(57)【要約】  照明装置(10)は、複数の発光ダイオード素子(12)を直列状に配列し、発光ダイオード素子(12)からの光を拡散する平板状の光拡散面(11a)を少なくとも２つ有する配光部材(11)を備えている。配光部材(11)は、その長尺方向が複数の発光ダイオード素子(12)の配列に略平行に配列されている。
2016125511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオード素子が直列状に配列され、
前記発光ダイオード素子からの光を拡散する平板状の光拡散面を少なくとも２つ有する配光部材を備え、
前記配光部材は、長尺方向が前記複数の発光ダイオード素子の配列方向に延び、かつ略平行に配されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記配光部材は、前記光拡散面が稜線部を介して連なる断面Ｖ字形状の部分を有し、
前記複数の発光ダイオード素子の配列から出射した光が前記断面Ｖ字形状の内角側に対して入射されるように、前記配光部材が配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記配光部材は、前記光拡散面が３つの稜線部を介して連なる断面三角形状の筒状であり、
前記発光ダイオード素子は、配列基板上に配置され、前記配列基板はさらにベース基板上に載置されており、
前記ベース基板は、前記配列基板を載置した面と反対側の面が前記配光部材の内側面に接していることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記配光部材は、３つの平板状部分が稜線部を介して連なる断面台形状の部分を有し、
前記複数の発光ダイオード素子の配列から出射した光が前記断面台形状の内角側に対して入射されるように、前記配光部材が配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記発光ダイオード素子は、配列基板上に配置され、前記配列基板はさらにベース基板上に載置されており、
前記配光部材の断面は、前記複数の光拡散面の幅が異なるものであり、前記ベース基板の中央を通り、かつ、ベース基板に垂直な直線に対して非対称形状となっていることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から照明装置の光源として、直管型の蛍光灯などが用いられていた。蛍光灯は指向性のない配光特性であり、管を中心として全方向に均等に光を出射することができた。このような指向性のない配光特性の照明装置では、均等に照射された光で全方向を照射することができるため、天井照明や看板の内照灯、ショーケースの照明などに用いられてきた。【０００３】
図１２は従来の照明装置の構造を示しており、図１２（ａ）は概略斜視図であり図１２（ｂ）は照明装置内部での光源を示す部分拡大断面図である。照明装置１は、光を拡散するカバー２の内部に直管型蛍光灯などの光源３が保持具４によって取り付けられた構造をしている。図１３は、光源３として直管型蛍光灯を用いた場合の照明装置１での配光を示した模式断面図である。【０００４】
カバー２の背面側に取り付けられた光源３からは、蛍光灯を中心として全方向に均等に照射光３ａが出射される。カバー２の前面中央領域２ａでは、光源３の正面に位置しているため照射光３ａの光量が多く最も明るくなる。また、照射光３ａが全方向に対して均等であることから、カバー２の前面端部領域２ｂでもムラが少なく明るくなり、側面領域２ｃでもある程度の明るさとなり、背面領域２ｄに対しても光が照射される。【０００５】
このような全方向に均一な配光特性の光源を用いることは、全体をムラなく照射するための用途に適しており、特に看板の内照灯やショーケースの照明などにおいて効果的である。しかし、光源３として蛍光灯を用いると、省エネルギー性能の向上には限界がある。また、１〜２年に１回程度の頻度で蛍光灯を交換する必要があり、看板などのように照明装置が高い位置に設置されている場合には、蛍光灯の交換費用が必要となるためメンテナンス費用が高額になってしまう。また、蛍光灯からの光には紫外光が含まれているために、屋外に設置されていると虫を引き寄せやすいという問題があった。【０００６】
そこで近年では、照明装置の光源として発光ダイオードを用いたものが採用されることが多くなってきた。発光ダイオードは紫外光をほぼ含まないように設計でき、かつ長寿命なため、光源として蛍光灯を用いた場合の課題の多くを解決できると見込まれる。しかし、発光ダイオードからの出射光は一般的に指向性が高く、特定の発光方向に対しては明るいが他の方向には光量が不足してしまう。【０００７】
図１４は、光源３として発光ダイオードを用いた場合の照明装置１での配光を示した模式断面図である。カバー２の背面側に発光ダイオードを直列に配置した光源では、図１４に示すように前方に強い指向性のある照射光３ｂが出射される。【０００８】
カバー２の前面中央領域２ａでは、光源３の正面に位置しているため照射光３ａの光量が非常に多く極端に明るくなる。また、照射光３ａが前方に強い指向性であることから、カバー２の前面端部領域２ｂでも側面領域２ｃでも暗く、背面領域２ｄに対しては光源３から直接光が照射されない。このような指向性の高い配光の照明装置は、カバー２全体に光を照射する必要がある用途には適しておらず、特に看板の内照灯やショーケースの照明などにおいては蛍光灯を発光ダイオードに置き換えることが困難である。【０００９】
