(57)【要約】【課題】照明装置を大型化させることなく放熱板を大きくして、発光ダイオードの温度を下げる効果を高める。【解決手段】照明装置は、矩形板状に形成された導光板１０と、角棒状に形成され導光板１０の厚み方向に沿う一端面である入射面１１に沿う導光部材２０と、導光部材２０の長手方向の一端面である光導入面２１に対向する発光ダイオード３１と、発光ダイオード３１と熱的に結合される放熱板４０とを備える。放熱板４０は、導光部材２０の光導入面２１側に配置されて発光ダイオード３１が実装される結合片４１と、導光部材２０の長手方向において導光部材２０に沿う放熱片４２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に長い形状に形成され長手方向の両側の少なくとも一方に光が導入される光導入面が設けられ光導入面に導入された光を長手方向に沿う光導出面と光導出面とは反対側の反射面とで内部反射を繰り返させて導光するとともに光導出面から光を出射する導光部材と、導光部材の光導入面に対向して配置される発光ダイオードと、発光ダイオードと熱的に結合される放熱板とを備え、放熱板は、導光部材の光導入面側に配置されて発光ダイオードと熱的に結合される結合片と、導光部材の長手方向において導光部材に沿う放熱片とを備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記放熱板の放熱片は、前記導光部材の反射面を覆い、反射面から漏光した光を反射することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記導光部材は、長手方向の両端にそれぞれ光導入面を備え、前記発光ダイオードは、導光部材の長手方向の両側にそれぞれ配置され、導光部材の長手方向の両側の一方に配置された発光ダイオードと他方に配置された発光ダイオードとは、前記放熱板に電気的に接続され、放熱板は、発光ダイオード同士を電気的に接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状ないし棒状に形成された導光部材の長手方向の両側の少なくとも一方に発光ダイオードを配置した照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高電圧、高周波で点灯される冷陰極ランプを光源に用いた誘導灯が提供されている（特許文献１参照）。冷陰極ランプは高電圧、高周波で点灯されるため、点灯装置と光源とを接続する接続線を極力短くしなければ、浮遊容量の影響により光源の光出力が低下するという問題がある。
【０００３】
一方、光源に発光ダイオードを用いた誘導灯が提供されている。発光ダイオードは高周波で点灯させる必要がないから、光出力を低下させないために前記接続線の長さを極力短くしなければならないという問題を解決できる。
【０００４】
ところで、誘導灯には、光源に発光ダイオードを用いるとともに、合成樹脂材料で板状に形成され光源からの光が入射される導光板を用いて面発光を行うものがある（特許文献２、３参照）。導光板は、厚み方向に沿う一端面である入射面に入射した光を厚み方向の前面と後面とで内部反射を繰り返させて導光するととともに前面から光を出射する部材である。
【０００５】
特許文献２に記載された照明装置は、導光板の入射面に沿って基板を配置し、この基板に複数個の発光ダイオードを実装する構成を採用している。この構成では、導光板の入射面に入射する光に強度むらが生じ、導光板の出射面に輝度むらが生じることになる。
【０００６】
そこで、特許文献３に記載された照明装置では、合成樹脂材料で棒状に形成された導光部材を用いて発光ダイオードからの光を導光板の入射面に入射させる構成を採用している。導光部材は、長手方向の一端面である光導入面に入射した光を長手方向に沿う一面である光導出面から出射する部材である。導光部材は、光導出面が導光板の入射面に対向するように配置され、導光部材の光導入面に対向して発光ダイオードが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献２】特開２００１−１４９０９号公報
【特許文献１】特開２００８−９８１９０号公報
【特許文献２】特許第４１４１７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、発光ダイオードには、温度が高くなると発光効率が低下し、また、寿命（光出力が低下する時間）が短くなるという問題があり、発光ダイオードを光源に用いる照明装置では、発光ダイオードの温度が高くならないようにして使用する必要がある。発光ダイオードは、発光により生じる熱により温度が高くなるから、発光ダイオードに通電する電流を小さくして発光ダイオードの温度を下げることが考えられる。しかしながら、発光ダイオードに通電する電流を小さくすると、発光ダイオードの光出力が低下し、発光ダイオードの個数を増やさなければならなくなって、コストアップにつながりやすい。
