説明

LED照明装置

【課題】 必要な領域を過不足なく照明可能なLED照明装置を提供すること。
【解決手段】 LED照明装置A1は、y方向における一方側に複数のLEDモジュールが設置される設置面20を備えている。設置面20のz方向における一方側の第1の端縁21は、z方向視においてx方向における中央部が両端部よりもy方向における他方側に凹むように形成されている。z方向における他方側の第2の端縁22は、z方向視においてx方向における中央部が両端部よりもy方向における他方側に凹んでいる。第1の端縁21のx方向における中央部は、第2の端縁22のx方向における中央部よりもy方向における一方側に位置している。このような設置面20にLEDモジュールを配置することで作業机Dを過不足なく照明することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光ダイオード(以下LED)を光源とするLED照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、低消費電力であるとともに長寿命であることから、蛍光ランプの代替としてLED照明装置が用いられる場面が増加している。図13には従来のLED照明装置の一例を示している(特許文献1参照)。図13に示すLED照明装置Xは、支持体91に支持されたフレキシブル配線基板92上に多数のLEDチップ93が配列された構成となっている。LED照明装置Xにおいては、フレキシブル配線基板92を支持体91から離脱させ、所望の立体的な形状を付与することが可能である。
【0003】
図14にはLED照明装置Xを用いたデスクライトの一例を示している。図14に示すデスクライトYは、たとえば作業机Dを照明するために用いられるものであり、一端が作業机Dに固定されつつ変形可能なネック部94と、ネック部94の他端に保持される円筒部95を備えている。円筒部95にはフレキシブル配線基板92が巻きつけられている。このようなデスクライトYは直管状の蛍光灯を用いたデスクライトと同様に楕円状の照明領域96を持つ。一般的に作業机Dは矩形状の表面を持つため、楕円状の照明領域96を作業机Dの表面全域を含むような大きさとした場合には、作業机Dの外側を照らす領域が増大することになり、非効率なことになる。このため、照明領域96は作業机Dの表面よりも狭く設定される。このとき、たとえば作業机Dの端を照らす必要がある場合に、使用者はネック部94を手動で変形させる必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−83506号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、必要な領域を過不足なく照明可能なLED照明装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によって提供されるLED照明装置は、照射領域を照明する複数のLEDチップと、上記複数のLEDチップを保持する保持手段と、を備えたLED照明装置であって、上記保持手段は、上記複数のLEDチップが設置される設置面を備えており、上記設置面の上記第1の方向における両端部と、上記第1の方向における中央部とが上記第1の方向と直交する第2の方向において異なる位置にあることを特徴とする。
【0007】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記設置面は、上記保持手段の上記第2の方向における一方側に配置されており、上記設置面の上記第1の方向および上記第2の方向と直交する第3の方向における一方側の第1の端縁の上記第1の方向における中央部は、上記第1の端縁の上記第1の方向における両端部よりも上記第2の方向における他方側に位置し、かつ、上記第3の方向における他方側の第2の端縁の上記第1の方向における中央部よりも上記第2の方向における一方側に位置しており、上記第2の端縁の上記第1の方向における中央部は、上記第2の端縁の上記第1の方向における両端部よりも上記第2の方向における他方側に位置している。
【0008】
好ましくは、上記第2の端縁が上記第1の端縁よりも長くなっている。
【0009】
より好ましくは、上記設置面は、上記第2の方向における一方側ほど上記第3の方向において上記照射領域から遠ざかるように形成されており、かつ、上記第1の端縁と上記第2の端縁とを結んだ線よりも上記第2の方向における他方側に位置している。
【0010】
より好ましくは、上記照射領域は、上記第3の方向視において一辺が上記第1の方向に沿う矩形状であり、上記保持手段は、上記第3の方向視において上記第1の方向における中央部が両端部よりも上記第2の方向における他方側に凹むように湾曲する湾曲設置部と、上記湾曲設置部を上記第3の方向において上記照射領域から離間させる支柱と、を備えており、上記支柱は上記湾曲設置部の上記第2の方向における他方側と連結されており、かつ、上記照射領域の上記第2の方向における他方側の端縁に配置されており、上記設置面は上記湾曲設置部に設けられている。
【0011】
より好ましくは、上記湾曲設置部は上記第2の方向における一方側に基板設置面を有しており、上記保持手段は、厚み方向における一方の面で上記基板設置面と密着するフレキシブル配線基板を備えており、上記設置面は、上記フレキシブル配線基板の上記厚み方向における他方の面である。
【0012】
より好ましくは、上記設置面は、上記第3の方向において上記照射領域との距離が異なる複数の帯状領域を有しており、上記第3の方向において上記照射領域からより近い距離にある帯状領域ほどより多数の上記LEDチップが設置されている。
【0013】
本発明の別の好ましい実施の形態においては、上記設置面は、上記保持手段の上記第2の方向における一方側に配置されており、上記設置面の上記第1の方向および上記第2の方向と直交する第3の方向における一方側の第1の端縁の上記第1の方向における中央部は、上記第1の端縁の上記第1の方向における両端部よりも上記第2の方向における一方側に位置し、かつ、上記第3の方向における他方側の第2の端縁の上記第1の方向における中央部よりも上記第2の方向における一方側に位置しており、上記第2の端縁の上記第1の方向における中央部は、上記第2の端縁の上記第1の方向における両端部よりも上記第2の方向における一方側に位置している。
