JP6238164B2 - Ｌｅｄ照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤを光源とし導光板を用いて照明を行うＬＥＤ照明器具に関する。

従来、複数のＬＥＤを光源とし導光板を介して光を照射することにより照明するＬＥＤ照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図１０に示すように、特許文献１に記載のＬＥＤ照明器具１００は、器具本体１０１と、器具取付面としての天井面に設置された引掛けシーリングボディに電気的かつ機械的に接続されるアダプタ１０２と、赤外線リモコン送信器１０３とを有する。
器具本体１０１は、点灯装置１０４と、反射板１０５と、シャーシ１０６と、光源部１０７と、導光板１０８と、本体枠１０９と、中央カバー部材１１０と、セード１１１とを備えている。

光源部１０７は、光源である発光素子１１２が複数実装された複数の基板１１３を有する。基板１１３は、その外側にある取付板１１４の内面に取り付けられる。
導光板１０８は、多角形状の平板状に形成され、背面側は、光を拡散するため、レーザによって微細なＶ溝加工が施されている。導光板１０８の略中央部には円形の開口１１５が形成されている。

導光板１０８の外周部は、発光素子１１２から出射される光が入射して導光板１０８内を進行する入射端面１０８Ａとして機能する。そして、導光板１０８は、前面側に面状の発光領域を有する発光面として構成される。また、導光板１０８の円形の開口１１５の内周端面から出射される光は、中央カバー部材１１０に入射し、中央カバー部材１１０を明るく光らせる。
これら導光板１０８および中央カバー部材１１０から放射される光は、セード１１１を透過して拡散され、所定の範囲に照射される。

特開２０１２−８４３１６号公報（第２図、第５図）

ところで、このように、複数の発光素子を光源とし導光板を介して光を照射するＬＥＤ照明器具においては、光源部と、導光板の入射端面とを対面させる必要があるが、接触あるいは近接させると発光素子の熱により導光板が撓むおそれがある。
このため、発光素子１１２と入射端面とを離して配置する必要があるとともに、相対位置を正規位置に維持する必要がある。

図１１に示すように、前述した特許文献１に記載のＬＥＤ照明器具１００では、底壁１１６により導光板１０８の外周端部を支持するとともに、光源部１０７を覆っている。
しかしながら、底壁１１６が、基板１１３を支持する取付板１１４とは別体なので、各部品の寸法公差、組付公差、経時変化等により発光素子１１２と入射端面１０８Ａとの相対位置を正規位置に長期間維持できない。
また、取付板１１４の断面下方が鋭角に屈曲して導光板１０８の下面に接触しているため、換言すれば取付板１１４の断面下方が導光板１０８の下面に対して平行ではないため、導光板１０８の入射端面１０８Ａに入射しなかった光が導光板１０８の下面から入射することがなく、光の損失が大きい
さらに、取付板１１４の断面先端１１４Ａが導光板１０８の下面を点で支持しているため、導光板１０８の下面を傷付ける可能性があるという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、導光板を傷付けることなく支持して発光部と入射端面との相対位置を正規位置に長期間維持し、光の損失を低減することができるＬＥＤ照明器具を提供することを目的とする。

本発明のＬＥＤ照明器具は、器具本体と、前記器具本体に収容されるＬＥＤ発光部と、前記器具本体に支持されるとともに、前記ＬＥＤ発光部が入射端面と対面して配置された導光板と、を備え、前記ＬＥＤ発光部は、ＬＥＤチップが実装された基板と、前記基板の裏面に配置される放熱板と、前記基板及び前記放熱板を保持するとともに前記器具本体に支持されるホルダと、を有し、前記ホルダは、一方の側面から突出する軒部を有し、前記軒部は、前記導光板の前記入射端面に対して直交する面と平行、かつ、前記基板の長手方向に沿って連続する被覆面と、前記ホルダの一方の側面から一定間隔離れて平行に延びる支持部と、を有し、前記ホルダの一方の側面と前記支持部との間の隙間に、前記基板と前記放熱板とが挿入され、前記放熱板が前記器具本体に当接しており、前記軒部の先端は、少なくとも前記入射端面と同一平面上の位置に突出して配置されているものである。

