JP4811682B2 - Lighting device - Google Patents
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本発明は、発光ダイオードを光源とする照明装置に関する。 The present invention relates to an illumination device using a light emitting diode as a light source.
従来、発光ダイオードを光源とする照明装置では、基板の一面に複数の発光ダイオードが間隔をあけて配列されており、これら発光ダイオードの光を反射させるのに反射体が用いられている。 Conventionally, in an illuminating device using light emitting diodes as a light source, a plurality of light emitting diodes are arranged at intervals on one surface of a substrate, and a reflector is used to reflect light from these light emitting diodes.
反射体には発光ダイオードがそれぞれ配置される複数の反射面部が形成され、これら反射面部は反射体の表面側に拡開開口されており、反射面部の反射面が発光ダイオードを中心とした回転対称形状に形成されていて、反射面部の開口形状が円形に形成されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、反射体の表面に対して各反射面部の開口形状が円形であるため、互いに隣接する反射面部間に発光ダイオードの光の反射に寄与しない平面部分が生じ、反射体による光反射効率が低く、しかも、その平面部分の輝度が低く、暗い部分が生じることから外観を損なう問題がある。 However, since the opening shape of each reflection surface portion is circular with respect to the surface of the reflector, a plane portion that does not contribute to the reflection of light from the light emitting diode occurs between the reflection surface portions adjacent to each other, and the light reflection efficiency by the reflector is low. Moreover, there is a problem that the appearance is impaired because the brightness of the flat portion is low and a dark portion is generated.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、反射体による光反射効率を向上でき、反射体の表面全体を明るくして外観を向上できる照明装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the illuminating device which can improve the light reflection efficiency by a reflector, can brighten the whole surface of a reflector, and can improve an external appearance.
請求項1記載の照明装置は、基板と;基板の一面にアノードとカソードとを結ぶ方向を異ならせて配列された複数の発光ダイオードと;基板の一面側に配置され、発光ダイオードの光を反射する複数の反射面部が互いに隣接して配列されているとともにこれら互いに隣接する反射面部間の表面側が稜線で連続して設けられ、複数の反射面部は、それぞれ配置される発光ダイオードの向きに応じた反射特性を有している反射体と;を具備しているものである。 The lighting device according to claim 1 is a substrate; a plurality of light emitting diodes arranged on one surface of the substrate in different directions connecting the anode and the cathode; and disposed on one surface side of the substrate to reflect light of the light emitting diodes The plurality of reflecting surface portions are arranged adjacent to each other, and the surface side between the reflecting surface portions adjacent to each other is continuously provided with a ridge line, and the plurality of reflecting surface portions correspond to the directions of the light emitting diodes respectively disposed. And a reflector having reflection characteristics.
そして、この構成では、反射体の表面側の反射面部を互いに隣接して配列するとともにこれら互いに隣接する反射面部の表面側が稜線で連続して設けたため、反射体の表面側に発光ダイオードの光の反射に寄与しない平面部分が生じず、反射体による光反射効率が向上するとともに、反射体の表面全体が明るくなって外観が向上する。 In this configuration, the reflection surface portions on the surface side of the reflector are arranged adjacent to each other and the surface sides of the reflection surface portions adjacent to each other are continuously provided with ridge lines. A flat portion that does not contribute to reflection does not occur, the light reflection efficiency by the reflector is improved, and the entire surface of the reflector is brightened to improve the appearance.
そして、この構成では、発光ダイオードのアノードとカソードとを結ぶ方向を異ならせて複数の発光ダイオードを基板に配列し、反射体の複数の反射面部をそれぞれ配置される発光ダイオードの向きに応じた反射特性にしているため、配光分布が均一になる。 In this configuration, a plurality of light emitting diodes are arranged on the substrate with different directions connecting the anode and cathode of the light emitting diodes, and a plurality of reflecting surface portions of the reflector are respectively reflected in accordance with the directions of the light emitting diodes arranged. Due to the characteristics, the light distribution is uniform.
