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発明の名称 LED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2007−80531(P2007−80531A)
公開日 平成19年3月29日(2007.3.29)
出願番号 特願2005−262937(P2005−262937)
出願日 平成17年9月9日(2005.9.9)
代理人 【識別番号】100087767
【弁理士】
【氏名又は名称】西川 惠清
発明者 田中 健一郎
要約 課題

LEDの光の利用効率が悪化することなく導光板の薄型化を図ることができるLED照明器具を提供する。

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】
一端面に光の入射面を有する導光部材と、発光面の面方向と前記入射面の面方向とが交差するように前記入射面の近傍に配置されるLEDと、前記LEDの光を反射して前記入射面から前記導光部材内へ入射させる反射部材とを備えていることを特徴とするLED照明器具。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、LEDを光源として用いるLED照明器具、特にエッジライト方式のLED照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から提供されているエッジライト方式のLED照明器具としては、複数のLEDが一面に実装された帯状の実装基板と、透光性装飾板等に用いられる導光板とを備え、光の入射面となる導光板の一端面と、前記帯状基板に実装されたLEDの発光面とを対向配置して、LEDの光を導光板の一端面から導光板内へ入射させるものが提供されている(例えば、特許文献1)。
【特許文献1】特開平6−312600号公報(第4図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、上記の導光板は、ガラス板やアクリル板を用いて形成されるものであるから、LED照明器具の重量の増大、及び高コスト化の要因となる。そのため、導光板の厚みを薄くすることで、LED照明器具の軽量化、及び低コスト化を図ることが望まれている。
【0004】
しかしながら、従来のLED照明器具において、導光板の厚みを薄くした際には、導光板の入射面となる一端面の面積も小さくなってしまい、これによりLEDの光の導光板への入射量が減ってLEDの光の利用効率が悪くなり、その結果、LED照明器具の明るさが暗くなってしまうという新たな問題が生じていた。
【0005】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、LEDの光の利用効率が悪化することなく導光板の薄型化を図ることができるLED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】
【0006】
上記の課題を解決するために、請求項1のLED照明器具の発明では、一端面に光の入射面を有する導光部材と、発光面の面方向と前記入射面の面方向とが交差するように前記入射面の近傍に配置されるLEDと、前記LEDの光を反射して前記入射面から前記導光部材内へ入射させる反射部材とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、反射部材によりLEDの光を導光部材の入射面から導光部材内へ入射させるようにしているので、入射面の面積が小さくなったとしても問題無くLEDの光を導光部材内へ入射させることができ、これにより、光の利用効率が悪化することなく導光板の薄型化を図ることが可能となり、結果として、軽量化、及び低コスト化を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下に、本発明の一実施形態について図1を参照して説明する。尚、以下の説明では、図1(a)の上方をLED照明器具の上方、図1(a)の下方をLED照明器具の下方、図1(a)の右方をLED照明器具の右方、図1(a)の左方をLED照明器具の左方とする。
【0009】
本実施形態のLED照明器具は、図1(a)に示すように、一端面(左端面)に光の入射面1aを有する導光板1と、光源となるLED3が一面(上面)に実装されるとともに、LED3の発光面3aの面方向と入射面1aの面方向とが略直交するように入射面1aの近傍に配置される実装基板2と、LED3の光を反射して導光板1の入射面1aから導光板1内へ入射させる反射部材4と、これらを収納する筐体5とを備えている。
【0010】
導光板1は、図1(b)に示すように、例えば上面のみを発光面する片面発光型のものであり、ガラス、或いはアクリル等の透光性材料を用いて矩形板状に形成されており、その左端面がLED3の光の入射面1aとして用いられる。また、その下面には、導光板1内を伝わる光を外方へ出射させるためのV字状の溝(図示せず)が設けられるとともに、このV字状の溝から下方へ出射された光を上方へ反射して所定の発光表示を行うための反射シート(図示せず)が設けられている。ところで、上記の図示しないV字状の溝は、導光板1の左端側から右端側、つまりは入射面から離れるほど、溝間の間隔が狭くなるように(密度が高くなるように)設けられており、これにより導光板1の発光面(上面)の均斉化を図っている。
【0011】
実装基板2は、LED3の放熱板を兼ねるいわゆる金属ベース基板であり、例えば放熱性、加工性、シールド性等に優れたアルミ基板(アルミベース基板)を用いて、図1(b)に示すように長尺平板状に形成されている。この実装基板2の上面には、LED3を含む電子部品用の配線パターン、例えば複数(本実施形態では8個)の表面実装型のLED3を、発光面3aを上方に向けるとともに実装基板2の長手方向に列設するようにして実装基板2に実装するための配線パターン(図示せず)が設けられており、この配線パターンにLED3及び図示しない電子部品を実装することにより、外部電源からの電力供給によりLED3…を発光させる点灯回路が構成される。