【0014】
好ましくは、上記第1の端縁が上記第2の端縁よりも長くなっている。
【0015】
より好ましくは、上記設置面は、上記第2の方向における一方側ほど上記第3の方向において上記照射領域から遠ざかるように形成されており、かつ、上記第1の端縁と上記第2の端縁とを結んだ線よりも上記第2の方向における一方側に位置している。
【0016】
より好ましくは、上記照射領域は、上記第3の方向視において一辺が上記第1の方向に沿う矩形状であり、上記保持手段は、上記第3の方向視において上記第1の方向における中央部が両端部よりも上記第3の方向における一方側に突き出すように湾曲する湾曲設置部と、上記湾曲設置部を上記第3の方向において上記照射領域から離間させる支柱と、を備えており、上記支柱は上記湾曲設置部の上記第2の方向における他方側と連結されており、かつ、上記照射領域の上記第2の方向における他方側の端縁に配置されており、上記設置面は上記湾曲設置部に設けられている。
【0017】
より好ましくは、上記湾曲設置部は上記第2の方向における一方側に基板設置面を有しており、上記保持手段は、厚み方向における一方の面で上記基板設置面と密着するフレキシブル配線基板を備えており、上記設置面は、上記フレキシブル配線基板の上記厚み方向における他方の面である。
【0018】
より好ましくは、上記設置面は、上記第3の方向において上記照射領域との距離が異なる複数の帯状領域を有しており、上記第3の方向において上記照射領域からより遠い距離にある帯状領域ほどより多数の上記LEDチップが設置されている。
【0019】
好ましい実施の形態においては、上記設置面は、複数の区域に区画されており、上記各区域は上記複数のLEDチップのうち少なくとも1以上のLEDチップが設置されており、上記複数のLEDチップを設置されている区域ごとに分けて制御する制御手段を有している。
【0020】
このような構成によれば、上記設置面の両端が従来の説明で例示した単純な円筒の側面に沿ってLEDモジュールを配列した場合と比べて、LEDチップからの光をより効率的に利用することができる。本発明の好ましい実施の形態では、上記湾曲設置部に上記LEDチップを設置することにより、照明する必要がない領域に向かって光を出射するLEDチップの数を減らすことが可能となる。この構成は必要な領域を過不足なく照明するLED照明装置を実現する上で有利である。
【0021】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第1実施形態に基づくLED照明装置を示す斜視図である。
【図2】図1に示すLED照明装置の平面図である。
【図3】図1に示すLED照明装置の底面図である。
【図4】図2のIV−IV線に沿う断面図である。
【図5】図1におけるフレキシブル配線基板を示す図である。
【図6】本発明の第2実施形態に基づくLED照明装置を示す断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態に基づくLED照明装置を示す斜視図である。
【図8】図7に示すLED照明装置の平面図である。
【図9】図7に示すLED照明装置の底面図である。
【図10】図8のX−X線に沿う断面図である。
【図11】図7におけるフレキシブル配線基板を示す図である。
【図12】本発明の第4実施形態に基づくLED照明装置を示す断面図である。
【図13】従来のLED照明装置の一例を示す平面図である。
【図14】図13に示すLED照明装置を用いたデスクライトの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【0024】
図1〜図5は、本発明の第1実施形態に基づくLED照明装置の一例を示している。本実施形態のLED照明装置A1は、たとえばA1サイズ(594mmx841mm)の作業机Dの表面を照射対象としており、デスクライトとして用いられるものである。作業机Dは、たとえばA1サイズの図面をチェックする作業などに用いられる。以降の説明において、図1に示すように、作業机Dの長手方向をx方向とし、短手方向をy方向とし、作業机Dの表面と垂直な方向をz方向とする。なお、本発明における第1,2,3の方向はx,y,z方向に対応している。
【0025】
LED照明装置A1は、支持体1と、フレキシブル配線基板2と、複数のLEDモジュール3と、配線部材4と、制御手段5とを備えている。支持体1およびフレキシブル配線基板2は複数のLEDモジュール3を保持する保持手段である。図1に示すように、支持体1は、作業机Dの端縁に固定される固定金具11と、支柱12と、連結具13と、湾曲設置部14とを備えている。図5にはフレキシブル配線基板2を支持体1に取り付ける前の状態を示している。
【0026】
固定金具11は、x方向視においてコの字状に形成されており、作業机Dの端縁をz方向において挟み、作業机Dの裏面側からネジ金具111で締めることにより作業机Dに固定される。本実施形態では、固定金具11を作業机Dのx方向における中央に固定する。
【0027】
支柱12は、固定金具11からz方向に起立するように形成されている。支柱12の内部には配線部材4を通すための空洞部121が形成されている。連結具13は、支柱12のz方向における図4中上端に連結されており、空洞部121と繋がる空洞部131を有している。この空洞部131には制御手段5が設置されている。空洞部121から空洞部131に引き込まれた配線部材4は制御手段5に接続されている。連結具13のy方向における図4中右端部には湾曲設置部14が固定されている。
【0028】
