(57)【要約】【課題】発光光を反射する発光部の位置の如何に関わりなく発光光の強さが一定となるようなＬＥＤ照明ユニットを得ることを目的とする。【解決手段】素子発光先端部を乱反射部材で覆った複数の発光ダイオード素子と、複数の該発光ダイオード素子を並列に接続した梯子型回路と、透明または半透明の中空柱状の形状を有し、該梯子型回路を内挿してなる発光部と、前記発光ダイオードに所定電力を供給して前記発光ダイオードを発光させる電源部とによってユニット本体を構成してなるＬＥＤ照明ユニット。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオード素子と、前記複数の該発光ダイオード素子を並列に接続した梯子型回路と、該梯子型回路が内挿される中空柱状の発光部と、前記複数の発光ダイオード素子に所定電力を供給して発光させる電源部と、を備えたＬＥＤ照明ユニットであって、
前記複数の発光ダイオード素子の発光先端部を乱反射部材で覆ったことを特徴とするＬＥＤ照明ユニット。
【請求項２】
前記乱反射部材は、アクリル樹脂製のチップであり、該チップを前記複数の発光ダイオード素子の発光先端部に接着させたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項３】
前記発光部は、半透明の樹脂で成形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項４】
前記発光部は、前記乱反射部材から乱反射された光を散乱させる散乱部材を中空柱状の内部に有する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照明ユニット。
【請求項５】
前記複数の発光ダイオード素子は、それぞれ隣同士の色が異なるように配置されていること特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項６】
前記ＬＥＤ照明ユニットは、更に、スイッチング回路を備え、前記スイッチング回路により前記複数の発光ダイオード素子を間欠点灯させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項７】
前記ＬＥＤ照明ユニットは、更に、シフトレジスタ回路またはリレー回路を備え、前記シフトレジスタ回路または前記リレー回路により前記複数の発光ダイオード素子を順次間欠点灯させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ照明ユニットに関し、特に、発光ダイオード素子の発光光の指向性を改善したＬＥＤ照明ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）は、信頼性が高く、低電圧で動作し、小形軽量であり、応答速度が速く、長寿命、低コストで、熱を持たず、低消費エネルギーで周囲を照明することができるため広く利用されている。
【０００３】
ところで、従来、このような発光ダイオード素子を使用したものとして、特許文献１に示すようなＬＥＤ照明ユニットが開示されている。このＬＥＤ照明ユニットは、複数の発光ダイオード素子と、発光ダイオード素子を取り付けた光源部と、中空円筒状で透明または半透明の発光部と、発光部内側の上部近傍に取り付けた反射シートと、発光部外側の一部を覆う発光覆部とによりユニット本体を構成し、ユニット本体を設置面に取り付けてなるものであって、発光ダイオード素子の発光中心方向が発光面法線方向とほぼ垂直になるようにして発光部の片端あるいは両端に着脱自在に装着した平面円形状の光源部を備えてなるものである。
【０００４】
このＬＥＤ照明ユニットによれば、低消費エネルギーで発光部から光を周囲に放ち安全歩行を確保すると共に、発光部表面に熱を持たないため安心して握りまた身体をあずけることができる。また、発光ダイオード素子が長寿命であるため、従来の蛍光灯にくらべて光源交換回数は激減し、ほぼ交換なしでの使用が可能である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２６０１２１号公報（図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成したＬＥＤ照明ユニットによれば、ＬＥＤの発光光は、強い指向性をもつために発光光を反射する発光部の位置によっては発光の強さが異なる場合がある。このため、ＬＥＤの発光光の指向性を改善して、発光光を広く散乱させるために種々の工夫がなされてきたが充分ではなかった。
【０００７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、発光光を反射する発光部の位置の如何に関わりなく発光光の強さが一定となるようなＬＥＤ照明ユニットを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、複数の発光ダイオード素子と、前記複数の該発光ダイオード素子を並列に接続した梯子型回路と、該梯子型回路が内挿される中空柱状の発光部と、前記複数の発光ダイオード素子に所定電力を供給して発光させる電源部と、を備えたＬＥＤ照明ユニットであって、前記複数の発光ダイオード素子の発光先端部を乱反射部材で覆ったことを特徴とするＬＥＤ照明ユニットを提供するものである。
