JP5656282B2

JP5656282B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP5656282B2
Application number: JP2010168237A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　公則; 公則佐藤; 修彦根; 真由美斉藤; 隆之清水
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: JP2012028262A

Description

本発明は、曲面体の反射面を有する反射板を介して、ＬＥＤ発光部からの光を所定の方向へ照射する照明器具に関する。

従来より、曲面体の反射面を有する反射板を介して、ＬＥＤ発光部からの光を所定の方向へ照射する照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図１５に示すように、特許文献１に記載の照明器具１００は車両用灯具ユニットであり、光源であるＬＥＤパッケージ１０１と、反射板１０２とを有し、光軸ＡＸ方向に照射光を発する反射型の灯具ユニットとして車両前端部に収納されて用いられる。

ＬＥＤパッケージ１０１は、ＬＥＤチップ１０１Ａと、このＬＥＤチップ１０１Ａを支持する基板１０１Ｂを有しており、基板１０１Ｂは光軸ＡＸと平行に取り付けられる。従って、ＬＥＤパッケージ１０１の主光軸方向は、光軸ＡＸに直交する方向となっている。反射板１０２は、光軸ＡＸを中心軸とするとともにＬＥＤパッケージ１０１の発光中心を焦点とする回転放物面の反射面１０３を有する。また、ＬＥＤパッケージ１０１の近傍において照射方向である前方には、ＬＥＤパッケージ１０１からの直射光を遮断する直射光制御部材１０４が設けられている。
ＬＥＤパッケージ１０１、反射板１０２および直射光制御部材１０４は、全体Ｌ字形状をした金属製ブラケット１０５に取り付けられる。金属製ブラケット１０５の鉛直壁１０６の後部には、放熱フィン１０７が設けられている。

従って、ＬＥＤパッケージ１０１から発せられた光は、反射面１０３で反射して光軸ＡＸ方向の平行光として照射される。このとき、直射光制御部材１０４により直射光が遮光されて、一定の範囲には直射光が照射されないようになっている。

特開２００８−２２６７８８号公報（第２図）

しかしながら、従来の照明器具においては、ＬＥＤチップ１０１Ａを支持する基板１０１Ｂが、光軸ＡＸと平行に取り付けられる。従って、ＬＥＤパッケージ１０１の主光軸方向は、光軸ＡＸに直交する方向となっている。このため、曲面体の反射面における有効反射面が限られており、反射効率が十分ではなく、省エネ化の観点から反射効率の改善が望まれている。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、反射効率を向上させることが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、照明光を照射する発光面を有する筐体と、前記筐体の所定位置に固定される１個または２個以上のＬＥＤ発光部と、前記各ＬＥＤ発光部からの光を各々所定の向きに反射する曲面体の反射面を有し、前記所定の向きは当該曲面体の大径開口部に向かう中心軸にほぼ平行である反射板と、を有し、前記ＬＥＤ発光部の主光軸と前記曲面体の大径開口部に向かう中心軸との成す角度が９０度未満であり、かつ、前記ＬＥＤ発光部の主光軸の方向は前記反射板の内部となるように前記ＬＥＤ発光部を前記反射板の底部付近に取り付けてあり、前記反射板の内部に、前記ＬＥＤ発光部から発せられて前記反射板から外れる光を前記反射板内部に反射する第２の反射板を設け、前記第２の反射板は前記ＬＥＤ発光部の照射方向であり、前記反射板と前記ＬＥＤ発光部との間に位置し、前記第２の反射板の前記ＬＥＤ発光部側の端点は、前記ＬＥＤ発光部と前記反射板の大径開口部側の端点とを結ぶ線上である。

本発明は、反射板の底部付近に取り付けられたＬＥＤ発光部の主光軸と曲面体の大径開口部に向かう中心軸との成す角度が９０度以下となるようにＬＥＤ発光部を設けたので、反射板において照射された光を反射する有効反射面が大きくなり、効率よく目的方向へ光を照射できるという効果を有する照明器具を提供できる。

