(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置とが取付けられる本体と、
前記本体に固定され、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置とを収納し、前記ＬＥＤユニット部材の光照射方向を覆うボックス形の透光性カバーと、
前記透光性カバーの光照射方向の内周面に沿って複数配列されたＬＥＤユニット部材と、を備え、
前記ＬＥＤユニット部材は、複数のＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ基板と、該ＬＥＤ基板を支持し前記本体に固定される基板支持体と、前記ＬＥＤ基板のＬＥＤ素子に対応して該ＬＥＤ素子が露出する放物曲線の凹湾曲状の複数の反射開口部が形成された反射部材と、を有しており、かつ前記反射開口部の少なくとも１つは、前記ＬＥＤ素子の主光軸に対して傾いた凹湾曲状反射面となっており、
前記ＬＥＤユニット部材をＬＥＤユニット支持板に配置し、該ＬＥＤユニット支持板を傾けて前記反射部材からのＬＥＤ照射角を調整していることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ素子の主光軸に対する前記反射開口部の傾角が０度〜２０度であ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】
前記反射部材は、前記傾角が異なる複数の反射開口部が配列されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記反射部材は、中央部に配列された反射開口部の傾角が略０度であり、該中央部の反射開口部に中心にして前記傾角が異なる複数の反射開口部を対称に配列したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記反射部材は一体成形により構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記反射開口部の配列を異にした複数種の前記ＬＥＤユニット部材を、前記本体の中心面に対して対称となるように配置したことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記本体に固定され、前記ＬＥＤユニット部材の配線部分だけを覆うためのインナーカバーを備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
前記ＬＥＤ照明装置は駐車場灯であり、被照射面となる道路１０ルクス以上、駐車エリア２ルクス以上の照度基準を満たすように前記ＬＥＤユニット部材を前記本体に配置したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明装置に関し、特に駐車場等の屋外で使用するＬＥＤ照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ素子を光源に使用したＬＥＤ照明装置が盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、駐車場灯、道路灯、高天井灯などに使用されている水銀灯等の高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）の代替としても使用できるＬＥＤ照明装置が求められている。しかしながら、ＬＥＤは指向性が強いため、高輝度なＬＥＤ照明装置を作成すると、被照射面の照度むらの大きい照明装置となり、安全性や防犯のために定められた所定の照度が確保できないという問題がある。
【０００３】
このような被照射面の照度むらを解消するため、例えば特許文献１では、発光面を基板に対して所定角度傾けて設けた複数の反射形ＬＥＤユニットと、この反射形ＬＥＤユニットに対応して配置した凹型反射板を組み合わせ、各反射形ＬＥＤユニットの基板の直角軸に対する傾角を適宜調整することにより任意の合成配光特性を得るようにしたＬＥＤ照明装置が提案されている。
【０００４】
また特許文献２では、特許文献１と同じように発光面を基板に対して所定角度傾けて設けた複数の反射形ＬＥＤユニットと、この反射形ＬＥＤユニットに対応して配置した凹型反射板を組み合わせ、各反射形ＬＥＤユニットに供給される電流を適宜調整することにより任意の合成配光特性を得るようにしたＬＥＤ照明装置が提案されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の発明によれば、全反射形のＬＥＤ素子を使用しているため配光角が狭く、均一な被照射面の照度を得るためには多数のＬＥＤ素子を組み込んだ多数のＬＥＤユニットを密集して配列し、隣り合う各ＬＥＤユニットの角度を少しずつ変える必要がある。そのため、各ＬＥＤユニットの角度調整作業やＬＥＤユニット組み立て作業が面倒であり、生産性も劣るという問題がある。また、特許文献２の発明によれば、前記した問題に加えて、各反射形ＬＥＤユニットに供給する電流の制御回路等が必要となり、制御系の設計が複雑化し、部品点数が増えるなどして制作コストも高くなる等の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１９５３０７号公報
