(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードのベアチップ上に形成されるレンズ状のコーティング層を備えた発光手段と、発光手段を覆うコーティング層を備えた照明器具において、
前記コーティング層の断面形状は、前記発光手段の短手方向に直交し、且つ、前記ベアチップの位置を通る線を光軸とした場合に、凹レンズのように形成されており、
前記コーティング層は、前記発光手段を収納する形材に充填されると共に、その充填の基準となる前記形材の端部から前記レンズ状コーティング層の上部に向かうに従い、そのコーティング層の厚さを漸次薄くなるように形成されており、
且つ、
前記形材は、対向する自由端によって開口が構成され、その開口の内側に発光手段とその上に充填されるコーティング材を充填するスペース部が形成されると共に、前記自由端はそれぞれ、前記スペース部に充填されるコーティング材の充填の基準となる端部と、その端部から内側に折り返され、その端部を通る鉛直線の内側に傾斜させる傾斜面を前記開口の内側に備えることを特徴とすることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記発光手段としてのＬＥＤプレートは、押圧手段によって形材に押圧されると共に、前記押圧手段は、前記形材の自由端と前記ＬＥＤプレート間に配置される線状部材を用いるものとし、前記スペース部には、前記線状部材が嵌り込むことができる凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載されている照明器具。
【請求項３】
前記線状部材は、芯入りの部材であることを特徴とする請求項2に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とする照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、従来から発光ダイオードのベアチップを直接基板に実装した面発光体の研究、開発を行い、種々の技術的な課題を解決してきた（特許文献１等）。
【０００３】
現在では、断面が略Ｃ字状の形材を用い、その内側のスペース部に面発光体を配置して、その上からスペース部内にコーティング材（充填材）を充填することで、面発光体の防水性能及び放熱性能を向上させることができる照明器具を開発すると共に、新たな研究課題のもとに照明器具等の研究、開発を進めている。
【０００４】
本願の課題は、上記照明器具に関連するもので、主としてその光の色として、所定の色温度の白色を実現できる照明器具を提供することである。
また、上記課題を解決すると共に、コーティング材により形成されるコーティング層内での気泡の発生を抑えることである。
【０００５】
所定の色温度の照明器具を提供するため、先行技術においてはＬＥＤの種類、配置割合等を工夫したり（特許文献２）、ＬＥＤと組み合わせる新規な蛍光体を開発していた（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−９５３０号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０４６５９号公報
【特許文献３】特表２００８−５０９５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記色温度の照明器具を実現させるため、ＬＥＤの種類、配置割合等を工夫する場合には、器具の構成が複雑になり、製造コストも抑えることができない。また、新規な蛍光体を使用する場合にも、製造コストも抑えることができないおそれがある。
そこで、本願発明は、ＬＥＤ等の素子や蛍光体に着目することではなく、コーティング層の構造に着目することで、上記課題を解決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、発光ダイオードのベアチップ（以下、ＬＥＤチップとも称する）上に形成されるレンズ状のコーティング層を備えた発光手段と、発光手段を覆うコーティング層を備えた照明器具において、前記コーティング層の断面形状は、前記発光手段の短手方向に直交し、且つ、前記ベアチップの位置を通る線を光軸とした場合に、凹レンズのように形成されており、前記コーティング層は、前記発光手段を収納する形材に充填されると共に、その充填の基準となる前記形材の端部から前記レンズ状コーティング層の上部に向かうに従い、そのコーティング層の厚さを漸次薄くなるように形成されており、且つ、前記形材は、対向する自由端によって開口が構成され、その開口の内側に発光手段とその上に充填されるコーティング材を充填するスペース部が形成されると共に、前記自由端はそれぞれ、前記スペース部に充填されるコーティング材の充填の基準となる端部と、その端部から内側に折り返され、その端部を通る鉛直線の内側に傾斜させる傾斜面を前記開口の内側に備えることを特徴とすることを特徴とする照明器具とした（請求項１の発明）。
