JP2015173007A - 照明装置、照明ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】防水性の向上を図るとともに、メンテナンス性の向上を図った照明装置および照明ユニットを提供することにある。【解決手段】長尺の実装基板と、前記実装基板の長手方向に沿い、該実装基板の第1面に搭載された複数のLEDと、前記第1面の反対の第2面の前記実装基板に取着された放熱部材と、前記実装基板を取着した状態の前記放熱部材が一方の開放端から挿入された透光性の管型カバー部材と、前記管型カバー部材の長手方向の少なくもと一方から前記LEDに給電するために取着した給電部と、を備えた。【選択図】図1

Description

この発明の実施形態は、光源として発光ダイオード(LED)を用いた照明装置およびこの照明装置を用いた照明ユニットに関する。
従来、光源として発光ダイオードを用いた管型の照明装置が知られている。(例えば、特許文献1)
特許文献1は、第1の方向に列状に配置された複数の発光素子と、発光素子が搭載された実装基板と、発光素子の光出射面側を覆うように配置されるとともに、略円弧状の断面を有し、かつ、第1の方向に延びるように形成された透光性カバー部材と、実装基板が搭載されるとともに、透光性カバー部材に取り付けられる放熱部材とを備え、放熱部材は、透光性カバー部材の外側に放熱する外側放熱部と、透光性カバー部材の内側に放熱する内側放熱部とを含むものである。
特開2010−62023号公報
上記した特許文献1の技術は、発光素子の実装基板が搭載された放熱部材と断面C字状の透光性カバー部材は、長手方向で取り付けられている。すなわち、照明装置の長手方向に渡って接合部があることになる。例えば冷蔵ショーケースでは、照明装置内に水分が付着し、回路等に不具合が発生する可能性を排除するため、防水を施す必要がある。この防水は経年変化により防水性が低下するおそれがある、という課題がある。
また、透光性カバー部材と放熱部との防水を取るためには、接着剤等の固着手段が必要である。このため、実装基板等に不具合が発生した場合のメンテナンス性も低い、という課題がある。
この発明の目的は、防水性の向上を図るとともに、メンテナンス性の向上を図った照明装置および照明ユニットを提供することにある。
上記した課題を解決するために、この発明の照明装置は、長尺の実装基板と、前記実装基板の長手方向に沿い、該実装基板の第1面に搭載された複数のLEDと、前記第1面の反対の第2面の前記実装基板に取着された放熱部材と、前記実装基板を取着した状態の前記放熱部材が一方の開放端から挿入された透光性の管型カバー部材と、前記管型カバー部材の長手方向の少なくもと一方から前記LEDに給電するために取着した給電部と、を備えた。
この発明の照明装置にかかる第1の実施形態について説明するための一部切欠斜視図である。 第1の実施形態の正面から見た状態の一部切欠正面図である。 図2の側面図である。 図2のソケットを正面から拡大して示す正面図である。 図2A−A線拡大断面図である。 第1の実施形態の動作について説明するための断面図である。 この発明の照明装置にかかる第2の実施形態について説明するための断面図である。 第2の実施形態の動作について説明するための図である。 第2の実施形態の動作について説明するための図である。 この発明の照明装置にかかる第3の実施形態について説明するための一部切欠斜視図である。 第3の実施形態の動作について説明するための図である。 第3の実施形態の動作について説明するための図である。 この発明の照明ユニットにかかる実施形態について説明するための側断面図である。 照明ユニットに用いられる点灯回路例について説明するための概略的な構成図である。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各実施形態において、同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。
(第1の実施形態)
図1〜図5は、この発明の照明装置にかかる第1の実施形態について説明するための図である。図1は、一部切欠斜視図である。図2は第1の実施形態の正面から見た状態の一部切欠正面図である。図3は、図2の側面図である。図4は、図2のソケットを正面から拡大して示す正面図である。図5は、図2A−A線拡大断面図である。
照明装置100は、図1〜図5に示すように、LED11と、実装基板12と、管型カバー部材13と、放熱部材14と、レンズ15、ソケット16とを備えている。
LED11は、長尺状の実装基板12の長手方向の第1面(表面)に1列状に複数の搭載されている。管型カバー部材13は、透光性の円筒形状をしている。管型カバー部材13には、実装基板12を開口端から挿入し、LED11の光出射面11a、非光出射面側11bを覆うように配置されている。放熱部材14には、実装基板12の第2面(裏面)が取着されている。レンズ15は、棒状の凸レンズであり、LED11上に配置されている。LED11に給電するための給電部であるソケット16は、管型カバー部材13と放熱部材14の両端部に取り付けられている。
