JP2013120728A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤ発光素子を含む発光部と音声を再生するスピーカーとを備える照明装置に関し、特に、発光部での発熱がスピーカーを固定するキャビネットに伝わりにくくなり、良好な照明および音声再生が可能な照明装置を提供する。
【解決手段】 照明装置は、ＬＥＤ発光素子を含む発光部と、略円筒形状または略円錐形状に形成されて発光部に一方端側が連結する第１ヒートシンクと、第１ヒートシンクが収容されて第１ヒートシンクの他方端側がその底面に連結する凹部を規定し、かつ、発光部の周囲に１または複数のスピーカーを固定してスピーカーの音響容量を規定する略円筒形状に形成されるキャビネット部と、を備え、キャビネット部の凹部を規定する内側曲面が、第１ヒートシンクと離隔し、発光部で発生する熱が直接にキャビネット部に伝達しないようにする断熱空間を規定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤ発光素子を含む発光部と音声を再生するスピーカーとを備える照明装置に関し、特に、発光部での発熱がスピーカーを固定するキャビネットに伝わりにくくなり、良好な照明および音声再生が可能な照明装置に関する。

ＬＥＤ（light-emitting diodes）発光素子を光源に採用する照明装置では、ＬＥＤ発光素子で発生する熱を効果的に放熱する構造が必要となる場合がある。ＬＥＤ発光素子は熱に弱いので、効率の低下や寿命の短縮という問題を回避するためには、ヒートシンクなどを設けて適切に放熱する必要がある。ＬＥＤ発光素子を含む照明装置では、様々なヒートシンクを備えるものが提案されている。

例えば、従来には、制御回路を含むＬＥＤ反射ランプであって、前記ＬＥＤ反射ランプは、さらに、前記制御回路によって制御される少なくとも２つのＬＥＤ光源と、前記少なくとも２つのＬＥＤ光源が固定された少なくとも２つの光源パネルと、前記少なくとも２つの光源パネルが熱伝導性をもって固定される少なくとも１つの熱伝導プレートと、反射性の内面と前記反射性内面の端縁部に形成される開口部とを有し、底部にスロットが形成された反射カップであって、前記反射カップの中心垂直軸と平行になるように前記ＬＥＤ光源と前記光源パネルとが固定された前記熱伝導プレートが前記スロットを介して前記反射カップの内部に挿入され、内部に空洞を有し、前記空洞が前記反射カップと前記熱伝導プレートの少なくとも一部が結合されるようなサイズと形状を有するヒートシンクと、を備えることを特徴とするＬＥＤ反射ランプがある（特許文献１）。

また、従来には、光源を備える光源ユニットにおいて、前記光源からの光を透光させて照射し、前記光源の光の照射側に該光源からの熱を放熱する放熱部材を備えることを特徴とする光源ユニットがある（特許文献２）。ここで、光源ユニットの放熱部材は、光源を覆うカバーと、光源とカバーとの間に配され、光源からの熱をカバーに伝熱する空気よりも熱伝導率が高い伝熱部材とを備える場合がある。

また、従来には、照明装置に音声を再生するスピーカーを組み合わせて、照明と音声再生とを可能にするものがある。例えば、第一収容溝と、第二収容溝と、前記第一収容溝及び前記第二収容溝と連通している第一通路と、を有する放熱素子と、前記第一収容溝に設置され、前記放熱素子に貼付される少なくとも一つの発光モジュールと、薄膜を有し、且つ前記第二収容溝に設置されるスピーカーと、を有する照明装置であって、前記スピーカーが音声を発するとき、前記薄膜が振動して前記第二収容溝から前記第一通路を通過し前記第一収容溝へ流れる第一気流を生成することを特徴とする照明装置がある（特許文献３）。スピーカーを含む照明装置の場合には、照明装置に供給される電源を利用できるので、電源を必要とする増幅回路または受信回路をさらに内蔵して音声再生するものがある。

特開２０１０−１７０９７７号公報 （第３図〜第１２図） 特開２０１０−１０８７６８号公報 （第１図〜第１４図） 特開２０１１−７７０１５号公報 （第１図〜第３図）

しかしながら、ＬＥＤを発光素子としてさらにスピーカーを含む従来技術の照明装置では、例えば特許文献３の場合には、スピーカーの振動により発光モジュール周囲の空気を流動させ、照明装置の放熱効果の改善を図っているものの、ヒートシンクに当たる放熱素子によってスピーカーを取り付ける収容溝を規定するので、ＬＥＤの放熱によりスピーカーが高温になりやすいという問題がある。また、スピーカーを取り付けるキャビネットとヒートシンクとを一体に構成すると、ヒートシンクに必要な熱容量から求められる体積と、スピーカーの音響容量として求められる体積とが一致するとは限らないので、照明の放熱性と音声再生のバランスを適切にする設計が困難な場合がある、という問題がある。

