説明

LED照明器具

【課題】LEDを光源として用いた場合にLEDの照射角度に対してその照射範囲を大きく広げる。
【解決手段】複数のLED11が複数列をなして搭載されたLED基板10が、光を透過するとともに反射させる材料からなる外郭ケース2に収容されているとともに、LED基板10上には、LED11の複数列間に凸部22を有する反射板20が搭載されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LEDを光源として用いたLED照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
LED(Light Emitting Diode)は、エネルギー効率に優れているとともに長寿命であり、また、近年においては高輝度化が進んでいることにより、様々な照明光源として利用されている。例えば、複数のLEDを配列し、蛍光灯ランプの代わりとして利用することが考えられている。
【0003】
ここで、LEDは、蛍光灯と比べて光の指向性が強いため、複数のLEDを配列して照射した場合に表面照度にムラが生じてしまう。そこで、複数のLED間に平面反射板を配置し、それにより、表面照度のムラを低減する技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−202725号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般的に、LEDの照射角度は120度程度であるため、蛍光灯ランプのように180度の範囲を照射することは困難である。上記のように複数のLED間に平面反射板を配置すれば、その反射光によって照射範囲を多少は広げることができるものの、平面反射板では、180度の範囲に光を反射させることはできず、照射範囲を大きく広げることはできない。
【0006】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、LEDを光源として用いた場合にLEDの照射角度に対してその照射範囲を大きく広げることができるLED照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために本発明は、
複数のLEDが列をなして搭載された帯状の基板が、光を透過するとともに反射させる材料からなる筒状のケースに収容されてなるLED照明器具において、
前記複数のLEDは、前記基板上に複数列をなして搭載され、
前記基板の前記LEDが搭載された面のうち前記LEDの複数列間に、凸状の反射板が設けられていることを特徴とする。
【0008】
上記のように構成された本発明においては、帯状の基板に列をなして搭載された複数のLEDから光が照射されると、その光は、LEDの照射角度の範囲に拡散しながら進行していき、帯状の基板が収容された筒状のケースにてその一部が透過するとともに一部が反射する。ここで、複数のLEDは基板上に複数列をなして搭載されており、基板のLEDが搭載された面のうちLEDの複数列間には、凸状の反射板が設けられている。そのため、LEDから照射された光は、その一部がケースを透過するとともに、一部がケースと反射板にて反射していきながらケースを透過していくことになるが、反射板が凸状のものであることにより、反射光の進行方向をLEDからの光の照射方向に対して垂直の方向に向かわせやすくなり、それにより、LEDの照射角度に対してその照射範囲が大きく広がることになる。
【0009】
また、ケースの内面のうち基板のLEDが搭載された面側に凹凸を有する構成とすれば、この凹凸によって光が乱反射して光の照射範囲がさらに広がりやすくなる。
【発明の効果】
【0010】
以上説明したように本発明においては、複数のLEDが複数列をなして搭載された帯状の基板が、光を透過するとともに反射させる材料からなる筒状のケースに収容されているとともに、基板のLEDが搭載された面のうちLEDの複数列間に、凸状の反射板が設けられているため、LEDから照射された光がケースと反射板にて反射していく際に、反射板にて反射した反射光の進行方向をLEDからの光の照射方向に対して垂直の方向に向かわせやすくなり、それにより、LEDの照射角度に対してその照射範囲を大きく広げることができる。
【0011】
また、ケースの内面のうち基板のLEDが搭載された面側に凹凸を有するものにおいては、この凹凸によって光が乱反射して光の照射範囲をさらに広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明のLED照明器具の第1の実施の形態を示す図であり、(a)は外観斜視図、(b)は内部構造を示す斜視図、(c)は輪切りにした断面図である。
【図2】図1に示したLED照明器具の作用を説明するための図である。
【図3】本発明のLED照明器具の第2の実施の形態を示す図であり、(a)は外観斜視図、(b)は内部構造を示す斜視図、(c)は輪切りにした断面図である。
【図4】図3に示したLED照明器具の作用を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0014】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明のLED照明器具の第1の実施の形態を示す図であり、(a)は外観斜視図、(b)は内部構造を示す斜視図、(c)は輪切りにした断面図である。
【0015】
本形態は図1に示すように、光を透過するとともに反射させる材料であるポリカーボネートからなる筒状の外郭ケース2の両端部に口金3が嵌め込まれて構成されている。この外郭ケース2の内部には、一方の面に複数のLED11が搭載された帯状のLED基板10と、このLED基板10上に搭載された反射板20とを有している。
【0016】
