ＬＥＤユニットおよび照明器具

【課題】ＬＥＤ基板を長手方向に接続する際に、実装されているコネクタ部が暗くなるのを防止して均一な光を照射できるＬＥＤユニットおよび照明器具を提供する。
【解決手段】多数のＬＥＤ発光部３３を長手方向に実装した基板３４には、コネクタ部３７、３８が実装されているが、ＬＥＤ発光部３３の発光方向に配置されたレンズ４０には、コネクタ部３７、３８に対応して切欠部４４が形成されている。このため、コネクタ部３７、３８がレンズ４０に干渉するのを防止するとともに、コネクタ部３７、３８に対応する位置にもレンズ４０を配することで、コネクタ部３７、３８が暗くなるのを防止して均一な光を照射できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ光源を用いた照明装置およびこの照明装置を用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光源として複数のＬＥＤを長手方向に所定間隔で用いた照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図１５に示すように、特許文献１に記載の照明装置１００は、Ｙ軸方向に延在している基板保持具１０１を有する。基板保持具１０１のＺ軸方向の上面には、Ｙ軸方向に延在するＬＥＤ基板１０２がＸ軸方向に２列配置され、Ｙ軸方向にも２個配置されている。ＬＥＤ基板１０２は長手方向両端にネジ穴１０６を有しており、このネジ穴１０６を介してネジによって基板保持具１０１に着脱自在に固定されている。
ＬＥＤ基板１０２上面には、ＬＥＤ素子１０３がＹ軸方向に沿って略等間隔に配置されている。ＬＥＤ基板１０２のＺ軸上方向には、Ｙ軸方向に沿って光拡散板１０４が配置されている。ＬＥＤ基板１０２のＺ軸下面には、ＬＥＤ素子１０３が発する熱を放熱する放熱構造体１０５が設置されており、放熱構造体１０５は基板保持具１０１を支持している。
【０００３】
放熱構造体１０５のＺ軸方向の底面側には、外装カバー１０７が設けられている。外装カバー１０７は、放熱構造体１０５、基板保持具１０１および光拡散板１０４のＸ軸方向の側面を一体的に覆う。外装カバー１０７のＸ軸方向の両端には、フック部１０８が一体的に形成してあり、フック部１０８は、光拡散板１０４のＸ軸方向の両端に着脱自在に係合する。なお、外装カバー１０７の両端には、キャップ１０９が着脱可能に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７６９０４号公報（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した特許文献１に記載の照明装置１００では、ＬＥＤ基板１０２および光拡散板１０４は、長手方向（Ｙ軸方向）に複数個連結されており、隣接するＬＥＤ基板１０２同士を電気的に接続するコネクタが設けられる。この際、コネクタをＬＥＤ基板１０２の裏面に設けると、照明装置１００が厚くなるため、コネクタをＬＥＤ基板１０２の実装面に設ける場合がある。このような場合には、コネクタ部に対応する部分が暗くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、ＬＥＤ基板を長手方向に接続する際に、実装されているコネクタ部が暗くなるのを防止して均一な光を照射できるＬＥＤユニットおよび照明器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】
【０００７】
本発明のＬＥＤユニットは、基板と、前記基板に実装されたコネクタ部と、前記基板の長手方向に沿って多数実装されたＬＥＤ発光部と、前記ＬＥＤ発光部の発光方向に配置されたレンズと、前記コネクタ部に対応して前記レンズに形成された切欠部と、を備えるものである。
【０００８】
また、本発明のＬＥＤユニットは、前記レンズが前記各ＬＥＤ発光部の配列方向に沿って互いに隣接する第１レンズ部および第２レンズ部を有し、前記第１レンズ部における前記第２レンズ部に対面する端面に凸部が設けられているとともに、前記第２レンズ部における前記第１レンズ部に対面する端面に凸部が係合可能な凹部が設けられたものである。
