(57)【要約】【課題】一般家庭用室内照明やオフィス照明用、街灯用等として使用することが可能であり、コストを大幅に軽減できるようにしたＬＥＤ照明装置を提供することにある。【解決手段】１）内面および外面の少なくとも片方に反射特性のある部位を形成した発光導光体を用い、端面からのＬＥＤ発光素子により所定の照射方向に発光するようにしたことを特徴とする。２）前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の照射部の円形状もしくは多角形状部の中央に貫通孔を開けることにより、発光導光体内部の全反射光線を照射方向へ導き、発光効率を高めるとともに、内部熱の放熱効果を高め、かつ照射装置の強度効果をも併せ持たせたことを特徴とする。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面および外面の少なくとも片方に反射特性のある部位を形成した発光導光体を用い、端面からのＬＥＤ発光素子により所定の照射方向に発光するようにしたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の反射特性のある部位が、円形状、楕円形状もしくは多角形状もしくはそれ以外の異なるＶ溝形状からなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の照射部の円形状もしくは多角形状部の中央に貫通孔を開けることにより、発光導光体内部の全反射光線を照射方向へ導き、発光効率を高めるとともに、内部熱の放熱効果を高め、かつ照射装置の強度効果をも併せ持たせたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体が２つ以上の複合されたものであることを特徴とし、また各発光導光体の内面もしくは外面もしくはその組合せによって発光効率を高め、高い照明性を得るとともに、複合構成により強度を高めたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤ照明装置において、発光部位の反射特性のある部位が発光導光体の全周に付設されることにより照明効率を高め、高い照明特性を得るようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の照射部位に円形状もしくは多角形状の表面加工を施し、乱反射による発光効率を高めたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体がポリカーボネート、アクリル等の透明樹脂で作成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
前記ＬＥＤ照明装置において、ポリカーボネート、アクリル等の透明樹脂からなる発光導光体が射出成形により作成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の反射特性のある部位が、円弧状断面のロッド形状もしくはドット形状からなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の反射特性のある部位が、発光導光体の素材自体に反射もしくは発光特性のある素材を用い、Ｖ溝形状やロッド形状、ドット形状等を不要としたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１１】
内面および外面の少なくとも片方に反射特性のある部位を形成した発光導光体をハウジング内に設置した取付治具間に収納し、発光導光体の端面に配置したＬＥＤ発光素子から導光してハウジング外に発光させるようにしたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項１２】
前記ＬＥＤ発光素子の制御用基板をハウジング内に取り付けるようにしたことを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低コストで発光させることができ、かつ照射方向に対して均一な照明を得ることができるＬＥＤ照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のＬＥＤ照明装置として、一般家庭用室内照明やオフィス照明用、街灯用等として用いられる蛍光灯型のＬＥＤ照明装置は、透明な表示管内にＬＥＤ発光素子を長さ方向に多数配置したものが知られている。
例えば特開２００２−２８９００４号公報（特許文献１参照）には、透明シリコンゴムの外側に蛍光材料を含む透明シリコンゴムを配して、押し出し成形によって管状とした二重蛍光管状体の内部に、二重蛍光管状体とほぼ同じ長さになるように、８枚の紫外線ＬＥＤ基板を互いに１対ずつのリード線Ａ，Ｂで接続して挿入したＬＥＤ蛍光灯が示されている。そして、紫外線ＬＥＤ基板には、２個の紫外線発光素子及び抵抗が配置されているので、ＬＥＤ蛍光灯は１６個の紫外線発光素子を有しており、電圧が加えられると紫外線が放射され、蛍光材料を含む透明シリコンゴムが独自の色の蛍光を発するものとなっている。
