(57)【要約】【課題】ＬＥＤ光源による照明効果を高めることができ、省エネ性に優れ、器具の小型軽量化とローコスト化が図られるＬＥＤ照明器具を提供する。【解決手段】照明器具の中央部に配置された中央ＬＥＤ光源ユニット１１と、中央ＬＥＤ光源ユニットよりも下方に複数のＬＥＤ光源が周状に配置された環状ＬＥＤ光源ユニット１２と、を備え、中央ＬＥＤ光源ユニットを固定する中央固定部の外周縁は下方に垂下して第１スカート部を形成し、環状ＬＥＤ光源ユニットは、第１スカート部１４の下端より外方にリング状に延伸されて形成された第１環状固定部に配置され固定されており、リング状の第１環状固定部の外周縁は、さらに下方に垂下して第２スカート部１５を形成し、スカート部の内側面には、中央ＬＥＤ光源ユニット及び環状ＬＥＤ光源ユニットからの照明を内側かつ下方に反射させる反射部材２０が設けられている。【選択図】図５
2015090771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明器具の中央部に配置された中央ＬＥＤ光源ユニットと、
前記中央ＬＥＤ光源ユニットよりも下方に複数のＬＥＤ光源が周状に配置された環状ＬＥＤ光源ユニットと、を備え、
前記中央ＬＥＤ光源ユニットを固定する中央固定部の外周縁は下方に垂下して第１スカート部を形成し、
前記環状ＬＥＤ光源ユニットは、
前記第１スカート部の下端より外方にリング状に延伸されて形成された第１環状固定部に固定されており、
該リング状の第１環状固定部の外周縁は、
さらに下方に垂下して第２スカート部を形成し、
前記第１及び第２スカート部の内側面には、前記中央ＬＥＤ光源ユニット及び環状ＬＥＤ光源ユニットからの照射光を内側かつ下方に反射させる反射部材が設けられていることを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【請求項２】
前記第２スカート部の下端より外方には、リング状の第２環状固定部が延伸して形成され、
前記第２環状固定部の外周縁は、
さらに下方に垂下して第３スカート部を形成しており、
前記第２環状固定部には、複数のＬＥＤ光源から成る第２環状ＬＥＤ光源ユニットが周状に配置され固定されており、
前記第３スカート部の内面には、前記第２環状ＬＥＤ光源ユニットからの照明を内側かつ下方に反射させる反射部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項３】
前記中央ＬＥＤ光源ユニットを、光軸を下方に向けて照射するように配置し、
前記環状ＬＥＤ光源ユニットを、光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項４】
前記中央ＬＥＤ光源ユニットが、
光軸を下方に向けて照射するように配置した下方照射ＬＥＤ光源と、
該下方照射ＬＥＤ光源の外側にあって光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置した外方照射ＬＥＤ光源と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項５】
前記いずれかのスカート部の反射面の軸平行方向断面形状が、中央下方に向かって凹となるように曲面または傾斜角度の異なる２以上の直線部の組み合わせから構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明器具、特に工場や倉庫、体育館など、床面からの高さが高い箇所に設置される、いわゆる高天井用のＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明器具においては、例えば、図８に示すようなＬＥＤ光源を用いた照明が、白熱電球、ハロゲンランプ、水銀ランプ、蛍光ランプ、セラミックメタルハライドランプ、メタルハライドランプ、ナトリュウムランプなどの従来の照明用ランプに代わって、「省エネ照明」として脚光を浴び普及が進んでいる。
ＬＥＤは平面状発光素子から１２０°〜１４０°の角度で円錐状に光束が照射される指向性にその特徴があり、設置高さが比較的低い室内などでは消費電力が少なく有利であると云える。
【０００３】
従来の照明用ランプは、発光体の中心からほぼ同心円状に光束が３６０°方向に照射される。
従って、天井部に照明器具を取付けた場合、照明を必要とする室内部位は通常下方向の床面部分であるので、天井照明は反射板や反射笠などと組み合わせることで、３６０°の同心円状に拡散・散逸する光束を、下方向の床面に９０°〜１２０°の角度で照射する工夫により照明効率を高めている。