【０００９】
前記発光手段の構成は、次の２つの態様からなる。
その１は、ＬＥＤチップを電極パターンが描かれた基板に直接配置したモジュール（以下、ＬＥＤプレートと称する）の態様である。
具体的には、ＬＥＤプレートは、例えば配線パターン及びアンカー部が形成される基板と、前記配線パターン上に施される補助メッキ及び金メッキを介して電極が接続されるＬＥＤチップと、これらのチップをコーティングするレンズ状のコーティング層からなる。
【００１０】
前記ＬＥＤチップは、ＬＥＤを光源とした場合に、白色光を実現できるものが用いられる。
本願発明の課題は、所定の色温度の白色光が実現できる照明器具を提供することであり、そのため、前記コーティング層がレンズ状コーティング層の上部に向かうに従い、そのコーティング層の厚さを漸次薄くなるように形成することで課題を解決するものである。
前記ＬＥＤチップの具体例として青色ＬＥＤチップを用い、これと黄色蛍光体を組合わせることとするが、これに限定されるものではない。
【００１１】
前記アンカー部は、前記配線パターンを形成するためのエッチング前の金属箔を基板上に貼り付け、加圧することでピンホールを形成するもので、ピンホールのアンカー効果により、基板に対するコーティング層の付着力、密着力が強まり、耐衝撃、耐振動、耐防水性を向上させることができる。
前記電極の接続個所を除いて形成される印刷層を備えているＬＥＤプレートでもよい。  
【００１２】
前記発光手段の２つ目の態様は、後述の形材自体を基板とするもので、形材のスペース部の底部に、絶縁層を介して電極パターンを形成し、そこに前記ＬＥＤチップを直接配置し、上述と同様にその上から前記レンズ状のコーティング層を形成する。  
【００１３】
前記形材は、熱伝導性が良好なアルミニウム、銅、鉄等の金属製の形材であって、典型的なものはアルミニウムの押出形材である。
かかる形材では、発光手段からの放熱を直接的に形材で受けて、これを、その全表面から空気中等に放熱することで、放熱の効率が高まる。
【００１４】
前記形材は、断面が略Ｃ字状のもので、その開口がＣ字の自由端によって形成され、その開口の内側にスペース部が形成される。
このスペース部の底部に上記発光手段を配置又は作成して、その上からコーティング材をスペース部に充填する。
【００１５】
前記形材は、スペース部に収納される発光手段がＬＥＤプレートの場合、そのＬＥＤプレートを形材に押圧する押圧手段によって前記発光手段が接する受熱部を備えるもので、かかる発光手段は、前記押圧手段により形材の受熱部に押し当てられることで、放熱性能を向上させることができる。
【００１６】
前記押圧手段は、前記自由端と前記ＬＥＤプレート間に配置される線状の部材を用いるものとし、前記スペース部には、前記線状部材が嵌り込むことができるように、線状部材の外形に対応させる凹部を形成する（請求項２に記載の発明）。
【００１７】
前記線状部材は、確実に凹部に嵌り込み易いように、芯入りのもとする（請求項３に記載の発明）。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成の照明器具は、前記コーティング層がレンズ状コーティング層の上部に向かうに従い、そのコーティング層の厚さを漸次薄くなるように形成したものであることから、コーティング層から出射される光線の拡散が大きくなり、混合色からなる光線がさらに混合い、光の色が所定の色温度の照明器具を提供することができる。
また、前記形材のスペース部にコーティング材を充填する場合に、線状部材が形材の凹部に嵌り込むことで、気泡の発生原因と考えられる隙間の空気スペースを消すことができ、気泡の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例に係る照明器具の平面図、
【図２】同Ａ−Ａ’線矢視断面図、
【図３】同照明器具を内ケースとした場合の外ケースの断面図、