なお、レンズ15は、凸レンズに限らず、凹レンズ、フレネルレンズなど、レンズ効果を備えるものであれば構わない。さらに、レンズ15は、取り外した状態での使用も可能である。この場合は、配光を調整するレンズ15がなくなることから、配光の角度が広がることになる。例えば、一旦レンズ15が取着された状態で据え付けられた照明装置100からレンズ15を取り出し、配光角度を変更することができる。
LED11は、図示しない接着層などを介して、実装基板12に固定されているとともに、電気的に接続されている。
実装基板12は、図示しない配線を配してソケット16のソケットピン16a,16bに電気的に接続されている。
管型カバー部材13は、直管の透明または半透明の例えばポリカーボネート樹脂からなる。ソケット16とソケット16との間に配置されている。管型カバー部材13は、実装基板12が冷気や水蒸気などの水分と直接触れないように形成されている。管型カバー部材13は、LED11の光出射面11aと対向する位置側が少なくとも透光性で形成されている。管型カバー部材13の光放出部には、拡散材を入れてある。拡散材は、グレアを防止する。
管型カバー部材13は、LED11の非光出射面11b(背面)と対向する位置が非透光性で形成され、LED11の発光光が外部に漏れないようにしてもよい。
放熱部材14は、アルミニウムなどの金属からなり、例えば押出成形により形成されている。放熱部材14は、長手方向の側面に凹状部14a,14bが形成されている。放熱部材14は、押出成形時に中空部14cが形成されている。中空部14cは、放熱効果を高めるとともに、放熱部材14自体の軽量化を図る目的がある。
さらに、放熱部材14は、管型カバー部材13と対向する面の短手方向に、波型14dが形成されている。波型14dは、表面積を広くすることで放熱効果を高める効果を持たせている。波型14dは、凹凸でもよい。
レンズ15は、透明な例えばポリカ―ポネート樹脂で構成されている。レンズ15は、配光調整を行うものである。レンズ15の短手方向の両側部には、突出させた状態のガイド部15a,15bが一体形成されている。
図5に示すように、管型カバー部材13の内面には、一端から他端までの長手方向に対向して伸びる凸状部13a,13bが一体形成されている。凸状部13a,13bには、放熱部材14の凹状部14a,14bが係合されている。凹状部14a,14bへの係合は、凸状部13a,13bに凹状部14a,14bを位置合わせし、放熱部材14を管型カバー部材13内でスライドさせることで係合される。なお、凸状部13a,13bと凹状部14a,14bは、凸状と凹状が逆であっても構わない。
凸状部13a,13b上部の管型カバー部材13の内面には、一端から他端までの長手方向に対向して伸びる凹状部13c,13dが一体形成されている。凹状部13cは、管型カバー部材13に一体形成により併設されたリブ13c1,13c2により構成される。凹状部13dは、管型カバー部材13に一体形成により併設されたリブ13d1,13d2により構成される。
凹状部13c,13dには、レンズ15のガイド部15a,15bが係合されている。凹状部13c,13dへの係合は、ガイド部15a,15bを凹状部13c,13dに位置合わせし、レンズ15を管型カバー部材13内でスライドさせることで係合される。なお、レンズ15は、焦点距離の異なるレンズに交換することも可能である。この場合は、焦点距離が違う分、配光も異なる。
管型カバー部材13内に取り付けられた実装基板12とレンズ15は、空間部18を介してほぼ平行な状態で支持されている。
次に図6を参照し、第1実施形態の動作について説明する。図6は図5の照明装置100を上下逆の状態で示す。
図6において、LED11を点灯すると、LED11の発光光は、レンズ15に到達する。レンズ15を通過するときに光は、屈折する。レンズ15は凸レンズであり、屈折は光を絞る方向に屈折する。
従って、ほぼ180度の方向に放射されたLED11の発光光は、レンズ15で絞られ、配光角θ1で出射する。図中の配光角θ1は、例えば90度程度である。
なお、図6では、実装基板12とレンズ15間の側方に放射される光については省略してある。実装基板12とレンズ15間の側方に放射される光は、例えば管型カバー部材13の一部を黒色にするなどの光を遮蔽する手段を講じ、LED11から出射される光は、レンズ15を介して放射するようにしてもよい。
このように、LED11の発光光をレンズ15により配光で放射させることができる照明装置100を実現することができる。照明装置100は、LED11が搭載された実装基板12を管型カバー部材13内に収納していることから、管型カバー部材13の両端間にはつなぎ目がない。このために、実装基板12などに対する防水性の向上を図ることができる。このために、防水の必要のある例えば冷蔵ショーケースなどの照明装置として適用が可能となる。