【０００９】
そこで、発光ダイオードが実装される基板の裏面に放熱板を結合し、放熱板により発光ダイオードの温度を下げることが考えられる。
【００１０】
しかしながら、特許文献３のように、導光部材の長手方向の一端面である光導入面に対向して発光ダイオードが配置された照明装置（誘導灯）では、大きな放熱板を基板に結合すると、誘導灯が大型化してしまい、放熱板を小さくすると、放熱効果が小さくなって発光ダイオードの温度をあまり低減できず、発光ダイオードの温度が高くなるという問題があった。
【００１１】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、線状ないし棒状に形成され長手方向の両側の少なくとも一側に発光ダイオードが配置される導光部材を備えた照明装置（誘導灯）において、大型化させることなく放熱板を大きくして発光ダイオードの温度を低減できる効果を高めることができる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するため、一方向に長い形状に形成され長手方向の両側の少なくとも一方に光が導入される光導入面が設けられ光導入面に導入された光を長手方向に沿う光導出面と光導出面とは反対側の反射面とで内部反射を繰り返させて導光するとともに光導出面から光を出射する導光部材と、導光部材の光導入面に対向して配置される発光ダイオードと、発光ダイオードと熱的に結合される放熱板とを備え、放熱板は、導光部材の光導入面側に配置されて発光ダイオードと熱的に結合される結合片と、導光部材の長手方向において導光部材に沿う放熱片とを備えることを特徴とする。
【００１３】
放熱板の放熱片は、前記導光部材の反射面を覆い、反射面から漏光した光を反射する構成を採用することが望ましい。
【００１４】
また、導光部材は、長手方向の両端にそれぞれ光導入面を備え、発光ダイオードは、導光部材の長手方向の両側にそれぞれ配置され、導光部材の長手方向の両側の一方に配置された発光ダイオードと他方に配置された発光ダイオードとは、放熱板に電気的に接続され、放熱板は、発光ダイオード同士を電気的に接続する構成を採用することが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の構成によれば、放熱板の放熱片は、導光部材の長手方向において導光部材に沿うように配置されるから、大型化させることなく放熱板を大きくして発光ダイオードの温度を低減できる効果を高めることができるという利点がある。
【００１６】
また、放熱板の放熱片が、前記導光部材の反射面を覆い、反射面から漏光した光を反射する構成を採用すると、光を反射する部材を新たに設けることなく、反射面から漏光した光を導光部材に戻して光導出面から出射する光に再利用することができるという利点がある。
【００１７】
さらに、導光部材の長手方向の両側の一方に配置された発光ダイオードと他方に配置された発光ダイオードとを放熱板で電気的に接続する構成を採用すると、接続線などの接続部材を新たに設けることなく発光ダイオード同士を電気的に接続することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１の平面図である。
【図２】同上の導光部材の斜視図である。
【図３】同上を誘導灯として使用した場合の斜視図である。
【図４】同上の動作を説明する説明図である。
【図５】同上の別形態を示す斜視図である。
【図６】実施形態２の平面図である。
【図７】同上に使用される点灯装置の回路図である。
【図８】従来構成の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように、面発光を行うための導光板１０と、導光板１０の厚み方向に沿う一端面である入射面１１に沿う導光部材２０と、導光部材２０の長手方向の両側の一方に配置される発光ダイオード３１と、発光ダイオード３１に熱的に結合される放熱板４０とを備える。放熱板４０については、後述する。
【００２０】
導光板１０は、入射面１１に入射した光を前面である出射面１２と後面とで内部反射を繰り返させることにより導光するとともに、出射面１２から光を出射させる部材である。導光板１０の構成は、周知であるから詳説しないが、例えば、出射面１２から光を出射させるため、入射面１１の長手方向（図における左右方向）に沿う断面Ｖ字状の溝が後面に形成される。溝の壁面に入射した光の一部は、臨界角よりも小さい入射角で出射面１２に入射し、出射面１２から出射する。溝は、導光板１０の後面の全面に亘って形成され、出射面１２の全面から光が出射する。
【００２１】
導光部材２０は、図２に示すように、角棒状に形成され、長手方向に沿う一面である光導出面２２が導光板１０の入射面１１に対向するように配置される。光導出面２２とは反対側の面である反射面２３は、長手方向の両端面の一方である光導入面２１から長手方向に沿って離れるに従って光導出面２２に近づくように傾斜する。
