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発明の名称 照明装置
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2007−234399(P2007−234399A)
公開日 平成19年9月13日(2007.9.13)
出願番号 特願2006−54772(P2006−54772)
出願日 平成18年3月1日(2006.3.1)
代理人 【識別番号】100062764
【弁理士】
【氏名又は名称】樺澤 襄
発明者 小川 光三 / 柴野 信雄 / 辻 則義 / 北田 孝雄 / 湊 健太郎
要約 課題
発光ダイオード素子21の特有の熱や配光特性などを十分に考慮した折り畳み可能な照明装置11を提供する。

解決手段
複数の照明ブロック13を連結体14で折り畳み可能に連結する。照明ブロック13は金属製のケース20を備え、ケース20の表面側に発光ダイオード素子21を配置し、発光ダイオード素子21の熱をケース20から放熱する。ケース20の表面側全体を覆うように配置する制光体22により、各発光ダイオード素子21が発する光を制光し、面状発光面12を得る。
特許請求の範囲
【請求項1】
ケース、ケースの表面側に配置された複数の発光素子、およびケースの表面側全体を覆うように配置されて各発光素子が発する光を制光する制光体を有する複数の照明ブロックと;
複数の照明ブロックを折り畳み可能に連結する連結体と;
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項2】
ケースは制光体の表面側縁部に配置されるカバー部を有し、このカバー部は複数の照明ブロックを折り畳んだときにカバー部同士が当接する位置に設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項3】
複数の照明ブロックに並列に接続される給電手段を具備している
ことを特徴とする請求項1または2記載の照明装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、折り畳み式の照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、携帯に便利なように折り畳んで小形にできる折り畳み式でかつ面状の照明装置が知られている。
【0003】
このような照明装置では、表面に複数の発光ダイオード素子が配列された屈曲、伸縮自在かつ可撓性に富むプリント基板などの絶縁基板が用いられ、一対の絶縁基板が折り畳み部材で折り畳み可能に連結されている。その一対の絶縁基板の折り畳み方向は、各絶縁基板の表面の発光ダイオード素子が互いに対向する方向とされている。また、発光ダイオード素子の発光を有効に利用するために、各発光ダイオード素子毎に覆う円筒形のレンズを用いている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2002−270007号公報(第4−5頁、図1−4、図9)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の照明装置では、光源として発光ダイオード素子を用いているが、この発光ダイオード素子の特有の熱の問題や配光特性の問題などについて十分な考慮がなされていなかった。
【0005】
すなわち、発光ダイオード素子を屈曲、伸縮自在かつ可撓性に富むプリント基板などの絶縁基板に配置しており、絶縁基板からの十分な放熱性が得られず、発光ダイオード素子が高温となり、発光ダイオード素子の発光効率の低下および寿命の低下や、絶縁基板の熱的損傷などの問題が発生する。また、発光ダイオード素子の発光を有効に利用するためにレンズを用いているが、このレンズは各発光ダイオード素子毎に覆う円筒形のレンズであるので、レンズが面方向に分離していて、面状の発光面が得られにくい問題がある。
【0006】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、発光素子の特有の熱や配光特性などを十分に考慮した折り畳み可能な照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1記載の照明装置は、ケース、ケースの表面側に配置された複数の発光素子、およびケースの表面側全体を覆うように配置されて各発光素子が発する光を制光する制光体を有する複数の照明ブロックと;複数の照明ブロックを折り畳み可能に連結する連結体と;を具備しているものである。
【0008】