LED11が搭載された実装基板12は、管型カバー部材13内の凸状部13a,13bに沿ってスライドさせながら出し入れが可能である。一旦取着した実装基板12の取り出しが可能なことから、メンテナンス性の向上を図ることができる。
この実施形態では、防水性の向上を図ることができるとともに、メンテナンス性の向上を図ることができる。
(第2の実施形態)
図7は、この発明の照明装置にかかる第2の実施形態について説明するための断面図である。
この実施形態では、第1実施形態のLED11に近い側に凹状部13c,13dと隣り合わせに凹状部13e,13fが形成された。凹状部13eは、凹状部13cのリブ13c2と新たに設けたリブ13e1から構成される。凹状部13fは、凹状部13dのリブ13d2と新たに設けたリブ13f1から構成される。
凹状部13e,13fには、レンズ15のガイド部15a,15bを係合することができる。凹状部13e,13fへ係合する場合は、レンズ15のガイド部15a,15bを凹状部13e,13fに位置合わせし、レンズ15を管型カバー部材13内でスライドさせることで係合される。
レンズ15は、凹状部13c,13dに係合される第1の位置と、凹状部13e,13fに係合される第2の位置を選択することができる。第1の位置の場合は、LED11から離れ、第2の位置の場合は、LED11に近づく位置関係となる。
管型カバー部材13内に取り付けられた実装基板12とレンズ15は、空間部18を介してほぼ平行な状態で支持されている。この空間部18は、レンズ15の係合位置により広くなったり、狭くなったりする。
図8は、レンズ15の係合が第1の位置のおける配光を示す。図9は、レンズ15の係合が第2の位置における配光を示す。なお、図8、図9の照明装置は、図7を上下した状態で示している。
図8の場合の配光角は、図6と同様にθ1である。必ずしもθ1にする必要はない。図9の場合の配光角は、θ2である。図中のθ2は、例えば120度程度である。レンズ15がLED11に近い側の配光角θ2が、遠い側よりの配光角θ1よりも大きい関係(θ2>θ1)にある。すなわち、図8の状態で係合されたレンズ15の場合は、比較的狭い範囲を照射し、図9の状態で係合されたレンズ15の場合は、図8よりも広い照射範囲となる。
図8、図9の場合においても、図6と同様に実装基板12とレンズ15間の側方に放射される光については省略してある。実装基板12とレンズ15間の側方に放射される光は、例えば管型カバー部材13の一部を黒色にするなどの光を遮蔽する手段を講じ、LED11から出射される光は、レンズ15を介して放射するようにしてもよい。
この実施形態は、同一構成の照明装置100でありながら、レンズ15の係合位置を第1または第2を選択することによって、異なる目的の照射を得ることができる。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について図10〜図12を参照して説明する。図10は断面図である。図11および図12は、図11の作用について説明するための説明図である。
この実施形態は、第1の実施形態の管型カバー部材13外周に、第2管型カバー部材20が取着されている。管型カバー部材13は、第2管型カバー部材20の内周方向に回動可能に取着されている。
図11は、図中時計方向にθ3の角度(30度程度)回動させた状態を示す。図12は、図中反時計方向にθ4の角度(20度程度)回動させた状態を示す。これにより、照明装置100の照射角度の変更が可能となる。
このように、照明装置の照射方向を簡単に変えられることから、設置場所や照明の照射条件に対する柔軟性を向上させることが可能となる。なお、この実施形態において、第2の実施形態との合わせた場合は、照射角度と照射範囲の変更も可能となり、より柔軟性の向上を図ることが可能となる。
この実施形態では、第2管型カバー部材を管型カバー部材の外側に挿入したことにより、第2管型カバー部材の内側にある照明装置を回動させることができる。これにより、照明装置の設置条件に対するニーズに対応することができる。
図13は、この発明の一実施形態による照明装置を備えた照明システムとしてショーケースの構造を示した側断面図である。例示するショーケースは、スーパーマーケット等の店舗において冷凍食品や生鮮食品等の図示しない商品を陳列販売するためのオープンショーケースと言われるものである。ショーケースは、ショーケース本体50を備えている。ショーケース本体50は、前面および両側面が開口した形状を成すもので、外表面を構成する外箱51と、内表面を構成する内箱52とを備えている。
外箱51は、底面部51aと、外方背壁部51bと、外方上壁部51cとを備えている。内箱52は、デッキパン部52aと、内方背壁部52bと、内方上壁部52cとを備え、これらデッキパン部52a、内方背壁部52bおよび内方上壁部52cによって囲まれる空間に商品収容庫53を画成している。
