(57)【要約】      （修正有）【解決手段】  ＬＥＤ素子３０と、前記ＬＥＤ素子３０の発光面と対向配置され前記発光面からの光を反射する反射面３１とを備え楕円配光または狭角配光を有するＬＥＤチップ３が板状のユニットベース体２に複数配列してＬＥＤユニット１を構成した。また、前記ユニットベース体２はライン状の板材であり、前記ＬＥＤチップ３が当該ユニットベース体２の長手方向に配列させた。【効果】  ＬＥＤ素子と、当該ＬＥＤ素子の発光面と対向配置され発光面からの光を反射する反射面とを有する反射型のＬＥＤチップによりＬＥＤユニットを構成したため、眩しさが抑えられ、楕円配光を有するＬＥＤチップを配列してなるＬＥＤユニットにあっては、ユニットサイズのコンパクト化を図りつつ所要照度の照射範囲を拡大することが可能となる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子の発光面と対向配置され前記発光面からの光を反射する反射面とを備え楕円配光または狭角配光を有するＬＥＤチップが板状のユニットベース体に複数配列されたことを特徴とするＬＥＤユニット。
【請求項２】
前記ユニットベース体はライン状の板材であり、前記ＬＥＤチップが当該ユニットベース体の長手方向に配列されたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤユニット。
【請求項３】
前記楕円配光の長軸が前記ライン状のユニットベース体の長手方向と略一致するように、複数の前記ＬＥＤチップを配列したことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤユニット。
【請求項４】
前記楕円配光の長軸が前記ライン状のユニットベース体の長手方向と略直交するように、複数の前記ＬＥＤチップを配列したことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤユニット。
【請求項５】
前記ユニットベース体に、前記ＬＥＤチップをマトリクス状に配列されたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤユニット。
【請求項６】
前記ＬＥＤチップの寸法が縦横１０ｍｍ×１５ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のＬＥＤユニット。
【請求項７】
楕円配光を有する前記ＬＥＤチップの反射面は、
楕円の長軸方向の１／２度照度角が約５０度〜約７０度となり、かつ、楕円の短軸方向の１／２度照度角が約１０度〜約３０度となるような湾曲面を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のＬＥＤユニット。
【請求項８】
狭角配光を有する前記ＬＥＤチップの反射面は、
最大光軸鉛直角が約０度、かつ１／２度照度角が約１５度〜約２０度となるような湾曲面を有することを特徴とする請求項１、４乃至６のいずれに記載のＬＥＤユニット
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のＬＥＤユニットを１或いは複数備えた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、複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤユニットおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＥＤ素子を光源として用いた照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような照明装置にあっては、ＬＥＤ素子は白熱灯や蛍光灯になどに比べて小型であることから、装置の小型化が図ることができるようになる、などの効果がある。
【特許文献１】特開２０００−２５１５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＬＥＤ素子はその輝度が高く、ＬＥＤ素子を光源とした照明装置にあっては、ＬＥＤ素子を直視すると眩しく感じることがあった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、眩しさを抑えることのできるＬＥＤユニット、および、このＬＥＤユニットを備えた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】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、ＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子の発光面と対向配置され前記発光面からの光を反射する反射面とを備え楕円配光または狭角配光を有するＬＥＤチップが板状のユニットベース体に複数配列されたことを特徴とするＬＥＤユニットを提供する。
