(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構造により発光素子を使用した光源を収容した照明装置を提供する。【解決手段】照明装置1は、頂部11が閉塞され基端側に開口部13を有する透光性の筒状カバーと、発光素子22が主面側に配設された発光基板21を有し、この基板が筒状カバーの開口部13から挿入されて筒状カバーの長手方向に沿って配設された発光ユニットと、筒状カバーの開口部13を閉塞するとともに発光ユニットへ電力供給を行う配線部33が設けられた基体部30とを具備しているので、簡単な構成によって所望の配光特性を得ながら発光ユニットをカバーで覆った構造を提供できる。【選択図】図５
2011018469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂部が閉塞され基端側に開口部を有する筒状カバーと；
発光素子が主面側に配設された発光基板を有し、この基板が筒状カバーの開口部から挿入されて筒状カバーの長手方向に沿って配設された発光ユニットと；
筒状カバーの開口部を閉塞するとともに発光ユニットへ電力供給を行う配線部が設けられた基体部と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
筒状カバーの開口部が円形状であって、この開口部と基体部との間にＯリングが配設されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
発光ユニットは、一面側に発光基板が取付けられた放熱板とこの放熱板の他面側に設けられた発光素子点灯用の点灯装置とを有していることを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【請求項４】
筒状カバーは透光性樹脂で一体成形されており、その内側には長手方向に沿って一対の溝が形成されていて発光ユニットの周縁部をこの溝に挿入して発光ユニットを支持していることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード等の発光素子を使用した照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の照明器具としては、多数個の白色発光ダイオードを一つの基板に設けたものを多数用いて、この多数の基板の角度を変えて多角形面を構成するように配置し、多方向へ光出射される構成を採用したものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２００１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この照明器具においては、器具本体に複数の基板を取付けるとともに、この基板を覆う略半球状の透光性カバーを器具本体の開口部に取付ける構造を有しているため、構造が複雑で部品点数が多くなり、組立て工数も多くなることから製品コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造により発光素子を使用した光源をカバー内に収容し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】
【０００６】
請求項１の照明装置は、頂部が閉塞され基端側に開口部を有する透光性の筒状カバーと；発光素子が主面側に配設された発光基板を有し、この基板が筒状カバーの開口部から挿入されて筒状カバーの長手方向に沿って配設された発光ユニットと；筒状カバーの開口部を閉塞するとともに発光ユニットへ電力供給を行う配線部が設けられた基体部と；を具備していることを特徴とする。
【０００７】
筒状カバーは、少なくとも投光部が透光性を有して内部に収容空間が形成されており、この収容空間が開口部を除いて外部と連通していない筒状の構造を有している。筒状カバーは、開口部から先端側に向かう方向の寸法が長い形状を有しているが、その他の形状は発光ユニットの放射光が所望の方向へ照射される光学特性が得られる構成であれば特に制限されない。
【０００８】
発光素子は、発光ダイオード、有機ＥＬ等の発光基板に配設可能な固体発光素子が適用される。
【０００９】
発光ユニットは、少なくとも発光基板を有して筒状カバー内に配設可能な構造を有しているものである。なお、発光基板自体が発光ユニットを構成していてもよい。
【００１０】
