JP5417117B2 - 直管型ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、直管型蛍光灯を代替することができる、ＬＥＤを光源として用いた直管型ＬＥＤ照明装置に関するものである。

汎用の直管型蛍光灯の代替品とするべく、汎用の直管型蛍光灯用の点灯器具に装着して使用することができる照明装置として、細長い支持板（本発明の取付部材に相当する）と、この支持板の底面に配列された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）と、前記支持板の両端部にそれぞれ２本ずつ接続されると共にベースキャップから突出して設けられた端子とを有し、これらの端子を蛍光灯器具のソケット部に嵌合させ、このソケット部を介して前記端子から電流を前記ＬＥＤに供給することで、これらのＬＥＤを点灯させるものが知られている（例えば特許文献１）。

ところで、ＬＥＤは、ほぼ無指向性と言うことができる白熱電球や蛍光灯に比べて、指向性が強いという配光特性を有する。このような配光特性を有するＬＥＤを用いた照明装置で広い範囲を照射しようとした場合、前記支持板に対し照射方向を違えたＬＥＤを多数実装したり、ＬＥＤの照射方向に凸レンズの効果を有する光透過体を設けたりする（例えば特許文献２）ことなどが提案されている。

特開２００１−３５１４０２号公報 特開２００９−１９９８６３号公報

しかしながら、上述した構造では、逆に強い指向性を必要とする場合に光が拡散して、必要な明るさが得られないという問題がある。即ち、上述した構造では、蛍光灯器具自体が配光特性を調節するための特殊な構造を有する場合であれば、配光特性を調節することが可能であるが、そのような構造を有さない一般的な蛍光灯器具では、一定の配光特性しか得られないという問題がある。

本発明は以上の問題点を解決し、蛍光灯器具のソケットに取り付けて直管型蛍光灯の代替として用いられる、ＬＥＤを光源とした照明装置において、配光特性を調節することができる照明装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、外側に端子が突出すると共に同軸上に設けられた一対の端フレームと、これらの端フレームの間に設けられた取付部材と、この取付部材に実装されたＬＥＤ群とを有して構成される直管型ＬＥＤ照明装置において、前記各端フレーム間に、これらの端フレームの軸線と平行な回動軸を介して回動自在な可動部を並列に設け、これらの可動部にそれぞれ前記ＬＥＤ群が実装された前記取付部材を設け、前記各可動部が前記回動軸回りに起倒可能であると共に、前記各可動部を起こした際に、これらの可動部が、前記各端フレームの外周の延長面によって形成される仮想筒面から突出可能であることを特徴とする直管型ＬＥＤ照明装置である。

請求項２の発明は、起倒の回動方向が逆となる対の前記可動部を有すると共に、これらの対の可動部を共に最大限起こした状態で、これらの可動部に設けられた対の前記ＬＥＤ群の照射方向が一致するように前記各可動部の回動範囲を設定したことを特徴とする請求項１記載の直管型ＬＥＤ照明装置である。

請求項１の発明によれば、前記端子を蛍光灯器具のソケットに接続した状態で、並列に設けられた前記可動部をそれぞれ前記回動軸回りに回動させることで、前記ＬＥＤ群の照射範囲（指向性）や照射方向、即ち配光性を簡単に調節することができる。また、前記各可動部を前記回動軸回りに起倒可能とすると共に、前記各可動部を起こした際に、これらの可動部が、前記各端フレームの外周の延長面によって形成される仮想筒面から突出可能となるように構成したことで、既存の直管型蛍光灯の形状や大きさによる制限が緩和される。即ち、前記各可動部を起こして前記仮想筒面から突出させることで、前記各取付部材に実装された各ＬＥＤ群の照射方向を個別に幅広く調節することができるので、前記ＬＥＤ群全体の照射範囲（指向性）や照射方向、即ち配光性を幅広く調節することができると共に、前記各可動部を倒すことで、既存の直管型蛍光灯のような使用形態とすることができる。

