(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属で形成された中空の容器と、
前記容器の内側の底面上に、発光面を上側に向けて載置された発光ダイオードと、
前記容器の内部に充填された樹脂と
を備え、
前記容器の、前記底面、前記底面に対向する上面、及び、側面の少なくとも１つの面に、中空の部分と連通する開孔が形成されており、
前記開孔の配置、数、形状及び大小、並びに、前記発光ダイオードから放出される光強度により当該開孔から放出される光の強度と、光を取り出す方向とが設定され、
前記開孔の配置、数、形状及び大小と、前記容器の形状、大きさ、厚さ及び材質と、前記発光ダイオードの発熱量とにより、前記開孔が形成されている少なくとも１つの面を経て加熱対象物に伝播される熱量が設定される
ことを特徴とする発光ダイオードユニット。
【請求項２】
金属で形成された中空の容器と、
前記容器の内側の底面上に、発光面を上側に向けて載置された発光ダイオードと
を備え、
前記容器の内側表面に、凹凸が形成されており、
前記容器の、前記底面、前記底面に対向する上面、及び、側面の少なくとも１つの面に、中空の部分と連通する開孔が形成されており、
前記開孔の配置、数、形状及び大小、並びに、前記発光ダイオードから放出される光強度により当該開孔から放出される光の強度と、光を取り出す方向とが設定され、
前記開孔の配置、数、形状及び大小と、前記容器の形状、大きさ、厚さ及び材質と、前記発光ダイオードの発熱量とにより、前記開孔が形成されている少なくとも１つの面を経て加熱対象物に伝播される熱量が設定される
ことを特徴とする発光ダイオードユニット。
【請求項３】
前記底面以外の面に、加熱対象物が取り付けられ、
前記発光ダイオードで発生した熱が前記加熱対象物に伝導する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオードユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光ダイオードユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鏡は、洗面台や風呂場等の湿度の高い場所で用いられる場合、鏡面を加熱して結露を防止する結露防止手段と、暗所での鏡面の視認性を確保する照明手段が必要である。この結露防止手段と照明手段を備える鏡として、鏡の背面に発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備える鏡が特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されている技術は、ＬＥＤからの放熱を効率良く鏡に伝搬させることを目的としている。このため、ＬＥＤの放熱面は、鏡背面に直接又はブロック状の高熱伝導材を介して取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０１５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来例の技術では、個々のＬＥＤからの発光量及び放熱量の調節が必ずしも容易ではない。
【０００６】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、個々のＬＥＤからの発光及び放熱の方向を所望の方向に設定可能にするとともに発光量及び放熱量の調節を容易にする発光ダイオードユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、この発明の発光ダイオードユニットは、金属で形成された中空の容器と、発光ダイオードと、容器の内部に充填された樹脂とを備えている。発光ダイオードは、容器の内側の底面上に、発光面を上側に向けて載置されている。容器の底面、底面に対向する上面、及び、側面の少なくとも１つの面に、中空の部分と連通する開孔が形成されている。
【０００８】
また、この発明の発光ダイオードユニットの他の実施形態によれば、金属で形成された中空の容器と、発光ダイオードとを備えている。発光ダイオードは、容器の内側の底面上に、発光面を上側に向けて載置されている。容器の底面、底面に対向する上面、及び、側面の少なくとも１つの面に、中空の部分と連通する開孔が形成されている。また、容器の内側表面に、凹凸が形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の発光ダイオードユニットによれば、容器のいずれかの面に熱容量が大きい加熱対象物を取り付けた場合、発光ダイオードからの放熱は、容器の底面及び他の面を経て加熱対象物に伝搬される。このとき容器に設けられた開孔の大小により、発光ダイオードから加熱対象物に伝搬される熱量を所望の値に容易に設定することができる。また、容器の内部に熱伝導率の大きい樹脂を充填すると、発光ダイオードからの放熱は、容器の面だけでなく、容器の内部を経て加熱対象物に伝搬されるので、より効率的に熱を伝えることができる。
【００１１】
また、発光ダイオードから発せられる光は、容器に設けられた開孔から放出される。従って、容器に設けられた開孔の大小により、発光ダイオードユニットから放出される光の強度を所望の値に容易に設定することができる。
【００１２】
