(57)【要約】【課題】発光ダイオードを用いた照明装置において、器具高さ寸法が大きくすることなく、広い面積に亘って表面照度にむらがない面照明を行うこと。【解決手段】矩形の枠体１０と、枠体１０の一方の側を閉じるように設けられ内面が光反射面２１である箱形状の光反射筐体２０と、枠体１０の他方の側を閉じるように設けられた光透過性の光拡散膜３０と、複数個の発光ダイオード４２を所定間隔をおいて整列配置された線状のＬＥＤアレイ部材４０とを有し、ＬＥＤアレイ部材４０が枠体１０の少なくとも一辺に沿って設けられ、発光ダイオード４２が光反射面２１に向けて光を照射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状の枠体と、
前記枠体の一方の側を閉じるように設けられ内面が光反射面である箱形状の光反射筐体と、
前記枠体の他方の側を閉じるように設けられた光透過性の光拡散膜と、
複数個の発光ダイオードを所定間隔をおいて整列配置された線状のＬＥＤアレイ部材とを有し、
前記ＬＥＤアレイ部材は前記枠体の少なくとも一辺に沿って設けられ、前記発光ダイオードが前記光反射筐体の前記光反射面に向けて光を照射することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤアレイ部材は前記発光ダイオードの発光光軸が前記光反射筐体の前記光反射面に向くように、傾斜配置されている請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記枠体は矩形状に形成されており、
前記光拡散膜は前記枠体により画定される矩形面と平行に設けられ、前記光反射筐体の前記光反射面は、前記矩形面と平行な矩形平面部と、当該矩形平面部の各辺と前記枠体の各辺とを滑らかに接続するアール面部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤアレイ部材は、線状の配線基板を含み、当該配線基板に前記発光ダイオードが所定間隔をおいて整列実装されており、前記配線基板が前記枠体に設けられた取付台部に取り付けられており、前記取付台部がアルミニウムにより構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記取付台部に放熱フィンが一体形成されていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
屋内の天井面に埋め込み装着される天井用照明器具であることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、照明装置に関し、特に、発光ダイオードを光源とする面照明用の照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードを光源とする面照明用の照明装置（ライトボックス）として、前面が開放した箱体と、該箱体の側壁部と、平行に互いに対向して配置された少なくとも２枚の配線板と、該配線板に設置された複数の発光素子（ＬＥＤ）と、該箱体の底部に設置され前記箱体の前面開口部に向かって突出した山型凸部を含む光反射板と、該箱体の前面開口部に設置された透光性の光拡散表面板（アクリル等の樹脂からなる光拡散表面板）からなるものがある（例えば、特許文献１）。なお、光拡散表面板に代えて、光を拡散させる布を張っているものもある。
【０００３】
また、筐体の内部に設けた複数のＬＥＤ素子の発光を、レンズにより第１段階として拡散させた後、ドーム形の反射拡散部材によって第２段階の反射拡散を行わせ、光通路形成部材の中心軸上の1つの集点にて集束させて光エネルギを筐体に蓄えた後、さらに光通路形成部材内の空間を経て開口部から外部に放出させるよう構成された照明装置がある（例えば、特許文献２）。
【解決手段】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０２７２９号公報
【特許文献２】特開２００６−１９１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発光ダイオードは指向性の強い光源であり、このような発光ダイオードを光源した照明装置において、表面照度にむらがない面照明を行うためには、上述した従来の照明装置のように、光反射板、反射拡散部材などを用いて、光源からの光を反射、拡散しなくてはならない。
【０００６】
従来の照明装置は、山型凸部を含む光反射板やドーム形の反射拡散部材を用いているため、屋内の天井用照明器具のように、投光面の面積が大きいものになると、表面照度にむらがない面照明を行い難くなり、表面照度にむらがない面照明を行うとすると、器具高さ寸法が大きくなり、部屋の天井面に埋め込み装着されるような天井用照明器具には不向きになる。