請求項２の発明によれば、対の前記可動部を起倒の回動方向が逆となるように設けると共に、これらの対の可動部を共に最大限起こした状態で、対となる前記各ＬＥＤ群の照射方向を一致させることができるので、必要な箇所を明るく照明することができる。

本発明の実施例１を示す、一対の可動部を共に最大限起こした状態の斜視図である。 同、一対の可動部を共に倒した状態の斜視図である。 同、図２の状態における軸直断面図である。 同、図３のＡ−Ａ線断面図である。 同、図２の状態における側面図である。 同、図４におけるＢ−Ｂ線断面図である。 同、図４におけるＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の実施例２を示す斜視図である。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

図１〜７は本発明の実施例１を示している。１は本発明の直管型ＬＥＤ照明装置である。この直管型ＬＥＤ照明装置１は、直管型蛍光灯が取り付けられる蛍光灯器具に設けられた左右一対のソケットＳに、汎用の直管型蛍光灯に代えて取り付けられるものである。そして、前記直管型ＬＥＤ照明装置１は、直管型蛍光灯と同様に、両端に短円筒形の端フレーム２を有すると共に、これらの端フレーム２の外側端面に、長手方向の外側に向けて各２本ずつ端子３が設けられている。そして、これらの端子３は、それぞれ前記各ソケットＳの受容用穴Ｈに挿入できるようになっている。更に、前記直管型ＬＥＤ照明装置１は、その仮想的な中心軸線Ｘ１を通る仮想的な対称面Ｐを基準として、面対称に構成されている。

以下、前記直管型ＬＥＤ照明装置１について詳述する。なお、以下の説明では、前記直管型ＬＥＤ照明装置１が取り付けられる蛍光灯器具が、建物の天井や機器等の天板等に下向きに取り付けられる場合を想定して、上下を規定する。また、図３において、前記対称面Ｐよりも右側を前側、左側を後側と規定する。即ち、ここで言う上下及び前後は、絶対的な基準ではなく、前記蛍光灯器具が取り付けられる向きによって変動する相対的な基準である。更に、前記中心軸線Ｘ１を中心とした短円筒形の前記各端フレーム２の外周面と同一面状の円筒状をなす仮想面を仮想延長円筒面４として説明する。

前記各端フレーム２，２間には、これらを連結する連結フレーム５が設けられている。この連結フレーム５は、前記中心軸線Ｘ１方向に長く形成されている。そして、前記各端フレーム２，２は、前記連結フレーム５によって、前記中心軸線Ｘ１上に同軸的に並ぶように連結されている。また、前記連結フレーム５は、上下方向の寸法が比較的長く、且つ前後方向の寸法が比較的短い、ほぼ板状に形成されている。なお、前記連結フレーム５の上端部及び下端部には、リブ状の補強部６が形成されている。

前記連結フレーム５の前後には、それぞれ第一及び第二の可動部７，８が設けられている。そして、前記連結フレーム５の前側に設けられた前記第一の可動部７には、複数のＬＥＤ９が実装された第一の取付部材１０が設けられていると共に、前記連結フレーム５の後側に設けられた前記第二の可動部８には、複数の前記ＬＥＤ９が実装された第二の取付部材１１が設けられている。前記各可動部７，８は、それぞれ前記各端フレーム２，２間に設けられる。また、前記各取付部材１０，１１は、アルミニウム等によって構成された放熱用の金属板、又はプリント基板、或いはそれら両方であり、それぞれ前記中心軸線Ｘ１と平行で且つ中心軸線Ｘ１方向に長い薄板形状に形成されている。なお、前記各取付部材１０，１１は、前記各可動部７，８が倒された図２の状態において、図３に示すように、それぞれ前記連結フレーム５の面と平行になる。また、この状態において、前記連結フレーム５の前側に設けられた前記第一の取付部材１０の実装面１２は前向きとなり、前記連結フレーム５の後側に設けられた前記第二の取付部材１１の実装面１３は後向きとなる。そして、前記第一の取付部材１０の実装面１２に実装された複数のＬＥＤ９によって第一のＬＥＤ群１４が構成されると共に、前記第二の取付部材１１の実装面１３に実装された複数のＬＥＤ９によって第二のＬＥＤ群１５が構成される。従って、前記各可動部７，８が倒された図２の状態において、図３に示すように、前記第一のＬＥＤ群１４は前向きとなり、前記第二のＬＥＤ群１５は後向きとなる。そして、複数の前記ＬＥＤ９は、前記各取付部材１０，１１の長手方向に、それぞれ列状に並べて実装されている。なお、本実施例では、前記ＬＥＤ９は、前記各取付部材１０，１１の実装面１２，１３に、それぞれ各１列実装されているが、前記ＬＥＤ９の列数や総数は、前記取付部材１０，１１の寸法が許す範囲で任意に設定可能である。更に、前記各取付部１０，１１には、前記ソケットＳから供給される交流電流を、前記ＬＥＤ９が点灯するのに適切な電圧の直流電流に変換する点灯回路（図示せず）等が設けられている。