【０００５】
また本発明は、上記発明において、前記ユニットベース体はライン状の板材であり、前記ＬＥＤチップが当該ユニットベース体の長手方向に配列されたことを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、上記発明において、前記楕円配光の長軸が前記ライン状のユニットベース体の長手方向と略一致するように、複数の前記ＬＥＤチップを配列したことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記発明において、前記楕円配光の長軸が前記ライン状のユニットベース体の長手方向と略直交するように、複数の前記ＬＥＤチップを配列したことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記発明において、前記ユニットベース体に、前記ＬＥＤチップをマトリクス状に配列されたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記発明において、前記ＬＥＤチップの寸法が縦横１０ｍｍ×１５ｍｍ以内であることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記発明において、楕円配光を有する前記ＬＥＤチップの反射面は、楕円の長軸方向の１／２度照度角が約５０度〜約７０度となり、かつ、楕円の短軸方向の１／２度照度角が約１０度〜約３０度となるような湾曲面を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記発明において、狭角配光を有する前記ＬＥＤチップの反射面は、最大光軸鉛直角が約０度、かつ１／２度照度角が約１５度〜約２０度となるような湾曲面を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記発明のいずれかに記載のＬＥＤユニットを１或いは複数備えたことを特徴とする照明装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＬＥＤ素子と、当該ＬＥＤ素子の発光面と対向配置され発光面からの光を反射する反射面とを有する反射型のＬＥＤチップによりＬＥＤユニットを構成したため、眩しさが抑えられる。さらに、楕円配光を有するＬＥＤチップを配列してなるＬＥＤユニットにあっては、ユニットサイズのコンパクト化を図りつつ所要照度の照射範囲を拡大することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態に係るＬＥＤユニット１の構成を概略的に示す平面図であり、図２はその正面側の側面図である。これらの図に示すように、ＬＥＤユニット１は、ライン状のユニットベース体２と、ユニットベース体２の表面２Ａに、当該ユニットベース体２の長手方向（図中矢印Ａ方向）に略等間隔で配置された複数のＬＥＤチップ３と、ユニットベース体２の表面を覆う、ガラスやプラスティック等から形成されたカバー体４とを備え、各ＬＥＤチップ３が発光して、ＬＥＤユニット１から上側に向けて（図２中矢印Ｂにて示す）光が照射される。
【００１５】
ユニットベース体２は、長手方向の横幅Ｗが約２０ｃｍ、縦幅Ｈが約２〜３ｃｍ、厚さＴが約０．５ｃｍ程度の薄型に形成されており、その表面２Ａには、上記ＬＥＤチップ３が装着される装着穴５が形成されている。この装着穴５は約１ｃｍ程度の間隔で、ユニットベース体２の長手方向に等間隔に複数（図示例では１８）設けられている。また、ユニットベース体２には図示せぬ配線基板が内蔵されており、各装着穴５の底面には、配線基板上に形成された図示せぬ電極が配設されている。ユニットベース体２の一端からは一対の電力供給線６Ａ、６Ｂが引き出され、これら一対の電力供給線６Ａ、６Ｂが図示せぬ駆動回路に接続され、この駆動回路から電力供給線６Ａ、６Ｂおよびユニットベース体２に内蔵された配線基板を介して各ＬＥＤチップ３に対して直流電圧或いは交流電圧が供給される。
【００１６】
ＬＥＤユニット１は、その一端側に固定具７が取り付けられて、取り付け板などに取り付けられる。図３は固定具７の平面図、図４は固定具７の断面視図である。これらの図に示すように、固定具７はユニットベース体２の外形に沿って略コ字状に形成された抑え部７Ａと、この抑え部７Ａの両端に設けられ、螺子孔８が形成された螺子止め部７Ｂとを備えている。この固定具７によりＬＥＤユニット１を固定する際には、抑え部７ＡがＬＥＤユニット１を抑えるようにＬＥＤユニット１に取り付けた後、螺子止め部７Ｂの螺子孔８に図示せぬ螺子を通して取り付け板などに螺子止め固定する。
