JP4710859B2

JP4710859B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP4710859B2
Application number: JP2007080688A
Authority: JP
Inventors: 若葉兵働
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2008243510A

Description

本発明は、照明装置に関するものである。

従来から、例えばバックライト照明等に使用するための表面実装ＬＥＤが提案されている。この表面実装ＬＥＤは、ＬＥＤチップを包囲するように透明または半透明樹脂により形成されたレンズ部における上面中央付近に凹部を備えたものである。このように構成することによって、ＬＥＤチップから光軸方向上方に向かって出射した光を、凹部の内面で全反射させ、横方向全周に亘って進ませることができ、簡単な構成で、広い指向性を有するものにできる（特許文献１参照）。

又、複数の表面実装ＬＥＤを用いて天井壁等に取り付けて使用できるようにした照明装置も提案されている。このような照明装置として、例えば図６に示すようなものが考えられる。詳しくは、照明装置２００は、天井壁２１０に取り付ける取付部材２０５ａを有する枠体２０５と、実装基板２０１に取り付けられた状態で枠体２０５内に収納された複数の表面実装ＬＥＤ２０２と、枠体２０５に保持され表面実装ＬＥＤ２０２を下方側から覆うように配設された透光部２０３とを備えている。又、透光部２０３は、円板状の透光部本体２０３ａと、透光部本体２０３ａにおける上記表面実装ＬＥＤ２０２に対応する位置に配設された複数の突片状のレンズ部２０４とで構成されている。各突片状のレンズ部２０４は、透光部２０３の下面から下方に円錐状に突設されている。そして、このように構成された照明装置２００を、天井壁２１０に設けられた取付孔２１０ａに取付部材２０５ａを介して取り付ける。これにより、各表面実装ＬＥＤ２０２からの光を、透光部２０３の各突片状のレンズ部２０４を通して各々から、照明装置２００の横方向となる透光部本体２０３ａの略径外方向（図のＸ方向）に出射させることができる。
特開２００２−３４４０２７号公報

しかしながら、上記の照明装置２００においては、各突片状のレンズ部２０４における透光部本体２０３ａからの突出高さが同じであるため、各突片状のレンズ部２０４を通って透光部本体２０３ａの径外方向に出射した光が、隣接した突片状のレンズ部２０４に当たって遮られてしまい、光を照明装置２００の横方向に進ませ難い。その結果、光を広範囲に照射し難いとともに、照明装置２００を横方向から視認し難いという問題があった。

本発明は、上記問題を解消するためになされたもので、光源からの光を効率良く照明装置の横方向に進ませることができ、光を広範囲に照射できるとともに、照明装置を横方向からも視認しやすい照明装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１は、光源と、上記光源を覆うように配設された透光部とを備えた照明装置であって、上記透光部は、透光部本体と、上記光源からの光を通して配光を制御するレンズ部とを備え、上記レンズ部は、上記透光部本体から突設されるとともに、突出先端側に漸次先細になる先細部を備えることによって受容した光を透光部本体の略外周方向に出射し得るように構成された複数の突片状のレンズ部を備え、上記突片状のレンズ部は、高レンズ部と、上記高レンズ部よりも上記透光部本体からの突出高さが低い複数の低レンズ部とを備え、上記高レンズ部は、上記透光部本体のほぼ軸心部に配設され、上記複数の低レンズ部は、上記透光部本体における上記高レンズ部の周部に配設されるとともに、上記透光部本体の外周側に行くに従って上記透光部本体からの突出高さが順次に低くなるように構成されたものであることを特徴とする照明装置である。

請求項２のように、上記光源は、複数のものから構成され、上記突片状のレンズ部は、上記光源の夫々と対応する位置に配設されたものであることが好ましい。

請求項３のように、上記透光部は、受容した光を透光部本体の外周方向に出射し得るように透光部本体から窪まされた凹部状の外周レンズ部を、さらに備え、上記外周レンズ部は、上記透光部本体における低レンズの外周側に配設されたものであることが好ましい。

本願の請求項１記載の発明においては、透光部本体の軸心部の高レンズ部から透光部本体の外周側に行くに従って透光部本体からの突出高さが順次に低くなるように低レンズ部を配設しているため、高レンズ部から出射した光の少なくとも一部を、その周部に配設した低レンズ部に当たって遮られることのないものにできる。又、低レンズの夫々から出射した光の内、透光部本体の外周方向に合致する方向の光を、他の低レンズ部に当たって遮られることのないものにできる。これにより、光を、透光部本体の外周方向に効率よく進ませることができる。

