JP2014216239A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 水平方向へも十分に照射することができ、しかも、簡単な構成で製造の容易なＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ基板２１０上の環状に分散配置された複数の発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）光源２１１からから出射される光を、環状の反射面を有する環状のプリズム２２１Ａ，２２１Ｂからなる反射板２２０Ａ，２２０Ｂにより、上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に反射する。【選択図】 図３

Description

本発明は、平面基板上に配列された複数の発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）光源によるＬＥＤ照明装置に関する。

従来より、発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）光源は、従来の白熱電球や蛍光灯などの照明光源に比べて発熱量が少なく、小消費電力と長い寿命、耐衝撃性などの長所を有していることから、各種ＬＥＤ照明装置が実用化されている。

ＬＥＤ照明装置では、点光源に近いＬＥＤチップを面状に複数配置して照明の光源としているので、ＬＥＤチップの配置面に対する直角方向の下方（直下）に光束が集中し、ＬＥＤ照明の直下では照度が大きいが、横方向は暗く、照度ムラが発生するという問題があった。

従来、ＬＥＤ照明装置における照度ムラを改善するために、例えば、ＬＥＤ光源を覆うカバーに関して、
１）カバーに乳白色などの色を付けて光を散乱させる。
２）カバーを曲線状にして光を拡散させる。
３）カバーの樹脂に散乱剤を混ぜて光を散乱させる。
４）カバーの表面に梨地加工やエンボス加工を施して光を散乱させる。
５）カバー以外にＬＥＤチップ近くに散乱用カバーを掛けて、光を散乱させる。
６）ＬＥＤチップを配置する面を複数にして直角方向以外の角度を照明器具にセットする。
等の各種方法が採用されている。

しかし、その効果は限られており、ＬＥＤ照明器具の水平方向への照射は十分ではない。特に、ＬＥＤチップを配置する基板の面せ域が小さい照明器具では、直下領域以外の照明の周囲の領域、すなわち部屋の壁や四隅が直下領域と比較して暗いことになる。

また、複数のＬＥＤと、各ＬＥＤの発光面と対向して配置され、外側に位置するＬＥＤほど当該ＬＥＤから出射される光の向きが外側を向くように配光するレンズ体とを備えたＬＥＤ照明器具（例えば、特許文献１、２参照）や、基板上に配列された個々のＬＥＤに設けられるレンズによってＬＥＤから照射される光が広角に配光されるようにしたＬＥＤ照明装置（例えば、特許文献３参照）が提案されている。

特開２００２−３０４９０３号公報 特開２０１１−１０３２７５号公報 特開２０１１−２２２５１４号公報

しかしながら、ＬＥＤから照射される光をレンズによって広角に配光されるようにしたのでは、ＬＥＤ照明装置の構造が複雑で大型になってしまい、また、フレネルレンズを用いることにより薄型構造化を図ることもできるが、構造が複雑で製造が容易ではない。

そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の実情に鑑み、水平方向へも十分に照射することができ、しかも、簡単な構成で製造の容易なＬＥＤ照明装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。

本発明では、平面基板上に環状に分散配置された複数の発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）光源からから出射される光を、環状の反射面を有する反射板により、上記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に反射して、照度ムラをなくす。

すなわち、本発明は、ＬＥＤ照明装置であって、複数の発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）光源が平面基板上に環状に分散配置されたＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ光源から出射された光を、上記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に反射する環状の反射面を有する反射板とを備えることを特徴とする。

本発明に係るＬＥＤ照明装置において、上記反射板は、上記ＬＥＤ光源の光軸に対して傾斜した反射面を有する環状の鏡又はプリズムからなるものとすることができる。

また、本発明に係るＬＥＤ照明装置において、上記反射板は、上記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に厚みを増した環状の導光部材に上記反射面を設けてなるものとすることができる。

また、本発明に係るＬＥＤ照明装置は、上記ＬＥＤ基板には、上記平面基板上に上記複数のＬＥＤ光源が同心の複数の環状に分散配置されており、上記反射板を少なくとも１つ備えるものとすることができる。

さらに、本発明に係るＬＥＤ照明装置は、上記反射板を複数備え、各反射板は上記ＬＥＤ光源の光軸に対する傾斜角の異なる反射面を有するものとすることができる。

本発明では、平面基板上に環状に分散配置された複数の発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）光源からから出射される光を、環状の反射面を有する反射板により、上記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に反射するので、水平方向へも十分に照射して、照度ムラをなくすことができ、しかも、簡単な構成で製造の容易なＬＥＤ照明装置を提供することができる。