【００２２】
導光部材２０は、光導入面２１に入射した光を、光導出面２２と反射面２３とで内部反射を繰り返させることにより導光する。また、導光部材２０には、導光板１０と同様に、光導出面２２の全面から光を出射する機能が付与される。例えば、反射面２３に、上述した溝と同様の溝が、前後方向に沿って形成される。
【００２３】
溝の壁面で反射された光の一部は、図１の矢印Ａに示すように、光導出面２２から出射し、導光板１０の入射面１１に入射する。
【００２４】
発光ダイオード３１には、例えば、アノード端子およびカソード端子に加え、放熱用の放熱端子を裏面に備えた表面実装型のものを使用する。発光ダイオード３１は、導光部材２０の光導入面２１に沿う基板３２に、放熱端子が基板３２に半田付けされる形で実装される。基板３２には、熱伝導性のよいもの、例えば、アルミ基板を使用する。
【００２５】
上述した放熱板４０は、基板３２が取付ねじ（図示せず）によりねじ止めされる結合片４１と、導光部材２０の反射面２３に沿う放熱片４２とを備える。基板３２は、取付ねじに代えて、シリコンシール材などの熱伝導性が良く且つ接着性を有する部材により放熱板４０に取り付けることもできる。放熱板４０は、基板３２に実装された発光ダイオード３１と熱的に結合され、発光ダイオード３１が発光することにより生じた熱は、放熱端子から基板３２を介して放熱板４０に伝わる。
【００２６】
放熱板４０の結合片４１は、導光部材２０の光導入面２１と同程度の大きさに形成される。また、上述したように、放熱片４２は、導光部材２０の反射面２３に沿う。したがって、放熱板４０により照明装置が大型化することがない。つまり、上述のように、導光部材２０の反射面２３に沿う放熱片４２を結合片４１に付加した構成を採用することにより、照明装置を大型化させることなく放熱板４０を大きくすることができ、その結果、発光ダイオード３１の温度を低減する効果を高めることができる。
【００２７】
次に、本実施形態の照明装置を図３に示す誘導灯として使用する場合について説明する。誘導灯は、前面が開放する矩形箱状に形成され壁や天井に取り付けられる器具本体７０と、器具本体７０の前面の開口を閉塞する表示パネル５０および光源ホルダ６０とを備える。以下では、誘導灯を壁や天井に取り付けたときの上下を上下として説明する。
【００２８】
器具本体７０は、発光ダイオード３１（図１参照）を点灯させる点灯装置７１と、点灯装置７１と接続線Ｌ１を介して接続されたコネクタ７２とを備える。また、器具本体７０の互いに対向する一対の側壁の内側面には、表示パネル５０を取着するための上下一対の係合片７０ａがそれぞれ突設される。
【００２９】
導光板１０（図１参照）は、表示パネル５０の後面側に重ねられ、導光板１０と表示パネル５０との積層体の周面を覆うパネルケース５１により一体化される。パネルケース５１の側面には、器具本体７０に設けられた係合片７０ａに係合する上下一対の係合片５１ａがそれぞれ突設される。
【００３０】
パネルケース５１により一体化された表示パネル５０と導光板１０とは、器具本体７０の前面に押し付けられた後、下方に落とし込まれて器具本体７０の下壁の内側面（上面）に載置され、係合片５１ａと係合片７０ａとが係合することにより器具本体７０に取着され、器具本体７０の前面の開口の一部を閉塞する。
【００３１】
光源ホルダ６０は、導光部材２０の長手方向に長い箱状に形成され、導光部材２０と、発光ダイオード３１が実装された基板３２と、放熱板４０（図１参照）とを収容する。光源ホルダ６０には、発光ダイオード３１のアノード端子およびカソード端子にそれぞれ電気的に接続される一対の接続端子を備えた端子部（図示せず）が設けられる。光源ホルダ６０は、端子部とコネクタ７２とを接続した後、器具本体７０の前面に取着され、表示パネル５０とともに器具本体７０の前面の開口を閉塞する。
【００３２】
本実施形態では、上述したように、放熱板４０の放熱片４２は、導光部材２０の反射面２３に沿うから、光源ホルダ６０を大きくすることなく導光部材２０と発光ダイオード３１が実装された基板３２と放熱板４０とを光源ホルダ６０に収容することができる。つまり、誘導灯が大型化することがない。
【００３３】
上述では、発光ダイオード３１を基板３２に実装し、基板３２に放熱板４０の結合片４１を結合する構成を説明したが、図５に示すように、発光ダイオード３１を放熱板４０の結合片４１に直接実装することもできる。結合片４１には、例えば、発光ダイオード３１の放熱端子を半田付けするためのパターンが形成される。
【００３４】
上述のように、放熱板４０の結合片４１は、基板３２に兼用され、基板３２が不要になるとともに、発光ダイオード３１の熱が放熱板４０に直接伝わり、基板３２を介して発光ダイオード３１と放熱板４０とを熱的に結合する構成よりも、発光ダイオード３１の温度を下げる効果を高めることができる。
【００３５】