本発明に係る第１実施形態の照明器具の平面図図１中ＩＩ−ＩＩ位置の断面図（Ａ）は単独のＬＥＤ発光部の断面図，（Ｂ）は単独のＬＥＤ発光部の斜視図図３に示す単独のＬＥＤ発光部の変形例を示す断面図（Ａ）は３個のＬＥＤ発光部の取り付け状態を示す分解斜視図、（Ｂ）は電源部の取り付け例を示す斜視図反射板取付板の平面図反射板を照射方向から見た斜視図反射板を取り付けた反射板取付板を照射方向から見た斜視図反射板を取り付けた反射板取付板を照射方向反対側から見た斜視図（Ａ）はＬＥＤ発光部を傾けて照射した場合の有効反射投影面を示す平面図、（Ｂ）は断面図（Ａ）はＬＥＤ発光部を反射板の中心軸に対して直交方向に向けた場合の有効反射投影面を示す平面図、（Ｂ）は断面図ＬＥＤ発光部の主光軸と反射板の中心軸との成す角度を９０度以下とした場合の配光曲線を示すグラフＬＥＤ発光部の主光軸と反射板の中心軸との成す角度を９０度とした場合の配光曲線を示すグラフ（Ａ）は本発明に係る第２実施形態の照明器具における有効反射投影面を示す平面図、（Ｂ）は断面図従来の照明器具の断面図

（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態の照明器具について、図面を用いて説明する。
図１および図２に示すように、本発明の第１実施形態である照明器具１０は、筐体２０と、複数のＬＥＤ発光部３０と、複数の反射板４０とを備えるライトアップ用照明器具である。
なお、以下の説明においては、複数のＬＥＤ発光部３０および複数の反射板４０として、６個のＬＥＤ発光部３０および６個の反射板４０を設けた場合について説明するが、６個に限定するものではない。

筐体２０は、例えば厚みの薄いアルミニウムダイカスト製板部材をプレス成形することにより矩形箱状に形成され、図２中上方が開口（開口部２１）している。開口部２１には、下方が開口した薄い矩形箱状の蓋２３が着脱可能に設けられており、開口部２１を覆う。蓋２３は、矩形枠状の枠部２３３と、枠部２３３に取り付けられた例えばアクリル樹脂製の透光板２４が取り付けられており、発光面を構成する。

筐体２０の対向する二辺２０１，２０２の外側面には各々複数個（ここでは、例えば３個）の第１係止部材２２が設けられ、この二辺２０１，２０２に合わされる蓋２３の対向する二辺２３１，２３２の外側面には第１係止部材２２に対応して複数個の第２係止部材２５が設けられている。第１係止部材２２と第２係止部材２５は、相互に係止可能となっている。
なお、蓋２３の一辺をヒンジで筐体２０の一辺に開閉可能に取り付け、対向する辺に蓋２３を係止する係止部材を設けるようにしても良い。

筐体２０の対向する二辺２０１，２０２の外側面の下端部には、各々断面Ｌ字形状の固定部材２６が取り付けられており、構造物１１に取り付けられているボルト１２にナット２６１を締結して着脱可能に取り付けられる。

図１および図２に示すように、筐体２０の底面２０５の所定位置には、相反する方向に３個ずつ、合計６個のＬＥＤ発光部３０が設けられている。
図２および図３に示すように、ＬＥＤ発光部３０は、筐体２０の底面２０５に取り付けられた放熱性を有する台形断面の細長部材であるＬＥＤ取付ブロック３１と、ＬＥＤ取付ブロック３１の上面３１１および斜面３１２から底面２０５まで覆う放熱材３２を有する。放熱材３２は、ねじ３５をＬＥＤ取付ブロック３１の上面に設けられているねじ孔３１３にねじ込んで固定する。

ＬＥＤ取付ブロック３１の斜面３１２には、放熱材３２の斜面３２１を介してＬＥＤパッケージ３３が取り付けられる。ＬＥＤ発光部３０は、図１０（Ｂ）に示すように、その主光軸ＬＸと反射板４０の大径開口部４０１（図７参照）に向かう中心軸ＡＸとの成す角度θが９０度以下となるように取り付けられる。

図３（Ａ）に示すように、ＬＥＤパッケージ３３は、ＬＥＤチップ３３１と、ＬＥＤチップ３３１を実装する基板３３２を有する。
なお、図４に示すように、放熱材３２の上面３２２に多数の放熱リブ３２３を設けることもできる。

図５（Ａ）に示すように、同じ方向を向いた３個のＬＥＤ発光部３０の放熱材３２の長手方向両端面は、放熱材連結板３４によりはしご状に連結されている。放熱材３２は、筐体２０の底面２０５に固定されているＬＥＤ取付ブロック３１の間隔に対応した間隔で一体化されており、図５（Ａ）中矢印Ａ方向からＬＥＤ取付ブロック３１の上に被せ、ねじ３５により固定する。

従って、筐体２０の底面２０５には、３個の放熱材３２を放熱材連結板３４で一体化されたものが、反対向きに２個取り付けられる（図１参照）。
なお、図５（Ｂ）に示すように、放熱材連結板３４の外側に台３４１を設けて、ＬＥＤパッケージ３３に点灯用の電力を供給する電源部３６を設けることができる。

