ＬＥＤ照明器具
【課題】ＬＥＤモジュールの取付け、取外しが容易なＬＥＤ照明器具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ照明器具１は、光源取付面１１の周に沿った弧を持つ扇形状の基板３１と、隣り合う一対のボス２２に装着可能に基板３１の弧に弧の中央から等間隔に設けられ、弧の中央寄りの切欠長が弧端寄りの切欠長に比べて長い一対の切欠３５とを有し、光源取付面１１の直径方向に分割された状態で光源取付面１１に取り付けられた複数のＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤ素子３２を臨ませる光ガイド孔４５をそれぞれが有し、前記直径方向に分割された状態で複数のＬＥＤモジュール３のそれぞれに重ねられた複数の反射体４とを備えている。
【解決手段】ＬＥＤ照明器具１は、光源取付面１１の周に沿った弧を持つ扇形状の基板３１と、隣り合う一対のボス２２に装着可能に基板３１の弧に弧の中央から等間隔に設けられ、弧の中央寄りの切欠長が弧端寄りの切欠長に比べて長い一対の切欠３５とを有し、光源取付面１１の直径方向に分割された状態で光源取付面１１に取り付けられた複数のＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤ素子３２を臨ませる光ガイド孔４５をそれぞれが有し、前記直径方向に分割された状態で複数のＬＥＤモジュール３のそれぞれに重ねられた複数の反射体４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ＬＥＤ（Light
Emitting Diode）を光源に用いたＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、長寿命、低消費電力等の特徴から、産業分野のみならず一般照明用としても普及が進んでいる。一般照明用として配光を制御する反射体を備えたＬＥＤ照明器具が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ＬＥＤモジュール数の変更が容易なＬＥＤ照明器具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、円状の光源取付面と、この光源取付面の周近傍に等間隔で設けられた複数のボスを有する器具本体と、光源取付面の周に沿った弧を持つ扇形状の基板と、前記隣り合う一対のボスに装着可能に前記基板の弧に弧の中央から等間隔に設けられ、弧の中央寄りの切欠長が弧端寄りの切欠長に比べて長い一対の切欠と、基板に実装されたＬＥＤ素子と、をそれぞれが有し、前記光源取付面の直径方向に分割された状態で前記光源取付面に取り付けられた複数のＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤ素子を臨ませる光ガイド孔をそれぞれが有し、前記直径方向に分割された状態で前記複数のＬＥＤモジュールのそれぞれに重ねられた複数の反射体と、を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明器具が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、汎用性の高いＬＥＤ照明器具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態のＬＥＤ照明器具の外観斜視図。
【図２】実施形態のＬＥＤ照明器具の器具本体における光源取付面側の平面図。
【図３】同器具本体における放熱面側の斜視図。
【図４】実施形態のＬＥＤ照明器具におけるＬＥＤモジュールの平面図。
【図５】同ＬＥＤモジュールにおける配線パターンを例示する平面図。
【図６】実施形態のＬＥＤ照明器具における反射体の平面図。
【図７】図６（ａ）におけるＤ−Ｄ’断面図。
【図８】複数のＬＥＤモジュールの第１のレイアウトを示す平面図。
【図９】複数のＬＥＤモジュールの第２のレイアウトを示す平面図。
【図１０】（ａ）は図８に示す第１のレイアウトのＬＥＤモジュールに重ね合わされた反射体の平面図であり、（ｂ）は１つのＬＥＤモジュール及びそれに重ね合わされた反射体の平面図。
【図１１】図９に示す第２のレイアウトのＬＥＤモジュールに重ね合わされた反射体の平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
【０００９】
図１は、実施形態のＬＥＤ照明器具１の外観斜視図である。
【００１０】
実施形態のＬＥＤ照明器具１は、器具本体２と、ＬＥＤモジュール３（図４に示す）と、反射体４（図６（ａ）及び（ｂ）に示す）と、電源ユニット５と、アーム６とを備えている。
【００１１】
実施形態のＬＥＤ照明器具１は、消費電力が例えば１００Ｗ〜５００Ｗの大型照明器具である。ＬＥＤ照明器具１は、取付部材であるアーム６を介して、例えば体育館などの高天井、あるいはその天井から吊り下げられた昇降装置などに取り付けられる。
【００１２】
まず、器具本体２について説明する。
【００１３】
図２は、器具本体２における光源取付面１１側の平面図である。
【００１４】
図３は、器具本体２における放熱面１２側の斜視図である。
【００１５】
器具本体２は、円形のプレート１３を有する。そのプレート１３における一方の面側は、浅底の皿状に形成され、その底面に図２に示す光源取付面１１が形成されている。光源取付面１１の外周縁部には、光源取付面１１よりも図２において紙面手前側に突出する環状のリム１４が設けられている。
【００１６】
プレート１３における他方の面は放熱面１２として機能し、その放熱面１２には複数の放熱フィン１５、１６が設けられている。
【００１７】
器具本体２は、例えばアルミニウムまたはアルミニウムを主成分として含む金属をダイキャスト法で成型してなり、プレート１３及び放熱フィン１５、１６は一体に設けられている。また、プレート１３及び放熱フィン１５、１６を含む器具本体２の全表面は、放熱性を向上させるために、例えばアルマイト処理によりアルミニウムの酸化皮膜が形成されている。
【００１８】
プレート１３の中心には、貫通孔１３ａが形成されている。したがって、図２に示すように、光源取付面１１は、貫通孔１３ａの周囲に円状に形成されている。
【００１９】
光源取付面１１における貫通孔１３ａの周辺には、例えば４つの突起状のボス２１が設けられている。４つのボス２１は、周方向に例えば９０°間隔で配置されている。ボス２１は、後述する反射体４を図１１に示す第２のレイアウトに位置決めする第２の位置決め部として機能する。
【００２０】
光源取付面１１において、リム１４の内周壁付近には、例えば１２個の突起状のボス２２が設けられている。１２個のボス２２は、周方向に例えば３０°間隔で配置されている。ボス２２は、後述する反射体４を図１０に示す第１のレイアウトに位置決めする第１の位置決め部として機能する。
【００２１】
さらに、ボス２２よりも少し内周側の光源取付面１１には、例えば４つの突起状のボス２３が設けられている。図２において左側２つのボス２３は周方向に例えば６０°間隔で配置され、図２において下側２つのボス２３は周方向に例えば１２０°間隔で配置され、図２において右側２つのボス２３は周方向に例えば６０°間隔で配置され、図２において上側２つのボス２３は周方向に例えば１２０°間隔で配置されている。ボス２３は、後述する反射体４を図１１に示す第２のレイアウトに位置決めする第２の位置決め部として機能する。
【００２２】
また、光源取付面１１には、複数のネジ孔２４、２５が形成されている。ネジ孔２４は、図８及び図１０に示すように、それぞれ６個のＬＥＤモジュール３及び反射体４を光源取付面１１にネジ止めするために使われる。ネジ孔２５は、図９及び図１１に示すように、それぞれ４個のＬＥＤモジュール３及び反射体４を光源取付面１１にネジ止めするために使われる。
【００２３】
次に、ＬＥＤモジュール３について説明する。
【００２４】
図４は、ＬＥＤモジュール３の平面図である。
【００２５】