【特許文献２】特開平１１−１９５３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ＬＥＤ照射光の配光角をほぼ一定にして照射角を簡単な構成で調整することができ、これにより被照射面を所定照度で均一に照射できるＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
また本発明は、ＬＥＤ照射角を調整する反射部材を含むＬＥＤユニット部材の量産化を低コストで実現でき、反射部材の組立性も容易で、製造コストの低減化を図ったＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明にあっては、光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置とが取付けられる本体と、
前記本体に固定され、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置とを収納し、前記ＬＥＤユニット部材の光照射方向を覆うボックス形の透光性カバーと、
前記透光性カバーの光照射方向の内周面に沿って複数配列されたＬＥＤユニット部材と、を備え、
前記ＬＥＤユニット部材は、複数のＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ基板と、該ＬＥＤ基板を支持し前記本体に固定される基板支持体と、前記ＬＥＤ基板のＬＥＤ素子に対応して該ＬＥＤ素子が露出する放物曲線の凹湾曲状の複数の反射開口部が形成された反射部材と、を有しており、かつ前記反射開口部の少なくとも１つは、前記ＬＥＤ素子の主光軸に対して傾いた凹湾曲状反射面となっており、
前記ＬＥＤユニット部材をＬＥＤユニット支持板に配置し、該ＬＥＤユニット支持板を傾けて前記反射部材からのＬＥＤ照射角を調整していることを特徴とする。
【０００９】
また請求項２に係る発明にあっては、前記ＬＥＤ素子の主光軸に対する前記反射開口部の傾角が０度〜２０度であることを特徴とする。
【００１０】
また請求項３に係る発明にあっては、前記反射部材は、前記傾角が異なる複数の反射開口部が配列されていることを特徴とする。
【００１１】
また請求項４に係る発明にあっては、前記反射部材は、中央部に配列された反射開口部の傾角が略０度であり、該中央部の反射開口部に中心にして前記傾角が異なる複数の反射開口部を対称に配列したことを特徴とする。
【００１２】
また請求項５に係る発明にあっては、前記反射部材は一体成形により構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また請求項６に係る発明にあっては、前記反射開口部の配列を異にした複数種の前記ＬＥＤユニット部材を、前記本体の中心面に対して対称となるように配置したことを特徴とする。
【００１４】
また請求項７に係る発明にあっては、前記本体に固定され、前記ＬＥＤユニット部材の配線部分だけを覆うためのインナーカバーを備えていることを特徴とする。
【００１５】
また請求項８に係る発明にあっては、前記ＬＥＤ照明装置は駐車場灯であり、被照射面となる道路１０ルクス以上、駐車エリア２ルクス以上の照度基準を満たすように前記ＬＥＤユニット部材を前記本体に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１〜請求項８の発明に係るＬＥＤ照明装置によれば、ＬＥＤ照射光の配光角をほぼ一定にして照射角を簡単な構成で調整することができ、これにより被照射面を所定照度で均一に照射できる。また、特に請求項５〜請求項７に係る本発明によれば、ＬＥＤ照射光の照射角を調整する反射部材を含むＬＥＤユニット部材の量産化を低コストで実現でき、反射部材の組立性も容易で、製造コストの低減化を図ることができる。さらに、請求項１〜請求項８に係る発明によれば、反射部材の反射開口部のＬＥＤ素子の主光軸に対する傾きを変えるだけで、設置場所に適応したＬＥＤ照明装置の設計、製造が可能となる、等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態を示すＬＥＤ照明装置の全体外観斜視図である。