本発明を適用したＬＥＤ照明装置の構成例を示す要部縦断斜視図である。 上記ＬＥＤ照明装置に備えられた反射板の外観斜視図である。 本発明を適用したＬＥＤ照明装置の他の構成例を示す要部縦断斜視図である。 上記ＬＥＤ照明装置に備えられた反射板を構成するプリズムを拡大して示す要部縦断斜視図である。 上記ＬＥＤ照明装置に備えられた反射板の各光路を拡大して模式的に示す図である。 上記ＬＥＤ照明装置を用いたコードペンダント型照明器具の要部縦断正面図である。 本発明を適用したＬＥＤ照明装置のさらに他の構成例を示す外観斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。

本発明は、例えば図１に示すような構成のＬＥＤ照明装置１００に適用される。

このＬＥＤ照明装置１００は、複数の発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）光源１１１が平面基板上に環状に分散配置されたＬＥＤ基板１１０と、上記ＬＥＤ光源１１１から出射された光を、上記ＬＥＤ光源１１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に反射する環状の反射面を有する反射板１２０を備える。

このＬＥＤ照明装置１００において、上記ＬＥＤ基板１１０は、同心円の各円周上に複数のＬＥＤ光源１１１がそれぞれ環状に分散配置されており、上記反射板１２０は、最外周の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源１１１から出射された光を、上記ＬＥＤ光源１１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に反射する位置に設けられている。

上記反射板１２０には、例えば図２の外観斜視図に示すように、円錐を横に切った傾斜面を有する環状の板体に蒸着シートを貼り付けるか、又は、その環状の板体を透明な樹脂でつくり、アルミニウムなどを蒸着して反射面とした環状の鏡１２１が用いられる。上記反射板１２０は、アルミ蒸着シートを糊付けした樹脂シートを型抜きすることにより低コストで生産することができる。

このＬＥＤ照明装置１００では、平面基板上に環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源１１１からから出射される光を、環状の鏡１２１を用いた反射板１２０により、上記ＬＥＤ光源１１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に反射するので、水平方向へも十分に照射して、照度ムラをなくすことができ、しかも、簡単な構成で製造の容易なものとなっている。

なお、このＬＥＤ照明装置１００では、上記ＬＥＤ基板１１０の最外周の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源１１１から出射された光を１枚の反射板１２０で反射して外側に向けるようにしたが、さらに、上記ＬＥＤ基板１１０の最外周から２番目の円周上の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源１１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源１１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に反射する位置にも反射板１２０を設けて、上記ＬＥＤ基板１１０の最外周の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源１１１から出射された光を２枚の反射板１２０で反射して外側に向けるようにしてもよい。この場合、各反射板１２０は、上記ＬＥＤ光源１１１の光軸に対する傾斜角の異なる反射面を有するものとすることができる。

また、上記ＬＥＤ照明装置１００では、複数のＬＥＤ光源１１１から出射された光を１枚の上記環状の鏡１２１を用いた反射板１２０により反射するようにしたが、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものでなく、例えば図３に示すＬＥＤ照明装置２００のように、環状のプリズム２２１Ａ，２２１Ｂからなる反射板２２０Ａ，２２０Ｂにより、複数のＬＥＤ光源２１１から出射された光を反射するようにすることもできる。

図３に示すＬＥＤ照明装置２００において、複数の発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）光源２１１が平面基板上に環状に分散配置されたＬＥＤ基板２１０には、同心円の各円周上に複数のＬＥＤ光源２１１がそれぞれ環状に分散配置されている。

また、このＬＥＤ照明装置２００において、上記ＬＥＤ基板２１０の外周側に２つの反射板２２０Ａ，２２０Ｂが設けられている。

２つの反射板２２０Ａ，２２０Ｂは、それぞれ上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に反射する上記ＬＥＤ光源２１１の光軸に対して傾斜した反射面を有する環状のプリズム２２１Ａ，２２１Ｂからなる。

一方の反射板２２０Ａは、上記ＬＥＤ基板２１０の最外周の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源２１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に反射する。

他方の反射板２２１Bは、上記ＬＥＤ基板２１０の最外周から２番目の円周上の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源２１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に反射する。

このＬＥＤ照明装置２００において、上記反射板２２０Ａ，２２０Ｂを構成するプリズム２２１Ａ，２２１Ｂは、図４に拡大して示すように、上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に厚みを増した環状の導光部材に反射面を設けてなるホーン型の断面形状を有するものとなっている。上記プリズム２２１Ａ，２２１Ｂは、ホーン型の断面形状を有することにより、なるべく多くの光束を捕まえて方向を転換するようになっている。

