JP5126635B2

JP5126635B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP5126635B2
Application number: JP2012032615A
Authority: JP
Inventors: 直樹杉下; 光次柳田; 淳一郎山本; 和史吉田; 雄一郎高原
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2030-10-12
Also published as: JP2012104507A

Description

本発明の実施形態は、光源としてＬＥＤ等の発光素子を用いた照明器具に関する。

一般住宅用の照明器具においては、主光源に環状の蛍光ランプを用い、この環状の蛍光ランプの下方側を覆うようにカバー部材（セード）を設けて、外観形状を丸形に構成するものが普及している。

近時、ＬＥＤ等の発光素子の高出力化、高効率化及び普及化に伴い、光源として発光素子を用いて長寿命化が期待できる上記のような一般住宅用の照明器具が開発されている。

一方、ＬＥＤ等の発光素子は、その温度が上昇するに従い、光の出力が低下し、耐用年数も短くなる。このため、ＬＥＤやＥＬ素子等の固体発光素子を光源とする照明器具にとって、耐用年数を延したり発光効率等の特性を改善したりするために、発光素子の温度が上昇するのを抑制することが必要である。

従来、光源としてＬＥＤを用いた一般住宅用の照明器具として、例えば、天井面に設置された引掛けシーリングへの取付部の周囲にＬＥＤを点灯制御する点灯装置を設け、この点灯装置の近傍外周に複数のＬＥＤを配置したものがある。このＬＥＤは、横方向の外周側に向かって光を出射するように配置されていて、出射された光を天井面側に設けられた反射板で反射させて前面側に照射するものである。

シャープ／ＬＥＤシーリングライト［平成２２年１０月５日検索］（http://www.sharp.co.jp/corporate/news/100819-a-2.html）

しかしながら、上記のような従来の照明器具では、横方向に出射されたＬＥＤからの光を反射させて前面側に照射するものであるため、その構成が複雑化する可能性がある。また、ＬＥＤは、点灯装置の近傍に配置される構成が採られるため、ＬＥＤから発生する熱と点灯装置から発生する熱とが相互に干渉し、その熱によってＬＥＤの温度上昇を招来する虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、簡素化された構成で、発光素子の温度上昇を抑制しやすく、また、発光素子から出射される光のイメージを均一化できる照明器具を提供することを目的とする。

本発明の実施形態による照明器具は、器具取付面に設置された配線器具に取付けられる取付部を有する本体と；前記取付部の外周側に配設される点灯装置と；前面側に実装面が設けられ、前記点灯装置の外側に点灯装置と重なり合わないように裏面側が前記本体に配設された基板と；半径の異なる略同心円の円周上に複数の列をなし、略等間隔の離間距離をおいて前記基板に実装された発光素子と；を具備していることを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、構成の簡素化が可能であり、放熱構造を構成しやすいものとすることができ、また、複数の発光素子から出射される光のイメージを均一化することが可能な照明器具を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る照明器具を示す斜視図である。同照明器具を示す断面図である。同照明器具を下方から見て示す平面図である。同照明器具における光源部を示す平面図である。本発明の第２の実施形態に係る光源部を示す平面図である。

以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。各図においてリード線等による配線接続関係は省略して示している。なお、同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態の照明器具は、器具取付面に設置された配線器具としての引掛けシーリングボディに取付けられて使用される形式であり、円周上に複数の列をなして配置された複数の発光素子を有する光源部から放射される光によって室内の照明を行うものである。

図１乃至図３において、照明器具は、本体１と、光源部２と、点灯装置３と、取付部４と、カバー部材５と、反射板６とを備えている。また、器具取付面としての天井面Ｃに設置された引掛けシーリングボディＣｂに電気的かつ機械的に接続されるアダプタＡを備えている。このような照明器具は、丸形の円形状の外観に形成され、前面側を光の照射面とし、背面側を天井面Ｃへの取付面としている。

図２に代表して示すように、本体１は、冷間圧延鋼板等の金属材料の平板から円形状に形成されており、略中央部に、後述する点灯装置３及び取付部４を配設するための円形状凹部１１及び開口１２が形成されている。

光源部２は、図４の参照を加えて説明するように、基板２１と、この基板２１に実装された複数の発光素子２２とを備えている。基板２１は、所定の幅寸法を有して略サークル状に形成されていて、絶縁材であるガラスエポキシ樹脂の平板からなり、表面側には銅箔によって配線パターンが形成されている。また、配線パターンの上、つまり、基板２１の表面には反射層として作用する白色のレジスト層が施されている。なお、基板２１の材料は、絶縁材とする場合には、セラミックス材料又は合成樹脂材料を適用できる。さらに、金属製とする場合は、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用できる。

