JP6586306B2

JP6586306B2 - Ｌｅｄ照明器具

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Publication number: JP6586306B2
Application number: JP2015134508A
Authority: JP
Inventors: 徹稲葉; 深谷　和正; 和正深谷
Original assignee: Kaga Inc
Current assignee: Kaga Inc
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-07-03
Also published as: JP2017016955A

Description

本発明は、歩行者が使用する街路や歩道などの生活道路の照明や、農道等の照明に使用されるＬＥＤ照明器具に関するものである。

ＬＥＤの発光によって道路面を照明する照明器具の一つとして、前後方向に長い照明器具から後方へ延出する取り付け部によって屋外のポールや電柱などの支柱に取付けられ、照明器具内に配置した放熱板と、この放熱板の下面に取り付けた基板と、この基板のＬＥＤを覆うレンズを通して、ＬＥＤの発光によって街路や道路等の路面を照明するものがある（特許文献１参照）。

特許５６４４９６２号公報

特許文献１の構成とは異なるが、このような照明器具の一つの先行技術として、図６及び図７に示す形態のものがある。それは、下面開口の金属製本体１０１の周縁部に溝１０３が形成され、上面開口の透光性グローブ１０２の周縁部が溝１０３に嵌合する状態で、金属製本体１０１の下面開口を塞ぐように透光性グローブ１０２を取り付けている。金属製本体１０１内には、本体１０１内の取り付け部１０４に、左右側部を取り付けねじ１０５で固定された金属製放熱板１０６が配置され、放熱板１０６のグローブ１０２側の面、即ち、放熱板１０６の下面には、ＬＥＤ素子１０７を下面に配置した発光基板１０８と、ＬＥＤ素子１０７を覆うレンズ部１０９Ａを形成したレンズ板１０９が密着して重なり合う状態に、ねじ１１０で固定されている。

ＬＥＤ照明器具１００は、路面への効果ある照明を行うために、前後方向に長い形状をなす。このため、図６に示すように、放熱板１０６は矩形状などの前後方向に長い形状をなし、前後方向に長い矩形状の発光基板１０８に、複数のＬＥＤ素子１０７が所定間隔で前後方向に一列状態に配置され、前後方向に長い矩形状のレンズ板１０９が発光基板１０８に重なり合う状態で、ねじ１１０で固定されている。

また、放熱板１０６のグローブ１０２側の反対面、即ち、放熱板１０６の上面には、ＬＥＤ素子１０７の発光制御を行うための電力供給回路部１１１が取り付けられている。電力供給回路部１１１は、回路部品１１２が取り付けられた回路基板１１３を有し、この回路基板１１３が合成樹脂製のスペーサ１１４を介して放熱板１０６の上面にねじ１１５で固定される。

上記のように、発光基板１０８とレンズ板１０９が重なり合う状態で、ねじ１１０によって放熱板１０６の下面に固定されている。この構成によって、発光基板１０８の上面が放熱板１０６に密接し、発光基板１０８の下面にレンズ板１０９が密接している。ＬＥＤ素子１０７は発光によって発熱し、その熱が放熱板１０６に伝達され、取り付け部１０４を介して金属製本体１０１へ伝達され、ＬＥＤ照明器具１００の周囲へ放熱される。

しかし、ＬＥＤ素子１０７の発光による発熱は、レンズ板１０９を加熱する。ＬＥＤ素子１０７の数が多くなればなるほどこの発熱量は多くなり、レンズ板１０９はそれによって加熱される。レンズ板１０９はＬＥＤ素子１０７の発光を効果的にグローブ１０２を通して透過させるために、通常は所定厚さの透明なアクリル樹脂で形成される。このため、経年変化によって、レンズ板１０９はＬＥＤ素子１０７の発光による発熱によって変形し、レンズ部１０９Ａ側へ膨らむ、即ち、下方へ湾曲するように変形する。この現象は、図７に示すように、発光基板１０８が前後方向に長く、それに伴ってレンズ板１０９も前後方向に長くなるほど大きくなる。

このようにレンズ板１０９が下方へ湾曲するように変形すれば、ＬＥＤ素子１０７の発光が、レンズ部１０９Ａによって所期の方向へ照射されなくなり、ＬＥＤ照明器具１００による効果ある照明を行うことができなくなる。

レンズ板１０９の変形を阻止すべく取り付けねじ１１０による固定箇所を多数にすることも考慮されるが、放熱板１０６、発光基板１０８、及びレンズ板１０９における取り付けねじ１１０による固定箇所の加工工数が多くなり、且つ取り付けねじ１１０による取り付け作業工数が多くなり、コストアップと作業能率が悪くなる欠点がある。