ＬＥＤモジュール３は、基板３１と、基板３１上に実装されたＬＥＤ素子３２とを有する。１枚の基板３１上には、複数（図４に示す例では３３個）のＬＥＤ素子３２が実装されている。複数のＬＥＤ素子３２は、例えば３つごとに集合して実装されている。また、基板３１上には、コネクタ３３が実装されている。
【００２６】
ＬＥＤ素子３２の素子基板（またはパッケージ基板）と、ＬＥＤモジュール３の基板３１とは、熱膨張率が同じか、あるいは近いことが好ましい。例えば、ＬＥＤ素子３２の素子基板がセラミック基板の場合には、基板３１としてセラミック基板を用いることができる。
【００２７】
あるいは、セラミック基板よりも安価な金属板を基板３１として用いてもよい。本実施形態では、アルミニウムや銅に比べて、セラミック基板との間の熱膨張率差が小さい鉄の基板３１を用いている。基板３１は、略扇形の平面形状を有し、その中心角側の先端部には切欠き３９が形成され、弧状の外周部には、一対の切欠き３５が形成されている。
【００２８】
一対の切欠き３５は、それぞれ相手（他方の切欠き３５）側の切欠長（直線部分）が、相手と反対側の切欠長よりも長い。換言すれば、切欠き３５は、相手側寄りに開いている。これによって、ボス２２が切欠き３５に挿入されやすくなり、挿入後は、ボス３９を中心とした回転方向の規制がボス３５によってなされる。したがって、反射体４を装着する際に、基板３１の位置がずれにくくなる。したがって、基板３１の着脱が容易であるから、後述する基板３１数を変更するレイアウト変更も容易となる。
【００２９】
その基板３１の実装面は例えば樹脂等の絶縁膜で覆われ、その絶縁膜上に、図５において網掛けまたはグレーで示される配線パターン３６が形成されている。図５において、配線パターン３６上に実装されたＬＥＤ素子３２及びコネクタ３３を１点鎖線で表す。また、配線パターン３６を覆うように、基板３１の最表面には、ＬＥＤ素子３２が放出する光に対して反射性を有する例えば白色の樹脂膜が形成されている。この樹脂膜は絶縁性を有し、極性の異なる配線パターン３６間を短絡させない。
【００３０】
配線パターン３６は、例えば銅材料からなる。図５において、配線パターン３６間の絶縁部分は、白いライン状に示される。配線パターン３６は、ライン状ではなく、ベタパターン状に形成され、基板３１の面内で配線パターン３６間の絶縁部分（白いライン状部分）よりも広い面積で形成されている。これにより、配線パターン３６を介した、ＬＥＤ素子３２の熱の放熱性を高めることができる。
【００３１】
各ＬＥＤ素子３２は、アノード側外部端子とカソード側外部端子とを有し、それら外部端子が配線パターン３６に例えばはんだにより接合されている。本実施形態では、複数（例えば３３個）のＬＥＤ素子３２及び１つのコネクタ３３が、配線パターン３６を介して電気的に直列接続されている。
【００３２】
ＬＥＤ素子３２は、光の放出面を基板３１の実装面の反対側に向けて実装される。ＬＥＤ素子３２は、発光層を含む半導体チップと、蛍光体粒子を含有した蛍光体層とを有している。例えば、蛍光体粒子が黄色光を発光する黄色蛍光体粒子とすると、ＧａＮ系材料である発光層からの青色光と、蛍光体層における波長変換光である黄色光との混合色として、白色または電球色の光が外部に放出される。なお、蛍光体層は、複数種の蛍光体粒子（例えば、赤色光を発光する赤色蛍光体粒子と、緑色光を発光する緑色蛍光体粒子）を含む構成であってもよい。
【００３３】
ＬＥＤモジュール３は、ＬＥＤ素子３２を実装した基板３１の実装面の反対側の面（裏面）を、器具本体２の光源取付面１１に接触させて、光源取付面１１に取り付けられる。
【００３４】
基板３１には、一対の貫通孔３４が形成されている。貫通孔３４は、図２を参照して前述した、光源取付面１１の放射方向に並んだ一対のネジ孔２４、またはネジ孔２４とは異なる位置で光源取付面１１の放射方向に並んだ一対のネジ孔２５のいずれかに位置合わせされる。そして、貫通孔３４を通してネジがネジ孔２４または２５にねじ込まれることで、ＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に対して密着して固定される。これにより、ＬＥＤモジュール３から器具本体２への熱伝導性が高まる。ＬＥＤモジュール３の基板３１は金属板であり、樹脂基板やセラミック基板よりも熱伝導がよい。
【００３５】
本実施形態ではＬＥＤモジュール３の個数を任意に選択して、光源取付面１１に取り付けることができる。
【００３６】
図８は、例えば６個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第１のレイアウトを表す。
【００３７】
光源取付面１１の外形は円形に形成されている。６個のＬＥＤモジュール３は、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
【００３８】
この第１のレイアウトでは、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、光源取付面１１に形成された図２に示すネジ孔２４に位置合わせされる。そして、貫通孔３４を通して図示しないネジがネジ孔２４にねじ込まれて、ＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に固定される。
【００３９】
図４に示すように、各ＬＥＤモジュール３の基板３１の弧状の外周部に２つの切欠き３５が形成されており、それぞれの切欠き３５に、光源取付面１１の外周側に設けられたボス２２の付け根部分がはまり込む。これにより、光源取付面１１のネジ孔２４に対する、ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４の位置決めが容易になる。
【００４０】
次に、図９は、上記第１のレイアウトよりもＬＥＤモジュール３の数が少ない例えば４個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第２のレイアウトを表す。
【００４１】
４個のＬＥＤモジュール３は、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
【００４２】
この第２のレイアウトでは、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、第１のレイアウトのときに使われたネジ孔２４とは異なるネジ孔２５に位置合わせされる。そして、貫通孔３４を通して図示しないネジがネジ孔２５にねじ込まれて、ＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に固定される。
【００４３】
各ＬＥＤモジュール３の先端部に形成された切欠き３９（図４）に、光源取付面１１の中心の周辺に設けられたボス２１の付け根部分がはまり込む。さらに、各ＬＥＤモジュール３の弧状の外周部に形成された２つの切欠き３５のうちの一方に、第１のレイアウトで使われたボス２２よりも内周側に設けられたボス２３の付け根部分がはまり込む。これにより、光源取付面１１のネジ孔２５に対する、ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４の位置決めが容易になる。
【００４４】
複数のＬＥＤモジュール３は光源取付面１１の直径方向に分割された状態で配置され、ネジの着脱により、それぞれのＬＥＤモジュール３ごとに光源取付面１１に対して着脱自在である。したがって、光源取付面１１に取り付けるＬＥＤモジュール３の数を簡単に変更することができ、ＬＥＤ照明器具１の使用目的などに応じて、光束（明るさ）を調整することができる。
【００４５】
図８に示す第１のレイアウトのときにＬＥＤモジュール３を位置決めする第１の位置決め部であるボス２２と、図９に示す第２のレイアウトのときにＬＥＤモジュール３を位置決めする第２の位置決め部であるボス２１及び２３とが共に、同じ器具本体２の光源取付面１１に設けられている。
【００４６】
したがって、第１のレイアウト用に設計された光源取付面を有する器具本体と、第２のレイアウト用に設計された光源取付面を有する器具本体とを別々に用意する必要がない。同じ設計の器具本体２を第１のレイアウトにも第２のレイアウトにも兼用できる。器具本体２の金型も１種類で済み、コストアップをまねかない。
