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光源装置、及びそれを用いた照明器具 - 松下電工株式会社
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発明の名称 光源装置、及びそれを用いた照明器具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−48666(P2007−48666A)
公開日 平成19年2月22日(2007.2.22)
出願番号 特願2005−233549(P2005−233549)
出願日 平成17年8月11日(2005.8.11)
代理人 【識別番号】100087767
【弁理士】
【氏名又は名称】西川 惠清
発明者 菅谷 豊
要約 課題

光源部間のピッチの変更を行え、しかも、光源部同士を互いに密着させた状態に配置できる光源装置、及びそれを用いた照明器具を提供する。

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】
光源部と、複数の光源部を各々の照射方向を同方向へ向けた状態で所定方向に列状に着脱自在に取り付ける取付具とを備え、前記所定方向で隣接する光源部同士は、互いに対向しない部位から導出された送り用電線を用いて電気的に接続されていることを特徴とする光源装置。
【請求項2】
前記送り用電線は、カールコードであることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
【請求項3】
取付具は、複数の光源部が載置される載置面を有し、取付具の載置面に対向する光源部の部位には、光源部に動作電源を供給する電源装置からの電源線を保持する保持部が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の光源装置を備えていることを特徴とする照明器具。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源装置、及びそれを用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、小型で長寿命である発光ダイオードを実装したプリント基板を光源装置として用いる照明器具が提供されている。このような照明器具の一例としては、天井面をはじめ、床面、壁面、階段面、手すり等に取り付けられる案内灯や、店舗での展示商品のライトアップ、さらには内照式の箱文字看板等に使用されるライン型の照明器具がある(例えば、特許文献1)。
【0003】
特許文献1のようなライン型の照明器具は、長尺状のプリント基板に複数の発光ダイオードを実装して線光源とした光源装置を備えるとともに、商用電源等の交流電源からの交流電圧を、降圧を含めて整流および平滑等して所定の直流電圧を光源装置に供給するための電源装置を備えている。
【特許文献1】特開2005−19299号公報(第1図、第2図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記のような光源装置は、複数の発光ダイオードを一枚のプリント基板に半田付け等により実装しているものであるから、発光ダイオードをプリント基板に実装した後には、各発光ダイオード間のピッチを変更することができず、光源装置の設置場所によっては、所望の配光が得られない場合があった。
【0005】
そこで、本発明者は、上記の問題点を鑑みた結果、発光ダイオードを一つずつプリント基板に実装してなる光源部と、これら光源部を着脱自在に取り付ける取付具とを用いることで、発光ダイオード間のピッチの変更を光源部間のピッチを変更することによって行える光源装置に想到した。
【0006】
しかしながら、この光源装置では、光源部間の送り配線用の接続線(つまりは個々のプリント基板に実装した発光ダイオード同士を接続するための接続線)が、光源部間のピッチ変更の際に邪魔になるため、光源部同士を互いに密着させた状態(以下、最小ピッチという)に配置することができなかった。
【0007】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、光源部間のピッチの変更を行え、しかも、光源部同士を互いに密着させた状態に配置できる光源装置、及びそれを用いた照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の課題を解決するために、請求項1の光源装置の発明では、光源部と、複数の光源部を各々の照射方向を同方向へ向けた状態で所定方向に列状に着脱自在に取り付ける取付具とを備え、前記所定方向で隣接する光源部同士は、互いに対向しない部位から導出された送り用電線を用いて電気的に接続されていることを特徴とする。
