JP2012216405A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色温度の異なる複数のＬＥＤモジュールを備えた、コンパクトなＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ照明装置ａは、器具本体と、ＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋを中心に回転可能に器具本体に取り付けられた、５角柱形状のＬＥＤユニットベース部２０と、ＬＥＤユニットベース部２０の各側面に、ＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋまわりとなる回転方向に沿って順次配置された複数のＬＥＤモジュールＬであってＬＥＤの実装された複数のＬＥＤモジュールＬと、ＬＥＤユニットベース部２０を回転させる回転制御ユニットと、ＬＥＤを点灯させるＬＥＤ電源装置とを備えた。ＬＥＤ照明装置ａは、５角柱形状のＬＥＤユニットベース部２０の各側面にＬＥＤモジュールＬが配置されているので、装置がコンパクトになる。
【選択図】図４

Description

この発明は、光源にＬＥＤを使用するＬＥＤ照明装置に関する。

照明器具の光源を蛍光灯からＬＥＤへ移行したことで、照明器具においては予め色温度や出力の異なる複数のＬＥＤを照射面に配置して点灯、消灯、調光等を制御することで、使用者が光源を交換することなく、光源の照度や色温度を調整することができる（例えば、特許文献１）。

特開２００５−１４２１１６号公報

例えば、特許文献１に示すように、赤色光を発するＬＥＤと緑色光を発するＬＥＤと青色光を発するＬＥＤを基板上に複数配置し、点灯、消灯、及び調光等して、ＬＥＤ照明器具の色温度を変化させる照明器具があるが、色温度の異なる複数のＬＥＤを同一基板上に配置することで面積が大きくなり、照明装置本体が大型化するという課題がある。

この発明は、色温度の異なる複数のＬＥＤモジュールを備えたＬＥＤ照明装置でありながら、コンパクトなＬＥＤ照明装置の提供を目的とする。

この発明のＬＥＤ照明装置は、
装置本体と、
回転の中心となる中心軸と側面とを有し、前記中心軸を中心に回転可能に前記装置本体に取り付けられた、柱形状をなすベース部と、
前記ベース部の前記中心軸まわりとなる回転方向に沿って前記ベース部の前記側面に順次配置された複数のＬＥＤモジュールであってＬＥＤの実装された複数のＬＥＤモジュールと、
前記装置本体に配置され、前記中心軸を中心に前記ベース部を回転させる回転制御ユニットと
を備えたことを特徴とする。

本発明のＬＥＤ照明装置は、複数のＬＥＤモジュールをＬＥＤユニットベース部２０の各側面に配置し、ベース部を回転可能な構成とした。よって装置本体が小型で、かつ各ＬＥＤモジュールを切り換えて点灯させることができるＬＥＤ照明器具を提供できる。

実施の形態１のＬＥＤ照明装置ａを示す透過斜視図。 図１のＬＥＤ照明装置ａを示す下面図（Ｘ方向矢視）。 図２のＬＥＤ照明装置ａをＡ方向からの見たときの断面図。 ＬＥＤ照明装置ａのＬＥＤモジュールユニットｂの斜視図。 図ＬＥＤモジュールユニットｂの側面図（図２のＢ方向から見た断面図）。 図２のＬＥＤ照明装置ａをＣ方向から見たときのＬＥＤモジュールユニットｂと給電ユニットｄとの接触箇所を示す断面図。 実施の形態１の回転制御ユニットｃと手動回転機構３０との、図２のＡ方向からの透過断面図。 手動回転機構３０を構成する第１の爪部と突起部ｊとを示す側面図。 手動回転機構３０を構成する第２の爪部と突起部ｊの側面図。 実施の形態１の回転制御ユニットｃの動作原理図。 実施の形態２のＬＥＤ照明装置ａを示す透過斜視図。 図１１のＬＥＤ照明装置ａの下面図。 図１１のＬＥＤ照明装置ａをＡ方向から見たときの断面図。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置ａを部分的に透過した透過斜視図である。ＬＥＤ照明装置ａは、
（１）装置本体１０と、
（２）複数のＬＥＤモジュールが取り付けられ、装置本体１０に回転可能に配置されたＬＥＤモジュールユニットｂと、
（３）ＬＥＤモジュールユニットｂを回転させるための回転制御ユニットｃと、
（４）ＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ電源装置ｅと、
（５）ＬＥＤ電源装置ｅとＬＥＤモジュールユニットｂとの電気的接続をするための給電ユニットｄと、
（６）ＬＥＤ電源装置ｅからＬＥＤモジュールユニットｂへ電源を供給するためのＬＥＤ電源プラス配線ｆと、
（７）ＬＥＤ電源マイナス配線ｇと、
（８）回転制御ユニットｃの回転制御を実施するための外部スイッチｈとを備えている。
なお、回転制御ユニットｃは、ＬＥＤモジュールユニットｂの一方の側面に配置しており、ＬＥＤモジュールユニットｂの他方の側面には給電ユニットｄを配置している。