請求項2記載の照明装置は、請求項1記載の照明装置において、反射体の外形と反射面部の表面側の開口形状とが相似関係にあるものである。 The illumination device according to claim 2 is the illumination device according to claim 1, wherein the outer shape of the reflector and the opening shape on the surface side of the reflection surface portion are in a similar relationship.
そして、この構成では、反射体の外形と反射面部の表面側の開口形状とが相似関係にあるため、配光パターンのイメージと実際の配光パターンとが一致し易くなる。 And in this structure, since the external shape of a reflector and the opening shape of the surface side of a reflective surface part have a similar relationship, it becomes easy for the image of a light distribution pattern and an actual light distribution pattern to correspond.
請求項3記載の照明装置は、請求項1または2記載の照明装置において、発光ダイオードの光が直接出射する直接配光パターンの広がり角度と、発光ダイオードの光が反射面部で反射して出射する反射配光パターンの広がり角度とが略同一であるものである。 The lighting device according to claim 3 is the lighting device according to claim 1 or 2, wherein the light distribution angle of the direct light distribution pattern from which the light of the light emitting diode is directly emitted and the light of the light emitting diode is reflected by the reflecting surface portion and emitted. The spread angle of the reflected light distribution pattern is substantially the same.
そして、この構成では、発光ダイオードの光が直接出射する直接配光パターンの広がり角度と、発光ダイオードの光が反射面部で反射して出射する反射配光パターンの広がり角度とを略同一にしたため、光の輪郭の明確な演出効果のある配光パターンが得られるとともに、遮光角を確保しながら光照射効率が向上する。 In this configuration, the spread angle of the direct light distribution pattern from which the light from the light emitting diode is directly emitted and the spread angle of the reflected light distribution pattern from which the light from the light emitting diode is reflected by the reflecting surface are substantially the same. A light distribution pattern having a clear effect of the outline of light is obtained, and light irradiation efficiency is improved while ensuring a light blocking angle.
請求項4記載の照明装置は、請求項1ないし3いずれか一記載の照明装置において、基板と反射体とが互いに離間されてこれら基板と反射体との間に隙間が形成されているものである。 The illumination device according to claim 4 is the illumination device according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate and the reflector are separated from each other, and a gap is formed between the substrate and the reflector. is there.
そして、この構成では、基板と反射体とを互いに離間させてこれら基板と反射体との間に隙間を形成したため、発光ダイオードから発生する熱の放熱性が向上し、発光ダイオードに流せる電流値が大きくすることが可能となったり、発光ダイオードの密な配列が可能になる。 In this configuration, since the substrate and the reflector are separated from each other and a gap is formed between the substrate and the reflector, the heat dissipation of the heat generated from the light emitting diode is improved, and the current value that can be passed through the light emitting diode is increased. It becomes possible to increase the size, and a dense arrangement of light emitting diodes becomes possible.
請求項1記載の照明装置によれば、反射体の表面側の反射面部を互いに隣接して配列するとともにこれら互いに隣接する反射面部の表面側が稜線で連続して設けたため、反射体の表面側に発光ダイオードの光の反射に寄与しない平面部分が生じず、反射体による光反射効率を向上できるとともに、反射体の表面全体を明るくして外観を向上できる。 According to the illuminating device of the first aspect, since the reflection surface portions on the surface side of the reflector are arranged adjacent to each other and the surface sides of the reflection surface portions adjacent to each other are continuously provided by the ridgeline, A flat portion that does not contribute to the light reflection of the light emitting diode does not occur, and the light reflection efficiency by the reflector can be improved, and the entire surface of the reflector can be brightened to improve the appearance.
また、発光ダイオードのアノードとカソードとを結ぶ方向を異ならせて複数の発光ダイオードを基板に配列し、反射体の複数の反射面部をそれぞれ配置される発光ダイオードの向きに応じた反射特性にしているため、配光分布を均一にできる。 In addition, a plurality of light emitting diodes are arranged on a substrate with different directions connecting the anode and the cathode of the light emitting diodes, and a plurality of reflecting surface portions of the reflector have reflection characteristics corresponding to the directions of the light emitting diodes respectively disposed. Therefore, the light distribution can be made uniform.