基体部は筒状カバーの開口を閉塞する構造を有していて、この開口部の内側において発光ユニットへの給電を行うリード線や配線基板等の配線を行う配線部が設けられたものである。
【００１１】
請求項２は、請求項１記載の照明装置において、筒状カバーの開口部が円形状であって、この開口部と基体部との間にＯリングが配設されていることを特徴とする。
【００１２】
Ｏリングは、筒状カバー内側の防水性能を確保する部品であり、筒状カバーの開口部または基体部のいずれか一方に配設される。
【００１３】
請求項３は、請求項１または２記載の照明装置において、発光ユニットは、一面側に発光基板が取付けられた放熱板とこの放熱板の他面側に設けられた発光素子点灯用の点灯装置とを有していることを特徴とする。
【００１４】
請求項４は、請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置において、筒状カバーは透光性樹脂で一体成形されており、その内側には長手方向に沿って一対の溝が形成されていて発光ユニットの周縁部をこの溝に挿入して発光ユニットを支持していることを特徴とする。
【００１５】
筒状カバーはアクリルやポリカーボネート等の透光性樹脂で一体成形されているので全体として透光性を有しているが、筒状カバー内側の一対の溝によって発光ユニットを支持しているので、発光ユニットの他面側には発光素子の放射光が照射されにくく、所望の配光特性を得ることができる。
【００１６】
一対の溝には発光ユニットの周縁部の全てが挿入されていなくてもよく、その一部が挿入されたものでもよい。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、透光性の筒状カバー内に筒状カバーの長手方向に沿って発光ユニットを配設して電力供給を行う配線部が設けられた基体部によって筒状カバーの開口部を閉塞しているので、簡単な構成によって所望の配光特性を得ながら発光ユニットをカバーで覆った照明装置を提供することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、筒状カバーの開口部が円形状であるので、Ｏリングによって簡単に防水性を確保することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、発光ユニットが一面側に発光基板を他面側に点灯装置をそれぞれ取付けられた放熱板を有しているので、発光素子を筒状カバー内で効率的に放熱することが可能となる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、筒状カバー内側の一対の溝によって発光ユニットを支持しているので、発光ユニットの他面側には発光素子の放射光が照射されにくく、所望の配光特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の照明装置の一実施形態である防犯灯を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の防犯灯の側面図である。
【図３】図３は、図１の防犯灯の底面図である。
【図４】図４は、図１の防犯灯の正面図である。
【図５】図５は、図１の防犯灯の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施の形態である照明装置について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態である防犯灯を示す斜視図、図２は図１の防犯灯の側面図、図３は同じく底面図、図４は同じく正面図、図５は同じく側断面図である。
【００２４】
照明装置としての防犯灯1は、透光性の筒状カバー10、筒状カバー10内に収容された発光ユニット20および筒状カバー10の基端側に取付けられた基体部30から構成されている。
【００２５】
筒状カバー10は、頂部11が閉塞されており、基端部12側に開口部13が形成されており、全体として筒状を形成している。筒状カバー10は、アクリルやポリカーボネート等の透光性樹脂で一体成形され、全体として透光性を有している。また、筒状カバー10を成形する透光性樹脂には白色顔料や光拡散材が添加されており、全体として乳白状の外観を有している。なお、筒状カバー10は全体が透明であってもよく、一部が透光性を有する形態であっても構わない。
【００２６】