【０００４】
一方、ＬＥＤ光源の照射光は、もともと１２０°〜１４０°の円錐状に下方向に照射されるので設置高さや設置目的によっては反射板や反射笠は不要であり、ロスが殆ど無い点で、従来の照明用ランプに比べて効率性に優れ、少ない消費電力でも同程度の照明効果が得られる。
しかし、現在最も効率の良いＬＥＤ発光素子単体の消費電力と光束量は概ね３Ｗで３００ｌｍ程度のため、設置場所に応じた必要な照明効果(明るさ)を得るために、複数の発光素子を組み合わせる方法が採用されている。
【０００５】
例えば特許文献１（特開２００６−１５６１９２号公報）には、ＬＥＤ光源を用いた照明器具に関連して、省電力化を図りつつ高い照度で一定の平坦照度分布の照明領域が得られ照射距離を伸ばすことができる照明ユニットとして、基台に配置した複数のＬＥＤ光源と光源からの光を反射する放物面部とその先の平面部を備えた反射板を組み合わせた照明器具が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２（特表２０１３−５０８８９１号公報）には、環状に配置したＬＥＤ単列と、その外周に光源の光軸に対して−１３０〜−１６０°の角度で後方への反射を含む特殊形状の反射板とを組み合わせたＬＥＤ照明器具が記載されている。
【０００７】
一方、特許文献３（特表２０１０−５３３９６１号公報）には、照明必要領域を均一に照射するため、複数のＬＥＤを環状に配置しその内外周に反射板を備えた環状ＬＥＤ列を、平面上に同心円状に複数列備えたＬＥＤ照明器具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１５６１９２号公報
【特許文献２】特表２０１３−５０８８９１号公報
【特許文献３】特表２０１０−５３３９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、前記従来のＬＥＤ光源を用いた照明器具においては、様々な照明目的に適した配光にするために広範囲な配光が必要となり、そのために多方向に指向させる多くのＬＥＤ光源を使用する必要があり省電力化や器具コストの点で改善の余地があった。
【００１０】
また、工場や倉庫などの天井など設置高さが高い（例えば１０ｍ以上となる）高天井用照明には、従来は水銀ランプ、メタルハライドランプ、セラミックメタルハライドランプ、ナトリュウムランプなどの高圧放電灯が光源として用いられており、これらのランプは設置と照明効果(必要な明るさ)に応じてランプ出力を１００Ｗ〜１０００Ｗの範囲のものを適宜選定していた。
これに対しＬＥＤ光源は、発光素子単体の出力が３Ｗ(３００ｌｍ)程度のため、同等の照明効果を満足するように発光素子を集積して大容量化することが必要である。
しかし、ＬＥＤ光源は発光時に生ずる熱により発光効率が低下するという問題があり、現時点では熱処理機能との兼ね合いで無制限な大容量化が難しい状況である。
【００１１】
また、ＬＥＤ光源はその照射光が１２０°〜１４０°の円錐状に下方向に照射され、高さが高い高天井用に設置する場合、照明の照射角度を概ね９０°程度にコントロールすると必要照射面を効率良く照明できる。
しかし、従来のＬＥＤ光源を用いた照明器具では、発光素子の直近にレンズを設けて照明器具設置条件により３０°・６０°・８０°・９０°などの照射角度に集光して到達距離を高めることが行われており、レンズによる透過損失とレンズカバーの設定位置による物理的遮蔽などにより、全光束量の２０％程度が損なわれるという問題があった。
【００１２】
特に、特許文献１に記載される照明器具のように、複数のＬＥＤ光源と光源からの光を反射する放物面部とその先の平面部を備えた反射板を組み合わせた照明器具では、光源の直下で比較的均一な照明が得られるものの、基本的に照明範囲が狭いという問題があった。
【００１３】
また、特許文献２のように、環状に配置したＬＥＤ単列と、その外周に光源の光軸に対して後方への反射を含む特殊形状の反射板とを組み合わせたＬＥＤ照明器具も、やはり照明器具の直下で比較的均一な照明が得られるものの、照明範囲が狭いという問題があった。
【００１４】
そして、特許文献３に示されるように、複数のＬＥＤ光源を環状に配置しその内外周に反射板を平面上に同心円状に複数列備えたＬＥＤ照明器具では、照明範囲を広げることが可能となるが、同心円状に隣り合う反射板が互いに妨げとなるため、照明効率の点で解決すべき課題があった。