特許文献１などでは、このような指向性の高い発光ダイオードの欠点を解決するため、レンズ等を用いて発光ダイオードからの配光特性を制御することが提案されている。図１５は、レンズを用いて指向性を改善した発光ダイオードを示す模式断面図である。発光ダイオードパッケージ８は、配線が形成された配列基板５上にＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップ６を搭載し、ＬＥＤチップ６を覆うようにレンズ７が配置されている。図１６は発光ダイオードパッケージ８からの出射光の配光特性を示すグラフである。ＬＥＤチップ６から前方方向へ出射された光は、レンズ７で横方向に配光されるために、配列基板５に垂直な方向（グラフ上方の１８０度方向）への光量が減少し横方向（グラフ側方の９０度方向）への光量が増加している。特許文献１等では、図１７に示すように発光ダイオードパッケージ８を複数配置して照明装置の光源として用いている。【００１０】
しかし、ＬＥＤチップ６からの配光を制御するためのレンズ７は、ＬＥＤチップ６の配光特性やチップサイズ等に応じて個別に設計する必要があり、高い加工精度も要求されるため高価になるという問題があった。また、所望の配光特性を得るためには正確な位置決めをする必要もあり、配列基板５の取付けや複数個の発光ダイオードパッケージ８同士の電気的接続などの工数も必要となるため、全体としてコスト低減が難しいという問題もあった。【００１１】
最近になって、広い配光特性のＬＥＤランプを用いたものが提供されるようになってきている。図１８はこのようなＬＥＤランプの配光特性を示すグラフである。図１９は、光源３として広い配光特性のＬＥＤランプを用いた場合の照明装置１での配光を示した模式断面図である。【００１２】
広い配光特性のＬＥＤランプでは、図１９に示すように前方だけではなく側方や後方に対しても照射光３ｃが出射される。カバー２の前面中央領域２ａでは、光源３の正面に位置しているため照射光３ａの光量が多くとても明るくなる。また、照射光３ｃが側方にも照射されることから、カバー２の前面端部領域２ｂにもある程度の光が照射されて多少の明るさを確保できる。しかし側面領域２ｃや背面領域２ｄに対して照射される光は十分ではなく全体として光のムラが生じてしまう。【００１３】
上述したように、発光ダイオードを光源とする従来技術では、発光ダイオードの配光分布における指向性を十分に低下できていないため、照明装置からの光照射にムラができてしまうという問題を十分に解消できていない。特にショーケースの照明や天井照明に用いる際には、外部から複数の発光ダイオードの点灯位置が粒として視認できて眩しく感じることや、光を照射される対象で反射してグレアが多くなってしまうという問題があり、照明装置の特性として好ましくなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１４−１６５１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、簡便な構成で組立も容易であり、発光ダイオードを光源として用いた場合にも配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、点灯位置を粒として視認しにくく眩しさやグレアを抑制できる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】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、複数の発光ダイオード素子が直列状に配列され、前記発光ダイオード素子からの光を拡散する平板状の光拡散面を少なくとも２つ有する配光部材を備え、前記配光部材は同一材料で一体に形成されて、長尺方向が前記複数の発光ダイオード素子の配列方向に延び、かつ略平行に配されていることを特徴とする。【００１７】
このような本発明の照明装置では、同一材料で一体に形成した配光部材により発光ダイオードからの光を拡散することから、配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、発光ダイオードの点灯位置を粒として視認しにくくでき、眩しさやグレアを抑制できる。また、配光部材を簡便な構成とすることができ、組立も容易となる。【００１８】
また、本発明の一実施態様では、前記配光部材は、前記光拡散面が稜線部を介して連なる連続した断面Ｖ字形状の部分を有し、前記複数の発光ダイオード素子の配列から出射した光が前記断面Ｖ字形状の内角側に対して入射されるように、前記配光部材が配置されている。【００１９】
また、本発明の一実施態様では、前記配光部材は、前記光拡散面が３つの稜線部を介して連なる連続した断面三角形状の筒状であり、前記発光ダイオード素子は、配列基板上に配置され、前記配列基板はさらにベース基板上に載置されており、前記ベース基板は、前記配列基板を載置した面と反対側の面が前記配光部材の内側面に接している。【００２０】
また、本発明の一実施態様では、前記配光部材は、３つの平板状部分が稜線部を介して連続した断面台形状の部分を有し、前記複数の発光ダイオード素子の配列から出射した光が前記断面台形状の内角側に対して入射されるように、前記配光部材が配置されている。【００２１】
また、本発明の一実施態様では、前記発光ダイオード素子は、配列基板上に配置され、前記配列基板はさらにベース基板上に載置されており、前記配光部材の断面は、前記複数の光拡散面の幅が異なるものであり、前記ベース基板の中央を通り、かつ、ベース基板に垂直な直線に対して非対称形状となっている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、簡便な構成で組立も容易であり、発光ダイオードを光源として用いた場合にも配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、点灯位置を粒として視認しにくくでき、眩しさやグレアを抑制できる照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の照明装置を示す模式断面図。
【図２】第１実施形態の照明装置における光の散乱を示す模式断面図。
【図３】照明装置全体での断面方向での配光特性を示すグラフ。
【図４】照明装置にカバーを取り付けた状態を示す模式斜視図。
【図５】照明装置の取り付け構造を示す部分拡大断面図。
