JP2014203685A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤ照明装置を主として屋外灯として使用した場合、ＬＥＤ照明装置の設置場所近辺の被照射面を均一に照射するとともに、ＬＥＤ照射光の照射効率を高めることを目的とし、また安価で簡易な手段でその目的を実現できるＬＥＤ照明装置を提供するものである。
【解決手段】ＬＥＤ照明装置１００は、光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置と、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置とが取付けられる本体１を備えている。本体１に、ＬＥＤユニット部材と電源装置を覆うカバー部材２を設け、該カバー部材２のＬＥＤ照射光が通過する透光部２ｄを除いた位置に光拡散面２０を形成している。カバー部材２はボックス形状であり、その側面部２ｂに透光部２ｄが形成されている。
【選択図】図９

Description

本発明は、ＬＥＤ照明装置に関し、特に駐車場等の屋外で使用するＬＥＤ照明装置に関するものである。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ素子を光源に使用したＬＥＤ照明装置が盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、駐車場灯、道路灯、高天井灯などに使用されている水銀灯等の高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）の代替としても使用できるＬＥＤ照明装置が求められている。しかしながら、ＬＥＤは指向性が強いため、高輝度なＬＥＤ照明装置を作成すると、被照射面の照度むらの大きい照明装置となり、安全性や防犯のために定められた所定の照度が確保できないという問題がある。

このような被照射面の照度むらを解消するため、例えば特許文献１では、発光面を基板に対して所定角度傾けて設けた複数の反射形ＬＥＤユニットと、この反射形ＬＥＤユニットに対応して配置した凹型反射板を組み合わせ、各反射形ＬＥＤユニットの基板の直角軸に対する傾角を適宜調整することにより任意の合成配光特性を得るようにしたＬＥＤ照明装置が提案されている。

また特許文献２では、特許文献１と同じように発光面を基板に対して所定角度傾けて設けた複数の反射形ＬＥＤユニットと、この反射形ＬＥＤユニットに対応して配置した凹型反射板を組み合わせ、各反射形ＬＥＤユニットに供給される電流を適宜調整することにより任意の合成配光特性を得るようにしたＬＥＤ照明装置が提案されている。

しかしながら、特許文献１、２の発明によれば、全反射形のＬＥＤ素子を使用しているため配光角が狭く、均一な被照射面の照度を得るためには多数のＬＥＤ素子を組み込んだ多数のＬＥＤユニットを密集して配列し、隣り合う各ＬＥＤユニットの角度を少しずつ変える必要があるが、多数のＬＥＤ素子を使用する割にはＬＥＤ照射光の高い照射効率が期待できないという問題、ＬＥＤ照明装置を屋外灯として使用する場合、ＬＥＤ照明装置の特に設置場所近辺の照度ないし照度むらについての配慮がなされていないという問題、さらには組立性が劣り、製作コストが高くなる等の問題がある。

特開平１１−１９５３０７号公報 特開平１１−１９５３１７号公報

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ＬＥＤ照明装置を主として屋外灯として使用した場合、ＬＥＤ照明装置の設置場所近辺の被照射面を均一に照射するとともに、ＬＥＤ照射光の照射効率を高めることを目的とし、またＬＥＤ素子の個数を増やしたり電流制御による調整を行うことなく、安価で簡易な手段でその目的を実現できるＬＥＤ照明装置を提供するものである。

請求項１に記載の発明にあっては、光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置と、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置とが取付けられる本体と、を備えたＬＥＤ照明装置において、前記本体に、前記ＬＥＤユニット部材と電源装置を覆うカバー部材を設け、該カバー部材に光拡散面を形成したことを特徴とする。

また請求項２に記載の発明にあっては、前記カバー部材の、前記ＬＥＤユニット部材からのＬＥＤ照射光が通過する透光部を除いた位置に前記光拡散面を形成したことを特徴とする。

また請求項３に記載の発明にあっては、前記カバー部材はボックス形状であり、該カバー部材の側面部方向に沿って前記ＬＥＤユニット部材を配置し、該ＬＥＤユニット部材からのＬＥＤ照射光が通過する透光部を除いて前記カバー部材に前記光拡散面を形成したことを特徴とする。

また請求項４に記載の発明にあっては、前記ＬＥＤユニット部材にＬＥＤ素子の反射開口部を設け、前記カバー部材における前記反射開口部に対応した相似領域を前記透光部としたことを特徴とする。

また請求項５の発明にあっては、前記反射開口部を、ＬＥＤ素子の主光軸に対して傾けて形成したことを特徴とする。

また請求項６に記載の発明にあっては、前記透光部を除いた前記カバー部材の全面に前記光拡散面を形成したことを特徴とする。

また請求項７に記載の発明にあっては、前記カバー部材の側面部を除く底面部に前記光拡散面を形成したことを特徴とする。

また請求項８に記載の発明にあっては、前記本体に、ＬＥＤ照明装置の底面方向を照射するＬＥＤユニット部材を設けたことを特徴とする。

また請求項９に記載の発明にあっては、光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置と、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置とが取付けられる本体と、を備えたＬＥＤ照明装置において、前記本体に、前記ＬＥＤユニット部材と電源装置を覆うボックス形のカバー部材を設け、該カバー部材の側面部に沿って前記ＬＥＤユニット部材を照射方向に傾けた状態で配置するとともに、前記カバー部材側面部を、前記ＬＥＤユニット部材側に傾けた傾斜面としたことを特徴とする。

また請求項１０に記載の発明にあっては、前記請求項９に記載のカバー部材に、前記請求項１〜８のいずれかに記載の光拡散面を形成したことを特徴とする。

また請求項１１に記載の発明にあっては、前記１〜１０に記載のＬＥＤ照明装置は屋外灯であることを特徴とする。

請求項１〜請求項８及び請求項１１の発明に係るＬＥＤ照明装置によれば、主として屋外灯として使用する場合、ＬＥＤ照明装置の設置場所近辺の被照射面を均一に照射するとともに、ＬＥＤ照射光の照射効率を高めることができ、また安価で簡易な手段でその目的を実現できる。また、請求項９及び請求項１０の発明に係る照明装置によれば、前述の効果に加えて、ＬＥＤ照射光のカバー部材側面部への入射角が直角又は直角に近づくため、ＬＥＤ照射光が目標照射面に効率よく到達することになり、カバー部材の水滴、ゴミ等の付着物除去効果、風圧減衰効果も期待できる。

本発明の実施形態を示すＬＥＤ照明装置の全体外観斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置の組立分解斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置のＬＥＤユニット部材の組立分解斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置のＬＥＤユニット部材の斜視図である。 図４に示すＬＥＤユニット部材の正面図である。 図５のＡ-Ａ線に沿う断面図である。 図５のＢ-Ｂ線に沿う断面図である。 同じくＬＥＤ照明装置の断面図である。 同じくＬＥＤ照明装置の保護カバー（カバー部材）の全面に光拡散面を形成した状態の斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置の保護カバー（カバー部材）の底面部に光拡散面を形成した状態の斜視図である。

以下、本発明に係るＬＥＤ照明装置を駐車場灯に適用した場合の実施形態を説明する。図１は本発明に係るＬＥＤ照明装置（駐車場灯）の全体斜視図、図２はその組立分解図である。

図１及び図２に示すように、本発明のＬＥＤ照明装置１００は、上面カバーとなる本体１と、その本体１の下部に固定された保護カバー２と、本体１と保護カバー２（カバー部材）の内部に収納されるＬＥＤユニット４と、このＬＥＤユニット４の下端部（図示しない配線部分）を覆うためのインナーカバー３をと有している。本体１の内部には電源装置５と点灯制御装置６が設けられている。保護カバー２は本体１にネジ止め等により固定され、前記電源装置５と点灯制御装置６を含めて本体１内部に固定されたＬＥＤユニット４とインナーカバー３を覆っている。なお、本体１は金属や合成樹脂を使用して概略半円盤形状に成形されている。