LED基板10は、その一方の面上に、複数のLED11が2列をなして搭載されており、複数のLED11が列をなす方向に沿う端部が外郭ケース2の内側面に設けられた溝2aに嵌め込まれて固定されている。
【0017】
反射板20は、LED基板10上におけるLED11の配置ピッチと同一のピッチで複数の貫通孔21が2列をなして設けられているとともに、少なくとも一方の面が鏡面等の反射機能を有し、2列をなす貫通孔21の列間にてその面側に突出した断面が三角形となる凸部22が設けられている。そして、凸部22が突出した側がLED基板10とは反対側となるように、かつ、複数のLED11のそれぞれが貫通孔21から表出するようにLED基板10上に搭載され、複数の貫通孔21が列をなす方向に沿う端部が外郭ケース2の内側面に設けられた溝2aに嵌め込まれて固定されている。つまり、外郭ケース2の内側面に設けられた溝2aは、LED基板10と反射板20の厚さを合わせた幅となっている。
【0018】
このように、反射板20が、凸部22が突出した側がLED基板10とは反対側となるように、かつ、複数のLED11のそれぞれが貫通孔21から表出するようにLED基板10上に搭載されることにより、反射板20は、LED基板10上に搭載された2列のLED11の列間に凸部22が設けられた状態となる。
【0019】
外郭ケース2の両端部に嵌め込まれた口金3には、それぞれ2本の口金ピン3a,3bが設けられている。LED基板10に搭載されたLED11は直流電源で駆動するため、4本の口金ピン3a,3bのうち、2本の口金ピンがLED基板10に接続され、これら2本の口金ピンのうち一方にプラスの電位が印加され、他方にGND電位が印加されることにより、LED11に直流電源が供給される。本形態においては、外郭ケース2の両端部に嵌め込まれた口金3のうち、一方の口金3に設けられた2本の口金ピン3a,3bにプラス、GND電位がそれぞれ印加され、他方の口金3に設けられた2本の口金ピンはダミーとなっている。
【0020】
以下に、上記のように構成されたLED照明器具1の作用について説明する。
【0021】
図2は、図1に示したLED照明器具1の作用を説明するための図であり、図1に示したLED照明器具1を輪切りにした方向から見た図である。
【0022】
図1に示したLED照明器具1においては、口金ピン3a,3bを介して直流電源が供給されると、LED基板10に搭載された複数のLED11がそれぞれ発光し、LED11から光が照射される。そして、LED11から照射された光は、LED11の照射角度の範囲に拡散しながら進行していく。
【0023】
すると、図2に示すように、LED11から照射された光の一部の成分L1が反射板20の凸部22にて反射し、その反射光L2が外郭ケース2に向かって進行していく。そして、反射光L2が外郭ケース2に到達すると、反射光L2の一部が透過光L3として外郭ケース2を透過していくとともに、反射光L2の一部が反射光L4として外郭ケース2にて反射する。
【0024】
外郭ケース2にて反射した反射光L4は、反射板20の凸部22に再び照射され、凸部22にて反射してその反射光L5が外郭ケース2に向かって進行していく。
【0025】
また、LED11から照射された光の一部の成分L6が外郭ケース2に向かって進行していき、外郭ケース2に到達すると、光の成分L6の一部が透過光L7として外郭ケース2を透過していくとともに、光の成分L6の一部が反射光L8として外郭ケース2にて反射する。
【0026】
外郭ケース2にて反射した反射光L8は、反射板20の凸部22に照射され、凸部22にて反射してその反射光L9が外郭ケース2に向かって進行していく。
【0027】
このように、LED11から照射された光は、LED11の照射角度の範囲に拡散しながら進行していき、その一部が外郭ケース2を透過するとともに、一部が外郭ケース2と反射板20の凸部22にて反射していきながら外郭ケース2を透過していくことにより、反射光の進行方向がLED11からの光の照射方向に対して垂直の方向に向かいやすくなり、それにより、LED11の照射角度に対してその照射範囲が大きく広がることになる。
【0028】
ここで、凸部22の高さ及び表面の起立角度を、LED11と凸部22との距離や外郭ケース2の大きさに応じて設定することにより、上述したように、LED11から照射された光の一部の成分L1が凸部22にて反射し、その反射光L2の一部が外郭ケース2にて反射し、その反射光L4が凸部22にて反射した反射光L5が、図2に示したように、LED11からの照射方向に対して垂直の方向に進んだり、LED11から照射された光の一部の成分L6が外郭ケース2にて反射し、その反射光L8が凸部22にて反射した反射光L9が、図2に示したように、LED11からの照射方向に対して垂直の方向に進んだりするようにすることができ、それにより、LED11を用いたLED照明器具1において、180度の角度を照射することができるようになる。
【0029】
(第2の実施の形態)
図3は、本発明のLED照明器具の第2の実施の形態を示す図であり、(a)は外観斜視図、(b)は内部構造を示す斜視図、(c)は輪切りにした断面図である。
【0030】
本形態は図3に示すように、第1の実施の形態にて示したものに対して、反射板120に設けられた凸部122が、その断面が半円状となるものであるとともに、外郭ケース102の内面のうち、LED基板10のLED11が搭載された面側に、断面が半円状の複数の山が連なることによって形成される凹凸102bが設けられている点のみが異なるものである。
【0031】
以下に、上記のように構成されたLED照明器具101の作用について説明する。
【0032】
図4は、図3に示したLED照明器具101の作用を説明するための図であり、図3に示したLED照明器具101を輪切りにした方向から見た図である。
【0033】