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＬＥＤ発光素子を含む発光部と音声を再生するスピーカーとを備える照明装置に関し、特に、発光部での発熱がスピーカーを固定するキャビネットに伝わりにくくなり、良好な照明および音声再生が可能な照明装置を提供することにある。

本発明の照明装置は、発光部と、略円筒形状または略円錐形状に形成されて発光部に一方端側が連結する第１ヒートシンクと、第１ヒートシンクが収容されて第１ヒートシンクの他方端側がその底面に連結する凹部を規定し、かつ、発光部の周囲に１または複数のスピーカーを固定してスピーカーの音響容量を規定する略円筒形状に形成されるキャビネット部と、を備え、キャビネット部の凹部を規定する内側曲面が、第１ヒートシンクと離隔し、発光部で発生する熱が直接にキャビネット部に伝達しないようにする断熱空間を規定する。

好ましくは、本発明の照明装置は、発光部が、ＬＥＤ発光素子を含む。

好ましくは、本発明の照明装置は、キャビネット部の内部に配置されてスピーカーに接続する受信器および増幅器を含む音声回路部と、発光部および音声回路部に接続する口金部と、をさらに備える。

また、好ましくは、本発明の照明装置は、第１ヒートシンクの一方端側とキャビネット部の他端側とを連結する第２ヒートシンクをさらに備える。

また、好ましくは、本発明の照明装置は、キャビネット部が、音声回路部の増幅器に連結して、その一部を外側に露出させる第３ヒートシンクをさらに備える。

また、好ましくは、本発明の照明装置は、キャビネット部が、凹部と口金部が設けられる一方端側とを連通する通気孔をさらに含む。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明の照明装置は、発光部と、発光部に一方端側が連結する第１ヒートシンクと、第１ヒートシンクの他方端と１または複数のスピーカーとを固定するキャビネット部と、を備える。第１ヒートシンクは、好ましくは、略円筒形状または略円錐形状に金属により形成されて、ＬＥＤ発光素子を含む発光部に一方端側が連結する。また、キャビネット部は、好ましくは略円筒形状に樹脂で形成されて、スピーカーの音響容量を規定する。照明装置は、好ましくは、キャビネット部の内部に配置されてスピーカーに接続する受信器および増幅器を含む音声回路部と、発光部および音声回路部に接続する口金部と、をさらに備える。したがって、本発明の照明装置は、ＬＥＤによる照明と、スピーカーによる音声再生と、を単一の照明装置で実現できる。

照明装置のキャビネット部は、その中央部分に第１ヒートシンクが収容されて第１ヒートシンクの他方端側がその底面に連結する凹部を含む。この凹部を規定する内側曲面が、第１ヒートシンクと離隔し、発光部で発生する熱が直接にキャビネット部に伝達しないようにする断熱空間を規定する。したがって、発光部での発熱がスピーカーを固定するキャビネットに伝わりにくくなり、スピーカーを適切な温度条件に置くことができる。第１ヒートシンクでは、発光部と連結する部分が最も温度が高くなるので、この断熱空間を設けて直接に第１ヒートシンクと接触しないようにすれば、樹脂で成型するキャビネット部の凹部が熱で劣化するのを防止できる。また、ヒートシンクと、スピーカーの音響容量として求められるキャビネット部とを分離して設計できるので、照明の放熱性と音声再生とのバランスを適切にした照明装置を構成できる。

また、照明装置は、第１ヒートシンクの一方端側とキャビネット部の他端側（つまり、発光部側）とを連結する第２ヒートシンクをさらに備えていてもよい。第２ヒートシンクは、熱伝導性の高い金属で形成されて、キャビネット部から突出する発光部を支持するとともに、キャビネット部の凹部内に配置される第１ヒートシンクに伝わる熱を、キャビネット部の凹部の外側で空気に放熱する。したがって、放熱の効率を高めて発光部での発熱の上昇を抑え、発光部のＬＥＤの効率の低下や寿命の短縮という問題を回避することができる。

また、照明装置のキャビネット部は、凹部と口金部が設けられる一方端側とを連通する通気孔をさらに含むものであってもよい。キャビネット部の凹部内に配置される第１ヒートシンクから放熱されて暖まった空気が移動しやすくなるので、さらに放熱性を高めることができる。なお、キャビネット部の口金部は、キャビネット部の何れかの位置に突出するように設けられればよく、好ましくは、キャビネット部の凹部とは反対側の一方端側に設けられればよい。

