JP5669092B2 - Ｌｅｄユニットおよび照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ光源を用いたＬＥＤユニットおよびこのＬＥＤユニットを用いた照明器具に関するものである。

従来より、ＬＥＤ光源を有するＬＥＤユニットが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
図１３に示すように、特許文献１に記載のＬＥＤライト１００は、長手方向に沿って基板保持具１０１を有する。基板保持具１０１のＺ軸方向の上面には、Ｙ軸方向に延在するＬＥＤ基板１０２がＸ軸方向に２列配置されており、ＬＥＤ基板１０２には複数のＬＥＤ素子１０３が実装されている。ＬＥＤ素子１０３の前方には、光拡散板１０４が配置されている。
ＬＥＤ基板１０２の後方には、ＬＥＤ素子１０３が発する熱を放熱する放熱構造体１０５が配設され、放熱構造体１０５は基板保持具１０１を支持している。

また、放熱構造体１０５の背面には、外装カバー１０６が設けられている。外装カバー１０６は、基板保持具１０１および光拡散板１０４の側面を一体的に覆うカバー本体１０６Ａを有しており、両端の開口部１０６Ｂには、キャップ１０７が取り付けられる。
光拡散板１０４の光入射面１０４Ａには、長手方向に沿って複数の凸状の円弧面１０４Ｂが連続して設けられており、円弧面１０４Ｂには、幅方向に多数の微小凹凸１０４Ｃが形成されている。

これにより、点状光源であるＬＥＤ素子１０３を用いて被照射面において明度のムラが少ない線状光を得ることが可能となり、より自然な線状光を得ることができる。
なお、ＬＥＤ基板１０２に電力を供給するためのコネクタ（図示省略）は、ＬＥＤ基板１０２の背面に設けられている。

特開２０１０−１７６９０４号公報（第１図）

しかしながら、前述した特許文献１に記載の従来のＬＥＤライト１００においては、ＬＥＤ基板１０２に電力を供給するためのコネクタが、ＬＥＤ基板１０２の背面に設けられているため、事実上両面実装の形態を呈しており、薄型化が図れないという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、薄型化が図れるＬＥＤユニットおよび照明器具を提供することを目的とする。

本発明のＬＥＤユニットは、照明器具の器具本体に取り付けられるＬＥＤユニットであって、矩形板状かつ長尺であり、表面に、前方に向けて光を発する複数のＬＥＤが長手方向に沿って配置され、前記表面の、前記ＬＥＤ基板の長手方向の両端部の位置に、前記複数のＬＥＤへの給電に用いられる第１、第２のコネクタが配置されるＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板の後方に位置するＬＥＤユニット本体と、箱状であり、前記ＬＥＤユニット本体の前方に位置し、前記ＬＥＤユニット本体と共に、前記ＬＥＤ基板を収容するケースを構成し、前記ＬＥＤ基板の前方に、レンズとしての透光性の前壁が設けられ、かつ、前記前壁において部分的に、光を拡散する光拡散部が設けられる投光部材と、を有し、前記光拡散部は、前記投光部材の前記前壁における長手方向の両端部の、前記第１、第２のコネクタおよび前記第１、第２のコネクタに最も近い位置のＬＥＤの前方である領域に設けられるものである。

また、本発明のＬＥＤユニットは、前記複数のＬＥＤは、第１の種類のＬＥＤ群と、前記第１の種類のＬＥＤ群とは発光色が異なる第２の種類のＬＥＤ群を有し、前記第１の種類のＬＥＤ群に属するＬＥＤを第１のＬＥＤとし、前記第２の種類のＬＥＤ群に属するＬＥＤを第２のＬＥＤとする場合に、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間において、前記第１、第２のＬＥＤが、前記ＬＥＤ基板の長手方向に沿って混在して一列に配置され、前記一列における前記第１のＬＥＤは、第１の配線によって、前記第１、第２のコネクタ間に直列に接続され、前記一列における前記第２のＬＥＤは、前記第１の配線とは電気的に独立である第２の配線で、前記第１、第２のコネクタ間に直列に接続され、前記光拡散部は、前記投光部材の前記前壁における長手方向の両端部の、隣接して配置されている第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤの前方である領域に設けられるものである。

また、本発明の照明器具は、上記いずれかのＬＥＤユニットが、前記器具本体に取り付けられてなるものである。

本発明は、コネクタおよび複数のＬＥＤ光源をＬＥＤ基板の同じ側面に実装するとともに、コネクタを複数のＬＥＤ光源の外側に配設したので、ＬＥＤユニットの薄型化を図ることができるとともに、幅方向の寸法を小さくできる。また、ＬＥＤ光源の前方に設けられる投光部材において複数のＬＥＤ光源のうちのコネクタに隣接する端部のＬＥＤ光源およびコネクタの前方領域に光拡散部を設けたので、コネクタの前方が暗くなるのを防止できるという効果を有するＬＥＤユニットおよび照明器具を提供できる。

