JP2011044393A

JP2011044393A - 照明器具

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Publication number: JP2011044393A
Application number: JP2009193300A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kataoka; 高明片岡
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2029-08-24
Also published as: JP5446594B2

Abstract

【課題】輝度発生範囲を小さくして、明るさ感を抑制したい空間での使用に適した照明器具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ照明器具１は、本体１１、ＬＥＤユニット１２、パネル１３、反射板１４、及び電源ユニット１５から構成される。パネル１３は、透光性及び絶縁性を有するアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂を用いて、ＬＥＤ１２２に対応する位置にくぼみを有する円板状に形成され、ＬＥＤ１２２が実装された基板と、小径開口１４１と大径開口１４２を有して椀状に形成された反射板１４との間に介挿される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ(発光ダイオード)などの発光素子を光源とし、反射板を有するＬＥＤ照明器具に関する。

従来から、図９に示すように、本体４１の内部にあって、複数のＬＥＤ４２１が実装されたＬＥＤユニット４２と、ＬＥＤ４２１毎に配設されてその放射光を反射する反射板４４と、ＬＥＤ４２１の外部との接触を回避すると共に、静電気から保護するための透光性のパネル４３と、ＬＥＤユニット４２を点灯させるための電力を供給する電源ユニット４５を収納する構成のＬＥＤ照明器具４があった。

反射板４４は、コーン部と呼ばれる大径の開口から上方に行くに従って次第に細くなる椀状に形成され、その頂部に小径の開口が設けられている。また、パネル４３は、反射板４３の下方に設置されている（例えば、特許文献１参照）。

上記のように構成されたＬＥＤ照明器具４を点灯すると、ＬＥＤ４２１からの直接光と反射板４４のコーン部での反射光がパネル４３を透過し、照明対象に照射される。これにより、図１０に示す輝度発生範囲ｗ４は、反射板４４の大径の開口と略等しくなり、遮光角θ４が小さくなる。このため、ＬＥＤ照明器具４を遠くから見た場合の輝度が高くなり、図１１に示すように、パネル４３の面がみえてしまう。

このようなＬＥＤ照明器具４は、図１２に示すように、輝度の高い空間を必要とするショッピングモール等の天井Ｃに設置され、空間全体の輝度を上げて明るさ感を演出するのに適している。

しかしながら、床面Ｆのみ輝度を上げ、輝度面積を極力小さくすることにより、落ち着きを演出することが求められるホテルや高級飲食店などにおいては、図１０のように遮光角θ４が小さいと、まぶしさ感（グレア）が増すので、このようなＬＥＤ照明器具４を使用するのには適していない。

これを解決するには、パネル４３の透光性を高めればよいが、パネル４３は、表面に付着する塵埃や放射する光のむらを防止する目的で拡散材を使用する場合があり、遮光角θ４以上に光が拡散してグレアが更に増してしまい、完全な解決策とはならない。

また、反射板４４には、反射効率を高めるために、一般にアルミニウムや銀等の蒸着により鏡面を構成するものが用いられているが、この部分が金属導体であるため、ＬＥＤユニット４２との間の耐電圧性能が低下する虞がある。

特開２００９-０６４６３７号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、輝度発生範囲を小さくして、明るさ感を抑制したい空間での使用に適すると共に、パネルの存在が視認しにくく、デザイン性に優れた照明器具を提供することを目的とする。また、発光素子と反射板との耐電圧性能の向上を図ることのできる照明器具を提供することを目的とする。

本発明の照明器具は、少なくとも一つの発光素子と、前記発光素子が実装される基板と、前記発光素子に対向する小径の開口を有し、前記小径の開口から次第に大きくなるように形成された反射面を有する反射板と、前記発光素子の照射方向に配設される透光性のパネルと、を備える照明器具であって、前記パネルは、前記基板と前記反射板の間に介挿されることを特徴とするものである。

