制し、発光面の均斉度の向上を図るため、導光板を用いて照明を行う新たな照明器具が開発されている。

このような導光板を用いて照明を行う照明器具においては、LED等の発光素子から出射される光が導光板の光入射端面に入射するように、光入射端面とLED等の発光素子とを適正に対向配置する必要がある。

特開2009−21200号公報 特開2009−283197号公報

しかしながら、LED等の発光素子が実装される基板には、発光素子に電力を供給するための接続コネクタ等が配設され、これらの部品との関係で、導光板の光入射端面と発光素子との位置関係を適正に保つのが困難になる場合がある。

本発明は、上記に基づきなされたもので、導光板の光入射端面と発光素子との位置関係において、配置がしやすいとともに、適正な位置関係が確保できる照明器具を提供することを目的とする。

本発明の実施形態による照明器具は、長手方向に沿って略直線状に実装された複数の発光素子と、長手方向の端部であって、前記略直線状に実装された発光素子とは長手方向と直交する方向に位置をずらせて配設された接続コネクタとを備えた基板を有している。
また、外周部に光入射端面を有し、この光入射端面に前記基板に実装された発光素子の出射光が入射するように配設された導光板を備えている。

本発明の実施形態によれば、発光素子と導光板の光入射端面との位置関係において、適正に対向配置することが容易となる照明器具を提供することができる。

本発明の実施形態に係る照明器具を示す斜視図である。 同照明器具を分解して示す斜視図である。 同器具本体を背面側から見て示す斜視図である。 図3中、X−X線に沿って示す断面図である。 図4中、A部を示す拡大図である。 図4中、B部を示す拡大図である。 同器具本体の光源部において基板と取付部材とを分離して示す斜視図である。 同照明器具の天井面への取付状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図1乃至図を参照して説明する。なお、各図においてリード線等による配線接続関係は省略して示している。また、各図において同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態の照明器具は、器具取付面に設置された配線器具としての引掛けシーリングボディに取付けられて使用される形式であり、導光板を用いて例えば、室内の照明を行うものである。

図1乃至図4において、照明器具は、器具本体1と、器具取付面としての天井面Cに設置された配線器具としての引掛けシーリングボディCbに電気的かつ機械的に接続されるアダプタA(図2及び併せて図8参照)と、赤外線リモコン送信器Rとを備えている。器具本体1は、図1に示すように略正方形状の外観に形成され、前面側を光の照射面とし、背面側を天井面Cへの取付面としている。

図2に代表して示すように、器具本体1は、点灯装置2と、サポートシャーシ3と、センターシャーシ4と、取付部としてのアダプタガイド5と、光源部6と、導光板7と、補助部品ユニット8と、本体枠9と、カバー部材10とを備えている。これら構成要素について順次説明する。

点灯装置2は、アルミニウム等の金属材料で形成された箱状のカバーケースと、このカバーケース覆われるように収容された回路基板及びこの基板に実装された回路部品とから構成されており、アダプタAを介して商用交流電源に接続されるようになっていて、この交流電源を受けて直流出力を生成するものである。したがって、点灯装置2は、後述する光源部6に電気的に接続されて、その直流出力を発光素子61に供給し、発光素子61を点灯制御するようになっている。この点灯装置2は、サポートシャーシ3の背面側に位置して取付けられている(図3参照)。

サポートシャーシ3は、アルミニウム等の金属材料から略正方形状に形成されており、正方形状の浅皿状の凹部31を有し、この凹部31の各辺には外側に段状に屈曲して延出する取付片32が形成されている。また、凹部31の前面側は、導光板7を支持する支持面として構成されており、さらに、略中央部には、四角形状の開口33が形成されている。

センターシャーシ4は、冷間圧延鋼板等の金属材料から略直方体の箱状に形成されており、一端側(図示上、下側)を開放し、この開放した各辺には外側に向かって水平方向に延出する鍔状の当接部41が形成されている。また、他端側(図示上、上側)には、円形状の開口42が形成されている。したがって、センターシャーシ4は、全体としては高さの低い直方体形状をなしている。当接部41は、導光板7の背面側にサポートシャーシ4を介して当接される部分であり、開口42は、アダプタAが挿通される部分である。そして、図5に示すように、センターシャーシ4の当接部41は、サポートシャーシ3における開口33の周辺部に上から重合されるように配置され、こられが固定手段によって固着されている。なお、センターシャーシ4の当接部41は、導光板7を補強する機能を有している。

取付部としてのアダプタガイド5は、図5の参照を加えて示すように、センターシャーシ4と同様に、全体としては高さの低い直方体形状に形成されていて、中央部にアダプタAが挿通し、係合する係合口51が設けられており、下端側に外方へ向かう鍔部52が形成されている。このアダプタガイド5は、その外周面がセンターシャーシ4の内周面に接するように配設され取付けられている。また、アダプタガイド5は、カバー部材10が着脱可能に取付けられる着脱機構を備えている。

