JP3180295U - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤの使用量を増やさずに、ＬＥＤユニットから広範囲の領域に光の出射を可能にし、以ってその出射された光により所定の照射対象空間内を均等で高めの照度にて照明可能にする照明装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ駆動部１３を内部に収納する取付ケース１１を有し、この取付ケース１１の下面１１ａには、ＬＥＤユニット１２の収納部１４と、そのＬＥＤユニット１２を構成するＬＥＤが出射した光を反射する複数の反射部１５〜１７と、を備える。
【選択図】図２

Description

本考案は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた照明装置に係り、特に複数個のＬＥＤの背面側に傾きや形状が異なる複数の反射面を有する照明装置に関するものである。

従来の照明装置として、装置本体に蛍光灯の端部を嵌合するソケット兼用の蛍光灯受け部を突設し、これを天井等に取り付けられた略三角形の断面を有する取付部材の各傾斜面に設けたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この照明装置によれば、蛍光灯の点灯によって出射される光は各傾斜面で一方向に反射されるとともに、その光の大部分が天井を照らすこととなる。

ところが、この照明装置は、蛍光灯受け部に嵌合された蛍光灯が発生する光のうち上向きの光は、前述の様に天井を照らすだけで、下方空間への照明に十分に寄与せず、光の無駄が多い。

一方、車体に設けられた本体ケース内にソケットを介して照明手段としての蛍光灯を取り付け、その本体ケースと蛍光灯との間に湾曲状の反射カバーを設けた車両用の照明装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この照明装置によれば、蛍光灯の点灯によって出射される光は反射カバーにより反射され、蛍光灯からの直接光とともに高い照度を実現するものとなっている。

ところが、この照明装置にあっては、蛍光灯から出射される光に照度のムラを生じることがなく、蛍光灯が出射する光を反射カバーに反射させることで所定領域の照射対象空間に照射可能であるものの、引用文献１に記載の照明装置と同様に蛍光灯の点灯のための消費電力が大きく、省エネルギ対策上好ましくない。一方、前記蛍光灯に代えて消費電力が少ないＬＥＤを光源とする照明装置が種々提案されている。しかし、そのＬＥＤが出射する光の高輝度および高指向性から、引用文献１の取付部材の各傾斜面や引用文献２の反射カバーをそのまま用いても、その光を広い領域に亘って反射（拡散）させることができず、広い照射対象空間を均等に照明することができない。つまり、照度ムラの発生が避けられない。

例えば、透明または半透明な円筒パイプ内に、複数のＬＥＤを設けた支持板を配置し、その支持板の両端部に設けた端子を蛍光灯器具のソケット部に嵌合させるとともに、その端子から取り入れられる交流電圧を前記支持板に設けたＡＣ／ＤＣ変換器および電圧制御部を通して変換しかつ調整してＬＥＤに供給する蛍光灯型のＬＥＤ照明装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。このＬＥＤ照明装置では、複数のＬＥＤを密に並設することで、光の分散と略同様の作用を実現できるものの、各ＬＥＤ自体が高輝度であるためにその光の照射を受ける照射対象空間では、その光を眩しく感じてしまう。

また、球状体の球面の一部や棒状体（管体）の端面または棒状体の側面に一個または複数個のＬＥＤを配置したＬＥＤユニットと、光を伝播する導光部と、この導光部の一側または全体に塗料が塗布された光拡散層とを含むＬＥＤ照明装置（ＬＥＤスタンド）が提案されている（例えば、特許文献４参照）。このＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤから導光部に入射した光は光拡散層で反射されて伝播していき、さらに塗料が塗布されている部分に当たって拡散される。これによりＬＥＤの光は球状体や棒状体の全体に拡散し、照射対称空間への光の均等な分散照射を可能にしている。

特開２０００−１８２４２８号公報 特開平１０−３５３６１号公報 特開２００４−３０３６１４号公報 特表２００７−３２１８７号公報

しかしながら、引用文献３に記載のＬＥＤランプにあっては隣接するＬＥＤ間は光が出射されない領域であり、照射対象空間における照度ムラが生じるのを避けられず、その照度ムラを避けるために仮にＬＥＤを密に隣り合うように配置した場合には、発熱によるＬＥＤの特性劣化を招く。また、ＬＥＤの使用個数の増加によってコストアップや組み付け作業の煩雑化を招くという不都合があった。また、引用文献４の照明スタンドにあっては、ＬＥＤの使用量が低減可能でしかも広範囲の照明が可能であるが、必要とする照度（明るさ）が得にくいという不都合があった。