湾曲設置部14は、図1に示すように、y方向における一方側にフレキシブル配線基板2が設置される基板設置面141を有している。図2に示すように、湾曲設置部14はz方向視においてx方向における中央部がy方向における他方側(図2中下方)に凹むように湾曲している。湾曲設置部14のz方向における一方の端縁14aは、x方向に長い楕円の半周に沿うような形状となっている。湾曲設置部14のz方向における他方の端縁14bも、x方向に長い楕円の半周に沿うような形状であり、楕円の径方向において一方の端縁14aよりも外方に位置している。湾曲設置部14は、一方の端縁14aと他方の端縁14bとを繋ぐ板状である。図4に示すように、湾曲設置部14のx方向における中央の断面はz方向における一方(図4中上方)ほどy方向における一方(図4中右方)に位置するように傾斜している。かつ、湾曲設置部14の断面は、一方の端縁14aのy方向における一方の端と他方の端縁14bのy方向における一方の端とを繋ぐ線よりも基板設置面141がy方向における他方側に位置するように凹んでいる。
【0029】
基板設置面141は、一方の端縁14aのy方向における一方の端と他方の端縁14bのy方向における一方の端とを繋ぐ、略円弧状の断面を有する凹曲面に形成されている。フレキシブル配線基板2は基板設置面141のほぼ全体を覆うように設置されている。また、図4に示すように、湾曲設置部14は、y方向に貫通する貫通部142を有している。この貫通部142には制御手段5とフレキシブル配線基板2とを接続する配線41が配置されている。
【0030】
フレキシブル配線基板2の基板設置面141と接触しない側の面が設置面20であり、この設置面20にはたとえば図示しない銀ペーストを介して多数のLEDモジュール3が設置されている。図4に示すように、フレキシブル配線基板2はほぼ一定の厚みを有するように形成されており、設置面20は基板設置面141に沿う形状となる。なお、図4では、断面に現われるLEDモジュール3のみを示しており、その他のLEDモジュール3を省略している。
【0031】
設置面20のz方向における一方側(図4中上方側)に位置する第1の端縁21は、湾曲設置部14の一方の端縁14aに沿うように形成されている。設置面20のz方向における他方側(図4中下方側)に位置する第2の端縁22は、湾曲設置部14の他方の端縁14bに沿うように形成されている。第2の端縁22は、第1の端縁21よりも長くなっている。第1の端縁21のx方向における中央部は、両端部よりもy方向における他方側に位置しており、かつ、第2の端縁22のx方向における中央部よりもy方向における一方側に位置している。第2の端縁22のx方向における中央部は、両端部よりもy方向における他方側に位置している。また、設置面20は、基板設置面141の形状に沿うため、y方向における一方側ほど、z方向において作業机Dから遠ざかるように形成されている。設置面20は、第1の端縁21と第2の端縁22とを結ぶ線よりもy方向における他方側に位置するように凹んでいる。この凹みのため、設置面20に設置されるLEDモジュール3の光出射方向は、z方向における位置によって異なるものとなる。たとえば、第1の端縁21付近に設置されるLEDモジュール3は、比較的z方向に近い方向に沿って光を出射し、第2の端縁22付近に設置されるLEDモジュール3は比較的y方向に近い方向に沿って光を出射する。このため、設置面20のz方向における一方側に配置されたLEDモジュール3はy方向において設置面20に近い領域を照明するのに適している。逆に、z方向における他方側に配置されたLEDモジュール3はy方向において設置面20から遠い領域を照明するのに適している。
【0032】
フレキシブル配線基板2は、たとえば、図3および図5に示すように9つの区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に区分されている。区域211,212,213は図5中左方の図5中上から下へ順に配列されている。区域221,222,223は図5中中央の図5中上から下へ順に配列されている。区域231,232,233は図5中右方の図5中上から下へ順に配列されている。フレキシブル配線基板2を基板設置面141に接着させた状態では、区域213,223,233がz方向において作業机Dの表面から最も近い距離にある帯状領域となる。区域212,222,232はz方向において作業机Dの表面から中程度の距離にある帯状領域であり、区域211,221,231は最も遠い距離にある帯状領域となる。また、区域221,222,223はx方向における中央に位置し、区域211,212,213および区域231,232,233はx方向において区域221,222,223を挟むように配置されている。
【0033】
本実施形態では、図2および図3に示すように、作業机Dの表面を9つの領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33に区画する。区域211には領域d11を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域212には領域d12を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域213には領域d13を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域221には領域d21を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域222には領域d22を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域223には領域d23を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域231には領域d31を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域232には領域d32を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域233には領域d33を照明するためのLEDモジュール3を配置する。
【0034】
