JP5115847B2 - ライン形照明器具及びそれを用いた面状照明装置 - Google Patents

Description

本発明はライン形照明器具及びそれを用いた面状照明装置に関し、特に、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）素子を光源に利用したものに適用して好適なものである。

今日では、装置における状態のオン、オフを示す用途にＬＥＤ素子を適用するだけでなく、複数のＬＥＤ素子を、照明装置として適用することも行われている（特許文献１参照）。例えば、電球や蛍光灯と同様に用いられる、複数のＬＥＤ素子を有する照明装置（以下、ＬＥＤ照明装置若しくはＬＥＤ照明器具と呼ぶ）が既に市販されている。

周知のように、ＬＥＤ素子は直流駆動であるため、交流１００Ｖや２００Ｖの商用電源を当初の電源とするＬＥＤ照明装置は、ＡＣ／ＤＣ変換するアダプタを介して、ＬＥＤ照明装置に電源を供給していた。
特開平２００５−３１７５５６

ところで、表面に設けられたポスターパネル又はポスターフィルムを裏面又は側面から照明する面状照明装置が、駅構内やデパートなどに適宜設けられている。このような面状照明装置では、蛍光灯と同様に線状に延びているＬＥＤ照明装置が複数利用されている。

駅構内やデパートなどにおける面状照明装置では多くの人の目に触れるので、また、いたずらをさけるために、ＡＣ／ＤＣ変換するアダプタを人目のつかない場所に設置しなければならない。そのため、アダプタを設置するためだけの無駄な設置空間が必要となったり、アダプタ設置箇所への必要以上に長い配線など、配線に無駄が生じたりすることもあった。

そのため、ＡＣ／ＤＣ変換するアダプタに係る上述した課題を解決することができるライン形照明器具や、それを用いた面状照明装置が望まれている。

第１の本発明は、複数のＬＥＤ素子を間隔をおいて配置していると共に、駆動電流を形成して上記複数のＬＥＤ素子でなる列に供給し、上記各ＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤ駆動回路を搭載しているＬＥＤモジュールを有するライン形照明器具において、上記ＬＥＤモジュールを外周面に有する筒体と、上記筒体に内蔵され、交流電源を上記ＬＥＤモジュールが必要とする直流電源に変換するＡＣ／ＤＣ変換アダプタとを有し、上記ＬＥＤ駆動回路は、上記複数のＬＥＤ素子でなる列に流れる駆動電流を、上記ＬＥＤモジュールの長手方向の中央部に設けられた、上記ＬＥＤモジュールに流れる駆動電流を操作子の操作に応じて変化させる可変抵抗を有することを特徴とする。

第２の本発明は、複数のＬＥＤ素子を間隔をおいて配置しているＬＥＤモジュールを有するライン形照明器具と、自己のエッジから上記ライン形照明器具の発光光が入射される導光板とを有する面状照明装置において、上記ライン形照明器具として、第１の本発明のものを適用したことを特徴とする。

第３の本発明は、板部材と、複数のＬＥＤ素子を間隔をおいて配置しているＬＥＤモジュールを有するライン形照明器具であって上記板部材の背面に発光光を照射するライン形照明器具とを有する面状照明装置において、上記ライン形照明器具として、第１の本発明のものを適用したことを特徴とする。

本発明によれば、ライン形ＬＥＤ照明器具にＡＣ／ＤＣ変換アダプタを内蔵するようにしたので、ライン形ＬＥＤ照明器具から独立したＡＣ／ＤＣ変換アダプタを設ける場合に比較して、無駄な配線や空間を抑えることができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるライン形照明器具及びそれを用いた面状照明装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。第１の実施形態の面状照明装置は、ポスター表出装置として適用されることを意図している。

ポスター表出装置１は、外部からは、図２の概略平面図に示すように、矩形形状のフレーム２と、このフレーム２に取り付けられている保護板３とを見ることができる。なお、広告に供するポスターパネル若しくはポスターフィルム（図示せず）は、例えば、保護板３の裏面又は表面に離脱可能に貼付されるものである。なお、図２は、ポスター表出装置１を横置きにしている状態で示しているが、ポスター表出装置１は、縦置きで使用されても良いことも勿論である。