本考案は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＬＥＤの使用量（使用個数）を増やすことなく、広範囲の照明対象領域を均等の照度にて照明でき、これを比較的ローコストで実現可能にするＬＥＤ照明装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本考案に係る照明装置は、内部にＬＥＤ駆動部を収納する空間を有する長尺扁平のケース状に形成された取付ケースで構成する照明装置であって、
該取付ケースの下面は、ＬＥＤユニットの取付部を備え、かつ該取付部に取付けたＬＥＤユニットを構成するＬＥＤが出射した光を反射する反射角を異にする複数の反射面となっていることを特徴とする

この構成によれば、ＬＥＤが発生した光は照射対象空間を直接照射するのに加え、取付ケースの下面側に設けられた複数の反射部に照射され、これらの反射部で反射された反射光は下面方向、左右方向および前後方向の広い領域の照射対象空間に均等に効率よく分散するように放射される。このため、複数のＬＥＤを密に配置することなく、少ないＬＥＤの使用個数で広い照射対象空間を均等の明るさで照明することができる。

また、本考案にかかる照明装置は、前記ＬＥＤユニットが直管型であり、取付ケースの下面に、この下面の中央部に形成されて、直管型の前記ＬＥＤユニットを収納する半円柱状凹部と、この半円柱状凹部に連続する水平反射部と、これらの水平反射部に連続し、前記取付ケースの前方に円弧状に突設された円弧状反射部と、これらの円弧状反射部に連続し、取付ケースの前方に向けて拡がるように傾斜する傾斜状反射部と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、前記下面の半円柱状凹部に収納されたＬＥＤユニットから出射された光はその半円柱状凹部で反射されるとともに、前記取付ケースの前方の照射対象空間に直接照射される。また、直管型のＬＥＤユニットの下半部分で出射される光の一部が前記水平反射部、円弧状反射部および傾斜状反射部に照射され、その反射光が照射空間を照射する。さらに、水平反射部で反射された光は一部が取付ケースの下方に放射されるとともに、円弧状反射部および傾斜状反射部に照射されて、これらの各照射部位でその照射方向とは法線に対して対称となる方向へ反射される。これにより、前記ＬＥＤユニットから放射される光は傾斜状反射部およびこの傾斜状反射部の仮想上の延長面によって囲まれた広い領域を超える広い領域に亘って均等に拡散され。その領域内外の照射対象空間を均等照度で照明することができる。

さらに、本考案にかかる照明装置は、直管型のＬＥＤユニットが、複数個のＬＥＤが複数列に亘って基板上に等間隔に配置され、かつ隣り合う列の各ＬＥＤが互いに向かい合う側の列にあるＬＥＤどうしの中間に位置するように配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、基板上にＬＥＤの間隔および個数がバランスよく保持され、従って全てのＬＥＤが同時に出射する光がＬＥＤユニット全体として均等化され、照度の分布が均等になり、照射対象空間を均等の明るさに保つことができる。

本考案によれば、ＬＥＤの使用量を増やさずに、ＬＥＤユニットから広範囲の領域に均等の照度で光の出射を可能にし、以ってその出射された光により照射対象空間を均等で高めの照度にて照明でき、これを安価な構成にて実現することができる。

以上、本考案について簡潔に説明した。更に、本考案を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して、以下に詳細に説明する。

本考案の実施形態による照明装置を示す斜視図である。 図１に示す照明装置の縦断面図である。 図２におけるＬＥＤユニットを示す正面図である。 図３におけるＬＥＤユニットの概略構造を示す縦断面図である。 図４におけるＬＥＤユニット内の基板形状を示す斜視図である。 図５における基板上のＬＥＤの配置例を示す説明図である。 図２における下面板での光の反射状況を示す説明図である。

以下、本考案の実施の形態による照明装置を、図１乃至図７を参照して説明する。

図１は本実施形態による照明装置を示す斜視図であり、この照明装置は取付ケース１１にＬＥＤユニット１２を装着した構成を持つ。取付ケース１１は全体として横方向に長尺扁平状であり、図２に示すように、内部にＬＥＤ駆動部（ＬＥＤ点灯回路）１３が収納される。このＬＥＤ駆動部１３は、商用交流電源電圧（ＡＣ電圧）を設定レベルの直流電圧（ＤＣ電圧）に変換するインバータやこのインバータの出力電圧を調整してＬＥＤに供給する電圧調整回路等を含む。

取付ケース１１は下面板１１ａとこの下面板１１ａの幅方向の両端部に連続する側面板１１ｂ、１１ｃと、これらの側面板１１ｂ、１１ｃに連続する上面板１１ｄと、これらの各面板１１ａ〜１１ｄによって囲まれた空間を前後から塞ぐ前面板１１ｅおよび背面板１１ｆとを備え、その空間内に前記インバータ等を含むＬＥＤ駆動部１３が設置されている（図２参照）。