各区域211〜213,221〜223,231〜233に配置されるLEDモジュール3の個数は、その区域と照明する目標の領域との距離に応じて定められる。図5にはLEDモジュール3の配置例を示している。なお、図5に示す例は説明のための簡略な例である。また、区域および領域をより多数設定しても構わない。
【0035】
領域d21は他の8個の領域と比べてLED照明装置A1に最も近い位置にあり、領域d21と区域221との距離は比較的近くなっている。このため、領域d21を良好に照明するのに必要なLEDモジュール3の個数は比較的少なくてよく、図5に示す例では1個としている。次に距離が小さいのは、領域d11と区域211の組み合わせおよび領域d31と区域231との組み合わせである。このことから、図5に示す例では、区域211,231に設置されるLEDモジュール3の個数は2個としている。このように照明する目標の領域との距離が遠い区域にはより多くのLEDモジュール3を設置する。区域222には3個のLEDモジュール3が設置されている。区域212,232には4個のLEDモジュール3が設置されている。区域223には5個のLEDモジュール3が設置されている。区域213,233には6個のLEDモジュール3が設置されている。
【0036】
図5に示す例では、区域211,221,231からなる帯状領域には5個のLEDモジュール3が設置されており、区域212,222,232からなる帯状領域には11個のLEDモジュール3が設置されており、区域213,223,233からなる帯状領域には17個のLEDモジュール3が設置されていることになる。
【0037】
各LEDモジュール3は、たとえばLEDチップを封止樹脂で覆ったものである。LEDチップをたとえば青色光を発光可能なものとする。封止樹脂は、LEDチップからの光によって励起されることにより黄色光を発する蛍光物質を含む透光樹脂を用いて形成されている。これにより、LEDモジュール3は、白色を照射することができる。上記蛍光物質としては、黄色光を発するものに代えて、赤色光を発するものと緑色光を発するものとを混合して用いてもよい。必要に応じてLEDモジュール3内に反射部材を設けても構わない。フレキシブル配線基板2上に形成された図示しない配線パターンを介し、各LEDモジュール3は制御手段5と接続されている。
【0038】
配線部材4は、商用電源などの外部電源と接続され、制御手段5に電力を供給する。また、配線部材4は図示しない点灯指示手段に接続されている。LED照明装置A1の使用者が点灯指示手段を介してLED照明装置A1の点灯を指示するとき、制御手段5は各LEDモジュール3に電力を供給する。逆に、使用者が点灯指示手段を介してLED照明装置A1の消灯を指示するとき、制御手段5は各LEDモジュール3への電力供給を停止する。
【0039】
制御手段5は、たとえば複数の半導体素子を有する電子回路であり、各区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に配置されたLEDモジュール3に対して区域ごとに異なる制御を行う。具体的には、LED照明装置A1を点灯させたときに作業机Dの9つの領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33が同程度の明るさで照明されるように、制御手段5は区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に供給する電力を調整する。
【0040】
たとえば、図5に示すLEDモジュール3の配置例では、区域221に設置されるLEDモジュール3の個数は1個であり、区域223に設置させるLEDモジュール3の個数は5個となっている。区域221と領域d21との距離は区域223と領域d23との距離に比べて小さくなっているが、複数のLEDモジュール3に均一な電流を流した場合には領域d21は領域d23よりも暗くなる可能性がある。このため、制御手段5は、区域221に配置されるLEDモジュール3には、区域223に配置される各LEDモジュール3よりも大きな電流を流す制御を行う。なお、領域d21が領域d23よりも明るくなる場合には、制御手段5は、逆に区域221に配置されるLEDモジュール3には区域223に配置される各LEDモジュール3よりも小さな電流を流す。
【0041】
次に、LED照明装置A1の作用について説明する。
【0042】
上述した実施形態では、複数のLEDモジュール3が設置されたフレキシブル配線基板2が湾曲設置部14の基板設置面141に取り付けられている。このような構成によれば湾曲設置部14のx方向における両端部に設置されるLEDモジュール3は、作業机Dのx方向における両端寄りの領域d11,d12,d13,d31,d32,d33に向けて光を出射しやすくなっている。このため、LED照明装置A1では、複数のLEDモジュール3が作業机Dの形状に合わせて配置されており、従来の説明の図14に示すLED照明装置Yでは困難であった矩形状の照明領域を実現しやすくなっている。従って、LED照明装置A1は、必要な領域を過不足なく照明しやすい構成となっている。
【0043】
本実施形態では、フレキシブル配線基板2の区域211,212,213,221,222,223,231,232,233においてLEDモジュール3の配置数を調整することにより、領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33に到達する光量の均一化を図っている。さらに、区域211,212,213,221,222,223,231,232,233ごとにLEDモジュール3に供給する電力を調整することで、領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33における明るさをほぼ均一なものとすることができる。
【0044】
上述したように、LED照明装置A1は作業机Dの全面をほぼ均一な明るさで照明することができる。このため、LED照明装置A1においては湾曲設置部14の位置を変更する必要がない。このことは使用者の負担を減らすとともに、支持体1の構成を簡略化する上で有利に作用する。
【0045】
