(57)【要約】【課題】ＬＥＤ基板のソリおよび撓みに拘わらずＬＥＤ光源と光学部材との光軸距離を一定に保持することができるとともに放熱性の向上を図ることができるＬＥＤユニット及び照明器具を提供する。【解決手段】ＬＥＤユニット３０及び照明器具１０は、ＬＥＤ光源３４と、ＬＥＤ光源３４の発光面側の前面に配置される光学部材３７と、を備え、ＬＥＤ光源３４と光学部材３７との間に、断面視すり鉢状に形成され、開口径の小さい側をＬＥＤ光源３４側に配置し、開口径の大きい側を光学部材３７側に配置したスペーサ３６を設けた。【選択図】図５
2010251267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源の発光面側の前面に配置される光学部材と、
を備えるＬＥＤユニットであって、
前記ＬＥＤ光源と前記光学部材との間に、断面視すり鉢状に形成され、開口径の小さい側を前記ＬＥＤ光源側に配置し、開口径の大きい側を前記光学部材側に配置したスペーサを設けたことを特徴とするＬＥＤユニット。
【請求項２】
前記スペーサは、透明部材からなることを特徴とする請求項１に記載したＬＥＤユニット。
【請求項３】
前記スペーサは、すり鉢状の内面に反射面を有することを特徴とする請求項１または２に記載したＬＥＤユニット。
【請求項４】
請求項１、２、３のいずれかに記載したＬＥＤユニットと、
前記ＬＥＤユニットに給電する電源ユニットと、
前記ＬＥＤユニットおよび前記電源ユニットを内包する筺体と、
を装備したことを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば住宅等の天井面に埋設されて廊下や壁等を照明するダウンライトに用いられる照明器具に関し、特に内蔵されるＬＥＤユニット及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤユニット及び照明器具の一例として、嵌合部に有するつば部に押圧されるゴム部を備え、ゴム部からの圧力により基板を押圧するスペーサを有するＬＥＤユニット及び照明器具がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来のＬＥＤユニット及び照明器具の他の一例として、ＬＥＤ光源を実装した基板上にスペーサを介してコリメーションレンズを組み付けたＬＥＤユニット及び照明器具がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３１８１７号公報（図１、請求項１）
【特許文献２】特開２００７−０９５６４７号公報（図１、段落番号００１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１に開示された従来のＬＥＤユニット及び照明器具では、ゴム部に撓み量の変動が生ずる虞がある。
従って、ゴム部の撓み量の変動やＬＥＤ基板のソリおよび撓みに伴い、ＬＥＤ光源と光学部材との光軸距離が一定に保たれなくなることがある。
【０００６】
また、上記特許文献１に開示された従来のＬＥＤユニット及び照明器具では、ＬＥＤ光源の数が増えると外周部周辺を除いた部位のＬＥＤ光源は背面の放熱部材との密着性が悪くなる。
従って、効率良く放熱を行えずにＬＥＤ光源の発光効率が低下する。
【０００７】
一方、上記特許文献２に開示された従来のＬＥＤユニット及び照明器具では、ＬＥＤ基板と光学部材との外周にて光軸距離を一定に保つようにしている。
従って、上記特許文献１と同様にして、ＬＥＤ基板のソリおよび撓みに伴ってＬＥＤ光源と光学部材との光軸距離が一定に保たれなくなることがあるとともに、効率良く放熱を行えずにＬＥＤ光源の発光効率が低下する。
【０００８】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＬＥＤ基板のソリおよび撓みに拘わらずＬＥＤ光源と光学部材との光軸距離を一定に保持することができるとともに放熱性の向上を図ることができるＬＥＤユニット及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るＬＥＤユニットは、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源の発光面側の前面に配置される光学部材と、を備えるＬＥＤユニットであって、前記ＬＥＤ光源と前記光学部材との間に、断面視すり鉢状に形成され、開口径の小さい側を前記ＬＥＤ光源側に配置し、開口径の大きい側を前記光学部材側に配置したスペーサを設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、スペーサの小さい開口径側がＬＥＤ光源側に配置され、スペーサの大きい開口径側が光学部材側に配置される。