前記各可動部７，８について詳述する。前記各可動部７，８は、それぞれ透光性を有する合成樹脂によって一体成形された、長手方向両端が開放した筒状カバー１６と、この筒状カバー１６の両端開口部に取り付けられる端部材１７とを備える。前記筒状カバー１６は、前記可動部７，８を倒した図２の状態において、図３の実線で示すように、前記仮想延長円筒面４に沿う形状の透光部１８を有し、この透光部１８を前記各ＬＥＤ群１４，１５から放射された光が透過する。なお、前記透光部１８は、前記仮想延長円筒面４とほぼ一致しているのが望ましいが、前記仮想延長円筒面４よりもやや内側であっても良く、逆に、前記仮想延長円筒面４よりもやや外側であっても良い。また、前記筒状カバー１６における前記透光部１８の反対側となる背面部１９は、前記可動部７，８を倒した図２の状態において、図３の実線で示すように、前記連結フレーム５の外面に近接して沿うように形成されている。更に、本実施例では、前記筒状カバー１６を一体成形したが、別体に形成された透光部と背面部とを結合させても良い。この際、前記各ＬＥＤ群１４，１５から放射された光が透過することのない前記背面部を不透明な合成樹脂で形成しても良い。

そして、前記各端部材１７の下側には、前記各可動部７，８を前記各端フレーム２，２の内側端面に対して回動可能に連結する回動軸２０がそれぞれ外向きに設けられている。これらの回動軸２０の軸線Ｘ２，Ｘ３は、前記中心軸線Ｘ１と平行で且つ偏心して設けられている。また、前記各軸線Ｘ２，Ｘ３は、前記対称面Ｐを基準として前後に対称に設けられている。更に、前記回動軸２０の中心には、図示しない前記点灯回路と前記各端子３とを電気的に接続するリード線（図示せず）を通すための貫通孔２１が形成されている。一方、前記各端フレーム２，２の内側端面には、前記回動軸２０を受ける凹状の軸受け部２２が形成されている。そして、前記軸受け部２２には、前記貫通孔２１と連通する貫通孔２３が形成されている。そして、前記各可動部７，８は、前記各回動軸２０及び軸受け部２２によって、前記軸線Ｘ２，Ｘ３を中心に、それぞれ約９０度の範囲で回動可能に支持されている。即ち、図３に二点鎖線で示したように、前記各軸線Ｘ２，Ｘ３を中心に前記各可動部７，８を回動させて最大限起こした状態では、その内部に収容された前記各取付部材１０，１１は、前記連結フレーム５の面と直交して下向きとなる。そして、前記各取付部材１０，１１の実装面１２，１３に実装された前記各ＬＥＤ群１４，１５は、何れも下向きとなる。なお、前記各可動部７，８を起倒させる回動方向は、それぞれ正反対である。即ち、前記第一の可動部７は、図３の方向から見た場合、右回りに回動させることで起き、左回りに回動させることで倒れる。逆に、前記第二の可動部８は、図３の方向から見た場合、左回りに回動させることで起き、右回りに回動させることで倒れる。また、前記各可動部７，８は連動しておらず、それぞれ独立して回動させることができるように構成されている。即ち、前記第一の可動部７又は第二の可動部８のみを回動させることができる。また、各可動部７，８の双方を回動させる場合でも、それぞれの回動角度が異なるように各可動部７，８を回動させることもできる。更に、前記回動軸２０の外面と軸受け部２２の内面との間には、両者間の摩擦力を高めるために、ゴム等の摩擦係数の高い材質からなるＯリング２４が装着されている。