従って、透光部本体の外周方向を照明装置の横方向に合わせるようにすれば、光源からの光を照明装置の横方向に照射でき、光を広範囲に照射できるとともに、照明装置を横方向からでも視認し易いものにできる。

本願の請求項２記載の発明においては、突片状のレンズ部を、複数の光源と同じ数のものから構成するとともに、光源と対応する位置に配設しているため、各光源から出た光を、効率よく各レンズ部に入れて出射させることができる。これにより、透光部本体の外周方向に照射できる光量を増すことができ、照明装置を横方向から、より一層、視認し易いものにできる。

本願の請求項３記載の発明においては、凹形状の外周レンズ部を、透光部本体における低レンズの外周側に配設するため、最も外周側の低レンズ部から透光部本体の外周方向に出射した光は外周レンズ部に当たって遮られることがなく、光を上記外周方向に進ませることができる。その一方、外周レンズ部から透光部本体の外周方向に出射した光はそのまま上記外周方向に進む。

したがって、外周方向に並べるレンズ部の列を、透光部本体から突出する突片状のレンズ部だけで構成する場合よりも多くできる。よって、より多くの光源を外周方向に並べたものでも、それらに対応させてレンズ部を配設でき、光源からの光を効率よく透光部本体の外周方向に進ませることができる。

図１は、本発明の照明装置１の第１実施形態の要部の底面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面説明図である。

第１実施形態の照明装置１は、図１、図２に示すように複数の光源２ａ〜２ｃと、透光部３と、枠体（図示せず）とを備えている。

光源２ａ〜２ｃは、この実施形態では、表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃから構成されている。この表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃは、円板状の実装基板２２の下面側に取り付けられた１つの中心ＬＥＤ２ａ、６つの第１周ＬＥＤ２ｂ、及び１２個の第２周ＬＥＤ２ｃから構成されている。

中心ＬＥＤ２ａは、実装基板２２のほぼ軸心部に配設されている。第１周ＬＥＤ２ｂは、実装基板２２の軸心を中心とした第１設定基準円２０ａ上で、且つ、周方向にほぼ等間隔に配設されており、これにより、第１周ＬＥＤ２ｂは、中心ＬＥＤ２ａの周部に配設されている。

又、第２周ＬＥＤ２ｃは、上記第１設定基準円２０ａと同心で、第１設定基準円２０ａよりも径の大きい第２設定基準円２０ｂ上で、且つ、周方向にほぼ等間隔に配設されており、これにより、第２周ＬＥＤ２ｃは、実装基板２２における第１周ＬＥＤ２ｂの外周側に配設されている。

これらの各表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃは、従来から実施されているものと同様のもので、例えば次にように構成されたものである。

表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃは、図示しないが、それぞれ、配線基板を構成するチップ基板と、チップ基板に設けられたＬＥＤチップとを備えている。又、チップ基板は、チップ実装ランド及び電極ランドを備えている。

ＬＥＤチップは、このチップ基板のチップ実装ランドにダイボンディングされるとともに、チップ実装ランドに隣接した電極ランドに通電可能に接続されている。そして、このＬＥＤチップに、チップ基板に設けられた端子部から駆動電圧が印加されることにより、ＬＥＤチップが発光するようになっている。

次に、透光部３について説明する。透光部３は、透光部本体３１と、複数の突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃとを備えている。

透光部本体３１は、この実施形態では、アクリルまたはポリカーボネート等の合成樹脂製の透明または半透明の円板状（円形状）のものから構成されており、光を透過可能なものとされている。

そして、この透光部本体３１は、その軸心が、上記実装基板２２の軸心とほぼ一致するように配設され、その状態で、図示しない枠体に保持されている。又、この透光部本体３１の軸心は、装置本体１の軸心とほぼ一致する。

突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃは、夫々、透光部本体３１の下面から下方側に一体的に突設されることにより、光を透過可能なものとされている。又、突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃは、夫々、突出先端側に行くに従い漸次先細になる先細部としての錐状部３３を備えている。