また、照明装置は、キャビネット部が、音声回路部の増幅器に連結して、その一部を外側に露出させる第３ヒートシンクをさらに備えていてもよい。キャビネット部の内部側に配置される受信器および増幅器を含む音声回路部で発生する熱を、金属で形成される第３ヒートシンクによってキャビネット部の外側に導いて放熱ができるので、スピーカー並びに音声回路部の温度上昇を防止して、良好な音声再生が可能になる。

本発明の照明装置は、好ましくはＬＥＤ発光素子を含む発光部と音声を再生するスピーカーとを備えて、発光部での発熱がスピーカーを固定するキャビネットに伝わりにくくなり、良好な照明および音声再生が可能になる。

本発明の好ましい実施形態による照明装置１について説明する斜視図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による照明装置１について説明する断面図である。（実施例１） 本発明の他の好ましい実施形態による照明装置１ａについて説明する斜視図である。（実施例２）

以下、本発明の好ましい実施形態による照明装置について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１は、本発明の好ましい実施形態による照明装置１について説明する斜視図であり、また、図２は、照明装置１について説明する断面図である。この照明装置１は、ＬＥＤ発光素子を含む発光部２と、周囲方向に音声を再生するスピーカー５と、がキャビネット部４に取り付けられている。したがって、照明装置１は、ＬＥＤによる照明と、スピーカーによる音声再生と、が可能な照明装置である。なお、説明に不要な一部の構造や、内部構造等は、図示を省略している。

具体的には、照明装置１は、住居又は店舗の床面に起立させる（図示しない）照明用スタンドの口金部分（または照明用ソケット）に、口金部６を接続及び固定して使用するのに適する照明装置である。照明装置１は、透光性の（図示しない）フード、または、カバーで全体を覆うようにして使用してもよい。（図示しない）フードが透音性の布で構成される場合、あるいは、光及び音が通過し得る通気孔を含む場合には、照明装置１は、照明スタンドの周囲を照明し、また、周囲に音声再生ができる。もちろん、照明装置１は、天井面のシーリング、または、ローゼットと呼ばれる照明用ソケットに取り付けて使用してもよい。

照明装置１は、略円筒形状に樹脂で形成された部品を複数組み合わせて構成されるキャビネット部４の上部中央付近に、ＬＥＤ発光素子を含む発光部２を配置する。発光部２は、内部の基板２１の上に固定されるＬＥＤ発光素子２２と、透光性のガラスまたは樹脂でドーム形状に構成されてＬＥＤ発光素子２２の周囲を囲むカバー２３と、を含む。発光部２は、キャビネット部４に第１ヒートシンク３を介して連結する。第１ヒートシンク３は、熱伝導性に優れるアルミニウム合金等の金属から構成されて、発光部２のＬＥＤ発光素子２２で発生する熱を放熱する。第１ヒートシンク３の外周面には、放熱面積を増やすフィンを設けてもよい。また、照明装置１は、発光部２および第１ヒートシンク３を一体に形成したＬＥＤ電球を利用してもよい。

また、照明装置１は、発光部２が連結される第１ヒートシンク３の一方端側と、キャビネット部４の基体４１の上端部とを連結する第２ヒートシンク７を備える。第２ヒートシンク７は、第１ヒートシンク３に連結する略環状の内周部と、キャビネット部４に連結する略環状の外周部と、これら内周側と外周側とを放射状に連結して間に貫通孔を規定する連結部とを含む部材である。第２ヒートシンク７は、熱伝導性に優れるアルミニウム合金等の金属から構成され、組立容易なように複数の部材から構成するようにするのが好ましい。したがって、発光部２で発生する熱は、第１ヒートシンク３に連結する第２ヒートシンク７にも伝わって放熱される。第２ヒートシンク７には、放熱面積を増やすフィンをさらに設けてもよい。

キャビネット部４は、略円筒形状の基体４１の中央に凹部を規定する内側曲面４２および底面４３を含む。略円錐形状の第１ヒートシンク３の一方端側には発光部２が固定されるので、底面４３には、略円錐形状の第１ヒートシンク３の他方端側が固定される。キャビネット部４の凹部は、第１ヒートシンク３をほぼ収容する体積であり、第１ヒートシンク３の直径よりも内側曲面４２の直径が大きくされるので、図２に図示するように、内側曲面４２が第１ヒートシンク３と離隔し、発光部２２で発生する熱が直接にキャビネット部に伝達しないようにする断熱空間Ｓを規定する。