【図６】第１実施形態の照明装置を用いた照明器具での配光を示した模式断面図。
【図７Ａ】配光部材の頂角が２０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
【図７Ｂ】配光部材の頂角が３０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
【図７Ｃ】配光部材の頂角が４０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
【図７Ｄ】配光部材の頂角が５０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
【図７Ｅ】配光部材の頂角が６０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
【図７Ｆ】配光部材の頂角が７０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
【図７Ｇ】配光部材の頂角が８０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
【図７Ｈ】配光部材の頂角が９０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
【図８】第２実施形態の照明装置を示す模式断面図。
【図９】第２実施形態の照明装置の組み立てを示す模式断面図。
【図１０】第３実施形態の照明装置を示す模式断面図。
【図１１】第４実施形態の照明装置を示す模式断面図。
【図１２】図１２（ａ）は従来の照明装置の概略斜視図で、図１２（ｂ）は従来の照明装置の内部での光源を示す部分拡大断面図。
【図１３】光源として直管型蛍光灯を用いた場合の照明装置での配光を示した模式断面図。
【図１４】光源として発光ダイオードを用いた場合の照明装置での配光を示した模式断面図。
【図１５】レンズを用いて指向性を改善した発光ダイオードを示す模式断面図。
【図１６】発光ダイオードパッケージからの出射光の配光特性を示すグラフ。
【図１７】発光ダイオードパッケージを複数配置して光源として用いた照明装置の斜視図。
【図１８】ＬＥＤランプの配光特性を示すグラフ。
【図１９】光源として広い配光特性のＬＥＤランプを用いた場合の照明装置での配光を示した模式断面図。
【図２０】図２０（ａ），（ｂ）は、第５実施形態の照明装置を示す模式断面図。
【図２１】第６実施形態の照明装置を示す模式断面図。
【図２２】第６実施形態の照明装置全体での断面方向での配光特性を示すグラフ。
【図２３】図２３（ａ）はショーケースの照明として第１実施形態の照明装置を用いた場合を示す図で、図２３（ｂ）はショーケースの照明として第６実施形態の照明装置を用いた場合を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態の照明装置１０を示す模式断面図である。照明装置１０は、配光部材１１と、複数のＬＥＤ１２と、配列基板１３と、ベース基板１４とを備えている。
【００２５】
配光部材１１は、ＬＥＤ１２からの光を拡散するための部材であり、光拡散面である３つの平板状部分１１ａが稜線部１１ｂで接続されて断面三角形状の筒状をなしている。平板状部分１１ａおよび稜線部１１ｂは、同一材料で一体に形成されて内部に空洞１１ｃが形成されている。空洞１１ｃの内部には、複数のＬＥＤ１２と、配列基板１３と、ベース基板１４が配置されている。
【００２６】
配光部材１１は、ＬＥＤ１２からの光を内部で拡散して透過する機能を有しており、成型の容易性から乳白色の樹脂等が好ましく、樹脂中に散乱材を混入した樹脂などを用いることができる。特に材料は限定されないが、一般的なシーリングライトのカバーに利用されるものと同様の材料（例えば、商品名「ＭＬ−３１０７ＺＨＰ」「ＭＬ−２１２０ＺＨＰ」「ＭＬ−３５００ＺＡＨ」、帝人株式会社製）を用いることができる。配光部材１１に用いる材料としては、光を拡散させる程度や用途に応じて乳白色の色の濃さを選択する。
【００２７】
このような光を拡散する樹脂材料で配光部材１１を形成すると、押し出し成型などの手法を用いて容易に断面三角形状の長尺な筒状を形成することができ、レンズの成型に用いられるような高精度でその分高価な金型を必要とせず、成型に要する時間も短縮でき生産性と加工性を大幅に向上できる。また、配光部材１１としてレンズではなく光を散乱させる部材を用いていることから、レンズの成型に要求されるほどの加工精度や光学的精密さは必要なく、押し出し成型時に多少の凹凸や筋が生じても配光部材１１全体の特性としては許容される。したがって、本発明の配光部材１１を用いると、光学設計に自由度をもたせることができ、ＬＥＤとレンズの正確な位置合わせや光軸合わせなどの精密な組立工程も不要となり、簡便な構成で容易に組立てることが可能となる。
【００２８】
ＬＥＤ１２は、電流を供給されて特定色を発光する発光ダイオードパッケージもしくは発光ダイオードチップである。照明装置１０として特定の色のみを発光する場合には単色もしくは複数の発光ダイオードチップの組み合わせを用いることができる。また、照明装置として白色を発光する場合には、青色光や紫色光、紫外光などを発光するＬＥＤチップと蛍光体などの波長変換部材の組み合わせによる発光ダイオードパッケージを用いることができる。
【００２９】
配列基板１３は、ＬＥＤ１２が搭載されて電気的に接続される基板であり、セラミックやガラスエポキシ樹脂などの絶縁体からなる基板や、可撓性を有するフレキシブル基板、金属を絶縁体で分離した複合基板などを用いることができる。配列基板１３に搭載された複数のＬＥＤ１２は、配列基板上に形成された配線によって相互に電気的に接続されて、直列や並列などの回路を構成する。
【００３０】