このとき、容器の内部に樹脂を充填すると、発光ダイオードから発せられる光は、樹脂内を伝搬した後、容器に設けられた開孔から放出される。このため、発光ダイオードが、容器の底面上に、発光面を上側に向けて載置されている場合であっても、容器の底面に形成された開孔を経て、光を放出させることができる。
【００１３】
また、容器の内部に樹脂を充填する代わりに、容器の内側表面に凹凸を設けて、発光ダイオードから発せられる光を容器の内側表面で乱反射させる構成や、少なくとも２つの面に開孔を形成し、この開孔に対向する面上に発光ダイオードを載置する構成によっても同様の効果がえられる。
【００１４】
このように、この発明の発光ダイオードユニットによれば、開孔の大小により、発光ダイオードユニットから加熱対象物に伝搬される熱量及び放出される光の強度を所望の値に容易に設定することができる。
【００１５】
また、この発明の発光ダイオードユニットによれば、光の放出方向や加熱対象物の取付け場所を用途に応じて設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】発光ダイオードユニットの概略図である。
【図２】照明灯付き鏡の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。各図において、同一又は対応する部分には同一の符号を付している。
【００１８】
また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００１９】
（発光ダイオードユニット）
図１は、この発明の発光ダイオード（ＬＥＤ）ユニットを模式的に示す概略図である。図１（Ａ）は、ＬＥＤユニットの斜視図であり、図１（Ｂ）は、ＬＥＤユニットの断面図である。
【００２０】
この発明のＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤ１４と、放熱器としての機能を有する中空の容器１２を備えている。
【００２１】
ＬＥＤ１４は任意好適な従来周知のものを用いることができる。ＬＥＤ１４は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ又は青色ＬＥＤである。ＬＥＤ１４の１つの面が発光面であり、他の面が放熱面となる。ＬＥＤ１４は、容器１２の内側の底面上に配線基板（図示を省略する。）を介して取り付けられる。なお、配線基板は容器１２と一体的に形成しても良い。ＬＥＤ１４に電力を供給するための配線や回路についての図示を省略する。
【００２２】
中空の容器１２は、熱伝導率が高い熱伝導材料で形成されている。熱伝導材料として、例えば、アルミニウムや銅などの金属その他好適なものを用いることができる。容器１２を、金属のブロックをくり抜いて中空にして形成しても良いし、金属板を折り曲げるなどして形成しても良い。また、容器１２の少なくとも１つの面に、中空の部分と連通する開孔が形成されている。容器１２の内部には、樹脂が充填、すなわち完全に満たされている。この樹脂は、ＬＥＤ１４が発光する光を伝搬可能なものであれば良いが、熱伝導率が大きい樹脂、例えば、アクリル樹脂などの熱伝導率が少なくとも１．１Ｗ／ｍＫのものを用いるのが良い。
【００２３】
このように、容器１２の内部に樹脂を充填すると、ＬＥＤ１４から発せられる光は、樹脂の存在により伝播方向を変えつつ容器１２の内部を伝搬した後、容器１２に設けられた開孔から放出される。このため、ＬＥＤ１４が、容器１２の底面上に、発光面を上側に向けて載置されている場合であっても、容器１２の底面など、ＬＥＤ１４の発光面に対向しない面に形成された開孔を経て、光を放出させることができる。
【００２４】
このとき、光の伝播方向を積極的に変えるために、樹脂として、従来公知の光拡散樹脂を用いることができる。あるいは、熱伝導率に影響を与えない範囲で、樹脂に光拡散体を含めても良い。また、樹脂内部を光を伝搬させずに熱だけを伝搬させ、光を樹脂表面で反射させる構成にすることもできる。
【００２５】
また、開孔が複数形成されている場合は、ＬＥＤ１４が発する光の、１つの開孔を経て放射される単位面積当たりの光量は、他の開孔を経て放射される単位面積当たりの光量と等しい、すなわち、ＬＥＤユニット１０から放出される光強度の空間分布は、ＬＥＤ１４の発光面の方向によらず、均一にすることができる。
【００２６】
図では容器を立方体状に形成して、対向する一対の側面に、矩形状の開孔を設けている例を示しているが、これに限定されない。
【００２７】
容器１２の形状は、加熱対象物の形状等に応じて任意好適に設定することができる。加熱対象物との接触面積を大きくするために、例えば、加熱対象物が、洗面台の鏡など平板状の形状の場合、円柱、角柱、円錘台、角錘台、など底面と対向する面に平面を有する構成にするのが良い。一方、加熱対象物の曲面状の部分に取り付ける場合は、底面と対向する面を加熱対象物の形状に合わせて曲面状にすれば良い。
【００２８】
開孔の配置は、ＬＥＤ１４から放出される光の取り出し方に応じて設定することができる。ＬＥＤ１４から放出される光は、開孔を経て、ＬＥＤユニット１０から放出される。例えば鏡の背面に光を当てたい場合は、底面と対向する上面に開孔を設けても良い。また、側面のいずれか一面のみに開孔を設けても良いし、全側面に設けても良い。
【００２９】
開孔の形状についても、矩形状に限定されない。例えば円形にしても良いし、開孔として複数の小孔を配置しても良いし、または、互いに平行な複数のスリット状の開孔を配置しても良い。
【００３０】