前記ＬＥＤユニット４は、本体１の側面部の内周面に沿って配設される複数のＬＥＤユニット部材４１〜４５から構成され、本体１内部の略中央部には別のＬＥＤユニット部材４６が配設されている（ここでは便宜上、ＬＥＤユニット部材４１〜４５をＬＥＤユニット４としているが、ＬＥＤユニット部材４６をＬＥＤユニット４から除外するものではない）。なお、ＬＥＤユニット部材４１が本体１の正面位置に配設されており、符号は省略しているが、このＬＥＤユニット部材４１を中心面としてＬＥＤユニット部材４１〜４５と同じ組み合わせが本体１の内周面方向に対称に配置（図２の奥方向にも配置）されている。

これらＬＥＤユニット部材４１〜４６の基本的な部品構成を、ＬＥＤユニット部材４３を例にとって説明する。図３に示すように、ＬＥＤユニット部材４３は、複数のＬＥＤ素子４ａが実装されたＬＥＤ基板４ｂと、このＬＥＤ基板４ｂを支持する基板支持体４ｃと、ＬＥＤ基板４ｂのＬＥＤ素子４ａに対応して複数の反射開口部４ｄが形成された反射部材４ｅから構成されている。この反射開口部４ｄは、ＬＥＤ素子４ａの照射光を配光するものであり、ＬＥＤ基板４ｂに実装されたＬＥＤ素子４ａの発光部が露出するような凹状湾曲面となっている。反射部材４ｅはＬＥＤ基板４ａを覆うように配置されており、ＬＥＤ基板４ａとともに基板支持体４ｃにネジ止め等により密接に固定され、一体化されている。なお、ＬＥＤ基板４ｂには配線コネクタ４ｆが設けられている。

反射部材４ｅは高反射率の添加材が配合された合成樹脂で一体成形、または、耐熱性の良好な合成樹脂で一体成形された後、アルミ蒸着メッキなどのメッキ加工を施し反射率を高められる（反射面となっている）。また、基板支持体４ｃは熱伝導率の高いアルミニウム等で造られており、平板面の下端部を略「く」字状に屈曲して本体１との固定部４ｇが形成されている。

他のＬＥＤユニット部材４１,４２及び４４〜４６も、ＬＥＤ基板４ｂのＬＥＤ素子４ａの配列及びこれに対応した反射部材４ｅの反射開口部４ｄの配列を除いて構成部品は同じである。

これらＬＥＤユニット部材４１〜４６は、前述した反射部材４ｅの反射開口部４ｄの全部又は一部が、ＬＥＤ素子４ａの主光軸（配光曲線で最大光度を示す角度に沿った直線）に対して傾いた放物曲線の凹湾曲状反射面となっている。即ち、反射開口部４ｄは、下端部に小径開口部が形成され、上端部に大径開口部が形成された拡口形の湾曲形状となっており、ＬＥＤ素子４ａの発光部が小径開口部から露出するように配置されている。

反射開口部４ｄをＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して傾けて形成する場合、その傾角が０度から２０度であれば、ＬＥＤ素子４ａの配光角をほぼ一定にしたまま照射角度を変えることができるので、この角度範囲内で照射角度を調整した反射開口部４ｄを形成することができる。反射開口部４ｄの傾け方向は任意であり、左右方向ないし上下方向に傾けて被照射面が所定照度以上となるように調整する。その代表例としてＬＥＤユニット部材４１について説明する。

図４及び図５に示すように、ＬＥＤユニット部材４１の反射部材４ｅは、上部横列と中央部横列に３個の反射開口部４１ａ〜４１ｃ及び４１ｄ〜４１ｆが形成され、下部横列に２個の反射開口部４１ｇ〜４１ｈが形成されている。また図５〜図７に示すように、ＬＥＤ基板４ｂには、反射開口部４１ａ〜４１ｈに対応した位置に、ＬＥＤ素子４１Ａ〜４１Ｈが配置されている。このＬＥＤ素子４１Ａ〜４１Ｈは、ＬＥＤ基板４ｂの上面に対して主光軸Ｘが垂直となるように配置されている。

下部横列の反射開口部４２ｇ，４２ｈは、図６に示すように、一方の反射開口部４１ｇがＬＥＤ素子４１Ｇの主光軸Ｘに対して左側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっており、他方の反射開口部４１ｈがＬＥＤ素子４１Ｈの主光軸Ｘに対して右側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。

また、上部横列の反射開口部４１ａ〜４１ｃは、図７に示すように、左側の反射開口部４１ａがＬＥＤ素子４１Ａの主光軸Ｘに対して左側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっており、右側の反射開口部４１ｃと中央部の反射開口部４１ｂが、各ＬＥＤ素子４１Ｂ，４１Ｃの主光軸Ｘに対して右側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。なお、中央部横列の３個の反射開口部４１ｄ〜４１ｆも図５に示すようにＬＥＤ素子４１Ｄ〜４１Ｆの主光軸Ｘに対して左右方向に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。

以上はＬＥＤユニット部材４１を例にとって説明したが、その他のＬＥＤユニット部材４２〜４６の反射開口部４ｄも所定方向に傾けて形成されている。ただし、本体１の中央部に配置されるＬＥＤユニット部材４６は、主としてＬＥＤ照明装置１００の底面方向を照射するものであり照射むらが少ない場合は、反射開口部４ｄはＬＥＤ素子４ａの主光軸と一致した放物曲腺の凹湾曲面（反射開口部４ｄの主光軸に対する傾角が０度）とすることができる。

また、例えばＬＥＤユニット部材４３のように、奇数列の反射開口部が形成されている場合、中央列を中心にして左右列の反射開口部の傾きが対称となるようにしてもよい。具体的には、中央縦列の３個の反射開口部４ｄを傾けずにＬＥＤ素子４ａの主光軸と一致した放物曲線の凹湾曲面（反射開口部４ｄの主光軸に対する傾角が０度）とし、左右の縦列の３個の反射開口部４ｄを、一方を主光軸に対して所定角度左側に傾け、他方を右側に傾けるようにすることができる。このようにすれば、ひとつのＬＥＤユニット部材で広範囲のエリアを均一に照射することができる。

これらＬＥＤユニット部材４１〜４６の各反射開口部４ｄの傾角は、ＬＥＤ照射装置１００を設置する照明エリアが基準以上の照度となるように選択される。ちなみに駐車場灯は、道路１０ルクス以上、駐車エリア２ルクス以上の照度基準を満たすようにＬＥＤユニット部材４１〜４６の各反射開口部４ｄの数と配列（それに対応したＬＥＤ基板４ｂに実装されるＬＥＤ素子４ａの数と配列）を選択し、また各反射開口部４ｄの傾角を選択する。

ＬＥＤユニット部材４１〜４６の形態は図示したものに限定されるものではなく、光量を増減させるために、ＬＥＤ基板４ｂに実装されるＬＥＤ素子４ａの数と配列、それに対応した各反射開口部４ｄの数と配列を選択することができる。すなわち、ＬＥＤユニット部材４１〜４６の数を増減させることなく、個々のＬＥＤユニット部材のＬＥＤ素子４ａの数を増減するだけであるから、設置場所に対応したＬＥＤ照明装置１００の設計が容易となる。

このようなＬＥＤユニット部材４１〜４５は、図２に示すように、本体１の内面周方向に形成された縦横リブ形状の固定部１ａにネジ止め等により固定される。またＬＥＤユニット部材４６は、本体１の内面略中央部に形成された縦横リブ形状の固定部１ｂにネジ止め等により固定される。この中央部のＬＥＤユニット部材４６は、所定の角度で下面に向けて設置されている。なお、図示しないが、これら各ＬＥＤユニット部材４１〜４６は、電源装置５と配線コネクタ４ｆを介して配線により電気的に接続されている。