【図４】図３の外ケースと照明器具からなる建材を取付けた建物出入口の正面外観図、
【図５】同要部縦断面図、
【図６】図３の外ケースと照明器具からなる建材を取付けた建物出入口及びその周囲外壁の正面外観図、
【図７】同要部縦断面図、
【図８】別例の外ケースの側面図、
【図９】別例の収納材の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２０】
図１及び図２に基づいて、本発明に係る照明器具の実施例を説明する。
前記照明器具１は、長尺状、且つ、断面形状が略Ｃ字状で、その開口１００の内側にスペース部１０１が形成される形材１０と、そのスペース部１０１に配置され、かつ、ＬＥＤチップ２０を封止するレンズ状のコーティング層２１を備えたＬＥＤプレート２と、このＬＥＤプレート２を覆うコーティング層３を備えたもので、前記コーティング層３は、レンズ状コーティング層２１の上部に向かうに従い、そのコーティング層３の厚さを漸次薄くなるように形成されている。
【００２１】
前記ＬＥＤプレート２は、一枚の基板に２４個のＬＥＤチップ２０が一列に配置されたもので、その長尺方向に複数枚連続させることができる。この場合、各ＬＥＤプレート２の継目にも、前記コーティング層３が形成されるようになっている。
【００２２】
前記ＬＥＤチップ２０は、ＬＥＤを光源として、白色光を実現できるものが用いられる。
この実施例では、青色ＬＥＤチップが使用され、これと、紫外線硬化剤と黄色蛍光体とが混合され、且つ、脱泡されたコーティング材からレンズ状のコーティング層２１が形成されている。
本願発明は、前記コーティング層３を介在させることで、所定の色温度（例えば概ね５５００Ｋ〜６５００Ｋ）の白色を実現させるものであり、それは、まず、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体の組合わせによって実現される。
しかし、これに限定されるものではなく、例えば、青色ＬＥＤチップと黄色・赤蛍光体、青色ＬＥＤチップと緑色・赤蛍光体の組み合わせでもよく、また赤色、緑色及び青色の各ＬＥＤチップを用いてもよい。
更に、本実施例の構成において、蛍光色の配合等で、色温度を変化させることもできる。
【００２３】
前記コーティング層３の厚さは、その長手方向に交差する方向において、形材１０の自由端（後述）１０２に接する周縁部３０から、レンズ状コーティング層２１の上部の中央部３１にかけて、除除に薄く（中央部３１周りが最も薄く）なっている。
即ち、図２に図示されているように、前記コーティング層３の断面形状は、ＬＥＤプレート２の短手方向に直交し、且つ、前記ＬＥＤチップ２０の位置を通る線を光軸とした場合に、凹レンズのように形成されている。
【００２４】
かかる構成により、レンズ状コーティング層２１から放射される混合光の光線が、前記コーティング層３を通過して出射する際に拡散され、さらに混色されることと想定される。
その結果、白色光を生成する照明器具１において、所定の色温度の白色を得ることができる。
【００２５】
前記形材１０の前記自由端１０２は、前記開口１００を構成するもので、それぞれ下方に傾斜する第１の傾斜面１０３と、この形材１０に充填されるコーティング材の充填の基準となる第１の傾斜面の端部１０４と、その端部１０４から内側に折り返される第２の傾斜面１０５と、その端部からさらに内側に折り返されて形成される凹部１０６を備えている。
【００２６】
前記凹部１０６は、第２の傾斜面１０５の端部から、前記スペース部１０１に配置されているＬＥＤプレート２の上面にかけて、線状部材（後述）４の外周を約１／３周〜約１／２周までなぞるように形成されている。
【００２７】
第１の傾斜面１０３は、前記端部１０４まで充填されているコーティング層３で拡散される光の放射が自由端１０２によって規制されないように形成されている。
対向する第１の傾斜面１０３の各端部１０４は、長尺な前記形材１０に沿って、コーティング材の縁部の充填ラインを形成することから、前記形材１０全体に亘り、均一な凹レンズ状のコーティング層３が形成される。
第２の傾斜面１０５と前記端部１０４を通る鉛直線とからなす角度は、コーティング層３の剥落を防ぐために必要な大きさであり、一方、その角度が大きすぎると、コーティング材を紫外線照射によって硬化させる際に、その近辺のコーティング材が硬化しない恐れがあると共に、ＬＥＤプレート２が形材１０から抜け出し易くなってしまう。
