(57)【要約】【課題】  比較的広い面積を発光させるとともに、物理的にできる限り小型の照明装置を提供可能な技術を提供する。【解決手段】  帯状の基板(10)と、  その基板(10)の長手方向に連続して固定した複数のＬＥＤ(11)と、を用いた照明装置に用いるレンズユニット、およびそのレンズユニットを用いた照明装置とする。  ＬＥＤ(11)に近接させた第一レンズ(20)と、  その第一レンズ(20)の反ＬＥＤ(11)側に位置させた第二レンズ(30)とを備え、第一レンズ(20)および第二レンズ(30)は、集光のためのシリンドリカルレンズとするとともに、  入光面または出光面の少なくとも一面が長手方向に垂直な断面形状がなす表面の曲率を一定としない凸曲面にて形成する。【選択図】  図１
2009043566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の基板と、
その基板の長手方向に連続して固定した複数のＬＥＤと、を用いた照明装置に用いるレンズユニットであって、
ＬＥＤに近接させた第一レンズと、
その第一レンズの反ＬＥＤ側に位置させた第二レンズとを備え、
第一レンズおよび第二レンズは、集光のためのシリンドリカルレンズとするとともに、
入光面または出光面の少なくとも一面が長手方向に垂直な断面形状がなす表面の曲率を一定としない凸曲面にて形成したことを特徴とするＬＥＤ照明装置用レンズユニット。
【請求項２】
前記第一レンズは、その両端から前記第二レンズ側へ延設させた立設板部を備え、
その立設板部は、前記第二レンズの両端に接して支持することによって、第一レンズおよび第二レンズの相対的な位置決めを行うこととしたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置用レンズユニット。
【請求項３】
前記第二レンズは、その両端から前記第一レンズ側へ延設させた立設板部を備え、
その立設板部は、前記第一レンズの両端に接して支持することによって、第一レンズおよび第二レンズの相対的な位置決めを行うこととしたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置用レンズユニット。
【請求項４】
前記第一レンズは、その両端から前記第二レンズ側へ延設させた立設板部を備え、
前記第二レンズは、その両端から前記第一レンズ側へ延設させた立設板部を備え、
それぞれの立設板部の端部は、互いに接することで第一レンズおよび第二レンズの相対的な位置決めを行うこととしたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置用レンズユニット。
【請求項５】
第一レンズまたは第二レンズの少なくとも一方は、その材質である合成樹脂原料に対して光拡散剤を０．０１乃至１重量％を含有させたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置用レンズユニットと、
帯状の基板と、
その基板の長手方向に連続して固定した複数のＬＥＤと、
前記基板と前記ＬＥＤ照明装置用レンズユニットとの相対的な位置決めを行う固定部材とを備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載のＬＥＤ照明装置において、
前記ＬＥＤは、低電力ＬＥＤを前記基板の長手方向に多数並べることとしたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
請求項６から請求項７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置を用いた家具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面を発光させる厚みが薄い照明装置、その照明装置に用いるＬＥＤ照明装置用レンズユニット、その照明装置を用いる家具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
照明装置は、古くから白熱電灯や蛍光灯が用いられてきた。白熱電灯は自然光に近いこと、蛍光灯は白熱電灯と比較して寿命が長くて消費電力が小さいこと、がそれぞれの特徴であった。
近年では、消費電力が小さくて寿命が更に長い発光ダイオード（ＬＥＤ）も、照明装置に使われ始めた。たとえば、特許文献１に記載されている技術である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８１９０８号公報
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、長時間の照明が可能で、コンパクトに構成され、且つ平行光を照射できる照明装置である。
ＬＥＤを用いれば、蛍光灯やネオンの寿命といわれている1万時間を遙かに上回る５万時間を達成できる、とある。また、蛍光灯やネオンを用いる場合に発生する熱や紫外線が問題となるような箇所でも、照明装置として用いることができるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、比較的広い面積が発光する照明装置を提供することが困難だった。特許文献１に記載された技術は、平行光を照射できる照明装置であり、車両室内などにおける読書灯としては使用できるが、比較的広い面積を照射する能力に乏しかった。