【００４７】
図８に示すように、第１のレイアウトのときには、第２のレイアウトで使われるボス２１はＬＥＤモジュール３よりも内周側に位置し、ボス２３は、周方向で隣り合うＬＥＤモジュール３間に位置し、６個のＬＥＤモジュール３の第１のレイアウトでの配置を妨げない。
【００４８】
逆に、図９に示すように、第２のレイアウトのときには、第１のレイアウトで使われるボス２２は、ＬＥＤモジュール３よりも外周側に位置し、４個のＬＥＤモジュール３の第２のレイアウトでの配置を妨げない。
【００４９】
４個のＬＥＤモジュール３を配置した第２のレイアウトは、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトから、単に２個のＬＥＤモジュール３を外しただけでなく、各ＬＥＤモジュール３の周方向の位置をずらしている。すなわち、４個のＬＥＤモジュール３が、周方向に等間隔で並ぶように、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトから各ＬＥＤモジュール３の周方向の位置をずらしている。
【００５０】
複数のＬＥＤモジュール３が周方向に等間隔に並ぶことで、発光部を周方向にムラなく均等に分布させることができる。これにより、既存の照明器具によく見られるような円形または円状に光る部分が見える違和感のない照明を実現できる。
【００５１】
また、４個のＬＥＤモジュール３を配置した第２のレイアウトでは、６個のＬＥＤモジ
【００５２】
ュール３を配置した第１のレイアウトのときよりも、各ＬＥＤモジュール３を光源取付面
１１の中心側に寄せている。
【００５３】
すなわち、ＬＥＤモジュール３に実装されたＬＥＤ素子３２が光源取付面１１の中心側に寄る。これにより、４個のＬＥＤモジュール３の半径方向の位置を図１１に示す第１のレイアウトと同じにした場合に比べて、隣り合うＬＥＤモジュール３間でのＬＥＤ素子３２間の周方向の距離が小さくなり、光る部分を円形または環状に視認しやすくなる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態では、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトと、４個のＬＥＤモジュール３を配置した第２のレイアウトとでは、各ＬＥＤモジュール３の光源取付面１１上での周方向の位置および半径方向（放射方向）の位置を変えている。
【００５５】
これにより、光源取付面１１に配置するＬＥＤモジュール３の数（光束）に応じた適切な発光部の直径方向分布を実現できる。
【００５６】
また、第１のレイアウトと第２のレイアウトとで、各ＬＥＤモジュール３の光源取付面１１上での周方向の位置および半径方向の位置を変えることで、第１のレイアウトの位置決めに使うボス２２と第２のレイアウトの位置決めに使うボス２１及び２３とを同じ光源取付面１１に設けながらも、第１のレイアウトのときにはボス２１及び２３が邪魔にならず、第２のレイアウトのときにはボス２２が邪魔にならない。
【００５７】
次に、反射体４について説明する。
【００５８】
図６（ａ）は反射体４の表面の平面図であり、図６（ｂ）は反射体４の裏面の平面図である。
【００５９】
図７は、図６（ａ）におけるＤ−Ｄ’拡大断面図である。
【００６０】
反射体４の外形形状は、ＬＥＤモジュール３の基板３１の外形形状とほぼ同じに形成されている。反射体４の外形形状は、一対の第１の側面部４１と、一対の第２の側面部４２と、弧状の外周部４３とで囲まれた略五角形状に形成されている。また、反射体４の平面サイズも、ＬＥＤモジュール３の基板３１の平面サイズとほぼ同じである。
【００６１】
一対の第１の側面部４１は、第１の角度θ１をなしている。一対の第１の側面部４１によって形成されるコーナー部を、反射体４の先端部と定義する。その先端部は丸みを帯びている。
【００６２】
第１の角度θ１は、一対の第１の側面部４１を扇形の２本の半径とした場合における、その扇形の中心角の角度に対応する。本実施形態では、第１の角度θ１は略９０°である。
【００６３】
一対の第１の側面部４１と、弧状の外周部４３との間に、一対の第２の側面部４２が設けられている。後述する図１３または１４に示すように反射体４が光源取付面１１に取り付けられた状態で、第２の側面部４２は、第１の側面部４１から、光源取付面１１の中心から遠ざかる方向に延びる。第１の側面部４１と第２の側面部４２とは、屈曲または湾曲したコーナー部を介してつながっている。第２の側面部４２の長さは、第１の側面部４１の長さよりも長い。
【００６４】
一対の第２の側面部４２は、第２の角度θ２をなしている。第２の角度θ２は、一対の第２の側面部４２を扇形の２本の半径とした場合における、その扇形の中心角の角度に対応する。本実施形態では、第２の角度θ２は、略６０°である。
【００６５】
反射体４には、複数の光ガイド孔４５が形成されている。光ガイド孔４５は、反射体４を貫通している。また、図６（ｂ）に示すように、反射体４の裏面における先端部の近くには、凹部４８が形成されている。
【００６６】
後述するように、光ガイド孔４５からＬＥＤモジュール３のＬＥＤ素子３２を臨ませ、且つ凹部４８に、ＬＥＤモジュール３のコネクタ３３を収めた状態で、反射体４はＬＥＤモジュール３に重ね合わされる。
【００６７】
また、図７の断面図に示すように、光ガイド孔４５の内壁面は、反射体４の裏面側から表面側に向かうにしたがって孔径が拡がったテーパー面となっている。後述するように、反射体４が、光源取付面１１に取り付けられたＬＥＤモジュール３に重ね合わされた状態で、光ガイド孔４５の内壁面は、光源取付面１１側から遠ざかるにつれて孔径が拡がったテーパー面となっている。
【００６８】
光ガイド孔４５の内壁面は、テーパー面に限らず、放物面等の曲面、それらの組み合わせ、あるいは光源取付面１１に対して垂直な面とテーパー面との組み合わせ、あるいは傾斜角度の異なるテーパー面どうしの組み合わせであってもよい。また、光ガイド孔４５にレンズをはめ込んでもよい。光ガイド孔４５の内壁面の設計や、レンズを使うことで、光の配光角を所望に制御できる。
【００６９】
反射体４は、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対する反射性を有する白色樹脂の成型品であり、第１の側面部４１、第２の側面部４２および弧状の外周部４３は一体に設けられている。
【００７０】
反射体４において、少なくとも光ガイド孔４５の内壁面には、反射膜４８（図７）が形成されている。反射膜４８は、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対する反射性を有し、光ガイド孔４５の内壁面は反射面として機能する。反射膜４８として、例えば蒸着法により形成されたアルミニウム膜を用いることができる。あるいは、反射膜４８として、アルミニウム以外の金属膜を用いてもよい。
【００７１】
また、反射体４には、２つの貫通孔４６が形成されている。この貫通孔４６は、前述したＬＥＤモジュール３の基板３１に形成された貫通孔３４に合わされ、基板３１と反射体４とは共通のネジで、光源取付面１１に共締めされる。
【００７２】
本実施形態では、前述したように、複数のＬＥＤモジュール３が光源取付面１１の直径方向に分割した状態で取り付けられるが、これに合わせて、反射体４も光源取付面１１の直径方向に分割した状態で光源取付面１１上にレイアウトすることができる。
【００７３】
複数のＬＥＤモジュール３は外形形状及び外形サイズを含めた構造が同じであり、複数の反射体４も外形形状及び外形サイズを含めた構造が同じである。そして、個々の反射体４は、個々のＬＥＤモジュール３と、外形形状及び外形サイズが近似して形成されている。
【００７４】
図１０（ａ）は、図８に示した６個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第１のレイアウトにおける反射体４のレイアウトを表す。
【００７５】