また、本発明のＬＥＤ照明器具では、前記軒部は、器具設置時における前記導光板の下面側に設けられているものである。

また、本発明のＬＥＤ照明器具では、前記軒部は、器具設置時における前記導光板の上面側に設けられているものである。

また、本発明のＬＥＤ照明器具は、前記被覆面に反射層が設けられているものである。

さらに、本発明のＬＥＤ照明器具は、前記ＬＥＤ発光部は、前記入射端面に対して対面する突起部が設けられ、前記突起部は、前記ＬＥＤチップよりも嵩高であるものである。

本発明では、ＬＥＤチップが実装された基板を保持して器具本体に支持されるホルダに、ホルダから突出する軒部を設けた。軒部は、導光板の入射端面に対して直交する面と平行、かつ、基板の長手方向に沿って連続する被覆面を有する。また、軒部の先端は、少なくとも入射端面と同一平面上の位置に突出して配置されている。このため、軒部の被覆面が導光板に接するので、導光板を傷付けることなく支持して発光部と入射端面との相対位置を正規位置に長期間維持することができる。この結果、光の損失を低減することができるという効果を有するＬＥＤ照明器具を提供できる。

本発明に係る実施形態のＬＥＤ照明器具を天井面に取り付けた状態を下方から見た斜視図 本発明に係る実施形態のＬＥＤ照明器具を上方から見た斜視図 本発明に係る実施形態のＬＥＤ照明器具の要部の一部破断の斜視図 本発明に係る実施形態のＬＥＤ照明器具の要部断面図 器具本体に上ホルダを取り付けた状態を下方から見た斜視図 （Ａ）は上ホルダにＬＥＤチップを実装した基板を装着した状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は基板を取り付ける前の上ホルダの斜視図 （Ａ）はＬＥＤチップを実装した基板の斜視図であり、（Ｂ）は放熱板の斜視図 上導光板を下方から見た斜視図 軒部の先端が入射端面と面一の場合を示す図４相当の断面図 従来のＬＥＤ照明器具の分解斜視図 従来のＬＥＤ照明器具の要部断面図

以下、本発明に係る実施形態のＬＥＤ照明器具について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、実施形態のＬＥＤ照明器具１０は、例えば天井面１１に取り付けて、主に下方を照明するのに用いることができる。
なお、以下の説明においては、ＬＥＤ照明器具１０を天井面１１に取り付けた状態で、天井面１１側を「上」、天井面１１と反対側（すなわち、床側）を「下」とする。

まず、ＬＥＤ照明器具１０の全体構成を概説する。
図１および図２に示すように、ＬＥＤ照明器具１０は、天井面１１に取り付けられる器具本体２０を有する。
器具本体２０の下側には上導光板（導光板）５０が配置されており、上導光板５０の下側には、上導光板５０を下側から支持する不透光性で、反射特性を備えた白色系の上カバー５１が、器具本体２０に取り付けられている。

上カバー５１の下側には下導光板（導光板）６０が上導光板５０と平行に配置されており、下導光板６０の下側には、下導光板６０を下側から支持する不透光性で、反射特性を備えた白色系の下カバー（カバー）６１が設けられている。
下カバー６１はリング形状をしており、下カバー６１の内側にはリング状のセンターレンズ７０が下カバー６１の内周に沿って設けられている。センターレンズ７０の内側には、リング状の中央カバー７１が設けられ、中央カバー７１の内側には円板状の蓋７２が着脱可能に取り付けられている。

以下、各構成部位について詳述する。
図２および図３に示すように、器具本体２０は、例えば、アルミニウム等の金属で全体円板形状に形成されている。器具本体２０の中央には、天井面１１に取り付けられている天井に設けられた引掛けシーリング（図示省略）に取り付けられる取付アダプタ２２用の開口２１を有する。
器具本体２０は、中央の平坦部２３の外周端から下方に向かって外側へ傾斜して折り曲げられて、立壁２４が形成されている。立壁２４は、下端部が外側へ折り曲げられて水平部２５が設けられている。

立壁２４は、後述する上ＬＥＤ発光部３０の配置に対応しており、平面視で例えば六角形に形成されており、各立壁２４は、平面状に形成されている。また、水平部２５の先端、すなわち、最外周縁２５１は、丸められている。なお、平坦部２３には、複数個（ここでは、例えば３個）の弾性部材２６が取り付けられている。
従って、蓋７２（図１参照）を外して、取付アダプタ２２を引掛シーリングに取り付けることにより電気的及び機械的に接続され、器具本体２０は天井面１１に取り付けられる。このとき、弾性部材２６が器具本体２０と天井面１１との間で弾性変形して、器具本体２０のぐらつきを防止する。

図３および図４に示すように、器具本体２０の内側には、上ＬＥＤ発光部（ＬＥＤ発光部）３０が設けられている。上ＬＥＤ発光部３０には、上ホルダ（ホルダ）３１が、器具本体２０の内側で、平坦部２３の下面に接するように設けられている。上ホルダ３１は、立壁２４の配置（ここでは、六角形）に対応して６個設けられている（図５参照）。