請求項2記載の照明装置によれば、請求項1に記載の照明装置の効果に加えて、反射体の外形と反射面部の表面側の開口形状とが相似関係にあるため、配光パターンのイメージと実際の配光パターンとを一致し易くできる。 According to the illuminating device of the second aspect, in addition to the effect of the illuminating device according to the first aspect, the external shape of the reflector and the opening shape on the surface side of the reflective surface portion are similar to each other. It is possible to easily match the image with the actual light distribution pattern.
請求項3記載の照明装置によれば、請求項1または2に記載の照明装置の効果に加えて、発光ダイオードの光が直接出射する直接配光パターンの広がり角度と、発光ダイオードの光が反射面部で反射して出射する反射配光パターンの広がり角度とを略同一にしたため、光の輪郭の明確な演出効果のある配光パターンを得ることができるとともに、遮光角を確保しながら光照射効率を向上できる。 According to the lighting device of claim 3, in addition to the effect of the lighting device of claim 1 or 2, the spread angle of the direct light distribution pattern from which the light of the light emitting diode is directly emitted and the light of the light emitting diode are reflected. Because the reflection light distribution pattern that is reflected and emitted from the surface portion has substantially the same spread angle, it is possible to obtain a light distribution pattern with a clear effect of the light outline, and to ensure light shielding efficiency while ensuring a light shielding angle. Can be improved.
請求項4記載の照明装置によれば、請求項1ないし3いずれか一記載の照明装置の効果に加えて、基板と反射体とを互いに離間させてこれら基板と反射体との間に隙間を形成したため、発光ダイオードから発生する熱の放熱性を向上でき、発光ダイオードに流せる電流値を大きくできたり、発光ダイオードの密な配列ができる。 According to the illumination device of claim 4, in addition to the effect of the illumination device according to any one of claims 1 to 3, the substrate and the reflector are separated from each other, and a gap is formed between the substrate and the reflector. Since it is formed, the heat dissipation of the heat generated from the light emitting diode can be improved, the current value that can be passed through the light emitting diode can be increased, and the light emitting diodes can be arranged closely.
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1ないし図11に第1の実施の形態を示し、図1は照明装置の正面図、図2は照明装置の断面図、図3は照明装置の背面図、図4は照明装置の断面図、図5は照明装置を用いた照明器具の正面図、図6は照明器具の背面カバーを外した状態の背面図、図7は照明器具を吊下装置によって吊り下げた斜視図、図8は吊下装置の斜視図、図9は照明器具の配光パターンの説明図、図10は照明器具の配光パターンの他の例の説明図、図11は照明器具の配光パターンのさらに他の例の説明図である。 1 to 11 show a first embodiment, FIG. 1 is a front view of an illumination device, FIG. 2 is a sectional view of the illumination device, FIG. 3 is a rear view of the illumination device, and FIG. 4 is a sectional view of the illumination device. 5 is a front view of a lighting fixture using the lighting device, FIG. 6 is a rear view of the lighting fixture with a back cover removed, FIG. 7 is a perspective view of the lighting fixture suspended by a hanging device, and FIG. FIG. 9 is an explanatory view of a light distribution pattern of a lighting fixture, FIG. 10 is an explanatory view of another example of the light distribution pattern of the lighting fixture, and FIG. 11 is still another example of the light distribution pattern of the lighting fixture. It is explanatory drawing of an example.
