JP5991169B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ光源を備えた照明器具に関する。

近年のＬＥＤ光源の高出力化、長寿命化に伴い、ＬＥＤ光源を光源に採用した照明器具が普及しつつあり、例えば、ＬＥＤ街路灯が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−８９４７５号公報

しかしながら、全周に広がる配向を持つＨＩＤランプと同等の配光及び明るさを得るためには、多数のＬＥＤ光源を取り付け、且つ、照明器具の各部で照度ムラが生じないように各ＬＥＤ光源の配光を制御する必要があり、構造の複雑化や部品点数の増加に繋がっていた。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、簡単な構造で、所要の照度及び配光を得ることができる、ＬＥＤ光源を備える照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、底面と側面とから光を放射する照明器具において、前記底面から離間して支持され、表裏両面に複数のＬＥＤ光源が取り付けられる取付板と、前記取付板の表面に取り付けられた複数の前記ＬＥＤ光源からの光を反射して、前記側面から放射する天板と、前記取付板の裏面に取り付けられた複数の前記ＬＥＤ光源を囲い、当該ＬＥＤ光源の光を前記底面から放射し、所要の配光を得る反射板と、を備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記照明器具において、前記取付板の表面に配置される複数の前記ＬＥＤ光源の外側に設けられた側面透光部と、前記側面透光部の内側で、前記取付板の裏面に配置される複数の前記ＬＥＤ光源の下方に設けられた底面透光部と、を備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記照明器具において、前記取付板の表裏両面に取り付けられる複数の前記ＬＥＤ光源の色温度を、前記表面側と、前記裏面側とに区分けし、前記側面と、前記底面とから放射する光の色温度、及び、出力を前記表面側と、前記裏面側とに分けて調整可能としたことを特徴とする。

また本発明は、上記照明器具において、前記取付板の表面に、複数の前記ＬＥＤ光源からの熱を放熱させる放熱部材を設けたことを特徴とする。

また本発明は、上記照明器具において、前記放熱部材は、表面にフィンが立設された平板部の裏面に反射面を有し、前記取付板の表面に取り付けられた複数の前記ＬＥＤ光源の光を、前記反射面で前記側面に反射することを特徴とする。

また本発明は、上記照明器具において、隣接する前記放熱部材を、前記反射面が外側を向くＶ字状に配置し、当該Ｖ字の頂点位置近傍に前記ＬＥＤ光源を配置したことを特徴とする。

また本発明は、上記照明器具において、前記Ｖ字の頂点位置に隙間を設けて、隣接する前記放熱部材を配置したことを特徴とする。

また本発明は、上記照明器具において、Ｖ字状に配置された前記放熱部材と、当該放熱部材の前記Ｖ字の頂点位置近傍に配置された前記ＬＥＤ光源とを、前記取付板の周方向に並べて複数設けたことを特徴とする。

本発明によれば、取付板の表裏両面に複数のＬＥＤ光源を取り付け、底面と側面とから光を放射することができる。また、表面に取り付けられた複数のＬＥＤ光源からの光を天板により反射させて、側面から放射するため、側面から放射させる光の照度ムラを抑えることができる。よって、簡単な構造で、所要の照度及び配光を得ることができる。

本発明の実施形態に係る照明器具の全体構成を示す図である。 照明器具の下面図である。 照明器具の内部構成を示す断面図である。 光源ユニットの構成を示す図であり、（Ａ）は、光源ユニットの平面図、（Ｂ）はヒートシンクの斜視図である。 照明器具の配光を示す図であり、（Ａ）は側方から見た配光を示す図であり、（Ｂ）は上方から見た配光を示す図である。 照明器具の支持構造の例を示す図であり、（Ａ）は支柱から延びるアームに支持する例、（Ｂ）は天井から延びるワイヤーに支持する例、（Ｂ）は、壁面に支持する例を示すである。 壁面に支持した照明器具の配光を示す図であり、（Ａ）は側方から見た配光を示す図であり、（Ｂ）は上方から見た配光を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係る照明器具１０の全体構成を示す図である。
照明器具１０は、例えば、屋外の地面に立設された支柱の上端部に固定された灯具支持体５に支持させて、街路灯として用いることができる。灯具支持体５は、支柱の頂部に挿入固定される筒状の取付金具６と、この取付金具６に設けた三脚７と、を備え、三脚７に照明器具１０が支持される。なお、図示は省略するが、照明器具１０に光源点灯電力を供給する電源装置（点灯装置）は、支柱に収められている構成とすることができる。照明器具１０は、詳細については後述するが、ＬＥＤ光源を光源として用いて、ＨＩＤランプを光源として用いた照明器具に相当する明るさと、照射範囲とを実現するものである。
なお、以下の説明において、照明器具１０の上下とは、図１に示した状態での照明器具１０の上下を示すものである。