ショーケースには、ショーケース本体50における外方上壁部51cに、100a〜100cの、この発明の一実施形態による照明装置100が3灯(3列)設置されている。
照明装置100a,100bは、外方上壁部11cの前端部から前方に向けて突設したトップケース57に取着されている。トップケース57は、最下段に位置する商品陳列棚54a〜54dの商品陳列棚54dの前端縁よりもさらに前方に突出したボックス状部分と、その下方に向く部位にライトレール55を構成している。ライトレール55は、後方に向けて漸次上方に傾斜する態様で延在した平板状部分である。ライトレール55は、鉛直面に対する傾斜角度αが65〜85°の範囲にあることが好ましく、75°の傾斜角度αをもつのがより好ましい。照明装置100cは、内方背壁部52bの前端部に取着されている。
照明装置100aは、例えばトップケース57のライトレール55から商品取出下端部56から商品陳列棚54dに陳列した商品までの付近に照明光を照射するためのものである。
照明装置100bは、例えばトップケース57のライトレール55からデッキパン部52aから商品陳列棚54bに陳列した商品までの付近に照明光を照射するためのものである。
照明装置100cは、例えば内方背壁部52bの上部、商品陳列棚54aそれにデッキパン部52aまで付近に照明光を照射するためのものである。
そして、照明装置100a〜100cは、照明装置の第1の実施形態を搭載することで、照明装置100a〜100cの防水性向上を図ることができるとともに、メンテナンス性の向上を図ることができる。
図13に示すショーケースの照明装置100a〜100cは、例えば図14に示す点灯装置200により点灯される。
図14に示す概略的な点灯装置200は、AC/DCコンバータ(交流直流変換器)201、点灯回路202a〜202cを備える。
AC/DCコンバータ201は、商用電源等の交流電源ACからの交流電圧を整流および平滑化して直流電圧に変換する回路であり、ダイオードブリッジDBおよびコンデンサC1で構成される。つまり、ダイオードブリッジDBの交流入力端子間に交流電源ACが接続され、ダイオードブリッジDBの直流出力端子間に平滑化用のコンデンサC1が接続されている。
点灯回路202aは、AC/DCコンバータ201からの直流電圧を入力とし、LED11に供給する電流を生成する回路であり、DC/DCコンバータとして機能するチョッパ回路の一部を構成している。点灯回路202aは、入力された直流電圧をチョッピングするためのチョークコイルL、そのチョークコイルLに蓄積されたエネルギーを回生させるためのダイオードD、および平滑化用のコンデンサC2で構成される。チョークコイルL、ダイオードDおよびLED11は、回路ループを形成するように接続されている。コンデンサC2は、LED11と並列に接続され、この点灯回路202aの出力電圧(および出力電流)を平滑化する。
点灯回路202aから出力される直流の出力電圧は、LED11に供給し、LED11を点灯する。なお、点灯回路202b,202cも点灯回路202aと同じような構成をし、照明装置100b,100cをそれぞれ点灯する。
なお、点灯回路202a〜202cには、それぞれ調光装置を備えてもよい。調光装置では、点灯回路202a〜202cの出力電流を制御することにより調光信号を得ることができる。LED11は、調光信号のレベルに応じての明るさを変えることができる。
上記では、照明システムとして照明装置の第1の実施形態をショーケースの照明装置100a〜100cとして説明した。ショーケースの照明装置100a〜100cとして、照明装置の第2の実施形態を適用した場合について考える。
ここで、図13中における照明装置100a〜100cの照射角度は、100a=100b<100cの関係に設定したとする。
近くを広角度で照射することが必要な照明装置100cの場合は、レンズ15を凹状部13e,13fに係合し、図9の状態にする。この場合は、θ2の照射角が得られ、ショーケースで必要な内方背壁部52bの上部、商品陳列棚54aそれにデッキパン部52aまで付近に照明光を照射することが可能となる。
比較的狭い角度で離れた位置まで照射することが必要な照明装置100b,100cの場合は、それぞれレンズ15を凹状部13c,13dに係合し、図8の状態にする。この場合は、θ1の照射角が得られる。そして、照明装置100bは、トップケース57のライトレール55からデッキパン部52aから商品陳列棚54bに陳列した商品までの付近に照明光を照射することが可能となる。照明装置100cは、内方背壁部52bの上部、商品陳列棚54aそれにデッキパン部52aまで付近に照明光を照射することが可能となる。
このように、照明装置100(100a〜100c)は、レンズ15の係合位置を照射目的により変更することが可能である。従って、照明装置100は、取り付ける作業現場においてもレンズ15を抜き差しすることで、第1の位置あるいは第2の位置を相互に変更することが可能となる。