【０００３】
また、実開昭６３−１２１４６１号公報（特許文献２参照）には、端部にステムを落着したネック部と広口部とを有し広口部近傍で２分割に輪切にしたバルブと、前記ステムの一端のリード線に接続される複数個の発光ダイオードと、前記２分割に輪切にしたバルブを封着する封着手段と、電源に接続するために前記ネック部の端部に取り付けられ前記ステムの他端のリード線が接続きれた接続手段とを具備する電球型の発光ダイオードランプが示されている。
【０００４】
実開平６−５４１０３号公報（特許文献３参照）には、すでに設置されている蛍光灯器具に装着することによって、他の設備を必要とすることなく、ＬＥＤを点灯し、投光することのできる投光器を供給することを目的とし、管および口金によって、たとえばＪＩＳ  Ｃ７６０１に定められた蛍光ランプと同じ形状となるようにし、蛍光灯器具に接続できるようにするものであり、蛍光灯器具に装着することによって、電力は口金を経てＬＥＤを点灯する回路に供給され、ここでＬＥＤを点灯するのに適した電力に変えられ、ＬＥＤに供給されて、ＬＥＤを点灯するようにしたＬＥＤ照明装置が示されている。
【０００５】
さらに、特開２００７−２５７９２８号公報（特許文献４参照）には、蛍光管に代替するＬＥＤ照明管を実現するためには、既存の蛍光灯器具に装着可能で、電源を変換するための変換回路をＬＥＤ照明管に内蔵することが必要であるため、器具の安定器よりの電流を、ＬＥＤ照明管内の電源部に設けた整流器によって整流し、ＬＥＤを直並列に配列したＬＥＤブロックに導通するとともに、整流器を２組並列に装着するとともに、照明管の装着の方向による極性変化に対応するリレーを装着して、ＬＥＤ照明管の管部の上部に通風用の穴と内部に通風用送風機を設けた蛍光灯型ＬＥＤ照明管が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８９００４号公報
【特許文献２】実開昭６３−１２１４６１号公報
【特許文献３】実開平６−５４１０３号公報
【特許文献４】特開２００７−２５７９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特開２００２−２８９００４号公報（特許文献１参照）のＬＥＤ蛍光灯においては、多数のかつ紫外線発光素子が使用されており、一般の照明用に供するにはコストがかかりすぎてしまう。
また、実開昭６３−１２１４６１号公報（特許文献２参照）には蛍光灯型ではなく、電球型の発光ダイオードランプが示されているに過ぎない。
実開平６−５４１０３号公報（特許文献３参照）にはすでに設置されている蛍光灯器具に装着するタイプのＬＥＤ照明装置が示されているものの、多数のＬＥＤ素子が使用されており、一般の照明用に供するにはコストがかかりすぎてしまう。
さらに、特開２００７−２５７９２８号公報（特許文献４参照）には、ＬＥＤを直並列に配列したＬＥＤブロックを使用することが示されており、やはり多数のＬＥＤ素子が使用されていて、一般の照明用に供するにはコストがかかりすぎてしまう。
【０００８】
この発明のＬＥＤ照明装置は、このような従来技術の問題点に鑑み、提案されたものである。
したがって、この発明の解決しようとする技術的課題は、一般家庭用室内照明やオフィス照明用、街灯用等として使用することが可能であり、コストを大幅に軽減できるようにしたＬＥＤ照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
従来例の以上の問題点に鑑みて、この発明のＬＥＤ照明装置は、
内面および外面の少なくとも片方に反射特性のある部位を形成した発光導光体を用い、端面からのＬＥＤ発光素子により所定の照射方向に発光するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の反射特性のある部位が、円形状、楕円形状もしくは多角形状もしくはそれ以外の異なるＶ溝形状からなることをも特徴とするものである。
【００１１】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の照射部の円形状もしくは多角形状部の中央に貫通孔を開けることにより、発光導光体内部の全反射光線を照射方向へ導き、発光効率を高めるとともに、内部熱の放熱効果を高め、かつ照射装置の強度効果をも併せ持たせたことをも特徴とするものである。