照明器具１０は、図１、及び、図２に示すように、上部、及び、下部が開口した筒状の側面透光部（側面）１１と、側面透光部１１の下部開口に嵌め込まれて、下部開口を覆う底面透光部（底面）１２と、側面透光部１１の上部開口を覆う着脱自在な天板１３と、を備えている。側面透光部１１は、下部が上部よりも縮径した円筒体であり、照明器具１０の側面を光出射面として構成する。底面透光部１２は、円盤形状に形成され、照明器具１０の底面を光出射面として構成する。側面透光部１１及び底面透光部１２には、光拡散性のカバーの一例たるフロストガラスや乳白色樹脂材料が用いられており、照明時には、透光部１１，１２の全面が全体的に略均一に明るくなる。照明器具１０は、側面透光部１１及び底面透光部１２から光を放射して地面を照明する。なお、照明器具１０は、側面透光部１１から放射される光により遠方まで照明することができるとともに、底面透光部１２から放射される光により、照明器具１０の直下の地面を照明することができる。

天板１３は、耐食性に優れたステンレス鋼から形成される。天板１３は、照明器具１０の内部を向く下面１３Ａが拡散反射面として構成されている。天板１３の下面１３Ａは、例えば、白色の塗料が塗布されて、拡散反射面が形成される構成であっても良い。

照明器具１０は、透光部１１，１２が取り付けられる環状のリング状部材１４を備え、透光部１１，１２及びリング状部材１４によってグローブ１５が形成される。リング状部材１４は、アルミダイキャストにより、断面Ｖ字状に形成され、外周縁１４Ａに側面透光部１１の下端が隙間なく固定される。また、リング状部材１４の外周縁１４Ａと、側面透光部１１の下端との間には、不図示の防水パッキンが介在される。リング状部材１４の内周縁１４Ｂには、底面透光部１２が隙間なく固定され、底面透光部１２により、リング状部材１４の中央の穴が閉封される。また、リング状部材１４の内周縁１４Ｂと、底面透光部１２の外周縁との間には、不図示の防水パッキンが介在される。

照明器具１０は、図３に示すように、グローブ１５内に光源ユニット２０を備えている。光源ユニット２０は、取付板２１と、取付板２１に取り付けられた複数のＬＥＤ（ＬＥＤ光源）２２、及び、複数のヒートシンク（放熱部材）２３と、を備えている。取付板２１は、純度の高いアルミニウムにより円板状に形成されている。取付板２１は、直径が、リング状部材１４の内径よりも大きく形成されている。取付板２１には、上面（表面）２１Ａ、及び、下面（裏面）２１Ｂの両面に其々、光源としての複数のＬＥＤ２２が取り付けられている。
取付板２１に取り付けられる複数のＬＥＤ２２は、色温度が、取付板２１の上面２１Ａに取り付けられたＬＥＤ２２と、取付板２１の下面２１Ｂに取り付けられたＬＥＤ２２とで区分けされ、取付板２１の上面２１Ａに取り付けられたＬＥＤ２２と、取付板２１の下面２１Ｂに取り付けられたＬＥＤ２２とが、其々分けて色温度、及び、出力を調整可能に構成されている。これにより、側面透光部１１から放射する光と、底面透光部１２から放射する光との色温度、及び、出力が調整可能である。