ベース基板１４は、表面側に配列基板１３が搭載されて配光部材１１の内側面に接する部材である。ベース基板１４の材料としては特に限定されないが、適度な放熱性や剛性、反射特性を有することが望ましく、金属やセラミックなどを用いることができる。ＬＥＤ１２および配列基板１３が搭載されていないベース基板１４の裏面側は、配光部材１１を構成している平板状部分１１ａの１つの面（底面）の内側に接している。ここで、配光部材１１とベース基板１４とが接しているとは両者が直接接触していてもよく、接着材料などを介して接触していてもよい。
【００３１】
ベース基板１４の幅は、配光部材１１の底面である平板状部分１１ａの内寸と略同程度とすることが好ましい。また、ベース基板１４の長さは、配光部材１１の長さと同程度とすることが好ましい。これにより、ベース基板１４上に配列基板１３およびＬＥＤ１２を搭載した後に、配光部材１１にベース基板１４を挿入するだけで容易にＬＥＤ１２と配光部材１１の位置決めをすることができる。
【００３２】
配光部材１１の空洞１１ｃ内部には、配列基板１３およびＬＥＤ１２を搭載したベース基板１４が配置され、配光部材１１の両端部を封止部材等で封止している。これにより、配光部材１１の内部に水分が進入することを防止でき、防湿性および防滴性を向上できる。
【００３３】
図２は、第１実施形態の照明装置１０における光の散乱を示す模式断面図である。ＬＥＤ１２に電力が供給されて発光すると、ＬＥＤ１２から配光部材１１の内面に向かって光が照射される。ＬＥＤ１２からの光１５は、図２中に矢印で示すように進行して配光部材１１の内面に到達し、配光部材１１の内部を伝搬して散乱および分散の作用を受けて様々な方向に進行する配光１６となり外部に照射される。このとき、光拡散面である平板状部分１１ａに入射した光は、面に対して垂直方向が中心となるような配光となる。
【００３４】
図２中では光１５として矢印を２本しか描いていないが、ＬＥＤ１２からの光照射は、ＬＥＤ１２自体の配光特性によって決まる強度分布となって、配光部材１１の底面以外の平板状部分１１ａおよび底面に対向する稜線部１１ｂ（頂角）方向に進行し、入射した各領域で散乱および分散の作用を受けて外部に照射される。またＬＥＤ１２から出た光の一部は内部で反射され、また配光部材１１から内部に放射される光もあるが、これらの多くも配光部材１１に入り散乱され、同様に外部に照射される。
【００３５】
図３は、照明装置１０全体での断面方向での配光特性を示すグラフである。円の中心から外側に向かう同心円の目盛りは光強度を示し、底面の鉛直下方を０度として水平方向を９０度とし、鉛直上方を１８０度とした配光分布が実線で示されている。図３では、底面に対向する稜線部１１ｂ（頂角）が成す角が５０度の場合を示している。
【００３６】
上述したように、ＬＥＤ１２からの光は配光部材１１の底面以外の平板状部分１１ａおよび頂角で散乱されるため、照明装置１０全体の配光特性は、図３に示したように頂角方向での光量が減少し、斜め前方の光量が多く、側方にも十分に光量があり、後方にもある程度の光量が照射される分布となっている。
【００３７】
図４は、照明装置１０にカバー１８を取り付けた状態を示す模式斜視図であり、図５は照明装置１０の取り付け構造を示す部分拡大断面図である。前示したよう、照明装置１０は、断面三角形状で長尺な筒状の配光部材１１の内部に複数のＬＥＤ１２が配置されている。図４中では、配列基板１３、ベース基板１４および両端部の封止部材は省略している。照明装置１０の両端部からは内部と電気的に接続された端子部が突出して設けられており、照明装置１０の外部と接続されて電流が供給される。
【００３８】
照明装置１０はカバー１８内の略中央部に保持具１７によって挟持されて配置されている。保持具１７は通常の蛍光灯を保持する部材と類似の構造であり、一対の湾曲した開閉板で閉じる方向にバネで付勢されて照明装置１０を挟持するとともに、開く方向に力を加えることで照明装置１０を取り付けることや取り外すことができる。カバー１８には、通常の照明器具に用いられる乳白色の樹脂材料等を用いることができ、看板などの用途ではカバー１８の表面に装飾や文字が描かれる。
【００３９】
図６は、本実施形態の照明装置１０を用いた照明器具での配光を示した模式断面図である。照明装置１０からの照射光１９は、図３に示したような配光分布となっている。したがって、カバー１８の前面中央領域１８ａにも十分な光量が照射されるが、他の領域と比較して極端に明るくなることはない。また、照明装置１０からは斜め前方に対して強い光を照らされることから、前面端部領域１８ｂにも十分な光量が照射される。これにより、カバー１８の前面での明るさにムラが少なく均一な光を照射することができる。
【００４０】
また、カバー１８の側面領域１８ｃに対しても、照明装置１０から側方に照射される光量が十分なので、側面領域１８ｃも明るく照射することができる。さらに、背面領域１８ｄに対しても照明装置１０からある程度の光量が照射されることから、背面領域１８ｄで散乱または反射された光によってカバー１８全体を照射できる。このよう本実施形態の照明装置１０を用いることで、照明器具のカバー１８全領域にわたって明るさのムラを低減することができる。
【００４１】
照明装置１０の配光部材１１は乳白色の材料で形成されており、ＬＥＤ１２からの光を散乱して配向分布における指向性を十分に低減できる。これにより、照明装置１０を用いた照明器具をカバー１８の外部から観察しても、複数のＬＥＤ１２の点灯位置を粒として視認することがなく、眩しさやグレアを抑制でき、看板や天井照明、ショーケースの照明に用いる場合にも好ましい。
【００４２】
図７Ａ乃至図７Ｈは、配光部材１１の頂角の角度を変えた場合の照明装置１０の配光特性を示すグラフであり、それぞれ頂角が２０度、３０度、４０度、５０度、６０度、７０度、８０度、９０度の場合を示している。図１に示したように、配光部材１１は光拡散面である２つの平板状部分１１ａが稜線部１１ｂで連続して断面Ｖ字形状の頂角となっており、ＬＥＤ１２からの光は断面Ｖ字形状の内角側に対して照射される。この頂角の角度を決定することで、図７Ａ乃至図７Ｈのように配向分布を調整することができる。また、配光部材１１の材料や厚さを適宜選択することでも配向分布を調整することができる。