よって前記角度はコーティング層３の剥落防止とＬＥＤプレート２の抜け防止の両立が図られる値（前記鉛直線に対して０°以上に内側に傾斜させる値）となっている。
【００２８】
前記凹部１０６と前記ＬＥＤプレート２の上面との間には、線状部材４として電線が嵌め込まれている。
コーティング層３に気泡が発生する原因は、コーティング材の硬化過程において、スペース部１０１の端部等の僅かな隙間の空気スペースが膨張し、その膨張された空気がコーティング層３を走ることであると考えられる。
そこで、スペース部１０１の端部に位置する線状部材４と形材１０間に隙間等の空気スペースを発生し難くするため、前記凹部１０６の形状を線状部材４の外周をなぞるように形成すると共に、前記線状部材４が嵌め込まれるようにしている。
【００２９】
前記線状部材４としては電線を用いるものとし、その通電線が芯となり、容易に潰れないことから、隙間が作られ難くなっている。また前記電線は、前記凹部１０６に嵌め込み易く、一旦、嵌め込まれた場合にははずれ難くなっている。なお前記線状部材４の電線を通電手段に利用してもよい。
【００３０】
前記スペース部１０１の底部１０７には、前記ＬＥＤプレート２が配置される領域に両側面１０８、１０８及び前記ＬＥＤプレート２の接触面と同一形状（実施例１では平面状）の受熱部１０９とが形成されている。
【００３１】
前記形材１０の左右の側部１００ａに、その側面１００ｂ、１００ｂに略垂直なヒレ片１１０が設けられている。
前記ヒレ片１１０は、この照明器具１を内ケース４０Ａとして、外ケース８０Ａ（図３参照）に取付る場合に、その外ケース８０Ａに設けられた角度調整用の凹凸部８１（後述）の凹部８２に、照明器具１をスライド可能に取り付けるものである。
なお、前記ヒレ片１１０を窪み部（図示なし）として、前記凹凸部８１の凸部にスライド可能に取り付けることもできる。
【００３２】
また、以上のよう構成された照明器具１は、そのまま、建物の外壁、或いは室内の壁面、幅木、手摺等に固定するようにしてもよい。
【００３３】
なお、これらの照明器具１に対する電源は大規模な建物へ設置する場合には、電源ＢＯＸからワイヤハーネスを介して各照明器具に接続され、電力が供給される。
一方、照明器具１を単位とする電源の供給は、電源コンセントからコネクターケーブルを介して行われる。
【００３４】
その他、図１中の符号「５」は電源側に接続されるケーブル、同「６」は充填されるコーティング材が形材から漏れ出すことを防ぐ端部キャップ、同「７」は連結プレートである。
また、図２中、符号「２２」は基板、「２３」は配線パターンである。
【００３５】
以上のように構成される照明装置１では次のような効果を奏する。
（１）  レンズ状コーティング層２１から放射される混合光の光線が、前記コーティング層３を通過して出射する際に拡散され、さらに混色されることから、白色光を生成する照明器具１において、所定の色温度の白色を得ることができる。
（２）  ＬＥＤチップ２０として青色ＬＥＤチップを用い、これと黄色蛍光体との組み合わせを用いた場合には、例えば、概ね色温度が５５００Ｋ〜６５００Ｋの所定の色温度の白色を得ることもできる。
（３）  ＬＥＤチップ２０として青色ＬＥＤチップと、これと黄色蛍光体との組み合わせを用いることができるので、特別に開発することが必要な素子、蛍光体を用いることは必要でなく、構造が簡単な白色光の照明器具１を提供することができる。
（４）  前記コーティング層３は、その断面形状が凹状になっているので、その断面形状がフラット状のコーティング層に比べて、コーティング材の使用量を抑えることができる。
（５）  ＬＥＤプレート２が線状部材４に押し付けられ、しかもＬＥＤプレート２は肉厚の受熱部１０９に接しているので、放熱の効率が高められる。
（６）  線状部材４が、前記凹部１０６に嵌め込まれているので、空気がたまる隙間が形成され難く、そのためコーティング層３に気泡が発生し難くなっている。
（７）  第１の傾斜面１０３の端部１０４は、前記形材１０全体に凹状のコーティング層３を形成する場合の基準線となり、その作業性を向上させることができる。
（８）  前記形材１０全体にコーティング層３が形成されるので、ＬＥＤプレート２を複数枚に連続させる場合であっても、各ＬＥＤプレート２間の接続箇所の防水性を向上させることができる。
（９）  第２の傾斜面１０５の存在により、コーティング層３の剥落が防げ、コーティング層を安定化することができる。
