JP2012169245A - Ledユニットおよび照明器具 - Google Patents

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泰生 上本
Shigeki Okudai
茂樹 奥代
Mitsuhiro Tsujimura
充弘 辻村
Tetsuhito Akizuki
徹人 秋月
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Abstract

【課題】異なる種類のLED光源を有するLEDユニットにおいて各LED光源間のパターン配線を短くできるLEDユニットおよび照明器具を提供する。
【解決手段】種類が異なる第1のLED光源37Aと第2のLED光源37Bとを有するLEDユニット30において、複数の第1のLED光源37Aを直列に接続するとともに複数の第2のLED光源37Bを第1のLED光源37Aとは別系統で直列に接続する。そして、偶数の第1のLED光源37Aと偶数の第2のLED光源37Bとを交互に配置したので、LED基板36におけるパターン配線を短くして接続できる。また、チップジャンパー抵抗等の部品も削減できるので、コストアップを回避できる。さらに、LED基板36として両面基板を用いる必要がないので、LED基板37の実装面と反対側面を放熱に利用できる。
【選択図】図9

Description

本発明は、LED光源を用いたLEDユニットおよびこのLEDユニットを用いた照明器具に関するものである。
従来より、LED光源を有するLEDユニットが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
図16(B)および(C)に示すように、特許文献1に記載の照明器具100は、色温度の低いLEDとしての黄色LED101(図16(A)参照)と、色温度の高いLEDとしての青色LED102(図16(A)参照)とを1対1の組として配設する。そして、青色LED102と黄色LED101からの混色した光を外部に照射する際に、青色LED102の明るさを変化させる(駆動電流を変化させる)ことで、照射する光の色温度が変化するようになっている。
なお、青色LED102と黄色LED101とが実装されている回路基材103は、実装された多数のLEDに電流を印加するための配線と、黄色LED101は電流一定とし、青色LED102の電流値を任意に変化させることが可能な電源回路とを有する。
図16(B)に例示した照明器具100では、5個一列の黄色LED101と5個一列の青色LED102とを、黄色−青色−青色−黄色の列配置で並べた構造である。
また、図16(C)に例示した照明器具104では、黄色LED101と青色LED102とを四角形枠上に沿って交互に合計8個並べた構造である。これにより、黄色光と青色光の混色光が出力されるようになっている。
特開2007−265818号公報(第2図)
しかしながら、前述した特許文献1に記載の照明器具100においては、色が異なるLED101,102を、列ごとに,あるいは、1個ずつ交互に配列しているため、LED101,102への配線を行う場合、配線パターンが長くなるという問題があった。
また、LED101,102間の配線パターンの引き回しのため,ジャンパー抵抗の追加や、基板を両面基板にすることなどが必要となり、コストアップを招くという問題があった。
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、異なる種類のLED光源を有するLEDユニットにおいて各LED光源間のパターン配線を短くできるLEDユニットおよび照明器具を提供することを目的とする。
本発明のLEDユニットは、複数の第1のLED光源と、前記第1のLED光源とは異なる種類の複数の第2のLED光源と、前記第1のLED光源および前記第2のLED光源を実装するLED基板と、を有し、前記複数の第1のLED光源を直列に接続し、前記複数の第2のLED光源を前記第1のLED光源とは別系統で直列に接続し、偶数の前記第1のLED光源と偶数の前記第2のLED光源とを交互に配置したものである。
また、本発明のLEDユニットは、複数の第1のLED光源と、前記第1のLED光源とは異なる種類の複数の第2のLED光源と、前記第1のLED光源および前記第2のLED光源を実装するLED基板と、を有し、前記複数の第1のLED光源を直列に接続し、前記複数の第2のLED光源を前記第1のLED光源とは別系統で直列に接続し、奇数または偶数の前記第1のLED光源と奇数または偶数の前記第2のLED光源とを交互に配置したものである。
また、本発明のLEDユニットは、端部には、その隣に配設されたLED光源とは異なる種類のLED光源が配設されたものである。
また、本発明のLEDユニットは、前記第1のLED光源と前記第2のLED光源とが,個別に制御可能であるものである。