【００４３】
したがって、レンズによる配向分布の調整のように複雑な光学設計を必要とせず、頂角の角度を変更して押出し成型で配光部材１１を形成するだけで容易に所望の配向分布を実現することができる。
【００４４】
このように本発明の照明装置は、簡便な構成で組立も容易であり、配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、点灯位置を粒として視認しにくくでき眩しさやグレアを抑制できる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第１実施形態と共通の部分は説明を省略する。図８は、本発明の第２実施形態の照明装置２０を示す模式断面図である。照明装置２０は、配光部材２１と、複数のＬＥＤ２２と、配列基板２３と、ベース基板２４とを備えている。
【００４６】
配光部材２１は、ＬＥＤ２２からの光を拡散するための部材であり、光拡散面である２つの平板状部分２１ａが稜線部２１ｂで接続されて断面Ｖ字形状の長尺形状をなしている。平板状部分２１ａおよび稜線部２１ｂは、同一材料で一体に形成され稜線部２１ｂで頂角を形成している。
【００４７】
複数のＬＥＤ２２が配列基板２３上に搭載されており、配列基板２３はベース基板２４上に搭載されている。また、ベース基板２４は照明装置２０の底面をなしており、配光部材２１もベース基板２４上に接着剤等の固定部材によって取り付けられている。これにより、第２実施形態の照明装置２０では、ベース基板２４と断面Ｖ字形状の配光部材２１とで内部が空洞の断面三角形状の筒状となっている。
【００４８】
照明装置２０では、ベース基板２４が底面として外部に露出されているから、ＬＥＤ１２の発光に伴い発生する熱をベース基板２４の裏面から外部に放熱しやすくなる。ＬＥＤ１２は温度変化によって発光効率や発光波長が変化するという特性があるため、ベース基板２４を裏面から露出させて放熱することで、ＬＥＤ１２が高温になることを防止して照明装置２０を安定して動作させやすくなる。必要に応じてベース基板２４の裏面に放熱フィン等の部材を取り付けると、さらに放熱性を向上させることができる。
【００４９】
図９は、照明装置２０の組み立てを示す模式断面図である。本実施の形態でも、押し出し成型などの手法を用いて容易に断面Ｖ字形状の長尺な配光部材２１を形成することができる。予め光を拡散する樹脂材料で配光部材２１を形成しておき、ＬＥＤ２２および配列基板２３を搭載したベース基板２４に配光部材２１を取り付ける。ベース基板２４の幅を配光部材２１の開口幅と略一致させ、ベース基板２４の長さを配光部材２１の長さと同程度とすることが好ましい。
【００５０】
配光部材２１の縁部とベース基板２４の縁部とを位置合わせして接合することで、断面三角形状の筒状となる。配光部材２１とベース基板２４の縁部を位置合わせするだけで、容易にＬＥＤ２２と配光部材２１との位置決めをすることができる。このとき、配光部材２１とベース基板２４の長尺方向の全体にわたって接着剤を塗布し、配光部材２１の両端部を封止部材等で封止する。これにより、照明装置２０の内部に水分が進入することを防止でき、防湿性および防滴性を向上できる。
【００５１】
本実施の形態でも、配光部材２１は光拡散面である２つの平板状部分２１ａが稜線部２１ｂで連続して断面Ｖ字形状の頂角となっており、ＬＥＤ２２からの光は断面Ｖ字形状の内角側に対して照射される。この頂角の角度を決定することで、図７Ａ乃至図７Ｈのように配向分布を調整することができる。また、配光部材２１の材料や厚さを適宜選択することでも配向分布を調整することができる。したがって、レンズによる配向分布の調整のように複雑な光学設計を必要とせず、頂角の角度を変更して押出し成型で配光部材２１を形成するだけで容易に所望の配向分布を実現することができる。
【００５２】
このように本発明の照明装置は、簡便な構成で組立も容易であり、配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、点灯位置を粒として視認しにくくでき眩しさやグレアを抑制できる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第１実施形態と共通の部分は説明を省略する。図１０は、本発明の第３実施形態の照明装置３０を示す模式断面図である。照明装置３０は、配光部材３１と、複数のＬＥＤ３２と、配列基板３３と、ベース基板３４とを備えている。
【００５４】
配光部材３１は、ＬＥＤ３２からの光を拡散するための部材であり、光拡散面である平板状部分３１ａと平板状部分３１ｄが稜線部３１ｂで接続されて断面台形状の筒状をなしている。平板状部分３１ａ、３１ｄおよび稜線部３１ｂは同一材料で一体に形成され、平板状部分３１ｄが幅の狭い底面を形成し、内部に空洞３１ｃが形成されている。空洞３１ｃの内部には、複数のＬＥＤ３２が配列基板３３上に搭載され、配列基板３３はベース基板３４上に搭載され、ベース基板３４は配光部材３１の幅が広い底面に搭載されている。
【００５５】
ＬＥＤ３２からの光は、配光部材３１の内面に向かって照射され、配光部材３１の内面に到達し配光部材３１の内部を伝搬して散乱および分散の作用を受けて様々な方向に進行する配光３６となり外部に照射される。このとき、光拡散面である平板状部分３１ａおよび平板状部分３１ｄに入射した光は、面に対して垂直方向が中心となるような配光となる。
【００５６】
本実施の形態では、配光部材３１が断面台形状の筒状であるため、ＬＥＤ３２から前方に照射された光は平板状部分３１ｄに到達して散乱される。したがって、ＬＥＤ３２からの光は、底面に対して傾斜した平板状部分３１ａによる散乱の作用に加えて、頂面である平板状部分３１ｄによる散乱の作用を受ける。これにより、頂面である平板状部分３１ｄの幅などを選択することで、照明装置３０の前方への光量を変更することができ、第１実施形態よりも前方への光量を増加させることができる。