インナーカバー３は、本体１の形状と対応した概略半円盤形状であり、合成樹脂を使用して一体成形されている。このインナーカバー３は、図２に示すように、底面部３ａから立ち上がる周面部３ｂの下端縁部に折返部３ｃが形成されている。また、底面部３ａには本体１の内部に固定するための複数の凸状固定部３ｄが形成され、インナーカバー３は、この固定部３ｄと対応して本体１内部に設けられた複数の固定ボス１ｃとネジ止め等により固定されている。

インナーカバー３の略中央部には、ＬＥＤユニット４６と対面する傾斜部３ｅが形成されており、その傾斜部３ｅには開口部３ｆが開口されている。ＬＥＤユニット４６はその開口部３ｆを通して照射され、図１で示す支柱等の被取付部材７とは反対方向の下面が照射されるようになっている。

インナーカバー３は、本体１の内部に固定された電源装置５と点灯制御装置６を下方から覆うとともに、折返部３ｃにより各ＬＥＤユニット部材４１〜４６の下部に備えられた配線コネクタ４ｆと、それに接続された配線を覆っている。インナーカバー３は、図１に示すように、ＬＥＤユニット４の下端部を覆っているだけであるから、ＬＥＤユニット４からのＬＥＤ照射を妨げることはない。

保護カバー２は、インナーカバー３、ＬＥＤユニット４、電源装置５、点灯制御装置６の全体を覆い、上面カバーとなる本体１と共にこれらの収納部品を、風雨、粉塵等の外部環境から保護している。保護カバー２は、図２に示すように、本体１の形状に対応して略半円筒体のボックス形状となっており、本体１の底面形状に対応した上部開口部２ａと、前記インナーカバー３、ＬＥＤユニット４、電源装置５、点灯制御装置等の内装部品を収納できる深さの側面部２ｂと、底面部２ｃを有している。この保護カバー２は透光性樹脂により一体成形により造られている。

また、図８に示すように、保護カバー２のＬＥＤユニット４と対面する側面部２ｂ−１（保護カバー２の前面部）は、ＬＥＤユニット４との間隔が小さくなるようにＬＥＤユニット４側に傾斜した形状となっている。これにより、ＬＥＤ照射光の側面部２ｂ−１への入射角が直角又は直角に近づくため、ＬＥＤ照射光が目標照射面に効率よく到達することになる。さらに側面部２ｂ−１が傾斜面となるため、透光性の阻害要因となる水滴、ゴミ等の付着物除去効果が期待でき、風圧減衰効果も期待できる。

この保護カバー２の全面又は一部には光拡散面（光散乱面）が形成されている。光拡散面とするためには、保護カバー２の所定位置の樹脂面をサンドブラスト処理して微細な凹凸（シボ）を形成する方法、保護カバー２の型枠面の所定位置に微細な凹凸を形成して保護カバー２を成型加工する方法、透光性樹脂に光拡散剤を添加する方法等、任意の方法が選択できる。

図９に示す保護カバー２は、ＬＥＤユニット４からのＬＥＤ照射光の透光部２ｄを除き、保護カバー２の側面部２ｂと底面部２ｃの全面に光拡散面２０（図中において薄墨で示す）が形成されている。透光部２ｄは、前述したＬＥＤユニット部材４１〜４５の反射開口部４ｄの配列に対応した位置に形成されており、光拡散処理がなされずに素材である透光性樹脂材が露出している。透光部２ｄは、反射開口部４ｄの射光側開口形状に対応して円形に形成されている。この透光部２ｄの形状は、本発明では特に限定されるものではないが、反射開口部４ｄの開口部と相似する形状であり、反射開口部４ｄの開口径と同径又はやや小径の円形とするのが好ましい。また、透光部２ｄの透光性を高めるために金型の透光部２ｄの対応部を磨き処理を行い、透光部２ｄを鏡面仕上げにすることもできる。

このように保護カバー２の透光部２ｄを除いた全面を光拡散面２０とすることにより、ＬＥＤユニット４の各ＬＥＤ素子４ａからのＬＥＤ照射光の一部が保護カバー２に入射し、その光成分が光拡散面２０によって保護カバー２の全面に拡散される。このため、特にＬＥＤ照射装置１００の設置場所近辺の照射面の照射むらが解消され均一に照射されることになる。また、保護カバー２への投射光が拡散されることからグレア低減効果も得られる。

一方、図１０に示す保護カバー２は、底面部２ｃに光拡散面２０が形成され、側面部２ｂは光拡散処理がなされずに素材である透光性樹脂材が露出している状態となっている。このような保護カバー２によれば、本体１内部の略中央部に配置されたＬＥＤユニット部材４６からのＬＥＤ照射光が保護カバー底面部４ｃで拡散されるため、ＬＥＤ照明装置１００の底面方向の被照射面が均一に照射されることになる。

また、ＬＥＤユニット４の特に下段に配列した各ＬＥＤ素子４ａからの照射光の一部も保護カバー底面部２ｃに入射して該底面部２ｃに拡散するが、このＬＥＤユニット４からの照射光でＬＥＤ照明装置１００の底面方向の被照射面が基準以上の照度で均一に照射される場合は、前記ＬＥＤユニット部材４６を省略することができる。この場合、底面方向の被照射面の照度を高くするため、ＬＥＤユニット４の下段に配列した各反射開口部４ｄの全部又は一部を、ＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して下方に所定角度傾け、光拡散面が形成された底面部２ｃへの入射光量を増大させてもよい。

光拡散面が形成されていない側面部２ｂからは、前述したようにＬＥＤユニット４のＬＥＤ照射光が所定照射角度で遠方の被照射面を照射する。

保護カバー２の光拡散面２０を形成する位置は、前述した形態に限らず、ＬＥＤユニット４の配置、反射開口部４ｄの配列、保護カバー２の形状、等に応じて必要な位置に形成することができる。

なお、本体１の背面部（被取付部材７側）には、図２に示すように自動点滅ユニット８が設けられており、自動点滅ユニット８内に設けたセンサー出力信号に応じて、電源装置５に接続されている点灯制御装置６が供給電力の遮断、供給の制御を行い、ＬＥＤユニット４の消灯、点灯が行われる。

このようなＬＥＤ照明装置１００は、図１に示すように電柱やポール等の被取付部材７に取付アーム８により取り付けられる。この際、照明エリアが所定の照度となるようにＬＥＤ照明装置１００の取り付け位置の高さを調整する。

本発明のＬＥＤユニット部材４１〜４６は、反射部材４ｅを一体成形により製造することができるため、各ＬＥＤユニット部材４１〜４６を安価に量産することが可能となり、しかも、上述したようにＬＥＤユニット部材４２〜４５を、ＬＥＤユニット部材４１を中心にして左右対称に本体１に固定するだけであるから、組立性も向上する。

ＬＥＤユニット部材４１〜４６の反射開口部４ｄをＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して傾けただけでは所定エリアの照度が不足する場合など、必要に応じてＬＥＤユニット部材の全体を傾斜させてもよい。上述の実施形態では、基板支持体４ｃを傾斜させることによりそれを実現することができる。

上述した実施形態は本発明の一例を示すものであり、ＬＥＤ照明装置の全体形状や細部の構成は、使用目的、設置場所等に応じて任意に変更することができる。なお、本発明のＬＥＤ照明装置は、街路灯等の屋外灯、高天井灯等の屋内灯として使用することができる。

１ 本体
２ 保護カバー
２ｂ 保護カバー側面部
２ｃ 保護カバー底面部
２ｄ 透光部
２０ 光拡散面

本発明は、ＬＥＤ照明装置に関し、特に駐車場等の屋外で使用するＬＥＤ照明装置に関するものである。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ素子を光源に使用したＬＥＤ照明装置が盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、駐車場灯、道路灯、高天井灯などに使用されている水銀灯等の高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）の代替としても使用できるＬＥＤ照明装置が求められている。しかしながら、ＬＥＤは指向性が強いため、高輝度なＬＥＤ照明装置を作成すると、被照射面の照度むらの大きい照明装置となり、安全性や防犯のために定められた所定の照度が確保できないという問題がある。