また、本発明のLEDユニットは、前記第1のLED光源および前記第2のLED光源が、クランク状に配線されているものである。
さらに、本発明の照明器具は、前述したLEDユニットを用いたものである。
本発明は、種類が異なる第1のLED光源と第2のLED光源とを有するLEDユニットにおいて、複数の第1のLED光源を直列に接続するとともに複数の第2のLED光源を第1のLED光源とは別系統で直列に接続する。そして、偶数の第1のLED光源と偶数の第2のLED光源とを交互に配置したので、LED基板におけるパターン配線を短くして接続できるという効果を有するLEDユニットおよび照明器具を提供できる。
本発明に係る第1実施形態の照明器具を下方から見た全体斜視図 本発明に係る第1実施形態の照明器具を下方から見た分解斜視図 本発明に係る第1実施形態の照明器具の中心を通る断面図 本発明に係る第1実施形態の照明器具を上方から見た平面図 (A)はLEDユニットを前方上側から見た全体斜視図であり、(B)はLEDユニットを後方下側から見た全体斜視図 (A)はLEDユニットを前方上側から見た分解斜視図であり、(B)はLEDユニットを後方下側から見た分解斜視図 (A)はLEDユニットの取付け位置を示す斜視図であり、(B)はLEDユニットを取り付けた状態を示す拡大斜視図 (A)はLEDユニットの斜視図であり、(B)は電線の接続状態を示す拡大斜視図 異なる2種類のLED光源の配置を示すLED基板の平面図 (A)は投光部材を上方から見た平面図であり、(B)は(A)中B部分の拡大図 (A)はLEDユニットを前方から見た透視図であり、(B)は(A)中B部分の拡大図 光の照射状態を示す説明図 本発明に係る第2実施形態の照明器具における異なる2種類のLED光源の配置を示すLED基板の平面図 ロアーユニットにおけるLED光源の配置および接続の一例を示すLED基板の平面図 ロアーユニットにおけるLED光源の配置および接続の別の例を示すLED基板の平面図 (A)はLEDの斜視図および回路図であり、(B)は照明器具の斜視図であり、(C)は別の照明器具の斜視図
(第1実施形態)
以下、本発明に係る第1実施形態の照明器具について、図面を用いて説明する。
なお、以下の説明においては、照明器具を被取付面である天井面に取り付けて下方を照明する場合について説明する。従って、特に示す場合を除き、上(上方、上側等)は天井面側を意味し、下(下方,下側等)は床面側を意味する。
図1に示すように、本発明に係る第1実施形態の照明器具10は、被取付面である天井面11等に取り付けられて主に下方を照明するのに適する。
図2および図3に示すように、照明器具10は、天井面11に取り付けられている引っ掛けシーリング12に取り付けるための取付金具21を中央に有する例えば正方形の板状の器具本体20を有する。
器具本体20の上側(すなわち、天井面11側)には、LEDユニット30であるアッパーユニット30A、上枠23および上パネル22が設けられている。また、器具本体20の下側(すなわち、照明方向側)には、LEDユニット30であるロアーユニット30B、反射部材である反射板24が設けられており、反射板24の下方には、受けた光を拡散する透光性のパネル25が取り付けられる。
次に、アッパーユニット30Aおよびロアーユニット30Bに用いられるLEDユニット30について説明する。
なお、以下においては、特にアッパーユニット30Aおよびロアーユニット30Bを区別する場合を除き、LEDユニット30として説明する。
図4に示すように、アッパーユニット30Aは、器具本体20の上側において、四方外向きに設けられている。また、ロアーユニット30Bは、器具本体20の下側において、2カ所に設けられており、内側へ光を照射するようになっている。
図5および図6に示すように、LEDユニット30は、細長い矩形箱状のケース33を有する。
ケース33は、照射方向後方(以後、「後方」という。)に配置される矩形板状のLEDユニット本体31と、照射方向前方(以後、「前方」という。)に配置される矩形箱状の投光部材32とで構成される。
LEDユニット本体31は、下端から前方に突出片311が設けられており、全体として断面L字形状を呈している。LEDユニット本体31の後面および突出片311の上面には、各々放熱用のフィン312,313が設けられている。
また、突出片311の下面中央には、LEDユニット30の位置決めを行う位置決め突起315が設けられる。
LEDユニット本体31の前面には、放熱板としての放熱シート35が設けられ、放熱シート35の前面にLED基板36が配設される。
LED基板36の前面である実装面361には、多数のLED光源37が実装される。また、実装面361においてLED光源37の外側である長手方向両端部には、電気配線34が接続されて電力の供給を受けるコネクタ38が取り付けられる。
