(57)【要約】【課題】反射面の焦点に発光素子を配置することが可能であり、対象物へ有効に光を照射することができるとともに、所期の配光が得やすい光源ユニット、光源装置及び照明装置を提供すること目的とする。【解決手段】本発明は、側壁４の内面に配設されたＬＥＤ等の発光素子５２と、前記側壁４が照射方向と平行となるように前記発光素子５２と対向し、照射方向に向かって拡開する放物線を回転させた回転放物面等によって構成された曲面の一部によって形成された反射面３１とを備える光源ユニットである。【選択図】図１
2011040236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁の内面に配設された発光素子と；
前記側壁が照射方向と平行となるように前記発光素子と対向し、照射方向に向かって拡開する曲面の一部によって形成された反射面と； 
を具備することを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記反射面は、放物線を回転させた回転放物面によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
ベースと；
このベースに配設された複数の請求項１又請求項２に記載の光源ユニットと；
を備え、複数の光源ユニットは、ベースの中心側に向くように照射方向から見て回転対称に配置されていることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
本体と；
この本体内に配設された複数の請求項３に記載の光源装置と；
を具備する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、夜の景観を美しく演出するライトアップ等を行うのに適する光源ユニット、光源装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明装置において、ランプから放射される光を反射する反射面の形状を放物線を回転させた回転放物面とし、この回転放物面の焦点にランプの光中心を配置するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これによって、反射面で反射された光は
、略平行光となって照射される。したがって、例えば、対象物にスポットをあてて照明を行い、効果的に演出するには、特許文献１に示されたような構成によって、ランプの光中心を反射面の焦点に配置することが好適となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１７５５８号公報（段落［００１６］）
【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、光源としてＬＥＤ等の発光素子を用いる場合、通常、ＬＥＤ等は基板に面実装等されて平板状をなしているため、ＬＥＤ等の光中心を例えば、回転放物面からなる反射面の焦点に高さ位置を調整して配置するのは困難となる。そのため、ビームの開きが大きくなったり、反射光が拡散したりして、対象物へ有効に光を照射できないという不具合が生じる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、反射面の焦点に発光素子を配置することが可能であり、対象物へ有効に光を照射することができるとともに、所期の配光が得やすい光源ユニット、光源装置及び照明装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の光源ユニットは、側壁の内面に配設された発光素子と；前記側壁が照射方向と平行となるように前記発光素子と対向し、照射方向に向かって拡開する曲面の一部によって形成された反射面と；を具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の技術的意味及び解釈は次による。側壁は、独立した部材であっても、他の部材の一部であってもよく、要は、照射面に直交するように位置して配設される部分を意味する。
【０００８】
発光素子とは、ＬＥＤや有機ＥＬ等の固体発光素子である。発光素子の実装は、表面実装方式やチップ・オン・ボード方式によって配設されたものが好ましいが、本発明の性質上、実装方式は特に限定されるものではない。また、曲面に形成された反射面は、例えば、回転放物面や回転楕円面等に形成した反射面が含まれ、格別特定の形態に限定されるものではない。
【０００９】
請求項２に記載の光源ユニットは、請求項１に記載の光源ユニットにおいて、前記反射面は、放物線を回転させた回転放物面によって構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の光源装置は、ベースと；このベースに配設された複数の請求項１又請求項２に記載の光源ユニットと；を備え、複数の光源ユニットは、ベースの中心側に向くように照射方向から見て回転対称に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
ベースは、独立した部材であっても、他の部材の一部であってもよく、例えば、光源装置の照明装置への取付け面や取付け部分等を意味する。また、光源ユニットは、ベースに直接的又は他の部材を介して間接的に配設されていてもよい。