これにより、ソリや撓みを生ずる虞のなるＬＥＤ基板側を小さい開口径側にしてスペーサが組み付けられる。
従って、ＬＥＤ基板のソリおよび撓みに拘わらずＬＥＤ光源と光学部材との光軸距離を一定に保持することができる。
【００１１】
本発明においては、スペーサが大きい開口径側を光学部材側に配置することにより、スペーサはＬＥＤ基板のＬＥＤパッケージ近傍に接触する。
これにより、ＬＥＤ光源の数が増えたとしても、放熱部材との密着性が良好になる。
従って、効率良く放熱を行って放熱性の向上を図ることができる。
【００１２】
本発明に係るＬＥＤユニットは、上記構成のＬＥＤユニットにおいて、前記スペーサは、透明部材からなることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、スペーサが透明部材からなることにより、光学部材側からの外観性を向上させることができる。
【００１４】
本発明に係るＬＥＤユニットは、上記構成のＬＥＤユニットにおいて、前記スペーサは、すり鉢状の内面に反射面を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、スペーサのすり鉢状の内面に有する反射面により、ＬＥＤ光源からの光を効率良く光学部材に入射させることができる。
【００１６】
本発明に係る照明器具は、上記構成のＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットに給電する電源ユニットと、前記ＬＥＤユニットおよび前記電源ユニットを内包する筺体と、を装備したことを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、ＬＥＤユニットにおけるＬＥＤ基板のソリおよび撓みに拘わらずＬＥＤ光源と光学部材との光軸距離を一定に保持することができるとともに放熱性の向上を図ることができる照明器具を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＬＥＤユニット及び照明器具によれば、ＬＥＤ光源と光学部材との間に、断面視すり鉢状に形成され、開口径の小さい側をＬＥＤ光源側に配置し、開口径の大きい側を光学部材側に配置したスペーサを設けた。
これにより、ＬＥＤ基板のソリおよび撓みに拘わらずＬＥＤ光源と光学部材との光軸距離を一定に保持することができるとともに放熱性の向上を図ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る第１実施形態のＬＥＤユニットを適用した照明器具の垂直断面図
【図２】図１に示した照明器具の分解斜視図
【図３】図１に示したＬＥＤユニットの斜め下方から視た分解斜視図
【図４】図１に示したＬＥＤユニットの斜め上方から視た分解斜視図
【図５】図１に示したＬＥＤユニットの垂直断面図
【図６】図１に示したＬＥＤユニットに用いたスペーサの単体垂直断面図
【図７】図６に示したＬＥＤユニットの要部拡大断面図
【図８】図７に示したＬＥＤユニットに用いた光学部材の単体垂直断面図
【図９】図８に示した光学部材のＡ−Ａ線断面図
【図１０】図８に示した光学部材の要部拡大断面図
【図１１】図７に示したＬＥＤユニットの光学的特性を説明する垂直断面図
【図１２】本発明に係る第２実施形態のＬＥＤユニットを適用した照明器具の垂直断面図
【図１３】図１２に示した照明器具の斜め下方から視た分解斜視図
【図１４】図１２に示した照明器具の斜め上方から視た分解斜視図
【図１５】図１２に示したＬＥＤユニットの垂直断面図
【図１６】図１２に示したＬＥＤユニットの斜め下方から視た分解斜視図
【図１７】図１２に示したＬＥＤユニットの斜め上方から視た分解斜視図