従って、LED基板36は、放熱シート35を介してLEDユニット本体31に接触して放熱経路を形成しており、LED光源37が発した熱は、LED基板36から放熱シート35を介してLEDユニット本体31に伝達される。そして、LEDユニット本体31背面のフィン312および突出片311の上面のフィン313から放熱される。また、熱は、突出片311を介して器具本体20に伝達されて、放熱される。
これにより、LED光源37が発した熱を効率的に放熱できるので、LEDユニット30の寿命を大幅に延ばすことができる。
図9に示すように、LED基板36の実装面361には、種類が異なる複数の第1のLED光源37Aと複数の第2のLED光源37Bが実装されている。なお、2種類のLED光源37A、37Bを総称する際には、「LED光源37」と表示する。
複数の第1のLED光源37Aは、第1の回路39Aにより直列に接続されており、複数の第2のLED光源37Bは、第1のLED光源37Aとは別系統で、第2の回路39Bにより直列に接続されている。
従って、第1のLED光源37Aと第2のLED光源37Bは、個別に制御可能となっている。
また、第1の回路39Aと第2の回路39Bとは別個であり、例えば、クランク状に配線することができる。このとき、第1の回路39Aおよび第2の回路39Bのクランク形状が、平行となるように配線する。
第1のLED光源37Aと第2のLED光源37Bは、各々偶数個(ここでは、例えば2個)をひとかたまりとして、交互に配置されている。そして、端部においては、その隣(内側)に配設されたLED光源37とは異なる種類のLED光源37が配設される。
例えば、図9中、左端部では、端部に第1のLED光源37Aが配設されているので、その右隣には、異なる種類の第2のLED光源37Bが配設される。
また、図9中、右端部では、端部に第2のLED光源37Bが配設されているので、その左隣には、異なる種類の第1のLED光源37Aが配設される。
なお、左端部と右端部を同じLED光源37を配設することも可能である。
図6に示すように、前面にLED光源37を実装したLED基板36の前方には、LEDユニット本体31とともにケース33を構成する投光部材32が取り付けられる。投光部材32は、難燃性の樹脂で形成され、後方が開口した箱状部材である。
投光部材32の前壁321は透光性のレンズであり、内部にLED基板36を収容して、後方の開口にLEDユニット本体31をねじ301で固定して蓋がされる。
図6および図8(A)に示すように、投光部材32の下面322における長手方向両端部には、電気配線34をケース33内部に引き込むための電線引き込み部323を各々有する。
電線引き込み部323を通ってケース33内部に引き込まれた電気配線34は、LED基板36の実装面361に取り付けられているコネクタ38に接続される。
図10に示すように、投光部材32の前壁321の内面における長手方向両端部には、光拡散部324が設けられている。光拡散部324では、前壁321の内面に上下方向に延びる複数の山型形状の凹凸325が設けられている。
図11に示すように、光拡散部324は、投光部材32の端部から、コネクタ38および少なくとも端部のLED光源37の前方領域まで設ける。
さらに、光拡散部324は、第1のLED光源37Aおよび第2のLED光源37Bの両方が少なくとも一つずつ含まれるように設けるのが望ましい。
例えば、図11(B)では、光拡散部324は、端部に設けられている第1のLED光源37Aと、この第1のLED光源37Aに隣接し、種類が異なる2個の第2のLED光源37Bのうちの一つを含むように設けられている。
このように構成されるLEDユニット30は、図7に示すように、LEDユニット30を器具本体20に取り付ける際には、LEDユニット本体31の突出片311下面の位置決め突起315を、器具本体20に設けられている位置決め孔201に嵌合させて、取付ねじ26により着脱可能に取り付ける。このため、LEDユニット30の位置決めを,容易に,確実に行うことができる。
図2および図3に示したように、ロアーユニット30Bの下方には、パネル25が着脱可能に取り付けられる。パネル25は、照射された光を拡散するものであり、複数箇所に、光透過率が低いパネルカバー251が設けられている。
例えば、パネルカバー251は、パネル25において器具本体20の中心に対して対称な端部付近の対向する2辺に沿って設けられている。また、パネルカバー251は、ロアーユニット30Bが設けられている位置に対応して設けられている。
また、パネルカバー251は、第1の孔252および第2の孔253を有し、内側には、明るさセンサ、人感センサ、熱センサ、信号送信装置からの信号を受信するための受信センサのうちの少なくとも一つが配設することができる。
図12に示すように、上述したLEDユニット30を用いた照明器具10では、器具本体20の下側に設けられているロアーユニット30Bから照明器具10の内部に向かって発せられた光L1は、反射板24で下方に反射してパネル25に入射して拡散する。これにより、パネル25全体が光源となって下方を照明する。