本発明に係る実施形態の照明器具を下方から見た全体斜視図 本発明に係る実施形態の照明器具を下方から見た分解斜視図 本発明に係る実施形態の照明器具の中心を通る断面図 本発明に係る実施形態の照明器具を上方から見た平面図 （Ａ）はＬＥＤユニットを前方上側から見た全体斜視図であり、（Ｂ）はＬＥＤユニットを後方下側から見た全体斜視図 （Ａ）はＬＥＤユニットを前方上側から見た分解斜視図であり、（Ｂ）はＬＥＤユニットを後方下側から見た分解斜視図 （Ａ）はＬＥＤユニットの取付け位置を示す斜視図であり、（Ｂ）はＬＥＤユニットを取り付けた状態を示す拡大斜視図 （Ａ）はＬＥＤユニットの斜視図であり、（Ｂ）は電線の接続状態を示す拡大斜視図 異なる２種類のＬＥＤ光源の配置を示すＬＥＤ基板の平面図 （Ａ）は投光部材を上方から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ部分の拡大図 （Ａ）はＬＥＤユニットを前方から見た透視図であり、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ部分の拡大図 光の照射状態を示す説明図 従来の照明器具の分解斜視図

以下、本発明に係る実施形態の照明器具について、図面を用いて説明する。
なお、以下の説明においては、照明器具を被取付面である天井面に取り付けて下方を照明する場合について説明する。従って、特に示す場合を除き、上（上方、上側等）は天井面側を意味し、下（下方，下側等）は床面側を意味する。

図１に示すように、本発明に係る実施形態の照明器具１０は、被取付面である天井面１１等に取り付けられて主に下方を照明するのに適する。
図２および図３に示すように、照明器具１０は、天井面１１に取り付けられている引っ掛けシーリング１２に取り付けるための取付金具２１を中央に有する例えば正方形の板状の器具本体２０を有する。

器具本体２０の上側（すなわち、天井面１１側）には、ＬＥＤユニット３０であるアッパーユニット３０Ａ、上枠２３および上パネル２２が設けられている。また、器具本体２０の下側（すなわち、照明方向側）には、ＬＥＤユニット３０であるロアーユニット３０Ｂ、反射部材である反射板２４が設けられており、反射板２４の下方には、受けた光を拡散する透光性のパネル２５が取り付けられる。

次に、アッパーユニット３０Ａおよびロアーユニット３０Ｂに用いられるＬＥＤユニット３０について説明する。
なお、以下においては、特にアッパーユニット３０Ａおよびロアーユニット３０Ｂを区別する場合を除き、ＬＥＤユニット３０として説明する。
図４に示すように、アッパーユニット３０Ａは、器具本体２０の上側において、四方外向きに設けられている。また、ロアーユニット３０Ｂは、器具本体２０の下側において、２カ所に設けられており、内側へ光を照射するようになっている。

図５および図６に示すように、ＬＥＤユニット３０は、細長い矩形箱状のケース３３を有する。
ケース３３は、照射方向後方（以後、「後方」という。）に配置される矩形板状のＬＥＤユニット本体３１と、照射方向前方（以後、「前方」という。）に配置される矩形箱状の投光部材３２とで構成される。

ＬＥＤユニット本体３１は、下端から前方に突出片３１１が設けられており、全体として断面Ｌ字形状を呈している。ＬＥＤユニット本体３１の後面および突出片３１１の上面には、各々放熱用のフィン３１２，３１３が設けられている。
また、突出片３１１の下面中央には、ＬＥＤユニット３０の位置決めを行う位置決め突起３１５が設けられる。

ＬＥＤユニット本体３１の前面には、放熱板としての放熱シート３５が設けられ、放熱シート３５の前面にＬＥＤ基板３６が配設される。
ＬＥＤ基板３６の前面である実装面３６１には、多数のＬＥＤ光源３７が実装される。また、実装面３６１においてＬＥＤ光源３７の外側である長手方向両端部には、電気配線３４が接続されて電力の供給を受けるコネクタ３８が取り付けられる。

