(57)【要約】【課題】光の配光特性を広くすることができる光源ユニットを提供する。【解決手段】複数個の光源モジュール１を三次元的に連結させてなる立体的な光源ユニット１０であって、光源モジュール１は、高電位側配線板１１と低電位側配線板１２とを離間して有する少なくとも１組の導電性配線板と、高電位側配線板１１と低電位側配線板１２とに跨るように実装された少なくとも１個の光源素子１３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】
複数個の光源モジュールを三次元的に連結させてなる立体的な光源ユニットであって、
前記光源モジュールは、
高電位側配線板と低電位側配線板とを離間して有する少なくとも１組の導電性配線板と、
前記高電位側配線板と前記低電位側配線板とに跨るように実装された少なくとも１個の光源素子と、を備える
光源ユニット。
【請求項２】
前記光源素子は、前記導電性配線板の表面に実装されている
請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記光源モジュールは、前記高電位側配線板と前記低電位側配線板との結合を補強する補強体を有する
請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記導電性配線板は、導電性金属板により構成されている
請求項１〜３の何れか１項に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記光源モジュールは、正ｎ角形（ｎは３以上の整数である）である
請求項１〜４の何れか１項に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記光源モジュールは、前記高電位側配線板と前記低電位側配線板とを離間する貫通溝を有する
請求項１〜５の何れか１項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
光源素子を有する光源ユニットと、
前記光源素子に電力を供給する点灯回路と
を備えた照明装置であって、
前記光源ユニットは請求項１〜６の何れか１項に記載の光源ユニットである照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個の光源モジュールを三次元的に連結させてなる立体的な光源ユニット及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
球形のグローブ内に電球を挿入し、壁から吊り下げて使用するペンダントライトとしては、球形のグローブ内に蛍光灯電球を挿入し、球状に発光する照明装置が開示されている(例えば、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２０１１−２２２４２３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、特許文献１のペンダントライトでは、蛍光灯電球を用いているため、天井方向には口金、ソケット、口金保持部材が存在している。そのため、下方向及び横方向の光量は足りていたとしても、天井方向に出射する光量が十分でなく、光の配光特性を広くしにくいという問題がある。
本発明は、光の配光特性を広くすることができる光源ユニット及び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】
【０００５】
本発明に係る光源ユニットは、複数個の光源モジュールを三次元的に連結させてなる立体的な光源ユニットであって、前記光源モジュールは、高電位側配線板と低電位側配線板とを離間して有する少なくとも１組の導電性配線板と、前記高電位側配線板と前記低電位側配線板とに跨るように実装された少なくとも１個の光源素子と、を備える。
本発明に係る照明装置は、光源素子を有する光源ユニットと、前記光源素子に電力を供給する点灯回路とを備えた照明装置であって、前記光源ユニットは上記記載の光源ユニットである。
【発明の効果】
【０００６】
上記構成によれば、複数個の光源モジュールを三次元的に配置することにより、所望の方向に光を出射できるため、光の配光特性を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態のペンダントライトの斜視図である。