【0012】
尚、実装基板2に実装されたLED3…は、シリコン等の透光性を有する樹脂を用いて封止されており、これによりLED3の防水性及び放熱性の向上を図るようにしている。また尚、本実施形態では、実装基板2上に8個のLED3を1列に並べるようにしているが、例えば8個のLED3を2列に並べて合計16個のLED3を設けるようにしもよく、LED3の数は状況に応じて適宜変更すればよい。
【0013】
筐体5は、例えば、樹脂成形品からなり、図1(a)に示すように、実装基板2が固定される長尺状の底部5aと、底部5aの短手方向の一端側(図1(a)の右端側)及び長手方向両端部から上方へ垂設され、導光板1が固定される側板部5bとを一体に備えるとともに、側板部5bの上端部と底部5aの短手方向の他端側(図1(a)の左端側)とを連結する略弧状の蓋部5cを備えている。底部5aには、実装基板2を固定するための部材(図示せず)や、実装基板2に接続する外部の電源線を筐体5内に挿入するための電源線挿入口(図示せず)等が設けられている。また、側板部5bには、導光板1の左端側を筐体5内に挿入するための略矩形状の開口部5dが設けられている。
【0014】
一方、蓋部5cの内面には、反射部材4が取り付けられている。ここで、反射部材4は、例えば、アルミ等の光の反射率が高い金属材料から形成されており、実装基板2のLED3の発光面3aからの光を導光板1の入射面1a側へ反射するような表面形状(例えば、断面が中心角約90の円弧状の凹面形状)を有している。
【0015】
以上述べたように、本実施形態のLED照明器具は、図1(b)に示すように、導光板1と、LED3が実装される実装基板2と、反射部材4を備える筐体5とで構成されており、実装基板2は、筐体5の底部5aに固定され、導光板1は、入射面1aを筐体5の側板部5bの開口部5dから筐体5内に臨ませた状態で固定されている。
【0016】
このようにして実装基板2と導光板5とが筐体5に固定されることで、実装基板2は、LED3の発光面3aの面方向と入射面1aの面方向とが略直交するように導光板1の入射面1aの近傍に配置されることになる。尚、LED3の発光面3aと導光板1の下面とは、LED3から右側へ照射される光の利用効率を考えると、略同一平面上に位置するようにするのが好ましい。
【0017】
次に、本実施形態のLED照明器具の動作について説明する。外部の電源からの電力供給により実装基板2に設けたLED3…を点灯させると、各LED3から光が照射されて、この光は発光面3aから全方位へと広がり、LED3の光のうち、右側へ進む光は、そのまま入射面1aから導光板1内に入射される一方、LED3から左側へ進む光は、反射部材4により右方へ反射された後に、入射面1aから導光板1内に入射される。このようにして導光板1内に入射された光は、導光板1内で全反射されながら左端側から右端側へと伝わり、一部の光は、導光板1の下面に設けたV字状の溝(図示せず)により導光板1の下面から外方へ出射される。そして、導光板1から外方へ出射された光は、導光板1の下面に設けられた反射シート(図示せず)により反射されて、再び導光板1を通って導光板1の発光面から出射され、周囲を照らすのである。
【0018】
以上述べたように、本実施形態のLED照明器具は、反射部材4を用いてLED3の光を導光板1の入射面1aから導光板1内へ入射させるようにしているので、入射面1aの面積を小さくした場合でも、入射面1aから導光板1内に入射する光の量を確保できるから、問題無くLED3の光を導光板1内へ入射させることができ、これにより、光の利用効率が悪化することなく導光板1の薄型化を図ることが可能となり、結果として、軽量化、及び低コスト化を図ることができる。
【0019】
ところで、上記の例では、LED3の発光面3aの面方向と入射面1aの面方向とが直交するようにしているが、発光面3aの面方向と入射面1aの面方向との角度は、直角に限られるものではなく、LED3の光を反射部材4により反射して入射面1aに入射させることができるような角度であればよい。
【0020】
一方、導光板1では、V字状の溝の密度によって導光板1の発光面の均斉化を図っているが、例えば、導光板1の左端側から右端側、つまりは入射面から離れるほど、溝の大きさを大きくするようにしても、同様に導光板1の発光面(上面)の均斉化を図ることができ、また、溝の密度と大きさの組合せによって発光面の均斉化を図るようにしてもよい。さらに、上記の例では、V字状の溝としているが、このような溝は、V字状のものに限られるものではなく、様々な形状のものを用いることができる。尚、発光面に白色系インクを用いて、左端側に行くほど遮光性が良いようなパターンのドットを印刷してもよく、これによっても同様に導光板1の発光面の均斉化を図ることができる。
【0021】
尚、LED3からの光の導光部材としては、上記のような片面発光型の導光板1に限らず、例えば、両面発光型のものや、合わせ両面発光型のもの、さらには、可撓性を有する透光性樹脂等を用いてシート状に形成した導光シートを用いるようにしてもよい。
【0022】
また尚、反射部材4は、金属材料に限られるものではなく、プリズム等を用いてLED3の光を入射面1a側に反射するようにしてもよく、LED照明器具の筐体5の形状は、上記の例に限られるものではなく、状況に応じて好適なものとすればよい。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】(a)は、本発明のLED照明器具の概略断面図であり、(b)は、同上の斜視図である。
【符号の説明】
【0024】
1 導光板
1a 入射面
2 実装基板
3 LED
3a 発光面
4 反射部材
5 筐体




 

 


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