図1ないし図4において、11は照明装置で、この照明装置11は、四角形であって本実施の形態では正方形で絶縁性材料にて形成された基板12を有し、この基板12の一面である表面側に図示しない導電性の配線パターンが形成され、この配線パターン上にチップ状の複数の発光ダイオード13が縦横に等間隔に並んで配列されてそれぞれ電気的かつ機械的に接続された状態に実装されている。発光ダイオード13の発光色は、照明用として白色が用いられるが、他の単色の色や、複数色を用いてもよい。
In FIG. 1 to FIG. 4,
基板12の表面側には各発光ダイオード13の光を反射させる反射体14が配設され、この反射体14には各発光ダイオード13がそれぞれ配置される複数の反射面部15が縦横に等間隔に配列されて形成されている。反射体14は、例えば合成樹脂製で絶縁性を有し、外形が基板12と同様に四角形であって本実施の形態では正方形に形成されている。各反射面部15の表面を含む反射体14の表面は反射面処理が施されている。
A
各反射面部15は、裏面側中央に発光ダイオード13が挿通配置される四角形または円形の挿通孔16を有し、この挿通孔16の縁部から反射体14の表面側に向けて反射面17が拡開開口され、反射体14の表面側における開口形状は四角形であって本実施の形態では正方形に形成されている。そのため、反射面部15の表面側の開口形状と反射体14の外形とは相似関係にある。反射面17は反射体14の開口縁の各辺に連続する4面で四角形状の配光パターンが得られるように構成され、反射面17は曲面あるいは平面であってその曲率や拡散性が発光ダイオード13の発光特性や照明装置11の配光パターンに対応して形成されている。したがって、互いに隣接する反射面部15の開口縁の辺同士が線状の稜線18で連続して形成され、この稜線18が反射体14の表面側において同一表面上で升目状に形成されている。
Each
基板12の裏面側の中央には、各発光ダイオード13に電力を供給する電源部21が取り付けられている。この電源部21は、絶縁性を有するボックス22を有し、このボックス22がボックス22から突設された複数のねじ23によって基板12の裏面に対して離間して間隙24を設けた状態で取り付けられている。各ねじ23の先端は、基板12を貫通し、絶縁物25を介してナット26が螺合されて基板12に固定されている。ボックス22内には、発光ダイオード13を点灯させる電子回路27を設けた電子回路基板28が収納され、この電子回路基板28とねじ23との間に絶縁物29が介在され
ている。基板12と電子回路基板28とは間隙24を通じて配線される電線30により接
続され、電子回路基板28には電源側からの電線30が間隙24を通じて接続されてい
る。
A
そして、この照明装置11においては、反射体14の表面側に向けて拡開する複数の反射面部15を互いに隣接して配列するとともにこれら互いに隣接する反射面部15の表面側が稜線18で連続して設けたため、反射体14の表面側に発光ダイオード13の光の反射に寄与しない平面部分が生じず、反射体14による光反射効率を向上できるとともに、反射体14の表面全体を明るくして外観を向上できる。
And in this
反射体14の外形と反射面部15の表面側の開口形状とが相似関係にあるため、配光パターンのイメージと実際の配光パターンとを一致し易くできる。
Since the outer shape of the
基板12と電源部21との間に間隙24を設けることにより、発光ダイオード13の熱を基板12の裏面から効率よく放熱させることができ、間隙24を通じて電線30,31を配線できてこれら電線30,31が取扱時などに切れるのを防止できる。基板12の裏面側中央に電源部21を集約することにより、取扱時に電源部21への損傷を防止できるとともに、質量バランスをよくできる。電源部21の電子回路27および電子回路基板28をボックス22内に収納するため、取扱時にそれら電子回路27および電子回路基板28に損傷を与えるのを防止できる。
By providing the
また、図5および図6に示すように、複数の照明装置11を用いることによって照明器具41が形成されている。この照明器具41は、四角形であって本実施の形態では正方形で薄形に形成された器具本体42を有し、この器具本体42の表面に複数の照明装置11が密着状態で縦横に並んで配列され、1つの一体形の発光面43が形成されている。この照明器具41の外形と反射面部15の表面側の開口形状とは相似関係にある。
Moreover, as shown in FIGS. 5 and 6, a
器具本体42の背面側には器具本体42の補強のために井桁状に複数のリブ44が取り付けられ、これらリブ44間であって各照明装置11の中央位置に対応して各照明装置11の電源部21が露出する複数の開口部45が形成されている。器具本体42の背面側にはリブ44や開口部45を覆って背面カバー46(図7参照)が取り付けられている。
A plurality of