【０００７】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、発光ダイオードを用いた照明装置において、器具高さ寸法が大きくすることなく、広い面積に亘って表面照度にむらがない面照明を行うことができ、部屋の天井面に埋め込み装着される天井用照明器具として好適な照明装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による照明装置は、矩形状等の所定形状の枠体と、前記枠体の一方の側を閉じるように設けられ内面が光反射面である箱形状の光反射筐体と、前記枠体の他方の側を閉じるように設けられた光透過性の光拡散膜と、複数個の発光ダイオードを所定間隔をおいて整列配置された線状のＬＥＤアレイ部材とを有し、前記ＬＥＤアレイ部材は前記枠体の少なくとも一辺に沿って設けられ、前記発光ダイオードが前記光反射筐体の前記光反射面に向けて光を照射することを特徴としている。
【０００９】
この発明による照明装置は、好ましくは、前記ＬＥＤアレイ部材は前記発光ダイオードの発光光軸が前記光反射筐体の前記光反射面に向くように、傾斜配置されている。
【００１０】
この発明による照明装置は、好ましくは、前記光拡散膜は前記枠体により画定される矩形面と平行に設けられ、前記光反射筐体の前記光反射面は、前記矩形面と平行な矩形平面部と、当該矩形平面部の各辺と前記枠体の各辺とを滑らかに接続するアール面部とを有することを特徴としている。
【００１１】
この発明による照明装置は、好ましくは、前記ＬＥＤアレイ部材は、線状の配線基板を含み、当該配線基板に前記発光ダイオードが所定間隔をおいて整列実装されており、前記配線基板が前記枠体に設けられた取付台部に取り付けられており、前記取付台部がアルミニウムにより構成されていることを特徴としている。
【００１２】
この発明による照明装置は、好ましくは、更に、前記取付台部に放熱フィンが一体形成されている。
【００１３】
この発明による照明装置は、好ましくは、屋内の天井面に埋め込み装着される天井用照明器具として用いられる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明による照明装置によれば、矩形の枠体の少なくとも一辺に沿って線状のＬＥＤアレイ部材が配置され、所定間隔をおいて整列配置された発光ダイオードが光反射筐体の光反射面に向けて光を照射し、光反射面で反射した光が、光透過性の光拡散膜に拡がりをもって到達し、光拡散膜を拡散透過する。これにより、投光面の面積が大きくても、器具高さ寸法が大きくすることなく、広い面積に亘って表面照度にむらがない面照明を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明による照明装置の一つの実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態の照明装置は、矩形の枠体１０と、枠体１０の一方の側（上方）を閉じるように設けられた箱形状の光反射筐体２０と、枠体１０の他方（下側）の側を閉じるように設けられた光透過性の光拡散膜３０と、枠体１０の各辺（四辺）に沿って設けられた細長い線状のＬＥＤアレイ部材（ＬＥＤ光源）４０とを有する。なお、線状のＬＥＤアレイ部材４０は、枠体１０の少なくとも一辺に設けられていればよい。また、枠体１０の形状として、多角形状や円形状等の所定形状を採用してもよい。枠体１０が円形状等に形成されている場合、線状のＬＥＤアレイ部材４０は、枠体１０の形状に応じた円弧状等の曲線状に形成されているものとする。
【００１７】
ＬＥＤアレイ部材４０は、線状の配線基板４１を含み、配線基板４１に複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）４２が所定間隔をおいて整列実装されている。
【００１８】
光拡散膜３０は、粗面膜で、枠体２０により画定される矩形面と平行に設けられ、当該照明装置が屋内の天井面に埋め込み装着される場合、水平面をなして天井面１００と同一高さで、天井面１００と面一（フラットフェース）の投光面をなす。なお、これより以降、枠体２０により画定される矩形面を水平面と云うことがある。
【００１９】
この照明装置で用いられる光拡散膜３０は、光透過性を有する不燃材製のものである。この光拡散膜３０としては、ガラス繊維クロスの両面に白色のシリコーン樹脂系塗料を塗布したもの、ガラス繊維クロスの両面に白色のフッ素とをコーティングしたもの等、不燃材料認定品を用いることができる。なお、光拡散膜３０をアクリル等の燃材を用いて構成してあってもよい。