【０００６】
一方、比較的広い面積を照射し、且つ消費電力が白熱電灯よりも小さいという利点のある蛍光灯であるが、以下のような問題点があった。すなわち、ＬＥＤを用いた照明装置よりも小さくすることについては限界がある。蛍光管を折り曲げるなどして球状とするなどの技術によって、棒状とは異なる蛍光灯も登場しているが、小さくすることについての物理的に限界があった。
【０００７】
家具に照明装置を組み込むことが、色々な場所、場面で要望されている。例えば、キッチン、書棚などである。しかし、現状の蛍光灯では大きすぎ、特許文献１に記載された技術では照射範囲が狭いので使い勝手が良くない。
【０００８】
本発明が解決すべき課題は、比較的広い面積を発光させるとともに、物理的にできる限り小型の照明装置を提供可能な技術を提供することである。
請求項１から請求項６に記載の発明は、比較的広い面積を発光させるとともに、これまでよりも小型の照明装置に用いるレンズユニットを提供することを目的とする。
請求項７に記載の発明は、比較的広い面積を発光させるとともに、これまでよりも小型の照明装置を提供することを目的とする。
請求項８に記載の発明は、必要な場所を照射できる照明装置を組み込んだ家具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】
【０００９】
（請求項１）
請求項１記載の発明は、  帯状の基板(10)と、  その基板(10)の長手方向に連続して固定した複数のＬＥＤ(11)と、を用いた照明装置に用いるレンズユニットに係る。
すなわち、  ＬＥＤに近接させた第一レンズ(20)と、  その第一レンズ(20)の反ＬＥＤ(11)側に位置させた第二レンズ(30)とを備え、  第一レンズ(20)および第二レンズ(30)は、集光のためのシリンドリカルレンズとするとともに、  入光面または出光面の少なくとも一面が長手方向に垂直な断面形状がなす表面の曲率を一定としない凸曲面にて形成したことを特徴とする。
【００１０】
（用語説明）
「ＬＥＤ(11)」としては、小型のものが好ましい。例えば、厚さが0.2  〜2.0  ｍｍ程度にて形成されたものを採用する。省電力型ＬＥＤであることが望ましい。
「レンズ」の材質としては、第一レンズ、第二レンズとも、透明なガラス、または透明なプラスチック、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネートなどである。
材質のプラスチックを採用した場合、押し出し成形が可能である。第一レンズ(20)におけるＬＥＤ(11)側を平面(21)としているので、製造しやすい。
【００１１】
（作用）
前述のような構成の第一レンズ(20)および第二レンズ(30)を採用することにより、ＬＥＤ(21)を帯状の長手方向に連続して複数固定することで形成する照明装置において、点光源であるＬＥＤを多数採用している照明装置であっても、長手方向における照度ムラの少ない線光源とすることができ、照射面が比較的広い照明装置の提供が可能となった。
【００１２】
（請求項２）
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のレンズユニットを限定したものである。
前記第一レンズ(20)は、その両端から前記第二レンズ(30)側へ延設させた立設板部(23)を備え、  その立設板部(23)は、前記第二レンズ(30)の両端に接して支持することによって、第一レンズ(20)および第二レンズ(30)の相対的な位置決めを行うこととしたことを特徴とする。
【００１３】
（作用）
第一レンズ(20)および第二レンズ(30)の相対的な位置決めが、極めて簡単に行えるので、組立の手間を軽減できる。
【００１４】
（請求項３）
請求項３記載の発明もまた、請求項１に記載のレンズユニットを限定したものである。
すなわち、前記第二レンズ(30)は、その両端から前記第一レンズ(20)側へ延設させた立設板部(33)を備え、  その立設板部(33)は、前記第一レンズ(20)の両端に接して支持することによって、第一レンズ(20)および第二レンズ(30)の相対的な位置決めを行うこととしたことを特徴とする。
【００１５】
（作用）
第一レンズ(20)および第二レンズ(30)の相対的な位置決めが、極めて簡単に行えるので、組立の手間を軽減できる。
【００１６】
（請求項４）
請求項４記載の発明は、請求項１に記載のレンズユニットを限定したものである。
すなわち、  前記第一レンズ(20)は、その両端から前記第二レンズ(30)側へ延設させた立設板部(23a)を備え、  前記第二レンズ(30)は、その両端から前記第一レンズ(20)側へ延設させた立設板部(33a)を備え、  それぞれの立設板部(23a,33a)の端部は、互いに接することで第一レンズ(20)および第二レンズ(30)の相対的な位置決めを行うこととしたことを特徴とする。
【００１７】
（作用）
第一レンズ(20)および第二レンズ(30)の相対的な位置決めが、極めて簡単に行えるので、組立の手間を軽減できる。
【００１８】
（請求項５）
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のレンズユニットを限定したものである。