【図１８】図１２に示したＬＥＤユニットに用いたスペーサの単体垂直断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の複数の実施形態に係るＬＥＤユニット及び照明器具について図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１、図２に示すように、本発明の第１実施形態であるＬＥＤユニット３０を搭載した照明器具１０は、円筒形の筺体である器具本体１１と、器具本体１１に収容される灯具ユニット１２であるＬＥＤユニット３０と、電源ユニット１３と、電源端子台１４とを備えて住宅等の天井面１に形成された取付穴２に取り付けられる。
【００２２】
器具本体１１は、アルミダイカスト製であるが、例えば金属製板部材をプレス成形したり、或いは硬質の樹脂材料を用いて成形してもよい。器具本体１１は隔板１５と、隔板１５の上部の上方周板１６と、隔板１５の下部の下方周板１７とを有する。
【００２３】
隔板１５は、器具本体１１の中央部に配置されている。隔板１５は電源ユニット１３からＬＥＤユニット３０に給電するための器具配線１８を挿通させるための配線穴１９を有する。
【００２４】
上方周板１６は、その上端部にブラケット２０がネジ２１により固定されており、ブラケット２０には器具本体１１の外部に電源端子台１４を固定している。電源端子台１４は外部から与えられた商用電源を電源ユニット１３に電気的に接続する。電源ユニット１３は商用電源をＬＥＤユニット３０用の直流電源に変換する。
【００２５】
下方周板１７の下端部にはフランジ２２が形成されている。フランジ２２は天井面１に当接することにより器具本体１１を天井面１に位置決めする。
【００２６】
下方周板１７の側部には複数の取付バネ２３が設けられている。照明器具１０は、取付バネ２３の反力によりフランジ２２が天井面１に押し付けられて固定される。
【００２７】
図３、図４、図５に示すように、ＬＥＤユニット３０は、基台３１と、放熱部材３２と、ＬＥＤ光源であるＬＥＤチップ３４を実装したＬＥＤパッケージ３３と、複数のＬＥＤパッケージ３３を実装する不図示の配線パターンを設けたＬＥＤ基板３５と、スペーサ３６と、ＬＥＤチップ３４の光軸上に配置された光学部材３７と、枠部材３８とを備える。
【００２８】
基台３１は、ＡＤＣ等の金属材料を用いて円板形状に形成されており、ＬＥＤパッケージ３３に一致する位置に円柱形状のパッケージ台３９をそれぞれ突出形成している。
【００２９】
放熱部材３２は、ヒートシンクとして機能するものであってシリコンを素材として、大きな放熱面積を有するように複数の突部を有する板形状に形成されている。放熱部材３２は基台３１とＬＥＤ基板３５との間に挟まれて配置される。
【００３０】
ＬＥＤパッケージ３３は、ＬＥＤチップ３４を有し、ＬＥＤ基板３５の中心位置に１個、その周囲に５個、合計６個実装されている。
【００３１】
スペーサ３６は、透明な透光部材であるポリカーボネートを素材として成形されており、６個のＬＥＤチップ３４を囲うように６個の包囲部４０をそれぞれ形成している。スペーサ３６はそれぞれの包囲部４０をＬＥＤパッケージ３３に合わせてＬＥＤ基板３５に当接させて組み立てられる。
【００３２】
光学部材３７は、スペーサ３６と同様に透明な透光部材であるポリカーボネートを素材として成形されている。光学部材３７は基台３１に当接して組み立てられる。
【００３３】
枠部材３８は、ＳＰＣＤ等の機械構造用鋼材を素材として成形されており、基台３１と、放熱部材３２と、ＬＥＤパッケージ３３と、ＬＥＤ基板３５と、スペーサ３６と、光学部材３７とを収容して器具本体１１の隔板１５に取り付けられる。
【００３４】
図６に示すように、スペーサ３６は、その包囲部４０のそれぞれが断面視すり鉢状に形成されている。スペーサ３６は、包囲部４０における開口径の小さい小径部４１をＬＥＤ基板３５に配置し、開口径の大きい大径部４２を光学部材３７側に配置する。スペーサ３６は、その包囲部４０の内面に反射層４３を施している。反射層４３は金属を蒸着して成形されている。
【００３５】
図７、図８、図９、図１０に示すように、光学部材３７は、中央部の突部４４と、突部４４の側部の平板部４５と、を有する。