【００２０】
光反射筐体２０は、アルニウム板あるいはアルニウム合金板製で、内面全体が光反射面２１になっている。光反射面２１は、枠体２０により画定される矩形面（水平面）と平行、換言すると、光拡散膜３０と平行な矩形平面部２１Ａと、矩形平面部２１Ａの各辺と枠体１０の各辺とを滑らかに接続するアール面部２１Ｂに有し、浅底の下方開口の箱状をしている。なお、光反射筐体２０は高機能白色樹脂フィルム積層鋼板製で、光反射面２１が高機能白色樹脂フィルムにより構成されていてもよい。なお、光反射筐体２０を、鋼板等の金属を用いることなく樹脂で構成してあってもよい。
【００２１】
枠体１０は、全体がアルニウムあるいはアルニウム合金製のものであり、各辺にＬＥＤアレイ取付台部１１を一体形成されている。これにより、ＬＥＤアレイ取付台部１１は、枠体１０と同一材料のアルミニウムあるいはアルニウム合金により構成されることになる。
【００２２】
ＬＥＤアレイ取付台部１１の上面（光反射面２１の側）がなすＬＥＤアレイ取付面部１２にはＬＥＤアレイ部材４０の配線基板４１が貼り付け装着（密着装着）されている。ＬＥＤアレイ取付台部１１のＬＥＤアレイ取付面部１２は、ＬＥＤアレイ部材４０の発光ダイオード４２の発光光軸が光反射筐体２０の光反射面２１に向くように、水平面に対して傾斜角θａをもって傾斜している。これにより、ＬＥＤアレイ部材４０は発光ダイオード４２の発光光軸が光反射筐体２０の光反射面２１に向くように、傾斜配置される。
【００２３】
発光ダイオード４２の円錐形の光放射拡がり角θｂは１２０度程度であってよく、発光ダイオード４２がこのような光放射拡がり角θｂをもっている場合、傾斜角θａは、１０〜３０度程度であればよい。
【００２４】
上述の構成による照明装置は、各辺のＬＥＤアレイ部材４０の発光ダイオード４２が水平面に対して傾斜角をもって光反射筐体２０の光反射面２１に向けて傾斜配置されていることにより、各辺のＬＥＤアレイ部材４０の発光ダイオード４２が光反射面２１に向けて放つ光は、図１、図２に光線Ａで示されているように、概ね光反射面２１の全域に向かう。つまり、発光ダイオード４２が光反射筐体２０の光反射面２１に全域に向けて光を照射する。そして、光反射面２１で反射した光は、図２に光線Ｂで示されているように光透過性の光拡散膜３０に拡がりをもって到達し、光拡散膜３０を拡散透過する。これにより、投光面、つまり、光拡散膜３０の面積が大きくても、器具高さ寸法が大きくすることなく、広い面積に亘って表面照度にむらがなく、眩しくない面照明が行われる。
【００２５】
点灯状態において、ＬＥＤアレイ部材４０の発光ダイオード４２は発熱しないが、その配線基板４１が発熱し、温度上昇することがある。この配線基板４１の熱は、アルミニウムあるいはアルニウム合金により構成されるＬＥＤアレイ取付台部１１に、その材質からして高い熱伝導率をもって伝わり、ＬＥＤアレイ取付台部１１、枠体１０の全体より放熱される。これにより、長時間の連続点灯でも、ＬＥＤアレイ部材４０が高温になることがない。
【００２６】
このＬＥＤアレイ取付台部１１よりの放熱を高めるためには、図４、図５に示されているように、ＬＥＤアレイ取付台部１１に放熱フィン１３が形成されればよい。
【００２７】
次に、本発明による照明装置の実施例とその照度試験結果について説明する。
【００２８】
図６に示されているように、光拡散膜３０がなす投光面の寸法Ｌ、Ｗは、実施例１〜６の何れも、Ｌ＝５４２ｍｍ、Ｗ＝５４２ｍｍとし、それを９等分したうちの３個のソーンＡ、Ｂ、Ｃの照度を、デジタル照度計（ＬＭ−８０００／扶桑理化製品株式会社製）で測定した。また、各辺（四辺）のＬＥＤアレイ部材４０の発光ダイオード４２の個数は３２個で、白色発光で、光放射拡がり角θｂ＝１２０度のものを用いた。
【００２９】
（実施例１）
ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置と光反射面２１の矩形平面部２１Ａとの垂直距離Ｈａ＝２０ｍｍ、ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置光拡散膜３０との垂直距離Ｈｂ＝８０ｍｍ、傾斜角θａ＝３０度とした。実施例１の照度試験結果を表１に示す。
【００３０】
（実施例２）
ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置と光反射面２１の矩形平面部２１Ａとの垂直距離Ｈａ＝２０ｍｍ、ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置光拡散膜３０との垂直距離Ｈｂ＝８０ｍｍ、傾斜角θａ＝１０度とした。実施例２の照度試験結果を表２に示す。