図１は、第１の実施形態のポスター表出装置１に関する図２のＩ−Ｉ線断面図である。図１において、保護板３の裏面側には、保護板３とほぼ同様な大きさの矩形形状を有する導光板４が、保護板３から離間して設けられ、導光板４の裏面側には、導光板４とほぼ同様な大きさの矩形形状を有する、当該ポスター表出装置１全体の背面板５が、導光板４から離間して設けられている。

フレーム２の４辺全て、若しくは、対向する２辺には（なお、１辺であっても良い）、後述する構成を有するライン形ＬＥＤ照明器具２０を収容できる、横断面が矩形形状の収容空間６が設けられている。収容空間６の内側の面には窓部が設けられており、第１の実施形態の場合、ライン形ＬＥＤ照明器具２０は、導光板４を、そのエッジ（辺）から照明するものである。導光板４は、例えば、エッジから導入された光を当該装置１の表面側に偏向するための構成などが施されている。フレーム２は、蓋体として機能する表面側部分２Ａと、収容部の大半を形成させる奥側部分２Ｂとでなり、これら部分２Ａ及び２Ｂが、長手方向にスライドすることで分離可能となっており（符号２Ｃ参照）、分離した状態でライン形ＬＥＤ照明器具２０を収容可能となっている。

図３は、ライン形ＬＥＤ照明器具２０の内部構成を省略した断面図であり、ポスター表出装置１に組み込まれた状態での断面を示す図１と同様なものである。

ライン形ＬＥＤ照明器具２０は、横断面が概略矩形形状を有する筒状の外殻２１で構成されており、筒状外殻２１の両端はそれぞれ、図示されていないが蓋体によって閉塞されている。外殻２１の内部には、棒状に形成されたＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２が収容されており、また、外殻２１の内部に配線コード２３も引き回されている。ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２は、後述するように、交流１００Ｖや２００Ｖの商用電源を、ＬＥＤ素子を駆動できる直流電源に変換するものである。外殻２１は、ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２を内蔵したことに伴い、従来より内部発熱量が多いので、熱伝導性が良い金属（例えばアルミニュームや銅）を適用することが好ましい。

ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２はそれ単独で売買されるような独立した物品となっており、ライン形ＬＥＤ照明器具２０の外殻２１内に容易に収容させることができる。言い換えると、外殻２１内に部品を順次装着してＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２を形成させているものではなく、棒状のＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２を外殻２１内に挿入することで、外殻２１内にＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２を内蔵させているものである。

外殻２１の一面外部には、一対の側壁板２４ａ及び２４ｂによって形成された、底部が平面の断面略Ｕ字状の溝２４が設けられている。この溝２４には、溝２４の内面に接するように、断面略Ｊ字状（若しくは、「Ｊ」の線対称状）の放熱・導光ガイド板２５が設けられている。放熱・導光ガイド板２５は、一方の側壁板２５ｂが他方の側壁板２５ａより長いため、断面略Ｊ字状のものとなっている。放熱・導光ガイド板２５の内側には、複数のＬＥＤ素子（図示せず）を長手方向に間隔（等間隔とは限らない）をおいて配設しているＬＥＤモジュール２６が設けられている。上述したＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２は、ＬＥＤモジュール２６におけるＬＥＤ素子（白色、カラーのいずれのものであっても良い）の駆動電源を形成するものである。

図１に戻り、背面板５は、フレーム２の背面側において内方に向かって設けられた台座（当該ポスター表出装置１は縦置きでの使用も可能であるが台座と呼ぶ）７の背面と、フレーム２の底面が延びたことにより形成される溝８に端部が収容されることにより取り付けられている。

上述した収容空間６には、ライン形ＬＥＤ照明器具２０を、導光板４のエッジ方向に付勢するバネ部材９が設けられている。導光板４は、台座７に載置されると共に、フレーム２の窓を介して接触している複数のライン形ＬＥＤ照明器具２０（のＬＥＤモジュール２６）によって内方に押圧されることで取り付けられている。台座７の根元側には凹条１０が設けられ、ライン形ＬＥＤ照明器具２０の一方の側壁板２４ａがこの凹条１０と係合することなどにより、ライン形ＬＥＤ照明器具２０が位置決めされるようになされている。

