JP2012094285A - Ｌｅｄ照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤの照射角度の広がりによる照度の低下を補う。
【解決手段】ＬＥＤ基板１０上に複数列に配置された複数のＬＥＤ１１と、複数のＬＥＤ１１がそれぞれ表出するための複数の貫通孔２１を具備し、複数のＬＥＤ１１のそれぞれが複数の貫通孔２１から表出するようにＬＥＤ基板１０上に配置された反射板２０とを有し、反射板２０は、複数のＬＥＤ１１の配列方向に沿う端部が、複数のＬＥＤ１１から照射された光の進行方向上に配置されるように、かつその端部にて反射した光の進行方向がＬＥＤ基板１０から離れる方向となるようにＬＥＤ基板１０とは反対側に折れ曲がっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤを光源として用いたＬＥＤ照明器具に関する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）は、エネルギー効率に優れているとともに長寿命であり、また、近年においては高輝度化が進んでいることにより、様々な照明光源として利用されている。例えば、複数のＬＥＤを配列し、蛍光灯ランプの代わりとして利用することが考えられている。

ここで、ＬＥＤは、蛍光灯と比べて光の指向性が強いため、複数のＬＥＤを配列して照射した場合に表面照度にムラが生じてしまう。そこで、複数のＬＥＤ間に平面反射板を配置し、それにより、表面照度のムラを低減する技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−２０２７２５号公報

一般的に、ＬＥＤの照射角度は１２０度程度であるが、上述したように蛍光灯ランプの代わりに照明として用いる場合、高い位置に設置すると、その照射角度の広がりにより、ＬＥＤの下方であってもＬＥＤから離れるにしたがってその照度は大きく低下してしまう。上記のような平面反射板を用いれば、その反射光によって照度の低下を多少は補うことができるものの、照射角度の広がりによる照度の低下を避けることはできない。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、ＬＥＤの照射角度の広がりによる照度の低下を補うことができるＬＥＤ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、
基板上に複数列に配置された複数のＬＥＤと、
前記複数のＬＥＤがそれぞれ表出するための複数の貫通孔を具備し、前記複数のＬＥＤのそれぞれが前記複数の貫通孔から表出するように前記基板上に配置された反射板とを有し、
前記反射板は、前記複数のＬＥＤの配列方向に沿う端部が、前記複数のＬＥＤのうち少なくとも前記複数列の最も外側の列のＬＥＤから照射された光の進行方向上に配置されるように、かつ当該端部にて反射した光の進行方向が前記基板から離れる方向となるように前記基板とは反対側に折れ曲がっている。

上記のように構成された本発明においては、基板上に複数列に配置されたＬＥＤから光が照射されると、その光はＬＥＤの照射角度の範囲に拡散しながら進行していく。ここで、ＬＥＤが配置された基板上には、複数のＬＥＤがそれぞれ表出するための複数の貫通孔を具備する反射板が、複数のＬＥＤのそれぞれが複数の貫通孔から表出するように配置されているが、その反射板のＬＥＤの配列方向に沿う端部が、複数のＬＥＤのうち少なくとも複数列の最も外側の列のＬＥＤから照射された光の進行方向上に配置されるように、かつその端部にて反射した光の進行方向が基板から離れる方向となるように基板とは反対側に折れ曲がっているので、少なくとも複数列の最も外側の列のＬＥＤから照射されて拡散した光が、反射板の端部において拡散した方向よりも内側に反射して進行していくので、複数列に配置されたＬＥＤから照射された光の拡散領域が絞られることになり、ＬＥＤの照射角度の広がりによる照度の低下が補われる。

以上説明したように本発明においては、複数のＬＥＤが複数列に配置された基板上に、複数のＬＥＤがそれぞれ表出するための複数の貫通孔を具備し、複数のＬＥＤのそれぞれが複数の貫通孔から表出するように配置された反射板のＬＥＤの配列方向に沿う端部が、複数のＬＥＤのうち少なくとも複数列の最も外側の列のＬＥＤから照射された光の進行方向上に配置されるように、かつその端部にて反射した光の進行方向が基板から離れる方向となるように基板とは反対側に折れ曲がっている構成としたため、複数のＬＥＤの少なくとも複数列の最も外側の列のＬＥＤから照射されて拡散した光が、反射板の端部において拡散した方向よりも内側に反射して進行していくこととなり、それにより、複数列に配置されたＬＥＤから照射された光の拡散領域が絞られ、ＬＥＤの照射角度の広がりによる照度の低下を補うことができる。