【図２】同じくＬＥＤ照明装置の組立分解斜視図である。
【図３】同じくＬＥＤ照明装置のＬＥＤユニット部材の組立分解斜視図である。
【図４】同じくＬＥＤ照明装置のＬＥＤユニット部材の斜視図である。
【図５】図４に示すＬＥＤユニット部材の正面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＢ-Ｂ線に沿う断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態を説明するためのＬＥＤユニット部材配置模式図であり、（ａ）〜（ｃ）はＬＥＤユニット支持板にＬＥＤユニット部材を配置する場合の各種形態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るＬＥＤ照明装置を駐車場灯に適用した場合の実施形態を説明する。図１は本発明に係るＬＥＤ照明装置（駐車場灯）の全体斜視図、図２はその組立分解図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本発明のＬＥＤ照明装置１００は、上面カバーとなる本体１と、その本体１の下部に固定された透光性カバー２と、本体１と透光性カバー２の内部に収納されるＬＥＤユニット４と、このＬＥＤユニット４の下端部（図示しない配線部分）を覆うためのインナーカバー３をと有している。本体１の内部には電源装置５と点灯制御装置６が設けられている。透光性カバー２は本体１にネジ止め等により固定され、本体１内部に固定されたＬＥＤユニット４とインナーカバー３を覆っている。なお、本体１は金属や合成樹脂を使用して概略半円盤形状に成形され、透光性カバー２は透光性樹脂によりこの本体１に対応した開口形状を有するボックス形に成形されている。
【００２０】
前記ＬＥＤユニット４は、本体１の内周面に沿って配設される複数のＬＥＤユニット部材４１〜４５から構成され、本体１内部の略中央部には別のＬＥＤユニット部材４６が配設されている（ここでは便宜上、ＬＥＤユニット部材４１〜４５をＬＥＤユニット４としているが、ＬＥＤユニット部材４６をＬＥＤユニット４から除外するものではない）。なお、ＬＥＤユニット部材４１が本体１の正面位置に配設されており、符号は省略しているが、このＬＥＤユニット部材４１を中心面としてＬＥＤユニット部材４１〜４５と同じ組み合わせが本体１の内周面方向に対称に配置（図２の奥方向にも配置）されている。
【００２１】
これらＬＥＤユニット部材４１〜４６の基本的な部品構成を、ＬＥＤユニット部材４３を例にとって説明する。図３に示すように、ＬＥＤユニット部材４３は、複数のＬＥＤ素子４ａが実装されたＬＥＤ基板４ｂと、このＬＥＤ基板４ｂを支持する基板支持体４ｃと、ＬＥＤ基板４ｂのＬＥＤ素子４ａに対応して複数の反射開口部４ｄが形成された反射部材４ｅから構成されている。この反射開口部４ｄは、ＬＥＤ素子４ａの照射光を配光するものであり、ＬＥＤ基板４ｂに実装されたＬＥＤ素子４ａの発光部が露出するような凹状湾曲面となっている。反射部材４ｅはＬＥＤ基板４ａを覆うように配置されており、ＬＥＤ基板４ａとともに基板支持体４ｃにネジ止め等により密接に固定され、一体化されている。なお、ＬＥＤ基板４ｂには配線コネクタ４ｆが設けられている。
【００２２】
反射部材４ｅは高反射率の添加材が配合された合成樹脂で一体成形、または、耐熱性の良好な合成樹脂で一体成形された後、アルミ蒸着メッキなどのメッキ加工を施し反射率を高められる。また、基板支持体４ｃは熱伝導率の高いアルミニウム等で造られており、平板面の下端部を略「く」字状に屈曲して本体１との固定部４ｇが形成されている。
【００２３】
他のＬＥＤユニット部材４１,４２及び４４〜４６も、ＬＥＤ基板４ｂのＬＥＤ素子４ａの配列及びこれに対応した反射部材４ｅの反射開口部４ｄの配列を除いて構成部品は同じである。
【００２４】
これらＬＥＤユニット部材４１〜４６は、前述した反射部材４ｅの反射開口部４ｄの全部又は一部が、ＬＥＤ素子４ａの主光軸（配光曲線で最大光度を示す角度に沿った直線）に対して傾いた放物曲線の凹湾曲状反射面となっている。即ち、反射開口部４ｄは、下端部に小径開口部が形成され、上端部に大径開口部が形成された拡口形の湾曲形状となっており、ＬＥＤ素子４ａの発光部が小径開口部から露出するように配置されている。
【００２５】
反射開口部４ｄをＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して傾けて形成する場合、その傾角が０度から２０度であれば、ＬＥＤ素子４ａの配光角をほぼ一定にしたまま照射角度を変えることができるので、この角度範囲内で照射角度を調整した反射開口部４ｄを形成することができる。反射開口部４ｄの傾け方向は任意であり、左右方向ないし上下方向に傾けて被照射面が所定照度以上となるように調整する。その代表例としてＬＥＤユニット部材４１について説明する。