本発明は、これらの点に鑑み、ＬＥＤ素子１０７が多数となり、レンズ板１０９の長さが長い場合、取り付けねじによる支持箇所が少なくても、ＬＥＤ素子１０７の発光による発熱によるレンズ板の変形が抑制できる技術を提供するものである。

また本発明は、ＬＥＤ発光部を構成する複数のＬＥＤ素子を実装した発光基板と、前記ＬＥＤ発光部ごとのレンズ部を形成したレンズ板と、ＬＥＤ素子の発光制御を行うための回路部品が取り付けられた回路基板が、放熱板に対して、ＬＥＤ素子の発光による発熱の放熱と、この発熱によるレンズ板の変形の抑制と、前記回路基板を前記発熱から遠ざけると共に前記回路基板のアースが確保できる取り付け技術を提供するものである。

本発明のＬＥＤ照明器具は、下面開口の金属製本体と、この本体の下面開口を塞ぐように組み合わされる透光性グローブを備え、前記本体と前記グローブによって形成される内部空間に前記本体に伝熱的に取り付けられた放熱板と、ＬＥＤ発光部を構成する複数のＬＥＤ素子を実装し前記放熱板の下面に配置する発光基板と、前記ＬＥＤ発光部ごとのレンズ部を形成し前記発光基板の下面に所定間隔を存して重なり合うレンズ板とを備え、前記レンズ板を締め付けることなく前記発光基板を前記放熱板の下面に取り付ける第１ねじと、頭部とネジ部との間に形成した鍔部が前記レンズ板を遊嵌状態で貫通し前記ネジ部が前記放熱板に螺合した正規状態において前記所定間隔を維持する状態に前記頭部が前記レンズ板の下面を支える第２ねじを備えたことを特徴とする。

また、本発明のＬＥＤ照明器具は、上記のいずれかの構成において、前記ＬＥＤ素子の発光制御を行う回路部品が取り付けられた回路基板が、前記放熱板の上面と間隔を存して配置され、前記回路基板は前記放熱板の切り起こし部にアース接続される状態でねじ止めされたことを特徴とする。

本発明では、発光基板は放熱板の下面に固定され、レンズ板と発光基板との間にレンズ板の端部に通じる放熱隙間が形成される組み合わせであるため、放熱隙間によって、レンズ板と発光基板との間に空気対流が生じ、ＬＥＤ素子の発光によって生じる発熱は、レンズ板の端部からＬＥＤ照明器具の内部空間へ放散される。このため、ＬＥＤ素子の発光によって生じる発熱によってレンズ板が反ることが抑制される。

また、本発明では、レンズ板を締め付けることなく発光基板を放熱板の下面に取り付ける第１ねじと、頭部がレンズ板の下面を支えレンズ板と発光基板を貫通して放熱板に螺合する第２ねじによって、レンズ板と発光基板を放熱板の下面に保持する。このため、放熱板の下面への発光基板の固定と、発光基板とレンズ板との間に放熱隙間の形成が容易となり、この放熱隙間によって、レンズ板と発光基板との間に空気流通通路が形成され、ＬＥＤ素子の発光によって生じる発熱は、レンズ板の端部からＬＥＤ照明器具の内部空間へ放散される。このため、ＬＥＤ素子の発光によって生じる発熱によってレンズ板が反ることが抑制される。

また、本発明では、放熱板のグローブ側の反対面、即ち、放熱板の上面には、ＬＥＤ素子の発光制御を行うための回路部品が取り付けられた回路基板が、放熱板の左右両側縁部に放熱板を一部に切り起こし形成した取り付け部に金属性のねじで固定される。このため、回路基板は放熱板と間隔を存した保持状態となり、回路部品を放熱板の熱から遠ざけることができると共に、回路基板のアース部と放熱板を電気的にアース接続するため、回路基板の取り付けとアースの確保が容易となる。

本発明に係るＬＥＤ照明器具の取り付け状態の説明図である。図１の要部断面部の説明図である。本発明に係るＬＥＤ照明器具の放熱板に発光基板とレンズ板を取り付けた状態を説明する斜視図である。本発明に係るＬＥＤ照明器具の放熱板、発光基板及びレンズ板の取り付け状態を説明する断面図である。本発明に係るＬＥＤ照明器具の発光基板とレンズ板との間の放熱隙間の状態を説明する断面図である。先行技術に係るＬＥＤ照明器具の放熱板、発光基板及びレンズ板の取り付け状態を説明する照明器具の断面図である。先行技術に係るＬＥＤ照明器具の放熱板に発光基板とレンズ板を取り付けた状態を説明する斜視図である。ＬＥＤ照明器具において、ＬＥＤ素子からの発光の眩しさ制限手段を設けた要部断面部の説明図である。