錐状部３３は、この実施形態では、円錐状のものから構成され、各突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃの全体に形成されている。又、これらの錐状部３３は、その軸方向が、透光部本体３１の軸方向とほぼ一致するように形成されている。そして、このように形成された錐状部３３によって、受容した光源からの光を透光部本体３１の略径外方向（外周方向）に出射させることが可能とされている。

また、この実施形態の各突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃは、表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃと同じ数量から構成されており、中心ＬＥＤ２ａと対応してその下方位置に配設された高レンズ部３２ａと、上記第１周ＬＥＤ２ｂに対応してその下方位置に配設された６つの第１の低レンズ部３２ｂと、上記第２周ＬＥＤ２ｃに対応してその下方位置に配設された１２個の第２の低レンズ部３２ｃとから構成されている。

又、第１の低レンズ部３２ｂは、透光部本体３１からの突出高さが、高レンズ部３２ａのそれよりも低く、且つ、第２の低レンズ部３２ｃのそれよりも高く設定されている。

尚、枠体は、図６に示したものと同構成を採っており、説明を省略する。

以上のように構成された照明装置１は、枠体に設けられた取付部材を介して、天井壁等の壁面に設けられた取付孔に取り付けられる。そして、天井壁等に取り付けられた照明装置１は、表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃのＬＥＤチップが発光すると、その光が、各突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃを通って外部に出る。

その際、各突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃが錐状部３３を備えているため、図２に示すように、各突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃから、各レンズ部３２ａ〜３２ｃの略径外方向に出射する。又、その際、突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃは、透光部本体３１の径外方向に行くに従い突出高さが順次低くなるように配設されているため、各突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃから出射した光の内、透光部本体３１の径外方向に合致する方向の光は、他の低レンズ部に当たって遮られることがない。

従って、表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃからの光を、各突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃを介して効率よく、照明装置１の横方向となる透光部本体３１の径外方向に進ませることができ、光を広範囲に照射できるとともに、光源を照明装置１の横方向側からでも視認し易いものにできる。

尚、この第１実施形態では、突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃを、表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃと同じ数から構成しているが、異なる数にしても良い。

また、突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃを、表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃと同じ数から構成する場合において、上記第１実施形態のように、表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃの夫々に対応させてその下方位置に配設した形態のものに限らず、適宜変更できる。

例えば突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃの全部または一部を、表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｃの斜め下方位置に配設するようにしても良く、適宜変更できる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態の照明装置１００の要部の底面図、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面説明図である。

第２実施形態の照明装置１００は、図３、図４に示すように、先の第１実施形態のものと同様に、複数の光源としての表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｄと、透光部３と、枠体（図示せず）とを備えている。

第２実施形態の表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｄは、先の第１実施形態のものに加えて更に、第３周ＬＥＤ２ｄが備えられたものとされている。すなわち、第２実施形態の表面実装ＬＥＤ２ａ〜２ｄは、１個の中心ＬＥＤ２ａと、６個の第１周ＬＥＤ２ｂと、１２個の第２周ＬＥＤ２ｃと、１６個の第３周ＬＥＤ２ｄとを備えている。

第３周ＬＥＤ２ｄは、第２周ＬＥＤ２ｃを配設する際に設定基準にした上記第２設定基準円２０ｂと同心で上記第２設定基準円２０ｂよりも径の大きい第３設定基準円２０ｃ上であって、周方向にほぼ等間隔に配設されており、これにより、第３周ＬＥＤ２ｄは、実装基板２２における第２周ＬＥＤ２ｃの外周側に配設されている。

第２実施形態の透光部３は、先の第１実施形態のものに加えて更に、外周レンズ部３２ｄが備えられたものとされている。すなわち、第２実施形態の透光部３は、１個の高レンズ部３２ａと、６個の第１の低レンズ部３２ｂと、１２個の第２の低レンズ部３２ｃと、１６個の外周レンズ部３２ｄとを備えている。

外周レンズ部３２ｄは、透光部本体３１の下面側に、透光部本体３１における第２の低レンズ部３２ｃの外周側、且つ、上記第３周ＬＥＤ２ｄに対応した下方位置に配設されている。

外周レンズ部３２ｄは、夫々、受容した光源からの光を透光部本体３１の略径外方向に出射させることが可能な凹部状のものから構成されている。この実施形態の外周レンズ部３２ｄは、透光部本体３１の下面からほぼ半球状（湾曲状）に窪まされた形状のものからなる。第２実施形態におけるその他は、先の第１実施形態のものと同じ構成を採っている。