このような被照射面の照度むらを解消するため、例えば特許文献１では、発光面を基板に対して所定角度傾けて設けた複数の反射形ＬＥＤユニットと、この反射形ＬＥＤユニットに対応して配置した凹型反射板を組み合わせ、各反射形ＬＥＤユニットの基板の直角軸に対する傾角を適宜調整することにより任意の合成配光特性を得るようにしたＬＥＤ照明装置が提案されている。

また特許文献２では、特許文献１と同じように発光面を基板に対して所定角度傾けて設けた複数の反射形ＬＥＤユニットと、この反射形ＬＥＤユニットに対応して配置した凹型反射板を組み合わせ、各反射形ＬＥＤユニットに供給される電流を適宜調整することにより任意の合成配光特性を得るようにしたＬＥＤ照明装置が提案されている。

しかしながら、特許文献１、２の発明によれば、全反射形のＬＥＤ素子を使用しているため配光角が狭く、均一な被照射面の照度を得るためには多数のＬＥＤ素子を組み込んだ多数のＬＥＤユニットを密集して配列し、隣り合う各ＬＥＤユニットの角度を少しずつ変える必要があるが、多数のＬＥＤ素子を使用する割にはＬＥＤ照射光の高い照射効率が期待できないという問題、ＬＥＤ照明装置を屋外灯として使用する場合、ＬＥＤ照明装置の特に設置場所近辺の照度ないし照度むらについての配慮がなされていないという問題、さらには組立性が劣り、製作コストが高くなる等の問題がある。

特開平１１−１９５３０７号公報 特開平１１−１９５３１７号公報

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ＬＥＤ照明装置を主として屋外灯として使用した場合、ＬＥＤ照明装置の設置場所近辺の被照射面を均一に照射するとともに、ＬＥＤ照射光の照射効率を高めることを目的とし、またＬＥＤ素子の個数を増やしたり電流制御による調整を行うことなく、安価で簡易な手段でその目的を実現できるＬＥＤ照明装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明にあっては、光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置と、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源とが取り付けられる本体と、前記本体に設けられた前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置を覆うボックス形状のカバー部材と、を備え
前記ＬＥＤユニット部材は、複数のＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ基板と、該ＬＥＤ基板を支持し前記本体に固定される基板支持体と、前記ＬＥＤ基板のＬＥＤ素子に対応して該ＬＥＤ素子が露出する放物曲線の凹湾曲状の複数の反射開口部が形成された反射部材と、を有しており、
前記カバー部材の光照射面に沿って前記ＬＥＤユニット部材を複数配置するとともに、前記カバー部材における前記反射開口部に対応した相似領域を透光部とし、該透光部を除いた領域を光拡散面としたことを特徴とする。

請求項２の発明にあっては、前記透光部は、前記ＬＥＤユニット部材の反射開口部の開口径と同径又はやや小径の円形であることを特徴とする。

請求項３の発明にあっては、前記カバー部材は略半円筒体のボックス形状であり、該カバー部材の側面部方向に沿って前記ＬＥＤユニット部材を複数配置し、該ＬＥＤユニット部材からのＬＥＤ照射光が通過する透光部を除いて、前記カバー部材の側面部と底面部に光拡散面を形成したことを特徴とする。

請求項４の発明にあっては、前記カバー部材は略半円体のボックス形状であり、該カバー部材の側面部を除く底面部に前記光拡散面を形成したことを特徴とする。

請求項５の発明にあっては、前記ＬＥＤユニット部材の反射開口部を、ＬＥＤ素子の主光軸に対して傾けて形成したことを特徴とする。

請求項６の発明にあっては、前記本体に、ＬＥＤ照明装置の底面方向を照射するＬＥＤユニット部材を設けたことを特徴とする。

請求項７の発明にあっては、光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置と、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源とが取り付けられる本体と、前記本体に設けられた前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置を覆うボックス形状のカバー部材と、を備え
前記ＬＥＤユニット部材は、複数のＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ基板と、該ＬＥＤ基板を支持し前記本体に固定される基板支持体と、前記ＬＥＤ基板のＬＥＤ素子に対応して該ＬＥＤ素子が露出する放物曲線の凹湾曲状の複数の反射開口部が形成された反射部材と、を有しており、
前記カバー部材の光照射面に沿って前記ＬＥＤユニット部材を光照射方向に傾けた状態で複数配置するとともに、前記カバー部材の光照射面を、前記ＬＥＤユニット部材側に傾けた傾斜面としたことを特徴とする。

請求項８の発明にあっては、前記請求項７に記載のカバー部材に、前記請求項１〜６のいずれかに記載の発明の光拡散面を形成したことを特徴とする。

請求項９の発明にあっては、前記ＬＥＤ照明装置は屋外灯であることを特徴とする。

請求項１〜請求項６及び請求項９の発明に係るＬＥＤ照明装置によれば、主として屋外灯として使用する場合、ＬＥＤ照明装置の設置場所近辺の被照射面を均一に照射するとともに、ＬＥＤ照射光の照射効率を高めることができ、また安価で簡易な手段でその目的を実現できる。また、請求項７〜請求項９の発明に係る照明装置によれば、前述の効果に加えて、ＬＥＤ照射光のカバー部材側面部への入射角が直角又は直角に近づくため、ＬＥＤ照射光が目標照射面に効率よく到達することになり、カバー部材の水滴、ゴミ等の付着物除去効果、風圧減衰効果も期待できる。

本発明の実施形態を示すＬＥＤ照明装置の全体外観斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置の組立分解斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置のＬＥＤユニット部材の組立分解斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置のＬＥＤユニット部材の斜視図である。 図４に示すＬＥＤユニット部材の正面図である。 図５のＡ-Ａ線に沿う断面図である。 図５のＢ-Ｂ線に沿う断面図である。 同じくＬＥＤ照明装置の断面図である。 同じくＬＥＤ照明装置の保護カバー（カバー部材）の全面に光拡散面を形成した状態の斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置の保護カバー（カバー部材）の底面部に光拡散面を形成した状態の斜視図である。

以下、本発明に係るＬＥＤ照明装置を駐車場灯に適用した場合の実施形態を説明する。図１は本発明に係るＬＥＤ照明装置（駐車場灯）の全体斜視図、図２はその組立分解図である。

図１及び図２に示すように、本発明のＬＥＤ照明装置１００は、上面カバーとなる本体１と、その本体１の下部に固定された保護カバー２と、本体１と保護カバー２（カバー部材）の内部に収納されるＬＥＤユニット４と、このＬＥＤユニット４の下端部（図示しない配線部分）を覆うためのインナーカバー３をと有している。本体１の内部には電源装置５と点灯制御装置６が設けられている。保護カバー２は本体１にネジ止め等により固定され、前記電源装置５と点灯制御装置６を含めて本体１内部に固定されたＬＥＤユニット４とインナーカバー３を覆っている。なお、本体１は金属や合成樹脂を使用して概略半円盤形状に成形されている。

前記ＬＥＤユニット４は、本体１の側面部の内周面に沿って配設される複数のＬＥＤユニット部材４１〜４５から構成され、本体１内部の略中央部には別のＬＥＤユニット部材４６が配設されている（ここでは便宜上、ＬＥＤユニット部材４１〜４５をＬＥＤユニット４としているが、ＬＥＤユニット部材４６をＬＥＤユニット４から除外するものではない）。なお、ＬＥＤユニット部材４１が本体１の正面位置に配設されており、符号は省略しているが、このＬＥＤユニット部材４１を中心面としてＬＥＤユニット部材４１〜４５と同じ組み合わせが本体１の内周面方向に対称に配置（図２の奥方向にも配置）されている。