なお、区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に均一にLEDモジュール3を配列し、制御手段5による電力供給調整のみで領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33における明るさを均一なものとするようにしても構わない。
【0046】
また、フレキシブル配線基板2の各区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に異なる抵抗を持つ電気抵抗を設けることで、各区域の各LEDモジュール3に供給される電力を調整しても構わない。
【0047】
図6〜図12は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
【0048】
図6は本発明の第2実施形態に基づくLED照明装置を示している。図6に示すLED照明装置A2は、カバー6を備えており、その他の構成はLED照明装置A1と同様となっている。
【0049】
カバー6は、連結具13および湾曲設置部14のz方向一方側に設置される天井部61と、天井部61のy方向における一方側の端縁からz方向の他方に突出する遮光板部62とを備えている。図6に示すように、遮光板部62は、第1の端縁21近くに設置されたLEDモジュール3からy方向に出射される光を遮断する一方、z方向寄りに出射される光を通すように構成されている。
【0050】
LED照明装置A2は、LED照明装置A1と同様に作業机Dを照明するためのものである。y方向に進行する光は作業机Dを照明するのに用いられない光であり、付近の人間にとって眩しく感じられ迷惑になることが起こりえる。このような事態は上述したようなカバー6を設けることにより防ぐことが可能である。
【0051】
図7〜11は本発明の第3実施形態に基づくLED照明装置を示している。本実施形態のLED照明装置A3は、たとえばA1サイズ(594mmx841mm)の作業机Dの表面を照射対象としており、デスクライトとして用いられるものである。作業机Dは、たとえばA1サイズの図面をチェックする作業などに用いられる。図7に示すように、作業机Dの長手方向をx方向とし、短手方向をy方向とし、作業机Dの表面と垂直な方向をz方向とする。なお、本発明における第1,2,3の方向はx,y,z方向に対応している。
【0052】
LED照明装置A3は、支持体1と、フレキシブル配線基板2と、複数のLEDモジュール3と、配線部材4と、制御手段5とを備えている。支持体1およびフレキシブル配線基板2は複数のLEDモジュール3を保持する保持手段である。図7に示すように、支持体1は、作業机Dの端縁に固定される固定金具11と、支柱12と、連結具13と、湾曲設置部14とを備えている。図11にはフレキシブル配線基板2を支持体1に取り付ける前の状態を示している。
【0053】
固定金具11は、x方向視においてコの字状に形成されており、作業机Dの端縁をz方向において挟み、作業机Dの裏面側からネジ金具111で締めることにより作業机Dに固定される。本実施形態では、固定金具11を作業机Dのx方向における中央に固定する。
【0054】
支柱12は、固定金具11からz方向に起立するように形成されている。支柱12の内部には配線部材4を通すための空洞部121が形成されている。連結具13は、支柱12に嵌合する挿通孔132を有し、支柱12と湾曲設置部14とを連結している。さらに、連結具13は配線部材4を通すための空洞部133を有している。
【0055】
湾曲設置部14は、図10に示すように、z方向に対して垂直な水平壁面143と、水平壁面143の図中左端からz方向に延びる壁面144と、水平壁面143のy方向図中右端と壁面144のz方向図中下端とを繋ぐ基板設置面145とを有している。湾曲設置部14には制御手段5を収容するための空洞部146が形成されている。空洞部146は空洞部133と繋がっており、空洞部133から引き込まれた配線部材4が制御手段5に接続されている。
【0056】
水平壁面143は、図8に示すように、z方向視においてx方向における中央部がy方向における一方側(図8中上方)に突き出すように湾曲している。水平壁面143のy方向における一方側の端縁は略円弧状の曲線であり、他方側の端縁は一方側の端縁よりも短い略円弧状の曲線である。壁面144は水平壁面143の他方側の端縁に沿って設けられている。壁面144のz方向における図10中下端縁は水平壁面143のy方向における他方側の端縁と重なる曲線となる。
【0057】
基板設置面145は、図10に示すように、断面が略円弧状の曲線となるように形成されている。基板設置面145の図10中上端縁は水平壁面143のy方向における一方側の端縁と一致している。基板設置面145の図10中下端縁は壁面144のz方向における図10中下端縁と一致している。フレキシブル配線基板2は基板設置面145に貼り付けられている。基板設置面145には、空洞部146に繋がる図示しない貫通孔が設けられており、この貫通孔を通る図示しない配線によりフレキシブル配線基板2と制御手段5とが接続されている。
【0058】
フレキシブル配線基板2の基板設置面145と接触しない側の面が設置面20であり、この設置面20にはたとえば図示しない銀ペーストを介して多数のLEDモジュール3が設置されている。図10に示すように、フレキシブル配線基板2はほぼ一定の厚みを有するように形成されており、設置面20は基板設置面145に沿う形状となる。設置面20のz方向における一方側(図10中上方)に位置する第1の端縁21は、水平壁面143のy方向における一方側の端縁付近に位置している。設置面20のz方向における他方側(図10中下方)に位置する第2の端縁22は、壁面144のz方向における図10中下端縁付近に位置している。図8に示すように第1の端縁21は、z方向視においてx方向における中央部が両端部よりもy方向における一方側に突き出す略円弧状の曲線となっている。第2の端縁22は、z方向視においてx方向における中央部が両端部よりもy方向における一方側に突き出す略円弧状の曲線となっている。第1の端縁21のx方向における中央部は、第2の端縁22のx方向における中央部よりもy方向における一方側に位置している。第1の端縁21のx方向における両端部は、第2の端縁22のx方向における両端部よりもy方向における一方側に位置している。