本発明のＬＥＤ照明器具１は、下面開口の金属製本体２と、この本体２の下面開口を塞ぐように組み合わされる透光性グローブ３を備え、本体２とグローブ３によって形成される内部空間４に本体２に伝熱的に取り付けられた放熱板５と、ＬＥＤ発光部６を構成する複数のＬＥＤ素子７を実装し放熱板５の下面に配置する発光基板８と、ＬＥＤ発光部６ごとのレンズ部９を形成し発光基板８の下面に所定間隔を存して重なり合うレンズ板１０とを備え、レンズ板１０を締め付けることなく発光基板８を放熱板１０の下面に取り付ける第１ねじと、頭部とネジ部との間に形成した鍔部がレンズ板１０を遊嵌状態で貫通しネジ部が放熱板１０に螺合した正規状態において前記所定間隔を維持する状態に頭部がレンズ板１０の下面を支える第２ねじを備え、レンズ板１０は発光基板８との間にレンズ板１０の端部に通じる前記所定間隔が形成する放熱隙間Ｇが形成される組み合わせである。

以下、本発明の実施形態に係わるＬＥＤ照明器具１について、図面を参照して説明する。
図１は本発明に係わるＬＥＤ照明器具１の取り付け状態の説明図、図２は図１の要部断面部の説明図、図３は本発明に係わるＬＥＤ照明器具１の放熱板５に発光基板８とレンズ板１０を取り付けた状態を説明する斜視図、図４は本発明に係わるＬＥＤ照明器具１の放熱板５、発光基板８及びレンズ板１０の取り付け状態を説明する断面図、図５は本発明に係るＬＥＤ照明器具の発光基板とレンズ板との間の放熱隙間の状態を説明する断面図である。

図１に示すように、本発明に係わるＬＥＤ照明器具１は、ＬＥＤ照明器具１の本体２から後方へ延出する支持アーム１２が、取り付け部１３によって屋外のポールや電柱などの支柱１４に取付けられ、ＬＥＤ発光部６の発光によって、街路や道路等の路面を照明する。

以下、図２乃至図４に基づき本発明に係わるＬＥＤ照明器具１の構成を説明する。
ＬＥＤ照明器具１は、下面開口のアルミニウムなどの金属製本体２と、この本体２の下面開口を塞ぐように組み合わされる透光性グローブ３を備え、前後方向に長い形態をなす。本体２とグローブ３によって形成される前後方向に長い内部空間４に、本体２に伝熱的に取り付けられた放熱板５と、ＬＥＤ発光部６を構成する複数のＬＥＤ素子７を実装し放熱板５の下面に配置する発光基板８と、ＬＥＤ発光部６ごとのレンズ部９を形成し発光基板８の下面に重なり合うレンズ板１０とを備え、レンズ板１０を締め付けることなく発光基板８を放熱板５の下面に取り付ける第１ねじＮ１と、頭部Ｎ２１がレンズ板１０の下面を支えレンズ板１０と発光基板８を貫通して放熱板５に螺合する第２ねじＮ２を備え、レンズ板１０と発光基板８との間にレンズ板１０の端部に通じる放熱隙間Ｇが形成される組み合わせである。

この構成を更に詳細に説明する。ＬＥＤ照明器具１は、前後方向に長い形態をなし、放熱板５は本体２の内部形状に沿った形状をなし、図３に示すように、後部に比して前部の幅が小さく前後方向に長い短冊状の平板形態である。発光基板８は前後方向に長い短冊状の平板形態である。ＬＥＤ発光部６は、発光基板８に取り付けたＬＥＤ素子７を黄色等の蛍光材が混入された透明合成樹脂製封止材６Ａによって覆われた構成であり、発光基板８の下面に実装される。発光基板８の左右間の略中心部には、前後方向に延びる軸線ＪＬ上に、複数のＬＥＤ発光部６が所定間隔を存して直線状に配列されている。短冊状とは、前後方向に長い板状であり、前後方向に長い矩形状は勿論のこと、前後方向に長い方形、前後方向に長い四辺形、四隅が直角でなくても前後方向に長い四辺形状、更にこれらに類似の前後方向に長い形状のいずれも含むものである。

