JP2015173092A - Led照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】LED照明装置100は、取付部材を介して被取付部材に着脱自在に取り付けられるLED照明装置であり、取付部材用の開口10aを中央部に有するベース部材10と、光源であるLED素子15と、ベース部材10に配され且つLED素子15が実装されるLED基板14と、ベース部材10に配され且つLED素子15に電力を供給する点灯基板13とを備え、LED基板14、LED素子15の光出射方向から見たときに、開口10aの中心O1とベース部材10の外縁部10c上の仮想点との中点M1上に位置し、点灯基板13は、光出射方向から見たときに、LED基板14よりも外周側に位置している。
【選択図】図8
Description
本発明の一態様に係るLED照明装置は、取付部材を介して被取付部材に着脱自在に取り付けられるLED照明装置において、前記取付部材用の開口を中央部に有するベース部材と、光源であるLED素子と、前記ベース部材に配され且つ前記LED素子が実装されるLED基板と、前記ベース部材に配され且つ前記LED素子に電力を供給する点灯基板とを備え、前記LED基板は、前記LED素子の光出射方向から見たときに、前記開口の中心と前記ベース部材の外縁部上の仮想点との中点上に位置し、前記点灯基板は、前記光出射方向から見たときに、前記LED基板よりも外周側に位置していることを特徴としている。
他の一態様に係るLED照明装置は、前記ベース部材は、前記光出射方向から見たときに、前記外周の形状が円形状をしている。
実施形態の一態様に係るLED照明装置は、LED素子を含んでなるLED基板と、前記LED素子に電力を供給する点灯基板と、前記LED基板及び前記点灯基板を保持するベース部材と、前記LED基板を覆う透光性カバーとを備えるLED照明装置であって、前記ベース部材は、前記ベース部材を被取付部材に取付けるための穴をその略中央に有し、前記LED基板は、前記ベース部材の前記穴の周囲に設けられ、前記点灯基板は、前記LED基板の周囲に設けられている。
<実施形態>
以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本実施形態は一例であり、これに限定されるものではない。
LED照明本体1は、図2と図3に示すように、ベース部材10と、このベース部材10に配設されるLED素子15を点灯させるための点灯基板13と、LED素子15を搭載しているLED基板14と、点灯基板13とLED基板14を覆う保護カバー16からなっている。
LED照明本体1のベース部材10は、冷間圧延鋼板(SPCC)等の金属材料を使用して、打抜加工、プレス加工、折曲加工等によって作成される。ベース部材10は、図2乃至図6に示すように、円盤形状で、特に図5に示すように中心部(中央部)に円形のベース部材開口部10aが開口し、LED照明本体1をアダプタ6に取り付ける際に、当該ベース部材開口部10aを利用して外部より目視出来るように形成されている。つまり、ベース部材10は、床面側(LED素子の光出射方向と同じ意味である。)から見ると中央部に開口を有する環状をしている。より具体的には、ベース部材10は、円環状をしている。なお、ベース部材開口部10aは、取付部材であるアダプタ6用の開口に相当する。ここでは、ベース部材開口部10aは、床面側から見ると、円形状をしているが、例えば、正方形、長方形、多角形等の他の形状であってもよい。
基板固定部10dは、床面側から見ると、中央部のベース部材開口部10aに近い側に設けられており、アダプタ受け部10bの機械的特性を確保する機能を有する。
LED照明本体1のベース部材10を天井面5に取り付けた場合の床面側に、LED素子15が搭載されたLED基板14とLED素子15を点灯させるための点灯基板13が配設されている。LED基板14は、ベース部材10の基板固定部10dに配置されている。点灯基板13は、ベース部材10の周縁部側リブ101bに配置されて、LED基板14の周囲の一部領域あるいは全領域(ここでは一部領域である。)に設けられている構成となっている。つまり、点灯基板13は、ベース部材10を床面側から見たときに、LED基板14の外側に位置する。これにより、点灯基板13を複数の基板に分けて配置することもできるようになり、LED照明装置100をコンパクト化してコストダウンをすることができる。