ケースは、金属材料または樹脂材料で形成されてもよいが、好適であるのは金属材料である。そして、例えば、アルミニウムなどの放熱性に優れた金属材料で形成されると、ケースの裏面は平面でもよいが放熱性を向上させるためには複数のフィンなどを突出させたヒートシンク構造を用いることもできる。また、発光素子は、例えば、発光ダイオード素子などを用いることができる。また、制光体は、発光素子に対向して配光を制御するレンズ機能や、制光体全体が面発光するように導光機能を有していてもよい。また、連結体は、例えば、照明ブロックの両側部や照明ブロックの互いに対向する縁部などで、折り畳み可能に連結することができる。
【0009】
請求項2記載の照明装置は、請求項1記載の照明装置において、ケースは制光体の表面側縁部に配置されるカバー部を有し、このカバー部は複数の照明ブロックを折り畳んだときにカバー部同士が当接する位置に設けられているものである。
【0010】
カバー部は、制光体の表面側縁部の全域に設けられていても、一部のみに設けられていてもよい。
【0011】
請求項3記載の照明装置は、請求項1または2記載の照明装置において、複数の照明ブロックに並列に接続される給電手段を具備しているものである。
【0012】
給電手段は、照明ブロックが折り畳み可能に、可撓性を有する電線やフレキシブル配線基板などを用いることができる。
【発明の効果】
【0013】
請求項1記載の照明装置によれば、ケースによって発光素子の熱を効率よく放熱でき、発光素子の温度上昇を抑制し、発光効率および寿命の向上や制光体などへの熱的影響を低減でき、さらに、ケースの表面側全体を覆うように配置されて各発光素子が発する光を制光する制光体により、面状の発光面を得られやすくできる。したがって、発光素子の特有の熱や配光特性などを十分に考慮した折り畳み可能な照明装置を提供できる。
【0014】
請求項2記載の照明装置によれば、請求項1記載の照明装置の効果に加えて、照明ブロックの制光体側が互いに対向するように折り畳んだ場合でも、制光体の表面側縁部に配置されるケースのカバー部同士が当接し、制光体の表面が他の部材に当接するのを防ぐため、制光体の損傷を防止できる。
【0015】
請求項3記載の照明装置によれば、請求項1または2記載の照明装置の効果に加えて、給電手段が複数の照明ブロックに並列に接続しているため、1つの照明ブロックの発光素子が不導通となって発光しなくなっても、他の照明ブロックは発光させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【0017】
図1は照明装置の斜視図、図2は照明装置の照明ブロックの断面図、図3は照明装置の連結体の側面図、図4は照明装置の折り畳み状態の側面図、図5は照明装置の折り畳み状態の照明ブロックの断面図、図6は照明装置の使用例を示す側面図、図7は照明装置の配光分布のグラフ、図8は照明装置の照明ブロックの連結角度が0°とした場合の3m先の照度分布図、図9は照明装置の照明ブロックの連結角度が10°とした場合の3m先の照度分布図、図10は照明装置の照明ブロックの連結角度が15°とした場合の3m先の照度分布図である。
【0018】
図1に示すように、照明装置11は、携帯に便利なように折り畳んで小形にできる折り畳み式でかつ展開時に面状発光面12を形成できる照明装置である。
【0019】
この照明装置11は、扁平形で細長く形成された複数の照明ブロック13、およびこれら複数の照明ブロック13の長手方向の両端を連結角度調整可能かつ折り畳み可能に連結する複数の連結体14を有し、これら折り畳み可能に連結された複数の照明ブロック13によって照明部15が構成されている。この照明部15の連結方向の一端には本体部16が連結体14によって連結され、他端には把手部17が連結体14によって連結されている。本体部16からは、複数の照明ブロック13に並列に接続されて給電する給電手段18が接続されている。
【0020】
図2に示すように、照明ブロック13は、金属製のケース20、このケース20の表面側で長手方向の複数箇所に間隔をあけて配置された複数の発光素子としての発光ダイオード素子21およびケース20の表面側全体を覆うように配置されて各発光ダイオード素子21が発する光を制光する制光体22を有している。
【0021】
ケース20は、例えばアルミニウムなどの熱伝達性に優れた金属材料で形成され、細長い板状の基板部23を有し、この基板部23の短手方向の両側から基板部23の表面側へ向けて突出する側板部24が形成され、これら側板部24の先端から制光体22の表面側縁部を覆うように折曲して配置されるカバー部25が形成され、断面略C字形に形成されている。基板部23の裏面側には、短手方向の複数箇所から突出する複数のフィン26が長手方向に沿って形成されていて、空気中に放熱する放熱手段としてのヒートシンク構造が採用されている。両側板部24の内面には、連結体14との連結用の断面略C字形のボス部27が形成されている。ボス部27は、制光体22をカバー部25との間に挟み込んで保持する制光体保持部としても兼用されている。