これらＬＥＤユニット部材４１〜４６の基本的な部品構成を、ＬＥＤユニット部材４３を例にとって説明する。図３に示すように、ＬＥＤユニット部材４３は、複数のＬＥＤ素子４ａが実装されたＬＥＤ基板４ｂと、このＬＥＤ基板４ｂを支持する基板支持体４ｃと、ＬＥＤ基板４ｂのＬＥＤ素子４ａに対応して複数の反射開口部４ｄが形成された反射部材４ｅから構成されている。この反射開口部４ｄは、ＬＥＤ素子４ａの照射光を配光するものであり、ＬＥＤ基板４ｂに実装されたＬＥＤ素子４ａの発光部が露出するような凹状湾曲面となっている。反射部材４ｅはＬＥＤ基板４ａを覆うように配置されており、ＬＥＤ基板４ａとともに基板支持体４ｃにネジ止め等により密接に固定され、一体化されている。なお、ＬＥＤ基板４ｂには配線コネクタ４ｆが設けられている。

反射部材４ｅは高反射率の添加材が配合された合成樹脂で一体成形、または、耐熱性の良好な合成樹脂で一体成形された後、アルミ蒸着メッキなどのメッキ加工を施し反射率を高められる（反射面となっている）。また、基板支持体４ｃは熱伝導率の高いアルミニウム等で造られており、平板面の下端部を略「く」字状に屈曲して本体１との固定部４ｇが形成されている。

他のＬＥＤユニット部材４１,４２及び４４〜４６も、ＬＥＤ基板４ｂのＬＥＤ素子４ａの配列及びこれに対応した反射部材４ｅの反射開口部４ｄの配列を除いて構成部品は同じである。

これらＬＥＤユニット部材４１〜４６は、前述した反射部材４ｅの反射開口部４ｄの全部又は一部が、ＬＥＤ素子４ａの主光軸（配光曲線で最大光度を示す角度に沿った直線）に対して傾いた放物曲線の凹湾曲状反射面となっている。即ち、反射開口部４ｄは、下端部に小径開口部が形成され、上端部に大径開口部が形成された拡口形の湾曲形状となっており、ＬＥＤ素子４ａの発光部が小径開口部から露出するように配置されている。

反射開口部４ｄをＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して傾けて形成する場合、その傾角が０度から２０度であれば、ＬＥＤ素子４ａの配光角をほぼ一定にしたまま照射角度を変えることができるので、この角度範囲内で照射角度を調整した反射開口部４ｄを形成することができる。反射開口部４ｄの傾け方向は任意であり、左右方向ないし上下方向に傾けて被照射面が所定照度以上となるように調整する。その代表例としてＬＥＤユニット部材４１について説明する。

図４及び図５に示すように、ＬＥＤユニット部材４１の反射部材４ｅは、上部横列と中央部横列に３個の反射開口部４１ａ〜４１ｃ及び４１ｄ〜４１ｆが形成され、下部横列に２個の反射開口部４１ｇ〜４１ｈが形成されている。また図５〜図７に示すように、ＬＥＤ基板４ｂには、反射開口部４１ａ〜４１ｈに対応した位置に、ＬＥＤ素子４１Ａ〜４１Ｈが配置されている。このＬＥＤ素子４１Ａ〜４１Ｈは、ＬＥＤ基板４ｂの上面に対して主光軸Ｘが垂直となるように配置されている。

下部横列の反射開口部４１ｇ，４１ｈは、図６に示すように、一方の反射開口部４１ｇがＬＥＤ素子４１Ｇの主光軸Ｘに対して左側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっており、他方の反射開口部４１ｈがＬＥＤ素子４１Ｈの主光軸Ｘに対して右側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。

また、上部横列の反射開口部４１ａ〜４１ｃは、図７に示すように、左側の反射開口部４１ａがＬＥＤ素子４１Ａの主光軸Ｘに対して左側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっており、右側の反射開口部４１ｃと中央部の反射開口部４１ｂが、各ＬＥＤ素子４１Ｂ，４１Ｃの主光軸Ｘに対して右側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。なお、中央部横列の３個の反射開口部４１ｄ〜４１ｆも図５に示すようにＬＥＤ素子４１Ｄ〜４１Ｆの主光軸Ｘに対して左右方向に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。

以上はＬＥＤユニット部材４１を例にとって説明したが、その他のＬＥＤユニット部材４２〜４６の反射開口部４ｄも所定方向に傾けて形成されている。ただし、本体１の中央部に配置されるＬＥＤユニット部材４６は、主としてＬＥＤ照明装置１００の底面方向を照射するものであり照射むらが少ない場合は、反射開口部４ｄはＬＥＤ素子４ａの主光軸と一致した放物曲腺の凹湾曲面（反射開口部４ｄの主光軸に対する傾角が０度）とすることができる。

また、例えばＬＥＤユニット部材４３のように、奇数列の反射開口部が形成されている場合、中央列を中心にして左右列の反射開口部の傾きが対称となるようにしてもよい。具体的には、中央縦列の３個の反射開口部４ｄを傾けずにＬＥＤ素子４ａの主光軸と一致した放物曲線の凹湾曲面（反射開口部４ｄの主光軸に対する傾角が０度）とし、左右の縦列の３個の反射開口部４ｄを、一方を主光軸に対して所定角度左側に傾け、他方を右側に傾けるようにすることができる。このようにすれば、ひとつのＬＥＤユニット部材で広範囲のエリアを均一に照射することができる。

これらＬＥＤユニット部材４１〜４６の各反射開口部４ｄの傾角は、ＬＥＤ照射装置１００を設置する照明エリアが基準以上の照度となるように選択される。ちなみに駐車場灯は、道路１０ルクス以上、駐車エリア２ルクス以上の照度基準を満たすようにＬＥＤユニット部材４１〜４６の各反射開口部４ｄの数と配列（それに対応したＬＥＤ基板４ｂに実装されるＬＥＤ素子４ａの数と配列）を選択し、また各反射開口部４ｄの傾角を選択する。

ＬＥＤユニット部材４１〜４６の形態は図示したものに限定されるものではなく、光量を増減させるために、ＬＥＤ基板４ｂに実装されるＬＥＤ素子４ａの数と配列、それに対応した各反射開口部４ｄの数と配列を選択することができる。すなわち、ＬＥＤユニット部材４１〜４６の数を増減させることなく、個々のＬＥＤユニット部材のＬＥＤ素子４ａの数を増減するだけであるから、設置場所に対応したＬＥＤ照明装置１００の設計が容易となる。

このようなＬＥＤユニット部材４１〜４５は、図２に示すように、本体１の内面周方向に形成された縦横リブ形状の固定部１ａにネジ止め等により固定される。またＬＥＤユニット部材４６は、本体１の内面略中央部に形成された縦横リブ形状の固定部１ｂにネジ止め等により固定される。この中央部のＬＥＤユニット部材４６は、所定の角度で下面に向けて設置されている。なお、図示しないが、これら各ＬＥＤユニット部材４１〜４６は、電源装置５と配線コネクタ４ｆを介して配線により電気的に接続されている。

インナーカバー３は、本体１の形状と対応した概略半円盤形状であり、合成樹脂を使用して一体成形されている。このインナーカバー３は、図２に示すように、底面部３ａから立ち上がる周面部３ｂの下端縁部に折返部３ｃが形成されている。また、底面部３ａには本体１の内部に固定するための複数の凸状固定部３ｄが形成され、インナーカバー３は、この固定部３ｄと対応して本体１内部に設けられた複数の固定ボス１ｃとネジ止め等により固定されている。

インナーカバー３の略中央部には、ＬＥＤユニット４６と対面する傾斜部３ｅが形成されており、その傾斜部３ｅには開口部３ｆが開口されている。ＬＥＤユニット４６はその開口部３ｆを通して照射され、図１で示す支柱等の被取付部材７とは反対方向の下面が照射されるようになっている。

インナーカバー３は、本体１の内部に固定された電源装置５と点灯制御装置６を下方から覆うとともに、折返部３ｃにより各ＬＥＤユニット部材４１〜４６の下部に備えられた配線コネクタ４ｆと、それに接続された配線を覆っている。インナーカバー３は、図１に示すように、ＬＥＤユニット４の下端部を覆っているだけであるから、ＬＥＤユニット４からのＬＥＤ照射を妨げることはない。