【００１５】
本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたもので、特にその照射距離が長い（設置高さが高い）高天井用照明器具において、集光レンズを用いることなくＬＥＤ光源による照明効果を高めることができるＬＥＤ照明器具を提供することを目的とする。
すなわち、本発明の課題は、レンズを装着するタイプのＬＥＤ光源を用いる場合などに比べて照明効率が高く広範囲に均一な照射が可能であり、ＬＥＤ照明の大容量大出力化にも対応でき、器具の小型軽量化と低コスト化を図ることができるＬＥＤ照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）本発明のＬＥＤ照明器具は、照明器具の中央部に配置された中央ＬＥＤ光源ユニットと、前記中央ＬＥＤ光源ユニットよりも下方に複数のＬＥＤ光源が周状に配置された環状ＬＥＤ光源ユニットと、を備え、前記中央ＬＥＤ光源ユニットを固定する中央固定部の外周縁は下方に垂下して第１スカート部を形成し、前記環状ＬＥＤ光源ユニットは、前記第１スカート部の下端より外方にリング状に延伸されて形成された第１環状固定部に固定されており、該リング状の第１環状固定部の外周縁は、さらに下方に垂下して第２スカート部を形成し、前記第１及び第２スカート部の内側面には、前記中央ＬＥＤ光源ユニット及び環状ＬＥＤ光源ユニットからの照明を内側かつ下方に反射させる反射部材が設けられていることを特徴とする。
（２）本発明のＬＥＤ照明器具は、上記（１）において、前記第２スカート部の下端より外方には、リング状の第２環状固定部が延伸して形成され、前記第２環状固定部の外周縁は、さらに下方に垂下して第３スカート部を形成しており、前記第２環状固定部には、複数のＬＥＤ光源から成る第２環状ＬＥＤ光源ユニットが周状に配置され固定されており、前記第３スカート部の内面には、前記第２環状ＬＥＤ光源ユニットからの照明を内側かつ下方に反射させる反射部材が設けられていることを特徴とする。
（３）本発明のＬＥＤ照明器具は、上記（１）又は（２）において、前記中央ＬＥＤ光源ユニットを、光軸を下方に向けて照射するように配置し、前記環状ＬＥＤ光源ユニットを、光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置したことを特徴とする。
（４）本発明のＬＥＤ照明器具は、上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記中央ＬＥＤ光源ユニットが、光軸を下方に向けて照射するように配置した下方照射ＬＥＤ光源と、該下方照射ＬＥＤ光源の外側にあって光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置した外方照射ＬＥＤ光源と、を備えたことを特徴とする。
（５）本発明のＬＥＤ照明器具は、上記（１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記いずれかのスカート部の反射面の軸平行方向断面形状が、中央下方に向かって凹となるように曲面または傾斜角度の異なる２以上の直線部の組み合わせから構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＬＥＤ照明器具は、中央ＬＥＤ光源ユニットと、その下方に配置された環状ＬＥＤ光源ユニットと、を備え、前記中央ＬＥＤ光源ユニットを固定する中央固定部の外周縁は下方に垂下して第１スカート部を形成し、環状ＬＥＤ光源ユニットは、第１スカート部の下端より外方にリング状に延伸して形成された第１環状固定部に周状に配置されて固定され、第１環状固定部の外周縁は、さらに下方に垂下して第２スカート部を形成し、スカート部の内側面には、中央ＬＥＤ光源ユニット及び環状ＬＥＤ光源ユニットからの照明を内側かつ下方に反射させる反射部材が設けられているので、特に工場や倉庫、体育館など、床面からの高さが高い箇所に設置することができ、大容量化とともに照明必要領域の照度の均一化を図ることができる。
【００１８】
すなわち、本発明のＬＥＤ照明器具は、後述するようにＬＥＤ光源の指向性、配光特性を考慮しながら、光源と反射部材の反射面とを適切に組み合わせて配置することにより、ＬＥＤ光源からの照射光のうち本来なら漏れ光として照明必要領域外へ向かう光を、反射部材を使って照明必要領域へ効率的に反射させ照明することができる。