【図２】光源モジュールを示す正面図である。
【図３】光源ユニットの製法を示す説明図である。
【図４】別の実施形態に係る光源ユニットを示す正面図である。
【図５】（ａ）は実施形態のバルーン照明装置を示す正面図であり、（ｂ）は別の実施形態のバルーン照明装置を示す正面図である。
【図６】別の実施形態のペンダントライトの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜概要＞
実施形態の一態様に係る光源ユニットは、複数個の光源モジュールを三次元的に連結させてなる立体的な光源ユニットであって、前記光源モジュールは、高電位側配線板と低電位側配線板とを離間して有する少なくとも１組の導電性配線板と、前記高電位側配線板と前記低電位側配線板とに跨るように実装された少なくとも１個の光源素子と、を備える。
実施形態の別態様に係る光源ユニットにおいて、前記光源素子は、前記導電性配線板の表面に実装されている。これにより、光の利用効率を高めることができる。
実施形態の別態様に係る光源ユニットにおいて、前記光源モジュールは、前記高電位側配線板と前記低電位側配線板との結合を補強する補強体を有する。これにより、光源モジュールをより補強できる。
実施形態の別態様に係る光源ユニットにおいて、前記導電性配線板は、導電性金属板により構成されている。これにより、導電性配線板がヒートシンクの機能を果たすので、別途のヒートシンクが不要となって、光源ユニットの軽量化を図ることができる。
実施形態の別態様に係る光源ユニットにおいて、前記光源モジュールは、正ｎ角形（ｎは３以上の整数である）である。これにより、対称性の高い発光特性が得られる。
実施形態の別態様に係る光源ユニットにおいて、前記光源モジュールは、前記高電位側配線板と前記低電位側配線板とを離間する貫通溝を有する。これにより、高電位側配線板と低電位側配線板との絶縁がより確実なものとなる。
【０００９】
＜実施形態＞
実施形態では、照明装置の一例としてペンダントライトについて説明する。
＜第１実施形態＞
【００１０】
１．全体
概要
主に図１〜図３を用いて説明する。
ペンダントライトである照明装置１００は、複数個の光源モジュール１からなる光源ユニット１０と、光源ユニット１０に電力を供給する点灯回路（図１〜図３には現れていない）とを備える。照明装置１００はケーブル又は紐状体３０により、天井等から吊り下げられている。
以下、各部について説明する。
【００１１】
２．各部構成
（１）光源ユニット
主に図１を用いて説明する。
光源ユニット１０は、複数個（ここでは、１８個である）の光源モジュール１を三次元的に連結した多面体形状である。
本明細書において、多面体形状とは、複数の平面を有する立体や複数（４つ以上）の平面に囲まれた立体を意味する。ここでの多面体は、正方形（１８個）と正三角形（８個）とからなる斜方立方八面体であるが、光源ユニット１０は正方形（１８個）のみで構成されている。
（２）光源モジュール
主に図２を用いて説明する。
光源モジュール１は、高電位側配線板１１と低電位側配線板１２とを離間して有する１組の導電性配線板と、導電性配線板の片面に配された複数個（ここでは６個である）の光源としてのＬＥＤ素子（以下、単に「ＬＥＤ」とする）１３とを備える。ここでの、光源モジュール１は導電性配線板を補強する補強体１４を備える。
ここでの光源モジュール１は、平面視において正方形である。
【００１２】
（２−１）導電性配線板
主に図２を用いて説明する。
導電性配線板は、高電位側配線板１１と低電位側配線板１２との間に環状の貫通溝１５を有する。これにより、高電位側配線板１１と低電位側配線板１２とが離間する。ここでは、環状の貫通溝１５の外周側が高電位側配線板１１であり、環状の貫通溝１５の内周側が低電位側配線板１２である。
導電性配線板としては、薄板状の導電性金属板（例えば、錫メッキ鋼板等）が使用される。これにより、導電性配線板がヒートシンクの機能を果たすので、別途のヒートシンクが不要となって、光源ユニット１０の軽量化を図ることができる。
高電位側配線板１１は外周形状が正方形をし、低電位側配線板１２は円形状をしている。高電位側配線板１１の対角線の交点(中心)と低電位側配線板１２の中心とが一致する。