図１および図２に示すように、各ＬＥＤ発光部３０には、反射板４０がそれぞれ取り付けられる。
図７に示すように、反射板４０は、中心軸ＡＸ回りに放物線を回転させたパラボラ曲面の回転体を半分に切断した形状をしており、内面が反射面４１となっている。反射面４１は、例えばアルミニウム蒸着により鏡面仕上げされている。反射板４０の底部には、ＬＥＤ発光部３０からの照明光を反射面４１に照射するための発光部用開口４２が設けられ、照射方向先端（図７において上端）には半円形状で開口する大径開口部４０１を有する。また、外周面４４の高さ方向途中位置には、中心軸ＡＸに直交する面上に鍔部材４５が外側へ突出して設けられている。

図１および図２に示すように、筐体２０の高さ方向中央部には、６個の反射板４０の外形の一部を嵌合して支持するために、６個の半円形状の取付孔としての反射板用開口４３１（図６参照）を有する反射板取付板４３が取り付けられる。図６に示すように、反射板取付板４３の外周には、矩形の枠部材４３２が設けられており、枠部材４３２の外周面は、筐体２０の内部に収容される大きさおよび形状となっている。

図６に示すように、反射板取付板４３においては、３個ずつ２列、合計６個の半円形状をした反射板用開口４３１が、逆向きに設けられている。反射板取付板４３の照射方向側面において隣接する反射板４０の間には、ルーバー兼用の補強リブ４３３が設けられており、反射板取付板４３の剛性を向上させるとともに、所定方向以外に照射される照明光を規制する。補強リブ４３３の高さは、枠部材４３２を越えない高さとなっている（図２参照）。

一方、反射板取付板４３における反射板用開口４３１の大きさは、鍔部材４５の下面位置における反射板４０の外形寸法よりも若干小さめとなっている。
従って、反射板４０を反射板取付板４３の反射板用開口４３１に挿嵌すると、図８および図９に示すように、反射板４０の下部は反射板取付板４３から照射方向反対側へ突出し、鍔部材４５が反射板取付板４３の照射方向側面に当接して支持される。反射板４０は、鍔部材４５の両端に設けられた２本のねじ４５１，４５２（図１参照）により、反射板取付板４３に取り付けられるとともに、反射板取付板４３に対する取り付け角度を調整可能としている。
なお、反射板４０の上端は、枠部材４３２の上端から突出しない高さとなっている。

従って、ＬＥＤ発光部３０に故障等が生じて交換する場合には、反射板取付板４３を取り外すことにより、６個の反射板４０の向きを調整した状態で、一体的に筐体２０に対して容易に取り外すことができる。また、反射板４０を取り付ける場合には、反射板取付板４３を取り付けることにより、各反射板４０を調整した状態で取り付けることができる。

次に、ＬＥＤ発光部３０から照射される照明光の向きおよび照射範囲について説明する。
図１１には、従来より行われているＬＥＤ発光部３０の主光軸ＬＸを反射板の中心軸ＡＸに対して直交方向に向けた場合が示されている。この場合、ＬＥＤ発光部３０から発せられた照明光は、中心軸ＡＸの直交方向へ向かい，反射面４１の下部の一部（有効反射面Ｒ１）で反射される。
一方、図１０には、ＬＥＤ発光部３０の主光軸ＬＸを反射板４０の中心軸ＡＸに対して傾けて設けた場合、すなわち、角度θを９０度以下に設定した場合が示されている。この場合、ＬＥＤ発光部３０から発せられた照明光は、中心軸ＡＸに対して斜め上方へ向かい、反射面４１の大部分（有効反射面Ｒ２）で反射される。

以上、説明した本発明に係る第１実施形態の照明器具１０によれば、筐体２０の所定位置に取り付けられたＬＥＤ発光部３０からの光を、曲面体の反射面４１を有する反射板４０が所定の方向へ反射して、筐体２０の発光面から照明光を照射する。このとき、反射板４０の底部付近に取り付けられたＬＥＤ発光部３０の主光軸ＬＸと反射板４０の大径開口部４０１に向かう中心軸ＡＸとの成す角度θが９０度以下となるようにＬＥＤ発光部３０を設けたので、反射効率が向上する。
すなわち、図１２にはＬＥＤ発光部３０の主光軸ＬＸと反射板４０の中心軸ＡＸとの成す角度θを９０度以下とした場合の配光曲線を示し、図１３にはＬＥＤ発光部３０の主光軸ＬＸと反射板４０の中心軸ＡＸとの成す角度θを９０度とした場合の配光曲線を示してある。図１２および図１３の比較からわかるように、ＬＥＤ発光部３０を傾けて取り付けた場合の方が、真っ直ぐに取り付けた場合に比して、反射効率が約１．１５倍となることがわかる。