従って、ＬＥＤ基板３６は、放熱シート３５を介してＬＥＤユニット本体３１に接触して放熱経路を形成しており、ＬＥＤ光源３７が発した熱は、ＬＥＤ基板３６から放熱シート３５を介してＬＥＤユニット本体３１に伝達される。そして、ＬＥＤユニット本体３１背面のフィン３１２および突出片３１１の上面のフィン３１３から放熱される。また、熱は、突出片３１１を介して器具本体２０に伝達されて、放熱される。
これにより、ＬＥＤ光源３７が発した熱を効率的に放熱できるので、ＬＥＤユニット３０の寿命を大幅に延ばすことができる。

図９に示すように、ＬＥＤ基板３６の実装面３６１には、種類が異なる複数の第１のＬＥＤ光源３７Ａと複数の第２のＬＥＤ光源３７Ｂが実装されている。なお、２種類のＬＥＤ光源３７Ａ、３７Ｂを総称する際には、「ＬＥＤ光源３７」と表示する。
複数の第１のＬＥＤ光源３７Ａは、第１の回路３９Ａにより直列に接続されており、複数の第２のＬＥＤ光源３７Ｂは、第１のＬＥＤ光源３７Ａとは別系統で、第２の回路３９Ｂにより直列に接続されている。
従って、第１のＬＥＤ光源３７Ａと第２のＬＥＤ光源３７Ｂは、個別に制御可能となっている。
また、第１の回路３９Ａと第２の回路３９Ｂとは別個であり、例えば、クランク状に配線することができる。このとき、第１の回路３９Ａおよび第２の回路３９Ｂのクランク形状が、平行となるように配線する。

第１のＬＥＤ光源３７Ａと第２のＬＥＤ光源３７Ｂは、各々偶数個（ここでは、例えば２個）をひとかたまりとして、交互に配置されている。そして、端部においては、その隣（内側）に配設されたＬＥＤ光源３７とは異なる種類のＬＥＤ光源３７が配設される。
例えば、図９中、左端部では、端部に第１のＬＥＤ光源３７Ａが配設されているので、その右隣には、異なる種類の第２のＬＥＤ光源３７Ｂが配設される。
また、図９中、右端部では、端部に第２のＬＥＤ光源３７Ｂが配設されているので、その左隣には、異なる種類の第１のＬＥＤ光源３７Ａが配設される。
なお、左端部と右端部を同じＬＥＤ光源３７を配設することも可能である。

図６に示すように、前面にＬＥＤ光源３７を実装したＬＥＤ基板３６の前方には、ＬＥＤユニット本体３１とともにケース３３を構成する投光部材３２が取り付けられる。投光部材３２は、難燃性の樹脂で形成され、後方が開口した箱状部材である。
投光部材３２の前壁３２１は透光性のレンズであり、内部にＬＥＤ基板３６を収容して、後方の開口にＬＥＤユニット本体３１をねじ３０１で固定して蓋がされる。

図６および図８（Ａ）に示すように、投光部材３２の下面３２２における長手方向両端部には、電気配線３４をケース３３内部に引き込むための電線引き込み部３２３を各々有する。
電線引き込み部３２３を通ってケース３３内部に引き込まれた電気配線３４は、ＬＥＤ基板３６の実装面３６１に取り付けられているコネクタ３８に接続される。

図１０に示すように、投光部材３２の前壁３２１の内面における長手方向両端部には、光拡散部３２４が設けられている。光拡散部３２４では、前壁３２１の内面に上下方向に延びる複数の山型形状の凹凸３２５が設けられている。
図１１に示すように、光拡散部３２４は、投光部材３２の端部から、コネクタ３８および少なくとも端部のＬＥＤ光源３７の前方領域まで設ける。

さらに、光拡散部３２４は、第１のＬＥＤ光源３７Ａおよび第２のＬＥＤ光源３７Ｂの両方が少なくとも一つずつ含まれるように設けるのが望ましい。
例えば、図１１（Ｂ）では、光拡散部３２４は、端部に設けられている第１のＬＥＤ光源３７Ａと、この第１のＬＥＤ光源３７Ａに隣接し、種類が異なる２個の第２のＬＥＤ光源３７Ｂのうちの一つを含むように設けられている。

このように構成されるＬＥＤユニット３０は、図７に示すように、ＬＥＤユニット３０を器具本体２０に取り付ける際には、ＬＥＤユニット本体３１の突出片３１１下面の位置決め突起３１５を、器具本体２０に設けられている位置決め孔２０１に嵌合させて、取付ねじ２６により着脱可能に取り付ける。
このため、ＬＥＤユニット３０の位置決めを，容易に，確実に行うことができる。