【０００９】
また、本発明のＬＥＤユニットは、前記レンズにおける前記各ＬＥＤ発光部の配列方向端部の入射面および出射面が、前記各ＬＥＤ発光部の配列方向および前記各ＬＥＤ発光部の発光方向に対して直交する線を中心とする曲面であるものである。
【００１０】
さらに、本発明の照明器具は、前述したＬＥＤユニットを用いたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、多数のＬＥＤ発光部を長手方向に実装した基板に、コネクタ部が実装されているが、ＬＥＤ発光部の発光方向に配置されたレンズに、コネクタ部に対応して切欠部が形成されている。このため、コネクタ部がレンズに干渉するのを防止するとともに、コネクタ部に対応する位置にもレンズを配することで、コネクタ部が暗くなるのを防止して均一な光を照射できるという効果を有するＬＥＤユニットおよび照明器具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施形態の照明器具を下方から見た全体斜視図
【図２】本発明に係る実施形態の照明器具を下方から見た分解斜視図
【図３】本発明に係る実施形態の照明器具の中心を通る断面図
【図４】本発明に係る実施形態の照明器具を上方から見た平面図
【図５】（Ａ）は２個のＬＥＤユニットを長手方向に接続した照明装置を前方から見た全体斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の分解斜視図
【図６】（Ａ）は２個のＬＥＤユニットを長手方向に接続した照明装置を後方から見た全体斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の分解斜視図
【図７】照明装置の正面図
【図８】照明装置の端部を示す後方から見た斜視図
【図９】（Ａ）はＬＥＤ素子位置におけるＬＥＤユニットの断面図であり、（Ｂ）はコネクタ位置におけるＬＥＤユニットの断面図
【図１０】（Ａ）はレンズの一方の端面を示す斜視図であり、（Ｂ）は他方の端面を示す斜視図
【図１１】レンズの平面図
【図１２】図１１中ＸＩＩ部分を水平方向に切断した拡大断面
【図１３】照明器具の端部におけるＬＥＤユニットをしめす平面図
【図１４】（Ａ）ないし（Ｄ）はレンズの接続の手順を示す工程図
【図１５】従来のＬＥＤユニットの分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態の照明装置および照明器具について、図面を用いて説明する。
なお、以下の説明においては、照明器具を被取付面である天井面に取り付けて下方を照明する場合について説明する。従って、特に示す場合を除き、上（上方、上側等）は天井面側を意味し、下（下方、下側等）は床面側を意味する。
【００１４】
図１に示すように、本発明に係る実施形態の照明器具１０は、被取付面である天井面１１等に取り付けられて主に下方を照明するのに適する。
図２および図３に示すように、照明器具１０は、天井面１１に取り付けられている引っ掛けシーリング１２に取り付けるための取付金具２１を中央に有する例えば正方形の板状の器具本体２０を有する。
【００１５】
器具本体２０の上側（すなわち、天井面１１側）には、照明装置であるＬＥＤユニット３０を構成するアッパーユニット３０Ａ、上枠２３および上パネル２２が設けられている。また、器具本体２０の下側（すなわち、照明方向側）には、ＬＥＤユニット３０を構成するロアーユニット３０Ｂ、反射部材である反射板２４が設けられており、反射板２４の下方には、受けた光を拡散する透光性のパネル２５が取り付けられる。
【００１６】
次に、本発明に係る実施形態の照明装置であるＬＥＤユニット３０を構成するアッパーユニット３０Ａおよびロアーユニット３０Ｂについて説明する。
なお、以下においては、特にアッパーユニット３０Ａおよびロアーユニット３０Ｂを区別する場合を除き、ＬＥＤユニット３０として説明する。
【００１７】
図４に示すように、アッパーユニット３０Ａは、器具本体２０の上側において、四方外向きに設けられている。また、ロアーユニット３０Ｂは、器具本体２０の下側において、２カ所に設けられており、内側へ光を照射するようになっている。