【００１２】
請求項４に記載の照明装置は、本体と；この本体内に配設された複数の請求項３に記載の光源装置と；を具備することを特徴とする。
【００１３】
照明装置としては、投光器が好適であるが、投光器に限らず、屋内又は屋外で使用される各種照明器具に適用できる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１又は請求項２に記載の発明によれば、反射面の焦点に発光素子を配置できるので、対象物へ有効に光を照射することができるとともに、所期の配光設計の容易化が可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、所定の照度を確保しつつ、小型化を図ることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、光源装置を複数配設するので、目的とする照度に応じた光を照射できる照明装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光源装置を示す斜視図である。
【図２】同分解斜視図である。
【図３】同平面図である。
【図４】同正面図である。
【図５】同断面図である。
【図６】同作用を説明するための平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態（実施例１）に係る光源装置を示す概略的平面図である。
【図８】同（実施例２）に係る光源装置を示す概略的平面図である。
【図９】同（実施例３）に係る光源装置を示す概略的平面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る照明装置を示す平面図である。
【図１１】同正面図である。
【図１２】同側面図である。
【図１３】同要部を拡大して示す断面図である。
【図１４】従来の光源ユニットを示す平面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態に係る光源装置について図１乃至図６を参照して説明する。図１は、光源装置を示す斜視図、図２は、同分解して概略を示す斜視図、図３は、同平面図、図４は、同正面図、図５は、図３のＹ−Ｙ線に沿って切断して示す断面図、図６は、同作用を説明するための模式的平面図である。
【００１８】
図１乃至図５に示すように、光源装置としての装置本体１は、ベース２と、ベース２に対して立設するように配設された側壁としての基板取付け部材４とを備えている。また、ベース２には、反射体３が取付けられており、基板取付け部材４には、光源部５が取付けられている。
【００１９】
ベース２は、角部をカットした略矩形の板状をなし、アルミニウム材料で形成されており、後述する照明装置へ取付けるためのボルト孔や反射体３を固定するためのねじ孔等が形成されている（図２参照）。
【００２０】
ベース２には、全体形状が略直方体の反射体３が固定されている。反射体３は、アルミニウム等の金属によって一体に形成され、具体的には、ベース２の裏側からねじ止め等によって固定されている。そして、この反射体３の４つの側面部には、それぞれ外側に開放するような反射面３１が形成されている。この反射面３１は、曲面の一部から構成されており、例えば、放物線を半回転させた回転放物面として構成されている。したがって、図３に示すように、平面視においては、反射面３１の上端部が形成する外形は、内側に円弧状部が位置する半円形状となっており、４つの反射面３１は、９０°回転対称に配置されている。また、この反射面３１は、鏡面処理や白色塗装等が施され、反射率が高くなるように構成されている。
【００２１】
なお、反射面３１は、反射体３とは、別体の部材で構成するようにしてもよい。さらに、反射体３は、金属に限らず、合成樹脂等で形成するようにしてもよく、また、一体に形成せず、複数のブロックに分割して形成し、それを結合して一体化するようにしてもよい。
【００２２】
次に、側壁としての相対向する基板取付け部材４ａ、４ｂは、略長方形状の板状をなし、アルミニウム等の熱伝導性が良好な材料で形成されており、熱伝導部材としての機能を有している。そして、この基板取付け部材４ａ、４ｂの内面側には、光源部５がねじ止めによって取付けられている。
【００２３】
光源部５は、基板５１と、この基板５１に実装された発光素子としてのＬＥＤ５２とを備えている。基板５１は、絶縁材であるガラスエポキシ樹脂の平板からなり、表面側には銅箔で形成された配線パターンが施されている。なお、基板５１の材料は、絶縁材とする場合には、放熱特性が比較的良好で、耐久性に優れたセラミック材料又は合成樹脂材料を適用できる。また、金属製とする場合は、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れた材料を適用するのが好ましい。
【００２４】
ＬＥＤ５２は、表面実装型のＬＥＤパッケージであり、概略的にはセラミックスで形成された本体に配設されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とから構成されている。ＬＥＤチップは、青色光を発光する青色のＬＥＤチップである。モールド用の透光性樹脂は、ＬＥＤチップの発光を吸収して黄色系の光を発生する蛍光体を含有しており、ＬＥＤチップから出射される光は、ＬＥＤパッケージの透光性樹脂を経て白色や電球色等の白色系の発光色となって外部へ放射されるようになっている。なお、ＬＥＤは、チップ・オン・ボード方式で直接基板５１に実装するようにしてもよく、実装方式は、格別限定されるものではない。