６個のＬＥＤモジュール３のそれぞれに対して６個の反射体４のそれぞれが重ね合わされる。各反射体４の貫通孔４６は、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４に位置合わせされる。そして、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、光源取付面１１に形成された図２に示すネジ孔２４に位置合わせされている。
【００７６】
したがって、反射体４の貫通孔４６及びＬＥＤモジュール３の貫通孔３４を通して図示しないネジがネジ孔２４にねじ込まれることで、反射体４及びＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に固定される。すなわち、ＬＥＤモジュール３と反射体４とは、共通のネジによって光源取付面１１に対して共締め固定される。
【００７７】
図１０（ｂ）は、１個のＬＥＤモジュール３に重ね合わされた状態の１個の反射体４の拡大平面図を表す。
【００７８】
反射体４に形成された光ガイド孔４５は、ＬＥＤモジュール３におけるＬＥＤ素子３２が実装された位置に合わされる。１つの光ガイド孔４５からは、例えば３つのＬＥＤ素子３２が露出される。
【００７９】
前述したように、光ガイド孔４５の内壁面には反射膜４８が形成されている。また、反射体４において、光源取付面１１に対する反対側の表面にも反射膜が形成されている。なお、反射体４自体の材料も、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対して反射性を有する白色樹脂である。この反射体４によって、ＬＥＤ素子３２から放出された光は配光制御される。
【００８０】
図１０（ａ）に示す第１のレイアウトにおいて、６個の反射体４は、６個のＬＥＤモジュール３のレイアウトに合わせて、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
【００８１】
各反射体４の弧状の外周部４３に形成された２つの切欠き４４（図６（ａ）及び（ｂ））に、光源取付面１１の外周側に設けられたボス２２がはまり込む。これにより、光源取付面１１に対する反射体４の位置決めが容易になる。
【００８２】
次に、図１１は、図９に示した４個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第２のレイアウトにおける反射体４のレイアウトを表す。
【００８３】
４個のＬＥＤモジュール３のそれぞれに対して４個の反射体４のそれぞれが重ね合わされる。各反射体４の貫通孔４６は、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４に位置合わせされる。この第２のレイアウトでは、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、第１のレイアウトに使われたネジ孔２４ではなく、ネジ孔２５に位置合わせされている。
【００８４】
そして、反射体４の貫通孔４６及びＬＥＤモジュール３の貫通孔３４を通して図示しないネジがネジ孔２５にねじ込まれることで、反射体４及びＬＥＤモジュール３は光源取付て光源取付面１１に対して共締め固定される。
【００８５】
この図１１に示す第２のレイアウトにおいて、４個の反射体４は、４個のＬＥＤモジュール３のレイアウトに合わせて、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
【００８６】
第２のレイアウトでは、各反射体４の外周部４３に形成された２つの切欠き４４のうちの一方に、第１のレイアウトのときの位置決め用のボス２２よりも内周側に設けられたボス２３がはまり込む。これにより、第２のレイアウトにおいても、光源取付面１１に対する反射体４の位置決めが容易になる。
【００８７】
複数の反射体４は、ＬＥＤモジュール３に合わせて、光源取付面１１の直径方向に分割された状態で配置され、ネジの着脱により、それぞれの反射体４ごとに光源取付面１１に対して着脱自在である。したがって、光源取付面１１に取り付けるＬＥＤモジュール３の数の変更及びレイアウト変更に柔軟に対応することができる。
【００８８】
結果として、ＬＥＤ照明器具１の使用目的などに応じて、ＬＥＤモジュール３及び反射体４の数やレイアウトを変えることで、光束（明るさ）や配光を調整することができ、汎用性の高いＬＥＤ照明器具１を提供できる。
【００８９】
反射体４においても、ＬＥＤモジュール３のレイアウトに合わせて、図１３に示す第１のレイアウトと、図１１に示す第２のレイアウトとでは、光源取付面１１上での周方向の位置および半径方向（放射方向）の位置を変えている。
【００９０】
図１１に示す第２のレイアウトでは、図１０に示す第１のレイアウトよりも、反射体４が光源取付面１１の中心に寄っている。これを可能にするために、図６（ａ）を参照して前述したように、各反射体４の側面に、相対的に開き角度に大小をもたせた一対の第１の側面部４１と一対の第２の側面部４２を設けている。すなわち、一対の第１の側面部４１間のなす第１の角度θ１は、一対の第２の側面部４２間のなす第２の角度θ２よりも大きい。
【００９１】
したがって、周方向で隣り合う反射体４間における第１の側面部４１間の距離は、図１０に示す第１のレイアウトでは第２の側面部４２間の距離よりも大きく、図１１に示す第２のレイアウトでは第２の側面部４２間の距離よりも小さい。
【００９２】
このため、光源取付面１１の周方向に密に反射体４が並んだ第１のレイアウトよりも、反射体４の数を減らして且つ光源取付面１１の中心側に寄せた第２のレイアウトでは、中心周辺で複数の反射体４を周方向により接近させることができる。この結果、隣り合う反射体４間においてＬＥＤ素子３２が臨む光ガイド孔４５間の周方向の距離が小さくなり、光る部分を円形または環状に視認しやすくなる。
【００９３】
また、図１０に示す第１のレイアウトのときには、第２のレイアウトで使われるボス２３は、周方向で隣り合う反射体４間に位置して、反射体４の第１のレイアウトでの配置を妨げない。
【００９４】
逆に、図１１に示す第２のレイアウトのときには、第１のレイアウトで使われるボス２２は、反射体４よりも外周側に位置し、反射体４の第２のレイアウトでの配置を妨げない。また、光源取付面１１の中心付近に設けられたボス２１は、第２のレイアウトのときには、反射体４の先端部の下に隠れる。
【００９５】
器具本体２において光源取付面１１側には、図２において２点鎖線で表す透明板２６が取り付けられる。透明板２６は、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対する透過性を有し、例えばアクリル板を用いることができる。
【００９６】
透明板２６は、器具本体２のリム１４の一部に形成されたネジ孔１４ａにネジ止めされる。透明板２６と、光源取付面１１に取り付けられた反射体４の表面との間には隙間が形成される。このため、光源側と透明板２６との間に空気層（断熱層）が介在され、光源側の熱が透明板２６に伝導するのを抑制できる。この結果、透明板２６の熱による伸縮や変形を抑制することができる。また、透明板２６が熱膨張や収縮しても、反射体４と透明板２６とは接触していないため擦れない。このため、軽く、機械的に弱い透明板２６に傷がつくのを回避できる。したがって、その傷によって光の透過が阻害されることもない。
【００９７】
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１…ＬＥＤ照明器具、２…器具本体、３…ＬＥＤモジュール、４…反射体、５…電源ユニット、６…アーム、１１…光源取付面、１２…放熱面、１５、１６…放熱フィン、２１〜２３…ボス、２４，２５…ネジ孔、３１…基板、３２…ＬＥＤ素子、３５、４４…切欠き
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ＬＥＤ（Light