従って、ＬＥＤ光源からの直接光と反射部材で反射させた反射光との合成光を用いて照明を行うので、照射距離が長くなる高天井用の照明などにおいても、照射面の照明必要領域内の照度の均一性を上げて照明効果、照明効率を向上させることができる。
【００１９】
また、複数のＬＥＤ光源を配置した光源ユニットを、中央ＬＥＤ光源ユニットと環状ＬＥＤ光源ユニットとに分け、これらを組み合わせて照射面における照射光の配光パターンが均一になるようにそれぞれのＬＥＤ光源の光軸の向きを設定するとともに、反射部材により照明必要領域外縁部方向の光束量を増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係るＬＥＤ照明器具の概略図であり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はその底面図である。
【図２】実施例２に係るＬＥＤ照明器具の概略図であり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はその底面図である。
【図３】実施例３に係るＬＥＤ照明器具の概略図であり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はその底面図である。
【図４】実施例４に係るＬＥＤ照明器具の概略図であり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はその底面図である。
【図５】実施例５に係るＬＥＤ照明器具の概略図であり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はその底面図である。
【図６】実施例５に係るＬＥＤ照明器具の配光図である。
【図７】実施例５に係るＬＥＤ照明器具と従来品の１０ｍ下方位置の照度分布を比較したグラフである。
【図８】従来型ＬＥＤ照明器具の縦断面図である。
【図９】実施例６に係るＬＥＤ照明器具の概略図であり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はその底面図である。
【図１０】実施例７に係るＬＥＤ照明器具の概略図であり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はその底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係るＬＥＤ照明器具は、ＬＥＤ光源が複数個配置された照明器具であって、照明器具の中央固定部に配置され固定された中央ＬＥＤ光源ユニットと、前記中央ＬＥＤ光源ユニットよりも下方に配置された環状ＬＥＤ光源ユニットと、を備え、前記環状ＬＥＤ光源ユニットは、前記中央固定部の外周縁から下方に垂下して形成される第１スカート部の下端より外方にリング状に延伸された第１環状固定部に複数のＬＥＤ光源が周状に配置され固定されて形成されており、該リング状の第１環状固定部の外周縁には、さらに下方に垂下して第２スカート部を形成している。
また、前記第１及び第２スカート部の内側面には、前記中央ＬＥＤ光源ユニット及び環状ＬＥＤ光源ユニットからの照明を内側かつ下方に反射させる反射部材が設けられている。
【００２２】
すなわち、前記第１スカート部及び第２スカート部で光源ユニットからの照射光を内側かつ下方に反射させることができ、これによって、照明必要領域外縁部方向の光束量を効果的に増加させることができ、レンズを先端に装着したタイプのＬＥＤ光源などを用いる場合に比べて照射光のロスが少なく、広範囲に均一な照射が可能となる。
こうして省エネ性に優れるとともに、ＬＥＤ照明の大容量大出力化にも対応が容易であり、しかも小型軽量化と低コスト化が可能なＬＥＤ照明器具を提供できる。
【００２３】
また、本発明のＬＥＤ照明器具は、中央ＬＥＤ光源ユニットを、光軸を下方に向けて照射するように配置し、環状ＬＥＤ光源ユニットを、光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置することもできる。
これによって、ＬＥＤ照明器具の真下を効果的に照射するとともに、環状ＬＥＤ光源ユニットからの照射光をより照明必要領域の外縁部方向に向けることができるので外縁部の光束量を効果的に増加させることができる。
【００２４】