本発明のＬＥＤ照明器具の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は内部構造を示す斜視図、（ｃ）は輪切りにした断面図である。 図１に示したＬＥＤ照明器具の作用を説明するための図である。 本発明のＬＥＤ照明器具の第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は内部構造を示す斜視図、（ｃ）は輪切りにした断面図である。 図３に示したＬＥＤ照明器具の作用を説明するための図である。 本発明のＬＥＤ照明器具の第３の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は内部構造を示す斜視図、（ｃ）は輪切りにした断面図である。 図５に示したＬＥＤ照明器具の作用を説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明のＬＥＤ照明器具の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は内部構造を示す斜視図、（ｃ）は輪切りにした断面図である。

本形態は図１に示すように、ポリカーボネートからなる筒状の外郭ケース２の両端部に口金３が嵌め込まれて構成されている。この外郭ケース２の内部には、一方の面に複数のＬＥＤ１１が搭載されたＬＥＤ基板１０と、このＬＥＤ基板１０上に搭載された反射板２０とを有している。

ＬＥＤ基板１０は、その一方の面上に、複数のＬＥＤ１１が２列に配置されて搭載されており、複数のＬＥＤ１１の配列方向に沿う端部が外郭ケース２の内側面に設けられた溝２ａに嵌め込まれて固定されている。

反射板２０は、ＬＥＤ基板１０上におけるＬＥＤ１１の配置ピッチと同一のピッチで複数の貫通孔２１が２列となって設けられているとともに、少なくとも一方の面が鏡面等の反射機能を有し、その面が内側となるように貫通孔２１の配列方向に沿う領域が折れ曲がっている。すなわち、反射板２０は、貫通孔２１の配列方向に沿う端部が折れ曲がっている。そして、折れ曲がり状態内側となる面がＬＥＤ基板１０とは反対側となるように、かつ、複数のＬＥＤ１１のそれぞれが貫通孔２１から表出するようにＬＥＤ基板１０上に搭載され、貫通孔２１の配列方向に沿う端部が外郭ケース２の内側面に設けられた溝２ｂに嵌め込まれて固定されている。

このように、反射板２０が、折れ曲がり状態内側となる面がＬＥＤ基板１０とは反対側となるように、かつ、複数のＬＥＤ１１のそれぞれが貫通孔２１から表出するようにＬＥＤ基板１０上に搭載されることにより、反射板２０は、ＬＥＤ基板１０上に搭載された複数のＬＥＤ１１の配列方向に沿う領域が折れ曲がっていることになる。

複数のＬＥＤ１１は、それぞれ１２０度程度の照射角度θ₁を有しており、反射板２０の折れ曲がり角度θ₂は、
θ₂＞９０−θ₁／２
となっている。

外郭ケース２の両端部に嵌め込まれた口金３には、それぞれ２本の口金ピン３ａ，３ｂが設けられている。ＬＥＤ基板１０に搭載されたＬＥＤ１１は直流電源で駆動するため、４本の口金ピン３ａ，３ｂのうち、２本の口金ピンがＬＥＤ基板１０に接続され、これら２本の口金ピンのうち一方にプラスの電位が印加され、他方にＧＮＤ電位が印加されることにより、ＬＥＤ１１に直流電源が供給される。本形態においては、外郭ケース２の両端部に嵌め込まれた口金３のうち、一方の口金３に設けられた２本の口金ピン３ａ，３ｂにプラス、ＧＮＤ電位がそれぞれ印加され、他方の口金３に設けられた２本の口金ピンはダミーとなっている。

以下に、上記のように構成されたＬＥＤ照明器具１の作用について説明する。

図２は、図１に示したＬＥＤ照明器具１の作用を説明するための図であり、図１に示したＬＥＤ照明器具１を輪切りにした方向から見た図である。

図１に示したＬＥＤ照明器具１においては、口金ピン３ａ，３ｂを介して直流電源が供給されると、ＬＥＤ基板１０に搭載された複数のＬＥＤ１１がそれぞれ発光し、ＬＥＤ１１から光が照射される。

ＬＥＤ１１から照射された光は、図２に示すように、ＬＥＤ１１の照射角度θ₁の範囲に拡散しながら進行していく。

ここで、ＬＥＤ１１が搭載されたＬＥＤ基板１０上には、ＬＥＤ基板１０上におけるＬＥＤ１１の配置ピッチと同一のピッチで複数の貫通孔２１が２列となって設けられた反射板２０が搭載されているが、複数の貫通孔２１の配列方向に沿う領域がＬＥＤ基板１０とは反対側に折れ曲がっており、その折れ曲がり角度θ₂が、ＬＥＤ１１の照射角度θ₁に対して、θ₂＞９０−θ₁／２となっている。これにより、図２に示すように、反射板２０の折れ曲がった領域が、ＬＥＤ１１から照射された光の成分うち２つのＬＥＤ１１の並び方向外側の成分の進行方向上に配置された状態となっている。