図２および図３に示したように、ロアーユニット３０Ｂの下方には、パネル２５が着脱可能に取り付けられる。パネル２５は、照射された光を拡散するものであり、複数箇所に、光透過率が低いパネルカバー２５１が設けられている。
例えば、パネルカバー２５１は、パネル２５において器具本体２０の中心に対して対称な端部付近の対向する２辺に沿って設けられている。また、パネルカバー２５１は、ロアーユニット３０Ｂが設けられている位置に対応して設けられている。

また、パネルカバー２５１は、第１の孔２５２および第２の孔２５３を有し、内側には、明るさセンサ、人感センサ、熱センサ、信号送信装置からの信号を受信するための受信センサのうちの少なくとも一つが配設することができる。

図１２に示すように、上述したＬＥＤユニット３０を用いた照明器具１０では、器具本体２０の下側に設けられているロアーユニット３０Ｂから照明器具１０の内部に向かって発せられた光Ｌ１は、反射板２４で下方に反射してパネル２５に入射して拡散する。これにより、パネル２５全体が光源となって下方を照明する。
一方、器具本体２０の上側に設けられているアッパーユニット３０Ａから照明器具１０の外側へ発せられた光Ｌ２は、一部は天井面１１と平行に照射されて、壁面Ｗを照明する。また、一部は上方へ照射されて天井面１１に当たり、下方へ反射して壁面Ｗを照明する。さらに、一部は下方へ照射されて照明器具１０の上枠２３に当たって上方へ反射し，天井面１１を照明する。あるいは、さらに天井面１１で反射して壁面Ｗを照明する。

以上、説明した本発明に係る実施形態のＬＥＤユニット３０によれば、ＬＥＤ光源３７を収容するケース３３からＬＥＤ光源３７の前方に突出する突出片３１１を設け、この突出片３１１を器具本体２０に着脱可能に取り付けたので、ＬＥＤユニット３０を容易に交換することができる。

また、突出片３１１と同じ方向に、電気配線３４をケース３３内部に引き込む電線引き込み部３２３を設けたので、ＬＥＤユニット３０の下方の無駄なスペースを配線に使用することができる。

また、突出片３１１と同じ方向に、電気配線３４をケース３３内部に引き込む電線引き込み部３２３を設けたので、ＬＥＤユニット３０の下方の無駄なスペースを配線に使用することができる。

さらに、本発明に係る実施形態の照明器具１０は、前述したＬＥＤユニット３０を器具本体２０に取り付けたものなので、ＬＥＤユニット３０を容易に交換することができる。

また、本発明に係る実施形態のＬＥＤユニット３０によれば、種類が異なる第１のＬＥＤ光源３７Ａと第２のＬＥＤ光源３７Ｂとを有するＬＥＤユニット３０において、複数の第１のＬＥＤ光源３７Ａを直列に接続するとともに複数の第２のＬＥＤ光源３７Ｂを第１のＬＥＤ光源３７Ａとは別系統で直列に接続する。そして、偶数の第１のＬＥＤ光源３７Ａと偶数の第２のＬＥＤ光源３７Ｂとを交互に配置したので、ＬＥＤ基板３６におけるパターン配線を短くして接続できる。
また、チップジャンパー抵抗等の部品も削減できるので、コストアップを回避できる。
さらに、ＬＥＤ基板３６として（プリント）基板の表裏両面をパターン印刷に用いる必要がないので、ＬＥＤ基板３６の実装面と反対側面を放熱に利用できる。

また、ＬＥＤユニット３０の端部では、異なる種類のＬＥＤ光源３７が隣接して配設されるので、複数の光色を有するＬＥＤ光源３７を同時に点灯させた際に、複数の光色がきれいに混ざる。

また、異なる種類の第１のＬＥＤ光源３７Ａと第２のＬＥＤ光源３７Ｂとが，個別に制御可能であるので、調光および調色が容易である。

また、異なる種類の第１のＬＥＤ光源３７Ａおよび第２のＬＥＤ光源３７Ｂが、クランク状に配線されているので、配線がすっきりしており、配線のパターン設計が容易である。また、配線の長さが等しくなるので、制御が容易である。

さらに、本発明に係る実施形態の照明器具１０は、前述したＬＥＤユニット３０を用いるので、ＬＥＤ基板３６におけるパターン配線を短くして接続でき、また、チップジャンパー抵抗等の部品も削減できるので、コストダウンを図ることができる。
また、ＬＥＤユニット３０において、ＬＥＤ基板３６として両面基板を用いる必要がないので、ＬＥＤ基板３６の実装面とは反対側面を放熱に利用でき、ＬＥＤユニット３０の長寿命化を図り、照明器具の長寿命化を図ることができる。