また、本発明のＬＥＤ照明器具は、中央ＬＥＤ光源ユニットが、光軸を下方に向けて照射するように配置した下方照射ＬＥＤ光源と、さらに、下方照射ＬＥＤ光源の外側にあって光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置した外方照射ＬＥＤ光源と、を備えた構成とすることもできる。
これによって、下方照射ＬＥＤ光源と外方照射ＬＥＤ光源とによる光量の調整を可能にして、高天井用照明分野などにおける照射面の照射パターンを適正に設定することを可能にしている。
【００２５】
また、本発明のＬＥＤ照明器具は、スカート部の反射面の軸平行方向断面形状が中央下方に向かって凹となるように曲面または傾斜角度の異なる２以上の直線部の組み合わせからなる構成とすることができる。例えばスカート部が下方斜め方向に延伸される途中でほぼ垂直に折曲げられている構成とすることもできる。
これによって、ＬＥＤ光源の強度の強い照射光を、想定する照明必要領域、特にその外縁部に効率よく重複して照射することができるので、照射面の照射パターンをさらに適正に設定することが可能となる。なお、第１から第３のすべてのスカート部について反射面をこの構成とすることもできるし、例えば第３のスカート部の反射面のみをこの構成とすることもできる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面によって詳しく説明する。
＜実施例１＞
図１は、実施例１のＬＥＤ照明器具である。（ａ）は正面断面図であり、（ｂ）はその底面図である。図１に示すように、ＬＥＤ照明器具１０の中央には１台のＬＥＤ光源１３を配置した中央ＬＥＤ光源ユニット１１が備えられているとともに、中央ＬＥＤ光源ユニット１１よりも下方には環状ＬＥＤ光源ユニット１２が配置されている。
また、中央ＬＥＤ光源ユニット１１が固定される中央固定部１７の外周縁からは下方に第１スカート部１４が垂下して形成されており、そして、第１スカート部１４の下端より外方に、リング状の第１環状固定部１８が延伸して形成されている。
そして、リング状の第１環状固定部１８の外周縁からは、さらに下方に第２スカート部１５が垂下して形成されている。
また、リング状の第１環状固定部１８には複数のＬＥＤ光源１３が周状に配置されて、ねじ止めなど公知の方法により固定され、環状ＬＥＤ光源ユニット１２を形成している。ＬＥＤ光源を周状に配置する際は、できるだけ密に配置するのが照明器具全体での周方向の照度ムラが少なくなるので好ましい。
さらに、第１スカート部１４及び第２スカート部１５の内側面には、その内側に配置された中央ＬＥＤ光源ユニット１１及び環状ＬＥＤ光源ユニット１２からの照明光を、
内側かつ下方に反射させる反射部材２０が設けられている。
反射部材としては、ＬＥＤ光源からの照明光の反射に優れている部材であればよく特に規定するものではないが、例えば、薄鋼板やアルミ板に銀鏡めっきを施し鏡面としたもの（例えば、商品名「ミラーコート」：東洋鋼鈑（株）製、登録商標）やアルミなどの金属蒸着処理により表面を鏡面とした金属板やプラスチックなどが挙げられる。
【００２７】
なお、実施例のＬＥＤ光源１３は、前方に光を放出するように作られた指向性のある発光素子であればよく、特にその先端側に集光用レンズを装着する必要はない。また実施例のＬＥＤ光源１３は、照明器具の内側面に発光素子部分１３ｘと外側面には各光源が独立して放熱フィン（ヒートシンク）１３ｙを有するものとしているが、それに限らず例えばユニット毎に複数のＬＥＤ光源を共通して冷却する冷却体を設けるようにすることもできる。
【００２８】
＜実施例２＞
図２は、実施例２のＬＥＤ照明器具である。（ａ）は正面断面図であり、（ｂ）はその底面図である。実施例２のＬＥＤ照明器具１０ａは、環状ＬＥＤ光源ユニット１２、第１スカート部１４、リング状の第１環状固定部１８、第２スカート部１５が配置され、スカート部の内側面に反射部材２０が設けられている点では実施例１のＬＥＤ照明器具と同様であるが、中央ＬＥＤ光源ユニット１１に複数のＬＥＤ光源１３が周状に配置されている点で異なる。
中央ＬＥＤ光源ユニット１１に複数のＬＥＤ光源を配置することで、１つのＬＥＤ光源の場合に比べ照射光量を多くすることができるので、照明器具直下の床面の照度を高め照明領域の照度分布をより適切に設定することが容易となる。
【００２９】
＜実施例３＞