レンズ板１０は、発光基板８と略同じ形態の短冊状の平板形態であり、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等のように透明な合成樹脂製である。図示の形態のレンズ板１０は、発光基板８と略同じ大きさに形成している。レンズ板１０は、その左右間の略中心部を前後方向に延びる軸線ＪＬ上に、所定間隔を存して平板部から略ドーム状に盛り上がった複数の透明なレンズ部９を一体形成している。ＬＥＤ照明器具１は、その真下の照明と共に左右方向、即ち、道路の長さ方向への照明が達成できる略長円形状の配光特性を得る構成である。このため、各レンズ部９は、前記前後方向に延びる軸線ＪＬ上に、上方に向けて窪み湾曲した凹レンズ部９Ｂと、その左右両側に下側へ前後方向形状が略球面状に突出した凸レンズ部９Ａが連続形成された形態であり、凹レンズ部９Ｂに対応する裏側中央部に、ＬＥＤ発光部６に対応する収容凹部９Ｃを形成する。短冊状とは、前後方向に長い板状であり、前後方向に長い矩形状は勿論のこと、前後方向に長い方形、前後方向に長い四辺形、四隅が直角でなくても前後方向に長い四辺形状、更にこれらに類似の前後方向に長い形状のいずれも含むものである。

このため、凹レンズ部９Ｂから真下方向の配光が得られ、左右の凸レンズ部９Ａから道路の長さ方向に沿った左右方向の配光が得られ、道路の長さ方向に沿って広範囲の照明が達成できる。この配光を効果的にするために、レンズ板１０を成形する金型面のうち、レンズ部９と収容凹部９Ｃに相当する箇所を除く部分にシボ加工を施すことにより、レンズ部９と収容凹部９Ｃを除くレンズ板１０の上面となる裏側面、及び/又はレンズ板１０の下面となる表側面に、シボ加工によって多数の光の拡散面が形成される。これによって、ＬＥＤ発光部６からの光が、レンズ部９以外の部分ではこの拡散面によって拡散され、ＬＥＤ照明器具１の下方向を照射する効果が得られる。

下面開口の金属製本体２の周縁部に溝２０が形成され、上面開口の透光性グローブ３の周縁部のフランジ３Ｆが溝２０に嵌合する状態で、金属製本体２の下面開口を塞ぐように透光性グローブ３を取り付けている。金属製本体２内の左右側部と後部に、取り付けボス形態の取り付け部２１が本体２と一体形成されている。放熱板５は、略短冊状の平板形態であり、アルミニウム等の金属製である。放熱板１０６の左右側部と後部は、取り付けねじＮ３によって取り付け部２１に取り付けられ固定される。放熱板５のグローブ３側の面、即ち、放熱板５の下面には、ＬＥＤ発光部６を下面に配置した発光基板８と、発光基板８に下面に重なり合うように、ＬＥＤ発光部６を覆うレンズ部９を形成したレンズ板１０が取り付けられる。

放熱板５の左右間の略中心部を前後方向に延びる軸線ＪＬと、発光基板８の軸線ＪＬが略一致する状態で、発光基板８は、放熱板５の下面に伝熱状態で当接するように、第１ねじＮ１によって固定状態に取り付けられる。第１ねじＮ１は、発光基板８の左右縁部の前後の対角位置をそれぞれ一か所で放熱板５に固定している。第１ねじＮ１はレンズ板１０を締め付けることがないように、レンズ板１０には、第１ねじＮ１の頭部Ｎ１２が遊嵌状態となる孔または切り欠き２２を形成している。

レンズ板１０を発光基板８の下側に支持する第２ねじＮ２が、第１ねじＮ１の対角位置と略対称配置に設けられ、この第２ねじＮ２は、レンズ板１０の左右縁部の前後の対角位置となる一か所ずつで放熱板５に所定の状態で螺合する。このため、レンズ板１０の軸線ＪＬと発光基板８の軸線ＪＬが略一致する状態で、レンズ板１０が発光基板８の下側に配置され、第２ねじＮ２がレンズ板１０の下方側からレンズ板１０の左右縁部の前後の対角位置となる一か所ずつで放熱板５に螺合する。

図５に示すように、第２ねじＮ２は、レンズ板１０を拘束することのないように、放熱板５に螺合するねじ部Ｎ２３の直径に比して大径であり、且つ頭部Ｎ２１の直径に比して小径の円柱状の鍔部Ｎ２２を形成している。鍔部Ｎ２２の長さＮ２４はレンズ板１０の厚さ１０ｔよりも僅かｔ１だけ長い。レンズ板１０には鍔部Ｎ２２の直径よりも若干大きい孔２３を有し、鍔部Ｎ２２が遊嵌状態で孔２３を貫通する。