【００５７】
本実施の形態でも、配光部材３１は光拡散面である平板状部分３１ａ、３１ｄが稜線部３１ｂで連続しており、ＬＥＤ３２からの光は頂面の内角側に対して照射される。この頂面と平板状部分３１ａの角度（頂角）を決定することで、図７Ａ乃至図７Ｈのように配向分布を調整することができる。また、配光部材３１の材料や厚さを適宜選択することでも配向分布を調整することができる。したがって、レンズによる配向分布の調整のように複雑な光学設計を必要とせず、頂角の角度および頂面の幅を変更して押出し成型で配光部材３１を形成するだけで容易に所望の配向分布を実現することができる。
【００５８】
このように本発明の照明装置は、簡便な構成で組立も容易であり、配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、点灯位置を粒として視認しにくくでき眩しさやグレアを抑制できる。
【００５９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第１実施形態と共通の部分は説明を省略する。図１１は、本発明の第４実施形態の照明装置４０を示す模式断面図である。照明装置４０は、配光部材４１と、複数のＬＥＤ４２と、配列基板４３と、ベース基板４４と、遮蔽部材４７を備えている。
【００６０】
配光部材４１は、ＬＥＤ４２からの光を拡散するための部材であり、光拡散面である平板状部分４１ａと平板状部分４１ｄが稜線部４１ｂで接続されて断面台形状の筒状をなしている。平板状部分４１ａ、４１ｄおよび稜線部４１ｂは同一材料で一体に形成され、平板状部分４１ｄが幅の狭い底面を形成し、内部に空洞４１ｃが形成されている。空洞４１ｃの内部には、複数のＬＥＤ４２が配列基板４３上に搭載され、配列基板４３はベース基板４４上に搭載され、ベース基板４４は配光部材４１の幅が広い底面に搭載されている。また、平板状部分４１ｄの内側に沿って、遮蔽部材４７が取り付けられている。
【００６１】
遮蔽部材４７は、ＬＥＤ４２からの光を遮るための部材であり、光を透過しない材料で形成されている。遮蔽部材４７として、金属などの光を反射する材料を用いると、平板状部分４１ｄ方向に進行してきた光を平板状部分４１ａ方向に反射でき、光を有効利用できることから好ましい。
【００６２】
ＬＥＤ４２からの光は、配光部材４１の内面に向かって照射され、配光部材４１の内面に到達した光が配光部材４１の内部を伝搬して散乱および分散の作用を受けて様々な方向に進行する配光４６となり外部に照射される。このとき、光拡散面である平板状部分４１ａに入射した光は、面に対して垂直方向が中心となるような配光となる。
【００６３】
平板状部分４１ｄ方向に進行した光は、遮蔽部材４７に到達して遮蔽または反射されるため、頂面である平板状部分４１ｄには入射しない。したがって、ＬＥＤ４２からの光は、底面に対して傾斜した平板状部分４１ａによる散乱の作用を受け、頂面である平板状部分４１ｄでは散乱されない。これにより、頂面である平板状部分４１ｄの幅などを選択することで、照明装置４０の前方への光量を変更することができ、第１実施形態よりも前方への光量を減少させることができる。
【００６４】
本実施の形態でも、配光部材４１は光拡散面である平板状部分４１ａ、４１ｄが稜線部４１ｂで連続しており、ＬＥＤ４２からの光は頂面の内角側に対して照射される。この頂面と平板状部分４１ａの角度（頂角）を決定することで、図７Ａ乃至図７Ｈのように配向分布を調整することができる。また、配光部材４１の材料や厚さを適宜選択することでも配向分布を調整することができる。したがって、レンズによる配向分布の調整のように複雑な光学設計を必要とせず、頂角の角度および頂面の幅を変更して押出し成型で配光部材４１を形成し、遮蔽部材４７を選択するだけで容易に所望の配向分布を実現することができる。
【００６５】
このように本発明の照明装置は、簡便な構成で組立も容易であり、配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、点灯位置を粒として視認しにくくでき眩しさやグレアを抑制できる。
【００６６】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第１実施形態および第２実施形態と共通の部分は説明を省略する。図２０は、本発明の第５実施形態の照明装置５０を示す模式断面図である。照明装置５０は、配光部材５１と、複数のＬＥＤ５２と、配列基板５３と、ベース基板５４とを備えている。
【００６７】
配光部材５１は、ＬＥＤ５２からの光を拡散するための部材であり、図２０（ａ）に示す構成では、光拡散面である３つの平板状部分５１ａが接続部５１ｂで接続されて断面三角形状の筒状をなしている。平板状部分５１ａは、同一材料で形成されてはいるが、一体的に形成されたものではない。すなわち、配光部材５１は、個別の平板状部材である平板状部分５１ａを接続部５１ｂで接続することにより、内部に空洞５１ｃが形成された筒状とされている。接続部５１ｂには、接着剤やパテ等の材料を用いても良い。あるいは、平板状部分５１ａの端部同士を融着させて接続部５１ｂを形成しても良い。空洞５１ｃの内部には、複数のＬＥＤ５２と、配列基板５３と、ベース基板５４が配置されている。
【００６８】
配光部材５１は、図２０（ｂ）に示すように、光拡散面である２つの平板状部分５１ａを接続部５１ｂで接続し断面Ｖ字形状の長尺形状をなすように構成してもよい。この構成では、ベース基板５４が照明装置５０の底面をなしており、配光部材５１もベース基板５４上に接着剤等の固定部材によって取り付けられている。これにより、図２０（ｂ）に示す照明装置５０では、ベース基板５４と断面Ｖ字形状の配光部材５１とで内部が空洞の断面三角形状の筒状となっている。
【００６９】
このように本発明の照明装置は、簡便な構成で組立も容易であり、配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、点灯位置を粒として視認しにくくでき眩しさやグレアを抑制できる。