この構成により、パネルを基板と反射板とで介挿するので、反射板の大径開口よりも発光素子に近接することになり、カバー部に埃などが付着したりしても遮光角以上の拡散を抑止することができる。すなわち、輝度発生範囲が小さくなり、且つ遮光角を大きくすることが可能となって、パネル面が視認しにくくなり、明るさ感及びグレアを抑えたい空間での使用に好適な照明器具を提供することができる。また、発光素子と反射板が接触することがないので、発光素子と反射板との耐電圧性能が向上する。なおこの反射板は、集光性という観点から、椀状に形成されるのが望ましい。

また、本発明は、上記の照明器具において、前記パネルは、前記発光素子に対向する位置において、前記発光素子を覆う形状に形成されたものであることを特徴とするものである。

この構成により、パネルを透光性及び絶縁性に優れたアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂から形成し、発光素子に対向する位置において、発光素子を覆う形状に形成することで、発光素子を物理的および静電気から保護することができる。また、発光素子と反射板との間の耐電圧性能が向上する。

また、本発明は、少なくとも一つの発光素子と、前記発光素子が実装される基板と、前記発光素子に対向する小径の開口を有し、前記小径の開口から次第に大きくなるように形成された反射面を有する反射板と、を備える照明器具であって、前記反射板は、前記小径の開口が透光性部材で塞がれ、一体化されたものであることを特徴とするものである。なおこの反射板は、集光性という観点から、椀状に形成されるのが望ましい。

この構成により、反射板の小径の開口を透光性部材で塞ぎ、一体化して形成することで、製造コストの低減が可能となる。また、基板と反射板との間にパネルがないため、器具を薄形化することができる。

更に、本発明は、少なくとも一つの発光素子と、前記発光素子が実装される基板と、前記発光素子に対向する小径の開口を有し、前記小径の開口から次第に大きくなるように形成された反射面を有する反射板と、を備える照明器具であって、前記反射板は、前記小径の開口において、前記発光素子を覆うように透光性の樹脂で充填されることを特徴とするものである。なおこの反射板は、集光性という観点から、椀状に形成されるのが望ましい。

この構成により、反射板の小径の開口において、発光素子を覆うように透光性の樹脂で充填し、一体化して形成することで、製造コストの低減が可能となる。また、基板と反射板との間にパネルがないため、器具を薄形化することができる。

本発明によれば、輝度発生範囲を小さくして、明るさ感を抑制したい空間での使用に適すると共に、パネルの存在が視認しにくく、デザイン性に優れた照明器具を提供できる。また、発光素子と反射板との耐電圧性能の向上を図ることができる照明器具を提供できる。

本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明器具の概略構成を示す断面図本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明器具において、ＬＥＤユニットの外観を示す斜視図本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明器具において、パネルの概略構成を示す断面図（ａ）本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明器具において、ＬＥＤが照射される側から見た反射板の外観を示す斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明器具において、ＬＥＤの側から見た反射板の外観を示す斜視図本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明器具の動作を説明するための要部断面図本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明器具の、点灯した際における外観を示す斜視図本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ照明器具の概略構成を示す要部断面図本発明の実施の形態３に係るＬＥＤ照明器具の概略構成を示す要部断面図従来のＬＥＤ照明器具の概略構成を示す断面図従来のＬＥＤ照明器具の動作を説明するための要部断面図従来のＬＥＤ照明器具の、点灯した際における外観を示す斜視図照明空間を示す概略図

以下、本発明の実施の形態に係るＬＥＤ照明器具について、図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の実施の形態に係るＬＥＤ照明器具は、例えばホテルや高級飲食店などにおいて、天井に埋め込んで取り付けられるダウンライトやシーリングライトである。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明器具の概略構成を示す断面図である。

図１において、本実施の形態のＬＥＤ照明器具１は、本体１１、ＬＥＤユニット１２、パネル１３、反射板１４、及び電源ユニット１５を備えた構成である。

本体１１は、ＬＥＤユニット１２が発する熱を外部に放出する放熱部材を兼ねるために、放熱性に優れたアルミダイカスト等により略円筒状に形成され、天井に窄設された埋込穴の縁部に係止するための枠１６が下端部で一体化された構成である。また、本体１１の内部には、ＬＥＤユニット１２をドライブするための電源ユニット１５が収納されている。なお、電源ユニット１５は、本体１１の外部に設置される構成であってもよい。