この構成において、第２ねじＮ２のねじ部Ｎ２３が放熱板５に螺合した正規の状態において、第２ねじＮ２の鍔部Ｎ２２が発光基板８を押圧しつつ放熱板５の下面に押圧固定する。この固定状態において、鍔部Ｎ２２はレンズ板１０の孔２３に遊嵌状態で貫通し、第２ねじＮ２の頭部Ｎ２１はレンズ板１０を締め付けることなく、頭部Ｎ２１がレンズ板１０の下面を支える状態となる。

この状態で、レンズ板１０は、発光基板８に対しｔ１の寸法で離間し、第２ねじＮ２のねじ部Ｎ２３が放熱板５のねじ孔に螺合した正規の状態で、図５に示すように、レンズ板１０は、第２ねじＮ２の頭部Ｎ２１に受け止め支持され、発光基板８との間に、ｔ１に相当する隙間が形成される。この隙間は、各収容凹部９Ｃからレンズ板１０の左右端部に至り、ＬＥＤ素子７の発光によって生じる発熱の逃げ道となるため、このｔ１に相当する隙間は放熱隙間Ｇを形成することとなる。

第２ねじＮ２のねじ部Ｎ２３が放熱板５のねじ孔に螺合した正規の状態で、発光基板８は、第１ねじＮ１と第２ねじＮ２によって、放熱板５の下面に押圧固定される状態となり、発光基板８の放熱板５への取り付けが安定する。発光基板８が放熱板５へ伝熱的に密着することによって、ＬＥＤ発光部６の発熱が、発光基板８から放熱板５へ伝達され、ＬＥＤ発光部６及び発光基板８の放熱が良好となる。

このように、レンズ板１０を締め付けることなく発光基板８を放熱板５の下面に取り付ける第１ねじＮ１と、頭部Ｎ２１がレンズ板１０の下面を支えレンズ板１０と発光基板８を貫通して放熱板５に螺合する第２ねじＮ２によって、レンズ板１０と発光基板８を放熱板５の下面に保持する。このため、ＬＥＤ照明器具１の正規の取り付け状態において、図５に示すように、鍔部Ｎ２２の長さＮ２４とレンズ板１０の厚さ１０ｔとの差ｔ１に相当する放熱隙間Ｇが、レンズ板１０と発光基板８との間に形成される。
このように、レンズ板１０を第２ねじＮ２によって支えることによって、発光基板８とレンズ板１０との間に放熱隙間Ｇの形成が容易となり、この放熱隙間Ｇによって、レンズ板１０と発光基板８との間に空気流通通路が形成される。

上記の構成によって、ＬＥＤ素子７の発光によって生じる発熱は、その熱が放熱板５に伝達され、取り付け部２１を介して金属製本体２へ伝達され、ＬＥＤ照明器具１の周囲へ放熱される。一方、ＬＥＤ素子７の発光によって生じる発熱は、レンズ板１０にも伝達されるが、レンズ板１０と発光基板８との間には放熱隙間Ｇが形成されるため、レンズ板１０と発光基板８との間に空気対流が生じ、ＬＥＤ素子７の発光によって生じる発熱は、レンズ板１０の端部から内部空間４へ放散され、ＬＥＤ素子７の発光によって生じる発熱によってレンズ板１０が反ることが抑制される。万一、レンズ板１０が若干反る状態になっても、レンズ板１０の反りは、第２ねじＮ２の頭部Ｎ２１によって制限されるため、レンズ板１０の反りを抑制できる。

また、レンズ板１０は合成樹脂製であるため、金型で成形することによって多少の歪が生じる場合がある。また、照明器具の形態によって、レンズ板１０が前後方向に長尺になる場合や、レンズ板１０が前後方向と幅方向に長くなる場合がある。このような場合、レンズ板１０と発光基板８との間の隙間を略均一に保つことが、所期の放熱効果を達成するためには好ましい。このため、所定の寸法ｔ１の厚さに放熱隙間Ｇが維持されるために、レンズ板１０と発光基板８との間に間隔保持部３０を設ける。