本実施形態の筒状カバー10は、頂部11側の筒本体10aと基端部12側のフランジ部10bとによって構成されている。基端部12のフランジ部10bは、その外周部が円筒形であり、その内側の開口部13の輪郭も円形状となっている。筒本体10aはフランジ部10bの頂部11側にフランジ部10bの外径よりもやや小さい円筒形状で一体的に設けられている。
【００２７】
筒状カバー10の筒本体10aには投光部14および笠部15が形成されている。筒本体10aは、下方側が路面への照射光を透過する投光部14、上方側が笠部15としてそれぞれ機能する。笠部15のフランジ部10b側の上方にはコの字状の壁部15aが突出形成されており、この壁部15aはその先端が揃って平坦となるような高さで形成されている。筒状カバー10の内部には、開口部13と連通する収容空間16が形成されており、収容空間16は開口部13以外とは連通することがない実質的な閉空間となっている。
【００２８】
筒状カバー10は、開口部から先端側に向かう方向の寸法が長い形状を有しているが、その他の形状は発光ユニットの放射光が所望の方向へ照射される光学特性が得られる構成であれば特に制限されない。フランジ部10bの内側面17には、ねじ部17aが内側円周方向にわたって形成されており、このねじ部17aよりも頂部11側には平坦面17bが内側円周方向に連続して形成されている。筒本体10aは、頂部11に向かうにしたがって外径が小さくなる先細り形状の筒体となっている。特に、筒本体10aの上下方向の外径寸法は幅方向の外径寸法よりも頂部11に向かって減少する割合が大きく、頂部11付近での筒本体10aの断面形状は幅方向を長径とする偏平な略楕円形状となっている。
【００２９】
筒状カバー10の筒本体10aの幅方向の周囲には、投光部14および笠部15の外周面よりもやや外側に突出した段部18が連続して帯状に形成されている。この段部18が外側に張り出していることにより、段部18が投光部14の庇として機能しており、降雨時の水滴が投光部14に流下しにくくなり、投光部14の表面に汚れが付着し難くなる。また、筒本体10aの長手方向の周囲に段部18が連続して形成されていることによって筒本体10aの機械的強度も向上する。
【００３０】
この段部18の内側には、収容空間16に開口する溝部19が形成されている。すなわち、この溝部19は、少なくとも筒状カバー10の長手方向に沿って幅方向にそれぞれ設けられており、開口部13からみて一対の溝部19が形成されるようになっている。
【００３１】
筒状カバー10の肉厚寸法は、筒本体10aおよびフランジ部10bを含めて全体的に約2.5mmであり、機械的強度、拡散透過率、放熱作用や耐候性等の所定の特性を確保している。
【００３２】
発光ユニット20は、発光基板21を有しており、この発光基板21の主面側には発光素子としての発光ダイオード素子22が実装されている。発光基板21は、紙フェノール製のプリント基板であり、発光基板21の主面側には図示しない配線パターンと発光ダイオード素子の端子接続用のランドとが銅箔により形成されている。発光基板21の主面側には、白色発光する発光ダイオード素子22が所定間隔をおいて8個実装されている。
【００３３】
発光ユニット20は、アルミニウム製の放熱板23を有しており、この放熱板23の一面側に発光基板21が図示しないねじ等によって熱伝導可能に取付けられている。放熱板21の他面側には発光ダイオード素子22を点灯させる点灯装置24が設けられている。点灯装置24は、内部に定電流回路等を構成する図示しない回路基板を収容した金属製ケース25を有しており、このケース25が放熱板21の他面側に取付けられている。点灯装置24の図示しない出力線は放熱板23に形成された図示しない挿通孔を介して発光基板21に接続されている。
【００３４】
発光ユニット20は、放熱板23の周縁部が筒状カバー10の収容空間16に開口する一対の溝部19に挿入されることで筒状カバー10に支持される。また、放熱板23の先端部も頂部11側に連続する溝部19に係合している。このように、筒状カバー10の収容空間16は、放熱板23によって投光部14側と笠部15側とが実質分断されている。
【００３５】
笠部15側の収容空間16の内容積は、投光部14側の収容空間16の内容積の２〜３倍大きくなるように区分けされている。これにより、笠部15側の収容空間16は熱容量的にも大きく、十分な対流が行われるので、笠部15の外表面を利用した熱交換作用も良好に行われる。
【００３６】