Emitting Diode）を光源に用いたＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、長寿命、低消費電力等の特徴から、産業分野のみならず一般照明用としても普及が進んでいる。一般照明用として配光を制御する反射体を備えたＬＥＤ照明器具が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ＬＥＤモジュール数の変更が容易なＬＥＤ照明器具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、円状の光源取付面と、この光源取付面の周近傍に等間隔で設けられた複数のボスを有する器具本体と、光源取付面の周に沿った弧を持つ扇形状の基板と、前記隣り合う一対のボスに装着可能に前記基板の弧に弧の中央から等間隔に設けられ、弧の中央寄りの切欠長が弧端寄りの切欠長に比べて長い一対の切欠と、基板に実装されたＬＥＤ素子と、をそれぞれが有し、前記光源取付面の直径方向に分割された状態で前記光源取付面に取り付けられた複数のＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤ素子を臨ませる光ガイド孔をそれぞれが有し、前記直径方向に分割された状態で前記複数のＬＥＤモジュールのそれぞれに重ねられた複数の反射体と、を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明器具が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、汎用性の高いＬＥＤ照明器具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態のＬＥＤ照明器具の外観斜視図。
【図２】実施形態のＬＥＤ照明器具の器具本体における光源取付面側の平面図。
【図３】同器具本体における放熱面側の斜視図。
【図４】実施形態のＬＥＤ照明器具におけるＬＥＤモジュールの平面図。
【図５】同ＬＥＤモジュールにおける配線パターンを例示する平面図。
【図６】実施形態のＬＥＤ照明器具における反射体の平面図。
【図７】図６（ａ）におけるＤ−Ｄ’断面図。
【図８】複数のＬＥＤモジュールの第１のレイアウトを示す平面図。
【図９】複数のＬＥＤモジュールの第２のレイアウトを示す平面図。
【図１０】（ａ）は図８に示す第１のレイアウトのＬＥＤモジュールに重ね合わされた反射体の平面図であり、（ｂ）は１つのＬＥＤモジュール及びそれに重ね合わされた反射体の平面図。
【図１１】図９に示す第２のレイアウトのＬＥＤモジュールに重ね合わされた反射体の平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
【０００９】
図１は、実施形態のＬＥＤ照明器具１の外観斜視図である。
【００１０】
実施形態のＬＥＤ照明器具１は、器具本体２と、ＬＥＤモジュール３（図４に示す）と、反射体４（図６（ａ）及び（ｂ）に示す）と、電源ユニット５と、アーム６とを備えている。
【００１１】
実施形態のＬＥＤ照明器具１は、消費電力が例えば１００Ｗ〜５００Ｗの大型照明器具である。ＬＥＤ照明器具１は、取付部材であるアーム６を介して、例えば体育館などの高天井、あるいはその天井から吊り下げられた昇降装置などに取り付けられる。
【００１２】
まず、器具本体２について説明する。
【００１３】
図２は、器具本体２における光源取付面１１側の平面図である。
【００１４】
図３は、器具本体２における放熱面１２側の斜視図である。
【００１５】
器具本体２は、円形のプレート１３を有する。そのプレート１３における一方の面側は、浅底の皿状に形成され、その底面に図２に示す光源取付面１１が形成されている。光源取付面１１の外周縁部には、光源取付面１１よりも図２において紙面手前側に突出する環状のリム１４が設けられている。
【００１６】
プレート１３における他方の面は放熱面１２として機能し、その放熱面１２には複数の放熱フィン１５、１６が設けられている。
【００１７】
器具本体２は、例えばアルミニウムまたはアルミニウムを主成分として含む金属をダイキャスト法で成型してなり、プレート１３及び放熱フィン１５、１６は一体に設けられている。また、プレート１３及び放熱フィン１５、１６を含む器具本体２の全表面は、放熱性を向上させるために、例えばアルマイト処理によりアルミニウムの酸化皮膜が形成されている。
【００１８】
プレート１３の中心には、貫通孔１３ａが形成されている。したがって、図２に示すように、光源取付面１１は、貫通孔１３ａの周囲に円状に形成されている。
【００１９】
光源取付面１１における貫通孔１３ａの周辺には、例えば４つの突起状のボス２１が設けられている。４つのボス２１は、周方向に例えば９０°間隔で配置されている。ボス２１は、後述する反射体４を図１１に示す第２のレイアウトに位置決めする第２の位置決め部として機能する。
【００２０】
光源取付面１１において、リム１４の内周壁付近には、例えば１２個の突起状のボス２２が設けられている。１２個のボス２２は、周方向に例えば３０°間隔で配置されている。ボス２２は、後述する反射体４を図１０に示す第１のレイアウトに位置決めする第１の位置決め部として機能する。
【００２１】
さらに、ボス２２よりも少し内周側の光源取付面１１には、例えば４つの突起状のボス２３が設けられている。図２において左側２つのボス２３は周方向に例えば６０°間隔で配置され、図２において下側２つのボス２３は周方向に例えば１２０°間隔で配置され、図２において右側２つのボス２３は周方向に例えば６０°間隔で配置され、図２において上側２つのボス２３は周方向に例えば１２０°間隔で配置されている。ボス２３は、後述する反射体４を図１１に示す第２のレイアウトに位置決めする第２の位置決め部として機能する。
【００２２】
また、光源取付面１１には、複数のネジ孔２４、２５が形成されている。ネジ孔２４は、図８及び図１０に示すように、それぞれ６個のＬＥＤモジュール３及び反射体４を光源取付面１１にネジ止めするために使われる。ネジ孔２５は、図９及び図１１に示すように、それぞれ４個のＬＥＤモジュール３及び反射体４を光源取付面１１にネジ止めするために使われる。
【００２３】
次に、ＬＥＤモジュール３について説明する。
【００２４】
図４は、ＬＥＤモジュール３の平面図である。
【００２５】
ＬＥＤモジュール３は、基板３１と、基板３１上に実装されたＬＥＤ素子３２とを有する。１枚の基板３１上には、複数（図４に示す例では３３個）のＬＥＤ素子３２が実装されている。複数のＬＥＤ素子３２は、例えば３つごとに集合して実装されている。また、基板３１上には、コネクタ３３が実装されている。
【００２６】
ＬＥＤ素子３２の素子基板（またはパッケージ基板）と、ＬＥＤモジュール３の基板３１とは、熱膨張率が同じか、あるいは近いことが好ましい。例えば、ＬＥＤ素子３２の素子基板がセラミック基板の場合には、基板３１としてセラミック基板を用いることができる。
【００２７】
あるいは、セラミック基板よりも安価な金属板を基板３１として用いてもよい。本実施形態では、アルミニウムや銅に比べて、セラミック基板との間の熱膨張率差が小さい鉄の基板３１を用いている。基板３１は、略扇形の平面形状を有し、その中心角側の先端部には切欠き３９が形成され、弧状の外周部には、一対の切欠き３５が形成されている。
【００２８】
一対の切欠き３５は、それぞれ相手（他方の切欠き３５）側の切欠長（直線部分）が、相手と反対側の切欠長よりも長い。換言すれば、切欠き３５は、相手側寄りに開いている。これによって、ボス２２が切欠き３５に挿入されやすくなり、挿入後は、ボス３９を中心とした回転方向の規制がボス３５によってなされる。したがって、反射体４を装着する際に、基板３１の位置がずれにくくなる。したがって、基板３１の着脱が容易であるから、後述する基板３１数を変更するレイアウト変更も容易となる。
【００２９】
その基板３１の実装面は例えば樹脂等の絶縁膜で覆われ、その絶縁膜上に、図５において網掛けまたはグレーで示される配線パターン３６が形成されている。図５において、配線パターン３６上に実装されたＬＥＤ素子３２及びコネクタ３３を１点鎖線で表す。また、配線パターン３６を覆うように、基板３１の最表面には、ＬＥＤ素子３２が放出する光に対して反射性を有する例えば白色の樹脂膜が形成されている。この樹脂膜は絶縁性を有し、極性の異なる配線パターン３６間を短絡させない。
【００３０】