この間隔保持部３０は、レンズ板１０と発光基板８との間に介在させた間隔子であってもよいが、その配置位置を保持するためには、レンズ板１０と発光基板８のいずれかに一方または両方から突出する突起であればよい。本発明の実施形態では、レンズ板１０から発光基板８に向けて突出する間隔保持突起３０をレンズ板１０に一体成形している。これによって、第２ねじＮ２のねじ部Ｎ２３が放熱板５に螺合した正規の状態において、頭部Ｎ２１がレンズ板１０の下面に当接すると共に、間隔保持突起３０が発光基板８に当接するため、所期の厚さの放熱隙間Ｇを形成することができる。

所期の放熱隙間Ｇを形成するためには、鍔部Ｎ２２の直径に比して孔２３の直径は、０．１〜１．０ｍｍ位大きく形成し、鍔部Ｎ２２の長さＮ２４はレンズ板１０の厚さ１０ｔよりも０．１〜１．０ｍｍ位大きく形成すれば、放熱隙間Ｇ＝ｔ１は０．１〜１ｍｍとなり、所期の目的を達成できる。この場合の一つの実施形態として、レンズ板１０の左右幅が４０〜５０ｍｍで、前後の長さが１３０〜１５０ｍｍの構成とし、発光基板８も同様の大きさとし、レンズ板１０の厚さ１０ｔ≒２ｍｍとする場合、ｔ１＝０．５ｍｍとする構成によって、ＬＥＤ素子７の発光によって生じる発熱の良好な放熱が達成され、レンズ板１０の反りが生じない状態が得られた。

このように、レンズ板１０の反りを抑制できるため、発光部６の発光がレンズ部９によって所期の方向へ照射できることとなり、ＬＥＤ照明器具１による効果ある照明を行うことができることとなる。このため、レンズ板１０と発光基板８が前後方向に長い短冊状であっても、図３に示すように、第１ねじＮ１と第２ねじＮ２を対角状で前後位置に配置することにより、少ないねじ数によって、発光基板８の放熱板５への固定が安定し、且つレンズ板１０を所期の放熱隙間Ｇを形成する状態に安定支持できるものとなる。この場合の一つの実施形態として、レンズ板１０の左右幅が４０〜５０ｍｍで、前後の長さが１３０〜１５０ｍｍの構成とし、発光基板８も同様の大きさとし、レンズ板１０の厚さ１０ｔ≒２ｍｍとする場合、図３に示すように、第１ねじＮ１と第２ねじＮ２を対角状で前後位置に１個ずつ配置することにより、発光基板８の放熱板５への固定が安定し、且つ所期の放熱隙間Ｇを形成する状態にレンズ板１０を安定支持できる状態となった。

なお、発光基板８の放熱板５への固定が第１ねじＮ１で安定であれば、発光基板８には孔２３と同様に、鍔部Ｎ２２が遊嵌状態で貫通する孔を形成し、第２ねじＮ２の鍔部Ｎ２２が発光基板８を押圧することなく放熱板５に当接する長さに形成することができる。これによって、頭部Ｎ２１はレンズ板１０を締め付けることなく、頭部Ｎ２１がレンズ板１０の下面を支える状態となる。この構成でも、上記同様にレンズ板１０と発光基板８との間には放熱隙間Ｇが形成されるため、レンズ板１０と発光基板８との間に空気対流が生じ、ＬＥＤ素子７の発光によって生じる発熱は、レンズ板１０の端部から内部空間４へ放散され、本ＬＥＤ照明器具１の周囲へ放熱される。このため、ＬＥＤ素子７の発光によって生じる発熱によってレンズ板１０が反ることを抑制できる。

図示の形態は、前後方向に延びる軸線ＪＬ上に、複数のＬＥＤ発光部６が所定間隔を存して直線状に配列される構成であるが、これに限定されない。例えば、照明効果アップ等のために、図３において二本の軸線ＪＬが存在するようにＬＥＤ発光部６が形成される大きさの発光基板８とレンズ板１０の形態とする場合、前後方向に延びる略平行な二本の軸線ＪＬ上に、それぞれ複数のＬＥＤ発光部６が所定間隔を存して直線状に配列され、発光基板８は図示の形態のものの略２倍の表面積をなし、レンズ板１０も前後方向に延びる略平行な二本の軸線ＪＬ上に、それぞれ複数のＬＥＤ発光部６を覆うレンズ部９が形成された大きさとなり、図３の形態のものの略２倍の表面積をなす状態となる。

この場合、発光基板８を放熱板５に安定した取り付けとするために、例えば、前部は二本の軸線ＪＬの外側位置となる左右部において、また後部は二本の軸線ＪＬの間の一か所に第１ネジＮ１を配置し、第２ネジＮ２は、二本の軸線ＪＬの外側位置となる後部の左右部に配置し、二本の軸線ＪＬの間となる前部の一か所に配置する。また、これに限定されず、できるだけ取り付けが安定する状態で、ネジ数は少ない方法を選択すればよい。