【００７０】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第２実施形態と共通の部分は説明を省略する。図２１は、本発明の第６実施形態の照明装置６０を示す模式断面図である。照明装置６０は、配光部材６１と、複数のＬＥＤ６２と、配列基板６３と、ベース基板６４とを備えている。
【００７１】
配光部材６１は、ＬＥＤ６２からの光を拡散するための部材であり、光拡散面である平板状部分６１ａおよび６１ｄが稜線部６１ｂで接続されて断面Ｖ字形状の長尺形状をなしている。平板状部分６１ａ、６１ｄおよび稜線部６１ｂは、同一材料で一体に形成され稜線部６１ｂで頂角を形成している。
【００７２】
複数のＬＥＤ６２が配列基板６３上に搭載されており、配列基板６３はベース基板６４上に搭載されている。また、ベース基板６４は照明装置６０の底面をなしており、配光部材６１もベース基板６４上に接着剤等の固定部材によって取り付けられている。
【００７３】
例えば、第１実施形態における照明装置１０の断面では、配光部材１１は、ベース基板１４の中央を通り、かつ、ベース基板１４に垂直な直線に対して対称となっている。これに対し、第６実施形態における照明装置６０の断面では、配光部材６１における平板状部分６１ａおよび６１ｄの幅寸法が異なっており、ベース基板６４の中央を通り、かつ、ベース基板６４に垂直な直線に対して非対称形状となっている。
【００７４】
図２２は、照明装置６０全体での断面方向での配光特性を示すグラフである。照明装置６０全体の配光特性は、図２２に示したように頂角方向での光量が減少し、斜め前方の光量が多く、側方にも十分に光量があり、後方にもある程度の光量が照射される分布となっている。さらに、配光部材６１の断面形状が非対称であることにより、側方への光量も左右非対称となっている。照明装置６０では、平板状部分６１ａおよび６１ｄの幅寸法比を決定することで配向分布を調整することができる。
【００７５】
照明装置６０は、例えば、ショーケースなどにおいてケース内の商品（食品等）とケース上部に配置される看板部とを同時に照射する用途などにおいて有効である。
【００７６】
図２３（ａ）は、上部に看板部７０を有し、かつ内部に商品８０を陳列したショーケースにおいて、第１実施形態における照明装置１０を用いて、看板部７０と商品８０とを同時に照射する場合を示す図である。照明装置１０は、ショーケース内部の上方に配置される。このように、照明装置１０を用いた場合、配光分布が左右対象であるため、看板部７０に対しては照明が多く、商品８０に対しては照明が少ないという事態が生じうる。
【００７７】
これに対し、図２３（ｂ）は、同一のショーケースにおいて、第６実施形態における照明装置６０を用いた場合を示す図である。このように、照明装置６０を用いた場合、配光分布が左右非対象となるように調整可能であるため、看板部７０に対する照明を少なく、商品８０に対する照明を多くするように調整することで、看板部７０および商品８０の両方をバランスよく照らすことができる。
【００７８】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７９】
１０、２０、３０、４０、５０、６０…照明装置
１１、２１、３１、４１、５１、６１…配光部材
１１ａ、２１ａ、３１ａ、３１ｄ、４１ａ、４１ｄ、５１ａ、６１ａ、６１ｄ…平板状部分
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、６１ｂ…稜線部
５１ｂ…接続部
１１ｃ、３１ｃ、４１ｃ、５１ｃ…空洞
１２、２２、３２、４２、５２、６２…ＬＥＤ
１３、２３、３３、４３、５３、６３…配列基板
１４、２４、３４、４４、５４、６４…ベース基板
１６、３６、４６…配光
１７…保持具
１８…カバー
１８ａ…前面中央領域
１８ｂ…前面端部領域
１８ｃ…側面領域
１８ｄ…背面領域
１９…照射光
４７…遮蔽部材
【図１】
2016125511.tif 000003
【図２】
2016125511.tif 000004
【図３】
2016125511.tif 000005
【図４】
2016125511.tif 000006
【図５】
2016125511.tif 000007
【図６】
2016125511.tif 000008
【図７Ａ】
2016125511.tif 000009
【図７Ｂ】
2016125511.tif 000010
【図７Ｃ】
2016125511.tif 000011
【図７Ｄ】
2016125511.tif 000012
【図７Ｅ】
2016125511.tif 000013
【図７Ｆ】
2016125511.tif 000014
【図７Ｇ】
2016125511.tif 000015
【図７Ｈ】
2016125511.tif 000016
【図８】
2016125511.tif 000017
【図９】
2016125511.tif 000018
【図１０】
2016125511.tif 000019
【図１１】
2016125511.tif 000020
【図１２】
2016125511.tif 000021
【図１３】
2016125511.tif 000022
【図１４】
2016125511.tif 000023
【図１５】
2016125511.tif 000024
【図１６】
2016125511.tif 000025
【図１７】
2016125511.tif 000026
【図１８】
2016125511.tif 000027
【図１９】
2016125511.tif 000028
【図２０】
2016125511.tif 000029
【図２１】
2016125511.tif 000030
【図２２】
2016125511.tif 000031
【図２３】