図２は、ＬＥＤ照明装置ａを下面（図１のＸ方向）からとらえた図を示したものである。外部スイッチｈがＬＥＤ照明装置ａから外部に露出し、使用者の手で直接触って操作可能になっており、使用者が必要に応じてＬＥＤモジュールＬを切り換えてＬＥＤの色温度及び出力を変更することができる。

図３は、図２をＡ方向からとらえて、ＬＥＤモジュールユニットｂの断面をとらえた図を示したものである。ＬＥＤモジュールユニットｂは、回転の中心となるＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋを有するＬＥＤユニットベース部２０を備えている。図４で後述するように、ＬＥＤユニットベース部２０は、柱形状（図４は５角柱形状）をなしており、各側面に、ＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋまわりとなる回転方向に沿って、順次、ＬＥＤモジュールＬが配置されている。図３は５枚のＬＥＤモジュールＬ１〜Ｌ５が配置されたＬＥＤユニットベース部２０の断面である。なお区別が必要な場合にのみＬＥＤモジュールＬ１等と区別して説明する。回転制御ユニットｃ側のＬＥＤモジュールユニットｂの側面には、図３に示すように突起部ｊを備えている。

ＬＥＤモジュールユニットｂには、ＬＥＤ素子ｉを実装した複数のＬＥＤモジュールＬが各側面に配置される。ＬＥＤ素子ｉは発光面を外側に向けてＬＥＤモジュールＬに配置される。

（ＬＥＤモジュールユニットｂ）
ＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋは、ＬＥＤモジュールユニットｂを回転させるときの回転軸になる。ＬＥＤモジュールユニットｂはＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋを中心に回転する。

図４は、ＬＥＤモジュールユニットｂの斜視図を示す。各側面のＬＥＤモジュールＬにおけるＬＥＤ素子ｉは、長手方向に実装し、例えば、五角形の各側面毎に色温度の異なる３０００Ｋ、３５００Ｋ、４０００Ｋ、５０００ＫのＬＥＤ素子ｉと、出力（発光効率）の異なるＬＥＤ素子ｉの計５種類を実装する。例えば、ＬＥＤモジュールＬ１を３０００Ｋの色温度とし、ＬＥＤモジュールＬ２を３５００Ｋの色温度とし、ＬＥＤモジュールＬ３を４０００Ｋの色温度とし、ＬＥＤモジュールＬ４を５０００Ｋの色温度とし、ＬＥＤモジュールＬ５をモジュールＬ１〜Ｌ４のいずれかと色温度が同じで光出力の異なるＬＥＤモジュールとする。

ＬＥＤモジュールユニットｂは、前述の５種類のＬＥＤ素子ｉを基板にそれぞれ実装したＬＥＤモジュールＬを５枚有している。また、このＬＥＤモジュールユニットｂは、図４に示す矢印の通り、ＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋを軸として時計回りに回転する。すなわち図４（あるいは図３）に示すように、ＬＥＤユニットベース部２０の各側面に、ＬＥＤユニットベース部２０のＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋの回転方向に沿って順次、ＬＥＤモジュールＬが取り付けられている。回転制御ユニットｃは、ＬＥＤユニットベース部２０を回転させるごとに、回転方向に沿って順次に配置されるＬＥＤモジュールＬのうちの先行するＬＥＤモジュールの回転前の位置に、先行するＬＥＤモジュールに隣接する回転方向における後方のＬＥＤモジュールを位置させる。図３で説明すれば、一度回転するとＬＥＤモジュールＬ１の位置にＬＥＤモジュールＬ２がくる。さらに回転するとＬＥＤモジュールＬ２の位置にＬＥＤモジュールＬ３がくる。以下同様である。