保護カバー２は、インナーカバー３、ＬＥＤユニット４、電源装置５、点灯制御装置６の全体を覆い、上面カバーとなる本体１と共にこれらの収納部品を、風雨、粉塵等の外部環境から保護している。保護カバー２は、図２に示すように、本体１の形状に対応して略半円筒体のボックス形状となっており、本体１の底面形状に対応した上部開口部２ａと、前記インナーカバー３、ＬＥＤユニット４、電源装置５、点灯制御装置等の内装部品を収納できる深さの側面部２ｂと、底面部２ｃを有している。この保護カバー２は透光性樹脂により一体成形により造られている。

また、図８に示すように、保護カバー２のＬＥＤユニット４と対面する側面部２ｂ−１（保護カバー２の前面部）は、ＬＥＤユニット４との間隔が小さくなるようにＬＥＤユニット４側に傾斜した形状となっている。これにより、ＬＥＤ照射光の側面部２ｂ−１への入射角が直角又は直角に近づくため、ＬＥＤ照射光が目標照射面に効率よく到達することになる。さらに側面部２ｂ−１が傾斜面となるため、透光性の阻害要因となる水滴、ゴミ等の付着物除去効果が期待でき、風圧減衰効果も期待できる。

この保護カバー２の全面又は一部には光拡散面（光散乱面）が形成されている。光拡散面とするためには、保護カバー２の所定位置の樹脂面をサンドブラスト処理して微細な凹凸（シボ）を形成する方法、保護カバー２の型枠面の所定位置に微細な凹凸を形成して保護カバー２を成型加工する方法、透光性樹脂に光拡散剤を添加する方法等、任意の方法が選択できる。

図９に示す保護カバー２は、ＬＥＤユニット４からのＬＥＤ照射光の透光部２ｄを除き、保護カバー２の側面部２ｂと底面部２ｃの全面に光拡散面２０（図中において薄墨で示す）が形成されている。透光部２ｄは、前述したＬＥＤユニット部材４１〜４５の反射開口部４ｄの配列に対応した位置に形成されており、光拡散処理がなされずに素材である透光性樹脂材が露出している。透光部２ｄは、反射開口部４ｄの射光側開口形状に対応して円形に形成されている。この透光部２ｄの形状は、本発明では特に限定されるものではないが、反射開口部４ｄの開口部と相似する形状であり、反射開口部４ｄの開口径と同径又はやや小径の円形とするのが好ましい。また、透光部２ｄの透光性を高めるために金型の透光部２ｄの対応部を磨き処理を行い、透光部２ｄを鏡面仕上げにすることもできる。

このように保護カバー２の透光部２ｄを除いた全面を光拡散面２０とすることにより、ＬＥＤユニット４の各ＬＥＤ素子４ａからのＬＥＤ照射光の一部が保護カバー２に入射し、その光成分が光拡散面２０によって保護カバー２の全面に拡散される。このため、特にＬＥＤ照明装置１００の設置場所近辺の照射面の照射むらが解消され均一に照射されることになる。また、保護カバー２への投射光が拡散されることからグレア低減効果も得られる。

一方、図１０に示す保護カバー２は、底面部２ｃに光拡散面２０が形成され、側面部２ｂは光拡散処理がなされずに素材である透光性樹脂材が露出している状態となっている。このような保護カバー２によれば、本体１内部の略中央部に配置されたＬＥＤユニット部材４６からのＬＥＤ照射光が保護カバー底面部４ｃで拡散されるため、ＬＥＤ照明装置１００の底面方向の被照射面が均一に照射されることになる。

また、ＬＥＤユニット４の特に下段に配列した各ＬＥＤ素子４ａからの照射光の一部も保護カバー底面部２ｃに入射して該底面部２ｃに拡散するが、このＬＥＤユニット４からの照射光でＬＥＤ照明装置１００の底面方向の被照射面が基準以上の照度で均一に照射される場合は、前記ＬＥＤユニット部材４６を省略することができる。この場合、底面方向の被照射面の照度を高くするため、ＬＥＤユニット４の下段に配列した各反射開口部４ｄの全部又は一部を、ＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して下方に所定角度傾け、光拡散面が形成された底面部２ｃへの入射光量を増大させてもよい。

光拡散面が形成されていない側面部２ｂからは、前述したようにＬＥＤユニット４のＬＥＤ照射光が所定照射角度で遠方の被照射面を照射する。

保護カバー２の光拡散面２０を形成する位置は、前述した形態に限らず、ＬＥＤユニット４の配置、反射開口部４ｄの配列、保護カバー２の形状、等に応じて必要な位置に形成することができる。

なお、本体１の背面部（被取付部材７側）には、図２に示すように自動点滅ユニット８が設けられており、自動点滅ユニット８内に設けたセンサー出力信号に応じて、電源装置５に接続されている点灯制御装置６が供給電力の遮断、供給の制御を行い、ＬＥＤユニット４の消灯、点灯が行われる。

このようなＬＥＤ照明装置１００は、図１に示すように電柱やポール等の被取付部材７に取付アーム８により取り付けられる。この際、照明エリアが所定の照度となるようにＬＥＤ照明装置１００の取り付け位置の高さを調整する。

本発明のＬＥＤユニット部材４１〜４６は、反射部材４ｅを一体成形により製造することができるため、各ＬＥＤユニット部材４１〜４６を安価に量産することが可能となり、しかも、上述したようにＬＥＤユニット部材４２〜４５を、ＬＥＤユニット部材４１を中心にして左右対称に本体１に固定するだけであるから、組立性も向上する。

ＬＥＤユニット部材４１〜４６の反射開口部４ｄをＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して傾けただけでは所定エリアの照度が不足する場合など、必要に応じてＬＥＤユニット部材の全体を傾斜させてもよい。上述の実施形態では、基板支持体４ｃを傾斜させることによりそれを実現することができる。

上述した実施形態は本発明の一例を示すものであり、ＬＥＤ照明装置の全体形状や細部の構成は、使用目的、設置場所等に応じて任意に変更することができる。なお、本発明のＬＥＤ照明装置は、街路灯等の屋外灯、高天井灯等の屋内灯として使用することができる。

１ 本体
２ 保護カバー
２ｂ 保護カバー側面部
２ｃ 保護カバー底面部
２ｄ 透光部
２０ 光拡散面

本発明は、ＬＥＤ照明装置に関し、特に駐車場等の屋外で使用するＬＥＤ照明装置に関するものである。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ素子を光源に使用したＬＥＤ照明装置が盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、駐車場灯、道路灯、高天井灯などに使用されている水銀灯等の高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）の代替としても使用できるＬＥＤ照明装置が求められている。しかしながら、ＬＥＤは指向性が強いため、高輝度なＬＥＤ照明装置を作成すると、被照射面の照度むらの大きい照明装置となり、安全性や防犯のために定められた所定の照度が確保できないという問題がある。

このような被照射面の照度むらを解消するため、例えば特許文献１では、発光面を基板に対して所定角度傾けて設けた複数の反射形ＬＥＤユニットと、この反射形ＬＥＤユニットに対応して配置した凹型反射板を組み合わせ、各反射形ＬＥＤユニットの基板の直角軸に対する傾角を適宜調整することにより任意の合成配光特性を得るようにしたＬＥＤ照明装置が提案されている。

また特許文献２では、特許文献１と同じように発光面を基板に対して所定角度傾けて設けた複数の反射形ＬＥＤユニットと、この反射形ＬＥＤユニットに対応して配置した凹型反射板を組み合わせ、各反射形ＬＥＤユニットに供給される電流を適宜調整することにより任意の合成配光特性を得るようにしたＬＥＤ照明装置が提案されている。

しかしながら、特許文献１、２の発明によれば、全反射形のＬＥＤ素子を使用しているため配光角が狭く、均一な被照射面の照度を得るためには多数のＬＥＤ素子を組み込んだ多数のＬＥＤユニットを密集して配列し、隣り合う各ＬＥＤユニットの角度を少しずつ変える必要があるが、多数のＬＥＤ素子を使用する割にはＬＥＤ照射光の高い照射効率が期待できないという問題、ＬＥＤ照明装置を屋外灯として使用する場合、ＬＥＤ照明装置の特に設置場所近辺の照度ないし照度むらについての配慮がなされていないという問題、さらには組立性が劣り、製作コストが高くなる等の問題がある。