LED基板14は、図2、図3、図8及び図9に示すように、複数枚あり、ベース部材10におけるベース部材開口部10aの周囲に配されている。より具体的には、複数のLED基板14は基板固定部10dにねじ、ピン等の固定手段を利用して固定されている。LED基板14は、所定の幅寸法を有した長尺状をしている。ここでは、LED基板14は、矩形状をし、各角部が面取りされ、端部が三角形状をしている。つまり、LED基板14は、円弧形状に近い形状をしている。ここでは、複数枚のLED基板14は、ベース部材開口部10aを囲んだ1重の環状に配されている。具体的には、6枚のLED基板14が基板接続線によりつなぎ合わされるように配設されて全体として略サークル状(正確には6角形状であるが、略円形状とする。)に形成される状態で、ベース部材10の基板固定部10dに配置されている。このLED基板14は、片面に配線された絶縁基板(例えば、ガラスコンポジット基板(CEM−3)である。)から成り、その片面側にLED素子15が実装されている。なお、LED基板14にLED素子15が実装されたものもLED基板と称する場合もある。このように分割された基板(換言すると、複数の基板である。)を用いることにより、基板の分割部分(換言すると、周方向に隣接する基板間)で熱的変形を吸収して基板の変形を抑制することができる。また、LED基板14は、長手方向の端部が三角形状となっているため、環状に配置された場合に隣接するLED基板14間の隙間を小さくできる。
また、特に図9に示すように、LED基板14同士の基板配線は、上述のように基板接続線(リード線14b)が利用される。隣接するLED基板14は、一方のLED基板14に設けられたコネクタ14aに接続されたリード線14bが、他方のLED基板14にハンダで接続されることにより、電気的に接続する。これにより、組み立て時のLED基板14同士の接続が容易にできるうえ、部品点数を削減することができる。点灯基板13と接続するための基板配線も同様の構成をとっている。
このLED基板14に実装されるLED素子15としては、公知の種々のLEDを用いることができる。本実施形態では、照明用の白色光を発光する高輝度タイプのLED素子と、昼光色を発光する高輝度タイプのLED素子とが用いられて、調色が可能なLED照明装置の構成となっている。
点灯基板13は、図2、図3、図8及び図9に示すように、配線器具7からアダプタ6を介して供給される交流電流を直流に変換してLED基板14に供給する。点灯基板13は、基板と、この基板に実装され且つ各機能を有する回路を構成する回路部品13a、13bとから構成される。点灯基板13は、1個であってもよいし、複数個あってもよい。点灯基板13は、ここでは1個である。点灯基板13は、床面側から見たときに、環状に配されたLED基板14の外周側全周に沿って又は外周側一部に沿って配されている。ここでは、外周側に沿う一部の領域に点灯基板13は配されている。点灯基板13は、具体的には、円弧状をし、ベース部材10の周縁部側リブ101bの前面側(床面側)に配設されている。点灯基板13は、回路部品13a、13bが片面に配線された紙フェノール基板(FR−1)で構成されている。点灯基板13の回路部品13a、13bが搭載されていない裏面を、ベース部材10の前面側に絶縁シートを介して配設することにより、点灯基板13から発生する熱を、ベース部材10を介して放熱することが可能となる。なお、この点灯基板13を構成する回路部品13a、13bとしては、過電流保護、ノイズカット、整流、平滑、調光制御などの回路機能を行うための各種ダイオード、コンデンサ、IC、抵抗などの公知の電子部品を使用することができる。
回路部品13a、13bの高さは、LED素子15から出射される光の1/2ビーム角(光の広がり具合(配光)を示し、光源の直下照度(最大光度)の1/2の照度になる点と光源中心を結んだ線と、光源中心の鉛直方向線とのなす角度をいう)の出射光が、回路部品13a、13bに照射されないように配置する必要がある。これにより、透光性カバー3に、回路部品13a、13bの影が出なく、均一な明るさになる。