この取付ケース１１は例えば板金製や合成樹脂製であり、板金の打ち抜きや折り曲げ、合成樹脂の成形、合成樹脂板の組み付けなどによって得られる。なお、この取付ケース１１は、内部にＬＥＤ駆動部１３を設置したり、このＬＥＤ駆動部１３の配線を行ったり、保守、点検を行ったりするために、複数部分に分けたものを組み付け可能に構成される。例えば、蓋を設けて取付ケース１１内を開閉自在とすることもできる。

下面板１１ａは図２に示すように、これの幅方向の中央部にＬＥＤユニット１２の収納部１４が形成されている。この収納部１４は、取付ケース１１の長手方向に長い半円柱状凹部である。この収納部である半円柱状凹部１４内には、所定の間隙を介してＬＥＤユニット１２が着脱可能に取り付けられている。例えば半円柱状凹部１４内に一対のばね式の挟み片を設け、これらの挟み片に長尺のＬＥＤユニット１２の両端部外周を挟圧保持するものなどが考えられる。

前記半円柱状凹部１４の幅方向の両端には水平反射部１５が連設されている。これらの水平反射部１５は、半円柱状凹部１４を中心として対称位置に設けられ、共に同形状、同サイズをなす。この場合において、ＬＥＤユニット１２の略下半部が水平反射部１５の反射面（下面）より下方に突出した状態となる。

また、水平反射部１５の幅方向の両端部には下方に突出する円弧状反射部１６が連設されている。これらの円弧状反射部１６は半円柱状凹部１４を中心として対称位置に設けられ、対称形状、同サイズをなす。この円弧状反射部１６は凸面鏡として機能する反射面を持ち、入射光を取付ケース１１の下方へ拡散するように作用する。これにより光の拡散領域が大きくなり、広い照射対象空間の照明が可能になる。

さらに、これらの円弧状反射部１６の幅方向両端には、傾斜状反射部１７が連設されている。これらの傾斜状反射部１７もまた半円柱状凹部１４を中心として対称位置にあって、対称形状で同サイズをなす。これらの傾斜状反射面１８の傾きは光の照射が必要となる領域に応じて任意に決定される。

前記ＬＥＤユニット１２は、図３に示すように擦りガラス（曇りガラス）などからなる管体（筒体）２１内に、図４に示すように、複数個のＬＥＤ２２を配置した台形状の基板２３を収納し、その管体２１の両端開口部を電圧印加用のピン２４を持つ端板２５、２５により塞いだものから構成されている。

基板２３は、絶縁板を略台形（略凸形）に折り曲げたものからなり、図５に示すように、水平片部２３ａとこの水平片部２３ａの幅方向の両端に連続する当幅の傾斜片部２３ｂ、２３ｃとからなる。これらの水平片部２３ａおよび各傾斜片部２３ｂ、２３ｃにはそれぞれ一列に複数個の前記ＬＥＤ２２が等間隔に配置されている。これらのＬＥＤ２２は、隣り合う列の各ＬＥＤ２２が互いに向かい合う側の列にある各ＬＥＤ２２どうしの中間に位置している。つまり各列のＬＥＤ２２どうしが千鳥配置されている。

この場合において、各列のＬＥＤ２２の個数や配置密度は特に限定されないが、照明器具として適切な照度が得られる個数、配列とすればよく、例えば、隣り合うＬＥＤ２２の配置間隔は１５〜２５ミリとされる。なお、ＬＥＤ２２の種類にもよるが、これらの配置間隔が小さすぎると、熱が発生したり、消費電力が大きくなったりするので、ＬＥＤ２２による省エネ効果が不十分となり、好ましくない。このため、隣り合うＬＥＤ２２の配置間隔は１５〜２５ミリ以上とすることが望ましい。

一方、ＬＥＤ２２の配置間隔が大きすぎると、照明器具全体の照度が不十分になる場合があり、実用上不便を来たすことがない配置とすべきである。また、かかるＬＥＤ２２は汎用の蛍光灯に近い色の、例えば白色系のものが好ましく、色温度が４５００Ｋ〜５５００Ｋのものが特に好ましい。

また、台形状の基板２３は各ＬＥＤ２２に電圧を印加する配線をプリントした配線基板として機能させることもできる。さらに、管体２１と基板２３とによって囲まれた空間Ｇを、ＬＥＤ駆動部１３を構成する前記インバータ、電圧調整器、配線などの設置スペースとして使用することができる。この場合には、前記取付ケース１１内へのＬＥＤ駆動部１３の設置が省かれる。なお、管体２１内を、分離板２６によってＬＥＤ２２を設けるＬＥＤ照明室Ａと前記空間Ｇとに分離（区画）してもよい（図４参照）。