図３は、実施例３のＬＥＤ照明器具である。（ａ）は正面断面図であり、（ｂ）はその平面図である。実施例３のＬＥＤ照明器具１０ｂは、中央ＬＥＤ光源ユニット１１、第１スカート部１４、環状ＬＥＤ光源ユニット１２、リング状の第１環状固定部１８、第２スカート部１５が配置され、スカート部の内側面に反射部材２０が設けられている点では実施例２のＬＥＤ照明器具と同様であるが、前記第１スカート部１４が下方斜め方向に延伸された斜めスカート部１４ｘとその途中で垂直に折曲げられた垂直スカート部１４ｙとから構成されている点で異なっている。
このようにスカート部の内側表面すなわち反射面の軸平行方向の断面形状を中央下方に向かって凹形状とすることにより、照射光を内側に反射させて、中心から外側へ向かう光束量を多くして、照明範囲の照度分布を均一にするという効果がある。
なお、スカート部１４の断面形状は、図３のように傾斜角度の異なる複数の直線の組み合わせからなる凹形状としてもよいし、曲線で構成された凹形状とすることもできる。
また、垂直スカート部１４ｙの傾斜角度も必ずしも垂直でなくて構わない。具体的なスカート部の断面形状は、照明器具の設置高さ位置と照明範囲により、ＬＥＤ光源の向きや直射光とスカート部での反射光の反射方向を勘案して配光設計し、設定することができる。
【００３０】
＜実施例４＞
図４は、実施例４のＬＥＤ照明器具である。（ａ）は正面断面図であり、（ｂ）はその底面図である。実施例４のＬＥＤ照明器具１０ｃは、中央ＬＥＤ光源ユニット１１、環状ＬＥＤ光源ユニット１２、第１スカート部１４、リング状の第１環状固定部１８、第２スカート部１５が配置され、スカート部１４，１５の内側面に反射部材２０が設けられている点、第１スカート部１４が斜めスカート部１４ｘと垂直スカート部１４ｙとから構成されている点、では実施例３のＬＥＤ照明器具と同様であるが、環状ＬＥＤ光源ユニット１２に配置したＬＥＤ光源１３の光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置した点、第２スカート部１５が斜めスカート部１５ｘと垂直スカート部１５ｙとから構成されている点、で異なっている。
これにより、環状ＬＥＤ光源ユニットのＬＥＤ光源の光軸に沿った強い照射光を、想定する照明必要領域、特にその外縁部に効率よく重複して照射することができ、外縁部付近の照度を高めることができるので、床面など照射面の照射パターンをさらに適正に設定することが可能となる。
なお、第２スカート部の断面形状や環状ＬＥＤ光源ユニットの光源１３の光軸をどの程度下方且つ外方に向けるかは、照明器具の設置高さと照明範囲により、光源からの直射光と第２スカート部での反射光の反射方向を勘案して配光設計し、設定することができる。
【００３１】
＜実施例５、６＞
図５、図６は、それぞれ実施例５、実施例６のＬＥＤ照明器具である。（ａ）は正面断面図であり、（ｂ）はその底面図である。図５に示すように、実施例５のＬＥＤ照明器具１０ｄは、中央ＬＥＤ光源ユニット１１、第１スカート部１４、環状ＬＥＤ光源ユニット１２、リング状の第１環状固定部１８、第２スカート部１５が配置され、スカート部の内側面に反射部材２０が設けられている点、第２スカート部１５が斜めスカート部１５ｘと垂直スカート部１５ｙとから構成されている点、環状ＬＥＤ光源ユニット１２のＬＥＤ光源の光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置した点、では実施例４のＬＥＤ照明器具と同様であるが、
さらに、第２スカート部１５の下端より外方に、リング状の第２環状固定部１９が延伸して形成され、第２環状ＬＥＤ光源ユニット１２ａが配置されて固定され、前記第２環状固定部１９の外周縁は、さらに下方に垂下して第３スカート部１６（斜めスカート部１６ｘ、垂直スカート部１６ｙ）を形成している点、中央ＬＥＤ光源ユニットに、光軸を下方に向けて照射するように配置した下方照射ＬＥＤ光源１３ａと、下方照射ＬＥＤ光源１３ａの外側にあって光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置した外方照射ＬＥＤ光源１３ｂと、を備えたものである点で異なっている。
【００３２】
すなわち、実施例５のＬＥＤ照明器具１０ｄは、実施例４のＬＥＤ照明器具１０ｃの第２段目の環状ＬＥＤ光源ユニット１２に第３段目となる第２環状ＬＥＤ光源ユニット１２ａを付加して形成し、中央ＬＥＤ光源ユニット１１にもその光軸を外方に向けて照射する外方照射ＬＥＤ光源１３ｂを配置した。
外方照射ＬＥＤ光源１３ｂは、中央固定部１７の外周部１７ｙを上方に傾斜させ、ここに固定することにより光軸を下向き外方に向けるようにしてある。中央固定部１７の中央部１７ｘは水平になっており、下方照射ＬＥＤ光源１３ｂが配置され固定されている。