【0022】
ケース20のカバー部25は、照明ブロック13の表面側同士が対向するように折り畳んだときに、そのカバー部25同士が当接する位置に配置されている。ケース20の裏面側から突出する複数のフィン26は、照明ブロック13の裏面側同士が対向するように折り畳んだときに、これらフィン26が互い違いに配置されるような位置に配置されている。
【0023】
発光ダイオード素子21は、例えば、白色光を出射するもので、青色の発光ダイオードからの青色光と青色光で励起されて発光する黄色蛍光体からの黄色光との混色で白色光とする。発光ダイオード素子21は、例えばアルミニウムなどの熱伝達性に優れた材料で形成された基板28に配設され、この基板28によってケース20の基板部23の表面側に配置されている。したがって、発光ダイオード素子21は、ケース20への熱伝達性に優れ、ケース20に熱的に接続されている状態にある。
【0024】
制光体22は、光透過性および導光性を有する樹脂など材料で形成され、ケース20の長手方向に対応して細長い平板状に形成された導光板部29、この導光板部29の内面側で各発光ダイオード素子21に対向する位置に形成された複数のレンズ部30を有している。導光板部29の表面は発光面31とされ、裏面は導光板部29内を導光される光を発光面31へ向けて反射させて出射させる反射面32が形成されている。レンズ部30は、発光ダイオード素子21が発する光を入射して所定の配光が得られるようにするもので、例えば、配光角(1/2ビーム角)48°としている。レンズ部30に入射した光の一部は導光板部29にも導光される。
【0025】
また、図3に示すように、連結体14は、照明ブロック13の端面に取り付けられる取付部35を有し、この取付部35には2つの各取付ねじ36をケース20の各ボス部27に螺合して取り付けるための2つの取付孔37が形成されている。取付部35の両端には、隣り合う連結体14と連結するための異なる側方に向けて突出する連結部38が形成され、各連結部38には連結部材39で他の連結体14の連結部38と連結するための連結孔40が形成されている。連結部材39は、連結した連結体14間に所定の摺動抵抗がかかるような構造であって、操作可能な所定の力以上を加えれば連結角度を変化させることができるとともにその所定の力を加えなければ連結角度を維持できる構造としている。
【0026】
また、本体部16は、細長い四角形箱状に形成され、内部に図示しない電源部や制御部などが収容されている。本体部16の一端面には電源部に接続されたプラグ受部43が配設され、このプラグ受部43に対して、バッテリ44から給電するプラグ45と、商用電源を用いるACアダプタ46から給電するプラグ47とのいずれも接続できて給電可能としている。
【0027】
本体部16の上面には、だるま孔形状の複数の取付孔48が形成され、この取付孔48に係止具49を着脱可能に取付可能としている。係止具49を利用することにより、例えばスタンドによって照明装置11を吊り下げて使用することができる。
【0028】
また、把手部17は、パイプで構成され、照明部15の折り畳み、展開の操作を容易にできる。
【0029】
また、給電手段18は、本体部16の電源部から複数の照明ブロック13にわたって配線された可撓性を有する配線部52を有し、この配線部52に複数の照明ブロック13が並列に接続されている。この配線部52は、照明ブロック13が折り畳み可能に、可撓性を有する電線やフレキシブル配線基板などで構成されている。各照明ブロック13では、配線部52に対して各発光ダイオード素子21が並列または直列に電線などで接続されている。
【0030】
次に、照明装置11の作用について説明する。
【0031】
図1に示すように、照明装置11の使用時には、照明部15の複数の照明ブロック13を展開し、面状発光面12を形成する。
【0032】
本体部16にバッテリ44またはACアダプタ46から給電し、配線部52を通じて各照明ブロック13に給電することにより、各照明ブロック13の各発光ダイオード素子21が発光し、制光体22の発光面31から光が出射する。
【0033】
各照明ブロック13の各発光ダイオード素子21が発する光は制光体22の各レンズ部30に入射し、各レンズ部30に入射した光の一部はレンズ部30で制御された光として発光面31から出射し、他の光の一部は導光板部29内に導光されてレンズ部30以外の発光面31の箇所から出射する。そのため、発光面31全体から光が出射し、発光面31全体が光って見える面光源が得られる。
【0034】