高電位側配線板１１及び低電位側配線板１２は１枚の板材を２分割し、その一方が高電位側配線板１１であり、他方が低電位側配線板１２である。ここでは、環状の貫通溝１５により２分されている。
【００１３】
（２−２）ＬＥＤ
主に図２を用いて説明する。
ＬＥＤ１３は、離間する高電位側配線板１１と低電位側配線板１２に跨るように実装されている。ＬＥＤ１３は所望の接続形態（ここでは並列接続）で電気的に接続されている。つまり、ＬＥＤ１３のアノードは高電位側配線板１１に電気的に接続され、ＬＥＤ１３のカソードは低電位側配線板１２に電気的に接続されている。
ＬＥＤ１３は平面視において矩形状をし、その長手方向が低電位側配線板１２の径方向と一致するように配されている。
光源モジュール１において、ＬＥＤ１３は６個実装されている。ＬＥＤ１３は正方形の光源モジュール１の対角線の交点(中心)に対して点対称となる位置に設けられている。特に図２では、６個のＬＥＤ１３は正六角形をなすように配されている。これにより、対称性の高い発光特性が得られる。また、複数個の光源モジュール１を連結して多面体形状にしているため、上下左右前後方向（全方向）に広くて均一な光量の光を出射することができる。
ＬＥＤ１３として、例えば１チップ当りの消費電力が０．１Ｗ以上、１Ｗ未満の、いわゆるＭｉｄｄｌｅ  Ｐｏｗｅｒチップを使用している。これにより、コストが安く、高効率化を実現できる。
ここで、多面体形状の光源ユニット１０において、ＬＥＤ１３が実装されている面を表面とする。すなわち、ＬＥＤ１３は、多面体形状の光源ユニット１０の表面に実装されている。
多面体形状の光源ユニット１０において、ＬＥＤ１３が実装される面（表面）には、実装部分を除いて導電性配線板（高電位側配線板１１、低電位側配線板１２）に反射膜を有している。ここでの反射膜は白色の高反射樹脂により構成されている。これにより、ＬＥＤ１３から発せられた光を反射させて光の利用効率を向上させることができる。
【００１４】
（２−３）補強体
主に図２を用いて説明する。
補強体１４は、環状の貫通溝１５により離間して配されている高電位側配線板１１と低電位側配線板１２とに跨って配されている。ここでは、補強体１４はＬＥＤ１３が実装される面（表面）にのみ６箇所配されている。６箇所は６個のＬＥＤ１３の間であってその略中間に設けられている。
補強体１４は絶縁性材料に構成されている。これにより、高電位側配線板１１と低電位側配線板１２との絶縁性は確保しつつ、高電位側配線板１１と低電位側配線板１２との結合を補強できる。
ここでは、絶縁性材料として、難燃性Ｖ−０のガラス入りナイロン等の絶縁性樹脂と、ガラス粒子とを使用している。ガラス粒子を用いることで、難燃性をより向上させることができる。
尚、補強体１４は、必ずしも絶縁性材料でなくてもよい。高抵抗値（例えばＭΩ）の抵抗素子や、コンデンサ等であってもよい。補強体１４は、高電位側配線板１１と低電位側配線板１２とを導通させないものであればよい。
（２−４）連結
光源モジュール１は、後述の製法により、すべての高電位側配線板１１が連結した状態となっており、高電位側配線板１１同士の電気的接続は不要である。低電位側配線板１２同士の電気的接続はジャンパ線を利用しても、他の接続子を利用してもよい。
【００１５】
（２−５）光源ユニットの製法
主に図３を用いて説明する。
先ず、一枚の導電性金属板２１を準備し、１８個の光源モジュール１がペンダント状（組み立て時）に接続した形状２１ａにプレスして打ち抜く。これを図１に示すように立体的に屈曲させて多面体形状の光源ユニット１０を作製する。
図３では、一枚の導電性金属板２１から打ち抜くため、領域２１ｂが余ってしまう。そのため、正方形の光源モジュール１を個別に１８個作製し、これを溶接、テープ、治具等を使用して接合して、図１と同様の多面体形状の光源ユニットを作製してもよい。これによると、領域２１ｂが余らず、より経済的である。
（３）点灯回路
ここでの、点灯回路は多面体形状の光源ユニット１０の内部空間に配置されている。
点灯回路は、ＬＥＤ１３に電力を供給する機能を有する。光源モジュール１は、高電位側配線板１１に点灯回路と接続する入力端子部を、各低電位側配線板１２に点灯回路と接続する出力端子部を備える。なお、入力端子部は高電位側配線板１１への入力（＋）用であり、出力端子部は低電位側配線板１２から点灯回路への出力（−）用である。