各ライン形ＬＥＤ照明器具２０は、放熱・導光ガイド板２５の長い方の側壁板２５ｂが表面側（保護板３側）に位置するように取り付けられる。放熱・導光ガイド板２５の各側壁板２５ａ、２５ｂはそれぞれ、ＬＥＤモジュール２６の各ＬＥＤ素子から照射された発光光のうち、導光板４に向かわない光を導光板４に入射させる案内機能を担っていると共に、ライン形ＬＥＤ照明器具２０による発熱を放熱する機能を担っている。特に、表面側に位置された長い方の側壁板２５ｂが放熱に良く機能する。放熱・導光ガイド板２５は、放熱機能を担っているので、熱伝導性が良い金属（例えばアルミニュームや銅）で形成することが好ましい。

保護板３は、溝２４を形成する一方の側壁板２４ｂの外側の面と、フレーム２の窓部を形成させる縁部とに挟持されて取り付けられている。

図４は、ライン形ＬＥＤ照明器具２０に係る電気的構成を示すブロック図である。筒状のライン形ＬＥＤ照明器具２０を閉塞する一方の蓋体（図示せず）には、交流電源を入力させるための入力側コネクタ３０が設けられている。入力側コネクタ３０の次段には、入力交流電源を２分岐する分岐回路３１が設けられており、２分岐された一方の交流電源は、筒状のライン形ＬＥＤ照明器具２０を閉塞する他方の蓋体（図示せず）に設けられた出力側コネクタ３２に与えられるようになされている（上述した配線コード２３はこのためのものである）。

２分岐された他方の交流電源は、ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２に入力される。ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２は、電磁波ノイズ除去フィルタ３３、整流回路３４及び平滑回路（直流安定化回路）３５をこの順に有している。入力された交流電圧に混入されている電磁波ノイズを電磁波ノイズ除去フィルタ３３によって除去した後、整流回路３４によって整流し、整流により得られた脈流から平滑回路（直流安定化回路）３５によって所望の直流電源を形成する。この直流電源がＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２からＬＥＤモジュール２６に供給される。

なお、消費電力が所定電力（例えば、３５Ｗ）を越えるようなライン形ＬＥＤ照明器具２０の場合には、整流回路３４及び平滑回路（直流安定化回路）３５間に力率改善回路を設けるようにしても良い。

ＬＥＤモジュール２６は、電流調整機能付ＬＥＤ駆動回路３６及びＬＥＤ素子列３７を有する。ＬＥＤ素子列３７は、ＬＥＤモジュール２６に設けられている複数のＬＥＤ素子を直列接続したものであり、ＬＥＤ駆動回路３６は、印加されている直流電源を基に、ＬＥＤ素子列３７への駆動電流を形成して供給するものである。ＬＥＤ駆動回路３６は、例えば、ＬＥＤ素子列３７への駆動電流の経路に可変抵抗を有して駆動電流を調整する機能を有している。この可変抵抗は、ＬＥＤモジュール２６の長手方向の中央部に設けられた操作子（例えば、「−」ドライバの先端を差し込んで回動させる操作子）の操作によって抵抗値を可変できるものである。

なお、電流調整機能を、ＬＥＤ駆動回路３６ではなく、平滑回路（直流安定化回路）３５に持たせるようにしても良い。

図５は、ポスター表出装置１のフレーム２の４辺のそれぞれにライン形ＬＥＤ照明器具を設けた場合における、４つのライン形ＬＥＤ照明器具２０−１〜２０−４の電気的な接続関係を示すものである。

商用電源（交流電源）は、ライン形ＬＥＤ照明器具２０−１に入力され、このライン形ＬＥＤ照明器具２０−１は内部のＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２で得られた直流電源を自己のＬＥＤモジュール２６に供給すると共に、入力された交流電源をそのままライン形ＬＥＤ照明器具２０−２に引き渡す。ライン形ＬＥＤ照明器具２０−２も、内部のＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２で得られた直流電源を自己のＬＥＤモジュール２６に供給すると共に、入力された交流電源をそのままライン形ＬＥＤ照明器具２０−３に引き渡し、ライン形ＬＥＤ照明器具２０−３も、内部のＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２で得られた直流電源を自己のＬＥＤモジュール２６に供給すると共に、入力された交流電源をそのままライン形ＬＥＤ照明器具２０−４に引き渡す。ライン形ＬＥＤ照明器具２０−４は、内部のＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２で得られた直流電源を自己のＬＥＤモジュール２６に供給する。