【0009】
請求項2の光源装置の発明では、請求項1の構成に加えて、前記送り用電線は、カールコードであることを特徴とする。
【0010】
請求項3の光源装置の発明では、請求項1又は2の構成に加えて、取付具は、複数の光源部が載置される載置面を有し、取付具の載置面に対向する光源部の部位には、光源部に動作電源を供給する電源装置からの電源線を保持する保持部が設けられていることを特徴とする。
【0011】
請求項4の照明器具の発明では、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光源装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、複数の光源部を各々の照射方向を同方向へ向けた状態で所定方向に列状に着脱自在に取り付ける取付具を備えるので、光源部間のピッチの変更を行えるという効果があり、しかも、所定方向で隣接する光源部同士を、互いに対向しない部位から導出した送り配線を用いて電気的に接続しているので、光源部の取付具への取り付け時に、送り配線が光源部の取り付けの邪魔にならなくなり、これにより光源部同士を互いに密着させた状態で取付具に取り付けることが可能になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。尚、以下の実施形態の説明では、図1の紙面手前方を光源装置Lの前方とし、図1の紙面奥方を光源装置Lの後方とし、図1の右方を光源装置Lの右方とし、図1の左方を光源装置Lの左方とする。
【0014】
本実施形態の照明器具は、例えば内照式の看板、特に内照式の箱文字看板に用いられる内照用照明器具であり、図1に示すように発光ダイオード4A〜4Fを光源とする光源装置Lと、この光源装置Lに動作電源を供給する図示しない電源装置とで構成されている。図示しない電源装置は、光源装置Lの発光ダイオード4A〜4Fを一様に点灯させるためのものであり、例えば、商用電源等の交流電源からの交流電圧を昇降圧を含めて整流および平滑等して所定の直流電圧に変換するAC−DCコンバータや、AC−DCコンバータの直流電圧を元にして光源装置Lの発光ダイオード4A〜4Fに所定の定電流を供給する定電流回路等を備えている。このような電源装置については、従来から周知なものを用いることが可能であるから、説明を省略する。
【0015】
光源装置Lは、図1に示すように、発光ダイオード4A〜4Fを個別に有する光源部1A〜1Fと、複数の光源部1A〜1Fを各々の照射方向を同方向(前方向)へ向けた状態で左右方向を配列方向として列状に取り付ける取付具2とを備え、配列方向(左右方向)で隣接する光源部1A〜1F同士は、互いに対向しない部位から導出された接続線3B〜3Fを用いて電気的に接続され、始端となる光源部1A及び末端となる光源部1Fは、接続線3A,3Gを用いて電源装置(図示せず)の高電圧側端子及び低電圧側端子にそれぞれ接続されている。つまり、接続線3A,3Gが、電源装置から光源部1A〜1Fに動作電源を供給するための電源線として用いられ、接続線3B〜3Fが光源部間を送り配線するための送り用電線として用いられている。尚、図2(d)及び図3(d)では、接続線3A〜3Gは省略している。
【0016】
まず、光源部1A〜1Fについて説明する。これら光源部1A〜1Fは、発光ダイオード4A〜4Fを樹脂材料等で封止してなる所謂LEDモジュールであり、各光源部1A〜1Fの発光ダイオード4A〜4Fには、接続線3A〜3Gが次のようにして電気的に接続されている。すなわち、図1に示すように、発光ダイオード4Aのカソード端子(図示せず)と発光ダイオード4Bのアノード端子(図示せず)とが接続線3Bにより電気的に接続され、以下同様に、発光ダイオード4Bのカソード端子と発光ダイオード4Cのアノード端子とが接続線3Cにより、発光ダイオード4Cのカソード端子と発光ダイオード4Dのアノード端子とが接続線3Dにより、発光ダイオード4Dのカソード端子と発光ダイオード4Eのアノード端子とが接続線3Eにより、発光ダイオード4Eのカソード端子と発光ダイオード4Fのアノード端子とが接続線3Fにより、それぞれ電気的に接続されている。さらに、発光ダイオード4Aのアノード端子には接続線3Aの一端側が接続されるとともに、発光ダイオード4Fのカソード端子には接続線3Gの一端側が接続されている。これにより、図1に示すように、発光ダイオード4Aを始端、発光ダイオード4Fを末端とする発光ダイオード4A〜4Fの直列回路を構成している。