点灯基板13は、保護カバー16により全体が保護されているために、通常点灯基板13に設けられるカバーを省くことができ、部品点数削減によるコストダウンを図ることができる。
保護カバー16は、図2乃至図4、図10、図11に示すように、ポリカーボネート(PP)等の難燃性樹脂からなる。保護カバー16は、円環形状で、ベース部材10上に配置されているLED基板14と点灯基板13とを覆うように、ベース部材10に取り付けられている。保護カバー16の中心部には、保護カバー開口部16aが設けられており、保護カバー開口部16aの周囲がベース部材10の中央部側リブ101aに固定されている。また、保護カバー16の外縁部の保護カバー外縁部16cは、ベース部材10の周縁部側リブ101bに固定されている。なお、保護カバー16のベース部材10への固定は、例えば、ねじ等により行われている。保護カバー16は、LED基板14と点灯基板13を覆っているので、LED照明本体1をアダプタ6に取り付けにおける、設置者の電気的な安全を図ることができる。
上述したLED照明本体1を構成するベース部材10、点灯基板13、LED基板14、保護カバー16の相互の位置関係について、図2と図3を参照しながら説明する。ベース部材10のベース部材開口部10aの周囲に6枚のLED基板14が環状に配設されている。点灯基板13が、LED基板14の外側に配設されている。LED基板14と点灯基板13を覆うように、円環状の保護カバー16が配設されている。これらにより、本発明のLED照明装置100は、省スペース化することが可能になり、コンパクト化することができ、コストを削減することが可能となる。
LED照明本体1に取り付けられる透光性カバー3は、図1乃至図3、及び図12乃至図15に示されるように、保護カバー16と嵌合する後透光性カバー31とLED照明本体1を覆う前透光性カバー32から成り、特に図2に示すように、LED照明本体1を覆っている。透光性カバー3は、ポリプロピレン(PP)等の熱可塑性合成樹脂を使用して、特に図2に示すように、円環形状の後透光性カバー31とドーム形状の前透光性カバー32とを、後透光性カバー31の前カバー嵌合部31bと、前透光性カバー32の後カバー嵌合部32aとを嵌合させて、一体としている。
これにより、製造工程を削減して、製造に要する手間とコストを削減することができると同時に、透光性カバー3のコンパクト化及び軽量化を実現することができる。
アダプタ6は、図7に示すように、天井面5に設置された配線器具7に、上面側に設けられた引掛刃6bによって電気的かつ機械的に接続されるものである。アダプタ6は、略円筒状をなし、配線器具7に引掛刃6bを差し込み、天井面5と直交する方向を中心軸として回動させると、配線器具7に固定される。固定を保持させるために、アダプタ6の上面側に止め具6cが設けられている。止め具6cは、周壁のボタン6dを押入操作することにより解除されるようになっている。アダプタ6の周壁の両側には一対の係止部6aが設けられている。一対の係止部6aは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6a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。係止部6aは、ベース部材10のアダプタ受け部10bと係合することで、LED照明本体1がアダプタ6に取り付けられる。このアダプタ6からは、点灯基板13へ接続する図示しない電源コードが導出されていて、点灯基板13とコネクタを介して接続されるようになっている。
LED基板14は、LED素子15の光出射方向から見たときに、図8に示すように、ベース部材開口部10aの中心O1とベース部材10のベース外縁部(本発明の外縁部の一例に相当する。)10c上の仮想点との中点M1上に位置している。LED素子15は、ベース部材開口部10aの中心O1と、ベース外縁部10cとの中点M1のうち、最もベース部材開口部10aに近い中点を通り且つベース部材10の外周と同じ形状をする仮想線分C1に沿って配されている。
本例では、LED素子15は、仮想線分C1の内側にしている。しかしながら、基板固定部10dは、LED素子15から出射された光が外側に広がるように傾斜している。これにより、LED照明装置100から均一な光が出射される。