第２環状ＬＥＤ光源ユニット１２ａを付加すること、また中央ＬＥＤ光源ユニットに外方照射ＬＥＤ光源１３ｂを付加することにより、ＬＥＤ光源の数を増すことができ照明器具をより大容量とすることができる。またこれらと対応するスカート部とを利用して配光設計の自由度が増し、適切な照明パターンの設定とすることが可能となる。
図６は、実施例５のＬＥＤ照明器具における照射光の配光図を示したものである。
外方照射ＬＥＤ光源１３ｂは、照明器具の設置高さと照明範囲により、直射光と第１スカート部での反射光の反射方向を勘案して取付け角度（すなわち外方への傾斜角度）を設定する。環状ＬＥＤユニット１２と第２環状ＬＥＤユニット１２ａの光源についても同様に、それぞれ直射光と第２スカート部、第３スカート部での反射光の反射方向を勘案して取付け角度（外方への傾斜角度）を設定する。なお、実施例５では中央ＬＥＤ光源ユニット１１の下方照射ＬＥＤ光源１３ａは、ＬＥＤの先端に照射角が約３０°となるような集光レンズ２３を装着して照明器具直下の照射面の照度不足を補うようにしてある。
スカート部の反射部材として東洋鋼鈑（株）製「ミラーコート」材を用い、スカート部形状とＬＥＤ光源の角度設定により照明必要範囲の外縁部方向への光束量を増加させる配光制御設計を行い、これによって実施例５の照明器具１０ｄでは器具効率９７％が得られた。
（照明効率：照明器具に組み込まれた光源の光束を１００として、どれだけの光が器具の外に出てくるかの比率）
【００３３】
さて、実施例５のＬＥＤ照明器具１０ｄは、中央ＬＥＤ光源ユニット１１（第１段目）の外方かつ下方に、環状ＬＥＤ光源ユニット１２（第２段目）及び第２環状ＬＥＤ光源ユニット１２ａを第３段目として形成したものである。
このように、本発明のＬＥＤ照明器具は、環状ＬＥＤ光源ユニットを追加して形成することができる。
すなわち、一般に、ｎ≧１として、前記第（２＋ｎ）スカート部の下端より外方には、リング状の第（２＋ｎ）環状固定部を延伸して形成し、前記第（２＋ｎ）環状固定部の外周縁を、さらに下方に垂下して第（３＋ｎ）スカート部を形成し、前記第（２＋ｎ）環状固定部には第（２＋ｎ）環状ＬＥＤ光源ユニットを配置するように、多段に構成することができる。
このような多段構成とすることにより、大容量のＬＥＤ照明器具が実現できる。例えば図９に示す実施例６のＬＥＤ照明器具は、実施例５のＬＥＤ照明器具にさらに、第３環状固定部２１、第３環状ＬＥＤ光源ユニット１２ｂ（４段目）および第４スカート部２２を追加した構成のＬＥＤ照明器具である。この実施例６のＬＥＤ照明器具１０ｅでは、単体で１００Ｖ−３．８ＷのＬＥＤ光源を１４６モジュール使用して、照明器具の全光束量で５万ｌｍ（ルーメン）以上とすることができ、従来の水銀ランプなら１０００Ｗに相当する大容量のＬＥＤ照明器具が可能となる。
【００３４】
＜実施例７＞
図１０は実施例７のＬＥＤ照明器具である。（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はその底面図である。図１０に示すように、実施例７のＬＥＤ照明器具１０ｆは、中央ＬＥＤ光源ユニット１１、環状ＬＥＤ光源ユニット１２、リング状の第１環状固定部１８、第１スカート部１４、第２スカート部１５が配置され、スカート部１４，１５の内側面に反射部材２０が設けられている点、第１スカート部１４が斜めスカート部１４ｘと垂直スカート部１４ｙとから構成されている点、環状ＬＥＤ光源ユニット１２に配置したＬＥＤ光源１３の光軸を下方かつ外方に向けて照射するように配置した点、第２スカート部１５が斜めスカート部１５ｘと垂直スカート部１５ｙとから構成されている点、では実施例４のＬＥＤ照明器具と同様であるが、
さらに、第２スカート部１５の下端より外方に、リング状の第２環状固定部１９が延伸して成形されて、第２環状ＬＥＤ光源ユニット１２ａが配置されて固定され、前記第２環状固定部１９の外周縁は、さらに下方に垂下して第３スカート部１６（斜めスカート部１６ｘ、垂直スカート部１６ｙ）を形成している点、で異なっている。
【００３５】
図７は、実施例７のＬＥＤ照明器具（１００Ｖ−３．８ＷのＬＥＤ光源５０モジュール使用、器具全体の消費電力１８５Ｗ）と、図８に示すような集光レンズ２３′を装着した従来のＬＥＤ照明器具（１００Ｖ−３．８ＷのＬＥＤ光源３５モジュール使用、器具全体の消費電力１３３Ｗ、６０°集光レンズ装着）について、それぞれ床面から１０ｍの高さに設置したときの床面での照度分布を比較したグラフである。