【0017】
このように接続線3A〜3Gにより直鎖状に連結されている光源部1A〜1Fはいずれも同様の構成のものであるから、以下に光源部1Aを例に挙げて、このような光源部1A〜1Fについて説明する。
【0018】
光源部1Aは、図3(a)〜(d)に示すように、電子部品用の配線パターン(図示せず)を前面側に備える配線基板10と、該配線基板10に電子部品として実装される発光ダイオード4Aと、配線基板10の配線パターン(図示せず)を介して発光ダイオード4Aのアノード端子及びカソード端子にそれぞれ電気的に接続される接続線3A,3Bと、発光ダイオード保護用の透光性のカバー11と、配線基板10及びカバー11を封止するとともに発光ダイオード4Aの光を外部へ照射する円形の窓孔13aを有するモールド体12とで構成され、接続線3A,3Bは、モールド体12から、光源部1A〜1Bの配列方向(図3(a)における上下方向)に直交する方向(図3(a)における左右方向)へ導出されている。
【0019】
配線基板10は、例えば図3(a)に示すような矩形板状の片面実装基板であり、前面側には、発光ダイオード4Aのアノード端子及びカソード端子と接続線3A,3Bとを電気的に接続するための配線パターン(図示せず)や、配線パターンの半田付け箇所のみを露出させて、半田付け箇所以外への半田の付着を防止するソルダレジスト(図示せず)等が形成されている。
【0020】
発光ダイオード4Aは、例えば面実装型の高輝度白色発光ダイオードであり、前面が出射口40を備えた出射面、裏面がアノード端子(図示せず)及びカソード端子(図示せず)が露出した実装面となっている。尚、発光ダイオードの光色は、白色に限らず、赤色や、紫色、青色、緑色、黄色、橙色等であってもよい。また尚、発光ダイオード4Aにツェナーダイオード等を逆方向に並列接続して、逆電圧や高電圧から発光ダイオードを保護するようにしてもよい。
【0021】
カバー11は、発光ダイオード4Aの出射面が汚れたり、傷ついたりしないように保護するために用いられるものであり、例えばアクリル樹脂等の透光性を有する材料を用いて配線基板10と略同形状となるように形成されている。
【0022】
モールド体12は、図3(a)に示すように、例えばゴム等の弾性を有する樹脂材料を用いて形成され、配線基板10とカバー11とを全体的に覆う本体部13と、本体部13から導出された接続線3A,3Bを保護するための略円筒状のブッシュ部14,14とを一体に備えている。
【0023】
本体部13は、後面が略正方形の略直方体状に形成されるとともに、その前面中央部には、発光ダイオード4Aの光を外部へ照射するための略円形状の窓孔13aが形成されている。そして、この本体部13において上記配列方向に直交する方向の両側面(図3(a)における左右両側面)からは、配線基板10に接続された接続線3A,3Bが、それぞれ同軸上に位置するように導出されている。
【0024】
一方、本体部13の後面部には、図3(b)〜(d)に示すように、主に電源装置との接続に用いられる接続線3A,3Gを保持するための保持部15が設けられている。この保持部15は、両端が開口した溝状に形成されており、接続線3A,3Gの外径と略同じ幅寸法を有する広幅部15aと、広幅部15aに接続線3A,3Gを嵌入するための狭幅部15bとを有している。ここで、狭幅部15bの幅寸法は、接続線3A,3Gの外径よりもやや小さくしてあり、これにより接続線3A,3Gを広幅部15a内に配置した際には、接続線3A,3Gを狭幅部15bにより抜け止めして、接続線3A,3Gが保持部15から容易に外れないようにしている。尚、保持部15に保持させる接続線は、接続線3A,3Gに限らず、勿論接続線3B〜3Fを保持部15に保持させても構わない。
【0025】
ブッシュ部14は、上記のようにして本体部13から導出された接続線3A,3Bを囲繞して保護するように本体部13の側面に突設されており、このブッシュ部14の基部14aが光源部1A〜1Fの取付具2への取り付けに用いられる。
【0026】