2016125511.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月10日(2017.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点光源である複数の発光ダイオード素子が直線に沿って配列され、
前記発光ダイオード素子からの光を拡散する平板状の光拡散面を有する配光部材を備え、
前記配光部材は、長尺方向が前記複数の発光ダイオード素子を配列する前記直線に平行となるように配されており、
前記配光部材は、３つの平板状部分が稜線部を介して連なる断面台形状の部分を有し、前記台形の上底または下底のうち短い方の辺に対応する光拡散面が前記台形の頂面とされており、前記台形の頂面が斜面よりも幅狭に形成されており、
前記台形の頂面には、その内側に沿って遮光部材が配置されており、
前記複数の発光ダイオード素子の配列から出射した光が前記断面台形状の内角側に対して入射されるように、前記配光部材が配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記発光ダイオード素子は、配列基板上に配置され、前記配列基板はさらにベース基板上に載置されており、
前記配光部材の断面は、前記複数の光拡散面の幅が異なるものであり、前記ベース基板の中央を通り、かつ、ベース基板に垂直な直線に対して非対称形状となっていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
請求項１または２に記載の照明装置であって、
前記遮光部材は、光反射部材であることを特徴とする照明装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
先行技術文献
特許文献
［００１４］
特許文献１：特開２０１４−１６５１４０号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［００１５］
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、簡便な構成で組立も容易であり、発光ダイオードを光源として用いた場合にも配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、点灯位置を粒として視認しにくく眩しさやグレアを抑制できる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
［００１６］
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、点光源である複数の発光ダイオード素子が直線に沿って配列され、前記発光ダイオード素子からの光を拡散する平板状の光拡散面を有する配光部材を備え、前記配光部材は、長尺方向が前記複数の発光ダイオード素子を配列する前記直線に平行となるように配されており、前記配光部材は、３つの平板状部分が稜線部を介して連なる断面台形状の部分を有し、前記台形の上底または下底のうち短い方の辺に対応する光拡散面が前記台形の頂面とされており、前記台形の頂面が斜面よりも幅狭に形成されており、前記台形の頂面には、その内側に沿って遮光部材が配置されており、前記複数の発光ダイオード素子の配列から出射した光が前記断面台形状の内角側に対して入射されるように、前記配光部材が配置されていることを特徴とする。
［００１７］
このような本発明の照明装置では、同一材料で一体に形成した配光部材により発光ダイオードからの光を拡散することから、配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、発光ダイオードの点灯位置を粒として視認しにくくでき、眩しさやグレアを抑制できる。また、配光部材を簡便な構成とすることができ、組立も容易となる。
［００１８］
［００１９］
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
［００２０］
また、前記配光部材は、３つの平板状部分が稜線部を介して連続した断面台形状の部分を有し、前記複数の発光ダイオード素子の配列から出射した光が前記断面台形状の内角側に対して入射されるように、前記配光部材が配置されている。
［００２１］
また、本発明の一実施態様では、前記発光ダイオード素子は、配列基板上に配置され、前記配列基板はさらにベース基板上に載置されており、前記配光部材の断面は、前記複数の光拡散面の幅が異なるものであり、前記ベース基板の中央を通り、かつ、ベース基板に垂直な直線に対して非対称形状となっている。
発明の効果
［００２２］
本発明では、簡便な構成で組立も容易であり、発光ダイオードを光源として用いた場合にも配光特性の指向性を低減させて側方や後方に対しても光を照射することができ、点灯位置を粒として視認しにくくでき、眩しさやグレアを抑制できる照明装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
［００２３］
［図１］第１実施形態の照明装置を示す模式断面図。
［図２］第１実施形態の照明装置における光の散乱を示す模式断面図。
［図３］照明装置全体での断面方向での配光特性を示すグラフ。
［図４］照明装置にカバーを取り付けた状態を示す模式斜視図。
［図５］照明装置の取り付け構造を示す部分拡大断面図。
［図６］第１実施形態の照明装置を用いた照明器具での配光を示した模式断面図。
［図７Ａ］配光部材の頂角が２０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
［図７Ｂ］配光部材の頂角が３０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
［図７Ｃ］配光部材の頂角が４０度のときの照明装置の配光特性を示すグラフ。
【国際調査報告】
2016125511.tif 000033
2016125511.tif 000034
2016125511.tif 000035
2016125511.tif 000036