発光素子２２は、ＬＥＤであり、表面実装型のＬＥＤパッケージである。このＬＥＤパッケージが複数個サークル状の基板２１の周方向に沿って、複数列、本実施形態では、内周側及び外周側の２列に亘って実装されている。周方向に隣接する各ＬＥＤパッケージは、略等間隔の離間距離をおいて円周上に並べられて複数個、具体的には、４４個が内周側及び外周側の２列において同数で実装されている。

また、内周側及び外周側の列における各ＬＥＤパッケージは、その相互が周方向において重ならないようにずれて（図４中、ｄで示す）配置されている。より詳しくは、一方の列（例えば、内周側の列）の周方向に隣接する各ＬＥＤパッケージの離間距離の略中央部に、他方の列（例えば、外周側の列）のＬＥＤパッケージが配置され、他方の列の周方向に隣接する各ＬＥＤパッケージの離間距離の略中央部に、一方の列のＬＥＤパッケージが配置され、これが周方向に連続した相互の配置関係となっている。

つまり、各列同数（４４個）の発光素子２２が半径の異なる略同心円の円周上に複数の列（２列）をなして並べられ、隣接する列間（内周側及び外周側の列）において、周方向にずれて配置されているものであり、いわゆる、隣接する列間において千鳥状に配置されているものである。

このように、各列同数の発光素子２２を実装するため、位置をずらせてバランスよく発光素子２２を基板２１上に分散配置することができる。

ＬＥＤパッケージは、概略的にはセラミックスで形成された本体に配設されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とから構成されている。

ＬＥＤチップは、青色光を発光する青色のＬＥＤチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、白色光を出射できるようにするために、青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。

なお、ＬＥＤは、ＬＥＤチップを直接基板２１に実装するようにしてもよく、また、砲弾型のＬＥＤを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。

このように構成された光源部２は、図２及び図３に代表して示すように、基板２１が取付部４の周囲に位置して、発光素子２２の実装面が前面側、すなわち、下方の照射方向に向けられて配設されている。また、基板２１の裏面側が本体１の内面側に密着するように例えば、ねじ等の固定手段によって取付けられている。したがって、基板２１は、本体２１と熱的に結合され、基板２１からの熱が裏面側から本体２１に伝導され放熱されるようになっている。

点灯装置３は、図２及び図３に示すように、略短円筒状のケースと、このケース内に取付けられて収容された回路基板３１と、この回路基板に実装された回路部品とを備えている。この点灯装置３は、本体１の中央部に形成された凹部１１に配置され取付けられており、アダプタＡ側が電気的に接続されて、アダプタＡを介して商用交流電源に接続される。したがって、点灯装置３は、この交流電源を受けて直流出力を生成し、リード線を介してその直流出力を発光素子２２に供給し、発光素子２２を点灯制御するようになっている。

取付部４は、略円筒状に形成されたアダプタガイドであり、このアダプタガイドの中央部には、アダプタＡが挿通し、係合する係合口が設けられている。このアダプタガイドは、その外周面が点灯装置３のケースにおける内周側に位置するように配設されていて、換言すれば、アダプタガイドの外周側には、点灯装置３が配設されるようになっている。また、アダプタガイドは、本体１の開口１２を挿通して前面側に延出されている。

なお、取付部４は、必ずしもアダプタガイド等と指称される部材である必要はない。例えば、本体１や反射板６に形成される開口であってもよく、要は、配線器具としての引掛けシーリングボディＣｂに対向し、アダプタＡが係合される部材や部分を意味している。

カバー部材５は、アクリル樹脂等の透光性を有し、乳白色を呈する拡散性を備えた材料から形成されており、平坦状に形成された円形状のベース部５１と、このベース部５１の外周から斜め内周方向に延出した側縁部５２とを備えている。そして、カバー部材５は、光源部２を含めた本体１の前面側を覆うように本体１の外周縁部に取付けられるようになっている。

反射板６は、図２に示すように、冷間圧延鋼板等の金属材料の平板から傾斜状の反射面６１を有する円形状に形成されており、略中央部にアダプタＡを操作するための開口が形成されている。したがって、発光素子２２から出射される一部の光は、反射面６１によって前面側に反射され有効に利用されるようになる。

アダプタＡは、天井面Ｃに設置された引掛けシーリングボディＣｂに、上面側に設けられた引掛刃によって電気的かつ機械的に接続されるもので略円筒状をなし、周壁の両側には一対の係止部Ａ1が、内蔵されたスプリングによって常時外周側へ突出するように設けられている。この係止部Ａ1は下面側に設けられたレバーを操作することにより没入するようになっている。また、このアダプタＡからは、前記点灯装置３へ接続する図示しない電源コードが導出されていて、点灯装置３とコネクタを介して接続されるようになっている。