【００２６】
図４及び図５に示すように、ＬＥＤユニット部材４１の反射部材４ｅは、上部横列と中央部横列に３個の反射開口部４１ａ〜４１ｃ及び４１ｄ〜４１ｆが形成され、下部横列に２個の反射開口部４１ｇ〜４１ｈが形成されている。また図５〜図７に示すように、ＬＥＤ基板４ｂには、反射開口部４１ａ〜４１ｈに対応した位置に、ＬＥＤ素子４１Ａ〜４１Ｈが配置されている。このＬＥＤ素子４１Ａ〜４１Ｈは、ＬＥＤ基板４ｂの上面に対して主光軸Ｘが垂直となるように配置されている。
【００２７】
下部横列の反射開口部４１ｇ，４１ｈは、図６に示すように、一方の反射開口部４１ｇがＬＥＤ素子４１Ｇの主光軸Ｘに対して左側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっており、他方の反射開口部４１ｈがＬＥＤ素子４１Ｈの主光軸Ｘに対して右側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。
【００２８】
また、上部横列の反射開口部４１ａ〜４１ｃは、図７に示すように、左側の反射開口部４１ａがＬＥＤ素子４１Ａの主光軸Ｘに対して左側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっており、右側の反射開口部４１ｃと中央部の反射開口部４１ｂが、各ＬＥＤ素子４１Ｂ，４１Ｃの主光軸Ｘに対して右側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。なお、中央部横列の３個の反射開口部４１ｄ〜４１ｆも図５に示すようにＬＥＤ素子４１Ｄ〜４１Ｆの主光軸Ｘに対して左右方向に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。
【００２９】
以上はＬＥＤユニット部材４１を例にとって説明したが、その他のＬＥＤユニット部材４２〜４６の反射開口部４ｄも所定方向に傾けて形成されている。ただし、本体１の中央部に配置されるＬＥＤユニット部材４６は、主としてＬＥＤ照明装置１００の底面方向を照射するものであり、照射むらが少ない場合は、反射開口部４ｄはＬＥＤ素子４ａの主光軸と一致した放物曲腺の凹湾曲面（反射開口部４ｄの主光軸に対する傾角が０度）とすることができる。
【００３０】
また、例えばＬＥＤユニット部材４３のように、奇数列の反射開口部が形成されている場合、中央列を中心にして左右列の反射開口部の傾きが対称となるようにしてもよい。具体的には、中央縦列の３個の反射開口部４ｄを傾けずにＬＥＤ素子４ａの主光軸と一致した放物曲線の凹湾曲面（反射開口部４ｄの主光軸に対する傾角が０度）とし、左右の縦列の３個の反射開口部４ｄを、一方を主光軸に対して所定角度左側に傾け、他方を右側に傾けるようにすることができる。このようにすれば、ひとつのＬＥＤユニット部材で広範囲のエリアを均一に照射することができる。
【００３１】
これらＬＥＤユニット部材４１〜４６の各反射開口部４ｄの傾角は、ＬＥＤ照射装置１００を設置する照明エリアが基準以上の照度となるように選択される。ちなみに駐車場灯は、道路１０ルクス以上、駐車エリア２ルクス以上の照度基準を満たすようにＬＥＤユニット部材４１〜４６の各反射開口部４ｄの数と配列（それに対応したＬＥＤ基板４ｂに実装されるＬＥＤ素子４ａの数と配列）を選択し、また各反射開口部４ｄの傾角を選択する。
【００３２】
ＬＥＤユニット部材４１〜４６の形態は図示したものに限定されるものではなく、光量を増減させるために、ＬＥＤ基板４ｂに実装されるＬＥＤ素子４ａの数と配列、それに対応した各反射開口部４ｄの数と配列を選択することができる。すなわち、ＬＥＤユニット部材４１〜４６の数を増減させることなく、個々のＬＥＤユニット部材のＬＥＤ素子４ａの数を増減するだけであるから、設置場所に対応したＬＥＤ照明装置１００の設計が容易となる。
【００３３】
このようなＬＥＤユニット部材４１〜４５は、図２に示すように、本体１の内面周方向に形成された縦横リブ形状の固定部１ａにネジ止め等により固定される。またＬＥＤユニット部材４６は、本体１の内面略中央部に形成された縦横リブ形状の固定部１ｂにネジ止め等により固定される。この中央部のＬＥＤユニット部材４６は、所定の角度で下面に向けて設置されている。なお、図示しないが、これら各ＬＥＤユニット部材４１〜４６は、電源装置５と配線コネクタ４ｆを介して配線により電気的に接続されている。
【００３４】