【0059】
フレキシブル配線基板2は、たとえば、図9および図11に示すように9つの区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に区分されている。区域211,212,213は図11中右方の図11中下から上へ順に配列されている。区域221,222,223は図11中中央の図11中下から上へ順に配列されている。区域231,232,233は図11中左方の図11中下から上へ順に配列されている。フレキシブル配線基板2を基板設置面145に接着させた状態では、区域211,221,231がz方向において作業机Dの表面から最も近い距離にある帯状領域となる。区域212,222,232はz方向において作業机Dの表面から中程度の距離にある帯状領域であり、区域213,223,233は最も遠い距離にある帯状領域となる。また、区域221,222,223はx方向における中央に位置し、区域211,212,213および区域231,232,233はx方向において区域221,222,223を挟むように配置されている。
【0060】
本実施形態では、図8および図9に示すように、作業机Dの表面を9つの領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33に区画する。区域211には領域d11を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域212には領域d12を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域213には領域d13を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域221には領域d21を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域222には領域d22を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域223には領域d23を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域231には領域d31を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域232には領域d32を照明するためのLEDモジュール3を配置する。区域233には領域d33を照明するためのLEDモジュール3を配置する。
【0061】
各区域211〜213,221〜223,231〜233に配置されるLEDモジュール3の個数は、その区域と照明する目標の領域との距離に応じて定められる。図11にはLEDモジュール3の配置例を示している。なお、図11に示す例は説明のための簡略な例である。また、区域および領域をより多数設定しても構わない。
【0062】
領域d21は他の8個の領域と比べてLED照明装置A3に最も近い位置にあり、領域d21と区域221との距離は比較的近くなっている。このため、領域d21を良好に照明するのに必要なLEDモジュール3の個数は比較的少なくてよく、図11に示す例では1個としている。次に距離が小さいのは、領域d11と区域211の組み合わせおよび領域d31と区域231との組み合わせである。このことから、図11に示す例では、区域211,231に設置されるLEDモジュール3の個数は2個としている。このように照明する目標の領域との距離が遠い区域にはより多くのLEDモジュール3を設置する。区域222には3個のLEDモジュール3が設置されている。区域212,232には4個のLEDモジュール3が設置されている。区域232には5個のLEDモジュール3が設置されている。区域231,233には6個のLEDモジュール3が設置されている。
【0063】
図11に示す例では、区域211,221,231からなる帯状領域には5個のLEDモジュール3が設置されており、区域212,222,232からなる帯状領域には11個のLEDモジュール3が設置されており、区域213,223,233からなる帯状領域には17個のLEDモジュール3が設置されていることになる。
【0064】
各LEDモジュール3は、たとえばLEDチップを封止樹脂で覆ったものである。LEDチップをたとえば青色光を発光可能なものとする。封止樹脂は、LEDチップからの光によって励起されることにより黄色光を発する蛍光物質を含む透光樹脂を用いて形成されている。これにより、LEDモジュール3は、白色を照射することができる。上記蛍光物質としては、黄色光を発するものに代えて、赤色光を発するものと緑色光を発するものとを混合して用いてもよい。必要に応じてLEDモジュール3内に反射部材を設けても構わない。フレキシブル配線基板2上に形成された図示しない配線パターンを介し、各LEDモジュール3は制御手段5と接続されている。
【0065】
配線部材4は、商用電源などの外部電源と接続され、制御手段5に電力を供給する。また、配線部材4は図示しない点灯指示手段に接続されている。LED照明装置A3の使用者が点灯指示手段を介してLED照明装置A3の点灯を指示するとき、制御手段5は各LEDモジュール3に電力を供給する。逆に、使用者が点灯指示手段を介してLED照明装置A3の消灯を指示するとき、制御手段5は各LEDモジュール3への電力供給を停止する。
【0066】
制御手段5は、たとえば複数の半導体素子を有する電子回路であり、各区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に配置されたLEDモジュール3に対して区域ごとに異なる制御を行う。具体的には、LED照明装置A3を点灯させたときに作業机Dの9つの領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33が同程度の明るさで照明されるように、制御手段5は区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に供給する電力を調整する。