図３、図４等の説明ではＬＥＤユニットベース部２０は５角柱形状として説明しているが、一例である。ＬＥＤユニットベース部２０は、５角形以外の多角柱形状でもよいし、角のない円柱などの形状でもよい。

また、図４の説明で述べた色温度等の説明も一例である。ＬＥＤユニットベース部２０に配置される各ＬＥＤモジュールＬは、他のＬＥＤモジュールＬと、色温度と出力との少なくともいずれかが異なればよい。

図５は、図２をＢ方向からとらえて、ＬＥＤモジュールユニットｂと給電ユニットｄの接触箇所の断面をとらえた図を示したものである。

ＬＥＤモジュールユニットｂの給電ユニットｄ側の側面には、ＬＥＤモジュールＬと同じ数のＬＥＤモジュールユニットｂの給電端子ｎを備えている。また、各給電端子ｎは、対角に配置される各ＬＥＤモジュールＬのアノード側の回路と電気的に接続している。

また、給電ユニットｄには、図１に示すようにＬＥＤ電源装置ｅからＬＥＤ電源プラス配線ｆを介して、電気的に接続しているＬＥＤ電源プラス端子ｍを備えている。

また、図６は、図２をＣ方向からとらえて、ＬＥＤモジュールユニットｂと給電ユニットｄの接触箇所の断面をとらえた図を示したものである。

ＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋは、各面に配置された全てのＬＥＤモジュールＬのＬＥＤ素子ｉのカソード側の回路と電気的に接続され、かつＬＥＤ電源マイナス配線ｇを介してＬＥＤ電源装置ｅのマイナス側回路と電気的に接続している。

この構造より、ＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋは、ＬＥＤモジュールユニットｂが回転しても、ＬＥＤモジュールユニット中心軸ｋの位置は変わらないため、ＬＥＤ電源マイナス配線ｇの位置を移動させることなく、定位置に保持することができる。

ＬＥＤ電源装置ｅからＬＥＤモジュールユニットｂへの給電方法は、ＬＥＤモジュールユニットｂを回転制御ユニットｃにより回転させると、回転に伴って各給電端子ｎが回転し、給電ユニットｄのＬＥＤ電源プラス端子ｍと接触すると、給電端子ｎと対角する面のＬＥＤモジュールＬのアノード側が電気的に接続することで、その面のＬＥＤが点灯する。

図７は、図２のＡ方向からとらえて、回転制御ユニットｃの構造と、ＬＥＤモジュールユニットｂを回転させるための機構の断面を透過図で示したものである。

ＬＥＤモジュールユニットｂの側面（柱形状の上面側に相当）には、ＬＥＤモジュールＬと同じ数の突起部ｊを備えている。また、外部スイッチｈ（手動操作部）は、連結板ｒを介して、それぞれ第１の爪部ｐ１と第２の爪部ｐ２が接続されており、外部スイッチｈを可動させると、それに伴い第１の爪部ｐ１と第２の爪部ｐ２が連動して可動する構造とする。

また、外部スイッチｈとは逆側に位置する連結板ｒの先端には、バネｓがあり、外部スイッチｈを押し込んだ後に手を離すと、バネｓの復元力で元の位置に戻り、この時に、ＬＥＤモジュールユニットｂが回転して、ＬＥＤモジュールＬが順送りに切り換わる機構とする。

（手動回転機構）
これら、連結板ｒ、突起部ｊ、第１の爪部ｐ１、第２の爪部ｐ２、及びバネｓは、手動回転機構３０を構成する。外部スイッチｈが手動操作されると、手動回転機構３０は、手動操作による操作力に基づき、ＬＥＤユニットベース部２０を回転させる。