【００１２】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体が２つ以上の複合されたものであることを特徴とし、また各発光導光体の内面もしくは外面もしくはその組合せによって発光効率を高め、高い照明性を得るとともに、複合構成により強度を高めたことをも特徴とするものである。
【００１３】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ照明装置において、発光部位の反射特性のある部位が発光導光体の全周に付設されることにより照明効率を高め、高い照明特性を得るようにしたことをも特徴とするものである。
【００１４】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の照射部位に円形状もしくは多角形状の表面加工を施し、乱反射による発光効率を高めたことをも特徴とするものである。
【００１５】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体がポリカーボネート、アクリル等の透明樹脂で作成されていることをも特徴とするものである。
【００１６】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ照明装置において、ポリカーボネート、アクリル等の透明樹脂からなる発光導光体が射出成形により作成されていることをも特徴とするものである。
【００１７】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の反射特性のある部位が、円弧状断面のロッド形状もしくはドット形状からなることをも特徴とするものである。
【００１８】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ照明装置において、発光導光体の反射特性のある部位が、発光導光体の素材自体に反射もしくは発光特性のある素材を用い、Ｖ溝形状やロッド形状、ドット形状等を不要としたことをも特徴とするものである。
【００１９】
この発明のＬＥＤ照明装置は、内面および外面の少なくとも片方に反射特性のある部位を形成した発光導光体をハウジング内に設置した取付治具間に収納し、発光導光体の端面に配置したＬＥＤ発光素子から導光してハウジング外に発光させるようにしたことを特徴とするものである。
【００２０】
この発明のＬＥＤ照明装置は、前記ＬＥＤ発光素子の制御用基板をハウジング内に取り付けるようにしたことをも特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明のＬＥＤ照明装置は、このように反射部位に反射特性のある部位をもつ導光体を用い、端面からのＬＥＤ発光素子により所定の照射方向に発光するようにしたことにより、使用するＬＥＤ発光素子の数を大幅に減らすことができ、一般家庭用室内照明やオフィス照明用、街灯用等としての使用にも充分対応できるコスト低減を行うことが可能となった。
またこの発明のＬＥＤ照明装置によれば、照射する光をより均一なものとして、一般家庭用室内照明やオフィス照明用、街灯用等として利用しやすいＬＥＤ照明装置を提供することができるようになった。
【００２２】
この発明のＬＥＤ照明装置は、このように内面および外面の少なくとも片方に反射特性のある部位を形成した発光導光体をハウジング内に設置した取付治具間に収納し、発光導光体の端面に配置したＬＥＤ発光素子から導光してハウジング外に発光させるようにしたことにより、一般家庭用室内照明やオフィス照明用、街灯用等としての使用にも充分対応できるコスト低減を行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明のＬＥＤ照明装置の１実施例を示し、（ａ）は反射部位にＶ溝形状をもつ筒状の発光導光体を用いた場合の側面図、（ｂ）はその断面図である。
【図２】この発明のＬＥＤ照明装置の他の実施例を示し、筒状の発光体の発光表面部位に六角形によるハニカム形状構造を備えている例の部分側面図である。
【図３】この発明のＬＥＤ照明装置の他の実施例を示し、（ａ）は反射部位にＶ溝形状をもつ棒状の発光導光体を用いた場合の側面図、（ｂ）は複数の棒状の発光導光体を用いた場合の側面図である。
【図４】（ａ）は前記Ｖ溝形状をもつ棒状の発光導光体の要部拡大斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は棒状の発光導光体の例を示す概略断面図である。
【図６】この発明のＬＥＤ照明装置をリング状とした場合の実施例を示す側面図である。
【図７】この発明のＬＥＤ照明装置の片側を平面状とした実施例を示す要部拡大斜視図である。
【図８】その概略側面図である。
【図９】さらに別の実施例を示す概略断面図である。
【図１０】さらに別の実施例を示す概略斜視図である。