ＬＥＤユニット１２は、図２に示すように、略円板状に形成された基板１２１上の導体パターン(図示せず)が形成された表面に、発光素子として、複数の高輝度ＬＥＤ１２２が、例えばフリップチップ実装により配設された構成であり、ＬＥＤ１２２が実装されていない裏面を本体１１の下面に面接触させて設置される。なお、ＬＥＤユニット１２は、熱抵抗を下げる目的で放熱シートを介して本体１１の下面に取りつけられる場合もある。

パネル１３は、透光性及び絶縁性を有するアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂から略円板状に形成されるとともに、図３の断面図に示すように、基板１２１に実装されたＬＥＤ１２２に対応する位置に、ＬＥＤ１２２を覆って保護することができる大きさのくぼみＤが形成されている。このパネル１３は、ＬＥＤユニット１２の基板１２１と、反射板１４との間に介挿される。

また、パネル１３は、ＬＥＤ１２２の表面に塵埃が付着することを防止すると共に、ＬＥＤ１２２を静電気から保護する機能を有するものである。

反射板１４は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂の押出成型によって略円盤状に形成され、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１２１に実装されたＬＥＤ１２２に対応する位置に、小径開口１４１と、通常コーン部といわれる大径開口１４２が設けられ、その間が椀状に形成される。

なお、反射板１４の小径開口１４１が奥まっているのは、デザイン性を向上させるためであって、通常は目立たない色、例えば天井の色に近似した白色や黒色が用いられる。また、天井面の輝度を抑制したい場合は、黒色若しくは銀面仕上げとして、光の反射や拡散を抑えるようにする。本実施の形態では、枠１６がその機能の一部を担っている。更に、製品によっては、小径開口１４１を大きく形成することで、大径開口１４２を有しない場合もある。

次に、このように構成された本実施の形態のＬＥＤ照明器具１の動作について説明する。図５及び図６は、ＬＥＤ照明器具１の動作を説明するためのそれぞれ要部断面図と、点灯した際の外観を示す斜視図である。

図５において、本実施の形態のＬＥＤ照明器具１が点灯すると、ＬＥＤ１２２からの放射光がパネル１３を通過し、その大部分は直接に、他は反射板１４の小径開口１４１で反射して、それぞれ鉛直下方に放射される。

このため、輝度発生範囲ｗ１が従来に比して小さくなり、且つ遮光角θ１が大きくなる。これにより、図６において矢印Ａで示すように、パネル面を視認しにくくなってデザイン性が向上するとともに、明るさ感及びグレアを抑えたい空間での使用に適したＬＥＤ照明器具を実現することができる。

以上説明したように、このような本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明器具によれば、基板に実装されたＬＥＤを物理的および静電気から保護するためのパネルを、基板と反射板とで介挿する構成とすることで、点灯した際の輝度発生範囲を小さく、且つ遮光角を大きくすることができ、パネル面が視認しにくくなって、明るさ感及びグレアを抑えたい空間において好適な照明が得られる。
なお、前記実施の形態１では、複数の発光素子を配列した構成について説明したが、ひとつの発光素子を有する照明器具にも適用可能であることはいうまでもない。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ照明器具の概略構成を示す要部断面図である。なお、実施の形態１において示した図１と同じ構成については、同一符号を付して説明を簡略に、若しくは省略する。

図７において、本実施の形態のＬＥＤ照明器具２は、本体１１、ＬＥＤユニット１２、反射板２４及び電源ユニット１５（図示せず）を備えている。

反射板２４は、ＬＥＤユニット１２の基板１２１に実装されたＬＥＤ１２２に対応する位置に、一部が透光部材で形成された透光部２４１を有し、更に、実施の形態１におけると同様の大径開口２４２を有して、その間が椀状に形成されている。