【００１６】
＜第２実施形態＞
次に、光源ユニットの第２実施形態について、図４を用いて説明する。
第１実施形態において図２及び図３では、各光源モジュール１における環状の貫通溝１５は独立しており、隣接する光源モジュール１の貫通溝１５とは接続されていない。第２実施形態である図４では、各光源モジュール１０１における環状の貫通溝１１５は、上下左右の少なくとも一方向に延伸して、隣接する光源モジュール１０１の貫通溝１１５と繋がっている。これにより、光源モジュール１０１における高電位側配線板１１１同士を連結できるとともに、光源モジュール１０１における低電位側配線板１１２同士を接続できるため、各低電位側配線板と接続するケーブル等を不要とすることができる。なお、光源モジュール１０１は、高電位側配線板１１１の少なくとも一個に点灯回路と接続する入力端子部を、各低電位側配線板１１２に点灯回路と接続する出力端子部を備える。
この実施形態では、補強体は利用していないが、あってもよい。
【００１７】
＜第３実施形態＞
別の実施形態である照明装置の一例として、図５に示すバルーン照明装置について説明する。
図５（ａ）に示すバルーン照明装置２００は、照明バルーンとしての光源ユニット２０１と、光源ユニット２０１を支持する筒状の支持台２０２と、移動自在の台車２０３とを主体として構成される。なお、矢印は光の出射方向を示す。
光源ユニット２０１としては、ＬＥＤ２１３を実装した光源モジュール２１１を複数個接続したものを使用できる。ここでの光源ユニット２０１は、多面体形状の上半分を省略した半多面体形状である。これにより、光源ユニット２１０の下方向、斜め下方向にのみ光を均一に出射でき、上方向には光を出射しなくできる。そのため、上方向の光を必要としない場所（例えば、工事現場等）での使用にも適している。
ＬＥＤ２１３として、例えば１チップ当りの消費電力が１Ｗ以上の、いわゆるＨｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒチップ（セラミック製）を使用している。これにより、バルーン照明装置に要求される１００，０００ｌｍクラスの光束を確保でき、信頼性が向上する。
図５（ｂ）はバルーン照明装置３００の他の例であり、照明バルーンとしての光源ユニット３０１と、光源ユニット３０１を支持する筒状の支持台３０２と、移動自在の台車３０３とを主体として構成される。
光源ユニット３０１としては、ＬＥＤ３１３を実装した光源モジュール３１１を複数個連結したものを使用できる。ここでの光源ユニット３０１は、図５（ａ）に示した光源ユニット２０１よりも、光源モジュール３１１の連結数が多く、横方向にも光を均一に出射できるよう構成されている。
【００１８】
以上、実施形態を説明したが、この実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、実施形態と変形例、変形例同士を組み合わせたものであってもよい。
また、実施形態や変形例に記載していない例や、要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
【００１９】
＜変形例＞
１．光源ユニット
実施形態での多面体形状の光源ユニット１０は、正方形（１８個）のみで構成されているが、正方形の光源モジュール間に生じる隙間を埋める正三角形（８個）を含んでいてもよい。光源ユニットは、複数個の光源モジュールを電気的に接続させて三次元構造にしたものであれば形状等は特に限定はないが、上下左右前後方向（全方向）に広くて均一な光量の出射光を得ることができる点で、多面体形状が好ましい。
実施形態では複数個の光源モジュールを内部に空間が形成されるように接続されているが、例えば平板を厚み方向にジグザグ状に屈曲させたような二次元的に接続してもよい。
また、複数個の光源モジュールを列状に配置してもよく、その場合、各列で発光色が異なるＬＥＤを用いてもよい。例えば、一の列の電球色、他の列は昼光色にすることもできる。
２．光源モジュール
実施形態では光源モジュール１は正方形としたが、三角形等の多角形でもよく、正ｎ角形（ｎは３以上の整数）が好ましい。また、接続部分以外で曲線をした、例えば、欠円形状のような曲線を含んでもよい。
また、光源ユニット１０における光源モジュール１はすべて同じ形状（正方形）をしているが、異なる形状（例えば、正方形と三角形）の組み合わせであってもよい。