そして、この照明器具41によれば、発光ダイオード13を光源としているために薄形器具にでき、しかも、反射体14の表面側に向けて拡開する複数の反射面部15を互いに隣接して配列するとともにこれら互いに隣接する反射面部15の表面側が稜線18で連続して設けた照明装置11を用いているため、反射体14の表面側に発光ダイオード13の光の反射に寄与しない平面部分が生じず、反射体14による光反射効率を向上できるとともに、反射体14の表面全体つまり発光面43全体を明るくして外観を向上できる。
And according to this
照明器具41の外形と反射面部15の表面側の開口形状とが相似関係にあるため、配光パターンのイメージと実際の配光パターンとを一致し易くできる。
Since the outer shape of the
また、照明器具41は、天井面や壁面などに直付けしたり、スタンドに取り付けたりすることができるが、図7および図8に示すように吊下装置51を用いて吊下形にもできる。
Moreover, the
この吊下装置51は、天井面などの設置面に設置される四角形状の吊下板52を有し、この吊下板52の四隅にはワイヤ支持部53がそれぞれ形成され、対角線に位置するワイヤ支持部53に2本の各ワイヤ54がそれぞれ挿通自在に支持され、つまり2本のワイヤ54が交差して支持されている。これら各ワイヤ54の各端部は連結具55によって器具本体42の対角線に位置する隅部にそれぞれ連結されている。
The
吊下板52には四角形箱状のケース56が取り付けられ、このケース56の四隅部に形成されるスリット57からワイヤ54が引き出されている。ケース56には2本のワイヤ54の間に介在して円柱状のスペーサ58が回転可能に取り付けられている。スペーサ58は、自己潤滑性があり、ワイヤ54との表面硬度に差がある。スペーサ58の中心とワイヤ支持部53によるワイヤ54の支持高さとは同一高さにあり、スペーサ58によって2本のワイヤ54が等分に引き離される。
A rectangular box-shaped
そして、この吊下装置51においては、照明器具41を傾斜させるように操作することにより、各ワイヤ54が吊下板52のワイヤ支持部53を摺動して吊下板52からの各ワイヤ54の両端の引出量の比率が変化し、照明器具41が傾斜して照明器具41による光照射方向を任意に調整することができる。このとき、2本のワイヤ54が交差しているが、これらワイヤ54間にスペーサ58を介在させているため、ワイヤ54同士が擦れて摩耗するのを防止でき、しかも、ワイヤ54には照明器具41の質量分のテンションがかかっているため、ワイヤ54は常にスペーサ58に押し付けられ、ワイヤ54とスペーサ58との間に適度な摩擦が生じ、照明器具41の位置を保持する
ことができる。
In the
また、図9ないし図11には、照明装置11において、発光ダイオード13からの直接光と反射面部15からの反射光との関係を示す。
9 to 11 show the relationship between the direct light from the
発光ダイオード13の光が直接出射する直接配光パターンP1の広がり角度と、発光ダイオード13の光が反射面部15で反射して出射する反射配光パターンP2の広がり角度とは、例えば90°で、略同一に設定されている。
The spread angle of the direct light distribution pattern P1 from which the light from the
図9は反射光が反射面部15の前方で一旦収束した後に反射配光パターンP2の広がり角度で広がる例を示し、図10は反射光が収束することなく反射配光パターンP2の広がり角度広がる例を示し、図11は発光ダイオード13の配置部分が開口している場合に反射配光パターンP2の広がる例を示す。
FIG. 9 shows an example in which the reflected light once converges in front of the reflecting
そして、発光ダイオード13の光が直接出射する直接配光パターンP1の広がり角度と、発光ダイオード13の光が反射面部15で反射して出射する反射配光パターンP2の広がり角度とを略同一にしたため、光の輪郭の明確な演出効果のある配光パターンを得ることができるとともに、遮光角を確保しながら光照射効率を向上できる。
The spread angle of the direct light distribution pattern P1 from which the light from the
次に、図12ないし図15に第2の実施の形態を示す。図12は照明装置の正面図、図13は照明装置の断面図、図14は照明装置の発光ダイオードの配光特性の特性図、図15は照明装置の配光特性の特性図である。 Next, a second embodiment is shown in FIGS. 12 is a front view of the illuminating device, FIG. 13 is a cross-sectional view of the illuminating device, FIG. 14 is a characteristic diagram of a light distribution characteristic of a light emitting diode of the illuminating device, and FIG.