図３に示すように、上述したＬＥＤユニット３０を用いた照明器具１０では、器具本体２０の下側に設けられているロアーユニット３０Ｂから照明器具１０の内部に向かって発せられた光Ｌ１は、反射板２４で下方に反射してパネル２５に入射して拡散する。これにより、パネル２５全体が光源となって下方を照明する。
一方、器具本体２０の上側に設けられているアッパーユニット３０Ａから照明器具１０の外側へ発せられた光Ｌ２は、天井面１１へ照射されて、天井面１１および壁面（図示省略）を照明する。
【００１８】
次に、ＬＥＤユニット３０について説明する。主に、ロアーユニット３０Ｂについて適用されるが、アッパーユニット３０Ａについても適用可能なので、ＬＥＤユニット３０として説明する。
図５および図６に示すように、ＬＥＤユニット３０では、長いＬＥＤユニット３０を形成するために、２つのＬＥＤユニット３１Ａ、３１Ｂを接合する。これは、長い基板はプリント基板の作成が困難であることおよび部品実装設備が大がかりになるためである。また、ＬＥＤ基板３４の長さを短くすることにより、紙フェノール基板、ガラエポ基板等反りが問題となるものでも使用可能となる。
【００１９】
各ＬＥＤユニット３１Ａ、３１Ｂは、各々、放熱部である本体３２を有する。本体３２は、２つのＬＥＤユニット３１Ａ、３１Ｂを収容する１枚の細長い部材である。本体３２は、底面３２１、天板３２２、縦壁３２３により断面コ字状を呈している。底面３２１は前方に延長されて、器具本体２０への取付けおよび放熱を図るための取付けブラケット３２１Ａが設けられている。本体３２の縦壁３２３には、ＬＥＤ基板３４への接触を確実にして放熱性の向上を図るとともに、本体３２の強度を増してＬＥＤ基板３４の撓み防止を図るために、ＬＥＤ基板３４の形状に対応した放熱用凸部３２３Ａが設けられている。
【００２０】
また、本体３２の内部には、ＬＥＤ基板（基板）３４を有する。ＬＥＤ基板３４の前側には光拡散部であるレンズ４０が取り付けられる。一方、ＬＥＤ基板３４の後方には放熱シート３６が取り付けられる。
従って、ＬＥＤ基板３４は、レンズ４０と本体３２との間で挟持される。
【００２１】
図５および図７に示すように、ＬＥＤ基板３４の実装面には、ＬＥＤ発光部としてのＬＥＤ素子３３が長手方向に沿って所定間隔で複数個実装される。各ＬＥＤ基板３４における長手方向両端部には、商用電源から点灯電力の供給を受けるためのコネクタ３７と、隣接するＬＥＤ基板３４と電気的接続を図るためのコネクタ３８を有する。コネクタ３７、３８は、ＬＥＤ基板３４のコンパクト化、放熱シート３６との干渉を回避するために、実装面に設けられる。
【００２２】
図８および図９に示すように、レンズ４０は、上板４０１、レンズ板４０２、底板４０３により断面コ字状に形成されている。
レンズ板４０２においてＬＥＤ素子３３に対向する部分には、凹溝４３が長手方向の略全長にわたって設けられている。凹溝４３の上下には、上下方向に照射された光を照射方向へ反射してカットする全反射部４３３が設けられている。凹溝４３の前方にある入射面４３１は、ＬＥＤ素子３３側に凸状の曲面となっている。
従って、ＬＥＤ素子３３から発せられた光は、凹溝４３を介してレンズ４０のレンズ板４０２に入射し、レンズ板４０２の前面から出射する。
なお、上板４０１の内面（下面）および底板４０３の内面（上面）には、各々所定間隔でリブ４５１、４５２が上板４０１および底板４０３の幅方向（前後方向）に設けられている（図８参照）。
【００２３】
また、図８および図９（Ｂ）に示すように、コネクタ３７、３８が設けられている位置では、凹溝４３の上下の全反射部４３３を切り欠いて（図１２参照）、切欠部４４が設けられている。切りかかれている部分は、ＬＥＤ素子３３からの光を横方向（水平方向）へ広げるものであるが、ＬＥＤ素子３３の指向性から、この部分にはあまり光が照射されないので、大きな影響はない。
これにより、ＬＥＤ基板３４の実装面にコネクタ３７、３８を設けても、レンズ４０と干渉しない。また、ＬＥＤ素子３３からの光は凹溝４３からレンズ４０に入射された光が回り込んで、コネクタ３７、３８部分が影になるのを防止している。