発光ダイオード素子21の発熱は基板28を通じて金属製のケース20に伝達され、このケース20から空気中に放熱される。発光ダイオード素子21が配置されたケース20の裏面側には複数のフィン26が設けられているため、効率よく放熱でき、発光ダイオード素子21の温度上昇を抑制し、発光ダイオード素子21の発光ダイオード素子21の発光効率および寿命の向上を図れるとともに、制光体22などへの熱的影響を低減できる。
【0035】
仮に、1つの照明ブロック13の発光ダイオード素子21が不導通となって発光しなくなっても、給電手段18の配線部52が複数の照明ブロック13に並列に接続しているため、他の照明ブロック13は発光させることができ、照明装置11を全く使用できなくなるようなことがない。また、各照明ブロック13において、配線部52に対して各発光ダイオード素子21を並列に接続すれば、1つの発光ダイオード素子21が不導通となって発光しなくなっても、が不導通となって発光しなくなっても、他の発光ダイオード素子21は発光させることができ、影響を少なくできる。
【0036】
また、照明装置11を携帯するときや収納するときなどには、図4および図5に示すように、照明部15を折り畳んで、小形にすることができる。
【0037】
照明部15の折り畳みは、隣り合う照明ブロック13の表面側同士、裏面側同士が対向するように交互に折り畳まれる。
【0038】
このとき、照明ブロック13の表面側同士が対向するように折り畳んだ部分では、制光体22の表面側縁部に配置されるケース20のカバー部25同士が当接し、制光体22の表面が他の部材に当接するのを防ぐため、制光体22の損傷を防止できる。
【0039】
照明ブロック13の裏面側同士が対向するように折り畳んだ部分では、ケース20の裏面側から複数のフィン26が突出しているが、これらフィン26が互い違いに配置されて折り畳みを許容できる。
【0040】
また、照明装置11の使用時には、図6に示すように、複数の照明ブロック13の連結角度を変えることにより、配光特性を任意に調整することができる。
【0041】
例えば、照明ブロック13のサイズが50mm×500mm、照明ブロック13の枚数が7枚、1つの照明ブロック13の1Wの発光ダイオード素子21の数が19個(合計133個)、制光体22のレンズ部30の配光角(1/2ビーム角)48°で、配光分布および照度分布を測定した結果を図7ないし図10に示す。
【0042】
図7には、照明ブロック13の連結角度を0°、10°、15°としたときの配光分布を示し、また、図8、図9、図10には、照明ブロック13の連結角度を0°、10°、15°とした場合の3m先の照度分布をそれぞれ示す。
【0043】
照明ブロック13の連結角度が0°の場合、照明装置11の面状発光面12の中心光度は6750cd、3m先の中心照度は750lxであった。
【0044】
照明ブロック13の連結角度が15°の場合、照明装置11の面状発光面12の中心光度は3150cd、3m先の中心照度は380lxであった。
【0045】
したがって、照明ブロック13の連結角度が15°の場合、連結角度が0°の場合に比べて、光の照射範囲は約2倍にできる。
【0046】
なお、照明ブロック13のケース20のカバー部25は、制光体22の表面側縁部の全域に設けられていても、一部のみに設けられていてもよい。
【0047】
また、連結体14は、照明ブロック13の両端部で折り畳み可能に連結する構成に限らず、照明ブロック13の互いに対向する縁部で折り畳み可能に連結してもよい。
【0048】
また、照明部15に対して本体部16を別体としてケーブルなどで接続するようにしてもよい。この場合、照明部15の両側に把手部17を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の一実施の形態を示す照明装置の斜視図である。
【図2】同上照明装置の照明ブロックの断面図である。
【図3】同上照明装置の連結体の側面図である。
【図4】同上照明装置の折り畳み状態の側面図である。
【図5】同上照明装置の折り畳み状態の照明ブロックの断面図である。
【図6】同上照明装置の使用例を示す側面図である。
【図7】同上照明装置の配光分布のグラフである。
【図8】同上照明装置の照明ブロックの連結角度を0°とした場合の3m先の照度分布図である。
【図9】同上照明装置の照明ブロックの連結角度を10°とした場合の3m先の照度分布図である。
【図10】同上照明装置の照明ブロックの連結角度を15°とした場合の3m先の照度分布図である。
【符号の説明】
【0050】
11 照明装置
13 照明ブロック
14 連結体
18 給電手段
20 ケース
21 発光素子としての発光ダイオード素子
22 制光体
25 カバー部




 

 


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