以上の部材により光源部1A〜1Fは構成されており、以下にこれら光源部1A〜1Fの製造方法について説明する。まず、光源部1A〜1Fの各配線基板10にそれぞれ発光ダイオード4A〜4Fをリフロー半田付け等により面実装する。そして、各光源部1A〜1Fの配線基板10の配線パターン(図示せず)に接続線3A〜3Gを半田付けし、上述したように発光ダイオード4A〜4Fを直列接続する。このようにして発光ダイオードや接続線を光源部1A〜1Fの各配線基板10に半田付けした後には、各々の発光ダイオード4A〜4Fの出射面を覆うようにカバー11を配線基板10の前方に配置する。そして、この状態で、配線基板10及びカバー11を個別にモールド体12成形用の金型内に配置し、モールド体12をインサート成形することで、図1に示すような直鎖状に連結された光源部1A〜1Fが得られる。
【0027】
次に、光源部1A〜1Fを取り付ける取付具2について説明する。取付具2は、光源部1A〜1Fを所定の配列方向へ列状に所望のピッチで着脱自在に取り付けるためのものであり、例えばステンレス等の錆や衝撃に強い材料からなる金属板を略コ字状に折曲することで形成されている。さらに詳しく説明すると、取付具2は、図2(a)に示すように、光源部1A〜1Fが載置される載置面を前面に有する長尺矩形板状の底板部20と、底板部20の短手方向両端部に前方へ向けて垂設された側板部21,21とを一体に備え、底板部20の外形は、図1及び図2(c)に示すように、各光源部のモールド体12の本体部13を長手方向に8個取り付けることができる大きさに形成されている。
【0028】
また、取付具2の一対の側板部21には、図2(b)に示すように、光源部取り付け用の15個の切欠5A〜5Oが、光源部の配列方向に直交する方向(つまりは取付具2の短手方向)で互いに対向するとともに、側板部21の長手方向に等間隔(本体部13の配列方向での長さの略半分の長さ)に形成されており、これにより光源部1A〜1Fの取付具2への取り付け位置や光源部間のピッチを自由に設定することができるようにしている。これら切欠5A〜5Oは、ブッシュ部14の基部14aの外径と略同寸法の内径を有する円形状の嵌合孔5aと、側板部21の前方からブッシュ部14の基部14aを嵌合孔5aに嵌合させるための連通孔5bとで構成されている。この連通孔5bの前端側の幅寸法(左右方向の長さ寸法)は、図2(b)に示すように、基部14aを切欠5A〜5Oに嵌入し易くするために、基部14aの外径よりも幅広に形成されている。また、連通孔5bの嵌合孔5aとの連通部位の幅寸法(左右方向の長さ寸法)は、基部14aの外径よりもやや小さく設定してあり、これにより基部14aの抜け止めを図っている。
【0029】
光源装置Lは、上記の光源部1A〜1Fと、取付具2とで構成されており、光源部1A〜1Fの取付具2への取り付けは次のようにして行う。すなわち、光源部1A〜1Fの取付具2への取り付けは、図2(c),(d)に示すように、照射方向を前方へ向けた(つまりはモールド体12の窓孔13aを前方へ向けた)状態で、モールド体12の一対のブッシュ部14,14の基部14a,14aを、取付具2の両側板部21,21に互いに対向するように形成された切欠5A〜5O,5A〜5Oの嵌合孔5aに連通孔5bを経由して嵌合させることで行い、例えば、図1に示すように、光源部1Aを切欠5A,5Aに、光源部1Bを切欠5C,5Cに、光源部1Cを切欠5E,5Eに、光源部1Dを切欠5G,5Gに、光源部1Eを切欠5K,5Kに、光源部1Fを切欠5O,5Oに保持させることで、光源部1A〜1Fを取付具2に取り付けることができる。
【0030】
このようにして光源部1A〜1Fを取付具2に取り付けた際には、連通孔5bの嵌合孔5aとの連通部位の幅寸法を基部14aの外径よりもやや小さく設定していることにより、光源部1A〜1Fが取付具2から容易に外れないように抜け止めされることになる。一方、光源部1A〜1Fのモールド体12は、図3(a)〜(d)に示すように、配列方向においてモールド体12の中心を通る軸を対称軸とする線対称形状となっているので、光源部1A〜1Fを取付具2に取り付ける際には、2通りの取付方向があるが、接続線3B〜3Fが取付具2を跨がないように取り付けることが好ましい。
【0031】
以上述べた本実施形態の光源装置Lによれば、光源部1A〜1Fを各々の照射方向を前方向へ向けた状態で配列方向に列状に着脱自在に取り付ける取付具2を備えるので、光源部間のピッチの変更を行えるという利点の他、配列方向で隣接する光源部1A〜1F同士は、配列方向に対して直交する部位、つまりは互いに対向しない部位から導出された接続線3B〜3Fを用いて電気的に接続されているので、光源部1A〜1Fを配列方向に取付具2に取り付ける際に、接続線3B〜3Fが光源部1A〜1Fの取り付けの邪魔にならなくなり、これにより光源部1A〜1Fを最小ピッチで取付具2に取り付けることが可能になるという利点がある。
【0032】