また、キャビネット部４は、発光部２および凹部の反対側の一方端側である底部４４に、突出するように設けられる口金部６を有する。口金部６は、照明用ソケットに対応する形状と端子構造を有しており、正負電源が供給される。口金部６に供給される電源電圧は、キャビネット部４の内部で接続線１０を介して発光部２および音声回路部８に接続する。なお、口金部６は、キャビネット部４の何れかの位置に設けられればよい。

照明装置１は、樹脂等で形成されるキャビネット部４の周囲方向に振動板が向けられている合計８個のスピーカー５を備える。スピーカー５は、口径３ｃｍの動電型スピーカーである。キャビネット部４は、略円筒形状の基体４１の内側に、スピーカー５の最低共振周波数付近および以下の低音域の増大を図るために、スピーカー５の音響容量を規定し、密閉型のスピーカーキャビネットを構成している。キャビネット部４は、スピーカー５の振動板の前後を離隔して、振動板の前後に放射される逆位相の関係になる音波同士が打消し合うのを防止する。キャビネット部４は、密閉型、バスレフ形、ケルトン型、等の諸方式のキャビネットを採用することができる。なお、キャビネット部４は、露出するスピーカー５を保護するように、（図示しない）前面グリル、パンチングネット、等を設けても良い。

キャビネット部４のそれぞれのスピーカー取付面は、図示するように、円周の外側方向にスピーカー５の振動板が現れるように形成されて、垂直面に対して上下に１０度の角度が付けられており、８個のスピーカー５のうち４個が上方向に、４個が下方向に向けられ、隣接するスピーカー５は互いに上下に違う方向になるように配置されている。したがって、スピーカー５を垂直面に対して角度を付けることなく設置する場合に比較して、音響放射の指向特性を改善することができる。周方向に配置された８個のスピーカー５は、直列および並列に接続されて、後述する音声回路部８に接続する。

キャビネット部４は、無線接続により他の音声再生機器に接続する受信器と、音声信号を増幅する増幅器と、を含む音声回路部８を備える。音声回路部８には、口金部６から電源が供給されるので、音声回路部８は、スピーカー５に音声信号を出力する。したがって、（図示しない）ＣＤプレーヤー等の音声再生装置から（図示しない）無線発信装置を介して照明装置１から音声再生が可能になる。音声回路部８は、無線信号またはリモコン信号により増幅器の音量調整を可能にするようにしてもよい。

照明装置１は、ＬＥＤによる照明と、スピーカーによる音声再生と、を単一の照明装置で実現できる。上述の通り、照明装置１のキャビネット部４は、その中央部分に第１ヒートシンク３が収容されて第１ヒートシンク３の他方端側がその底面に連結する凹部を含み、第１ヒートシンク３との間に断熱空間Ｓを規定する。その結果、発光部２での発熱がスピーカー５を固定するキャビネット部４に伝わりにくくなり、スピーカー５を適切な温度条件に置くことができる。樹脂で成型するキャビネット部４の凹部が、直接に第１ヒートシンク３と接触しないので、樹脂が熱で劣化するのを防止できる。

また、照明装置１では、放熱に必要な第１ヒートシンク３と、スピーカー５の音響容量として求められるキャビネット部４とを分離して設計できるので、照明の放熱性と音声再生とのバランスを適切に構成できる。本実施例のように、第１ヒートシンク３に連結する第２ヒートシンク７をさらに備えていれば、キャビネット部４から突出する発光部２を支持するだけでなく、キャビネット部４の凹部内に配置される第１ヒートシンク３に伝わる熱を、キャビネット部４の凹部の外側で空気に放熱することができる。したがって、放熱の効率を高めて発光部での発熱の上昇を抑え、発光部２のＬＥＤ発光素子２２の効率が低下する、あるいは、その寿命が短縮する、という問題を回避することができる。

また、照明装置１では、キャビネット部４の内部に配置される音声回路部８が、内部の増幅器に連結してその一部を外側に露出させる金属で形成される第３ヒートシンク９をさらに備える。キャビネット部４の内部側に配置される受信器および増幅器を含む音声回路部８で発生する熱を、金属で形成される第３ヒートシンク９によってキャビネット部４の外側に導いて放熱ができるので、スピーカー並びに音声回路部の温度上昇を防止して、良好な音声再生が可能になる。

図３は、本発明の他の実施例の照明装置１ａについて説明する斜視図である。具体的には、図３は、キャビネット部４ａの構成が異なる照明装置１ａを、底部４４側から仰ぎ見た斜視図である。照明装置１ａは、キャビネット部４ａの構成が一部で異なる点で相違し、それらの他は、ほぼ共通する構成ならびに大きさ寸法を有する。したがって、先の実施例と同一部分には、同一の符号を付し、説明および図示を省略する。