縦軸は照度、横軸は床面の照明器具直下からの距離を表わしている。
図示するように、実施例７では、集光レンズを用いた従来品に比べ、中心部の照度が低く逆に中心から５ｍ以遠の照度が上がっており、相対的に広範囲で均一な照度分布とすることが可能である。すなわち、従来の集光レンズを用いるＬＥＤ照明に比べ相対的に広範囲を均一に照明できるので、照明必要範囲をより少ない台数の照明器具で照明することができ、省電力化も可能となる。
【００３６】
これらのＬＥＤ照射角度と反射部材角度による配光制御設計の結果などから、本発明のＬＥＤ照明器具では以下の特性が得られる可能性のあることが確認できる。
（１）集光レンズ式ＬＥＤ器具に比べて均一な照度分布が得られる。
（２）集光レンズ式ＬＥＤ器具に比べて透過損失が少ないため高い照度が得られる。
（３）ＬＥＤ光源１３は多段に配置されるため、放熱部品を設置するスペースに余裕があるので、ＬＥＤ個数の増加による大容量化にも比較的容易に対応できる。 
【００３７】
これに対し、図８に示す従来のＬＥＤ照明器具では、その先端に集光用のレンズを装着していないＬＥＤ光源を用いた場合、発光面から鉛直方向に１２０°〜１４０°の角度で光束が照射面に向かって円錐状に照射される。したがって光源からの距離が遠くなる高天井用照明では必要な照度が得られない。
そのため殆どのＬＥＤ照明器具は発光部直近に３０°〜９０°の集光レンズの設置が必要となってしまう。
【００３８】
本実施例のＬＥＤ照明器具によれば、集光レンズを用いていないタイプのＬＥＤ光源を用いることができ、光軸の角度設定とその照射光の配光制御を行う反射部材の組み合わせにより光束ロスを少なくし、必要照射面を均一に照明する効果が得られる。
【００３９】
以上のように構成される実施例のＬＥＤ照明器具の特徴などは以下のようにまとめることができる。
（１）複数のＬＥＤ光源を配置し、その外周に反射部材を設置することでユニットとしていること。
（２）外径の異なる環状ＬＥＤ光源ユニットを同心円状に多段に配置することによって、大容量化して、照度向上や照明領域を広げることができる。
また、複数のＬＥＤ光源ユニットは、夫々が互いの照明の妨げにならないように配置している。
すなわち、複数の光源ユニットを、同心軸方向（照明面に対し垂直な方向）に位置をずらして配置して、外側の環状ＬＥＤ光源ユニットほど照射方向の先へ位置させる（照明領域へ近づける。なお、中央ＬＥＤ光源ユニット内は外周反射部材がないので例外である。）これによって、目的領域外へ漏れる光を少なくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のＬＥＤ照明器具は、その使用環境に応じて目的に適した照明範囲を設定でき、高天井用照明器具のみならず広範に適用することができ、産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００４１】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ  実施例のＬＥＤ照明器具
１１  中央ＬＥＤ光源ユニット
１２  環状ＬＥＤ光源ユニット
１２ａ  第２環状ＬＥＤ光源ユニット
１２ｂ  第３環状ＬＥＤ光源ユニット
１３  ＬＥＤ光源
１３ａ  下方照射ＬＥＤ光源
１３ｂ  外方照射ＬＥＤ光源
１３ｘ  発光素子部分
１３ｙ  放熱フィン（ヒートシンク）
１４  第１スカート部
１４ｘ  斜めスカート部
１４ｙ  垂直スカート部
１５  第２スカート部
１５ｘ  斜めスカート部
１５ｙ  垂直スカート部
１６  第３スカート部
１６ｘ  斜めスカート部
１６ｙ  垂直スカート部
１７  中央固定部
１７ｘ  中央部
１７ｙ  外周部
１８  第１環状固定部
１９  第２環状固定部
２０  反射部材
２１  第３環状固定部
２２  第４スカート部
２３、２３′  集光レンズ
【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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【図９】
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【図１０】
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