これら開孔の配置及び形状、並びに、容器の形状と、容器の大きさ、厚さ及び材質などについては、使用するＬＥＤの出力（放出される光強度と発熱量）と、加熱対象物に伝搬される熱量及び放出される光の強度に応じて設定することができる。
【００３１】
この発明のＬＥＤユニット１０によれば、容器１２の底面とは反対側の上面側に熱容量が大きい加熱対象物を取り付けた場合、ＬＥＤ１４からの放熱は、容器１２のＬＥＤが搭載された面（例えば底面）から、容器１２の各面を経て加熱対象物に伝搬される。
【００３２】
この場合、容器１２の外側のいずれの面に加熱対象物を取り付けても良い。従って、加熱対象物に対して、光を取り出す方向を所望の方向に設定することができる。例えば、容器の底面側に加熱対象物を取り付け、加熱対象物とは反対方向に光を取り出すだけでなく、開孔が設けられた面に加熱対象物を取り付けることで、加熱対象物に熱を伝播させつつ、加熱対象物側に光を取り出すことができる。
【００３３】
このとき容器１２に設けられた開孔の大小により、ＬＥＤ１４から加熱対象物に伝搬される熱量を所望の値に容易に設定することができる。また、ＬＥＤ１４が発光した光は、容器１２に設けられた開孔から放出される。従って、容器１２に設けられた開孔の大小により、ＬＥＤユニット１０から放出される光の強度を所望の大きさに容易に設定することができる。
【００３４】
このように、この発明のＬＥＤユニットによれば、開孔の大小により、ＬＥＤユニットから加熱対象物に伝搬される熱量及び放出される光の強度を所望の値に容易に設定することができる。
【００３５】
例えば、熱量を大きくし、光強度を小さくしたい場合は、高出力のＬＥＤを用いて、開孔の面積を小さく設計するなどすればよい。逆に、熱量を小さくし、光強度を大きくしたい場合は、開孔の面積を大きく設計するなどすればよい。また、熱量及び光強度をともに大きくしたい場合は、開孔の面積を大きくし、かつ、開孔が設けられていない部分の容器の側面を厚くするなどしても良い。
【００３６】
なお、ここでは、容器１２の内部に樹脂が充填される例を説明したが、これに限定されない。容器１２の内部に樹脂を充填せずに、容器１２の内側表面に、凹凸を形成しても良い。このように構成すると、ＬＥＤ１４から発せられる光は容器１２の内側表面で乱反射した後、容器１２の開孔から放出される。
【００３７】
あるいは、容器の少なくとも２つの面に、中空の部分と連通する開孔を形成し、ＬＥＤを開孔が形成された面に対向する容器内側のそれぞれの面上に、発光面を対向する面側に向けて載置してもよい。このように構成することで、一つのＬＥＤの発光面から放出される方向とは、違う方向に光を取り出すことができる。
【００３８】
（実施例）
図２を参照して、この発明のＬＥＤユニットの実施例として、照明灯付き鏡について説明する。図２は、照明灯付き鏡の概略図である。
【００３９】
照明灯付き鏡は、加熱対象物としての鏡本体２０と、鏡本体２０の鏡面とは反対側の背面に取り付けられたＬＥＤユニット１０と、導光部３０とを備えて構成される。鏡本体２０は、例えば、ガラス板、あるいは、ガラス板よりも熱伝導性に優れた（例えば、熱伝導率の高い）金属板で構成される。鏡本体２０として、金属板を用いる場合は、一面を鏡面仕上げすることによって形成されている。金属板の例として、アルミニウム板、銅板、又は、これらの合金板を用いることができる。鏡本体２０の鏡面は、傷が付かないように表面コーティングされていることが好ましい。
【００４０】
鏡本体２０の板厚は、背面から伝導してくる熱が鏡面に伝導し、結露が防止される厚さになっている。なお、鏡本体２０の平面形状は、矩形状、円形状、星形状など任意の形状にすることができる。
【００４１】
鏡本体２０には、１又は複数の上述したＬＥＤユニット１０が取り付けられている。ここでは、ＬＥＤユニット１０の上面が、鏡本体２０の背面に公知の手段で着脱可能に取り付けられている。この構成例では、ＬＥＤユニット１０が備えるＬＥＤ１４の発光面は鏡本体２０側に向いている。
【００４２】
導光部３０は、鏡本体２０の背面の全体、及び、ＬＥＤユニット１０を覆うように設けられている。また、導光部３０は、鏡本体２０の鏡面の周縁から立ち上がって設けられていて、光出射部を構成している。
【００４３】
ＬＥＤ１４が発光した光は、ＬＥＤユニット１０の開孔から放出され、導光部３０の内面や鏡本体２０の背面等で反射しながら光出射部まで伝搬し、光出射部から鏡本体２０の鏡面を照明する。
【００４４】
また、ＬＥＤ１４は、発光に伴う発熱を放熱面から放出する。この熱は、ＬＥＤユニット１０の底面、側面及び上面を経て、鏡本体２０の背面に送られ、鏡本体２０を加熱する。
【００４５】
これらにより、照明灯付き鏡は、洗面台や風呂場等の湿度の高い場所で用いられる場合、ＬＥＤ１４からの発光により周辺から鏡本体２０が照明され、さらに、ＬＥＤ１４からの熱により結露が防止されるので、視認性を確実に確保することができる。
【００４６】
なお、ここでは、加熱対象物を鏡本体とした、ＬＥＤユニットを照明灯付き鏡に用いる例を説明したが、このＬＥＤユニットの用途はこれに限定されない。降雪地域での標識や看板、温かい飲食物を載せるトレーやコースター等、加熱と照明を同時に必要とする種々の用途で用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０    ＬＥＤユニット    
１２    容器
１４    ＬＥＤ
２０    鏡本体
３０    導光部 
【図１】
0005922283.tif 000002
【図２】
0005922283.tif 000003