一方、器具本体20の上側に設けられているアッパーユニット30Aから照明器具10の外側へ発せられた光L2は、一部は天井面11と平行に照射されて、壁面Wを照明する。また、一部は上方へ照射されて天井面11に当たり、下方へ反射して壁面Wを照明する。さらに、一部は下方へ照射されて照明器具10の上枠23に当たって上方へ反射し,天井面11を照明する。あるいは、さらに天井面11で反射して壁面Wを照明する。
以上、説明した本発明に係る第1実施形態のLEDユニット30によれば、LED光源37を収容するケース33からLED光源37の前方に突出する突出片311を設け、この突出片311を器具本体20に着脱可能に取り付けたので、LEDユニット30を容易に交換することができる。
また、LED光源37と突出片311との間に放熱板を有するとともに、突出片311が、LED光源37が発した熱を放熱面積が大きな器具本体20に伝達するので、放熱性能が向上する。
また、突出片311と同じ方向に、電気配線34をケース33内部に引き込む電線引き込み部323を設けたので、LEDユニット30の下方の無駄なスペースを配線に使用することができる。
さらに、本発明に係る第1実施形態の照明器具10は、前述したLEDユニット30を器具本体20に取り付けたものなので、LEDユニット30を容易に交換することができる。
また、本発明に係る第1実施形態のLEDユニット30によれば、種類が異なる第1のLED光源37Aと第2のLED光源37Bとを有するLEDユニット30において、複数の第1のLED光源37Aを直列に接続するとともに複数の第2のLED光源37Bを第1のLED光源37Aとは別系統で直列に接続する。そして、偶数の第1のLED光源37Aと偶数の第2のLED光源37Bとを交互に配置したので、LED基板36におけるパターン配線を短くして接続できる。
また、チップジャンパー抵抗等の部品も削減できるので、コストアップを回避できる。
さらに、LED基板36として(プリント)基板の表裏両面をパターン印刷に用いる必要がないので、LED基板36の実装面と反対側面を放熱に利用できる。
また、LEDユニット30の端部では、異なる種類のLEDが隣接して配設されるので、複数の光色を有するLEDを同時に点灯させた際に、複数の光色がきれいに混ざる。
また、異なる種類の第1のLED光源37Aと第2のLED光源37Bとが,個別に制御可能であるので、調光および調色が容易である。
また、異なる種類の第1のLED光源37Aおよび第2のLED光源37Bが、クランク状に配線されているので、配線がすっきりしており、配線のパターン設計が容易である。また、配線の長さが等しくなるので、制御が容易である。
さらに、本発明に係る第1実施形態の照明器具10は、前述したLEDユニット30を用いるので、LED基板36におけるパターン配線を短くして接続でき、また、チップジャンパー抵抗等の部品も削減できるので、コストダウンを図ることができる。
また、LEDユニット30において、LED基板36として両面基板を用いる必要がないので、LED基板36の実装面とは反対側面を放熱に利用でき、LEDユニット30の長寿命化を図り、照明器具の長寿命化を図ることができる。
また、本発明に係る第1実施形態のLEDユニット30によればコネクタ38および複数のLED光源37をLED基板36の同じ側面に実装するとともに、コネクタ38を複数のLED光源37の外側に配設したので、LEDユニット30の薄型化を図ることができるとともに、幅方向の寸法を小さくできる。
また、LED光源37の前方に設けられる投光部材32において複数のLED光源37のうちのコネクタ38に隣接する端部のLED光源37およびコネクタ38の前方領域に光拡散部324を設けたので、コネクタ38の前方が暗くなるのを防止できる。
また、複数のLED光源37が異なる種類の第1のLED光源37Aおよび第2のLED光源37Bから構成される場合に、第1のLED光源37Aおよび第2のLED光源37Bの両方の前方には光拡散部324を配設したので、第1のLED光源37Aおよび第2のLED光源37Bが点灯した際に、端部でもきれいに混ざった光を配光できる。
さらに、本発明に係る第1実施形態の照明器具10は、前述したLEDユニット30を用いたので、照明器具10のコンパクト化を図ることができる。
また、投光部材32において複数のLED光源37のうちのコネクタ38に隣接する端部のLED光源37およびコネクタ38の前方領域に光拡散部324を設けたので、コネクタ38の前方が暗くなるのを防止できる。
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態の照明器具について、図面を用いて説明する。