光源部6は、図2、図4、図6及び図7に示すように、発光素子61が実装された基板62と、この基板62が取付けられる取付部材としての取付板63とから構成されている。

基板62は、横長の長方形状で絶縁材であるガラスエポキシ樹脂の平板からなり、表面側には銅箔で形成された配線パターンが施されている。また、適宜レジスト層が施されるようになっている。なお、基板62の材料は、絶縁材とする場合には、セラミックス材料又は合成樹脂材料を適用できる。さらに、金属製とする場合は、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用してもよい。

図7に代表して示すように、発光素子61は、LEDであり、表面実装型のLEDパッケージである。このLEDパッケージが基板62の長手方向に沿って、一端側寄り(図示上、下側寄り)に多数略直線状に略等間隔をおいて並べられて実装されている。

また、基板62の長手方向の両端部には、発光素子61に電力を供給するための接続コネクタ64が配設されている。この接続コネクタ64は、発光素子61より外形的に大きく形成されているものである。さらに、接続コネクタ64には、図示しないリード線が接続されて発光素子61に点灯装置2を経由して電力が供給されるようになっている。

この接続コネクタ64は、略直線状に並べられて実装された発光素子61の列とは、図7に示す寸法dのずれをもたせて配置されている。つまり、発光素子61の列とは、長手方向と直交する方向に位置をずらせて配設されている。

なお、発光素子61と対になるように、発光素子61の上側にコンデンサ65が実装さている。このコンデンサ65は、発光素子61の誤点灯を防止するための機能を有している。

LEDパッケージは、概略的にはセラミックスで形成された本体に配設されたLEDチップと、このLEDチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とから構成されている。

LEDチップは、青色光を発光する青色のLEDチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、白色光を出射できるようにするために、青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。

なお、LEDは、LEDチップを直接基板62に実装するようにしてもよく、また、砲弾型のLEDを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。

取付板63は、アルミニウムや亜鉛めっき鋼板等の熱伝導が良好な材料から作られており、横長で側面が略C型形状に形成されている。この取付板63の内側壁には、基板62が、ねじ止め等によって、その裏面側が密着するように取付けられている。したがって、光源部6は、取付板63に基板62が取付けられてユニット化されている。

本実施形態では、主として図2に示すように、このユニット化された光源部6が2個用いられており、導光板7の対向する二つの辺に対応して配設されるようになっている。なお、このユニット化された光源部6は、導光板7の各辺に対応するように配設してもよく、適宜設計に応じて選択することができる。

導光板7は、アクリル樹脂等の透過率の高い材料を用いて四角形状の平板状に形成され、背面側の全面には光を拡散する多数の白色の反射ドットからなるドットパターンが印刷によって形成されているとともに反射シートが設けられている。また、前面側の全面には、拡散シートが設けられている。さらに、導光板7の略中央部には、アダプタガイド5の外形と対応し、また、アダプタAと対応するように四角形状の開口71が形成されている。また、この導光板7の外周部である四角形状の各辺、すなわち、側端面は、発光素子61から出射される光が入射して導光板7内を進行する光入射端面72として機能するようになっている。

補助部品ユニット8は、横長箱状のケース内にユニット基板及びこの基板に実装された複数の電気的補助部品を備えて構成されている。本実施形態における電気的補助部品は、赤外線リモコン信号受信部、照度センサ、補助光源としての常夜灯、スイッチやモニターランプ等である。

この補助部品ユニット8は、照明器具、すなわち、器具本体1の外周縁部、具体的には、本体枠9の外周縁部に配設される。したがって、導光板7の発光領域の外側に配設されるようになっている。このように構成された補助部品ユニット8は、複数の電気的補助部品が集中化して設けられていて、本体枠9に取付けられるようになっている。

本体枠9は、ABS樹脂やポリカーボネート等の合成樹脂から作られていて、略正方形状であって前記導光板7の寸法より大きな枠状に形成されており、側壁91と、この側壁91の下端部から内側に向かって斜め下方に延出し、さらに内側に向かって斜めに立ち上がる傾斜状部を有する底壁92とを備えている。また、底壁92には、複数のボス93が立設されており、このボス93には、サポートシャーシ3の取付片32がねじ止めされるようになっている。

カバー部材10は、アクリル樹脂やポリカーボネート等の透光性を有する合成樹脂材料から略正方形状で前面側が凸となるように形成されている。また、前面側の表面には、拡散性の機能を果たす多数の凹凸が形成されている。このカバー部材10は、前記アダプタガイド5に取付けられていて、前記係合口51に対向して係合口51を開閉可能に覆うようになっており、さらに、取外し可能になっている。

アダプタAは、図2及び図10に示すように、天井面Cに設置された引掛けシーリングボディCbに、上面側に設けられた引掛刃によって電気的かつ機械的に接続されるもので略円筒状をなし、周壁の両側には一対の係止部A1が、内蔵されたスプリングによって常時外周側へ突出するように設けられている。この係止部A1は下面側に設けられたレバーを操作することにより没入するようになっている。また、このアダプタAからは、前記点灯装置2へ接続する図示しない電源コードが導出されていて、点灯装置2とコネクタを介して接続されるようになっている。