【００１７】
ここで、ＬＥＤユニット１に固定具７を取り付けた際、ＬＥＤユニット１の表面２Ａの一部が抑え部７Ａにより覆われる。このとき、抑え部７ＡによりＬＥＤチップ３が覆われたとしても、その覆われたＬＥＤチップ３からの光を外部に取り出すことができるように、抑え部７Ａには、ＬＥＤチップ３を露出させるための開口９が形成されている。
【００１８】
ＬＥＤチップ３は縦幅Ｅが１０ｍｍ以内、横幅Ｆが１５ｍｍ以内の小型のパッケージとして構成され、図５に示すように、発光面から光を発するＬＥＤ素子３０と、このＬＥＤ素子３０の発光面に対向し、ＬＥＤ素子３０の光を上側（ＬＥＤ素子３０側）に向けて反射する放物面形状に湾曲した反射面３１とを備える反射型ＬＥＤチップである。このように、ＬＥＤチップ３を間接反射型のＬＥＤチップとすることにより、ＬＥＤ素子３０からの発光が直接目に届くことがないため、眩しさが抑えられる。
【００１９】
ＬＥＤチップ３の構成についてより詳細には、ＬＥＤチップ３は、ＬＥＤ素子３０に電力を供給する一対のリード３２を備え、これら一対のリード３２が反射面３１の上方で略水平方向に延存し、上記ＬＥＤ素子３０が一方のリード３２に反射面３１に対向配置するように取り付けられ、また、他方のリード３２から延びたワイヤ３３がＬＥＤ素子３０に接続される。これら一対のリード３２の一端部は、上記ユニットベース体２に内蔵された配線基板の電力供給用の電極に接続され、この電極から供給された電力がリード３２を介してＬＥＤ素子３０に供給されて、ＬＥＤ素子３０が発光する。
【００２０】
ここで、本実施の形態では、上記ＬＥＤチップ３の反射面３１の湾曲形状を制御することで、各ＬＥＤチップ３の配光を図６に示す略円形状の照射範囲を有する狭角配光、または、図７に示す略楕円形状の照射範囲を有する楕円配光としている。
具体的には、狭角配光を有するＬＥＤチップ３にあっては、反射面３１の湾曲形状が、最大光軸鉛直角が０度であり、１／２照度角が１５度〜２０度となるような形状とされている。また、楕円配光を有するＬＥＤチップ３にあっては、反射面３１の湾曲形状が、楕円の長軸方向（図７では水平方向）の１／２照度角が５０度〜７０度、かつ、楕円の短軸方向（図７では垂直方向）の１／２照度角が１０度〜３０度となるような形状とされている。
【００２１】
そして、ＬＥＤユニット１の配光は、各ＬＥＤチップ３の配光が合成された配光となる。すなわち、各ＬＥＤチップ３の配光を狭角配光とした場合、ＬＥＤチップ３の各々からはスポット状の光が照射されため、このスポット状の光がＬＥＤユニット１の長手方向に連接してなる配光パターンが得られる。結果として、ＬＥＤユニット１の照射範囲は、その長手方向および当該長手方向と直交する方向（縦幅方向）のそれぞれの広がりが抑えられた範囲となる。このように、ＬＥＤチップ３の配光を狭角配光とした場合には、照射範囲が比較的狭い範囲となるため、その分、照射範囲内の照度が高められる。
【００２２】
また、各ＬＥＤチップ３の配光を楕円配光とし、楕円配光の長軸方向がＬＥＤユニット１の長手方向と一致するように各ＬＥＤチップ３を配列することで、長手方向に延びる楕円状の光が当該長手方向に連接してなる配光パターンが得られる。この結果、ＬＥＤユニット１の照射範囲は、当該ＬＥＤユニット１の長手方向と直交する方向（縦幅方向）の広がりが抑えられる一方、当該長手方向には広がることとなり、ＬＥＤユニット１の横幅Ｗよりも長い範囲にわたり照射範囲を形成することができ、このような広い範囲を効率良く照らすことが可能となる。
【００２３】
また、各ＬＥＤチップ３の配光を楕円配光とするとともに、図８に示すように、ＬＥＤチップ３のユニットベース体２への取り付け姿勢を変更して、楕円配光の長軸方向がＬＥＤユニット１の長手方向と直交するように各ＬＥＤチップ３を配列することで、長手方向と直交する方向（縦幅方向）に延びる楕円状の光が当該長手方向に連接してなる配光パターンが得られる。この結果、ＬＥＤユニット１の照射範囲は、当該ＬＥＤユニット１の長手方向と直交する方向（縦幅方向）に広がりを有した範囲となり、ＬＥＤユニット１の縦幅Ｈよりも長い範囲にわたり照射範囲を形成することができ、このような広い範囲を効率良く照らすことが可能となる。
【００２４】
なお、上記ＬＥＤユニット１を図９に示すように、複数直列に接続して、長手方向により長くしたＬＥＤユニット群１０を構成することも可能である。この図においては、ＬＥＤユニット１の一端部に電力供給線接続用の図示せぬソケットが設けられるとともに、他端部に他のＬＥＤユニット１の上記ソケットが接続される図示せぬブラケットが設けられており、これらソケットとブラケットとを嵌合させることで、各ＬＥＤユニット１を直列に接続する構成としている。このような接続構成とすることで、各ＬＥＤユニット１間の接続距離を短くすることが可能となるため、ＬＥＤユニット１間の接続箇所近傍の照度の落ち込みが抑制される。