配線パターン３６は、例えば銅材料からなる。図５において、配線パターン３６間の絶縁部分は、白いライン状に示される。配線パターン３６は、ライン状ではなく、ベタパターン状に形成され、基板３１の面内で配線パターン３６間の絶縁部分（白いライン状部分）よりも広い面積で形成されている。これにより、配線パターン３６を介した、ＬＥＤ素子３２の熱の放熱性を高めることができる。
【００３１】
各ＬＥＤ素子３２は、アノード側外部端子とカソード側外部端子とを有し、それら外部端子が配線パターン３６に例えばはんだにより接合されている。本実施形態では、複数（例えば３３個）のＬＥＤ素子３２及び１つのコネクタ３３が、配線パターン３６を介して電気的に直列接続されている。
【００３２】
ＬＥＤ素子３２は、光の放出面を基板３１の実装面の反対側に向けて実装される。ＬＥＤ素子３２は、発光層を含む半導体チップと、蛍光体粒子を含有した蛍光体層とを有している。例えば、蛍光体粒子が黄色光を発光する黄色蛍光体粒子とすると、ＧａＮ系材料である発光層からの青色光と、蛍光体層における波長変換光である黄色光との混合色として、白色または電球色の光が外部に放出される。なお、蛍光体層は、複数種の蛍光体粒子（例えば、赤色光を発光する赤色蛍光体粒子と、緑色光を発光する緑色蛍光体粒子）を含む構成であってもよい。
【００３３】
ＬＥＤモジュール３は、ＬＥＤ素子３２を実装した基板３１の実装面の反対側の面（裏面）を、器具本体２の光源取付面１１に接触させて、光源取付面１１に取り付けられる。
【００３４】
基板３１には、一対の貫通孔３４が形成されている。貫通孔３４は、図２を参照して前述した、光源取付面１１の放射方向に並んだ一対のネジ孔２４、またはネジ孔２４とは異なる位置で光源取付面１１の放射方向に並んだ一対のネジ孔２５のいずれかに位置合わせされる。そして、貫通孔３４を通してネジがネジ孔２４または２５にねじ込まれることで、ＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に対して密着して固定される。これにより、ＬＥＤモジュール３から器具本体２への熱伝導性が高まる。ＬＥＤモジュール３の基板３１は金属板であり、樹脂基板やセラミック基板よりも熱伝導がよい。
【００３５】
本実施形態ではＬＥＤモジュール３の個数を任意に選択して、光源取付面１１に取り付けることができる。
【００３６】
図８は、例えば６個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第１のレイアウトを表す。
【００３７】
光源取付面１１の外形は円形に形成されている。６個のＬＥＤモジュール３は、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
【００３８】
この第１のレイアウトでは、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、光源取付面１１に形成された図２に示すネジ孔２４に位置合わせされる。そして、貫通孔３４を通して図示しないネジがネジ孔２４にねじ込まれて、ＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に固定される。
【００３９】
図４に示すように、各ＬＥＤモジュール３の基板３１の弧状の外周部に２つの切欠き３５が形成されており、それぞれの切欠き３５に、光源取付面１１の外周側に設けられたボス２２の付け根部分がはまり込む。これにより、光源取付面１１のネジ孔２４に対する、ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４の位置決めが容易になる。
【００４０】
次に、図９は、上記第１のレイアウトよりもＬＥＤモジュール３の数が少ない例えば４個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第２のレイアウトを表す。
【００４１】
４個のＬＥＤモジュール３は、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
【００４２】
この第２のレイアウトでは、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、第１のレイアウトのときに使われたネジ孔２４とは異なるネジ孔２５に位置合わせされる。そして、貫通孔３４を通して図示しないネジがネジ孔２５にねじ込まれて、ＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に固定される。
【００４３】
各ＬＥＤモジュール３の先端部に形成された切欠き３９（図４）に、光源取付面１１の中心の周辺に設けられたボス２１の付け根部分がはまり込む。さらに、各ＬＥＤモジュール３の弧状の外周部に形成された２つの切欠き３５のうちの一方に、第１のレイアウトで使われたボス２２よりも内周側に設けられたボス２３の付け根部分がはまり込む。これにより、光源取付面１１のネジ孔２５に対する、ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４の位置決めが容易になる。
【００４４】
複数のＬＥＤモジュール３は光源取付面１１の直径方向に分割された状態で配置され、ネジの着脱により、それぞれのＬＥＤモジュール３ごとに光源取付面１１に対して着脱自在である。したがって、光源取付面１１に取り付けるＬＥＤモジュール３の数を簡単に変更することができ、ＬＥＤ照明器具１の使用目的などに応じて、光束（明るさ）を調整することができる。
【００４５】
図８に示す第１のレイアウトのときにＬＥＤモジュール３を位置決めする第１の位置決め部であるボス２２と、図９に示す第２のレイアウトのときにＬＥＤモジュール３を位置決めする第２の位置決め部であるボス２１及び２３とが共に、同じ器具本体２の光源取付面１１に設けられている。
【００４６】
したがって、第１のレイアウト用に設計された光源取付面を有する器具本体と、第２のレイアウト用に設計された光源取付面を有する器具本体とを別々に用意する必要がない。同じ設計の器具本体２を第１のレイアウトにも第２のレイアウトにも兼用できる。器具本体２の金型も１種類で済み、コストアップをまねかない。
【００４７】
図８に示すように、第１のレイアウトのときには、第２のレイアウトで使われるボス２１はＬＥＤモジュール３よりも内周側に位置し、ボス２３は、周方向で隣り合うＬＥＤモジュール３間に位置し、６個のＬＥＤモジュール３の第１のレイアウトでの配置を妨げない。
【００４８】
逆に、図９に示すように、第２のレイアウトのときには、第１のレイアウトで使われるボス２２は、ＬＥＤモジュール３よりも外周側に位置し、４個のＬＥＤモジュール３の第２のレイアウトでの配置を妨げない。
【００４９】
４個のＬＥＤモジュール３を配置した第２のレイアウトは、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトから、単に２個のＬＥＤモジュール３を外しただけでなく、各ＬＥＤモジュール３の周方向の位置をずらしている。すなわち、４個のＬＥＤモジュール３が、周方向に等間隔で並ぶように、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトから各ＬＥＤモジュール３の周方向の位置をずらしている。
【００５０】
複数のＬＥＤモジュール３が周方向に等間隔に並ぶことで、発光部を周方向にムラなく均等に分布させることができる。これにより、既存の照明器具によく見られるような円形または円状に光る部分が見える違和感のない照明を実現できる。
【００５１】
また、４個のＬＥＤモジュール３を配置した第２のレイアウトでは、６個のＬＥＤモジ
【００５２】
ュール３を配置した第１のレイアウトのときよりも、各ＬＥＤモジュール３を光源取付面
１１の中心側に寄せている。
【００５３】