【０００９】
以上の構成において、前記乱反射部材は、アクリル樹脂製のチップであり、該チップを前記複数の発光ダイオード素子の発光先端部に接着させることが望ましい。
【００１０】
また、前記発光部は、半透明の樹脂で成形されていることが望ましい。
【００１１】
また、前記発光部は、前記乱反射部材から乱反射された光を散乱させる散乱部材を中空柱状の内部に有することが望ましい。
【００１２】
また、前記複数の発光ダイオード素子は、それぞれ隣同士の色が異なるように配置されていることが望ましい。
【００１３】
また、前記ＬＥＤ照明ユニットは、更に、スイッチング回路を備え、前記スイッチング回路により前記複数の発光ダイオード素子を間欠点灯させるようにすることが望ましい。
【００１４】
また、前記ＬＥＤ照明ユニットは、更に、シフトレジスタ回路またはリレー回路を備え、前記シフトレジスタ回路または前記リレー回路により前記複数の発光ダイオード素子を順次間欠点灯させるようにすることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態によるＬＥＤ照明ユニットを示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１において、１はユニット本体、２は複数の発光ダイオード素子（以下ＬＥＤという）、３は点灯回路部、４は発光部、５は乱反射部材、６は抵抗素子、７は電源ライン、８は梯子型回路、である。
【００１６】
図１に示すように、各ＬＥＤ２は、各抵抗素子６を介して電源ライン７に接続され、外観上梯子状を呈する梯子型回路８を形成する。なお、ＬＥＤ２は、低電圧の直流電源駆動であるため、ＬＥＤ２を点灯させるためには、一般家庭などで商用交流電源を用いた場合は交流から直流への変換が必要となる。このための交流を直流に変換するための直流変換回路が点灯回路部３である。
【００１７】
この点灯回路部３は単に交流を直流に変換するだけの簡単な構成の整流回路でよく、ダイオードなどで構成される整流器でよい。なお、図１では、点灯回路部３をユニット内部に配置した例を示しているが、ユニット外部に配置してコントロールするようにしてもよい。
【００１８】
発光部４は、アクリル樹脂等の半透明の樹脂で成型された中空柱状体であり、これに後述の梯子型回路８が内挿される。乱反射部材５は、素子発光先端部に接着等によって付着せしめたアクリル樹脂製の方形のチップである。この乱反射部材５は、ＬＥＤ素子発光先端部に透明接着剤をディップさせ、これにアクリル樹脂チップを塗すように、または、アクリル樹脂チップ中に軽く押し付けるようにして接着する。このように、接着剤とアクリル樹脂チップとによりＬＥＤ２の発光光は乱反射し拡散されるので発光部の至る所で光の強さを均一にすることができる。
【００１９】
電源ライン７は、点灯回路部３から各ＬＥＤ２に電力を供給するためのものであり、各ＬＥＤ２は抵抗素子６を介して電源ライン７に接続される。各ＬＥＤ２は電源ライン７に並列に接続され外観上梯子状を呈する梯子型回路８を形成する。
【００２０】
上記のように構成した本発明の第１の実施形態の作用を以下に説明する。
各ＬＥＤ２は、点灯回路部３によって電力ライン７に電力が供給されて点灯する。すると、各ＬＥＤ２の素子発光先端部に接着等によって付着したアクリル樹脂チップなどの乱反射部材５がＬＥＤ２の発光光を各ＬＥＤの法線方向だけでなくあらゆる方向に拡散させる。このようにして乱反射部材５によって乱反射されたＬＥＤ２の発光光は、発光部４の内面の複数のポイントに向かう。発光部４は半透明の樹脂で成型されているため、発光部４の内面の複数のポイントに向かった光は、ここで更に方向を変えて反射する。これにより、発光強度にムラのない均一な光を放つ照明を得ることができる。
【００２１】
図２は、本発明の第２の実施形態によるＬＥＤ照明ユニットを示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図１と同一の内容については同一の符号を付したので重複する説明は省略するが、この例においては、図１における電源ライン７に代えてプリント配線銅箔を用いている。図２において、１０はプリント配線板、１１はプリント配線銅箔である。ＬＥＤ２はプリント配線銅箔１１に並列に配列され、不図示ではあるが抵抗素子を介して半田等によりプリント配線銅箔１１に電気的に接続される。
【００２２】
この例の作用は、本発明の第１の実施形態と同じであるので説明を省略するが、このように、図１における電源ライン７に代えてプリント配線銅箔１１を用いることにより、梯子型回路のある程度の可撓性が見込めるので、例えば、曲線的あるいはＬ字状等屈曲した部位の照明ユニットとして用いることができる。
【００２３】