赤外線リモコン送信器Rは、例えば、周波数38kHzのパルス状の特定のコード化された赤外線リモコン制御信号を送信するもので、例えば、全光点灯ボタン、調光点灯ボタン、常夜灯ボタンや消灯ボタン等が設けられている。このリモコン送信器Rを補助部品ユニット8、すなわち、赤外線リモコン信号受信部に向けて操作することによって光源部6における発光素子61の発光状態、つまり、全光点灯、調光点灯、消灯等の制御を行うことができる。

このように構成された照明器具において、図6に代表して示すように、基板62に実装された発光素子61は、導光板7の光入射端面72に対向配置しやすく、適正な位置関係を確保することが可能となる。

つまり、接続コネクタ64は、略直線状に並べられて実装された発光素子61と長手方向と直交する方向に位置をずらせて配設されているので、前記発光素子61を導光板7の光入射端面72に対向配置するに際し、接続コネクタ64が邪魔になることが軽減され、適正に対向配置することが容易となる。さらに、接続コネクタ64は、基板62の長手方向の端部に配設されているので、この接続コネクタ64から導出されるリード線等が発光素子61の実装領域を跨って配線されることが回避される。

また、接続コネクタ64は、取付板63の略C型形状の内側に配設スペースSが確保されて配設されているので、配線処理が容易となる効果を奏することができる。この場合、取付板63は、基板62の取付け及び放熱、配設スペースの確保を兼用する機能を果たしており、これによって構成の簡素化が実現できる。

次に、上記のように構成された照明器具の天井面Cへの取付状態について、図10を参照して説明する。なお、図においてアダプタAから導出される電源コードの図示は省略している。

図10に示すように、天井面Cに引掛けシーリングボディCbが設置されている。また、この引掛けシーリングボディCbには、アダプタAが電気的かつ機械的に接続されている。この状態からカバー部材10を開き又は取外して係合口51を開放状態として図示矢印で示すように、器具本体1におけるアダプタガイド5の係合口51をアダプタAに合わせながら、アダプタAの係止部A1がアダプタガイド5の係合口51に確実に係合するまで器具本体1を下方から手で押し上げて取付け操作を行い、カバー部材10で係合口51を覆い閉塞状態とする。

これにより、器具本体1の取付状態では、アダプタAがセンターシャーシ4の開口42を挿通し、アダプタAの係止部A1がアダプタガイド5の係合口51に係止されて取付状態が保持される。

また、器具本体1を取外す場合には、カバー部材10を開き又は取外し、アダプタAに設けられているレバーを操作してアダプタAの係止部A1の係合を解くことにより取外すことができる。

照明器具の取付け状態において、点灯装置2に電力が供給されると、基板62を介して発光素子61に通電され、各発光素子61が点灯する。発光素子61から出射された光は、導光板7の光入射端面72へ入射し、この入射した光は、導光板7内で全反射して導光板7全体に広がるとともに、背面側に形成された反射ドットからなるドットパターンによって拡散反射され、さらに前面側の拡散シートによって拡散されて均質化された光が前面側から放射される。また、導光板7から漏れた一部の光は、反射シートによって反射され前面側に放射されて再利用されるようになる。
また、カバー部材10は、透光性を有しているので、導光板7から漏れた光を透過させることができ、暗さ感を抑制できる。

さらに、各発光素子61から発生する熱は、基板62裏面側から取付板63に伝導され、サポートシャーシ3に伝導され、サポートシャーシ3の広い面積で効果的に放熱される。

以上のように本実施形態によれば、発光素子61と導光板7の光入射端面72との位置関係において、適正に対向配置することが容易となる。さらに、接続コネクタ64から導出されるリード線等が発光素子61の実装領域を跨って配線されることが回避される。また、接続コネクタ64は、取付板63によって配設スペースSが確保されて配設されているので、配線処理が容易となる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、導光板の形状や形態は、上記実施形態に限定されるものではない。また、発光素子は、LEDや有機EL等の固体発光素子が適用できる。さらに、発光素子の個数は、特段限定されるものではない。

1・・・器具本体、2・・・点灯装置、3・・・サポートシャーシ、
4・・・センターシャーシ、5・・・取付部(アダプタガイド)、6・・・光源部、
7・・・導光板、8・・・補助部品ユニット、9・・・本体枠、
10・・・カバー部材、51・・・係合口、61・・・発光素子、62・・・基板、
63・・・取付部材(取付板)、64・・・接続コネクタ、71・・・導光板の開口、
72・・・光入射端面、A・・・アダプタ、C・・・器具取付面(天井面)、
Cb・・・配線器具(引掛けシーリングボディ)、S・・・配設スペース

Claims (2)

  1. 長手方向に沿って略直線状に実装された複数の発光素子と、長手方向の端部であって、前記略直線状に実装された発光素子とは長手方向と直交する方向に位置をずらせて配設された接続コネクタとを備えた基板と;
    外周部に光入射端面を有し、この光入射端面に前記基板に実装された発光素子の出射光が入射するように配設された導光板と;
    を具備することを特徴とする照明器具。
  2. 前記基板は、取付部材に取付けられており、前記接続コネクタは、取付部材によって配設スペースが確保されていることを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
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