【００３６】
突部４４は、略半球形状に形成されており、その中央部に、頂部から図７中の下方に向けて凹の光源収容部であるＬＥＤパッケージ収容部４６を有する。そして、ＬＥＤパッケージ収容部４６の底面の中央部に曲面状凹凸部４７を同心円上に形成している。突部４４は、その側部に湾曲面状の外郭側の側面部４８を有する。
【００３７】
平板部４５は、その図７中の下端部に、出射面として機能する外郭側の平坦面４９を有する。
【００３８】
光学部材３７は、そのＬＥＤパッケージ収容部４６にＬＥＤパッケージ３３を収容するようにして、その突部４４上にＬＥＤ基板３５を組み付けている。
【００３９】
光学部材３７の曲面状凹凸部４７は、その中央部に、例えば５mmの半径Ｒ１を有して上方に向けて凸の中央曲面部５０を形成しており、その側部に、例えば６．２ｍｍの半径Ｒ２を有して下方に向けて凹の側方曲面部５１を形成している。そのため、曲面状凹凸部４７は複合曲面から形成されている。
【００４０】
次に、ＬＥＤユニット３０の光学的特性について説明する。
【００４１】
電源ユニット１３が商用電源を直流電源に変換してＬＥＤユニット３０に給電することにより、ＬＥＤパッケージ３３から発光光を発する。
【００４２】
図１１に示すように、発光光は拡散しており、発光光のうちＬＥＤパッケージ収容部４６を通過して外郭側の側面部４８に向かった光α１は外郭側の側面部４８で反射して外郭側の平坦面４９から床面に対して斜めに放射される。
【００４３】
発光光のうちＬＥＤパッケージ収容部４６を通過して曲面状凹凸部４７の側方曲面部５１に向かった光α２は半径Ｒ２の側方曲面部５１で屈折した後に外郭側の平坦面４９から床面に対して斜めに放射される。
【００４４】
発光光のうちＬＥＤパッケージ収容部４６を通過して曲面状凹凸部４７の中央曲面部５０に向かった光α３は半径Ｒ１の中央曲面部５０で屈折した後に外郭側の平坦面４９から床面に対して斜めに放射される。
【００４５】
発光光のうちＬＥＤパッケージ収容部４６を通過して曲面状凹凸部４７の中央曲面部５０の頂部に向かった光α４は直進して外郭側の平坦面４９から床面に対して放射される。
【００４６】
これにより、ＬＥＤパッケージ３３からの発光光が中心部に点光りを有していたとしても、外郭側の側面部４８に向かった光α１と、曲面状凹凸部４７の側方曲面部５１に向かった光α２と、曲面状凹凸部４７の中央曲面部５０に向かった光α３とが、曲面状凹凸部４７の中央曲面部５０の頂部に向かった光α４に近い明るさを有するように拡散されて床面を照射することになる。
【００４７】
第１実施形態のＬＥＤユニット３０では、ＬＥＤパッケージ３３からの光は、拡散されながら光学部材３７に入射された後に光学部材３７から外部に出射される。このとき、ＬＥＤパッケージ３３からの光のうち、曲面状凹凸部４７に入射された光は同心円上に形成された曲面状凹凸部４７により拡散される。
これにより、ＬＥＤパッケージ３３が中心部に点光りを有していたとしても、ＬＥＤパッケージ３３からの光は拡散されて光学部材３７から出射する。
従って、配光にむらを生ずることがない。
【００４８】
第１実施形態のＬＥＤユニット３０では、スペーサ３６の小さい開口径側の小径部４１がＬＥＤパッケージ３３側に配置され、スペーサ３６の大きい開口径側の大径部４２が光学部材３７側に配置される。
これにより、ソリや撓みを生ずる虞のあるＬＥＤ基板３５側を小さい開口径の小径部４１にしてスペーサ３６が組み付けられる。
従って、ＬＥＤ基板３５のソリおよび撓みに拘わらずＬＬＥＤパッケージ３３と光学部材３７との光軸距離を一定に保持することができる。
【００４９】
第１実施形態のＬＥＤユニット３０では、スペーサ３６が大きい開口径の大径部４２を光学部材３７側に配置することにより、スペーサ３６はＬＥＤ基板３５のＬＥＤパッケージ３３近傍に接触する。
これにより、ＬＥＤパッケージ３３の数が増えたとしても、放熱部材３２との密着性が良好になる。
従って、効率良く放熱を行って放熱性の向上を図ることができる。
【００５０】
第１実施形態のＬＥＤユニット３０では、スペーサ３６が透明部材からなることにより、光学部材３７側からの外観性を向上させることができる。
【００５１】