図４、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、上ホルダ３１は、全体矩形平板状を呈しており、外側面３１１の上端部には、外側面３１１から一定距離外側に離れて背板３１２が設けられている。この外側面３１１と背板３１２との間の隙間に、後述する基板３３と放熱板３５が挿入される。
なお、外側面３１１の長手方向両端には、外側に突出する突起部３１３が設けられている。突起部３１３は、後述するように上ホルダ３１にＬＥＤチップ３２を実装した基板３３を取り付けた際に、ＬＥＤチップ３２よりも外側に突出するようになっている。

また、上ホルダ３１の外側面３１１側には、軒部３４が外側に突出して設けられている。
軒部３４は、上ホルダ３１の外側面３１１の下端部から外側面３１１と一定間隔離れて上方へ平行に延びる支持部３４１と、支持部３４１の上端に設けられた断面Ｌ字形状の受部３４２を有する。
外側面３１１と支持部３４１との間の隙間に、後述する基板３３と放熱板３５が挿入される。

受部３４２は、複数個のリブ３４４によって補強されている。受部３４２の上面は、被覆面３４３が形成されている。被覆面３４３は、光を反射する反射層を設けることができる。反射層は、例えば白く塗装して、反射率を７５％以上とすることができる。
また、受部３４２と上ホルダ３１の外側面３１１との間には、隙間３４５が設けられている。

上ホルダ３１の外側面３１１には、ＬＥＤチップ３２が実装された基板３３が、ＬＥＤチップ３２を外向きにして取り付けられる。
図７（Ａ）に示すように、基板３３は矩形板状を呈しており、実装面３３１の幅方向（上下方向）中央部には、長手方向に沿って直線状に複数個のＬＥＤチップ３２が実装されている。また、基板３３の長手方向両端部には、電源部（図示省略）から点灯電力の供給を受けたり、隣接する基板３３と電気的に接続するためのコネクタ３３２が設けられている。

図４に示すように、基板３３の実装面３３１と反対側の裏面３３３には、放熱板３５が取り付けられる。放熱板３５の外側面３５１は、基板３３の裏面３３３に面接触している。
図７（Ｂ）に示すように、放熱板３５は、金属板により矩形板状に形成されている。放熱板３５の長手方向両端部および下端部には、全体Ｃ字形状の突起３５２が設けられている。突起３５２は、内側に向かって突出して設けられており、外側面３５１は、平坦である。
これにより、放熱板３５が上ホルダ３１の外側面３１１に密着しないようにしている。
また、放熱板３５の上端部は、内側に向かって折り曲げられて折曲部３５３が形成されている。

従って、基板３３を、上ホルダ３１の背板３１２の内側から差し込み、基板３３の下端部を軒部３４の支持部３４１と上ホルダ３１の外側面３１１との間に挿入する。そして、放熱板３５を基板３３の裏面３３３に沿って挿入する。
このとき、基板３３の裏面３３３は放熱板３５に密着するので、ＬＥＤチップ３２が発した熱を放熱板３５により吸収できる。また、放熱板３５は、突起３５２が上ホルダ３１の外側面３１１に当接するので、上ホルダ３１に密着しない。これにより、放熱性を向上させる。
さらに、上ホルダ３１を器具本体２０に組み付けた後は、放熱板３５の折曲部３５３が器具本体２０の平坦部２３の下面に当接する（図４参照）。
このため、基板３３を介して放熱板３５に伝達された熱が、折曲部３５３から器具本体２０に伝達されるので、放熱性を一層向上させる。

図３に示すように、上ＬＥＤ発光部３０の下方には、上カバー５１が、器具本体２０に取り付けられている。上カバー５１は、器具本体２０に取り付けられて外側へ水平に延びるリング状の水平支持部５１１と、水平支持部の外周端から外側に向かって上昇する傾斜支持部５１２を有する。
傾斜支持部５１２の上端５１３は、器具本体２０の水平部２５の器具本体２０の水平部２５の最外周縁２５１と対向している。

図３および図４に示すように、器具本体２０と上カバー５１との間には、上導光板５０が支持されている。上導光板５０は、図３に示すとおり、器具本体２０から外方に延びて設けられている。
図８に示すように、上導光板５０は、全体円板状を呈しており、中央には中空部５２を有する。中空部５２は、器具本体２０に支持され六角形に配置された上ホルダ３１に対応して、六角形に形成されている。
上導光板５０は、表面にリブや印刷を設けて配光制御することができる。
図３に示すように、上導光板５０は、器具本体２０の水平部２５の下面に当接するとともに、上カバー５１の傾斜支持部５１２の上端５１３により、下方から支持されている。