放熱板23の板厚寸法は約2mmであり、溝部19の高さ寸法よりも小さい。しかし、溝部19の頂部11側には、放熱板23の板厚寸法とほぼ同等の隙間を形成する係合挟部19aが形成されている。この係合挟部19aは、頂部11側の溝部19の上方側の肉厚を大きくすることによって頂部11側の溝部19の高さ寸法を部分的に小さくしたものである。放熱板23の先端側周縁部はこの係合挟部19aに差し込まれて係合する。これにより、放熱板23の一面側周縁部が溝部19の下側段部に載置された状態で支持される。なお、この係合挟部19aを設ける以外に放熱板23の他面側周縁部に溝部19に係合する係合片を設けてもよい。
【００３７】
放熱板23の一面側周縁部が溝部19の下側段部に支持されることにより、放熱板23および発光基板21は筒状カバー10の中心軸よりもやや下方に配設される。このとき、発光ダイオード素子22から投光部14の内表面までの距離は15〜40mm確保されているので、発光ダイオード素子22の発熱が投光部14に影響することがなく、熱的な変形や変色などの劣化を抑制することができる。
【００３８】
ところで、溝部19の幅方向の寸法は約8mmであり、筒状カバー10の筒本体10aの肉厚寸法よりも大きく外側に張り出している。また、放熱板23の周縁部も筒本体10aの外表面よりも外側に張り出すように溝部19に挿入されている。
【００３９】
基体部30は、筒状カバー10の開口部12を閉塞する閉塞部31を有している。基体部30は、ＡＳＡ（アクリロニトリルスチレンアクリレート：Acrylonitrile-Styrene-Acrylate）樹脂等の耐候性、難燃性に優れた樹脂により閉塞部31とともに一体的に成形されており、その基端側が外方に開放した有底筒状に形成されている。
【００４０】
閉塞部31は、円筒形状をなしており、フランジ部10bの内面側のねじ部17aに螺合する位置には、ねじ突起31cが形成されている。また、フランジ部10bの内面側の平坦面17bに対向する部分には環状の凹溝31bが円周方向に連続して形成されており、この凹溝31bには平坦面17bに当接するＯリング32が嵌入されている。すなわち、フランジ部10bの内面側のねじ部17aに閉塞部31のねじ突起31cを螺合させて両者を嵌合させることにより基体部30の閉塞部31が開口部13から収容空間16側へ侵入し、Ｏリング32がフランジ部10bの内側面17の平坦面17bに当接する。Ｏリング32は平坦面17bと閉塞部31の凹溝31bと間で押圧されて弾性変形して開口部13の内側が水密構造となって防水性が確保される。
【００４１】
閉塞部31の先端側には開口部13を閉塞する閉塞板31aが設けられており、この閉塞板31aと放熱板23の基端側とが当接して発光ユニット20が固定されている。閉塞板31aの略中央部分には、発光ユニット20への給電を行うリード線32が挿通する配線部33が設けられている。この配線部33には、内部に貫通孔が形成された円筒部33aとのこの円筒部33aに圧入固定された防水ブッシング34が設けられており、この防水ブッシング34にリード線32を挿入することで配線部33の防水性が確保されている。
【００４２】
基体部30の基端側には、フランジ部10bとほぼ同径の円筒段部35が閉塞部31と一体的に形成されている。円筒段部35の上方部分には、外側に向かって開口したスリット部36が設けられており、このスリット部36内には２つのねじ孔が形成された金属製の取付板37が嵌挿されている。円筒段部35の取付板37のねじ孔に対応する位置にはねじ挿通孔が形成されている。
【００４３】
本実施形態の防犯灯1には、アーム40によって路面に設置された電柱等のポールに取付けられる。アーム40は、断面コの字状の金属片の中間部を略Ｌ字状に湾曲した湾曲部41を有しており、基端部に電柱に巻付けられる取付バンドの通し孔42および取り付けねじ係止用のだるま穴43が形成されている。
【００４４】
アーム40の湾曲部41よりも先端側には、ねじ取付け部44が形成されており、このねじ取付け部44に挿入された２本のねじを基体部30のスリット部36内に嵌挿された取付板37のねじ孔に螺合することで基体部30がアーム40に取付けられ、防犯灯1がアーム40に支持される。このとき、筒状カバー10の長軸方向は、アーム40の湾曲部41によって頂部11側が上方を向くように水平面に対して約20〜30°傾いて設置される。したがって、筒状カバー10の開口部13は設置状態において常に下方に向いており、降雨による水滴が開口部13内に浸入しにくく、防水性能が向上する。さらに、比較的表面積が大きい筒状カバー10の頂部11側を上方に向けることで笠部15内の対流と熱交換の効率が向上するため、放熱特性を向上させることもできる。