【0067】
たとえば、図11に示すLEDモジュール3の配置例では、区域221に設置されるLEDモジュール3の個数は1個であり、区域223に設置させるLEDモジュール3の個数は5個となっている。区域221と領域d21との距離は区域223と領域d23との距離に比べて小さくなっているが、複数のLEDモジュール3に均一な電流を流した場合には領域d21は領域d23よりも暗くなる可能性がある。このため、制御手段5は、区域221に配置されるLEDモジュール3には、区域223に配置される各LEDモジュール3よりも大きな電流を流す制御を行う。なお、領域d21が領域d23よりも明るくなる場合には、制御手段5は、逆に区域221に配置されるLEDモジュール3には区域223に配置される各LEDモジュール3よりも小さな電流を流す。
【0068】
次に、LED照明装置A3の作用について説明する。
【0069】
上述した実施形態では、複数のLEDモジュール3が設置されたフレキシブル配線基板2が湾曲設置部14の基板設置面145に取り付けられている。このような構成によれば湾曲設置部14のx方向における両端部に設置されるLEDモジュール3は、作業机Dのx方向における両端寄りの領域d11,d12,d13,d31,d32,d33に向けて光を出射しやすくなっている。このため、LED照明装置A3では、複数のLEDモジュール3が作業机Dの形状に合わせて配置されており、従来の説明の図14に示すLED照明装置Yでは困難であった矩形状の照明領域を実現しやすくなっている。従って、LED照明装置A3は、必要な領域を過不足なく照明しやすい構成となっている。
【0070】
本実施形態では、フレキシブル配線基板2の区域211,212,213,221,222,223,231,232,233においてLEDモジュール3の配置数を調整することにより、領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33に到達する光量の均一化を図っている。さらに、区域211,212,213,221,222,223,231,232,233ごとにLEDモジュール3に供給する電力を調整することで、領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33における明るさをほぼ均一なものとすることができる。
【0071】
上述したように、LED照明装置A3は作業机Dの全面をほぼ均一な明るさで照明することができる。このため、LED照明装置A3においては湾曲設置部14の位置を変更する必要がない。このことは使用者の負担を減らすとともに、支持体1の構成を簡略化する上で有利に作用する。
【0072】
なお、区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に均一にLEDモジュール3を配列し、制御手段5による電力供給調整のみで領域d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33における明るさを均一なものとするようにしても構わない。
【0073】
また、フレキシブル配線基板2の各区域211,212,213,221,222,223,231,232,233に異なる抵抗を持つ電気抵抗を設けることで、各区域の各LEDモジュール3に供給される電力を調整しても構わない。
【0074】
図12は本発明の第4実施形態に基づくLED照明装置を示している。図12に示すLED照明装置A4は、カバー6を備えており、その他の構成はLED照明装置A3と同様となっている。
【0075】
カバー6は、連結具13および湾曲設置部14のz方向一方側に設置される天井部61と、天井部61のy方向における一方側の端縁からz方向の他方に突出する遮光板部62とを備えている。図12に示すように、遮光板部62は、第1の端縁21近くに設置されたLEDモジュール3からy方向に出射される光を遮断する一方、z方向寄りに出射される光を通すように構成されている。
【0076】
LED照明装置A4は、LED照明装置A3と同様に作業机Dを照明するためのものである。y方向に進行する光は作業机Dを照明するのに用いられない光であり、付近の人間にとって眩しく感じられ迷惑になることが起こりえる。このような事態は上述したようなカバー6を設けることにより防ぐことが可能である。
【0077】
本発明に係るLED照明装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るLED照明装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、上記実施形態では、フレキシブル配線基板2および複数のLEDモジュール3が露出する構成であるが、これらを覆う白色カバーを設けてもよい。
【0078】
また、上記実施形態では、LEDチップを内蔵したLEDモジュール3をフレキシブル配線基板2に設置しているが、LEDチップを直接フレキシブル配線基板2に設置する構成としても構わない。
【符号の説明】
【0079】
A1〜A4 LED照明装置
D 作業机
x,y、z 方向
d11,d12,d13,d21,d22,d23,d31,d32,d33 領域
1 支持体
11 固定金具
111 ネジ金具
12 支柱
121 空洞部
13 連結具
131 空洞部
132 挿通孔
133 空洞部
14 湾曲設置部
141 基板設置面
142 貫通部
143 水平壁面
144 壁面
145 基板設置面
146 空洞部
2 フレキシブル配線基板
20 設置面
21 第1の端縁
22 第2の端縁
211,212,213,221,222,223,231,232,233 区域
3 LEDモジュール
4 配線部材
5 制御手段
6 カバー
61 天井部
62 遮光板部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