具体的には、本実施例の照明装置１ａのキャビネット部４ａは、第１ヒートシンク３が収容されて連結する凹部と、口金部６が設けられる底部４４と、を連通する通気孔４５を有する。つまり、通気孔４５は、発光部２が設けられるキャビネット部４ａの上端側から、第１ヒートシンク３が配置される凹部および断熱空間Ｓを通じてキャビネット部４ａの底部４４に至る空間を規定する。したがって、キャビネット部４ａの凹部内に配置される第１ヒートシンク３から放熱された断熱空間Ｓの暖まった空気が、上下に抜けるようになり移動しやすくなるので、さらに放熱性を高めることができる。

なお、上記実施例の場合には、スピーカー５は、周方向に８個配置されているが、１個の場合でもよく、好ましくは２個以上の複数であればよい。図示するスピーカー５とは異なる構成のスピーカーであっても、低音域用および高音域用を分けたマルチウェイスピーカーであってもよく、また、細長方形の振動板を備えて、長径方向に指向性が狭く、短径方向に指向性が広いスピーカーであってもよい。また、上記実施例の照明装置１または１ａが備える８つのスピーカー５は、モノラル信号を再生するものであってもよく、これらを２組に分けてステレオ信号を再生するものであってもよい。

もちろん、キャビネット部４または４ａは、基体４１の凹部を規定する内側曲面４２が、第１ヒートシンク３と離隔し、発光部２で発生する熱が直接に伝達しないようにする断熱空間Ｓを規定するものであれば、他の構成をさらに含むものであってもよい。例えば、第１ヒートシンク３に連結する第２ヒートシンク７は、発光部２から照射される光を反射する反射面をさらに含むものであってもよい。また、第１ヒートシンク３の放熱性能が高い場合には、上記実施例のように第２ヒートシンク７を必ずしも備えなくてもよい。

なお、発光部２の光源は、ＬＥＤのみならず、発熱する蛍光灯、白色電球、その他の照明であってもよい。また、上記実施例の照明装置１または１ａでは、キャビネット部４の内部には、受信した無線信号を音声信号に変換する受信器およびスピーカー５に増幅した音声信号を出力する増幅器を含む音声回路部８が設けられているが、音声回路部８を含んでいなくてもよい。音声信号は、他のケーブルによってスピーカー５に供給すればよく、場合によっては電源を供給する電力線を介して音声信号を供給してもよい。また、キャビネット部４の内部に音声回路部８を含んでいない場合には、第３ヒートシンク９を備えなくてもよい。

本発明の照明装置は、上記実施例の場合のような住居または店舗用のスタンドまたは天井面に適用するものに限定されず、工場等の生産設備の天井面、あるいは、道路のトンネル等の照明用ソケットに接続および係合して設置する照明装置、等にも適用が可能である。

１、１ｓ 照明装置
２ 発光部
３ 第１ヒートシンク
４ キャビネット部
５ スピーカー
６ 口金部
７ 第２ヒートシンク
８ 音声回路部
９ 第３ヒートシンク
１０ 接続線

Claims (6)

1. 発光部と、
   略円筒形状または略円錐形状に形成されて該発光部に一方端側が連結する第１ヒートシンクと、
   該第１ヒートシンクが収容されて該第１ヒートシンクの他方端側がその底面に連結する凹部を規定し、かつ、該発光部の周囲に１または複数のスピーカーを固定して該スピーカーの音響容量を規定する略円筒形状に形成されるキャビネット部と、を備え、
   該キャビネット部の該凹部を規定する内側曲面が、該第１ヒートシンクと離隔し、該発光部で発生する熱が直接に該キャビネット部に伝達しないようにする断熱空間を規定する、照明装置。
2. 前記発光部が、ＬＥＤ発光素子を含む、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記キャビネット部の内部に配置されて前記スピーカーに接続する受信器および増幅器を含む音声回路部と、
   前記発光部および該音声回路部に接続する口金部と、
   をさらに備える、請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記第１ヒートシンクの前記一方端側と前記キャビネット部の他端側とを連結する第２ヒートシンクをさらに備える、
   請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。
5. 前記キャビネット部が、前記音声回路部の前記増幅器に連結して、その一部を外側に露出させる第３ヒートシンクをさらに備える、
   請求項３または４に記載の照明装置。
6. 前記キャビネット部が、前記凹部と前記口金部が設けられる一方端側とを連通する通気孔をさらに含む、
   請求項１から５のいずれかに記載の照明装置。

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