【００２５】
このように光源部５が取付けられた基板取付け部材４ａ、４ｂは、反射体３の４つの側面部にねじ止め等によって、その両側が取付けられるようになっている。この基板取付け部材４ａ、４ｂが取付けられた状態では、図５に代表して示すように、側壁としての基板取付け部材４ａ、４ｂが反射面３１の照射方向と平行となるように配置されていて、ＬＥＤ５２は、放物線を半回転させた回転放物面の反射面３１に包囲されるように対向しており、ＬＥＤ５２は、反射面３１の放物面の焦点に配置されるようになっている。
【００２６】
また、基板取付け部材４ａ、４ｂは、ベース２に対して垂直方向に立設するような位置関係に配設され、ベース２とは反対側の面は、照射部６として構成され、反射面３１が照射方向に向かって、つまり、ベース２側から照射部６側に向かって拡開する曲面の一部によって構成されるようになる。さらに、図４に示すように、相対向する一方の基板取付け部材４ａの下端部は、ベース２の上面に接触して熱的に結合されるようになっており、他方の基板取付け部材４ｂの下端部は、ベース２の下面と略同一の位置まで延出しており、後述する照明装置の筐体に接触して熱的に結合されるようになっている。
【００２７】
このような構成において、側壁である基板取付け部材４ａ、４ｂと、この基板取付け部材４ａ、４ｂに配設された発光素子であるＬＥＤ５２と、反射面３１とで光源ユニットが構成される。したがって、光源装置における複数の光源ユニット、具体的には、４つの光源ユニットは、反射面３１の曲面がベースの中心側に向くように照射方向から見て回転対称に配置され構成されている。
【００２８】
次に、以上のように構成された本実施形態の作用を説明する。電源を投入し、基板５１を介してＬＥＤ５２に通電すると、ＬＥＤ５２が発光し、その光は、主として反射面３１によって反射され、照射部６方向へ向かって放射される。ここで、ＬＥＤ５２は、反射面３１の焦点に配置されているので、照射部６方向へ向かう光は、不用意にビームの開きが大きくなったり、拡散したりすることなく、平行光線となって放射されるようになる。したがって、対象物へスポットをあてて有効に光を照射することが可能となり、また、所期の配光設計の容易化が実現できる。
【００２９】
続いて、図１４に示すように、従来の光源ユニットは、例えば、椀状で曲面状に形成された反射面の底部に、基板に実装されたＬＥＤが配置されている。しかし、ＬＥＤは、白熱灯などに比べて照射角が狭いため、反射面の焦点にＬＥＤを配置することが困難であるとともに、反射板による反射光を有効に利用できない。
【００３０】
しかしながら、本実施形態では、ＬＥＤ５２は、側壁である基板取付け部材４ａ、４ｂに配設されているので、前記従来のような不都合は生じることなく、反射面３１の全領域を有効に利用することが可能となる。
【００３１】
また、図６に示すように、本実施形態では、平面視において、反射面３１は、所定の半径によって描かれる円を略２分した４つの半円形状で形成されている。この４つの半円形状の部分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、ＬＥＤ５２から出射される光が放射される部分であり、この部分の面積は、照度に比例し、面積の増加は照度の向上に繋がるものである。
【００３２】
仮に、この反射体３において、従来のように、椀状に形成された反射面の底部にＬＥＤを配置し、反射面３１と半径を同じくする円形の反射面Ｍ（破線で示す）を構成すると、この反射面Ｍの面積は、本実施形態の反射面３１の約半分となる。つまり、本実施形態では、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの合計の面積となるため、反射面Ｍの面積の約２倍の面積の確保が可能となり、照度の向上が達成できるものである。換言すれば、側壁である基板取付け部材４ａ、４ｂにＬＥＤ５２を配設し、これに対応して反射面３１を例えば、半円形状に分割して配置することにより、反射体３の上面における反射面３１の配置面積が占める率を高くでき、すなわち、反射面３１の配置面積の密度を向上できるものである。したがって、所定の照度を確保しつつ、装置本体１を小型化することが可能となる。
【００３３】
以上のように本実施形態によれば、対象物へ有効に光を照射することができるとともに、所期の配光設計の容易化が可能となる。また、反射面３１を有効に利用することができ、さらに、所定の照度を確保しつつ、装置本体１の小型化を図ることができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る光源装置について図７乃至図９を参照して説明する。図は、光源装置の概略的平面図である。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００３５】