特開平１１−１９５３０７号公報 特開平１１−１９５３１７号公報

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ＬＥＤ照明装置を主として屋外灯として使用した場合、ＬＥＤ照明装置の設置場所近辺の被照射面を均一に照射するとともに、ＬＥＤ照射光の照射効率を高めることを目的とし、またＬＥＤ素子の個数を増やしたり電流制御による調整を行うことなく、安価で簡易な手段でその目的を実現できるＬＥＤ照明装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明にあっては、光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置と、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源とが取り付けられる本体と、前記本体に設けられた前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置を覆うボックス形状のカバー部材と、を備え
前記ＬＥＤユニット部材は、複数のＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ基板と、該ＬＥＤ基板を支持し前記本体に固定される基板支持体と、前記ＬＥＤ基板のＬＥＤ素子に対応して該ＬＥＤ素子が露出する放物曲線の凹湾曲状の複数の反射開口部が形成された反射部材と、を有しており、
前記カバー部材の光照射面に沿って前記ＬＥＤユニット部材を複数配置するとともに、前記カバー部材における前記反射開口部に対応した相似領域を透光部とし、該透光部を除いた領域を光拡散面としたことを特徴とする。

また請求項２に記載の発明にあっては、前記透光部は、前記ＬＥＤユニット部材の反射開口部の開口径と同径又はやや小径の円形であることを特徴とする。

また請求項３に記載の発明にあっては、前記カバー部材は略半円筒体のボックス形状であり、該カバー部材の側面部方向に沿って前記ＬＥＤユニット部材を複数配置し、該ＬＥＤユニット部材からのＬＥＤ照射光が通過する透光部を除いて、前記カバー部材の側面部と底面部に光拡散面を形成したことを特徴とする。

また請求項４に記載の発明にあっては、前記ＬＥＤユニット部材の反射開口部を、ＬＥＤ素子の主光軸に対して傾けて形成したことを特徴とする。

また請求項５に記載の発明にあっては、前記本体に、ＬＥＤ照明装置の底面方向を照射するＬＥＤユニット部材を設けたことを特徴とする。

また請求項６に記載の発明にあっては、前記ＬＥＤ照明装置は屋外灯であることを特徴とする。

請求項１〜請求項６の発明に係るＬＥＤ照明装置によれば、主として屋外灯として使用する場合、ＬＥＤ照明装置の設置場所近辺の被照射面を均一に照射するとともに、ＬＥＤ照射光の照射効率を高めることができ、また安価で簡易な手段でその目的を実現できる。

本発明の実施形態を示すＬＥＤ照明装置の全体外観斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置の組立分解斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置のＬＥＤユニット部材の組立分解斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置のＬＥＤユニット部材の斜視図である。 図４に示すＬＥＤユニット部材の正面図である。 図５のＡ-Ａ線に沿う断面図である。 図５のＢ-Ｂ線に沿う断面図である。 同じくＬＥＤ照明装置の断面図である。 同じくＬＥＤ照明装置の保護カバー（カバー部材）の全面に光拡散面を形成した状態の斜視図である。 同じくＬＥＤ照明装置の保護カバー（カバー部材）の底面部に光拡散面を形成した状態の斜視図である。

以下、本発明に係るＬＥＤ照明装置を駐車場灯に適用した場合の実施形態を説明する。図１は本発明に係るＬＥＤ照明装置（駐車場灯）の全体斜視図、図２はその組立分解図である。

図１及び図２に示すように、本発明のＬＥＤ照明装置１００は、上面カバーとなる本体１と、その本体１の下部に固定された保護カバー２と、本体１と保護カバー２（カバー部材）の内部に収納されるＬＥＤユニット４と、このＬＥＤユニット４の下端部（図示しない配線部分）を覆うためのインナーカバー３をと有している。本体１の内部には電源装置５と点灯制御装置６が設けられている。保護カバー２は本体１にネジ止め等により固定され、前記電源装置５と点灯制御装置６を含めて本体１内部に固定されたＬＥＤユニット４とインナーカバー３を覆っている。なお、本体１は金属や合成樹脂を使用して概略半円盤形状に成形されている。

前記ＬＥＤユニット４は、本体１の側面部の内周面に沿って配設される複数のＬＥＤユニット部材４１〜４５から構成され、本体１内部の略中央部には別のＬＥＤユニット部材４６が配設されている（ここでは便宜上、ＬＥＤユニット部材４１〜４５をＬＥＤユニット４としているが、ＬＥＤユニット部材４６をＬＥＤユニット４から除外するものではない）。なお、ＬＥＤユニット部材４１が本体１の正面位置に配設されており、符号は省略しているが、このＬＥＤユニット部材４１を中心面としてＬＥＤユニット部材４１〜４５と同じ組み合わせが本体１の内周面方向に対称に配置（図２の奥方向にも配置）されている。

これらＬＥＤユニット部材４１〜４６の基本的な部品構成を、ＬＥＤユニット部材４３を例にとって説明する。図３に示すように、ＬＥＤユニット部材４３は、複数のＬＥＤ素子４ａが実装されたＬＥＤ基板４ｂと、このＬＥＤ基板４ｂを支持する基板支持体４ｃと、ＬＥＤ基板４ｂのＬＥＤ素子４ａに対応して複数の反射開口部４ｄが形成された反射部材４ｅから構成されている。この反射開口部４ｄは、ＬＥＤ素子４ａの照射光を配光するものであり、ＬＥＤ基板４ｂに実装されたＬＥＤ素子４ａの発光部が露出するような凹状湾曲面となっている。反射部材４ｅはＬＥＤ基板４ａを覆うように配置されており、ＬＥＤ基板４ａとともに基板支持体４ｃにネジ止め等により密接に固定され、一体化されている。なお、ＬＥＤ基板４ｂには配線コネクタ４ｆが設けられている。

反射部材４ｅは高反射率の添加材が配合された合成樹脂で一体成形、または、耐熱性の良好な合成樹脂で一体成形された後、アルミ蒸着メッキなどのメッキ加工を施し反射率を高められる（反射面となっている）。また、基板支持体４ｃは熱伝導率の高いアルミニウム等で造られており、平板面の下端部を略「く」字状に屈曲して本体１との固定部４ｇが形成されている。

他のＬＥＤユニット部材４１,４２及び４４〜４６も、ＬＥＤ基板４ｂのＬＥＤ素子４ａの配列及びこれに対応した反射部材４ｅの反射開口部４ｄの配列を除いて構成部品は同じである。

これらＬＥＤユニット部材４１〜４６は、前述した反射部材４ｅの反射開口部４ｄの全部又は一部が、ＬＥＤ素子４ａの主光軸（配光曲線で最大光度を示す角度に沿った直線）に対して傾いた放物曲線の凹湾曲状反射面となっている。即ち、反射開口部４ｄは、下端部に小径開口部が形成され、上端部に大径開口部が形成された拡口形の湾曲形状となっており、ＬＥＤ素子４ａの発光部が小径開口部から露出するように配置されている。

反射開口部４ｄをＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して傾けて形成する場合、その傾角が０度から２０度であれば、ＬＥＤ素子４ａの配光角をほぼ一定にしたまま照射角度を変えることができるので、この角度範囲内で照射角度を調整した反射開口部４ｄを形成することができる。反射開口部４ｄの傾け方向は任意であり、左右方向ないし上下方向に傾けて被照射面が所定照度以上となるように調整する。その代表例としてＬＥＤユニット部材４１について説明する。