取付板２１は、リング状部材１４に固定された反射板２６の上端に載置される。また、取付板２１には、グローブ１５の高さ方向に延在するポール２７が貫通する貫通孔２８が形成されている。取付板２１は、貫通孔２８にポール２７を貫通させて、グローブ１５内での周方向、及び、径方向の位置が位置決めされるとともに、反射板２６に載置されて、グローブ１５内での高さ方向の位置が位置決めされる。
反射板２６は、アルミニウムから形成され、凹面反射面２６Ａを備える。反射板２６は、取付板２１の下面２１Ｂに取り付けられたＬＥＤ２２を囲うように構成される。このように、反射板２６の上部開口に設けられた複数のＬＥＤ２２からの発光は、図５（Ａ）に示すように、凹面反射面２６Ａで反射されて、底面透光部１２から出射される。

取付板２１は、上面２１Ａに取り付けられたＬＥＤ２２の光が側面透光部１１から、また、下面２１Ｂに取り付けられたＬＥＤ２２の光が底面透光部１２から、それぞれ、照度ムラなく出射される適宜の高さ位置に取り付けられる。
天板１３には、図示は省略するが、表裏に貫通する孔が設けられ、当該孔、及び、ポール２７の先端部に設けられたねじ穴に挿入されたねじによりねじ止めされる。
また、グローブ１５内には、図３に示すように、三脚７を介して電線２９が配線され、電線２９により、取付板２１に取り付けられた複数のＬＥＤ２２に電源が供給される。

取付板２１には、図４に示すように、上面２１Ａの外縁近傍に、周方向に等間隔で面発光する３つのＬＥＤ２２が、発光面を上方に向けて取り付けられている。また、上面２１Ａには、複数のヒートシンク２３が立設される。ヒートシンク２３は、図４（Ｂ）に示すように、アルミニウム合金により押し出し成型され、取付板２１の上面２１Ａに略垂直に配置される矩形形状の平板部２４と、平板部２４に垂直に、且つ、取付板２１の上面２１Ａと略平行に設けられる複数のフィン２５と、を備えている。

ヒートシンク２３は、フィン２５を内側に向けて、取付板２１の周方向に沿って、環状に複数並べて取付板２１に取り付けられる。取付板２１には、さらに、環状に並べられた複数のヒートシンク２３の内側に、複数のヒートシンク２３が、フィン２５を内側に向けて取り付けられている。各ヒートシンク２３は、略矩形状に形成されているため、環状に並べられたヒートシンク２３は、隣接するヒートシンク２３，２３が略Ｖ字形状に配設される。本実施形態では、６つのヒートシンク２３を取付板２１の周方向に沿って環状に並べているため、隣接するヒートシンク２３は、内角αが略１２０度となるように配置される。

ヒートシンク２３は、平板部２４のフィン２５が設けられた面（表面）とは反対の面（裏面）が、ＬＥＤ２２の光を反射させる反射面２４Ａとして形成され、当該反射面２４Ａを外側に向けて配置されている。３つのＬＥＤ２２は、隣接するヒートシンク２３，２３によって形成されるＶ字の頂点位置Ｐの、取付板２１の径方向の延長線上に設けられる。また、隣接するヒートシンク２３，２３は、Ｖ字の頂点位置Ｐに隙間が形成されるように、配置されている。この構成によれば、取付板２１の外縁近傍に設けられた各ＬＥＤ２２から、照明器具１０の内側方向に放射される光を、ヒートシンク２３の反射面２４Ａで反射させて、側面透光部１１から出射させることができる。
また、ＬＥＤ２２から上方向に放射される光は、図５（Ａ）に示すように、天板１３の下面１３Ａで拡散反射されて、側面透光部１１から出射する。

これらの構成によれば、ＬＥＤ２２の放射光を、ヒートシンク２３の反射面２４Ａで反射させるとともに、天板１３の下面１３Ａで拡散反射させて、側面透光部１１から出射させることができる。これにより、ＬＥＤ２２の光を効率良く利用することができる。また、側面透光部１１から出射する光の照度ムラを抑えることができ、図５（Ｂ）に示すように、照明器具１０の周囲にＬＥＤ２２の光を略均等に向かわせて、色ムラや照度ムラのない、綺麗な配光を得ることができる。