基板固定部10dは、LED素子15の光出射方向から見たときに、図8に示すように、仮想線分C1よりも外側に位置する面積が仮想線分C1よりも内側に位置する面積より大きくなっている。つまり、ベース部材10における凹凸構造(リブ構造)がベース部材開口部10aに近くなり、リブ構造により機械特性向上の効果がベース部材開口部10aの周囲に設けられたアダプタ受け部10bにまで及ぶ。
LED基板14は、LED素子15の光出射方向から見たときに、図8に示すように、仮想線分C1よりも外側に位置する面積が仮想線分C1よりも内側に位置する面積より大きくなっている。つまり、ベース部材10を床面側から見たときに、LED基板14の外周側にLED基板14の内周側よりも広いスペースができる。この広いスペースに点灯基板13は配される。
このため、点灯基板13を構成する基板上に実装される回路部品13a、13bの間隔を広げることも可能になり、点灯基板13で発生する熱の蓄積を抑制することができる。また、LED基板14の外側に内側よりも広いスペースができるため、背の高い回路部品を外周側に、背の低い回路部品を内周側に、それぞれ配置することができ、回路部品の配置設計に関する自由度を向上させることができる。
(6.−1 LED基板)
上記例では、LED素子15はLED基板14上に一列で配されている。しかしながら、LED素子は、LED基板上に複数列状に配されてもよい。例えば、図16に示すように、LED基板142上に2列状に配されてもよい。この場合、LED素子15の全体の配置は、ベース部材開口部102aの中央を中心とした2重環状となる。LED基板142は、ここでも複数あり、ベース部材開口部102aの廻りを1重で囲んでいる(環状に配されている)。本例の場合も、LED基板142は、LED素子15の光出射方向から見たときに、図16に示すように、ベース部材開口部10aの中心O2とベース部材102のベース外縁部(本発明の外縁部の一例に相当する。)102c上の仮想点との中点M2上に位置している。各LED基板142上の2列のLED素子15は、ベース部材開口部102aの中心O2と、ベース外縁部102cとの中点M2のうち、最もベース部材開口部102aに近い中点M2を通り且つベース部材102の外周と同じ形状をする仮想線分C2上に位置する。
上記のベース部材10、102は、床面側から見たときに外周形状が円形状をしていたが、他の形状であってもよい。例えば、図17に示すように、外周形状が正方形状であってよいし、五角形状、六角形状等の多角形状であってもよいし、楕円状、長円形状であってもよい。LED基板143は、ここでも複数あり、ベース部材開口部103aの廻りを1重で囲んでいる(環状に配されている)。本例の場合も、LED基板143は、LED素子15の光出射方向から見たときに、図17に示すように、ベース部材開口部103aの中心O3とベース部材103のベース外縁部(本発明の外縁部の一例に相当する。)103c上の仮想点との中点M3上に位置している。
LED基板143は、ベース部材開口部103aの中心O3と、ベース外縁部103cとの中点M3のうち、最もベース部材開口部103aに近い中点M3を通り且つベース部材102の外周と同じ形状をする仮想線分C3上に位置する。
ベース部材開口部103aの中心O3とベース外縁部103cとの最小の距離を最小距離Dとし、中心O3を基準にすると、LED素子15は、最小距離Dに対して、0.3倍以上の点を通り且つ外周と同じ形状をする仮想線分C3aと、0.6倍以下の点を通り且つ外周と同じ形状をする仮想線分C3bとの間の範囲内に配されている。好ましくは、最小距離Dに対して、0.35倍以上の点を通る仮想線分C3aと、0.55倍以下の点を通る仮想線分C3bとの間の範囲内に配されている。なお、図17の仮想線分C3aは最小距離Dの0.35倍の距離D1の点を通り、仮想線分C3bは最小距離Dの0.53倍の距離D2の点を通る。
以上のように、本実施形態では、点灯基板がLED基板の周囲に設けて構成されている。これらによってLED照明装置は、コンパクト化してコストダウンでき、良好な意匠性を示している。なお、本実施形態では、LED照明本体の形状を床面側から見たときに円形にしたが、これに限定されず断面が4角形等からなる扁平な多角柱であってもよい。