以上のように、第１の実施形態によれば、ライン形ＬＥＤ照明器具にＡＣ／ＤＣ変換アダプタを内蔵するようにしたので、ライン形ＬＥＤ照明器具から独立したＡＣ／ＤＣ変換アダプタを設ける場合に比較して、無駄な配線や空間を抑えることができる。

また、ライン形ＬＥＤ照明器具にＡＣ／ＤＣ変換アダプタを内蔵したことにより、ＬＥＤモジュールからの発熱に加え、ＡＣ／ＤＣ変換アダプタの発熱も考慮する必要があるが、導光ガイド板に放熱機能を持たせたり（放熱・導光ガイド板２５）、ライン形ＬＥＤ照明器具の外殻に熱伝導性が良い材質を適用するようにしたので、放熱を十分に行うことができ、発熱が問題を生じることを回避することができる。ここで、外殻が断面２０ｍｍ×２０ｍｍ以下であれば、その温度上昇を２５度以下にでき、この上昇温度を放熱で下降させるので、温度上昇が問題となることを回避することができる。

さらに、ライン形ＬＥＤ照明器具が交流電源の出力側コネクタを有するので、各ライン形ＬＥＤ照明器具に商用電源を接続することが不要で、配線をすっきりしたものとすることができる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明によるライン形照明器具及びそれを用いた面状照明装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。第２の実施形態の面状照明装置も、ポスター表出装置として適用されることを意図している。第２の実施形態のポスター表出装置は、背面照明形のものである。

第２の実施形態のポスター表出装置１Ａも、外部からは、第１の実施形態に係る図２の概略平面図に示すように、矩形形状のフレーム２と、このフレーム２に取り付けられている保護板３とを見ることができる。

図６は、第２の実施形態のポスター表出装置１Ａに関する図２のＩ−Ｉ線断面図である。図６において、保護板３の裏面側には、保護板３と接するように拡散板４０が設けられている。拡散板４０の下方であって基板４２上に、複数本（図６は３本の例を示している）のライン形ＬＥＤ照明器具４１が並列に設けられている。

第２の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具４１も、第１の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具２０とほぼ同様な構成を有しており、図６では、同一、対応部分には同一符号を付して示している。第２の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具４１と第１の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具２０とは、以下の点が異なっている。

第１の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具２０は、放熱・導光ガイド板２５を有するものであったが、第２の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具４１は、放熱・導光ガイド板２５を備えず、ＬＥＤモジュール２６は溝２４に設けられている。また、第２の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具４１は、溝２４を覆うように側壁板２４ａ及び２４ｂに取り付けられる、例えばポリカーボネート（ＰＣ）で形成されている拡散保護カバー４３を有する。拡散保護カバー４３は、ＬＥＤモジュール２６の発光光を拡散して透過させるものである。なお、ＬＥＤモジュール２６と拡散板４０との距離は、拡散保護カバー４３で拡散された光が、拡散板４０に概ね均一に照射される距離に選定されている。

図７は、ポスター表出装置１Ａが３本のライン形ＬＥＤ照明器具を備える場合における、３本のライン形ＬＥＤ照明器具４１−１〜４１−３の電気的な接続関係を示すものである。

商用電源（交流電源）は、ライン形ＬＥＤ照明器具４１−１に入力され、このライン形ＬＥＤ照明器具４１−１は内部のＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２で得られた直流電源を自己のＬＥＤモジュール２６に供給すると共に、入力された交流電源をそのままライン形ＬＥＤ照明器具４１−２に引き渡す。ライン形ＬＥＤ照明器具４１−２も、内部のＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２で得られた直流電源を自己のＬＥＤモジュール２６に供給すると共に、入力された交流電源をそのままライン形ＬＥＤ照明器具４１−３に引き渡す。ライン形ＬＥＤ照明器具４１−３は、内部のＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２２で得られた直流電源を自己のＬＥＤモジュール２６に供給する。

以上のように、第２の実施形態によれば、ライン形ＬＥＤ照明器具にＡＣ／ＤＣ変換アダプタを内蔵するようにしたので、ライン形ＬＥＤ照明器具から独立したＡＣ／ＤＣ変換アダプタを設ける場合に比較して、無駄な配線や空間を抑えることができる。