発光ダイオード13は、チップ状で、アノード13aとカソード13bとを有し、これらアノード13aとカソード13bとを結ぶ方向に長く、交差する方向に短く形成されている。この発光ダイオード13は、図14に示すように、アノード13aとカソード13bとを結ぶ長手方向への配光分布Aと交差する短手方向への配光分布Bとは異なり、発光ダイオード13の向きで配光特性に異方性がある。このように、発光ダイオード13の向きで配光特性に異方性があるために、照明装置11の複数の発光ダイオード13の向きを同一にした場合には、配光分布が不均一になる問題がある。
The light-emitting
そこで、発光ダイオード13のアノード13aとカソード13bとを結ぶ方向を隣接する発光ダイオード13同士で交互に異ならせて、複数の発光ダイオード13を基板12に配列する。さらに、反射体14の複数の反射面部15を、それぞれ配置される発光ダイオード13の向きに応じた反射特性に形成する。これにより、図15に示すように、照明装置11の配光分布を均一にできる。
Therefore, the
なお、発光ダイオード13の向きを異ならせる配列は、隣り合う発光ダイオード13同士で交互にすることで配光分布を最も均一にできるが、一定の間隔毎や範囲毎に異ならせても配光分布を均一にできる。
In addition, the arrangement in which the direction of the
次に、図16に第3の実施の形態を示し、この図16は照明装置の断面図である。 Next, FIG. 16 shows a third embodiment, and FIG. 16 is a sectional view of the illumination device.
基板12と反射体14とを互いに離間させてこれら基板12と反射体14との間に隙間61を形成する。反射体14は、反射面部15の開口にフレネルレンズ62を一体に形成したもので、光学系基体が構成されている。
A gap 61 is formed between the
そして、基板12と反射体14とを互いに離間させてこれら基板12と反射体14との間に隙間61を形成したため、隙間61を通じて外部との間での自然対流によって放熱でき、特に反射面部15の開口にフレネルレンズ62で閉塞していても、発光ダイオード13から発生する熱の放熱性を向上でき、発光ダイオード13に流せる電流値を大きくできたり、発光ダイオード13の密な配列ができ、小形で光量の大きな照明装置11を提供できる。
Since the
なお、照明装置11の反射面部15の開口形状は、正方形に限らず、長方形でも、あるいは六角形状でもよく、いずれの場合にも、反射体14の表面側に向けて拡開する複数の反射面部15を互いに隣接して配列できるとともにこれら互いに隣接する反射面部15の表面側が稜線18で連続して設けることができ、同様の作用効果が得られる。
The opening shape of the reflecting
11 照明装置
12 基板
13 発光ダイオード
13a アノード
13b カソード
14 反射体
15 反射面部
18 稜線
61 隙間
11 Lighting equipment
12 Board
13 Light-emitting diode
13a anode
13b cathode
14 Reflector
15 Reflective surface
18 Ridge line
61 Clearance
Claims (4)
基板の一面にアノードとカソードとを結ぶ方向を異ならせて配列された複数の発光ダイオードと;
基板の一面側に配置され、発光ダイオードの光を反射する複数の反射面部が互いに隣接して配列されているとともにこれら互いに隣接する反射面部間の表面側が稜線で連続して設けられ、複数の反射面部は、それぞれ配置される発光ダイオードの向きに応じた反射特性を有している反射体と;
を具備していることを特徴とする照明装置。 A substrate;
A plurality of light emitting diodes arranged on one surface of the substrate in different directions connecting the anode and the cathode;
A plurality of reflective surface portions arranged on one surface side of the substrate and reflecting the light of the light emitting diode are arranged adjacent to each other, and the surface side between the adjacent reflective surface portions is continuously provided by a ridge line, and a plurality of reflective surfaces are provided. The surface portion is a reflector having a reflection characteristic according to the direction of the light emitting diodes disposed;
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