図3に示したLED照明器具101においては、第1の実施の形態にて示したものと同様に、口金ピン3a,3bを介して直流電源が供給されると、LED基板10に搭載された複数のLED11がそれぞれ発光し、LED11から光が照射される。そして、LED11から照射された光は、LED11の照射角度の範囲に拡散しながら進行していく。
【0034】
すると、図4に示すように、LED11から照射された光の一部の成分L1が反射板120の凸部122にて反射し、その反射光L2が外郭ケース102に向かって進行していく。そして、反射光L2が外郭ケース102に到達すると、反射光L2の一部が透過光L3として外郭ケース102を透過していくとともに、反射光L2の一部が外郭ケース102の内面に設けられた凹凸102bにて乱反射し、その一部の反射光L4が反射板20の凸部122に再び照射される。
【0035】
外郭ケース102の凹凸102bにて反射した反射光L4が凸部122に照射されると、反射光L4が凸部122にて反射してその反射光L5が外郭ケース102に向かって進行していく。
【0036】
また、LED11から照射された光の一部の成分L6が外郭ケース102に向かって進行していき、外郭ケース2に到達すると、光の成分L6の一部が透過光L7として外郭ケース102を透過していくとともに、光の成分L6の一部が外郭ケース102の内面に設けられた凹凸102bにて乱反射する。
【0037】
外郭ケース102の凹凸102bにて乱反射した光の一部となる反射光L8は、反射板120の凸部122に照射され、凸部122にて反射してその反射光L9が外郭ケース102に向かって進行していく。
【0038】
このように、LED11から照射された光は、LED11の照射角度の範囲に拡散しながら進行していき、その一部が外郭ケース102を透過するとともに、一部が外郭ケース102と反射板120の凸部122にて反射していきながら外郭ケース102を透過していくことにより、反射光の進行方向がLED11からの光の照射方向に対して垂直の方向に向かいやすくなり、それにより、LED11の照射角度に対してその照射範囲が大きく広がることになる。
【0039】
ここで、凸部122の大きさ、並びに凹凸102bを構成する山の大きさを、LED11と凸部122との距離や外郭ケース102の大きさに応じて設定することにより、上述したように、LED11から照射された光の一部の成分L1が凸部122にて反射し、その反射光L2の一部が外郭ケース102にて反射し、その反射光L4が凸部122にて反射した反射光L5が、図4に示したように、LED11に対して水平方向に進んだり、LED11から照射された光の一部の成分L6が外郭ケース102にて反射し、その反射光L8が凸部122にて反射した反射光L9が、図4に示したように、LED11からの照射方向に対して垂直の方向に進んだりするようにすることができ、それにより、LED11を用いたLED照明器具1において、180度の角度を照射することができるようになる。
【0040】
また、本形態においては、凸部122にて反射した反射光L2や、LED11から照射された光の成分L6が、外郭ケース102の凹凸102bにて乱反射することにより、この凹凸102bによっても光の照射角度が広がり、乱反射した光の成分が凸部122にて反射することによってさらに光の照射範囲を広げることができる。
【0041】
なお、上述した2つの実施の形態においては、複数のLED11が2列をなしてLED基板10上に搭載されたものを例に挙げて説明したが、本発明におけるLED11がなす列の数は複数であればこれに限らず、反射板20,120の凸部22,122は、このLED11の複数列間に設けられることになる。
【0042】
また、上述した2つの実施の形態においては、複数のLED11が列をなして搭載されたLED基板10上に反射板20,120を搭載し、この反射板20,120のLED11の列間に、突出した凸部22,122を設けているが、少なくともLED11の列間のみに凸状の反射板を設けておけば、上記同様の作用が生じることになる。また、凸部の形状については、上述した2つの実施の形態にて示したものに限らず、1枚の板状のもの等、LED11から照射された光や、外郭ケース2,102にて反射した光を、LED11からの光の照射方向に対して垂直な方向に向かわせやすいものであれば、様々な形状のものを用いることができる。
【符号の説明】
【0043】
1,101 LED照明器具
2,202 外郭ケース
2a 溝
3 口金
3a,3b 口金ピン
10 LED基板
11 LED
20,120 反射板
21 貫通孔
22,122 凸部
102b 凹凸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のLEDが列をなして搭載された帯状の基板が、光を透過するとともに反射させる材料からなる筒状のケースに収容されてなるLED照明器具において、
前記複数のLEDは、前記基板上に複数列をなして搭載され、
前記基板の前記LEDが搭載された面のうち前記LEDの複数列間に、凸状の反射板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】
請求項1に記載のLED照明器具において、
前記ケースは、前記基板の前記LEDが搭載された面側の内面に凹凸を有するLED照明器具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−94286(P2012−94286A)
【公開日】平成24年5月17日(2012.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−238649(P2010−238649)
【出願日】平成22年10月25日(2010.10.25)
【出願人】(000110217)トッパン・フォームズ株式会社 (989)
【Fターム(参考)】