また、ライン形ＬＥＤ照明器具が交流電源の出力側コネクタを有するので、各ライン形ＬＥＤ照明器具に商用電源を接続することが不要で、配線をすっきりしたものとすることができる。

因みに、第２の実施形態の場合、拡散した光を拡散板４０に均一に照射させるために大きな空間を要し、この空間で自然対流が生じて放熱するので、ライン形ＬＥＤ照明器具にＡＣ／ＤＣ変換アダプタを内蔵したことによる発熱が問題となることはない。

第１及び第２の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具は、大半が同様な構成であるので、部品などを共用でき、製造を容易にできると共に、コスト削減を期待することができる。

（Ｃ）他の実施形態
上記各実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示する様な変形実施形態を挙げることができる。

上記各実施形態では、ＬＥＤモジュールに、ＬＥＤ素子の列を１列設けた場合を示したが、ＬＥＤモジュールに、ＬＥＤ素子の列を複数列設けるようにしても良い。

上記第１の実施形態では、放熱・導光ガイド板２５に放熱機能を設けたものを示したが、さらに、放熱構成を設けるようにしても良い。例えば、図２におけるＡ部、伝熱用カーボンフィルムを設けるようにしても良い。

本発明の用途はポスター表出装置に限定されない。すなわち、本発明のライン形ＬＥＤ照明器具を蛍光灯と同様な用途に適用することも可能である。

第１の実施形態のポスター表出装置に関する図２のＩ−Ｉ線断面図である。 第１及び第２の実施形態に係るポスター表出装置の概略平面図である。 第１の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具に係る内部構成を省略した断面図である。 第１の実施形態のライン形ＬＥＤ照明器具に係る電気的構成を示すブロック図である。 第１の実施形態におけるライン形ＬＥＤ照明器具間の接続方法の説明図である。 第２の実施形態のポスター表出装置に関する図２のＩ−Ｉ線断面図である。 第２の実施形態におけるライン形ＬＥＤ照明器具間の接続方法の説明図である。

符号の説明

１、１Ａ…ポスター表出装置、２…ポスター表出装置のフレーム、４…導光板、２０、２０−１〜２０−４、４１、４１−１〜４１−３…ライン形ＬＥＤ照明器具、２１…筒状外殻、２２…ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ、２５…放熱・導光ガイド板。

Claims (5)

1. 複数のＬＥＤ素子を間隔をおいて配置していると共に、駆動電流を形成して上記複数のＬＥＤ素子でなる列に供給し、上記各ＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤ駆動回路を搭載しているＬＥＤモジュールを有するライン形照明器具において、
   上記ＬＥＤモジュールを外周面に有する筒体と、
   上記筒体に内蔵され、交流電源を上記ＬＥＤモジュールが必要とする直流電源に変換するＡＣ／ＤＣ変換アダプタとを有し、
   上記ＬＥＤ駆動回路は、上記複数のＬＥＤ素子でなる列に流れる駆動電流を、上記ＬＥＤモジュールの長手方向の中央部に設けられた操作子の操作に応じて変化させる可変抵抗を有する
   ことを特徴とするライン形照明器具。
2. 上記筒体の一方の端部に、上記交流電源を取り込む入力側コネクタを有すると共に、上記筒体の他方の端部に、上記入力側コネクタが取り込んだ交流電源を外部に出力する出力側コネクタを有することを特徴とする請求項１に記載のライン形照明器具。
3. 導光板のエッジに対して、上記ＬＥＤモジュールの発光光を入射させる案内を行う導光ガイド板を備え、上記導光ガイド板の一部を、案内機能を発揮する長さより長くして、放熱機能を積極的に発揮させることを特徴とする請求項１又は２に記載のライン形照明器具。
4. 複数のＬＥＤ素子を間隔をおいて配置しているＬＥＤモジュールを有するライン形照明器具と、自己のエッジから上記ライン形照明器具の発光光が入射される導光板とを有する面状照明装置において、
   上記ライン形照明器具として、請求項１〜３のいずれかに記載のものを適用したことを特徴とする面状照明装置。
5. 板部材と、複数のＬＥＤ素子を間隔をおいて配置しているＬＥＤモジュールを有するライン形照明器具であって上記板部材の背面に発光光を照射するライン形照明器具とを有する面状照明装置において、
   上記ライン形照明器具として、請求項１〜３のいずれかに記載のものを適用したことを特徴とする面状照明装置。

Images