（１０）  前記照明器具１は、建物の外壁の方立、無目、幅木又は／及び下枠に取付けられ、室内においては壁面の幅木等に取付けられ、建物の出入り口、通路等での足元灯、誘導灯の照明として、通行者等に安全、安心感を与え、また建物のライトアップを図ることができる。
【００３６】
上述の構成の照明器具１を内ケース４０Ａとして、これを角度自在に取り付ける外ケース８０Ａは、照明器具１と同様に長尺状のもので、図３のようにその断面形状が、略椅子型に成形され、その脚部に相当する壁面内側に、前後２０度の範囲で前記照明器具１のヒレ片１１０をスライドさせつつ、取り付けることができる凹凸部８１が形成されている。
かかる照明器具１が外ケース８０Ａに取り付けられることで、照明器具１の照射方向を設置環境に応じて、任意に、且つ、簡単に設定することができる。また、外ケース８０Ａの開口部である自由端８４、８４の間に保護・装飾プレート８５を設けることでさらに防水性が高まる、新規な斬新な建材８Ａが構成される。
なお、保護・装飾プレート８５はポリカーボネート板等から成り、内ケース４０Ａの外側をカバーするものであり、任意の色を選択したり、表面に模様を施す等で、光の照射部を装飾することもできる。
【００３７】
かかる建材８Ａは、例えば図４〜図７のように建物の外壁（サッシやカーテンウォール等も含む）の無目Ｍに固定するようにしてもよい。
また、かかる建材８Ａを図４〜図７のような収納材８３を介して、幅木Ｈとしてもよい。
かかる収納材８３は、前記建材８Ａを固定する本体部８３０と、この本体部８３０の下方であって、前方に傾斜する傾斜面８３１を備え、照明器具１からの光を反射させる反射面を形成することができ、多様な光の演出が可能である。
【００３８】
その他、図８のような外ケース８０Ｂに前記照明器具１を取り付けて、その照明器具１の外側に保護・装飾プレート８５を設けることで建物の外壁に配置してもよいし、同様に構成された外ケース８０Ｃを図９のような収納材８３Ａに取り付けて、室内の幅木として使用してもよい。
【００３９】
以上の構成によれば、つぎのような作用効果を得ることができる。
（１１）  照明器具１を内ケース４０Ａとし外ケース８０Ａに組み込むことで、照明器具１の照射方向を設置環境に応じて、任意に、且つ、簡単に設定することができる、新規な斬新な建材８Ａにすることができる。
（１２）  照明器具１を内ケース４０Ａとし外ケース８０Ａに組み込み、外ケース８０Ａの開口部である自由端８４、８４の間に保護・装飾プレート８５を設けることで、防水性がさらに向上し、耐候性、耐久性も高まる。
（１３）  この建材８Ａと収納材８３を組み合わせることで、照明器具１からの光を反射させる反射面により、多様な光の演出が可能である。
【００４０】
本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において、通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  照明器具
１０  形材
１００  開口
１０１  スペース部
１０２  自由端
１０３  第１の傾斜面
１０４  第１の傾斜面の端部
１０５  第２の傾斜面
１０６  凹部
１０７  底部
１０８  側面１０９  受熱部１１０  ヒレ片 
２  ＬＥＤプレート
２０  ＬＥＤチップ
２１  レンズ状コーティング層
２２  基板
２３  配線パターン
３  コーティング層
３０  周縁部
３１  中央部
４  線状部材 ４０Ａ  内ケース
５  ケーブル
６  端部キャップ
７  連結プレート
８Ａ  建材
８０Ａ  ８０Ｂ  ８０Ｃ  外ケース
８１  角度調整用の凹凸部
８２  凹部
８３  ８３Ａ  収納材
８３０  本体部                          ８３１  傾斜面
８４  自由端
８５  保護・装飾プレート
【図１】
0005926098.tif 000002
【図２】
0005926098.tif 000003
【図３】
0005926098.tif 000004
【図４】
0005926098.tif 000005
【図５】
0005926098.tif 000006
【図６】
0005926098.tif 000007
【図７】
0005926098.tif 000008
【図８】
0005926098.tif 000009
【図９】
0005926098.tif 000010