また、取付板２１には、下面２１Ｂに複数のＬＥＤ２２が発光面を下方に向けて取り付けられている。なお、図４（Ａ）では、下面２１Ｂに取り付けられたＬＥＤ２２を破線で示している。下面２１Ｂには、ＬＥＤ２２が、上面２１Ａに取り付けられたＬＥＤ２２よりも内径方向に寄せて取り付けられている。下面２１Ｂには、特に、上面２１Ａに環状に配置されたヒートシンク２３の内径側にＬＥＤ２２が設けられている。

このように、本実施形態によれば、熱伝導性に優れたアルミニウムから形成された取付板２１の表裏両面に其々複数のＬＥＤ２２を取り付け、さらに、上面２１Ａにヒートシンク２３を設けたため、ＬＥＤ２２の熱をヒートシンク２３により、効率良く放熱させることができる。また、取付板２１の上面２１Ａに発光面を上方に向けてＬＥＤ２２を取り付け、下面２１Ｂに発光面を下方に向けてＬＥＤ２２を取り付けたため、照明器具１０の側方、及び、下方からＬＥＤ２２の光を出射させて地面を照明することができ、遠方及び直下を効率良く照明することができる。また、取付板２１の下面２１Ｂに取り付けたＬＥＤ２２を反射板２６で囲んだため、下面２１Ｂに取り付けられたＬＥＤ２２の光が、照明器具１０の側方に漏れることがなく、照明器具１０の直下を照らす光として用いることができる。

また、ＬＥＤ２２を取付板２１に取り付ける際には、発光部３２を備えたＬＥＤ基板３１を、両面テープの熱伝導シートで、取付板２１に貼り付ける。そして、ＬＥＤ基板３１にプラスチック製のカバー３３を被せ、当該カバーで、ＬＥＤ基板３１の充電部を覆う。カバー３３は、不図示の係止爪を、取付板２１に予め形成された係止孔に差し込んで、取付板２１の裏面側に係止される。なお、ＬＥＤ２２は、取付板２１の上面２１Ａ、及び、下面２１Ｂに同様に取り付けられる。なお、発光部３２は、例えば、ＬＥＤ基板３１上に青色光を発光する多数の発光素子が格子状に配列されて実装され、これらの発光素子には、青色光の光を受けて黄色の蛍光を発する蛍光体が散布され、発光面が平らにされた樹脂製の封止体に封止されている。そして、発光素子の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られるように構成されている。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、底面１２と側面１１とから光を放射する照明器具１０において、底面１２から離間して支持され、表面２１Ａ及び裏面２１Ｂの両面に複数のＬＥＤ２２が取り付けられる取付板２１と、取付板２１の表面２１Ａに取り付けられた複数のＬＥＤ２２からの光を反射して、側面１１から放射する天板１３と、取付板２１の裏面２１Ｂに取り付けられた複数のＬＥＤ２２を囲い、当該ＬＥＤ２２の光を底面１２から放射し、所要の配光を得る反射板２６と、を備えた。
この構成によれば、取付板２１の表裏両面に其々複数のＬＥＤ２２を取り付けたため、照明器具１０の直下、及び、遠方を照明することができ、所要の配光を得ることができる。また、取付板２１を底面１２から底上げし、取付板の裏面２１Ｂに取り付けられた複数のＬＥＤ２２の光を反射板２６で反射させて底面１２から放射することができるため、底面１２から放射される光の色ムラや照度ムラを抑えることができ、所要の配光を得ることができる。また、反射板２６で取付板２１の裏面２１Ｂに取り付けられた複数のＬＥＤ２２を囲ったため、裏面２１Ｂに取り付けられたＬＥＤ２２の光が、側方に漏れることがなく、効率良く、照明器具１０の直下を照らすことができる。また、取付板２１の表面２１Ａに取り付けられた複数のＬＥＤ２２の光を、天板で拡散反射させて側面１１から放射するため、側面１１から放射される光の色ムラや照度ムラを抑えることができる。よって、簡単な構造で、所要の照度及び配光を得ることができる。