すなわち、ＬＥＤモジュール３に実装されたＬＥＤ素子３２が光源取付面１１の中心側に寄る。これにより、４個のＬＥＤモジュール３の半径方向の位置を図１１に示す第１のレイアウトと同じにした場合に比べて、隣り合うＬＥＤモジュール３間でのＬＥＤ素子３２間の周方向の距離が小さくなり、光る部分を円形または環状に視認しやすくなる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態では、６個のＬＥＤモジュール３を配置した第１のレイアウトと、４個のＬＥＤモジュール３を配置した第２のレイアウトとでは、各ＬＥＤモジュール３の光源取付面１１上での周方向の位置および半径方向（放射方向）の位置を変えている。
【００５５】
これにより、光源取付面１１に配置するＬＥＤモジュール３の数（光束）に応じた適切な発光部の直径方向分布を実現できる。
【００５６】
また、第１のレイアウトと第２のレイアウトとで、各ＬＥＤモジュール３の光源取付面１１上での周方向の位置および半径方向の位置を変えることで、第１のレイアウトの位置決めに使うボス２２と第２のレイアウトの位置決めに使うボス２１及び２３とを同じ光源取付面１１に設けながらも、第１のレイアウトのときにはボス２１及び２３が邪魔にならず、第２のレイアウトのときにはボス２２が邪魔にならない。
【００５７】
次に、反射体４について説明する。
【００５８】
図６（ａ）は反射体４の表面の平面図であり、図６（ｂ）は反射体４の裏面の平面図である。
【００５９】
図７は、図６（ａ）におけるＤ−Ｄ’拡大断面図である。
【００６０】
反射体４の外形形状は、ＬＥＤモジュール３の基板３１の外形形状とほぼ同じに形成されている。反射体４の外形形状は、一対の第１の側面部４１と、一対の第２の側面部４２と、弧状の外周部４３とで囲まれた略五角形状に形成されている。また、反射体４の平面サイズも、ＬＥＤモジュール３の基板３１の平面サイズとほぼ同じである。
【００６１】
一対の第１の側面部４１は、第１の角度θ１をなしている。一対の第１の側面部４１によって形成されるコーナー部を、反射体４の先端部と定義する。その先端部は丸みを帯びている。
【００６２】
第１の角度θ１は、一対の第１の側面部４１を扇形の２本の半径とした場合における、その扇形の中心角の角度に対応する。本実施形態では、第１の角度θ１は略９０°である。
【００６３】
一対の第１の側面部４１と、弧状の外周部４３との間に、一対の第２の側面部４２が設けられている。後述する図１３または１４に示すように反射体４が光源取付面１１に取り付けられた状態で、第２の側面部４２は、第１の側面部４１から、光源取付面１１の中心から遠ざかる方向に延びる。第１の側面部４１と第２の側面部４２とは、屈曲または湾曲したコーナー部を介してつながっている。第２の側面部４２の長さは、第１の側面部４１の長さよりも長い。
【００６４】
一対の第２の側面部４２は、第２の角度θ２をなしている。第２の角度θ２は、一対の第２の側面部４２を扇形の２本の半径とした場合における、その扇形の中心角の角度に対応する。本実施形態では、第２の角度θ２は、略６０°である。
【００６５】
反射体４には、複数の光ガイド孔４５が形成されている。光ガイド孔４５は、反射体４を貫通している。また、図６（ｂ）に示すように、反射体４の裏面における先端部の近くには、凹部４８が形成されている。
【００６６】
後述するように、光ガイド孔４５からＬＥＤモジュール３のＬＥＤ素子３２を臨ませ、且つ凹部４８に、ＬＥＤモジュール３のコネクタ３３を収めた状態で、反射体４はＬＥＤモジュール３に重ね合わされる。
【００６７】
また、図７の断面図に示すように、光ガイド孔４５の内壁面は、反射体４の裏面側から表面側に向かうにしたがって孔径が拡がったテーパー面となっている。後述するように、反射体４が、光源取付面１１に取り付けられたＬＥＤモジュール３に重ね合わされた状態で、光ガイド孔４５の内壁面は、光源取付面１１側から遠ざかるにつれて孔径が拡がったテーパー面となっている。
【００６８】
光ガイド孔４５の内壁面は、テーパー面に限らず、放物面等の曲面、それらの組み合わせ、あるいは光源取付面１１に対して垂直な面とテーパー面との組み合わせ、あるいは傾斜角度の異なるテーパー面どうしの組み合わせであってもよい。また、光ガイド孔４５にレンズをはめ込んでもよい。光ガイド孔４５の内壁面の設計や、レンズを使うことで、光の配光角を所望に制御できる。
【００６９】
反射体４は、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対する反射性を有する白色樹脂の成型品であり、第１の側面部４１、第２の側面部４２および弧状の外周部４３は一体に設けられている。
【００７０】
反射体４において、少なくとも光ガイド孔４５の内壁面には、反射膜４８（図７）が形成されている。反射膜４８は、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対する反射性を有し、光ガイド孔４５の内壁面は反射面として機能する。反射膜４８として、例えば蒸着法により形成されたアルミニウム膜を用いることができる。あるいは、反射膜４８として、アルミニウム以外の金属膜を用いてもよい。
【００７１】
また、反射体４には、２つの貫通孔４６が形成されている。この貫通孔４６は、前述したＬＥＤモジュール３の基板３１に形成された貫通孔３４に合わされ、基板３１と反射体４とは共通のネジで、光源取付面１１に共締めされる。
【００７２】
本実施形態では、前述したように、複数のＬＥＤモジュール３が光源取付面１１の直径方向に分割した状態で取り付けられるが、これに合わせて、反射体４も光源取付面１１の直径方向に分割した状態で光源取付面１１上にレイアウトすることができる。
【００７３】
複数のＬＥＤモジュール３は外形形状及び外形サイズを含めた構造が同じであり、複数の反射体４も外形形状及び外形サイズを含めた構造が同じである。そして、個々の反射体４は、個々のＬＥＤモジュール３と、外形形状及び外形サイズが近似して形成されている。
【００７４】
図１０（ａ）は、図８に示した６個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第１のレイアウトにおける反射体４のレイアウトを表す。
【００７５】
６個のＬＥＤモジュール３のそれぞれに対して６個の反射体４のそれぞれが重ね合わされる。各反射体４の貫通孔４６は、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４に位置合わせされる。そして、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、光源取付面１１に形成された図２に示すネジ孔２４に位置合わせされている。
【００７６】
したがって、反射体４の貫通孔４６及びＬＥＤモジュール３の貫通孔３４を通して図示しないネジがネジ孔２４にねじ込まれることで、反射体４及びＬＥＤモジュール３は光源取付面１１に固定される。すなわち、ＬＥＤモジュール３と反射体４とは、共通のネジによって光源取付面１１に対して共締め固定される。
【００７７】
図１０（ｂ）は、１個のＬＥＤモジュール３に重ね合わされた状態の１個の反射体４の拡大平面図を表す。
【００７８】
反射体４に形成された光ガイド孔４５は、ＬＥＤモジュール３におけるＬＥＤ素子３２が実装された位置に合わされる。１つの光ガイド孔４５からは、例えば３つのＬＥＤ素子３２が露出される。
【００７９】
前述したように、光ガイド孔４５の内壁面には反射膜４８が形成されている。また、反射体４において、光源取付面１１に対する反対側の表面にも反射膜が形成されている。なお、反射体４自体の材料も、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対して反射性を有する白色樹脂である。この反射体４によって、ＬＥＤ素子３２から放出された光は配光制御される。
【００８０】
図１０（ａ）に示す第１のレイアウトにおいて、６個の反射体４は、６個のＬＥＤモジュール３のレイアウトに合わせて、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
【００８１】
各反射体４の弧状の外周部４３に形成された２つの切欠き４４（図６（ａ）及び（ｂ））に、光源取付面１１の外周側に設けられたボス２２がはまり込む。これにより、光源取付面１１に対する反射体４の位置決めが容易になる。