図３および図４に示すように、上導光板５０の中空部５２側端部は、軒部３４の受部３４２により下側から支持されている。中空部５２の内周端面は、上ホルダ３１に取り付けられている基板３３のＬＥＤチップ３２に対向する入射端面５３（図８参照）となる。このとき、ＬＥＤチップ３２よりも外側に突出する上ホルダ３１の突起部３１３が、入射端面５３に対向する。
なお、受部３４２の被覆面３４３と上導光板５０とは略平行であり、被覆面３４３と上導光板５０との間には、これらが限りなく近接するような隙間を設けてもよいが、接触していた方が好ましい。また、ＬＥＤチップ３２と入射端面５３とは接触しないように所定距離（例えば、０．２５〜１．００ｍｍ）離間して配置されている。

軒部３４の先端は、少なくとも入射端面５３と同一（仮想）平面上の位置に配置するようホルダから突出している。すなわち本実施形態においては、軒部３４の受部３４２の先端３４６が、入射端面５３と同一平面上の位置から入射端面５３とは反対側（図４において左側）の任意位置まで延びて上導光板５０を下側から支持している。
なお、軒部３４の先端は、少なくとも入射端面５３と同一平面上の位置に突出して配置されていればよい。

図１および図３に示すように、上カバー５１の下側には、下カバー６１が器具本体２０に支持されている。上カバー５１と下カバー６１との間には、下導光板６０が支持されている。下導光板６０は、図３に示すとおり、器具本体２０から外方に延びて設けられている。
下導光板６０は、上カバー５１の水平支持部５１１の下面と、下カバー６１の上端６１１との間に支持されている。
なお、下導光板６０は、上導光板５０よりも小さいが、前述した上導光板５０と同様の構成をしているので、詳細な説明は省略することとする。

図３に示すように、上カバー５１と下カバー６１との間には、下ＬＥＤ発光部（ＬＥＤ発光部）４０が設けられている。下ＬＥＤ発光部４０は、下ホルダ４１を有する。
なお、下ホルダ４１は、前述した上ホルダ３１と同様の構成をしているので、詳細な説明は省略することとする。
従って、下導光板６０の入射端面６２は、下ホルダ４１に支持されている基板３３に実装されたＬＥＤチップ３２に対向して配置され、下ホルダ４１の軒部４２によって支持されている。

ＬＥＤ照明器具１０の作用、効果について説明する。
ＬＥＤ照明器具１０は、器具本体２０に収容される上ＬＥＤ発光部３０と、器具本体２０に支持されるとともに、上ＬＥＤ発光部３０の出射方向に対して入射端面５３が対面するように配置された上導光板５０と、を有する。
上ＬＥＤ発光部３０は、ＬＥＤチップ３２が実装された基板３３と、基板３３を保持するとともに器具本体２０に支持される上ホルダ３１と、上ホルダ３１から突出する軒部３４とを有する。
従って、ＬＥＤチップ３２から発せられた光は、入射端面５３から上導光板５０に入射して、上導光板５０から下方および上方に光を出射して主に下方を照明する。

軒部３４は、上導光板５０の入射端面５３に対して直交する面（仮想面）に対して平行、かつ、基板３３の長手方向に沿って連続する被覆面３４３を有する。また、軒部３４は、先端３４６が入射端面５３の同一平面から入射端面５３とは反対側の任意位置までの間に配置されている。
このため、軒部３４の被覆面３４３が上導光板５０に接するので、上導光板５０を傷付けることなく支持して上ＬＥＤ発光部３０と入射端面５３との相対位置を正規位置に長期間維持することができる。この結果、光の損失を低減することができる。
なお、下ＬＥＤ発光部４０についても、同様の作用、効果を得ることができる。

また、ＬＥＤ照明器具１０では、軒部３４は、器具設置時における上導光板５０の下面側に設けられているので、ＬＥＤ照明器具１０を下側から順に組立てる際に上導光板５０を軒部３４により支持でき、組立性が向上する。
なお、下ＬＥＤ発光部４０についても、同様の作用、効果を得ることができる。

また、ＬＥＤ照明器具１０では、軒部３４の被覆面３４３に反射層が設けられている。
このため、ＬＥＤチップ３２から発せられて入射端面５３から入射しなかった光や、入射端面５３から入射してすぐに外に出射する光を反射層が反射して、上導光板５０に入射させる。
これにより、光の損失を低減することができる。
なお、下ＬＥＤ発光部４０についても、同様の作用、効果を得ることができる。