このように構成された第２実施形態においては、外周レンズ部３２ｄが凹部状のものから構成されているため、第２の低レンズ部３２ｃを通って出射された光は、外周レンズ部３２ｄに当たって遮られることがなく、透光部本体３１の径外方向に進む。また、外周レンズ部３２ｄを透光部本体３１の径外方向に出射した光は、そのまま同方向に進む。

従って、この第２実施形態のように凹部状の外周レンズ部３２ｄを設けるようにすれば、透光部本体３１の径方向に並べるレンズ部の列を、先の第１実施形態のように突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃだけで構成する場合よりも多くできる。よって、より多くの表面実装ＬＥＤを径方向に並べるとともに、それらに対応させてレンズ部を配設でき、表面実装ＬＥＤからの光を、より一層、効率よく透光部本体の径外方向に進ませることができ、光を広範囲に照射できるとともに、光源を照明装置の横方向側からでも、より一層、視認し易いものにできる。

尚、この第２実施形態において、外周レンズ部３２ｄを、ほぼ半球形状に窪ませるようにして、第３周ＬＥＤ２ｄに対応した数だけ形成したものとしているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。

例えば図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、外周レンズ部３５を、上記第３設定基準円２０ｃとほぼ同じ径で、透光部本体３１の全周に渡って断面半円形状に形成した一つの周溝から構成するようにしても良い。

尚、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、突片状のレンズ部３２ａ〜３２ｃの錐状部３３を、円錐状のものから構成しているが、この形態のものに限らず、適宜変更しうる。例えば角錐、円錐台、角錐台等の突出先端に行くに従って漸次先細になるものであれば良く、適宜変更し得る。

又、錐状部３３は、レンズ部３２ａ〜３２ｃの全体に形成されるものに限らず、レンズ部３２ａ〜３２ｃの一部に形成されたものであっても良い。例えばレンズ部３２ａ〜３２ｃを、透光部本体３１の下面から突設した円柱部と、その円柱部の先端側から突設された錐状部とから構成したものでも良く、適宜変更できる。

また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、低レンズ部を、径方向に２列に並べた第１の低レンズ部３２ｂと第２の低レンズ部３２ｃとから構成しているが、例えば低レンズ部を、径方向に１列だけ並べたもの、あるいは、径方向に３列以上並べたものであってもよく、適宜変更できる。

本発明の第１実施形態の要部の底面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線断面説明図である。本発明の第２実施形態の要部の底面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線断面説明図である。図５（ａ）は、他の実施形態の外周レンズ部を有する透光部の底面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のV−Ｖ線断面説明図である。従来例の断面説明図である。

符号の説明

１、１００照明装置
２ａ、２ｂ、２ｃ表面実装ＬＥＤ
３透光部
３１透光部本体
３２ａ高レンズ部
３２ｂ第１の低レンズ部
３２ｃ第２の低レンズ部
３２ｄ外周レンズ部

Claims

光源と、上記光源を覆うように配設された透光部とを備えた照明装置であって、
上記透光部は、透光部本体と、上記光源からの光を通して配光を制御するレンズ部とを備え、
上記レンズ部は、上記透光部本体から突設されるとともに、突出先端側に漸次先細になる先細部を備えることによって受容した光を透光部本体の略外周方向に出射し得るように構成された複数の突片状のレンズ部を備え、
上記突片状のレンズ部は、高レンズ部と、上記高レンズ部よりも上記透光部本体からの突出高さが低い複数の低レンズ部とを備え、
上記高レンズ部は、上記透光部本体のほぼ軸心部に配設され、
上記複数の低レンズ部は、上記透光部本体における上記高レンズ部の周部に配設されるとともに、上記透光部本体の外周側に行くに従って上記透光部本体からの突出高さが順次に低くなるように構成されたものであることを特徴とする照明装置。
上記光源は、複数のものから構成され、
上記突片状のレンズ部は、上記光源と同じ数のものから構成されるとともに、上記光源の夫々と対応する位置に配設されたものであることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
上記透光部は、受容した光を透光部本体の外周方向に出射し得るように透光部本体から窪まされた凹部状の外周レンズ部を、さらに備え、
上記外周レンズ部は、上記透光部本体における低レンズの外周側に配設されたものであることを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。