ここで、上記反射板２２０Ａ，２２０Ｂの各光路を図５に拡大して示す。

すなわち、一方の反射板２２０Ａは、上記ＬＥＤ基板２１０の最外周の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源２１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に略直角に反射する反射面を有するプリズム２２１Ａからなり、他方の反射板２２０Ｂは、上記ＬＥＤ基板２１０の最外周の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源２１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側斜め方向に反射する反射面を有するプリズム２２１Ａからなる。

このような構造のＬＥＤ照明装置２００では、平面基板上に環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源２１１からから出射される光を、環状のプリズム２２１を用いた反射板２２０により、上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に効率よく反射することができ、上記ＬＥＤ光源２１１による出射光を水平方向へも十分に照射して、照度ムラをなくすことができ、しかも、簡単な構成で製造の容易なものとなっている。

上記ＬＥＤ照明装置２００は、例えば図６に示すように、頂部中央に取付孔１０を有する上ハーフ２０Ａと、この上ハーフ２０Ａの下側開口部を覆う下ハーフ２０Ｂからなる円形状の合成樹脂製のセード２０内に収納設置され、図示しない天井にコード３０により吊下げられるコードペンダント型照明器具として用いられる。

なお、本実施形態では、上記ＬＥＤ照明装置２００を天井から吊り下げたペンダント型照明器具としたが、天井直付のシーリング型照明器具であってもよいことは言うまでもない。

なお、このＬＥＤ照明装置２００では、それぞれ環状のプリズム２２１Ａ，２２１Ｂにて構成される２枚の反射板２２０Ａ，２２０Ｂを上記ＬＥＤ基板２１０上に設け、一方の反射板２２０Ａにより、上記ＬＥＤ基板２１０の最外周の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源２１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に反射し、他方の反射板２２１Bにより、上記ＬＥＤ基板２１０の最外周から２番目の円周上の環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源２１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に反射するようにしたが、２枚の反射板２２０Ａ，２２０Ｂの一方のみを設けるようにしても、上記ＬＥＤ光源２１１による出射光を水平方向へも照射して、照度ムラをなくすことができる。

また、上記ＬＥＤ照明装置１００，２００では、反射板１２０，２２０Ａ，２２０Ｂにより、上記ＬＥＤ基板２１０上の中心から離れた外周側において環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源２１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源２１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に反射するようにしたが、例えば、図７に示すＬＥＤ照明装置３００のように、中心に近い内周側において環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源３１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源３１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に反射する構造としても、上記ＬＥＤ光源３１１による出射光を水平方向へも照射して、照度ムラをなくすことができる。

このＬＥＤ照明装置３００は、上記ＬＥＤ照明装置２００と同様に、それぞれ環状の２枚の反射板３２０Ａ，３２０ＢをＬＥＤ基板３１０上に備えるものであるが、上記ＬＥＤ照明装置２００に備えられた反射板２２０Ａ，２２０Ｂよりも径の小さな上記２枚の反射板３２０Ａ，３２０Ｂにより、中心に近い内周側において環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源３１１から出射された光を上記ＬＥＤ光源３１１の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる外側方向に反射するようになっている。

このように、中心に近い内周側において環状に分散配置された複数のＬＥＤ光源２１１から出射された光を反射板３２０Ａ，３２０Ｂにより反射する構造とすることにより、上記反射板３２０Ａ，３２０Ｂの径を小さくすることができ、鏡やプリズムで構成される上記反射板３２０Ａ，３２０Ｂを製造する際に必要な金型代や部品の材料費を抑えることができる。

１００，２００，３００ ＬＥＤ照明装置、１１０，２１０，３１０ ＬＥＤ基板、１１１，２１１，３１１ ＬＥＤ光源、１２０，２２０，２２０Ａ，２２０Ｂ，３２０ 反射板、１２１ 鏡、２２１，２２１Ａ，２２１Ｂ プリズム

Claims (5)

1. 複数の発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）光源が平面基板上に環状に分散配置されたＬＥＤ基板と、
   上記ＬＥＤ光源から出射された光を、上記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に反射する環状の反射面を有する反射板と
   を備えるＬＥＤ照明装置。
2. 上記反射板は、上記ＬＥＤ光源の光軸に対して傾斜した反射面を有する環状の鏡又はプリズムからなる請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
3. 上記反射板は、上記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して上記光軸から離れる側に厚みを増した環状の導光部材に上記反射面を設けてなる請求項２記載のＬＥＤ照明装置。
4. 上記ＬＥＤ基板には、上記平面基板上に上記複数のＬＥＤ光源が同心の複数の環状に分散配置されており、
   上記反射板を少なくとも１つ備える請求項３記載のＬＥＤ照明装置。
5. 上記反射板を複数備え、各反射板は上記ＬＥＤ光源の光軸に対する傾斜角の異なる反射面を有する請求項４記載のＬＥＤ照明装置。