実施形態では、すべて光源モジュールの高電位側配線板と低電位側配線板とのそれぞれが同じ形状であったが、例えば高電位側配線板の形状がすべて同じで、低電位側配線板の形状がそれぞれ異なってもよい。具体例としては、低電位側配線板が円形、三角形、四角形をしてもよい。また、高電位側配線板の形状も、低電位側配線板の形状も異なってもよい。
【００２０】
３．ＬＥＤ素子
光源モジュール１におけるＬＥＤ１３の実装数は６個であるが、光源モジュールの形状等に応じてＬＥＤの実装数は適宜変更可能である。光源モジュールが正ｎ角形（ｎは３以上の整数である）である場合、正ｎ角形の中心に対して点対称になるようにＬＥＤを配置することが好ましい。これにより、光源モジュールにおいて対称性の高い発光特性が得られるため、均一な光量の出射光を得ることができる。
また、実施形態ではＬＥＤは並列接続であるが、直列接続でもよい。例えば、図６に示すように、６並列×１８直列にしてもよい。具体的には、隣接する２個を一組とする光源モジュール１において、高電位側に位置する光源モジュール１の低電位側配線体１２と、低電位側に位置する光源モジュール１の高電位側配線体１１とをリード線４１等で電気的に接続することで実施できる。なお、隣接する光源モジュール１は、絶縁フレーム４０で絶縁されている。
なお、ＬＥＤは光源ユニットの表面に配置されていることが好ましいが、光源ユニットの裏面に配置されていてもよいし、表裏両面に配置されていてもよい。
実施形態では発光色が同じＬＥＤを用いたが発光色が異なる複数種類のＬＥＤを用いてもよい。
４．貫通溝
実施形態では、貫通溝１５は光源モジュール１を正面視したときに真円に近い環状としたが、楕円状や、三角形等の多角形状、もしくは直線状であってもよい。また、貫通溝１５は光源モジュール１の中心から同心円状に配置したが、中心からずれていてもよい。
実施形態では貫通溝１５は正面視において、閉じているが閉じていなくてもよい。例えば、外側部分の一辺が内側に凹入するような形状であってもよい。
５．高電位側配線板と低電位側配線板
実施形態では、貫通溝１５の外周側を高電位側配線板、内周側を低電位側配線板としたが、逆であってもよい。
また、貫通溝によって離間される高電位側配線板及び低電位側配線板の形状は特に限定はなく、上述の貫通溝の形状に応じて適時決まる。
なお、導電性配線板に使用する導電性金属板は、金属に限定されず紙等の絶縁板に銅箔等の導電箔を貼り付けたものでもよい。
【００２１】
６．補強体
補強体１４はＬＥＤ１３の搭載面（光源モジュール１の表面）にのみ設けたが、裏面のみ又は表裏両面に設けてもよく、もしくは補強体は省略してもよい。貫通溝を樹脂等で充填して、高電位側配線板と低電位側配線板とを接合してもよい。
７．点灯回路
点灯回路は多面体形状の光源ユニット１０の内部に配置したが、外部に配置してもよい。また、ＬＥＤの数を調整し、かつアノード、カソードを逆にして実装することで、商用電源を直接印加するようにしてもよい。
８．バルーン照明装置
実施形態では、照明バルーンを構成する光源ユニットを、多面体形状の上半分を省略した半多面体形状にしたが、これに限定されず、上半分を省略していない多面体形状とし、下方向、横方向のみならず、上方向にも光を出射してもよい。さらに上半分と下半分を別のユニットとし、必要に応じて下半分、上半分、上下を発光させるようにしてもよい。照明バルーンを構成する光源ユニットの形状は、バルーン照明装置の使用場所、使用目的等に応じて適宜変更可能である。
９．光源カバー
光源ユニットは、拡散性のカバーで覆ってもよい。カバーは、樹脂、ガラスを利用できる。表面または裏面に拡散部を有してよい。拡散部は、ブラスト処理や拡散膜の塗布、拡散膜の場合、成形型のシボ加工等により、実施される。
【符号の説明】
【００２２】
１    光源モジュール
１０    光源ユニット
１１    高電位側配線板
１２    低電位側配線板
１３    ＬＥＤ（発光素子）
１００    照明装置
【図１】
2019102359.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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