次に、上記構成の作用について説明する。まず、前記直管型ＬＥＤ照明装置１は、初期状態では、図２に示すように、前記各可動部７，８が倒された状態である。そして、この状態では、前記各可動部７，８の筒状カバー１６の透光部１８は、それぞれ前記仮想延長円筒面４に沿った状態となっている。従って、この状態では、前記直管型ＬＥＤ照明装置１は、一見、従来の直管型蛍光灯と同様の形状である。このため、前記直管型ＬＥＤ照明装置１を前記蛍光灯器具に取り付ける場合、従来の直管型蛍光灯と同様の手順で各端子３をそれぞれ対となる各ソケットＳの受容用穴Ｈに挿入することで、前記直管型ＬＥＤ照明装置１は、各ソケットＳ間に架設されるように取り付けられる。なお、前記直管型ＬＥＤ照明装置１は、前記対称面Ｐを基準として前後に対称であるので、前記各可動部７，８の前後が入れ替わったとしても、以降の作用に実質的な違いは生じない。

次に、図２の状態から、必要に応じ、前記各可動部７，８を起こして、前記各ＬＥＤ群１４，１５による照射方向を調節する。なお、その必要がなければ、図２の状態のまま、前記各ＬＥＤ群１４，１５を点灯させて周囲を照射することもできる。前記各可動部７，８を起こす場合、前記回動軸２０が設けられた側とは反対側の自由端（図３における前記各可動部７，８の上部）に指を掛けて引き出すように回動させる。この際、前述したように、前記各回動軸２０の軸線Ｘ２，Ｘ３が前記直管型ＬＥＤ照明装置１の中心軸線Ｘ１から偏心していると共に、前記各可動部７，８の中心からも偏心しているので、前記各可動部７，８は、前記各軸線Ｘ２，Ｘ３を中心に起こされた状態では、前記仮想延長円筒面４から外側にそれぞれ突出する。このように、前記各可動部７，８を起こして前記仮想延長円筒面４から突出させることで、前記各取付部材１０，１１に実装された各ＬＥＤ群１４，１５の照射方向を個別に幅広く調節することができるので、前記ＬＥＤ群１４，１５全体の照射範囲（指向性）及び照射方向、即ち配光性を幅広く調節することができる。従って、前記蛍光灯装置の光源取り付け位置に十分なスペースがあれば、従来の直管型蛍光灯の形状や大きさに倣うことに起因する配光性に関する制限が緩和される。そして、前記各可動部７，８を起こした状態で、これらの可動部７，８から指を離すと、前記各回動軸２０と前記各軸受け部２２との間に装着された前記Ｏリング２４による摩擦力によって停止する。即ち、前記各可動部７，８は、それらの回動範囲内において、前記Ｏリング２４の摩擦力によって任意の角度で停止させることができる。また、前記各可動部７，８は、起こされた状態から更に起こしたり倒したりすることで、角度を微調節することもできる。更に、前述したように、前記各可動部７，８はそれぞれ独立して起倒させることができるので、前記各可動部７，８の何れか一方を起こすことができる。また、前記各可動部７，８の両方を起こす場合であっても、それぞれの仰角が異なるように起こすこともできる。