さらに、ＬＥＤ照明器具１０では、上ＬＥＤ発光部３０の上ホルダ３１に、ＬＥＤチップ３２よりも嵩高であるとともに、入射端面５３に対して対面する突起部３１３が設けられている。
従って、ＬＥＤチップ３２が入射端面５３に対向する際に、突起部３１３も入射端面５３に対向する。このため、突起部３１３が入射端面５３に当接することにより、ＬＥＤチップ３２が入射端面５３に接触するのを防止してＬＥＤチップ３２を保護できる。
なお、下ＬＥＤ発光部４０についても、同様の作用、効果を得ることができる。

ＬＥＤ照明器具は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
なお、以下の説明においては、上導光板５０および下導光板６０を導光板５０、６０で示す。また、上ＬＥＤ発光部３０および下ＬＥＤ発光部４０をＬＥＤ発光部３０、４０で示す。
例えば、前述した実施形態においては、導光板５０、６０をリング形状として、中央に六角形の中空部５２を設け、中空部５２の内周面を入射端面５３とした場合を例示した。
本発明のＬＥＤ照明器具は、導光板５０、６０の外側にＬＥＤ発光部３０、４０を設け、導光板５０、６０の外周面に入射端面を設けて、導光板５０、６０の中心に向けて光を照射するようにすることもできる。これ以外にも、導光板として、上記例示のリング形状の導光板と同形状となるよう、複数の導光板を当接して形成したものでもよい。

また、前述した実施形態においては、軒部３４の先端３４６が入射端面５３の同一平面から入射端面５３とは反対側の任意位置まで延びていて、導光板５０、６０と重なっている場合を例示した。
これに限らず、図９に示すように、軒部３４の先端３４６が導光板５０、６０の入射端面５３、６２と面一とすることも可能である。

さらに、前述した実施形態においては、軒部３４を導光板５０、６０の下側に設けた場合を例示した。
本発明のＬＥＤ照明器具１０は、軒部３４を器具設置時における導光板５０、６０の上面側に設けることも可能である。
これにより、導光板５０、６０の入射端面５３、６２側が上昇するのを押え、導光板５０、６０の外周側が自重で垂れて円錐状に変形するのを防止できる。

１０ ＬＥＤ照明器具
２０ 器具本体
３０ 上ＬＥＤ発光部（ＬＥＤ発光部）
３１ 上ホルダ（ホルダ）
３１３ 突起部
３２ ＬＥＤチップ
３３ 基板
３４、４２ 軒部
３４３ 被覆面
３４６ 先端
４０ 下ＬＥＤ発光部（ＬＥＤ発光部）
４１ 下ホルダ（ホルダ）
５０ 上導光板（導光板）
５３、６２ 入射端面
６０ 下導光板（導光板）

Claims (5)

1. 器具本体と、
   前記器具本体に収容されるＬＥＤ発光部と、
   前記器具本体に支持されるとともに、前記ＬＥＤ発光部が入射端面と対面して配置された導光板と、を備え、
   前記ＬＥＤ発光部は、
   ＬＥＤチップが実装された基板と、
   前記基板の裏面に配置される放熱板と、
   前記基板及び前記放熱板を保持するとともに前記器具本体に支持されるホルダと、を有し、
   前記ホルダは、一方の側面から突出する軒部を有し、
   前記軒部は、前記導光板の前記入射端面に対して直交する面と平行、かつ、前記基板の長手方向に沿って連続する被覆面と、前記ホルダの一方の側面から一定間隔離れて平行に延びる支持部と、を有し、
   前記ホルダの一方の側面と前記支持部との間の隙間に、前記基板と前記放熱板とが挿入され、前記放熱板が前記器具本体に当接しており、
   前記軒部の先端は、少なくとも前記入射端面と同一平面上の位置に突出して配置されていることを特徴とするＬＥＤ照明器具。
2. 請求項１に記載のＬＥＤ照明器具において、
   前記軒部は、器具設置時における前記導光板の下面側に設けられているＬＥＤ照明器具。
3. 請求項１に記載のＬＥＤ照明器具において、
   前記軒部は、器具設置時における前記導光板の上面側に設けられているＬＥＤ照明器具。
4. 請求項１に記載のＬＥＤ照明器具において、
   前記被覆面に反射層が設けられているＬＥＤ照明器具。
5. 請求項１に記載のＬＥＤ照明器具において、
   前記ＬＥＤ発光部は、前記入射端面に対して対面する突起部が設けられ、
   前記突起部は、前記ＬＥＤチップよりも嵩高であるＬＥＤ照明器具。

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