照射領域を照明する複数のLEDチップと、
上記複数のLEDチップを保持する保持手段と、
を備えたLED照明装置であって、
上記保持手段は、上記複数のLEDチップが設置される設置面を備えており、
上記設置面の上記第1の方向における両端部と、上記第1の方向における中央部とが上記第1の方向と直交する第2の方向において異なる位置にあることを特徴とする、LED照明装置。
【請求項2】
上記設置面は、上記保持手段の上記第2の方向における一方側に配置されており、
上記設置面の上記第1の方向および上記第2の方向と直交する第3の方向における一方側の第1の端縁の上記第1の方向における中央部は、上記第1の端縁の上記第1の方向における両端部よりも上記第2の方向における他方側に位置し、かつ、上記第3の方向における他方側の第2の端縁の上記第1の方向における中央部よりも上記第2の方向における一方側に位置しており、
上記第2の端縁の上記第1の方向における中央部は、上記第2の端縁の上記第1の方向における両端部よりも上記第2の方向における他方側に位置している、請求項1に記載のLED照明装置。
【請求項3】
上記第2の端縁が上記第1の端縁よりも長くなっている、請求項2に記載のLED照明装置。
【請求項4】
上記設置面は、上記第2の方向における一方側ほど上記第3の方向において上記照射領域から遠ざかるように形成されており、かつ、上記第1の端縁と上記第2の端縁とを結んだ線よりも上記第2の方向における他方側に位置している、請求項2または3に記載のLED照明装置。
【請求項5】
上記照射領域は、上記第3の方向視において一辺が上記第1の方向に沿う矩形状であり、
上記保持手段は、上記第3の方向視において上記第1の方向における中央部が両端部よりも上記第2の方向における他方側に凹むように湾曲する湾曲設置部と、
上記湾曲設置部を上記第3の方向において上記照射領域から離間させる支柱と、を備えており、
上記支柱は上記湾曲設置部の上記第2の方向における他方側と連結されており、かつ、上記照射領域の上記第2の方向における他方側の端縁に配置されており、
上記設置面は上記湾曲設置部に設けられている、請求項2ないし4のいずれかに記載のLED照明装置。
【請求項6】
上記湾曲設置部は上記第2の方向における一方側に基板設置面を有しており、
上記保持手段は、厚み方向における一方の面で上記基板設置面と密着するフレキシブル配線基板を備えており、
上記設置面は、上記フレキシブル配線基板の上記厚み方向における他方の面である、請求項5に記載のLED照明装置。
【請求項7】
上記設置面は、上記第3の方向において上記照射領域との距離が異なる複数の帯状領域を有しており、
上記第3の方向において上記照射領域からより近い距離にある帯状領域ほどより多数の上記LEDチップが設置されている、請求項2ないし6のいずれかに記載のLED照明装置。
【請求項8】
上記設置面は、上記保持手段の上記第2の方向における一方側に配置されており、
上記設置面の上記第1の方向および上記第2の方向と直交する第3の方向における一方側の第1の端縁の上記第1の方向における中央部は、上記第1の端縁の上記第1の方向における両端部よりも上記第2の方向における一方側に位置し、かつ、上記第3の方向における他方側の第2の端縁の上記第1の方向における中央部よりも上記第2の方向における一方側に位置しており、
上記第2の端縁の上記第1の方向における中央部は、上記第2の端縁の上記第1の方向における両端部よりも上記第2の方向における一方側に位置している、請求項1に記載のLED照明装置。
【請求項9】
上記第1の端縁が上記第2の端縁よりも長くなっている、請求項8に記載のLED照明装置。
【請求項10】
上記設置面は、上記第2の方向における一方側ほど上記第3の方向において上記照射領域から遠ざかるように形成されており、かつ、上記第1の端縁と上記第2の端縁とを結んだ線よりも上記第2の方向における一方側に位置している、請求項8または9に記載のLED照明装置。
【請求項11】
上記照射領域は、上記第3の方向視において一辺が上記第1の方向に沿う矩形状であり、
上記保持手段は、上記第3の方向視において上記第1の方向における中央部が両端部よりも上記第3の方向における一方側に突き出すように湾曲する湾曲設置部と、
上記湾曲設置部を上記第3の方向において上記照射領域から離間させる支柱と、を備えており、
上記支柱は上記湾曲設置部の上記第2の方向における他方側と連結されており、かつ、上記照射領域の上記第2の方向における他方側の端縁に配置されており、
上記設置面は上記湾曲設置部に設けられている、請求項8ないし10のいずれかに記載のLED照明装置。
【請求項12】
上記湾曲設置部は上記第2の方向における一方側に基板設置面を有しており、
上記保持手段は、厚み方向における一方の面で上記基板設置面と密着するフレキシブル配線基板を備えており、
上記設置面は、上記フレキシブル配線基板の上記厚み方向における他方の面である、請求項11に記載のLED照明装置。
【請求項13】
上記設置面は、上記第3の方向において上記照射領域との距離が異なる複数の帯状領域を有しており、
上記第3の方向において上記照射領域からより遠い距離にある帯状領域ほどより多数の上記LEDチップが設置されている、請求項8ないし12のいずれかに記載のLED照明装置。
【請求項14】
上記設置面は、複数の区域に区画されており、
上記各区域は上記複数のLEDチップのうち少なくとも1以上のLEDチップが設置されており、
上記複数のLEDチップを設置されている区域ごとに分けて制御する制御手段を有している、請求項1ないし13のいずれかに記載のLED照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2012−150898(P2012−150898A)
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−6710(P2011−6710)
【出願日】平成23年1月17日(2011.1.17)
【出願人】(000116024)ローム株式会社 (3,539)
【Fターム(参考)】