【００２４】
次に、レンズ４０の接続について説明する。
図５および図６に示すように、レンズ４０は、第１レンズ部４１および第２レンズ部４２を有し、第１レンズ部４１および第２レンズ部４２を長手方向に接続して形成される。なお、第１レンズ部４１および第２レンズ部４２を総称する際は、「レンズ４０」と表示する。
図５および図６に示すように、第１レンズ部４１の第２レンズ側端面４１１と、第２レンズ部４２の第１レンズ側端面４２１とが接して接続される。
【００２５】
図１０（Ａ）に示すように、第１レンズ部４１の第２レンズ側端面４１１には、例えば１対の凸部４６、４６が外側に突出して設けられている。一方、図１０（Ｂ）に示すように、第２レンズ部４２の第１レンズ側端面４２１には、凸部４６が係合される１対の凹部４７、４７が設けられている。
従って、第１レンズ部４１の凸部４６を、第２レンズ部４２の凹部４７に挿嵌することにより、第１レンズ部４１と第２レンズ部４２との、上下方向および前後方向の位置決めを行う。
【００２６】
図１１に示すように、レンズ４０（ここでは、第１レンズ部４１を例示する。）は、隣のレンズ４０と隣接する端部４１１は幅方向（図１１において上下方向）に直線状に形成されている。
一方、隣のレンズ４０と隣接しない端部４１２では、ＬＥＤ素子３３の配列方向（図１１において左右方向）および各ＬＥＤ素子３３の発光方向（図１１中下方）に対して直交する線、すなわち図１１において紙面と直交する線を中心とする曲面状（曲面部４０４）に形成されている。
なお、レンズ４０（第１レンズ部４１、第２レンズ部４２）は、曲面部４０４の表面および曲面部４０４に連続する平面部の所定位置（コネクタ３７に相当する位置）までシボ加工を施しておいてもよい。
これによれば、コネクタ３７の影を一層目立たなくできる。
また、レンズ４０の内面に長手方向に沿って設けられている凹溝４３の入射面４３１においても、端部のＬＥＤ素子３３Ｅに対向する曲面状（曲面部４３２）に形成するのが望ましい。
これにより、図１３に示すように、ＬＥＤユニット３０の端部においても、ＬＥＤ素子３３から発せられた光が、曲面部４０４により端部に回り込んで（図１３中矢印参照）、パネル２５に照射される。
【００２７】
また、図１１に示すように、異なる色温度のＬＥＤ素子３３Ａ、３３Ｂ（例えば、昼白色と電球色）を実装する場合には、商用電源に接続されるコネクタ３７の外側では、異なるＬＥＤ素子３３Ａ、３３Ｂを各々１個ずつ配置するのが望ましい。
これにより、照明器具１０のパネル２５の端部が暗くなるのを緩和して、均一な照明が可能になる。
【００２８】
次に、ＬＥＤ基板３４のレンズ４０への取付けについて説明する。なお、第１レンズ部４１および第２レンズ部４２について同様の作業となるので、ここでは、第１レンズ部４１（レンズ４０）について説明する。
図１４（Ａ）に示すように、まず、レンズ４０の上板４０１および底板４０３に設けられているリブ４５１、４５２（図８参照）により、ＬＥＤ基板３４の位置決めを行う。なお、ＬＥＤ基板３４の外面には放熱シート３６が取り付けられている。
すなわち、各リブ４５１、４５２には、ＬＥＤ基板３４の大きさに対応して切り込み４５１Ａ、４５２Ａが設けられており（図８参照）、切り込み４５１Ａ、４５２ＡにＬＥＤ基板３４を合わせることにより、位置決めされる。なお、上板４０１のリブ４５１の切り込み４５１Ａは、ここではリブ４５１の端面が該当している。
これにより、ＬＥＤ基板３４の上下方向の位置ずれを防止して、組立性の向上を図っている。
【００２９】
次いで、図１４（Ｂ）に示すように、レンズ４０の長手方向端面４１１、４１２の内面に設けられているリブ４５３にＬＥＤ基板３４を合わせて、長手方向の位置決めを行う。これにより、ＬＥＤ基板３４の長手方向のズレを防止している。
なお、リブ４５３には、予め、ＬＥＤ基板３４の長さに対応して、切り込み（図示省略）が設けられている。
【００３０】
そして、図１４（Ｃ）に示すように、レンズ４０の上板４０１の上面に設けられているリブ４５４を、本体３２の上部に設けられている位置決め孔３２４に挿嵌して位置決めする。これにより、本体３２に対するレンズ４０の位置決めを容易に行うことができ、組立性が向上する。