また本発明を適用した実施形態によれば、取付板２１の表面２１Ａに配置される複数のＬＥＤ２２の外側に設けられた側面透光部１１と、側面透光部１１の内側で、取付板２１の裏面２１Ｂに配置される複数のＬＥＤ２２の下方に設けられた底面透光部１２と、を備えた。この構成によれば、取付板２１の表面２１Ａに配置される複数のＬＥＤ２２の光を、側面透光部１１から側方遠方に飛ばすことができるとともに、取付板２１の裏面２１Ｂに配置される複数のＬＥＤ２２の光で照明器具１０の直下を照らすことができ、簡単な構造で、所要の照度及び配光を得ることができる。

また本発明を適用した実施形態によれば、取付板の表裏両面に取り付けられる複数の前記ＬＥＤ光源の色温度を、前記表面側と、前記裏面側とに区分けし、前記側面と、前記底面とから放射する光の色温度、及び、出力を前記表面側と、前記裏面側とに分けて調整可能とした。この構成によれば、照明器具１０の側方遠方を照明する光と、照明器具の直下を照明する光と、の色温度、及び、出力を分けて調整することができ、所要の照度及び配光を得ることができる。

また本発明を適用した実施形態によれば、照明器具１０において、取付板２１の表面２１Ａに、複数のＬＥＤ２２からの熱を放熱させるヒートシンク２３を設けた。この構成によれば、取付板２１の表裏両面に取り付けられた複数のＬＥＤ２２の熱を、ヒートシンク２３により効率良く放熱させることができる。

また本発明を適用した実施形態によれば、照明器具１０において、ヒートシンク２３は、表面にフィン２５が立設された平板部２４の裏面に反射面２４Ａを有し、取付板２１の表面２１Ａに取り付けられた複数のＬＥＤ２２の光を、反射面２４Ａで側面透光部１１に反射する。この構成によれば、ＬＥＤ２２の熱を放熱させるヒートシンク２３の平らな面を、ＬＥＤ２２の光を反射させて、所要の放射方向へと向ける反射面２４Ａとして用いることができる。また、ＬＥＤ２２の光のうち、ヒートシンク２３側に向かう光をヒートシンク２３で遮蔽することなく、ヒートシンク２３の反射面２４Ａで反射させて、側面透光部１１から放射させることができるため、ＬＥＤ２２の発光を効率良く利用して照明することができる。

また本発明を適用した実施形態によれば、照明器具１０において、隣接するヒートシンク２３を、反射面２４Ａが外側を向くＶ字状に配置し、当該Ｖ字の頂点位置Ｐ近傍にＬＥＤ２２を配置した。この構成によれば、ＬＥＤ２２の後方に向かう光を反射面２４Ａにより、広範囲に放射させることができ、少ないＬＥＤ２２を用いて、照度ムラを抑えて、所要する照度を得ることができる。

また本発明を適用した実施形態によれば、照明器具１０において、Ｖ字の頂点位置Ｐ近傍に隙間を設けて、隣接するヒートシンク２３を配置した。この構成によれば、ＬＥＤ２２が配置された位置の近傍で部分的に照度が高くなるのを抑えることができ、グローブ１５全体で照度ムラのない綺麗な照明を実現することができる。

また本発明を適用した実施形態によれば、照明器具１０において、Ｖ字状に配置されたヒートシンク２３と、当該ヒートシンクのＶ字の頂点位置Ｐの近傍に配置されたＬＥＤ２２とを、取付板２１の周方向に並べて複数設けた。この構成によれば、側面透光部１１から、全周囲に亘って照度ムラを抑えてＬＥＤ２２の光を放射して、照明することができる。