【図１１】本実施例で使用する棒状の発光導光体の１例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明のＬＥＤ照明装置を実施するための最良の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１はこの発明のＬＥＤ照明装置の１実施例を示し、（ａ）は反射部位にＶ溝形状をもつ筒状の発光導光体を用いた場合の側面図、同図（ｂ）はその断面図、図２はこの発明のＬＥＤ照明装置の他の実施例を示し、筒状の発光体の発光表面部位に六角形によるハニカム形状構造を備えている例の部分側面図、図３はこの発明のＬＥＤ照明装置の他の実施例を示し、反射部位にＶ溝形状をもつ複数の棒状の発光導光体を用いた場合の側面図、図４（ａ）は前記Ｖ溝形状をもつ棒状の発光導光体の要部拡大斜視図、同図（ｂ）はその断面図、図５（ａ）〜（ｂ）は棒状の発光導光体の例を示す概略断面図、図６はこの発明のＬＥＤ照明装置をリング状とした場合の実施例を示す側面図、図７はこの発明のＬＥＤ照明装置の片側を平面状とした実施例を示す要部拡大斜視図、図８はその概略側面図、図９はさらに別の実施例を示す概略断面図、図１０はさらに別の実施例を示す概略斜視図、図１１は本実施例で使用する棒状の発光導光体の１例を示す斜視図である。
【００２５】
図１（ａ）において、この発明のＬＥＤ照明装置は反射部位にＶ溝形状をもつ筒状の発光導光体を備えている。
すなわち、筒状の発光導光体１１の両端には、一対の円形の保持フレーム１３を介して複数のＬＥＤ発光素子１５が設置されており、また前記円形の保持フレーム１３の外側には端子部１７を介して端子１９が突設されている。
そして、前記端子部１７内には、電流安定回路（図示せず）を内蔵しておくことが望ましい。
なお、上述のように筒状の発光導光体１１の両端に、電流安定回路を内蔵する端子部を備えた一対のＬＥＤ発光素子１５を配置する場合だけでなく、片側にのみ電流安定回路を内蔵する端子部を備えたＬＥＤ発光素子１５を配置し、他の側のＬＥＤ発光素子１５にはワイヤハーネス等を用いて接続する場合も、同様に目的とするＬＥＤ照明装置を得ることができる。
図１（ｂ）において筒状の発光導光体１１は、外径管２１および導光管２３とで構成されている。
【００２６】
図２に示すこの実施例の照明装置においては、反射部位にＶ溝構造を持つ筒状の発光導光体１１の発光表面部位に六角形によるハニカム形状構造を備えている。
すなわち、図１の実施例のＬＥＤ照明装置の表面として、平滑な鏡面ではなく六画形状のＶ溝２０が連続的に設置されており、単一の六角形Ｖ溝２０の縁部にて光の乱反射が強く発生する。また、六角形Ｖ溝２０の中央部には円形の貫通孔３０を備えており、発光導光体１１内部の全反射光線を照射方向へ導いて発光効率を高めることができ、貫通孔３０による放熱効果も大きい。
また同時に、この六角形状のハニカム構造により、ＬＥＤ照明装置の強度も高めることができる。
【００２７】
図３（ａ），（ｂ）の実施例において、この発明のＬＥＤ照明装置は外径管内にＶ溝形状をもつ棒状の発光導光体を備えている。
すなわち、棒状の発光導光体１１−２の両端には、一対の円形の保持フレーム１３を介してそれぞれ単一のＬＥＤ発光素子１５が設置されており、また前記円形の保持フレーム１３の外側には端子部１７を介して端子１９が突設されている。
そして、前記端子部１７内には、電流安定回路（図示せず）を内蔵しておくことが望ましい。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、棒状の発光導光体１１−２の端面に向き合う形で前記ＬＥＤ発光素子１５が配置されている。したがって、ＬＥＤ発光素子１５から出た光は棒状の発光導光体１１−２内を通ってその外面に形成した所定のＶ溝パターンにより屈曲して外径管２１方向に出射される。
前記棒状の発光導光体１１−２の外面または内面の周方向に沿って形成した反射パターンは、ＬＥＤ発光素子１５側が広く、徐々に狭くなって棒状の発光導光体１１−２のほぼ中央まで、所定の間隔で形成されたＶ溝４１で構成されている。このようにＶ溝４１のピッチを変えることにより、棒状の発光導光体１１−２のほぼ全長にわたってほぼ均一の光の強さとすることができる。
なお、前記外径管２１にも前記横Ｖ溝３１および縦Ｖ溝３３を形成しておくことが可能である。
図３（ｂ）の実施例において、この発明のＬＥＤ照明装置は外径管内にＶ溝形状をもつ複数の棒状の発光導光体１１−２を備えている。
【００２９】
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、Ｖ溝形状をもつ棒状の発光導光体１１−２には、その長さ方向に沿ってその両端では広く、徐々に狭くなっていく所定のピッチに形成され、周方向に沿って穿設したＶ溝４１が配置されている。