図８に第１の爪部ｐ１と突起部ｊの側面図とを示し、図９に第２の爪部ｐ２と突起部ｊの側面図を示す。

第１の爪部ｐ１は、２つの爪で突起部ｊを挟む構造となっている。第１の爪部ｐ１は、「外部スイッチｈを押し込む、離す」動作により上下に稼動し、挟んで固定していた突起部ｊを押し出し、次の突起部ｊを挟むように動作する。

第２の爪部ｐ２は、１つの爪の底面で下の突起部ｊを押さえる構造となっている。第２の爪部ｐ２は、「外部スイッチｈを押し込む、離す」動作により上下に稼動し、押さえていた下の突起部ｊを解除し、次の突起部ｊを押し出すように動作する。
図１０は、回転制御ユニットの動作原理図を示す。

＜（１）固定状態＞
第１の爪部ｐ１にて突起部ｊ２を挟んで固定し、かつ第２の爪部ｐ２にて突起部ｊ５を固定している。

＜（２）外部スイッチｈを押し込む＞
外部スイッチｈを押し込むと、連結板ｒが上に押し込まれ、バネｓが収縮する。連結板ｒが上方向に可動することにより、第２の爪部ｐ２の突起部ｊ５の固定が解除されると同時に、第１の爪部ｐ１にて突起部ｊ２は上方向に押し出され、ＬＥＤモジュールユニットｂは時計方向に回転する。

＜（３）外部スイッチｈを離す＞
外部スイッチｈを離すと、バネの応力にて連結板ｒが下方向に戻る。

連結板ｒが下方向に可動することにより、第２の爪部ｐ２にて突起部ｊ１が押し出されると同時に、第１の爪部ｐ１の片側の爪が突起部ｊ３を乗り上げて、ＬＥＤモジュールユニットｂは時計方向に回転する。

上記一連の動作により、ＬＥＤモジュールユニットｂが回転して、外部スイッチｈを１回押す度に、種類の異なるＬＥＤモジュールＬが順次切り換わる機構である。

なお、外部スイッチｈが押し込まれた場合、バネｓが収縮して第１の爪部ｐ１にて突起部ｊ２が押し出される。バネｓの収縮により第１の爪部ｐ１の可動範囲が決められるため、図１０の（２）に示す位置よりも上に第１の爪部ｐ１が移動することはない。この状態から外部スイッチｈを一度離してバネｓが元に戻らない限り、突起部ｊ３は、第１の爪部ｐ１の間に引き込まれて挟まれることはなく、順送りされることはない。

突起部を固定できる仕組みとしては、第１の爪部ｐ１の可動範囲と爪にて突起部を挟み込む構造により、突起部ｊは外部スイッチｈの操作時間に左右されることなく確実に順送りされる。

以上に説明したＬＥＤ照明装置ａによれば、色温度もしくは出力の異なるＬＥＤモジュールをＬＥＤユニットベース部２０の各側面に配置し、ＬＥＤユニットベース部２０を回転可能な構成とした。よって装置本体が小型で、かつ色温度もしくは出力が異なる複数のＬＥＤモジュールを切り換えて点灯させることができるＬＥＤ照明器具を提供できる。

実施の形態２．
実施の形態１ではＬＥＤモジュールユニットｂを回転させる操作に外部スイッチを使用していた。本実施の形態２のＬＥＤ照明装置ａは、リモコン送信機ｖを使用してＬＥＤモジュールユニットｂを回転させる操作をするようにした。以下、実施の形態１からの変更点のみ説明する。

図１１に、回転制御ユニットｃにリモコン受信部ｗを備えた実施例を示す。実施の形態２のＬＥＤ照明装置ａは、リモコン送信機ｖの信号を受信するリモコン受信部ｗと、リモコン信号の受信を検出して回転制御ユニットｃにてＬＥＤモジュールユニットｂを回転させるための回転制御ユニット歯車ｕと、回転制御ユニット歯車ｕとかみ合わさる形でＬＥＤモジュールユニットｂに配置されたＬＥＤモジュールユニット歯車ｔを備える。