そして、前記蛍光灯器具の電源スイッチ（図示せず）を成閉すると、交流電流が前記ソケットＳから前記各端子３を経て前記点灯回路に供給されることで、前記各ＬＥＤ群１４，１５が点灯する。この際、前記各可動部７，８の仰角を調節することで、前記各ＬＥＤ群１４，１５による照射方向を、前記可動部７，８の可動範囲内において任意に調節することができるばかりでなく、前記各ＬＥＤ群１４，１５同士の照射方向の角度を調節することで、前記直管型ＬＥＤ照明装置１全体としての照射方向や照射範囲、即ち配光性を調節することができる。具体的には、本実施例では、前記各取付部材１０，１１の実装面１２，１３の向きと、これらの実装面１２，１３に実装される前記ＬＥＤ９の照射方向が一致することから、図２に示すように前記各可動部７，８が何れも倒れた状態では、前記第一のＬＥＤ群１４と第二のＬＥＤ群１５が背対向する状態となるので、前記第一のＬＥＤ群１４は前方を、前記第二のＬＥＤ群１５は後方を照射する。一方、図１に示すように前記各可動部７，８が最大限起こされた状態では、前記各ＬＥＤ群１４，１５は同じ下向きとなるので、前記各ＬＥＤ群１４，１５は何れも下方を照射する。この際、前記各ＬＥＤ群１４，１５から放射された光は、前記直管型ＬＥＤ照明装置１の下方の比較的狭い範囲を明るく照射することになる。また、前記第一の可動部７を最大限に起こし、前記第二の可動部８を倒した状態では、前記第一のＬＥＤ群１４の向きと第二のＬＥＤ群１５の向きが直交し、前記第一のＬＥＤ群１４は下方を、前記第二のＬＥＤ群１５は後方を照射する。この際、前記各ＬＥＤ群１４，１５から放射された光は、前記直管型ＬＥＤ照明装置１の下方から後方にかけての比較的広い範囲を照射することになる。そして、前記直管型ＬＥＤ照明装置１全体としての照射方向は、斜め後方となる。逆に、前記第一の可動部７を倒し、前記第二の可動部８を最大限に起こした状態では、前記第一のＬＥＤ群１４は前方を、前記第二のＬＥＤ群１５は下方を照射する。この際、前記各ＬＥＤ群１４，１５から放射された光は、前記直管型ＬＥＤ照明装置１の下方から前方にかけての比較的広い範囲を照射することになる。そして、前記直管型ＬＥＤ照明装置１全体としての照射方向は、
斜め前方となる。

前記直管型ＬＥＤ照明装置１を前記蛍光灯装置から取り外す場合、従来の直管型蛍光灯と同様の手順で、前記各端子３をそれぞれ前記各ソケットＳの受容用穴Ｈから取り外すことで、前記直管型ＬＥＤ照明装置１は前記蛍光灯装置から取り外される。この際、前記各可動部７，８をそれぞれ倒した状態にしておくことで、従来の直管型蛍光灯と同様に、前記蛍光灯器具から容易に取り外すことができる。なお、前記各可動部７，８は、前記回動軸２０が設けられた側とは反対側の自由端（図３における前記各可動部７，８の上部）を指で押し込むように回動させることで倒される。

以上のように、前記実施例では、外側に端子３が突出して設けられた一対の端フレーム２を中心軸線Ｘ１上に同軸的に設け、これらの端フレーム２の間に、前記中心軸線Ｘ１と平行な回動軸２０，２０回りに回動自在な第一及び第二の可動部７，８を設け、これらの可動部７，８にそれぞれ第一及び第二のＬＥＤ群１４，１５が実装された第一及び第二の取付部材１０，１１を設けたことで、前記各端子３を蛍光灯器具のソケットＳに接続した状態で、前記各可動部７，８をそれぞれ前記回動軸２０回りに回動させることで、前記各ＬＥＤ群１４，１５の照射範囲（指向性）と照射方向、即ち配光性を簡単に調節することができる。