なお、前述した第1実施形態にかかる照明器具と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図13に示すように、LED基板36Bの実装面361Bには、種類が異なる複数の第1のLED光源371Aと複数の第2のLED光源371Bが実装されている。例えば、第1のLED光源371Aを昼白色とし、第2のLED光源371Bを電球色とすることができる。なお、2種類のLED光源371A、371Bを総称する際には、「LED光源371」と表示する。
このロアーユニット30Bでは、複数の第1のLED光源371Aは、第1の回路39Aにより直列に接続されている。また、複数の第2のLED光源371Bは、第1のLED光源371Aとは別系統で、第2の回路39Bにより直列に接続されている。
従って、第1のLED光源371Aと第2のLED光源371Bは、個別に制御可能となっている。
第1のLED光源371Aと第2のLED光源371Bは、各々偶数個または奇数個(1個を含む)をひとかたまりとして、交互に配置されている。
例えば、図13中、主に2個(偶数個)の第1のLED光源371Aと2個の第2のLED光源371Bが交互に配置されているが、途中に1個(奇数個)の第2のLED光源371B2のみ配置されている箇所がある。
図14には、一例として図13で示した配置のLED光源371の配線例(例えば10畳用)が示されている。すなわち、中央部に配置されている1個の第2のLED光源371B2を除いて、LED光源371は2個ずつ配置される。
図15には、別の例として例えば12畳用の照明器具に用いられるロアーユニット30Bが示されている。
このロアーユニット30Bでは、コネクタ38の内側(長手方向中心側)には、1個の第1のLED光源371A2と1個の第2のLED光源371B2が設けられている。また、長手方向中央部には、1個の第2のLED光源371B2を配置している。
なお、LED光源371を1個(奇数)にする場所は特に限定するものではない。
以上、説明した本発明に係る第2実施形態のLEDユニット30Bによれば、奇数または偶数の第1のLED光源371Aと奇数または偶数の第2のLED光源371Bとを交互に配置したので、LED光源371の配置の自由度が増す。
なお、本発明のLEDユニット30および照明器具10は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形,改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、アッパーユニット30Aとロアーユニット30Bとに同じLEDユニット30を用いた場合について説明したが、基本的な構造が同じであれば、サイズ等が異なるものであっても良い。
10 照明器具
30 LEDユニット
36、36B LED基板(基板)
37A、371A 第1のLED光源
37B、371B 第2のLED光源
39A 第1の回路(配線)
39B 第2の回路(配線)

Claims (6)

  1. 複数の第1のLED光源と、
    前記第1のLED光源とは異なる種類の複数の第2のLED光源と、
    前記第1のLED光源および前記第2のLED光源を実装するLED基板と、を有し、
    前記複数の第1のLED光源を直列に接続し、
    前記複数の第2のLED光源を前記第1のLED光源とは別系統で直列に接続し、
    偶数の前記第1のLED光源と偶数の前記第2のLED光源とを交互に配置したLEDユニット。
  2. 複数の第1のLED光源と、
    前記第1のLED光源とは異なる種類の複数の第2のLED光源と、
    前記第1のLED光源および前記第2のLED光源を実装するLED基板と、を有し、
    前記複数の第1のLED光源を直列に接続し、
    前記複数の第2のLED光源を前記第1のLED光源とは別系統で直列に接続し、
    奇数または偶数の前記第1のLED光源と奇数または偶数の前記第2のLED光源とを交互に配置したLEDユニット。
  3. 請求項1または請求項2に記載のLEDユニットにおいて、
    端部には、その隣に配設されたLEDとは異なる種類のLEDが配設されるLEDユニット。
  4. 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1項に記載のLEDユニットにおいて、
    前記第1のLED光源と前記第2のLED光源とが,個別に制御可能であるLEDユニット。
  5. 請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1項に記載のLEDユニットにおいて、
    前記第1のLED光源および前記第2のLED光源が、クランク状に配線されているLEDユニット。
  6. 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1項に記載のLEDユニットを用いた照明器具。
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