ところで、本実施形態では、放熱板４０の放熱片４２における導光部材２０側の面は、光を反射するように形成される。導光部材２０の反射面２３から漏光した光の一部は、図４の矢印Ｂに示すように、放熱片４２で反射されて導光部材２０に戻されて光導出面２２から出射する光に再利用され、その結果、発光ダイオード３１の光を効率よく利用することができる。
【００３６】
上述のように、放熱板４０の放熱片４２により反射面２３から漏光した光を反射するから、反射面２３から漏光した光を反射するための部材（例えば、反射板）を新たに設ける必要がなくなる。
【００３７】
上述では、放熱板４０の放熱片４２を反射面２３に沿って配置した構成を説明したが、この構成に限るものではなく、放熱片４２は、導光部材２０の長手方向において導光部材２０に沿って配置することができる。
【００３８】
（実施形態２）
本実施形態では、図６に示すように、実施形態１で説明した形状の導光部材２０を２つ用い、２つの導光部材２０の光導入面２１とは反対側の端面同士が互いに突き合わされる形で２つの導光部材２０を配置したものを導光部材２０として用いる。なお、図では、導光板１０を省略している。
【００３９】
発光ダイオード３１は、導光部材２０の長手方向の各端面である各光導入面２１に沿う一対の基板３２にそれぞれ実装され、各発光ダイオード３１の一方は、各光導入面２１の一方にそれぞれ対向する。
【００４０】
放熱板４０は、導光部材２０の一対の光導入面２１の一方にそれぞれ沿う一対の結合片４１と、結合片４１同士を接続するとともに導光部材２０の反射面２３に沿う放熱片４２とを備え、断面略Ｍ字状に形成される。各発光ダイオード３１の一方は、一対の結合片４１の一方にそれぞれ直接実装される。
【００４１】
発光ダイオード３１には、例えば、放熱端子を裏面に備え、アノード端子およびはソード端子を側面に備えたものを使用し、放熱端子を結合片４１に半田付けする。また、一方の発光ダイオード３１では、アノード端子が結合片４１に電気的に接続され、他方の発光ダイオード３１では、カソード端子が結合片４１に電気的に接続される。
【００４２】
ここに、放熱板４０は、導電性材料で形成され、一方の発光ダイオード３１のカソード端子と、他方の発光ダイオード３１のアノード端子とを電気的に接続する。つまり、一方の発光ダイオード３１と他方の発光ダイオード３１とは直列に接続される。また、一方の発光ダイオード３１のカソード端子と、他方の発光ダイオード３１のアノード端子とは、接続線Ｌ２によりそれぞれ点灯装置７１に接続される。接続線Ｌ２は、図３に示す誘導灯における接続線Ｌ１に相当する。
【００４３】
点灯装置７１の回路の一例を図７に示す。点灯装置７１は、商用電源Ｅを直流に変換する整流回路ＤＢと、整流回路ＤＢの出力端間に接続され整流回路ＤＢの出力を平滑する平滑コンデンサＣ１と、平滑コンデンサＣ１の負極にアノードが接続されるツェナーダイオードＺＤと平滑コンデンサＣの正極に一端が接続される保護抵抗Ｒ２との直接回路と、保護抵抗Ｒ２とツェナーダイオードＺＤとの接続端にベースが接続されエミッタが抵抗Ｒ１を介して平滑コンデンサＣの負極に接続されて定電圧がベースに入力されるトランジスタＱとを備える。
【００４４】
整流回路ＤＢには、例えば、ダイオードブリッジを用いる。また、平滑コンデンサＣには、例えば、電解コンデンサを用いる。
【００４５】
一方の発光ダイオード３１のカソード端子は、トランジスタＱのコレクタに接続され、他方の発光ダイオード３１のアノード端子は、平滑コンデンサＣの正極に接続される。発光ダイオード３１の直列回路には、点灯装置７１により一定の直流電流が通電される。
【００４６】
本実施形態では、放熱板４０を用いて発光ダイオード３１同士を電気的に接続するから、発光ダイオード３１同士を電気的に接続する接続線が不要であり、図８に示すように発光ダイオード３１同士を接続線Ｌ３で接続した構成に比較して、接続線の本数を少なくできる。また、放熱板４０を用いて発光ダイオード３１同士を電気的に接続するから、放熱板４０に加え接続線Ｌ３を設ける構成に比べ、コストを低減することができる。
【００４７】
また、図３に示した誘導灯に本実施形態の構成を採用すると、導光部材２０の長手方向の両側に発光ダイオード３１を配置しても、光源ホルダ６０には接続線Ｌ３（図８参照）を設ける必要がなく、接続線Ｌ３の収納方法を考慮することなく光源ホルダ６０を設計できる。
【００４８】
その他の構成は、実施形態１の構成と同様である。
【符号の説明】
【００４９】
２０  導光部材
３１  発光ダイオード
４０  放熱板
４１  結合片
４２  放熱片
【図１】
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【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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