透光部２４１は、実施の形態１におけるパネル１３のくぼみＤと同様に、ＬＥＤ１２２の外形を覆って保護することのできる大きさで凹状に形成され、ＬＥＤ１２２を物理的並びに静電気から保護する機能を有する。

ここで、このように構成される反射板２４の製造方法について説明する。

まず、透光部２４１と大径開口２４２を含む全体を、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂を用いて一体成型する。

次いで、透光部２４１に相当する部分をマスキングしてから、全面をアルミニウム等反射率の高い金属で蒸着するか、若しくは白色塗装を施し、その後マスキングを除去する。

なお、反射板２４の製作は、上記の方法に限定されるものではなく、例えば、実施の形態１における反射板１４を反射率の高いチタン等の白色金属を含有した樹脂を用いて製作し、その小径開口１４１に、予めアクリル樹脂の成型によって製作した透光部２４１をインサート成型により一体化させるものであってもよい。

また、別の製作方法として、インサート成型によらず、実施の形態１における反射板１４に、予めアクリル樹脂の成型で製作した透光部２４１を小径開口１４１に嵌合して接着するか、圧入により一体化させるものでもよい。

以上説明したように、このような本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ照明器具によれば、反射板の小径開口に相当する部分に、ＬＥＤの放射光を透過可能な透光部を形成することで、実施の形態１と同様の効果に加え、部材の一体化による製造コストの低減が可能となる。また、実施の形態１におけるパネルが不要となることにより、器具を薄形化することができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係るＬＥＤ照明器具の概略構成を示す要部断面図である。なお、実施の形態２において示した図７と同じ構成については、同一符号を付して説明を簡略に、若しくは省略する。

本実施の形態のＬＥＤ照明器具３は、図８に示すように、本体１１、ＬＥＤユニット１２、反射板３４、及び電源ユニット１５（図示せず）を備え、ＬＥＤ１２２の発光部分と、反射板３４の透光部３４１との間を透光性のシリコン樹脂３３で充填するものである。

反射板３４は、実施の形態２における反射板２４と同じ形状を、屈折率が１．５のシリコン樹脂を用いて製作し、透光部３４１を屈折率が１．４８のアクリル樹脂で製作したものである。

この構成により、ＬＥＤ１２２の発光部と透光部３４１との間に充填したシリコン樹脂３３と、透光部３４１の各屈折率が略同等であるので、界面反射によるＬＥＤ１２２から放射された光の減衰を抑えることができ、照明効率が向上する。

１、２、３ＬＥＤ照明器具
１１本体
１２ＬＥＤユニット
１２１基板
１２２ＬＥＤ
１３パネル
１４、２４、３４反射板
１４１小径開口
１４２、２４２大径開口
２４１、３４１透光部
３３充填樹脂

Claims

少なくとも一つの発光素子と、前記発光素子が実装される基板と、前記発光素子に対向する小径の開口を有し、前記小径の開口から次第に大きくなるように形成された反射面を有する反射板と、前記発光素子の照射方向に配設される透光性のパネルと、を備えた照明器具であって、
前記パネルは、
前記基板と前記反射板の間に介挿される照明器具。
請求項１に記載の照明器具であって、
前記パネルは、
前記発光素子に対向する位置において、前記発光素子を覆う形状に形成されたものである照明器具。
少なくとも一つ発光素子と、前記発光素子が実装される基板と、前記発光素子に対向する小径の開口を有し、前記小径の開口から次第に大きくなるように形成された反射面を有する反射板と、を備える照明器具であって、
前記反射板は、
前記小径の開口が透光性部材で覆われたものである照明器具。
少なくとも一つの発光素子と、前記発光素子が実装される基板と、前記発光素子に対向する小径の開口を有し、前記小径の開口から次第に大きくなるように形成された反射面を有する反射板と、を備える照明器具であって、
前記反射板の前記小径の開口において、前記発光素子を覆うように透光性の樹脂で充填される照明器具。