すなわち、  第一レンズ(20)または第二レンズ(30)の少なくとも一方は、その材質である合成樹脂原料に対して光拡散剤を０．０１乃至１重量％を含有させたことを特徴とする。
【００１９】
（作用）
第一レンズ(20)または第二レンズ(30)の少なくとも一方に光拡散機能が備えられているので、従来技術におけるＬＥＤ照明装置では必要とされていた光拡散シートを省略することができる。このため、照明装置の構造、組立工程などが単純化される。
【００２０】
（請求項６）
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置用レンズユニットを用いた照明装置に係る。
すなわち、請求項１から請求項５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置用レンズユニットと、  帯状の基板(10)と、  その基板(10)の長手方向に連続して固定した複数のＬＥＤ(11)と、  前記基板(10)と前記ＬＥＤ照明装置用レンズユニットとの相対的な位置決めを行う固定部材(40)とを備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置である。
【００２１】
（作用）
ＬＥＤ照明装置用レンズが極めてシンプルに、しかも小型に形成できるので、本請求項に係る照明装置も小型でシンプルに形成することができる。
【００２２】
（請求項７）
請求項７に記載の発明は、  請求項６に記載のＬＥＤ照明装置において、
前記ＬＥＤ(11)は、低電力ＬＥＤを前記基板(10)の長手方向に多数並べることとしたことを特徴とする。
【００２３】
（作用）
低電力ＬＥＤを前記基板(10)の長手方向に多数並べることによって線光源を構成するが、前記のＬＥＤ照明装置用レンズユニットを採用しているので、長手方向における照度ムラの少ない線光源とすることができ、照射面が比較的広い照明装置となる。
【００２４】
（請求項８）
請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の照明装置を組み込んだことを特徴とする家具に係る。
【００２５】
（用語説明）
「家具」とは、たとえば、食器棚、キッチンの収納スペース、小物の陳列棚、学習机、壁などに埋め込まれて用いる各種の間接照明などを備えた家具である。商品の陳列棚なども含む。
請求項８記載する照明装置は、従来の照明装置に比べても薄型なので、たとえば棚板の寸法を異ならせることなく内蔵することも可能である。
また、蛍光灯やハロゲンなどを用いていた商品の陳列棚において、発光に伴う発熱や紫外線などの問題が生じないので、商品を照明できる陳列棚として、要求を満たすことができる性能が高い。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１から請求項５に記載の発明によれば、比較的広い面積を発光させるとともに、これまでよりも小型の照明装置に用いるレンズユニットを提供することができた。
請求項６に記載の発明によれば、比較的広い面積を発光させるとともに、これまでよりも小型の照明装置を提供することができた。
請求項７に記載の発明によれば、必要な場所を照射できる照明装置を組み込んだ家具を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、図１から図６を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００２８】
（図１）
図1に示すのは、実施形態に係る照明装置の斜視図および端面図である。
帯状の基板１０と、  その基板１０の長手方向に連続して固定した複数のＬＥＤ１１と、  そのＬＥＤ１１の照射面が適度に広がるようにした二枚のレンズユニット２０，３０を備えた照明モジュールである。
第一レンズ２０、第二レンズ３０とも、長手方向の断面形状が同一なシリンドリカルレンズである。  レンズの材質、光源の選択、照射性能などの諸条件によって、曲率や厚さなどの寸法は異なるが、第一レンズ２０および第二レンズ３０いずれも、入光面または出光面の少なくとも一面が長手方向に垂直な断面形状がなす表面の曲率を一定としない凸曲面にて形成している。
【００２９】
基板１０は、絶縁性のある樹脂にて成型した基材に、銅箔などの導電体にて回路パターンを配線して形成したものである。
前記ＬＥＤ１１は、その封止剤にはシリコンを用いている。
【００３０】
図示は省略するが、入射した光を乱反射させるなどして拡散させ、広い面全体を均一な明るさにする機能をなす光拡散シートを、必要に応じて備える。その材質は、例えば、ポリエチレンテレフタレートであり、50μm〜200μm厚程度である。
また、実質的な発光効率を高める機能をなす反射シートも、必要に応じて備える。その材質は、たとえば、熱可塑性樹脂成形フィルムに銀やアルミニウム合金などを蒸着したものが一般的である。厚さは、50μm〜200μm程度である。
【００３１】
（図２）
図２は、図１に示した照明モジュールに用いる第一レンズ２０を示す。
この第一レンズ２０は、前述のＬＥＤ１１側を平面２１とするとともに、反ＬＥＤ１１側に凸条２２を備える。また、その凸条２２を囲うように両側へ立設させた立設板部２３を備えている。