次に、照明器具の天井面Ｃへの取付状態について説明する。図２に示すように、天井面Ｃに引掛けシーリングボディＣｂが設置されている。また、この引掛けシーリングボディＣｂには、アダプタＡが電気的かつ機械的に接続されている。この状態から図示矢印で示すように、取付部４としてのアダプタガイドの係合口をアダプタＡに合わせながら、アダプタＡの係止部Ａ1がアダプタガイドの係合口に確実に係合するまで器具本体を下方から手で押し上げて取付け操作を行う。

また、器具本体を取外す場合には、カバー部材５を取外し、アダプタＡに設けられているレバーを操作してアダプタＡの係止部Ａ1の係合を解くことにより取外すことができる。

照明器具の天井面Ｃへの取付状態において、点灯装置３に電力が供給されると、基板２１を介して発光素子２２に通電され、各発光素子２２が点灯する。発光素子２２から出射された光はカバー部材５を透過して外方に照射される。

この場合、発光素子２２は、位置をずらせてバランスよく分散して配置されているので、光源部２の輝度むらを軽減でき、複数の発光素子から出射される光のイメージを均一化することが可能となる。

また、基板２１が取付部４の周囲に位置して、発光素子２２の実装面が前面側に向けられて配設されているので、構成の簡素化が可能であり、さらに、基板２１からの熱を放熱するための放熱構造を構成しやすいものとすることができる。例えば、本実施形態のように、基板２１の裏面側を本体１に熱的に結合し、基板２１からの熱を本体２１に伝導し放熱する構成が容易に実現できる。これにより発光素子２２の温度上昇を抑制することが可能となる。

加えて、点灯装置３は、取付部４の外周側に配設されており、基板２１は、取付部４の周囲に位置して、裏面側が本体１に熱的に結合されているので、点灯装置３から生じる熱と発光素子２２から生じる熱との相互の熱的干渉が軽減され、発光素子２２の温度上昇を効果的に抑制することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、図４と同様に、光源部２の平面を示している。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態では、発光素子２２を内周側、中央側及び外周側の３列に亘って実装したものである。そして、各列において、周方向に隣接する各ＬＥＤパッケージは、略等間隔の離間距離を空けて円周上に並べられて同数実装されている。

また、隣接する各列における各ＬＥＤパッケージは、その相互が周方向において重ならないようにずれて配置されている。つまり、内周側の列の各ＬＥＤパッケージと中央側の列の各ＬＥＤパッケージとは、図示上、ｄ1で示すずれが設けられており、中央側の列の各ＬＥＤパッケージと外周側の列の各ＬＥＤパッケージとは、図示上、ｄ2で示すずれが設けられている。

したがって、各列同数（４４個）の発光素子２２が半径の異なる略同心円の円周上に複数の列（３列）をなして並べられ、隣接する列間（内周側及び中央側の列、中央側及び外周側の列）において、周方向にずれて配置されているものである。

このように、第１の実施形態と同様に、各列同数の発光素子２２を実装するため、位置をずらせてバランスよく発光素子２２を基板２１上に分散配置することができ、複数の発光素子から出射される光のイメージを均一化することが可能となる。

なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、発光素子を基板に、大きさの異なる中心を略同じくする多角形の周上に複数の列をなして並べ、隣接する列間において、周方向にずれて配置するように各列同数実装するようにしてもよい。具体的には、仮に、六角形の多角形の周上に発光素子を実装する場合には、内側の六角形の周上及び外側の六角形の周上に発光素子を並べ、内側に並べられた発光素子と外側に並べられた発光素子とを周方向にずれて配置するような場合である。

基板は、円形のサークル状又は六角形や八角形の多角形状に形成するのが好ましいが、この形状に限定されるものではない。要は、発光素子を円周上又は多角形の周上に配置できれば、基板の形状は格別限定されるものではない。さらに、基板は、複数に分割形成されていて、これを組合わせて全体として構成するようにしてもよい。

また、光源部から放射される光の均斉度を向上するため、発光素子に対応して拡散レンズを設けたり、カバー部材に光の透過率制御手段を設けたりしてもよい。

さらにまた、発光素子は、ＬＥＤや有機ＥＬ等の固体発光素子が適用でき、この場合、発光素子の個数、列数は、特段限定されるものではない。

１・・・本体、２・・・光源部、３・・・点灯装置、４・・・取付部（アダプタガイド）、５・・・カバー部材、６・・・反射板、２１・・・基板、２２・・・発光素子（ＬＥＤ）、
Ｃ・・・器具取付面（天井面）、Ｃｂ・・・配線器具（引掛けシーリングボディ）

Claims

器具取付面に設置された配線器具に取付けられる取付部を有する本体と；
前記取付部の外周側に配設される点灯装置と；
前面側に実装面が設けられ、前記点灯装置の外側に点灯装置と重なり合わないように裏面側が前記本体に配設された基板と；
半径の異なる略同心円の円周上に複数の列をなし、略等間隔の離間距離をおいて前記基板に実装された発光素子と；
を具備していることを特徴とする照明器具。