そのため、ＬＥＤ１１から照射された光のうち２つのＬＥＤ１１の並び方向外側の成分が、反射板２０の折れ曲がった領域にて２つのＬＥＤ１１の並び方向内側に反射してＬＥＤ基板１０から離れる方向に進行していき、それにより、ＬＥＤ１１から照射された光の拡散領域が絞られ、ＬＥＤ１１の照射角度の広がりによる照度の低下が補われることになる。

このように、反射板２０のＬＥＤ１１の配列方向に沿う端部が、ＬＥＤ基板１０に搭載されたＬＥＤ１１から照射された光の進行方向上に配置されるように折れ曲がっていることにより、ＬＥＤ１１から照射された光の拡散領域が絞られ、ＬＥＤ１１の照射角度の広がりによる照度の低下が補われることになるが、反射板２０の折れ曲がった端部にて反射した光の進行方向がＬＥＤ基板１０に向かう方向となってしまう程度まで反射板２０の端部が折れ曲がってしまうと、照度の低下を補うことができない。そのため、反射板２０のＬＥＤ１１の配列方向に沿う端部は、ＬＥＤ基板１０に搭載されたＬＥＤ１１から照射された光の進行方向上に配置されるように、かつ、その端部にて反射した光の進行方向がＬＥＤ基板１０から離れる方向となるように折れ曲がっている必要がある。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明のＬＥＤ照明器具の第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は内部構造を示す斜視図、（ｃ）は輪切りにした断面図である。

本形態は図３に示すように、第１の実施の形態にて示したものに対して、反射板１２０が、貫通孔２１から表出したＬＥＤ１１から離れた領域においてその端部が貫通孔２１の配列方向に沿って折れ曲がっている点のみが異なるものである。そして、その折れ曲がり角度θ₂は、第１の実施の形態にて示したものと同様に、反射板１２０の端部が、ＬＥＤ基板１０に搭載されたＬＥＤ１１から照射された光の進行方向上に配置されるようなものとなっている。

以下に、上記のように構成されたＬＥＤ照明器具１０１の作用について説明する。

図４は、図３に示したＬＥＤ照明器具１０１の作用を説明するための図であり、図３に示したＬＥＤ照明器具１０１を輪切りにした方向から見た図である。

図３に示したＬＥＤ照明器具１０１においては、第１の実施の形態にて示したものと同様に、口金ピン３ａ，３ｂを介して直流電源が供給されると、ＬＥＤ基板１０に搭載された複数のＬＥＤ１１がそれぞれ発光し、ＬＥＤ１１から光が照射される。

ＬＥＤ１１から照射された光は、図４に示すように、ＬＥＤ１１の照射角度θ₁の範囲に拡散しながら進行していく。

ここで、ＬＥＤ１１が搭載されたＬＥＤ基板１０上には、ＬＥＤ基板１０上におけるＬＥＤ１１の配置ピッチと同一のピッチで複数の貫通孔２１が２列となって設けられた反射板１２０が搭載されているが、複数の貫通孔２１から離れた領域においてその端部が貫通孔２１の配列方向に沿ってＬＥＤ基板１０とは反対側に折れ曲がっており、その折れ曲がり角度θ₂が、ＬＥＤ基板１０に搭載されたＬＥＤ１１から照射された光の進行方向上に反射板１２０の端部が配置されるようなものとなっている。

そのため、ＬＥＤ１１から照射された光のうち２つのＬＥＤ１１の並び方向外側を含む成分が、反射板１２０の折れ曲がった領域にて２つのＬＥＤ１１の並び方向内側に反射してＬＥＤ基板１０から離れる方向に進行していき、それにより、ＬＥＤ１１から照射された光の拡散領域が絞られ、ＬＥＤ１１の照射角度の広がりによる照度の低下が補われることになる。

なお、本形態においても、反射板１２０の折れ曲がった端部にて反射した光の進行方向がＬＥＤ基板１０に向かう方向となってしまう程度まで反射板１２０の端部が折れ曲がってしまうと、照度の低下を補うことができないため、反射板１２０のＬＥＤ１１の配列方向に沿う端部は、ＬＥＤ基板１０に搭載されたＬＥＤ１１から照射された光の進行方向上に配置されるように、かつ、その端部にて反射した光の進行方向がＬＥＤ基板１０から離れる方向となるように折れ曲がっている必要がある。

（第３の実施の形態）
図５は、本発明のＬＥＤ照明器具の第３の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は内部構造を示す斜視図、（ｃ）は輪切りにした断面図である。