第１実施形態のＬＥＤユニット３０では、スペーサ３６のすり鉢状の包囲部４０の内面に有する反射層４３により、ＬＥＤパッケージ３３からの光を効率良く光学部材３７に入射させることができる。
【００５２】
第１実施形態の照明器具１０では、ＬＥＤパッケージ３３からの光は、拡散されながら光学部材３７に入射された後に光学部材３７から床面に向けて出射される。このとき、ＬＥＤパッケージ３３からの光のうち、曲面状凹凸部４７に入射された光は同心円上に形成された曲面状凹凸部４７により拡散される。
これにより、ＬＥＤパッケージ３３が中心部に点光りを有していたとしても、ＬＥＤパッケージ３３からの光は拡散されて床面を照射する。
従って、むらの生じていない配光で床面を照射することができる。
【００５３】
第１実施形態の照明器具１０では、ＬＥＤユニット３０におけるＬＥＤ基板３５のソリおよび撓みに拘わらずＬＥＤパッケージ３３と光学部材３７との光軸距離を一定に保持することができるとともに放熱性の向上を図ることができる照明器具１０を提供することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態のＬＥＤユニット及び照明器具について説明する。なお、以下の第２実施形態において、上述した第１実施形態と重複する構成要素や機能的に同様な構成要素については、図中に同一符号あるいは相当符号を付することによって説明を簡略化あるいは省略する。
【００５５】
図１２、図１３、図１４に示すように、本発明の第２実施形態のＬＥＤユニット７０を搭載した照明器具６０は、直方体形状の器具本体６１と、器具本体６１に収容される直方体形状の灯具ユニット６２であるＬＥＤユニット７０と、電源ユニット１３と、電源端子台１４とを備える。
【００５６】
器具本体６１は、その下方周板１７内に、隔板１５に取り付けられたアーム６３を収容している。アーム６３はＬＥＤユニット７０の照射方向を変更可能にしてＬＥＤユニット７０を支持している。
【００５７】
図１５、図１６、図１７、図１８に示すように、照明器具６０は、ＬＥＤ基板３５の長手方向に６個のＬＥＤパッケージ３３を並べて配置されている。ＬＥＤ基板３５はパッキン７１を介して放熱部材３２に組み付けられる。
【００５８】
ＬＥＤユニット７０が有するスペーサ７２は、６個のＬＥＤパッケージ３３を囲うように６個の包囲部４０を一列に配置している。スペーサ７２には直方体形状の光学部材７３が組み付けられる。
【００５９】
第２実施形態のＬＥＤユニット７０および照明器具６０は、第１実施形態と同様に作用効果を奏する。特に本実施形態では、横長形状であり、照射方向を変更可能であるために、廊下等の照明や壁面のアクセント照明に好適である。
【００６０】
なお、前記各実施形態で使用した電源ユニット１３、電源端子台１４等は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０、６０  照明器具
１１、６１  器具本体（筺体）
１３  電源ユニット
３０、７０  ＬＥＤユニット
３４  ＬＥＤチップ（ＬＥＤ光源）
３６、７２  スペーサ
３７、７３  光学部材
４３  反射層（反射面）
【図１】
2010251267.tif 000003
【図２】
2010251267.tif 000004
【図３】
2010251267.tif 000005
【図４】
2010251267.tif 000006
【図５】
2010251267.tif 000007
【図６】
2010251267.tif 000008
【図７】
2010251267.tif 000009
【図８】
2010251267.tif 000010
【図９】
2010251267.tif 000011
【図１０】
2010251267.tif 000012
【図１１】
2010251267.tif 000013
【図１２】
2010251267.tif 000014
【図１３】
2010251267.tif 000015
【図１４】
2010251267.tif 000016
【図１５】
2010251267.tif 000017
【図１６】
2010251267.tif 000018
【図１７】
2010251267.tif 000019
【図１８】
2010251267.tif 000020