【００３１】
（実施例３）
ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置と光反射面２１の矩形平面部２１Ａとの垂直距離Ｈａ＝２０ｍｍ、ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置光拡散膜３０との垂直距離Ｈｂ＝１３０ｍｍ、傾斜角θａ＝３０度とした。実施例３の照度試験結果を表３に示す。
【００３２】
（実施例４）
ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置と光反射面２１の矩形平面部２１Ａとの垂直距離Ｈａ＝２０ｍｍ、ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置光拡散膜３０との垂直距離Ｈｂ＝１３０ｍｍ、傾斜角θａ＝１０度とした。実施例４の照度試験結果を表４に示す。
【００３３】
（実施例５）
ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置と光反射面２１の矩形平面部２１Ａとの垂直距離Ｈａ＝６５ｍｍ、ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置光拡散膜３０との垂直距離Ｈｂ＝１３０ｍｍ、傾斜角θａ＝３０度とした。実施例５の照度試験結果を表５に示す。
【００３４】
（実施例６）
ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置と光反射面２１の矩形平面部２１Ａとの垂直距離Ｈａ＝６５ｍｍ、ＬＥＤアレイ部材４０の取付位置光拡散膜３０との垂直距離Ｈｂ＝１３０ｍｍ、傾斜角θａ＝１０度とした。実施例６の照度試験結果を表６に示す。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
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【００３５】
実施例１〜６の何れの実施例でも、事務用の机上面高さに相当する１６７０ｍｍでの照度むらが少ない良好な面照明状態が得られた。
【００３６】
以下に、本実施形態の照明装置のその他の利点を列記する。
【００３７】
（１）ＬＥＤ光源は、発する光自体に熱はなく、蛍光灯や電球よりも消費電力が少ないので、点灯時の熱排出量と消費電力の削減が可能となる。
【００３８】
（２）ＬＥＤ光源は、蛍光灯や白熱電球よりも長寿命なため、ランプ等の交換維持費や廃棄物処理費も抑えることができ、環境問題に対する配慮ができる。
【００３９】
（３）オフィスビルの巨大化に伴い、地震時における照明器具の落下事例が懸念され、落下防止措置は現状の器具でも、勿論のこととして取られているが、器具の軽量化（従来同形状器具の３０％程度以上）により、落下防止措置を取り易くなる。
【００４０】
（４）光拡散膜として、不燃認定取得済みのガラス繊維クロスを表面仕上げに使用することで、建築内装制限に触れることなく器具の設置ができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による照明装置の一つの実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明による照明装置の一つの実施形態の点灯時の光線を解図的に示す縦断面図である。
【図３】図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
【図４】本発明による照明装置の他の実施形態の要部を示す拡大縦断面図である。
【図５】本発明による照明装置の他の実施形態の要部を示す拡大縦断面図である。
【図６】本発明による照明装置の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  枠体
１１  ＬＥＤアレイ取付台部
１２  ＬＥＤアレイ取付面部
２０  光反射筐体
２１  光反射面
３０  光拡散膜
４０  ＬＥＤアレイ部材
４１  配線基板
４２  発光ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009026584.tif 000011
【図４】
2009026584.tif 000012
【図５】
2009026584.tif 000013
【図６】
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