本形態は図５に示すように、第１の実施の形態にて示したものに対して、ＬＥＤ基板２１０上に複数のＬＥＤ１１が３列に配置されて搭載されているとともに、反射板２２０に設けられた貫通孔２１も３列に配置されている点のみが異なるものであり、それにより、反射板２２０は、複数の貫通孔２１からそれぞれ表出した複数のＬＥＤ１１のうち、複数列の最も外側の列のＬＥＤ１１の配列方向に沿う領域が折れ曲がっていることになる。

以下に、上記のように構成されたＬＥＤ照明器具２０１の作用について説明する。

図６は、図５に示したＬＥＤ照明器具２０１の作用を説明するための図であり、図５に示したＬＥＤ照明器具２０１を輪切りにした方向から見た図である。

図５に示したＬＥＤ照明器具２０１においては、第１の実施の形態にて示したものと同様に、口金ピン３ａ，３ｂを介して直流電源が供給されると、ＬＥＤ基板２１０に搭載された複数のＬＥＤ１１がそれぞれ発光し、ＬＥＤ１１から光が照射される。

ＬＥＤ１１から照射された光は、図６に示すように、ＬＥＤ１１の照射角度θ₁の範囲に拡散しながら進行していく。

ここで、ＬＥＤ１１が搭載されたＬＥＤ基板２１０上には、ＬＥＤ基板２１０上におけるＬＥＤ１１の配置ピッチと同一のピッチで複数の貫通孔２１が３列となって設けられた反射板２２０が搭載されているが、複数の貫通孔２１のうち複数列の最も外側の列の貫通孔２１の配列方向に沿う領域がＬＥＤ基板２１０とは反対側に折れ曲がっており、その折れ曲がり角度θ₂が、ＬＥＤ１１の照射角度θ₁に対して、θ₂＞９０−θ₁／２となっていることにより、図６に示すように、反射板２２０の折れ曲がった領域が、複数列の最も外側の列のＬＥＤ１１から照射された光の成分うち３つのＬＥＤ１１の並び方向外側の成分の進行方向上に配置された状態となっている。

そのため、複数列の最も外側の列のＬＥＤ１１から照射された光のうち３つのＬＥＤ１１の並び方向外側の成分が、反射板２２０の折れ曲がった領域にて３つのＬＥＤ１１の並び方向内側に反射してＬＥＤ基板２１０から離れる方向に進行していき、それにより、ＬＥＤ１１から照射された光の拡散領域が絞られ、ＬＥＤ１１の照射角度の広がりによる照度の低下が補われることになる。

なお、本形態においても、反射板２２０の折れ曲がった端部にて反射した光の進行方向がＬＥＤ基板２１０に向かう方向となってしまう程度まで反射板２２０の端部が折れ曲がってしまうと、照度の低下を補うことができないため、反射板２２０のＬＥＤ１１の配列方向に沿う端部は、ＬＥＤ基板２０に搭載されたＬＥＤ１１のうち、複数列の最も外側の列のＬＥＤ１１から照射された光の進行方向上に配置されるように、かつ、その端部にて反射した光の進行方向がＬＥＤ基板２１０から離れる方向となるように折れ曲がっている必要がある。

また、上述した３つの実施の形態においては、複数のＬＥＤ１１が２列または３列に配置されてＬＥＤ基板１０，２１０上に搭載されたものを例に挙げて説明したが、本発明におけるＬＥＤ１１の配列数は複数であればこれに限らない。ただし、反射板のＬＥＤ１１の配列方向に沿う端部が、複数のＬＥＤ１１のうち少なくとも複数列の最も外側の列のＬＥＤから照射された光の進行方向上に配置されるように、かつその端部にて反射した光の進行方向がＬＥＤ基板から離れる方向となるようにＬＥＤ基板とは反対側に折れ曲がっている必要がある。

１，１０１，２０１ ＬＥＤ照明器具
２ 外郭ケース
２ａ，２ｂ 溝
３ 口金
３ａ，３ｂ 口金ピン
１０，２１０ ＬＥＤ基板
１１ ＬＥＤ
２０，１２０，２２０ 反射板
２１ 貫通孔

Claims (1)

1. 基板上に複数列に配置された複数のＬＥＤと、
   前記複数のＬＥＤがそれぞれ表出するための複数の貫通孔を具備し、前記複数のＬＥＤのそれぞれが前記複数の貫通孔から表出するように前記基板上に配置された反射板とを有し、
   前記反射板は、前記複数のＬＥＤの配列方向に沿う端部が、前記複数のＬＥＤのうち少なくとも前記複数列の最も外側の列のＬＥＤから照射された光の進行方向上に配置されるように、かつ当該端部にて反射した光の進行方向が前記基板から離れる方向となるように前記基板とは反対側に折れ曲がっているＬＥＤ照明器具。

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