なお、照明器具１０の支持構造は、屋外の地面に立設された支柱の頂部に挿入固定される筒状の取付金具６に設けた三脚７に支持させる構造に限られるものではない。取付金具６に設けた三本脚の三脚７の他に、二脚や四脚の支持具に照明器具１０を支持させる構成であっても良い。また、照明器具１０は、例えば、図６（Ａ）に示すように、屋外の地面に立設された支柱から延びるアーム１０１に、天板１３を連結して照明器具１０を支持する構成であっても良い。また、照明器具１０は、図６（Ｂ）に示すように、天井に固定された取付具１０２から延びるワイヤー１０３等により天井に吊り下げて用いる構成であっても良い。

また、照明器具１０は、平面視円形状である構成の他に、図６（Ｃ）に示すように、平面視半円形状に形成され、壁面１０４にブラケット型の照明器具として取り付けられる構成であっても良い。図７は、壁面１０４にブラケット型の照明器具として取り付けられた照明器具１１０の配光を示す図である。照明器具１１０は、図７（Ａ）に示すように、取付板１２１の上面１２１Ａに配置した複数のＬＥＤ２２の光を天板１１３で反射させて、照明器具１１０の側面１１１から前方に放射し、取付板１２１の下面１２１Ｂに配置した複数のＬＥＤ２２の光を反射板１２６で反射させて、照明器具１１０の底面１１２から下方に放射する。また、照明器具１１０は、図７（Ｂ）に示すように、取付板１２１の上面１２１Ａに配置した複数のＬＥＤ２２の光が互いに重なる範囲を設けて、所要の配光を得る構成であっても良い。

１０ 照明器具
１１ 側面透光部（側面）
１２ 底面透光部（底面）
１３ 天板
１５ グローブ
２０ 光源ユニット
２１ 取付板
２１Ａ 上面（表面）
２１Ｂ 下面（裏面）
２２ ＬＥＤ
２３ ヒートシンク（放熱部材）
２４ 平板部
２４Ａ 反射面
２５ フィン
２６ 反射板
２６Ａ 凹面反射面
Ｐ 頂点位置

Claims (8)

1. 底面と側面とから光を放射する照明器具において、
   前記底面から離間して支持され、表裏両面に複数のＬＥＤ光源が取り付けられる取付板と、
   前記取付板の表面に取り付けられた複数の前記ＬＥＤ光源からの光を反射して、前記側面から放射する天板と、
   前記取付板の裏面に取り付けられた複数の前記ＬＥＤ光源を囲い、当該ＬＥＤ光源の光を前記底面から放射し、所要の配光を得る反射板と、を備えた
   ことを特徴とする照明器具。
2. 前記取付板の表面に配置される複数の前記ＬＥＤ光源の外側に設けられた側面透光部と、
   前記側面透光部の内側で、前記取付板の裏面に配置される複数の前記ＬＥＤ光源の下方に設けられた底面透光部と、を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 前記取付板の表裏両面に取り付けられる複数の前記ＬＥＤ光源の色温度を、前記表面側と、前記裏面側とに区分けし、前記側面と、前記底面とから放射する光の色温度、及び、出力を前記表面側と、前記裏面側とに分けて調整可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の照明器具。
4. 前記取付板の表面に、複数の前記ＬＥＤ光源からの熱を放熱させる放熱部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明器具。
5. 前記放熱部材は、表面にフィンが立設された平板部の裏面に反射面を有し、前記取付板の表面に取り付けられた複数の前記ＬＥＤ光源の光を、前記反射面で前記側面に反射することを特徴とする請求項４に記載の照明器具。
6. 隣接する前記放熱部材を、前記反射面が外側を向くＶ字状に配置し、当該Ｖ字の頂点位置近傍に前記ＬＥＤ光源を配置したことを特徴とする請求項４または５に記載の照明器具。
7. 前記Ｖ字の頂点位置に隙間を設けて、隣接する前記放熱部材を配置したことを特徴とする請求項６に記載の照明器具。
8. Ｖ字状に配置された前記放熱部材と、当該放熱部材の前記Ｖ字の頂点位置近傍に配置された前記ＬＥＤ光源とを、前記取付板の周方向に並べて複数設けたことを特徴とする請求項６または７に記載の照明器具。

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