このＶ溝４１の断面の傾斜角度や深さ、両側の傾斜面の角度を同一とするか異ならせるか等は、棒状の発光導光体１１−２の素材の材質に伴う屈折率や棒状の発光導光体１１−２の太さ、その他の要因に基いて適宜決定することができる。
【００３０】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）には、前記棒状の発光導光体１１−２の採用可能な適宜の断面形状が示されている。すなわち、（ａ）は円形断面を、（ｂ）は四角形断面を、（ｃ）は三角形断面を採用することができるが、もちろんそれ以外の断面形状とすることもできる。
【００３１】
図６はこの発明のＬＥＤ照明装置をリング状とした実施例を示すものである。前述のように、反射部位にＶ溝形状をもつ筒状の発光導光体１１を採用しても、外径管内部に棒状の発光導光体１１−２を採用してもよい。
【００３２】
図７および図８の実施例においては、ＬＥＤ照明装置の片側を平面状とした場合を示している。
すなわち、外径管２１−２の上部を平面状に成形し、この平面部５１を天井面等に沿って配置することができる。
もちろん、この平面部５１の内面は金属の蒸着面等からなる反射面とし、より効率よく外径管２１−２の下面からＬＥＤ発光素子の光を放射することができる。
またこの実施例のみならず、前述の各実施例においても、光の放射面以外に面には金属の蒸着面等からなる反射面を形成しておくことが望ましいのはいうまでもない。
【００３３】
図９に示す実施例では、筒状の発光導光体１１は外径管２１および導光管２３とでプリズムシート２５を挟み込んだ構造を有しており、この導光管２３の端面に向き合う形で前記ＬＥＤ発光素子１５が配置されている。したがって、ＬＥＤ発光素子１５から出た光は導光管２３内を通ってプリズムシート２５部分で屈曲して外径管２１方向に出射される。
なお、外径管２１に横Ｖ溝３１および縦Ｖ溝３３を形成するだけでなく、前記プリズムシート２５を用いることにより、放散する光を低減してより高い輝度を得ることが可能となる。
【００３４】
なお上記実施例では、発光導光体の反射特性のある部位をＶ溝形状とした場合について説明したが、Ｖ溝形状に代えて、円弧状断面のロッド形状もしくはドット形状を採用することもできる。
【００３５】
また、前記発光導光体の反射特性のある部位を、発光導光体の素材自体に反射もしくは発光特性のある素材を用い、Ｖ溝形状やロッド形状、ドット形状等を不要とすることもできる。
【００３６】
図１０に示す実施例では、内面および外面の少なくとも片方に反射特性のある部位を形成した発光導光体６１をハウジング６３内に取り付けた構造を有している。
すなわち図１１に示すような、所定のサイズや間隔のドット６２を表面にプリントした、１本ないし複数本の発光導光体６１を収納可能とした所定形状のハウジング６３内に所定の間隔で一対の取付治具６３，６３を設置し、該取付治具６３，６３間に発光導光体６１を収納したものである。
そして、前記発光導光体６１の端面にＬＥＤ発光素子６５を配置した構造を有しており、このＬＥＤ発光素子６５からの光を前記発光導光体６１に導光し、発光導光体６１からハウジング６３外に発光させるようになっている。
【００３７】
この実施例のＬＥＤ照明装置においては、前記ＬＥＤ発光素子６５の制御用基板６６を前記ハウジング６３内に取り付けてある。このような制御用基板６６には、ＯＮ−ＯＦＦ用のスイッチ回路や交流電圧安定化回路、交流と直流との整流回路等を内蔵させておくことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この発明のＬＥＤ照明装置は、反射部位にＶ溝形状をもつ導光体を用い、端面からのＬＥＤ発光素子により所定の照射方向に発光するようにしたことにより、使用するＬＥＤ発光素子の数を大幅に減らすことができるため、一般家庭用室内照明やオフィス照明用、街灯用等としてだけでなく、コストの問題となる用途であれば種々の目的に使用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１１  筒状の発光導光体
１１−２  棒状の発光導光体
１３  円形の保持フレーム
１５  ＬＥＤ発光素子
１７  端子部
１９  端子
２０  六角形Ｖ溝
２１  外径管
２１−２  外径管
２３  導光管
２５  プリズムシート
３０  貫通孔
３１  横Ｖ溝
３３  縦Ｖ溝
４１  Ｖ溝
５１  平面部
６１  発光導光体
６２  ドット
６３  ハウジング
６４，６４  一対の取付治具
６５  ＬＥＤ発光素子
６６  制御用基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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