また、本発明に係る実施形態のＬＥＤユニット３０によればコネクタ３８および複数のＬＥＤ光源３７をＬＥＤ基板３６の同じ側面に実装するとともに、コネクタ３８を複数のＬＥＤ光源３７の外側に配設したので、ＬＥＤユニット３０の薄型化を図ることができるとともに、幅方向の寸法を小さくできる。
また、ＬＥＤ光源３７の前方に設けられる投光部材３２において複数のＬＥＤ光源３７のうちのコネクタ３８に隣接する端部のＬＥＤ光源３７およびコネクタ３８の前方領域に光拡散部３２４を設けたので、コネクタ３８の前方が暗くなるのを防止できる。

また、複数のＬＥＤ光源３７が異なる種類の第１のＬＥＤ光源３７Ａおよび第２のＬＥＤ光源３７Ｂから構成される場合に、第１のＬＥＤ光源３７Ａおよび第２のＬＥＤ光源３７Ｂの両方の前方には光拡散部３２４を配設したので、第１のＬＥＤ光源３７Ａおよび第２のＬＥＤ光源３７Ｂが点灯した際に、端部でもきれいに混ざった光を配光できる。

さらに、本発明に係る実施形態の照明器具１０は、前述したＬＥＤユニット３０を用いたので、照明器具１０のコンパクト化を図ることができる。
また、投光部材３２において複数のＬＥＤ光源３７のうちのコネクタ３８に隣接する端部のＬＥＤ光源３７およびコネクタ３８の前方領域に光拡散部３２４を設けたので、コネクタ３８の前方が暗くなるのを防止できる。

なお、本発明のＬＥＤユニット３０および照明器具１０は、前述した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。
例えば、前述した実施形態においては、アッパーユニット３０Ａとロアーユニット３０Ｂとに同じＬＥＤユニット３０を用いた場合について説明したが、基本的な構造が同じであれば、サイズ等が異なるものであっても良い。

１０ 照明器具
３０ ＬＥＤユニット
３２ 投光部材
３２４ 光拡散部
３６ ＬＥＤ基板
３６１ 実装面（同じ側面）
３７ ＬＥＤ光源
３７Ａ 第１のＬＥＤ光源
３７Ｂ 第２のＬＥＤ光源
３８ コネクタ

Claims (3)

1. 照明器具の器具本体に取り付けられるＬＥＤユニットであって、
   矩形板状かつ長尺であり、表面に、前方に向けて光を発する複数のＬＥＤが長手方向に沿って配置され、前記表面の、前記ＬＥＤ基板の長手方向の両端部の位置に、前記複数のＬＥＤへの給電に用いられる第１、第２のコネクタが配置されるＬＥＤ基板と、
   前記ＬＥＤ基板の後方に位置するＬＥＤユニット本体と、
   箱状であり、前記ＬＥＤユニット本体の前方に位置し、前記ＬＥＤユニット本体と共に、前記ＬＥＤ基板を収容するケースを構成し、前記ＬＥＤ基板の前方に、レンズとしての透光性の前壁が設けられ、かつ、前記前壁において部分的に、光を拡散する光拡散部が設けられる投光部材と、
   を有し、
   前記光拡散部は、前記投光部材の前記前壁における長手方向の両端部の、前記第１、第２のコネクタおよび前記第１、第２のコネクタに最も近い位置のＬＥＤの前方である領域に設けられるＬＥＤユニット。
2. 請求項１に記載のＬＥＤユニットにおいて、
   前記複数のＬＥＤは、第１の種類のＬＥＤ群と、前記第１の種類のＬＥＤ群とは発光色が異なる第２の種類のＬＥＤ群を有し、
   前記第１の種類のＬＥＤ群に属するＬＥＤを第１のＬＥＤとし、前記第２の種類のＬＥＤ群に属するＬＥＤを第２のＬＥＤとする場合に、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間において、前記第１、第２のＬＥＤが、前記ＬＥＤ基板の長手方向に沿って混在して一列に配置され、
   前記一列における前記第１のＬＥＤは、第１の配線によって、前記第１、第２のコネクタ間に直列に接続され、
   前記一列における前記第２のＬＥＤは、前記第１の配線とは電気的に独立である第２の配線で、前記第１、第２のコネクタ間に直列に接続され、
   前記光拡散部は、前記投光部材の前記前壁における長手方向の両端部の、隣接して配置されている第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤの前方である領域に設けられるＬＥＤユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載のＬＥＤユニットが、前記器具本体に取り付けられてなる照明器具。

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