図３は、本発明の第３の実施形態によるＬＥＤ照明ユニットを示す断面図である。図１と同一の内容については同一の符号を付したので重複する説明は省略する。図３において、１２は発光部４の内周部の全面を覆うように設けた半透明の散乱部材である。
【００２４】
各ＬＥＤ２の素子発光先端部に接着等によって付着した乱反射部材５がＬＥＤ２の発光光をあらゆる方向に拡散させる。乱反射部材５によって乱反射されたＬＥＤ２の発光光は、発光部４の内周の全面に設けた散乱部材１２の複数のポイントに向かう。散乱部材１２の内面の複数のポイントに向かった光は、ここで更に方向を変えて散乱する。これにより、発光強度にムラのない均一な光を放つ照明を得ることができる。
【００２５】
図４は、本発明の第４の実施形態によるＬＥＤ照明ユニットを示す断面図である。図１と同一の内容については同一の符号を付したので重複する説明は省略する。図４において、１３はＬＥＤ２の上部であって、且つ、発光部４の内周部の一部を覆うように設けた半透明の反射部材である。反射部材１３は半透明であり、ＬＥＤ２の発光光の一部を透過し残りの発光光を乱反射させる。
【００２６】
乱反射部材５がＬＥＤ２の発光光をあらゆる方向に拡散させる。乱反射部材５によって乱反射されたＬＥＤ２の発光光は、ＬＥＤ２の上部であって発光部４の内周の一部に設けた反射部材１３の複数のポイントに向かう。反射部材１３の内面の複数のポイントに向かった光は、一部が透過し残りがここで更に方向を変えて反射する。これにより、発光強度にムラのない均一な光を放つ照明を得ることができる。
【００２７】
図５は、上記したＬＥＤ照明ユニットを手すり照明装置に適用した例を示す斜視図である。図５において、３０は手すり照明装置である。この手すり照明装置３０は、中継ユニット３１間にユニット本体１が間装されたものである。ユニット本体１の発光部は透明または半透明なアクリルパイプであり、直径は約４０ｍｍであり、長手方向の長さは７００ｍｍから８００ｍｍである。アクリルパイプ４１には梯子型回路８が内挿される。ＬＥＤ２は隣同士が色の異なるように２４乃至２７個配置してあり、スイッチング回路、シフトレジスタ回路またはリレー回路１４を設け、点滅点灯及び又は順次点滅点灯を可能にしている。発光部の照度値はＬＥＤ２の素子数を調整することによって任意に変えることができる。
【００２８】
図６は、上記したＬＥＤ照明ユニットの具体的な配置例を示す図である。
図６（ａ）には、廊下等における手すりとしてＬＥＤ照明ユニットを配置した例を示す。図６（ｂ）には、階段等における手すりとしてＬＥＤ照明ユニットを配置した例を示す。図６（ｃ）には、部屋等における手すりとしてＬＥＤ照明ユニットを適宜配置した例を示す。これらは、何れも手すり照明装置として配置されている例を示すものであるが、非常時や夜間には、その点滅状態を制御することにより案内灯（誘導灯）として機能させることも可能である。
【００２９】
図７は、図６に示した手すり照明装置の中継ユニットを示す図であり、（ａ）は直線部の中継ユニット、（ｂ）はコーナー部における中継ユニット、（ｃ）はこの手すり照明装置の支持ユニットである。
図７（ａ）に示すように、手すり照明装置３０のユニット本体１はストレート中継ユニット３１に接続される。ストレート中継ユニット３１は、その内部に停電時に使用する予備のバッテリーを格納するように構成することが可能である。
また、図７（ｂ）に示すように、手すり照明装置３０のユニット本体１はコーナー中継ユニット３２にコーナー部において接続される。コーナー中継ユニット３２は、その内部に停電時に使用する予備のバッテリーを格納するように構成してもよい。なお、図７（ｃ）に示すように、手すり照明装置３０のユニット本体１は適宜の場所において、支持ユニット３３に支持される。このように、手すり照明装置３０は、極めて長寿命かつ低消費エネルギーにより発光部から強度にムラのない均一な光を放つ照明を得ることができるので安全歩行を確保することができる。発光部４１の表面に熱を持たないため安心して握ることができる。
【００３０】
なお、手すり照明装置３０は誘導灯装置とすることもできる。ＬＥＤ２は定格で０．０８Ｗと非常に低消費エネルギーであり、素子自体は固体発光ということで長寿命であるから、予備のバッテリーを備えておけば、停電時及び災害時の停電時において有効に且つ長時間に渡って誘導灯の機能を果たすことが可能である。この時、手すり照明装置と誘導灯装置が一体であれば、手すり照明装置に沿いながら避難又は移動することができるために極めて安全に移動することができる。
【００３１】
図８は、上記したＬＥＤ照明ユニットをフットライト装置に適用した例を示す図であり、（ａ）はその詳細図、（ｂ）はこのフットライト装置を階段に埋め込んだ配置図である。図８において、５０はフットライト装置である。４２は階段先端部を構成する透明または半透明の樹脂、例えば、アクリル樹脂等によってなる発光部である。発光部４２の少なくとも前面部及び上面部は透明または、半透明の樹脂材によって構成される。発光部４２の内部には素子発光先端部を乱反射部材で覆った複数のＬＥＤ２が並列に配置された梯子型回路８１が配置される。