【００２５】
また、各ＬＥＤユニット１間を電力供給用ケーブルにて接続する構成としても良く、この構成によれば、各ＬＥＤユニット１を電力供給用ケーブルの接続箇所で任意の方向に向きを変えてレイアウトすることができ、レイアウトの自由度の向上が図られる。
【００２６】
また、ＬＥＤユニット１の構成としては、ライン状にＬＥＤチップ３を配列する構成に限らず、図１０に示すように、複数のＬＥＤチップ３を縦横に等間隔でマトリクス状に配置してＬＥＤユニット１Ａを構成することも可能である。具体的には、このＬＥＤユニット１Ａにあっては、平面視略矩形の板状に形成されたユニットベース体２１を備え、そのユニットベース体２１の表面２１Ａに、上記ＬＥＤチップ３がマトリクス状に配列されている。また、ＬＥＤユニット１Ａには、ユニットベース体２１の表面２１Ａを覆うカバー体２１と、ユニットベース体２１の背面側に設けられた取付け足２４および電力供給用コネクタ２５とが設けられている。
【００２７】
なお、以上説明したＬＥＤユニット１、１Ａにおいて、同一配光を有するＬＥＤチップ３を配列する構成に限らず、狭角配光を有するＬＥＤチップ３および楕円配光を有するＬＥＤチップ３を組み合わせて配列する構成としても良い。さらに、各ＬＥＤチップ３の発光色は任意であり、例えば、赤色を発光するＬＥＤチップ３、緑色を発光するＬＥＤチップ３および青色を発光するＬＥＤチップ３を組み合わせてＬＥＤユニット１を構成しても良い。
【００２８】
ここで、上記ＬＥＤユニット１、１Ａは、照明装置の光源に用いて好適なものであり、以下では、かかる照明装置として、足元を照らすアプローチライトを例にして説明する。
【００２９】
図１１に示すように、アプローチライト５０は地面に立設される高さ約１Ｍのポール５１と、このポール５１の先端部５１Ａに取り付けられて地面に対して略平行に延びる照明ヘッド５２とを備え、ヘッド５２から地面に向けて光が照射される。このヘッド５２は、図１１に示すように、正面が開口した箱状のヘッドケース体５３と、このヘッドケース体５３の正面開口を覆う、例えばガラスやプラスティックなどから形成された図示せぬカバー部材とを備えて構成され、上記ヘッドケース体５３の内部空間が複数の仕切り５４により仕切られて、上記ＬＥＤユニット１が着脱自在に装着される装着部５５が形成されている。なお、以下の説明では、ヘッドケース体５３（ヘッド５２）の長手方向の中心線を中心線Ｙと表記し、その中点をＸと表記する。
【００３０】
上記のような構成の下、ヘッドケース体５３に上記ＬＥＤユニット１を１或いは複数装着することで、アプローチライト５０の光源を構成し、その配光を、使用環境やユーザの好みなどに応じて様々に変更することが可能となる。
例えば、狭角配光のＬＥＤチップ３を配列してなるＬＥＤユニット１を１つだけヘッドケース体５３に装着した場合、図１３（Ａ）に示すように、ヘッド５２の直下の狭い範囲だけを効果的に照らすことができる。また、ＬＥＤユニット１に配列するＬＥＤチップ３の数を多くすることで、図１３（Ｂ）に示すように、所要照度の照射範囲が拡大される。
なお、ヘッド５２に装着するＬＥＤユニット１の数を多くすることで、照射範囲内の照度を高めることも可能である。
【００３１】
また例えば、楕円配光のＬＥＤチップ３を配列してなるＬＥＤユニット１を１つだけヘッドケース体５３に装着した場合、図１４（Ａ）に示すように、ヘッド５２の長手方向と略垂直な方向に延びる配光パターンが形成可能となる。したがって、複数本のアプローチライト５０を歩道に沿って立設する場合に、配光パターンが延びる方向を歩道に沿った方向に一致させることで、１つのアプローチライト５０が照射可能な区間が長くなるため、少ない個数のアプローチライト５０により、効率的に歩道を照らすことができる。また、ＬＥＤユニット１に配列するＬＥＤチップ３の数を多くすることで、図１４（Ｂ）に示すように、照射範囲が拡大され、より広範囲なエリアを照らすことが可能となる。
なお、ヘッド５２に装着するＬＥＤユニット１の数を多くすることで、照射範囲内の照度を高めることも可能である。
また、楕円配光の延びる方向を歩道に沿った方向ではなく、歩道を横断する方向に合わせることも可能である。
【００３２】
また、公園などに植えられた樹木などに取り付けられて、当該樹木をライトアップするアッパーライト（投光器）の光源にも上記ＬＥＤユニット１、１Ａを適用することができる。