【００８２】
次に、図１１は、図９に示した４個のＬＥＤモジュール３を光源取付面１１に取り付けた第２のレイアウトにおける反射体４のレイアウトを表す。
【００８３】
４個のＬＥＤモジュール３のそれぞれに対して４個の反射体４のそれぞれが重ね合わされる。各反射体４の貫通孔４６は、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４に位置合わせされる。この第２のレイアウトでは、各ＬＥＤモジュール３の貫通孔３４は、第１のレイアウトに使われたネジ孔２４ではなく、ネジ孔２５に位置合わせされている。
【００８４】
そして、反射体４の貫通孔４６及びＬＥＤモジュール３の貫通孔３４を通して図示しないネジがネジ孔２５にねじ込まれることで、反射体４及びＬＥＤモジュール３は光源取付て光源取付面１１に対して共締め固定される。
【００８５】
この図１１に示す第２のレイアウトにおいて、４個の反射体４は、４個のＬＥＤモジュール３のレイアウトに合わせて、光源取付面１１の中心のまわりの周方向に沿って等間隔で並べられている。
【００８６】
第２のレイアウトでは、各反射体４の外周部４３に形成された２つの切欠き４４のうちの一方に、第１のレイアウトのときの位置決め用のボス２２よりも内周側に設けられたボス２３がはまり込む。これにより、第２のレイアウトにおいても、光源取付面１１に対する反射体４の位置決めが容易になる。
【００８７】
複数の反射体４は、ＬＥＤモジュール３に合わせて、光源取付面１１の直径方向に分割された状態で配置され、ネジの着脱により、それぞれの反射体４ごとに光源取付面１１に対して着脱自在である。したがって、光源取付面１１に取り付けるＬＥＤモジュール３の数の変更及びレイアウト変更に柔軟に対応することができる。
【００８８】
結果として、ＬＥＤ照明器具１の使用目的などに応じて、ＬＥＤモジュール３及び反射体４の数やレイアウトを変えることで、光束（明るさ）や配光を調整することができ、汎用性の高いＬＥＤ照明器具１を提供できる。
【００８９】
反射体４においても、ＬＥＤモジュール３のレイアウトに合わせて、図１３に示す第１のレイアウトと、図１１に示す第２のレイアウトとでは、光源取付面１１上での周方向の位置および半径方向（放射方向）の位置を変えている。
【００９０】
図１１に示す第２のレイアウトでは、図１０に示す第１のレイアウトよりも、反射体４が光源取付面１１の中心に寄っている。これを可能にするために、図６（ａ）を参照して前述したように、各反射体４の側面に、相対的に開き角度に大小をもたせた一対の第１の側面部４１と一対の第２の側面部４２を設けている。すなわち、一対の第１の側面部４１間のなす第１の角度θ１は、一対の第２の側面部４２間のなす第２の角度θ２よりも大きい。
【００９１】
したがって、周方向で隣り合う反射体４間における第１の側面部４１間の距離は、図１０に示す第１のレイアウトでは第２の側面部４２間の距離よりも大きく、図１１に示す第２のレイアウトでは第２の側面部４２間の距離よりも小さい。
【００９２】
このため、光源取付面１１の周方向に密に反射体４が並んだ第１のレイアウトよりも、反射体４の数を減らして且つ光源取付面１１の中心側に寄せた第２のレイアウトでは、中心周辺で複数の反射体４を周方向により接近させることができる。この結果、隣り合う反射体４間においてＬＥＤ素子３２が臨む光ガイド孔４５間の周方向の距離が小さくなり、光る部分を円形または環状に視認しやすくなる。
【００９３】
また、図１０に示す第１のレイアウトのときには、第２のレイアウトで使われるボス２３は、周方向で隣り合う反射体４間に位置して、反射体４の第１のレイアウトでの配置を妨げない。
【００９４】
逆に、図１１に示す第２のレイアウトのときには、第１のレイアウトで使われるボス２２は、反射体４よりも外周側に位置し、反射体４の第２のレイアウトでの配置を妨げない。また、光源取付面１１の中心付近に設けられたボス２１は、第２のレイアウトのときには、反射体４の先端部の下に隠れる。
【００９５】
器具本体２において光源取付面１１側には、図２において２点鎖線で表す透明板２６が取り付けられる。透明板２６は、ＬＥＤ素子３２から放出される光に対する透過性を有し、例えばアクリル板を用いることができる。
【００９６】
透明板２６は、器具本体２のリム１４の一部に形成されたネジ孔１４ａにネジ止めされる。透明板２６と、光源取付面１１に取り付けられた反射体４の表面との間には隙間が形成される。このため、光源側と透明板２６との間に空気層（断熱層）が介在され、光源側の熱が透明板２６に伝導するのを抑制できる。この結果、透明板２６の熱による伸縮や変形を抑制することができる。また、透明板２６が熱膨張や収縮しても、反射体４と透明板２６とは接触していないため擦れない。このため、軽く、機械的に弱い透明板２６に傷がつくのを回避できる。したがって、その傷によって光の透過が阻害されることもない。
【００９７】
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１…ＬＥＤ照明器具、２…器具本体、３…ＬＥＤモジュール、４…反射体、５…電源ユニット、６…アーム、１１…光源取付面、１２…放熱面、１５、１６…放熱フィン、２１〜２３…ボス、２４，２５…ネジ孔、３１…基板、３２…ＬＥＤ素子、３５、４４…切欠き
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円状の光源取付面と、この光源取付面の周近傍に等間隔で設けられた複数のボスを有する器具本体と、
光源取付面の周に沿った弧を持つ扇形状の基板と、前記隣り合う一対のボスに装着可能に前記基板の弧に弧の中央から等間隔に設けられ、弧の中央寄りの切欠長が弧端寄りの切欠長に比べて長い一対の切欠と、基板に実装されたＬＥＤ素子と、をそれぞれが有し、前記光源取付面の直径方向に分割された状態で前記光源取付面に取り付けられた複数のＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤ素子を臨ませる光ガイド孔をそれぞれが有し、前記直径方向に分割された状態で前記複数のＬＥＤモジュールのそれぞれに重ねられた複数の反射体と、
を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【請求項２】
前記複数のＬＥＤモジュール及び前記複数の反射体は、前記光源取付面の中心のまわりの周方向に沿って並べられていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項１】
円状の光源取付面と、この光源取付面の周近傍に等間隔で設けられた複数のボスを有する器具本体と、
光源取付面の周に沿った弧を持つ扇形状の基板と、前記隣り合う一対のボスに装着可能に前記基板の弧に弧の中央から等間隔に設けられ、弧の中央寄りの切欠長が弧端寄りの切欠長に比べて長い一対の切欠と、基板に実装されたＬＥＤ素子と、をそれぞれが有し、前記光源取付面の直径方向に分割された状態で前記光源取付面に取り付けられた複数のＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤ素子を臨ませる光ガイド孔をそれぞれが有し、前記直径方向に分割された状態で前記複数のＬＥＤモジュールのそれぞれに重ねられた複数の反射体と、
を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【請求項２】
前記複数のＬＥＤモジュール及び前記複数の反射体は、前記光源取付面の中心のまわりの周方向に沿って並べられていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６２１５４（Ｐ２０１３−６２１５４Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０００８８（Ｐ２０１１−２０００８８）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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