「レンズ」は、アクリル製であり、射出成型品である。第一レンズ２０におけるＬＥＤ１１側を平面２１としているので、製造しやすい。
【００３２】
第一レンズ２０は、光が入射する面を平面とし、光が放射される面の一部を平面とし、中央部分を凸型の曲面としている。その曲面は、長手方向に垂直な断面が一定の円弧とならない。
立設板部２３は、第二レンズ３０の両端に接して支持することによって、第一レンズ２０および第二レンズ３０の相対的な位置決めを、極めて簡単に行えるので、組立の手間を軽減できる。
なお、本実施形態では、第一レンズ２０と第二レンズ３０とは互いに接するように形成することで、極めて薄い照明装置を形成することとした。
【００３３】
（図３）
図３に示すのは、第二レンズ３０である。
両面がいずれも、長手方向に垂直な断面が一定の円弧ではない凸条をなしており、第一レンズ２０側の凸条を第一凸条３１、反対側の凸条を第二凸条３２とする。
このような構成とすることで、二枚という少ない枚数のレンズにて、ある程度の照射角度のあるＬＥＤ照明装置が可能となった。
【００３４】
（図４）
図４に示すのは、本実施形態に係る照明装置における主要部の組立斜視図である。
前述した基板１０、第一レンズ２０および第二レンズ３０を組み込む筐体４０が用意されている。この筐体４０は、アルミニウム合金の押し出し成型品である。ＬＥＤ１１が発する熱を放熱可能であり、耐熱性にも優れ、成型も容易だからである。
【００３５】
図示は省略するが、棚の天板の下面奥に、前記の照明装置を組み込めば、照明棚となる。水平方向または垂直方向に中仕切り板が存在する棚の場合、その中仕切り板に照明装置を組み込むことも、無理なく可能である。モジュールが小型だからである。
キッチンの吊り戸棚の下面に前記の照明装置を組み込めば、照明付きキッチンとなる。
【００３６】
（図５）
図５には、第一レンズ２０および第二レンズ３０の嵌め合い部分の形状に関するバリエーションを示す。
図５（Ａ）には、第一レンズ２０に立設板部２３を備えた例を示す。図５（Ｂ）には、第二レンズ３０に立設板部３３を備えた例を示す。図５（Ｃ）には、第一レンズ２０の立設板部２３ａと、第二レンズ３０の立設板部３３ａの両方によって、両者が位置決めをして嵌め合う構造を示す。
いずれも、第一レンズ２０および第二レンズ３０の相対的な位置決めが極めて簡単に行えるので、組立の手間を軽減できる。
【００３７】
（図６）
図６には、レンズユニットの固定部材に関するバリエーションを示す。
図６（Ａ）に示すのは、第一レンズ２０におけるＬＥＤ１１側に固定用リング４１を備えることによって、第一レンズ２０とＬＥＤ１１とのスペースを確保する固定構造となっている。なお、第二レンズ３０は、筐体４０における返し部４０ａによって固定される。以上によって、ＬＥＤ１１、第一レンズ２０および第二レンズ３０の相対的な位置決めが行われる。
【００３８】
図６（Ｂ）に示すのは、筐体４０の一部として一体に形成した、第一レンズ２０とＬＥＤ１１とのスペースを確保するのは、筐体４０においてＬＥＤ１１側に突出させた突起として形成したレンズ支持部４０ｂである。そのレンズ支持部４０ｂに第一レンズ２０を載置し、その第一レンズ２０の上に第二レンズ３０を載置してから、第二レンズ３０の上縁部を、固定用リング４２にて固定する。以上によって、ＬＥＤ１１、第一レンズ２０および第二レンズ３０の相対的な位置決めが行われる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本願発明は、照明装置の製造業、照明モジュールの製造業、家具の製造業などにおいて、利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態に係る照明装置の斜視図および端面図である。
【図２】第一レンズの詳細図であり、Ａが斜視図、Ｂが断面図である。
【図３】第二レンズの詳細図であり、Ａが斜視図、Ｂが断面図である。
【図４】実施形態に係る照明装置の主要部の組立斜視図である。
【図５】第一レンズ２０および第二レンズ３０の嵌め合い部分の形状に関するバリエーションを示す断面図である。
【図６】レンズユニットの固定部材に関するバリエーションを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    基板                    １１    ＬＥＤ
１２    端子
２０    第一レンズ              ２１    平面
２２    凸条
２３，２３ａ    立設板部
３０    第二レンズ              ３１    第一凸条
３２    第二凸条
３３，３３ａ    立設板部
４０    筐体                    ４０ａ  返し部
４０ｂ  レンズ支持部
４１，４２  固定用リング
【図１】
2009043566.tif 000003
【図２】
2009043566.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009043566.tif 000007
【図６】
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