図１５はアッパーライト１００の構成を示す側面図である。この図に示すように、アッパーライト１００は、直径が約１７．５ｃｍ、厚さが約６ｃｍの円板状のライト本体１１０と、ヒンジ１１１により折り曲げ自在に構成されてライト本体１１０の背面に取り付けられる取付アーム１１２とを備え、この取付アーム１１２が例えば地上から所定の高さ（例えば１〜１．５Ｍ）の位置に取り付けられて、樹木などの被照射体をライトアップする。ライト本体１１０の背面には複数の開口スリットが設けられてライト本体１１０内を空冷可能に構成されている。
【００３３】
図１６はライト本体１１０の正面図である。この図に示すように、ライト本体１１０には、狭角配光または楕円配光を有するＬＥＤチップ３がマトリクス状に配列されてなるＬＥＤユニット１Ａが２つ並列に配置されるとともに、これらのＬＥＤユニット１Ａを挟んで上下に狭角配光または楕円配光を有するＬＥＤチップ３がライン状に配列されてなるＬＥＤユニット１が配置され、これらのＬＥＤユニット１、１Ａによりアッパーライト１００の光源が構成されている。
特に、これらのＬＥＤユニット１、１ＡのＬＥＤチップ３の配光を楕円配光とすることで、広い範囲にわたった照明が可能になり、また、ＬＥＤチップ３の配光を狭角配光とすることで、比較的狭い範囲を高照度で照らすことが可能となる。
【００３４】
なお、照明装置としてはアプローチライト５０やアッパーライト１００の他にも、ガードレールなどに設けられる高欄照明装置や、公園などに設置されたベンチの足に設けられて、当該ベンチの足元を照らす照明装置、手すりなどに適宜の間隔で設けられて歩道を照らす照明装置、縁石などに嵌め込まれて歩道などを照らす照明装置、車歩道に沿って設けられた車止め（ボラード）に嵌め込まれて歩道を照らす照明装置とった各照明装置の光源に、上記ＬＥＤユニット１、１Ａを用いることができる。
特に、本実施の形態に係るＬＥＤユニット１、１Ａは、間接反射型のＬＥＤチップ３を備えて構成されているため眩しさを抑えることが可能な構造となっているため、歩行者の目の高さに近い位置に光源が位置するような照明装置に用いたとしても、歩行者が眩しく感じるのが抑えられる。
さらに、楕円配光を有するＬＥＤチップ３を配列してなるＬＥＤユニット１にあっては、ユニットサイズのコンパクト化を図りつつ、照射範囲を拡大することが可能となり、また、このように照射範囲が拡大されたＬＥＤユニット１を複数組み合わせることで、その照射範囲の照度を容易に高めることが可能となる。
また、ＬＥＤユニット１、１Ａを適宜組み合わせて光源を構成することで、使用目的や使用場所に合わせた配光パターンの光源を容易に構成することが可能となる。
また、本照明装置によれば、光源の光量を、各ＬＥＤユニット１、１Ａを適宜増設することで、光源光量を簡単に調整することができる。
【００３５】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係るＬＥＤユニットの構成を示す平面図である。
【図２】同ＬＥＤユニットの正面側の側面図である。
【図３】固定具の構成を示す正面図である。
【図４】固定具の構成を示す断面図である。
【図５】ＬＥＤチップの構成を示す図である。
【図６】ＬＥＤチップの狭角配光を示す図である。
【図７】ＬＥＤチップの楕円配光を示す図である。
【図８】ＬＥＤユニットの他の態様を示す図である。
【図９】ＬＥＤユニットを連接してなるＬＥＤユニット群を示す図である。
【図１０】ＬＥＤユニットのその他の態様を示す図である。
【図１１】アプローチライトの構成を示す図である。
【図１２】アプローチライトのヘッドの構成を示す平面図である。
【図１３】アプローチライトの配光パターンを示す図である。
【図１４】アプローチライトの配光パターンを示す図である。
【図１５】アッパーライトの構成を示す側面図である。
【図１６】アッパーライトのライト本体の正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１Ａ  ＬＥＤユニット
２、２１、３１  ユニットベース体
３  ＬＥＤチップ
３０  ＬＥＤ素子
３１  反射面
５０  アプローチライト（照明装置）
１００  アッパーライト（照明装置）
【図１】
2006236895.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006236895.tif 000013
【図１２】
2006236895.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2006236895.tif 000016
【図１５】
2006236895.tif 000017
【図１６】
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