（実施例１）図７に示すように、本実施例では、反射体３の反射面３１を平面視、直線状に複数配置したものである。第１の実施形態と同様に、ＬＥＤ５２は、側壁である基板取付け部材４の内側に配設されている。したがって、本実施例によれば、ＬＥＤ５２を反射面３１の焦点に配置することができ、対象物へ有効に光を照射することができるとともに、所期の配光設計の容易化が可能となる。
【００３６】
（実施例２）図８に示すように、本実施例では、反射体３の反射面３１を平面視、直線状に、かつ向きを変えて交互に複数配置したものである。ＬＥＤ５２は、対向する基板取付け部材４の内側に配設されている。本実施例によれば、第１の実施形態と同様な効果を奏することが可能となる。
【００３７】
（実施例３）図９に示すように、本実施例では、反射体３を略円筒状に形成し、その側壁にＬＥＤ５２を配設したものである。反射面３１は、平面視、９０°回転対称に配置されている。本実施例によっても第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００３８】
次に、本発明の実施形態に係る照明装置について図１０乃至図１３を参照して説明する。図は、光源装置の概略的平面図である。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００３９】
図は、照明装置として投光器１０を示している。投光器１０は、本体として箱状の筐体１１と、この筐体１１内に取付けられた複数の前記光源装置とを備えている。筐体１１は、前面側に開口部を有し、この開口部には、パッキンを介して透光性の前面カバー１２が装着されている。この前面カバー１２は、ポリカーボネートやガラスに材料によって構成できる。そして、筐体１１内の底面壁には、１０個の光源装置本体１が並んで配置され、取付けボルトＢ（図１、図３、図４に示す）によって取付けられている。
【００４０】
図１３に示すように、装置本体１が筐体１１の底面壁に取付けられた状態においては、光源装置のベース２は、筐体１１の底面壁に面接触するようになっている。また、基板取付け部材４ｂの下端部も筐体１１の底面壁に接触するようになっている。したがって、ベース２、基板取付け部材４ｂは、それぞれ筐体１１と熱的に結合されている。
【００４１】
なお、筐体１１は、仰角が変更可能、すなわち、光の照射方向が可変できるようにコ字状のアーム１３によって回動可能に支持されている。また、筐体１１の底面壁からはケーブルグランドを介して電源線１４が導出されている。この電源線１４は、光源装置に接続されるとともに、光源装置に電力を供給するため図示しない電源装置に接続されている。
【００４２】
このように構成された投光器１０は、アーム１３を例えば、構造物等に取付けて設置し、照射方向を対象物に向けて調整し、電源を投入して使用される。これにより、光源装置から出射される光は、前面カバー１２を透過して対象物に照射される。この場合、ＬＥＤ５２から熱が発生するが、その熱は、基板５１を通じて基板取付け部材４へ伝導され、一方の基板取付け部材４ａからの熱は、ベース２から筐体１１や反射体３へ伝わり、他方の基板取付け部材４ｂからの熱は、直接的に筐体１１へ伝わる。そして、筐体１１へ伝わった熱は、主として筐体１１の底面壁や側面壁の外周から放熱される。このとき、側面壁は、比較的高さ寸法が大きく形成されているので、表面積が大きくなっており、放熱作用が効果的に行われる。なお、筐体１１内に配設する光源装置の数を適宜選定することにより、目的とする照度により対象物を効果的に照射することが可能となる。
【００４３】
なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、反射面は、回転放物面に限らず、回転楕円面等の曲面状に形成することができる。また、発光素子の発光色は、白色に限らず、赤色、緑色や青色の発光色にしたり、これらを混色して所望の発光色にしたり、また、可変色とするように構成してもよい。さらに、光源装置は、独立部材としてのベースを用いることなく構成し、この光源装置を照明装置の筐体に取付けるに際し、例えば、反射体を直接筐体に取付けるような構成としてもよい。さらにまた、照明装置としては、投光器が好適であるが、屋内又は屋外で使用される各種照明器具に適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・光源装置本体、２・・・ベース、４・・・側壁（基板取付け部材）、
６・・・照射部、１０・・・照明装置（投光器）、３１・・・反射面、
５２・・・発光素子（ＬＥＤ）
【図１】
2011040236.tif 000003
【図２】
2011040236.tif 000004
【図３】
2011040236.tif 000005
【図４】
2011040236.tif 000006
【図５】
2011040236.tif 000007
【図６】
2011040236.tif 000008
【図７】
2011040236.tif 000009
【図８】
2011040236.tif 000010
【図９】
2011040236.tif 000011
【図１０】
2011040236.tif 000012
【図１１】
2011040236.tif 000013
【図１２】
2011040236.tif 000014
【図１３】
2011040236.tif 000015
【図１４】
2011040236.tif 000016