以上、この発明の実施形態を説明したが、この発明は、これらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なし得る各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
10:ベース部材
10a:ベース部材開口部
10b:アダプタ受け部
10c:ベース外縁部
10d:基板固定部
10e:周方向リブ
101a:中央部側リブ
101b:周縁部側リブ
10f:放射方向リブ
12:天井用ばね
13:点灯基板
13a:回路部品
13b:回路部品
13c:コネクタ
13d:リード線
14:LED基板
14a:コネクタ
14b:リード線
15:LED素子
16:保護カバー
16a:保護カバー開口部
16b:透光性カバー嵌合部
16c:保護カバー外縁部
3:透光性カバー
31:後透光性カバー
31a:保護カバー嵌合部
31b:前カバー嵌合部
32:前透光性カバー
32a:後カバー嵌合部
5: 天井面
6: アダプタ
6a:係止部
6b:引掛刃
6c:止め具
6d:ボタン
7:配線器具
100:LED照明装置
基板固定部10dは、LED素子15の光出射方向から見たときに、図8に示すように、仮想線分C1よりも外側に位置する面積が仮想線分C1よりも内側に位置する面積より小さくなっている。つまり、ベース部材10における凹凸構造(リブ構造)がベース部材開口部10aに近くなり、リブ構造により機械特性向上の効果がベース部材開口部10aの周囲に設けられたアダプタ受け部10bにまで及ぶ。
LED基板14は、LED素子15の光出射方向から見たときに、図8に示すように、仮想線分C1よりも外側に位置する面積が仮想線分C1よりも内側に位置する面積より小さくなっている。つまり、ベース部材10を床面側から見たときに、LED基板14の外周側にLED基板14の内周側よりも広いスペースができる。この広いスペースに点灯基板13は配される。
このため、点灯基板13を構成する基板上に実装される回路部品13a、13bの間隔を広げることも可能になり、点灯基板13で発生する熱の蓄積を抑制することができる。また、LED基板14の外側に内側よりも広いスペースができるため、背の高い回路部品を外周側に、背の低い回路部品を内周側に、それぞれ配置することができ、回路部品の配置設計に関する自由度を向上させることができる。
Claims (3)
- 取付部材を介して被取付部材に着脱自在に取り付けられるLED照明装置において、
前記取付部材用の開口を中央部に有するベース部材と、
光源であるLED素子と、
前記ベース部材に配され且つ前記LED素子が実装されるLED基板と、
前記ベース部材に配され且つ前記LED素子に電力を供給する点灯基板と
を備え、
前記LED基板は、前記LED素子の光出射方向から見たときに、前記開口の中心と前記ベース部材の外縁部上の仮想点との中点上に位置し、
前記点灯基板は、前記光出射方向から見たときに、前記LED基板よりも外周側に位置している
LED照明装置。
- 前記LED基板は、前記ベース部材の外周に沿って配され、前記光出射方向から見たときに、前記開口に最も近い前記中点を通り且つ前記ベース部材の外周と同じ形状をする仮想線分上に位置する
請求項1に記載のLED照明装置。
- 前記ベース部材は、前記光出射方向から見たときに、前記外周の形状が円形状をしている
請求項2に記載のLED照明装置。
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JP2017188388A (ja) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | アイリスオーヤマ株式会社 | Led照明装置 |
JP2018092819A (ja) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 発光装置、及び、照明装置 |
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2014
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