回転制御ユニットｃは、例えばモーターを備えており、リモコン受信部ｗがリモコン送信機ｖからリモコン信号を受信すると、回転制御ユニットｃは、モーターを回転制御することで、回転制御ユニット歯車ｕからＬＥＤモジュールユニット歯車ｔに動力を伝達して、ＬＥＤモジュールユニットｂを回転させる機構を備える。

（駆動部４０）
回転制御ユニット歯車ｕ、ＬＥＤモジュールユニット歯車ｔ及びモーター等は、ＬＥＤモジュールユニットｂを回転させる駆動部４０を構成する。

図１２は、実施の形態２のＬＥＤ照明装置ａを下面（Ｘ方向）からとらえた図を示したものである。
図１３は、図１２をＡ方向からとらえて、ＬＥＤモジュールユニットｂの断面をとらえた図を示したものである。

ＬＥＤ電源装置ｅからＬＥＤモジュールユニットｂへの給電方法については、実施の形態１に記載している外部スイッチｈを備えたＬＥＤ照明装置ａと同じ機構である。

本実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加え、リモコン送信機ｖを用いることで使用者がより簡単にＬＥＤモジュールユニットを回転させて、所望の色温度及び出力のＬＥＤに切り替えることができるようになる。

１０ 装置本体、２０ ＬＥＤユニットベース部、３０ 手動回転機構、４０ 駆動部、ａ ＬＥＤ照明装置、ｂ ＬＥＤモジュールユニット、ｃ 回転制御ユニット、ｄ 給電ユニット、ｅ ＬＥＤ電源装置、ｆ ＬＥＤ電源プラス配線、ｇ ＬＥＤ電源マイナス配線、ｈ 外部スイッチ、ｉ ＬＥＤ素子、ｊ 突起部、ｋ ＬＥＤモジュールユニット中心軸、Ｌ ＬＥＤモジュール、ｍ ＬＥＤ電源プラス端子、ｎ 給電端子、ｐ１ 第１の爪部、ｐ２ 第２の爪部、ｒ 連結板、ｓ バネ、ｔ ＬＥＤモジュールユニット歯車、ｕ 回転制御ユニット歯車、ｖ リモコン送信機、ｗ リモコン受信部。

Claims (6)

1. 装置本体と、
   回転の中心となる中心軸と側面とを有し、前記中心軸を中心に回転可能に前記装置本体に取り付けられた、柱形状をなすベース部と、
   前記ベース部の前記中心軸まわりとなる回転方向に沿って前記ベース部の前記側面に順次配置された複数のＬＥＤモジュールであってＬＥＤの実装された複数のＬＥＤモジュールと、
   前記装置本体に配置され、前記中心軸を中心に前記ベース部を回転させる回転制御ユニットと
   を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
2. 前記回転制御ユニットは、
   前記ベース部を一度に所定の角度だけ回転させると共に、前記ベース部を一度に所定の角度だけ回転させるごとに、前記回転方向に沿って順次配置されるＬＥＤモジュールのうちの先行するＬＥＤモジュールの回転前の位置に、前記先行するＬＥＤモジュールに隣接する前記回転方向における後方のＬＥＤモジュールを位置させることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
3. 前記ベース部は、
   多角柱の形状をなすと共に、多角柱の形状をなす各側面ごとに前記ＬＥＤモジュールが配置されたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
4. 前記複数のＬＥＤモジュールの各ＬＥＤモジュールは、
   他のＬＥＤモジュールと、色温度と光出力との少なくともいずれかが異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
5. 前記回転制御ユニットは、
   手動操作される手動操作部と、
   前記手動操作部が手動操作されると、手動操作による操作力に基づき、前記ベース部を前記所定の角度だけ回転させる回転機構と
   を備えたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
6. 前記回転制御ユニットは、
   リモコン信号を受信するリモコン受信部と、
   前記リモコン受信部がリモコン信号を受信すると、前記ベース部を前記所定の角度だけ回転させる駆動部と
   を備えたことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。

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