尚、図1に示す光源部1A〜1Fの取付具2への取り付け位置はあくまで一例であり、本発明の光源装置Lは上記の例に限られるものではなく、例えば、全ての光源部1A〜1Fを互いに最小ピッチで配置してもよい。また尚、光源装置Lの光源部の数も6つに限られず、状況に応じて増減させ、好適な数とすればよい。さらに、取付具2も上記の例に限られるものではなく、さらに多くの光源部の取り付けることができるように外形を大きくしてもよいし、その形状も直線状のものに限らず、弧状のものや折れ曲がった形状としてもよく、使用形態に応じて適宜選択すればよい。
【0033】
ところで、始端となる光源部1Aの接続線3Aと末端となる光源部1Fの接続線3Gは、図示しない電源装置の高電圧側端子と低電圧側端子とにそれぞれ接続されて、光源部1A〜1Fに動作電源を供給するための電源線として用いられるが、仮に電源装置が図1において取付具2の左端側に配置されている際には、接続線3Gとしては長い電線を用いなければならなず、このように接続線3Gを長くした場合には、接続線3Gに浮き上がりが生じ易くなる。
【0034】
そこで、このように接続線3Gが長くなって、浮き上がりが生じるおそれがある場合には、接続線3Gを、取付具2の載置面に対向する光源部の後面部に設けた保持部15に、少なくとも一箇所で保持させればよい。このようにすれば、接続線3Gの浮き上がりを抑制することが可能となり、光源装置Lの設置時に接続線3Gが邪魔になることを防止できる。しかも、保持部15をモールド体12に設けていることによって、接続線の浮き防止のために別途コードキープ等を設ける必要がなくなる。この点は、接続線3Aについても同様であり、電源装置と取付具2との位置関係によって、接続線3A,3Gのいずれか或いはその両方を好適な箇所で光源部1A〜1Fのモールド体12の保持部15に保持させるようにすればよい。尚、このような保持部15は、必ずしも光源部の後面部に設ける必要はなく、例えば本体部13の前面部や、側面部に設けるようにしてもよいが、取付具2の載置面に対向する光源部の後面部に保持部15を設けることで、接続線を光源部の本体部13と取付具2とによってある程度隠すことができるため、外観がよくなる。
【0035】
一方、上記の図1に示す例では、送り配線となる接続線3B〜3Fとして、一般的に良く用いられる絶縁被覆電線を用いているが、このような絶縁被覆電線を用いた際には、図1に示すように、光源部1D,1Eのようにピッチを大きくした場合と、光源部1A,1Bのように最小ピッチとした場合とでは、取付具2の短手方向(配列方向に直交する方向)への接続線の突出量(つまりは取付具からの接続線の出幅)が大きく変化し、光源部間のピッチを大きくできるように接続線を長くすればするほど、光源部間を最小ピッチとした際に接続線の突出量が大きくなり、結果として光源装置Lの大型化を招くおそれがある。
【0036】
このような問題を生じさせないためには、図4に示すように、接続線3B〜3Fの代わりに、電線をコイル状に巻いたカールコード(スプリングケーブルともいう)からなる接続線3B’〜3F’を用いればよい。すなわち、カールコードは、巻き方向に対して伸縮自在なものであるから、例えば図4に示す光源部1A,1Bと、光源部1D,1Eとのように、光源部間のピッチが異なる場合でも、取付具2の短手方向(配列方向に直交する方向)への接続線の突出量が変化することがなくなる。そのため、光源部間のピッチを大きくできるように接続線を長く設定したとしても、図1のような接続線3B〜3Fに比べて、取付具2の短手方向(配列方向に直交する方向)への接続線の突出量を抑えることができ、これにより光源装置Lの大型化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の照明器具に用いる光源装置の概略前面図である。
【図2】(a)は、取付具の側面図であり、(b)は、取付具の一部省略した他方の側面図であり、(c)は、取付具に光源部を取り付けた状態の側面図であり、(d)は、取付具に光源部を取り付けた状態の一部省略した他方の側面図である。
【図3】(a)は、光源部の概略前面図であり、(b)は、光源部の概略側面図であり、(c)は、光源部の概略後面図であり、(d)は、光源部の他方の概略側面図である。
【図4】本発明の照明器具に用いる光源装置の別の例を示す概略前面図である。
【符号の説明】
【0038】
1A〜1F 光源部
2 取付具
3A〜3G 接続線
4A〜4F 発光ダイオード
L 光源装置




 

 


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