インナーカバー３は、本体１の形状と対応した概略半円盤形状であり、合成樹脂を使用して一体成形されている。このインナーカバー３は、図２に示すように、底面部３ａから立ち上がる周面部３ｂの下端縁部に折返部３ｃが形成されている。また、底面部３ａには本体１の内部に固定するための複数の凸状固定部３ｄが形成され、インナーカバー３は、この固定部３ｄと対応して本体１内部に設けられた複数の固定ボス１ｃとネジ止め等により固定されている。
【００３５】
インナーカバー３の略中央部には、ＬＥＤユニット４６と対面する傾斜部３ｅが形成されており、その傾斜部３ｅには開口部３ｆが開口されている。ＬＥＤユニット４６はその開口部３ｆを通して照射され、図１で示す支柱等の被取付部材７とは反対方向の下面が照射されるようになっている。
【００３６】
インナーカバー３は、本体１の内部に固定された電源装置５と点灯制御装置６を下方から覆うとともに、折返部３ｃにより各ＬＥＤユニット部材４１〜４６の下部に備えられた配線コネクタ４ｆと、それに接続された配線を覆っている。インナーカバー３は、図１に示すように、ＬＥＤユニット４の下端部を覆っているだけであるから、ＬＥＤユニット４からのＬＥＤ照射を妨げることはない。
【００３７】
透光性カバー２は、インナーカバー３、ＬＥＤユニット４、電源装置５、点灯制御装置６の全体を覆い、上面カバーとなる本体１と共にこれらの収納部品を、風雨、粉塵等の外部環境から保護している。ＬＥＤユニット部材４１〜４５の照射光は、透光性カバー２の周面部を透過して所定の正面方向を照射し、ＬＥＤユニット部材４６は、透光性カバー２の底面部を透過して所定の底面方向を照射する。透光性カバー２は、例えば底面部を光拡散面とすることもできる。
【００３８】
なお、本体１の背面部（被取付部材７側）には、図２に示すように自動点滅ユニット８が設けられており、自動点滅ユニット８内に設けたセンサー出力信号に応じて、電源装置５に接続されている点灯制御装置６が供給電力の遮断、供給の制御を行い、ＬＥＤユニット４の消灯、点灯が行われる。
【００３９】
このようなＬＥＤ照明装置１００は、図１に示すように電柱やポール等の被取付部材７に取付アーム８により取り付けられる。この際、照明エリアが所定の照度となるようにＬＥＤ照明装置１００の取り付け位置の高さが調整される。
【００４０】
本発明のＬＥＤユニット部材４１〜４６は、反射部材４ｅを一体成形により製造することができるため、各ＬＥＤユニット部材４１〜４６を安価に量産することが可能となり、しかも、上述したようにＬＥＤユニット部材４２〜４５を、ＬＥＤユニット部材４１を中心にして左右対称に本体１に固定するだけであるから、組立性も向上する。
【００４１】
ＬＥＤユニット部材４１〜４６の反射開口部４ｄをＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して傾けただけでは所定エリアの照度が不足する場合など、必要に応じてＬＥＤユニット部材の全体を傾斜させてもよい。上述の実施形態では、基板支持体４ｃを傾斜させることによりそれを実現することができる。
【００４２】
また、図８に模式的に示すように、１枚のＬＥＤユニット支持板１０（前記基板支持体４ｃを兼ねてもよい）に複数のＬＥＤユニット部材４１〜４６を配置し（図８では簡略化のため中心となるＬＥＤユニット部材４１だけを示している）、そのＬＥＤユニット支持板１０を傾斜させることができる。図８（ａ）は標準的にＬＥＤユニット支持板１０にＬＥＤユニット部材４１〜４５を平面的に配置した場合であり、図８（ｂ）はＬＥＤユニット部材４１〜４５をＬＥＤユニット支持板１０に傾けてａ<ｂ<ｃとなるように配置した例である。また、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＬＥＤユニット部材４１〜４５を、ＬＥＤユニット支持板１０を湾曲させてＬＥＤユニット部材４１〜４５の傾きがａ<ｂ<ｃとなるようにした例である。
【００４３】
上述した実施形態は本発明の一例を示すものであり、ＬＥＤ照明装置１００の全体形状や細部の構成は、使用目的、設置場所等に応じて任意に変更することができる。なお、本発明のＬＥＤ照明装置は、街路灯等の屋外灯、高天井灯等の屋内灯として使用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１    本体
２    透光性カバー
３    インナーカバー
４    ＬＥＤユニット
４ａ  ＬＥＤ素子
４ｂ  ＬＥＤ基板
４ｃ  基板支持体
４ｄ  反射開口部
４ｅ  反射部材
４１〜４６  ＬＥＤユニット部材
４１ａ〜４１ｈ  反射開口部
４１Ａ〜４１Ｈ  ＬＥＤ素子
【図１】
0005624642.tif 000002
【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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