また、放熱板５のグローブ３側の反対面、即ち、放熱板５の上面には、ＬＥＤ素子７の発光制御を行うための電力供給回路部２５が取り付けられている。電力供給回路部２５は、回路部品２６が取り付けられた回路基板２７を有し、放熱板５の後部領域に対応して配置される。この回路基板２７は、放熱板５の左右両側縁部に放熱板５を一部に切り起こし形成した取り付け部２８に金属性のねじＮ４で固定される。これによって、回路基板２７は放熱板５と間隔を存した状態となり、回路部品２６を放熱板５の熱から遠ざけることができる。また、ねじＮ４は、回路基板２７のアース部と放熱板５を電気的に接続するため、回路基板２７のアースが確保できる取り付けとなる。

上記のように、本発明は、ＬＥＤ発光部６を構成する複数のＬＥＤ素子７を実装した発光基板８と、ＬＥＤ発光部６ごとのレンズ部９を形成したレンズ板１０と、ＬＥＤ素子７の発光制御を行うための回路部品２６が取り付けられた回路基板２７が、放熱板５に対して、ＬＥＤ素子７の発光による発熱の放熱と、この発熱によるレンズ板１０の変形の抑制と、回路基板２７を前記発熱から遠ざけると共に回路基板２７のアースが確保できる取り付け技術を提供できることとなる。

図６に示す先行技術のように、ねじによってレンズ板１０と発光基板８を放熱板５に密着固定する方式では、少なくともレンズ板１０と発光基板８のいずれか一方に、各収容凹部９Ｃからレンズ板１０の左右端部に至るような放熱溝を窪み形成する方法も考えられる。この場合、この放熱溝は、ＬＥＤ発光部６が発する発熱を十分に行うためには、十分大きな溝幅や深さに形成する必要があるが、レンズ板１０が反らないようにするためには、この放熱溝の形態が制限される。また、この放熱溝によってＬＥＤ発光部６が発する光が拡散し、ＬＥＤ発光部６による所期の好ましい配光特性が得られない場合がある。これに対して本発明では、このような放熱溝を形成することなく、平板状のレンズ板１０と発光基板８によって所期の配光特性を得ることができる点で望ましい。

本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、本発明の範囲における種種の変更を包含するものであり、ＬＥＤ照明器具の形態も上記に限定されることなく、種種の形態のＬＥＤ照明器具に適用可能である。

次に、ＬＥＤ照明器具１において、ＬＥＤ素子７の発光による眩しさ（グレア）を制限するための好ましい手段を図８に基づき説明する。図８は、ＬＥＤ照明器具１において、ＬＥＤ素子７からの発光の眩しさ制限手段を設けた要部断面部の説明図であり、図８に示すＬＥＤ照明器具１は、上記図１乃至図５に記したものと同様の構成をなす。このため、各符号は上記図１乃至図５に記したものと同様である。

図８に示すＬＥＤ照明器具１は、上記図１乃至図５に記したものと同様の構成をなし、ＬＥＤ照明器具本体は、下面開口のアルミニウムなどの金属製本体２で構成され、光不透過性である。そして、この本体２の下面開口を塞ぐように組み合わされる透光性グローブ３を備え、前後方向に長い形態をなす。下面開口の金属製本体２の周縁部に下向き開口の溝２０が形成され、上面開口の透光性グローブ３の周縁部のフランジ３Ｆが溝２０に嵌合する状態で、金属製本体２の下面開口を塞ぐように透光性グローブ３を取り付けている。

図２の構成と異なるところは、ＬＥＤ素子７の発光による眩しさを制限するために、ＬＥＤ素子７を含むＬＥＤ発光部６からの出射光のうち、道路方向となる左右側方への出射光を所定の角度範囲に制限するものである。以下、具体的構成を説明する。発光基板８のＬＥＤ発光部６を実装した面、即ち、発光基板８の下側面が、本体２の下端開口端部２Ｔのレベルに近接した本体２内の位置であって、本体２の下端開口端部２Ｔのレベルよりも若干上方位置となるように、発光基板８が本体２に取り付けられる。実施形態では、発光基板８は、取り付け部２１に取り付けられた放熱板５の下側面に、第一ネジＮ１、または第一ネジＮ１と第二ネジＮ２によって伝熱的に取り付けられている。