最後に、図１４（Ｄ）に示すように、本体３２とレンズ４０をネジ４８で固定する。
【００３１】
以上、説明した本発明に係る実施形態のＬＥＤユニット３０によれば多数のＬＥＤ素子３３を長手方向に実装したＬＥＤ基板３４には、コネクタ３７、３８が実装されているが、ＬＥＤ素子３３の発光方向に配置されたレンズ４０には、コネクタ３７、３８に対応して切欠部４４が形成されている。
このため、コネクタ３７、３８がレンズ４０に干渉するのを防止するとともに、コネクタ３７、３８に対応する位置にもレンズ４０を配することで、コネクタ３７、３８が暗くなるのを防止して均一な光を照射できる。
【００３２】
また、本発明のＬＥＤユニット３０によれば、レンズ４０は、各ＬＥＤ素子３３の配列方向に沿って互いに隣接する第１レンズ部４１および第２レンズ部４２を有するので、長いレンズ４０を分割して形成することができる。
また、第１レンズ部４１において第２レンズ部４２に対面する端面４１１には凸部４６が設けられており、第２レンズ部４２において第１レンズ部４１に対面する端面４２１に凸部４６が係合可能な凹部４７が設けられている。
このため、第１レンズ部４１および第２レンズ部４２を、容易に位置決めするとともにずれないようにして長手方向に接合でき、容易に長いＬＥＤユニット３０を形成できる。
【００３３】
また、本発明のＬＥＤユニット３０によれば、レンズ４０における各ＬＥＤ素子３３の配列方向端部の入射面４３１および曲面部（出射面）４０４が、各ＬＥＤ素子３３の配列方向および各ＬＥＤ素子３３の発光方向に対して直交する線を中心とする曲面であるので、側方にも光を照射することができる。
【００３４】
さらに、本発明の照明器具１０によれば、前述したＬＥＤユニット３０を用いたので、コネクタ３７、３８がレンズ４０に干渉するのを防止するとともに、コネクタ３７、３８に対応する位置にもレンズ４０を配することで、コネクタ３７、３８が暗くなるのを防止して均一な光を照射できる。
また、長いＬＥＤユニット３０を容易に形成することができる。また、第１レンズ部４１および第２レンズ部４２を、容易に位置決めするとともにずれないようにして長手方向に接合でき、容易に長いＬＥＤユニット３０を用いた照明器具１０を形成できる。
【００３５】
なお、本発明のＬＥＤユニット３０および照明器具１０は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０照明器具
３０ＬＥＤユニット
３３ＬＥＤ素子（ＬＥＤ発光部）
３４ＬＥＤ基板（基板）
３７、３８コネクタ（コネクタ部）
４０レンズ
４０４曲面部（出射面）
４１第１レンズ部
４１１端面
４１２端面
４２第２レンズ部
４３１入射面
４４切欠部
４６凸部
４７凹部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に実装されたコネクタ部と、
前記基板の長手方向に沿って多数実装されたＬＥＤ発光部と、
前記ＬＥＤ発光部の発光方向に配置されたレンズと、
前記コネクタ部に対応して前記レンズに形成された切欠部と、を備えるＬＥＤユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤユニットにおいて、
前記レンズが前記各ＬＥＤ発光部の配列方向に沿って互いに隣接する第１レンズ部および第２レンズ部を有し、
前記第１レンズ部における前記第２レンズ部に対面する端面に凸部が設けられているとともに、
前記第２レンズ部における前記第１レンズ部に対面する端面に凸部が係合可能な凹部が設けられているＬＥＤユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＬＥＤユニットにおいて、
前記レンズにおける前記各ＬＥＤ発光部の配列方向端部の入射面および出射面が、
前記各ＬＥＤ発光部の配列方向および前記各ＬＥＤ発光部の発光方向に対して直交する線を中心とする曲面であるＬＥＤユニット。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載のＬＥＤユニットを用いた照明器具。

【図１】