発光部４２は、その強度を確保するため、角柱状体のものを使用し、梯子型回路８１を嵌め込む溝を形成し、梯子型回路８１を下方乃至後方より嵌め込む構成としてもよい。フットライト装置５０の上面部のアクリル材等の樹脂材はサンドブラスト処理が施され滑り止めの機能を有する。
【００３２】
このフットライト装置５０は、極めて長寿命かつ低消費エネルギーにより発光部から強度にムラのない均一な光を放つ照明を得ることができるので安全歩行を確保することができる。発光部の表面に熱を持たないため安心して触れることができる。また、停電時には予備のバッテリーを作動させ誘導灯装置としての機能を果たし、フットライト装置５０にガイドされながら避難又は移動することができるために極めて安全に移動することができる。
【００３３】
図９は、上記したＬＥＤ照明ユニットを取っ手照明装置に適用した例を示す図である。図９において、６０は取っ手照明装置である。この取っ手照明装置６０は、取っ手取付装置３４間にユニット本体１が間装されたものである。ユニット本体１の発光部４３は透明または半透明のアクリルパイプであり、直径は約４０ｍｍであり、長手方向の長さは約２０ｍｍである。  アクリルパイプ４３には梯子型回路８２が内挿される。取っ手取付装置３４の内部に点灯回路部（不図示）が内蔵される。
【００３４】
この取っ手照明装置５０は、極めて長寿命かつ低消費エネルギーにより発光部から強度にムラのない均一な光を放つ照明を得ることができるのでトイレ等の表示灯（使用中）に使用することができる。特に身障者用のトイレの使用中表示に威力を発揮する。即ち、使用中を知らずに近くまで行って使用中であれば、また、戻らなければならず、手間が掛かっていた。
しかしながら、本発明の取っ手照明装置５０によれば、遠くからでも使用中を認識できるために、別のトイレを探すなどの対策をたて、無駄を省くことができる。また、発光部の表面に熱を持たないため安心して握ることができる。
【００３５】
なお、上述した実施の形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。
例えば、本願発明のＬＥＤ照明ユニットを杖に仕込んで盲人用杖となすことも可能である。又、太陽電池と蓄電部を設け、ユニット本体を夜間仕様としてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明のＬＥＤ照明ユニットによれば、複数の発光ダイオード素子と、前記複数の該発光ダイオード素子を並列に接続した梯子型回路と、該梯子型回路が内挿される中空柱状の発光部と、前記複数の発光ダイオード素子に所定電力を供給して発光させる電源部と、を備えたＬＥＤ照明ユニットであって、前記複数の発光ダイオード素子の発光先端部を乱反射部材で覆うようにしたので、発光光を反射する発光部の位置の如何に関わりなく発光光の強さが一定となるようなＬＥＤ照明ユニットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるＬＥＤ照明ユニットを示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態によるＬＥＤ照明ユニットを示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態によるＬＥＤ照明ユニットを示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態によるＬＥＤ照明ユニットを示す断面図である。
【図５】本発明のＬＥＤ照明ユニットを手すり照明装置に適用した例を示す斜視図である。
【図６】本発明のＬＥＤ照明ユニットを手すり照明装置に適用した際の具体的な配置例を示す図である。
【図７】図６の手すり照明装置における直線部の中継ユニット（ａ）、コーナー部の中継ユニット（ｂ）、手すり照明装置の支持ユニット（ｃ）、を示す図である。
【図８】本発明のＬＥＤ照明ユニットをフットライト装置に適用した例を示す図であり、（ａ）はその詳細図、（ｂ）はこれを階段に埋め込んだ配置図である。
【図９】本発明のＬＥＤ照明ユニットを取っ手照明装置に適用した例を示す図である。
【符号の説明】
１  ユニット本体
２  ＬＥＤ（発光ダイオード素子）
３  点灯回路部
４、４２、４３  発光部
５  乱反射部材
６  抵抗素子
７  電源ライン
８、  ８１、  ８２  梯子型回路
１０  プリント配線板
１１  プリント配線銅箔
１２  散乱部材
１３  反射部材
１４  スイッチング回路、シフトレジスタ回路またはリレー回路
３０  手すり照明装置
３１  ストレート中継ユニット
３２  コーナー中継ユニット
３３  支持ユニット
３４  取っ手取り付け装置
４１  アクリルパイプ
５０  フットライト装置
６０  取っ手照明装置
【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】
2004273148.tif 000009
【図８】
2004273148.tif 000010
【図９】
2004273148.tif 000011