具体的には、ＬＥＤ発光部６の光出射面の中心が、本体２の下端開口端部２Ｔのレベルよりも５度以内となるように、発光基板８が本体２に取り付けられる。即ち、図８に示すように、ＬＥＤ発光部６の光出射面の中心と本体２の下端開口端部２Ｔとを結ぶラインＳＬと、本体２の下端開口端部２Ｔのうち左右の下端開口端部２Ｔを結ぶラインと平行なＬＥＤ発光部６の光出射面の中心を通るラインＨＬとの間の角度が、５度以内となるように、発光基板８が本体２内に取り付けられる。このため、ＬＥＤ発光部６からの出射光のうち、ＬＥＤ発光部６の光出射面の中心をＬＥＤ照明器具１の上下方向に通る光軸ＶＬに対して、それぞれ左右の角度が８５度のラインＳＬ以上の範囲の出射光を遮るように、即ち、ＬＥＤ発光部６の光軸ＶＬに対して、左右の角度が８５度以上に照射される出射光を遮るように、発光基板８が本体２内に取り付けられ、本体２の下端開口端部２ＴとＬＥＤ発光素子７の配置関係が制限されている。

これによって、ＬＥＤ発光部６から左右方向へ出射される光のうち、ＬＥＤ発光部６の光出射面の中心光軸ＶＬに対する左右８５度以上の出射光が、本体２の下端開口端部２Ｔによって遮られることとなり、この８５度以上の出射光による眩しさ（グレア）が制限される。このため、左右８５度以上に出射される光の制限によって、道路の長さ方向である左右方向へ出射される光による円方向への照射距離の長い配光が得られることとなり、路面の照射効率が向上する。

このように、ＬＥＤ発光部６から出射される光であって、道路の長さ方向である左右方向へ出射される光のうち、所定角度範囲以上の出射光を遮って、歩行者への眩しさ（グレア）を制限する技術として、特別な遮光部材をＬＥＤ照明器具１内に取り付けることなく、本体２に対する発光基板８の取り付け位置によってそれが達成できることとなり、部品点数の削減、組み立て工数の削減等によって、低コスト化が達成でき、また照射効率のよいＬＥＤ照明器具１を提供できることとなる。

このような眩しさ（グレア）を制限するためには、上記図１乃至図５に示す構成に限定されず、例えば、図６に示すように、ねじによってレンズ板１０と発光基板８を放熱板５に密着固定する方式であっても、ＬＥＤ発光部６の光出射面の中心光軸ＶＬに対する左右角が８５度以上の出射光が、本体２の下端開口端部２Ｔによって遮られる構成とすることによって、所期の目的を達成できる。このため、発明の範囲内における種種の変更が可能であり、ＬＥＤ照明器具の形態も上記に限定されることなく、種種の形態のＬＥＤ照明器具に適用可能である。

１ＬＥＤ照明器具
２本体
３グローブ
４内部空間
５放熱板
６ＬＥＤ発光部
７ＬＥＤ素子
８発光基板
９レンズ部
１０レンズ板
２１取り付け部
２５電力供給回路部
２６回路部品
２７回路基板
２８切り起こし形成した取り付け部
Ｇ放熱隙間
Ｎ１第１ねじ
Ｎ２第２ねじ
Ｎ２１第２ねじＮ２の頭部
Ｎ２２第２ねじＮ２の鍔部
Ｎ２３第２ねじＮ２のねじ部
Ｎ２４鍔部Ｎ２２の長さ

Claims

下面開口の金属製本体と、この本体の下面開口を塞ぐように組み合わされる透光性グローブを備え、前記本体と前記グローブによって形成される内部空間に前記本体に伝熱的に取り付けられた放熱板と、ＬＥＤ発光部を構成する複数のＬＥＤ素子を実装し前記放熱板の下面に配置する発光基板と、前記ＬＥＤ発光部ごとのレンズ部を形成し前記発光基板の下面に所定間隔を存して重なり合うレンズ板とを備え、前記レンズ板を締め付けることなく前記発光基板を前記放熱板の下面に取り付ける第１ねじと、頭部とネジ部との間に形成した鍔部が前記レンズ板を遊嵌状態で貫通し前記ネジ部が前記放熱板に螺合した正規状態において前記所定間隔を維持する状態に前記頭部が前記レンズ板の下面を支える第２ねじを備えたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
前記ＬＥＤ素子の発光制御を行う回路部品が取り付けられた回路基板が、前記放熱板の上面と間隔を存して配置され、前記回路基板は前記放熱板の切り起こし部にアース接続される状態でねじ止めされたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。