また、反射板４０は反射板取付板４３に取り付けられて、各ＬＥＤ発光部３０からの光を各々所定の向きに反射するように反射面４１を所定の向きに調整されている。反射板取付板４３は、筐体２０に着脱可能に取り付けられているので、反射板取付板４３を取り外すことにより、複数の反射板４０を取り外すことができるとともに、反射板取付板４３を筐体２０の所定位置に取り付けることにより、複数の反射板４０を再調整することなく所定の向きに取り付けることができ、作業効率を大幅に改善することができる。

また、反射板取付板４３に、反射板４０の外形の一部が嵌合する反射板用開口４３１を設けたので、円錐形状に近い反射板４０を確実に固定することができる。また、反射板取付板４３は、筐体２０の内部を隠す目隠しの役目も果たす。

また、反射板取付板４３の照射側面にルーバー兼用の補強リブ４３３を設けたので、反射板取付板４３の剛性を上げるとともに、ルーバーとして一定の範囲を遮光することができる。

また、筐体２０の所定位置に複数個のＬＥＤ発光部３０を取り付け、筐体２０の透光板２４からＬＥＤ発光部３０の照明光を所定方向へ照射する。ＬＥＤ発光部３０は、放熱材３２を介して、筐体２０に取り付けられている放熱性を有するＬＥＤ取付ブロック３１に取り付けられるので、ＬＥＤ発光部３０が発した熱を伝導して効率よく拡散できる。

さらに、ＬＥＤ発光部３０が取り付けられる放熱材３２が、放熱材連結板３４により連結されて一体化されているので、複数のＬＥＤ発光部３０および放熱材３２をまとめて取り外すことができ、作業効率が向上する。また、放熱材３２の熱を放熱材連結板３４を通じて拡散・放熱できるので、放熱効果が向上する。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の照明器具について説明する。
なお、前述した第１実施形態にかかる照明器具と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。

図１４（Ｂ）に示すように、本発明に係る第２実施形態の照明器具１０Ｂでは、ＬＥＤ発光部３０から発せられて反射板４０から外れる光を反射板内部に反射する第２の反射板５０を設けた。第２の反射板５０の下端は、ＬＥＤ発光部３０と反射板４０の大径開口部４０１を結んだ線上にあり、上端は大径開口部４０１と同じ高さまで設けることができる。そして、第２の反射板５０の傾きは、ＬＥＤ発光部３０から発せられた光が、大径開口部４０１の外に出ないように設定する。
これにより、第２の反射板５０で反射された光は、図１４（Ａ）に示すように、第２の反射板５０を設けない場合の有効反射面Ｒ２の内側に第２の有効反射面Ｒ２Ｂを形成する。

以上、説明した本発明に係る第２実施形態の照明器具１０Ｂによれば、所定の方向以外に照射される光を，第２の反射板５０により所定の方向へ反射させるので、反射効率を向上できるとともに、反射板から漏れる眩しい光をカットできる。

なお、本発明の照明器具は、前述した各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。

１０，１０Ｂ照明器具
２０筐体
２４透光板（発光面）
３０ＬＥＤ発光部
４０反射板
４０１大径開口部
４１反射面
５０第２の反射板
ＬＸ主光軸
θ 角度

Claims

照明光を照射する発光面を有する筐体と、
前記筐体の所定位置に固定される１個または２個以上のＬＥＤ発光部と、
前記各ＬＥＤ発光部からの光を各々所定の向きに反射する曲面体の反射面を有し、前記所定の向きは当該曲面体の大径開口部に向かう中心軸にほぼ平行である反射板と、を有し、
前記ＬＥＤ発光部の主光軸と前記曲面体の大径開口部に向かう中心軸との成す角度が９０度未満であり、かつ、前記ＬＥＤ発光部の主光軸の方向は前記反射板の内部となるように前記ＬＥＤ発光部を前記反射板の底部付近に取り付けてあり、
前記反射板の内部に、前記ＬＥＤ発光部から発せられて前記反射板から外れる光を前記反射板内部に反射する第２の反射板を設け、
前記第２の反射板は前記ＬＥＤ発光部の照射方向であり、前記反射板と前記ＬＥＤ発光部との間に位置し、
前記第２の反射板の前記ＬＥＤ発光部側の端点は、前記ＬＥＤ発光部と前記反射板の大径開口部側の端点とを結ぶ線上である照明器具。