また、前記各可動部７，８をそれぞれ前記回動軸２０回りに起倒可能とすると共に、前記各可動部７，８を起こした際に、これらの可動部７，８が、前記各端フレーム２の外周の延長面によって形成される仮想延長円筒面４から突出可能となるように構成したことで、前記各可動部７，８を起こした際に、前記各取付部材１０，１１に実装された各ＬＥＤ群１４，１５の照射方向を個別に幅広く調節して、前記各ＬＥＤ群１４，１５全体の照射範囲（指向性）や照射方向、即ち配光性を幅広く調節することができると共に、前記各可動部７，８を倒すことで、既存の直管型蛍光灯のような使用形態とすることもできるので、既存の直管型蛍光灯の形状や大きさに倣うことに起因する配光性の制限を緩和することができる。

更に、対の前記可動部７，８を起倒の回動方向が逆となるように設けると共に、これらの対の可動部７，８を共に最大限起こした状態で、対となる前記各ＬＥＤ群１４，１５の照射方向を一致させることで、必要な箇所を明るく照明することができる。

図８は本発明の実施例２を示している。なお、上述した実施例１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施例の直管型ＬＥＤ照明装置３１では、その対となる端フレーム３２には、第一の可動部３３及び第二の可動部３４が、それぞれ軸線Ｘ２，Ｘ３回りに回動可能に設けられている。そして、前記各端フレーム３２には、それぞれ一対の係止部３５が設けられている。一方、前記各可動部３３，３４の端部材３６には、前記係止部３５に対応する係止受け部３７が複数設けられている。そして、前記係止部３５と何れかの前記係止受け部３７を係合させることで、第一及び第二のＬＥＤ群１４，１５が実装された取付部材１０，１１が収容された前記各可動部３４，３５を段階的に角度調節することができる。

なお、本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、例えば上記各実施例では、可動部の回動中心となる軸線を中心軸線から偏心させたが、これらの軸線と中心軸線とを一致させてもよい。また、上記各実施例では、可動部を一対設けたが、二対以上設けても良い。更に、上記各実施例では、対となる可動部のみ設けたが、対となる可動部の他に、これらの可動部とは対にならない他の可動部を設けても良く、また、対となる可動部の他に、ＬＥＤの向きが固定された固定部を設けても良い。

本発明に係る直管型ＬＥＤ照明装置は、各種の用途に適用できる。例えば、本発明の直管型ＬＥＤ照明装置は、一般的な照明装置以外の照明用途に使用することもできる。

１，３１ 直管型ＬＥＤ照明装置
２，３２ 端フレーム
３ 端子
４ 仮想延長円筒面（仮想筒面）
７，３３ 第一の可動部（可動部）
８，３４ 第二の可動部（可動部）
１０ 第一の取付部材（取付部材）
１１ 第二の取付部材（取付部材）
１４ 第一のＬＥＤ群（ＬＥＤ群）
１５ 第二のＬＥＤ群（ＬＥＤ群）
２０ 回動軸
Ｘ１ 中心軸線

Claims (2)

1. 外側に端子が突出すると共に同軸上に設けられた一対の端フレームと、これらの端フレームの間に設けられた取付部材と、この取付部材に実装されたＬＥＤ群とを有して構成される直管型ＬＥＤ照明装置において、前記各端フレーム間に、これらの端フレームの軸線と平行な回動軸を介して回動自在な可動部を並列に設け、これらの可動部にそれぞれ前記ＬＥＤ群が実装された前記取付部材を設け、前記各可動部が前記回動軸回りに起倒可能であると共に、前記各可動部を起こした際に、これらの可動部が、前記各端フレームの外周の延長面によって形成される仮想筒面から突出可能であることを特徴とする直管型ＬＥＤ照明装置。
2. 起倒の回動方向が逆となる対の前記可動部を有すると共に、これらの対の可動部を共に最大限起こした状態で、これらの可動部に設けられた対の前記ＬＥＤ群の照射方向が一致するように前記各可動部の回動範囲を設定したことを特徴とする請求項１記載の直管型ＬＥＤ照明装置。

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