【００４５】
アーム40の先端部45は、笠部15の壁部15aの先端とわずかな隙間を形成するように配設される。この先端部45は、ポール上での作業者の足場として使用された場合の荷重によっても十分な強度を保つように機能する。
【００４６】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。防犯灯1は、筒状カバー10内には筒状カバー10の長手方向に沿って発光ユニット20が配設され、基体部30によって発光ユニット20への給電を配線部33を介して行いつつ筒状カバー10の開口部13を閉塞する構造を有しているので、従来の防犯灯のように複雑な灯体構造を使用することなく、簡単な構成によって所望の防水性能および配光特性を確保することができる。
【００４７】
特に、筒状カバー10は、光拡散性の樹脂によって成形されているので、発光ダイオード素子22の点灯イメージを緩和することができ、夜間点灯しても歩行者にグレアを感じさせ難くすることができる。さらに、筒状カバー10が透光性樹脂で一体成形されていることから、笠部15側の収容空間には外光が到達することとなるから、この空間にフォトスイッチ、昼光センサを配置して自動点滅機能を点灯装置24に備えさせてもよい。また、外光レベルを検知することによって点灯装置24が発光基板21の調光制御し、周囲の明るさに応じて適正な照度が確保されるような制御を行ってもよい。
【００４８】
また、筒状カバー10の開口部13を円形状としているので、カバー形状に合わせた防水パッキンを用意する必要がなく、所定径のＯリング32を使用することによって簡単に防水性能を確保することができる。
【００４９】
筒状カバー10は、筒本体10aとフランジ部10bからなるシンプルな構造であり、発光ユニット20も筒状カバー10a内に設けられた一対の溝19によって長手方向に沿って挿入される支持構造であるため、樹脂成形金型の抜き方向も少なくなり、成形工程も簡素化することができる。また、防犯灯は夜間点灯する照明装置であるので、発光ダイオード素子22の点灯中に筒状カバー10aが過度に温度上昇することがなく、筒状カバー10aを樹脂で成形しても問題はない。
【００５０】
さらに、発光ユニット20には一面側に発光基板21を他面側に点灯装置24をそれぞれ取付けた放熱板23が設けられているので、発光ダイオード素子22を筒状カバー10内で効率的に放熱することが可能となる。特に、筒状カバー10の収容空間16が放熱板23によって投光部14側と笠部15側とが実質分断されているので、比較的高温となる発光基板21の熱が笠部15側空間の回路部品等への熱的な影響を抑えることができる。
【００５１】
放熱板23は、筒状カバー10内に配置されているため、外気に晒されることがないが、収容空間16は放熱に必要な対流が行われるのに十分な容積を有しているので、放熱板23からの放熱は筒状カバー10内で良好に行うことができる。また筒状カバー10の表面積が比較的大きく、肉厚も約2.5mmと薄いことから、筒状カバー10自体の熱伝導性能が確保されており、外気との熱交換を良好に行うことができ、発光基板21の温度が過度に上昇することがない。
【００５２】
さらにまた、筒状カバー10内側の一対の溝部19によって発光ユニット20を支持しているので、発光ユニット20の他面側である上方側には発光ダイオード素子22の放射光が照射されにくく、所望の配光特性を得ながら光害対策を図ることができる。特に、溝部19の幅方向の寸法が筒状カバー10の筒本体10aの肉厚寸法よりも大きく外側に張り出していて、放熱板23の周縁部も筒本体10aの外表面よりも外側に張り出すように溝部19に挿入されているので、発光ダイオード素子22の放射光が笠部15側に照射されにくく、筒状カバー10の肉厚を導光して不所望に光が漏れる迷光現象も極力抑えることができる。
【符号の説明】
【００５３】
1…照明装置としての防犯灯、11…頂部、12…基端、13…開口部、10…透光性の筒状カバー、20…発光ユニット、21…発光基板、22…発光素子、23…放熱板、24…点灯装置、30…基体部33…配線部、32…Ｏリング。
【図１】
2011018469.tif 000003
【図２】
2011018469.tif 000004
【図３】
2011018469.tif 000005
【図４】
2011018469.tif 000006
【図５】
2011018469.tif 000007