さらに、照明装置の第3の実施形態と第2の実施形態を組み合わせてショーケースに適用することができる。この場合は、より細かな配光調整が可能となり、ショーケースに対する照明の照度調整などをスムースに行うことも可能となる。
この発明は以上説明した実施形態に記載した内容に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、この発明の照明装置を、商品陳列用の冷凍庫や冷蔵庫などのショーケースの照明装置に適用した例について示したが、家庭用の冷凍庫や冷蔵庫の照明装置に適用してもよいし、冷凍庫や冷蔵庫以外の機器の照明装置に適用してもよい。
上記実施形態では、発光ダイオードの例について示したが、この発明はこれに限らず、発光ダイオード以外の素子を含む発光素子を用いてもよい。
また、上記実施形態では、LED11を1列状に配置した例について説明したが、この発明はこれに限らず、例えば、2列状(複数列状)に配置してもよいし、2列状の配列を、1列目のLED11と2列目のLED11とを千鳥状に配置してもよい。
上記実施形態では、管型カバー部材13の両端部に、ソケット16を配置した例について示したが、管型カバー部材13の両端部に、樹脂などからなる蓋部材を配置してもよい。具体的には、蓋部材に開けた貫通穴にリード線(端子)を通して、LED11に給電してもよい。
上記実施形態では、ポカ―ボネート樹脂からなる管型カバー部材13を用いた例について示したが、この発明はこれに限らず、ポリカ―ポネート樹脂以外の樹脂からなる透光性カバー部材を用いてもよいし、ガラス製の透光性カバー部材を用いてもよい。
上記実施形態では、1つの実装基板上にLED11を搭載する構成例について説明したが、複数の実装基板にそれぞれLEDを搭載するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、照明装置を直管状に形成した例について示したが、この発明はこれに限らず、照明装置を、直管状以外の、例えば、U字状や楕円上などに形成してもよい。
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100,100a〜100c 照明装置
11 LED
12 実装基板
13 管型カバー部材
13a,13b 凸状部
13c,13d 凹状部
13c1,13c2,13d1,13d2 リブ
14 放熱部材
14a,14b 凹状部
14c 中空部
15 レンズ
15a,15b ガイド部
16 ソケット
18 空間部
20 第2管型カバー部材
50 ショーケース本体

Claims (11)

  1. 長尺の実装基板と、
    前記実装基板の長手方向に沿い、該実装基板の第1面に搭載された複数のLEDと、
    前記第1面の反対の第2面の前記実装基板に取着された放熱部材と、
    前記実装基板を取着した状態の前記放熱部材が一方の開放端から挿入された透光性の管型カバー部材と、
    前記管型カバー部材の長手方向の少なくもと一方から前記LEDに給電するために取着した給電部と、を備えた照明装置。
  2. 前記LEDの光出射面と前記管型カバー部間にレンズを配置した、請求項1記載の照明装置。
  3. 前記管型カバー部材に拡散材を含有した、請求項1記載の照明装置。
  4. 前記放熱部材に形成した凹状(凸状)部と前記管型カバー部材の内面に形成した凸状(凹状)部をスライド自在に取着し、前記放熱部材を前記管型カバー部材から出し入れ自在とした、請求項1記載の照明装置。
  5. 前記レンズの両側に形成されたガイド部と前記管型カバー部材の内面に形成した凹状部をスライド自在に取着し、前記レンズを前記管型カバー部材から出し入れ自在とした、請求項1記載の照明装置。
  6. 前記レンズは、異なる焦点距離のものに替えて前記管型カバー部材の取着可能とした、請求項5記載の照明装置。
  7. 前記レンズは、前記LEDとの間隔が遠い第1の位置と近い第2の位置を、前記管型カバー部材内で保持可能とした、請求項1記載の照明装置。
  8. 前記放熱部材は、長手方向を中空に形成した、請求項1記載の照明装置。
  9. 前記管型カバー部材の外周部に、第2管型カバー部材を配置し、該第2管型カバー部材と前記管型カバー部材との間で周方向に回動可能とした請求項1〜8の何れか一項に記載の照明装置。
  10. 前面に開口を有するショーケース本体内に、複数の商品陳列棚が画成されるショーケースであって、
    前記ショーケース本体内上部に、請求項1〜9のいずれか一項記載の照明装置を取着した、照明システム。
  11. 請求項1〜9のいずれか一項記載の照明装置を、冷凍庫または冷蔵庫内の照明として搭載した、照明システム。
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