次に、かかる構成になる照明装置の作用を説明する。
この照明装置は、例えば蛍光灯器具のソケット（図示しない）に、前記電圧印加用のピン２４（図３参照）を嵌合することにより、各ピン２４には交流電圧が印加される。この交流電圧は前記ピン２４および図示しない配線を介してＬＥＤ駆動部１３に印加される。このＬＥＤ駆動部１３ではインバータがその交流電圧を直流変換し、さらに電圧制御回路にて各ＬＥＤ２２の点灯に適する電圧に調整する。各ＬＥＤ２２はその調整後の直流電圧を受けて点灯し、所定の照度にて照射対象空間を照明する。

各ＬＥＤ２２が発生する光は、例えばアクリル樹脂性の管体２１内にあって、発生した光をその管体２１の全面から管外へ放射する。従って、放射光で直接照明されるのに加えこの放射された光の一部は、前記半円柱状凹部１４で反射されて前方へ放射される。また、管体２１が発生した光の他の一部は、図７に示すように、水平反射部１５および円弧状反射部１６に次々に反射されて、矢印ａ方向に放射される。さらに、前記光の他の一部は円弧状反射部１６に直接反射されて、矢印ｂ方向へ放射される。また、光のさらに他の一部は傾斜状反射部１７に直接反射されて、矢印ｃ方向へ放射される。

従って、直接照射に加え、水平反射部１５、円弧状反射部１６および傾斜状反射部１７の各部で反射される反射光は、下面板１１ａの前方の略全領域、つまり傾斜状反射部１７の開き角度内の領域のみならず、これらの領域を超えるより広い領域に分散される。従って、これらの領域内にある照射対象空間およびこの照射対象空間内にある照射対象物を均等の照度レベルで明るく照射することができる。

以上のように、本実施形態による照明装置は、ＬＥＤ駆動部１３を内部に収納する取付ケース１１を有し、この取付ケース１１の下面板１１ａに、ＬＥＤユニット１２の収納部である半円柱状凹部１４と、ＬＥＤユニット１２を構成するＬＥＤ２２が出射した光を反射する複数の反射部１５〜１７と、を設けた構成としている。

これにより、ＬＥＤ２２が発生した光は直接照射光に加え、取付ケース１１の下面側に設けられた複数の反射部１５〜１７に照射され、これらの反射部１５〜１７で反射された反射光は下方向、左右方向および上下方向の広い領域の照射対象空間に分散するように均等の放射される。この結果、複数のＬＥＤ２２を密に配置することなく、少ないＬＥＤ２２の使用個数で、広い照射対象空間を均等の明るさにて照明することができる。

本考案の照明装置は、ＬＥＤの使用量を増やさずに、ＬＥＤユニットから広範囲の領域に光の出射を可能にし、以ってその出射された光により所定の照射対象空間内を均等で高めの照度にて照明でき、かかる作用、効果を簡単な構成にて実現できるという効果を有し、複数個のＬＥＤの背面側に傾きや形状が異なる複数の反射面を有する照明装置等に有用である。

１１ 取付ケース
１１ａ 下面板
１１ｂ、１１ｃ 側面板
１１ｄ 上面板
１１ｅ 前面板
１１ｆ 背面板
１２ ＬＥＤユニット
１３ ＬＥＤ駆動部
１４ 半円柱状凹部（収納部）
１５ 水平反射部
１６ 円弧状反射部
１７ 傾斜状反射部
２１ 管体
２２ ＬＥＤ
２３ 基板
２３ａ 水平片部
２３ｂ、２３ｃ 傾斜片部
２４ 電圧印加用のピン
２５ 端板
２６ 分離板

Claims (3)

1. 内部にＬＥＤ駆動部を収納する空間を有する長尺扁平のケース状に形成された取付ケースで構成する照明装置であって、
   該取付ケースの下面は、ＬＥＤユニットの取付部を備え、かつ該取付部に取付けたＬＥＤユニットを構成するＬＥＤが出射した光を反射する反射角を異にする複数の反射面となっていることを特徴とする照明装置。
2. 前記ＬＥＤユニットは直管型であり
   前記取付ケースの下面には、
   この下面の中央部に形成されて、直管型の前記ＬＥＤユニットを収納する半円柱状凹部と、
   この半円柱状凹部に連続する水平反射部と、
   これらの水平反射部に連続し、前記取付ケースの前方に円弧状に突設された円弧状反射部と、これらの円弧状反射部に連続し、取付ケースの前方に向けて拡がるように傾斜する傾斜状反射部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記直管型のＬＥＤユニットは、複数個のＬＥＤが複数列に亘って基板上に等間隔に配置され、かつ隣り合う列の各ＬＥＤが互いに向かい合う側の列にあるＬＥＤ同士の中間に位置するように配置されてなることを特徴とする請求項２記載の照明装置。

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