図４及び図５に示すように、ＬＥＤユニット部材４１の反射部材４ｅは、上部横列と中央部横列に３個の反射開口部４１ａ〜４１ｃ及び４１ｄ〜４１ｆが形成され、下部横列に２個の反射開口部４１ｇ〜４１ｈが形成されている。また図５〜図７に示すように、ＬＥＤ基板４ｂには、反射開口部４１ａ〜４１ｈに対応した位置に、ＬＥＤ素子４１Ａ〜４１Ｈが配置されている。このＬＥＤ素子４１Ａ〜４１Ｈは、ＬＥＤ基板４ｂの上面に対して主光軸Ｘが垂直となるように配置されている。

下部横列の反射開口部４１ｇ，４１ｈは、図６に示すように、一方の反射開口部４１ｇがＬＥＤ素子４１Ｇの主光軸Ｘに対して左側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっており、他方の反射開口部４１ｈがＬＥＤ素子４１Ｈの主光軸Ｘに対して右側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。

また、上部横列の反射開口部４１ａ〜４１ｃは、図７に示すように、左側の反射開口部４１ａがＬＥＤ素子４１Ａの主光軸Ｘに対して左側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっており、右側の反射開口部４１ｃと中央部の反射開口部４１ｂが、各ＬＥＤ素子４１Ｂ，４１Ｃの主光軸Ｘに対して右側に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。なお、中央部横列の３個の反射開口部４１ｄ〜４１ｆも図５に示すようにＬＥＤ素子４１Ｄ〜４１Ｆの主光軸Ｘに対して左右方向に所定角度傾いた放物曲線の凹湾曲面となっている。

以上はＬＥＤユニット部材４１を例にとって説明したが、その他のＬＥＤユニット部材４２〜４６の反射開口部４ｄも所定方向に傾けて形成されている。ただし、本体１の中央部に配置されるＬＥＤユニット部材４６は、主としてＬＥＤ照明装置１００の底面方向を照射するものであり照射むらが少ない場合は、反射開口部４ｄはＬＥＤ素子４ａの主光軸と一致した放物曲腺の凹湾曲面（反射開口部４ｄの主光軸に対する傾角が０度）とすることができる。

また、例えばＬＥＤユニット部材４３のように、奇数列の反射開口部が形成されている場合、中央列を中心にして左右列の反射開口部の傾きが対称となるようにしてもよい。具体的には、中央縦列の３個の反射開口部４ｄを傾けずにＬＥＤ素子４ａの主光軸と一致した放物曲線の凹湾曲面（反射開口部４ｄの主光軸に対する傾角が０度）とし、左右の縦列の３個の反射開口部４ｄを、一方を主光軸に対して所定角度左側に傾け、他方を右側に傾けるようにすることができる。このようにすれば、ひとつのＬＥＤユニット部材で広範囲のエリアを均一に照射することができる。

これらＬＥＤユニット部材４１〜４６の各反射開口部４ｄの傾角は、ＬＥＤ照射装置１００を設置する照明エリアが基準以上の照度となるように選択される。ちなみに駐車場灯は、道路１０ルクス以上、駐車エリア２ルクス以上の照度基準を満たすようにＬＥＤユニット部材４１〜４６の各反射開口部４ｄの数と配列（それに対応したＬＥＤ基板４ｂに実装されるＬＥＤ素子４ａの数と配列）を選択し、また各反射開口部４ｄの傾角を選択する。

ＬＥＤユニット部材４１〜４６の形態は図示したものに限定されるものではなく、光量を増減させるために、ＬＥＤ基板４ｂに実装されるＬＥＤ素子４ａの数と配列、それに対応した各反射開口部４ｄの数と配列を選択することができる。すなわち、ＬＥＤユニット部材４１〜４６の数を増減させることなく、個々のＬＥＤユニット部材のＬＥＤ素子４ａの数を増減するだけであるから、設置場所に対応したＬＥＤ照明装置１００の設計が容易となる。

このようなＬＥＤユニット部材４１〜４５は、図２に示すように、本体１の内面周方向に形成された縦横リブ形状の固定部１ａにネジ止め等により固定される。またＬＥＤユニット部材４６は、本体１の内面略中央部に形成された縦横リブ形状の固定部１ｂにネジ止め等により固定される。この中央部のＬＥＤユニット部材４６は、所定の角度で下面に向けて設置されている。なお、図示しないが、これら各ＬＥＤユニット部材４１〜４６は、電源装置５と配線コネクタ４ｆを介して配線により電気的に接続されている。

インナーカバー３は、本体１の形状と対応した概略半円盤形状であり、合成樹脂を使用して一体成形されている。このインナーカバー３は、図２に示すように、底面部３ａから立ち上がる周面部３ｂの下端縁部に折返部３ｃが形成されている。また、底面部３ａには本体１の内部に固定するための複数の凸状固定部３ｄが形成され、インナーカバー３は、この固定部３ｄと対応して本体１内部に設けられた複数の固定ボス１ｃとネジ止め等により固定されている。

インナーカバー３の略中央部には、ＬＥＤユニット４６と対面する傾斜部３ｅが形成されており、その傾斜部３ｅには開口部３ｆが開口されている。ＬＥＤユニット４６はその開口部３ｆを通して照射され、図１で示す支柱等の被取付部材７とは反対方向の下面が照射されるようになっている。

インナーカバー３は、本体１の内部に固定された電源装置５と点灯制御装置６を下方から覆うとともに、折返部３ｃにより各ＬＥＤユニット部材４１〜４６の下部に備えられた配線コネクタ４ｆと、それに接続された配線を覆っている。インナーカバー３は、図１に示すように、ＬＥＤユニット４の下端部を覆っているだけであるから、ＬＥＤユニット４からのＬＥＤ照射を妨げることはない。

保護カバー２は、インナーカバー３、ＬＥＤユニット４、電源装置５、点灯制御装置６の全体を覆い、上面カバーとなる本体１と共にこれらの収納部品を、風雨、粉塵等の外部環境から保護している。保護カバー２は、図２に示すように、本体１の形状に対応して略半円筒体のボックス形状となっており、本体１の底面形状に対応した上部開口部２ａと、前記インナーカバー３、ＬＥＤユニット４、電源装置５、点灯制御装置等の内装部品を収納できる深さの側面部２ｂと、底面部２ｃを有している。この保護カバー２は透光性樹脂により一体成形により造られている。

また、図８に示すように、保護カバー２のＬＥＤユニット４と対面する側面部２ｂ−１（保護カバー２の前面部）は、ＬＥＤユニット４との間隔が小さくなるようにＬＥＤユニット４側に傾斜した形状となっている。これにより、ＬＥＤ照射光の側面部２ｂ−１への入射角が直角又は直角に近づくため、ＬＥＤ照射光が目標照射面に効率よく到達することになる。さらに側面部２ｂ−１が傾斜面となるため、透光性の阻害要因となる水滴、ゴミ等の付着物除去効果が期待でき、風圧減衰効果も期待できる。

この保護カバー２の全面又は一部には光拡散面（光散乱面）が形成されている。光拡散面とするためには、保護カバー２の所定位置の樹脂面をサンドブラスト処理して微細な凹凸（シボ）を形成する方法、保護カバー２の型枠面の所定位置に微細な凹凸を形成して保護カバー２を成型加工する方法、透光性樹脂に光拡散剤を添加する方法等、任意の方法が選択できる。

図９に示す保護カバー２は、ＬＥＤユニット４からのＬＥＤ照射光の透光部２ｄを除き、保護カバー２の側面部２ｂと底面部２ｃの全面に光拡散面２０（図中において薄墨で示す）が形成されている。透光部２ｄは、前述したＬＥＤユニット部材４１〜４５の反射開口部４ｄの配列に対応した位置に形成されており、光拡散処理がなされずに素材である透光性樹脂材が露出している。透光部２ｄは、反射開口部４ｄの射光側開口形状に対応して円形に形成されている。この透光部２ｄの形状は、本発明では特に限定されるものではないが、反射開口部４ｄの開口部と相似する形状であり、反射開口部４ｄの開口径と同径又はやや小径の円形とするのが好ましい。また、透光部２ｄの透光性を高めるために金型の透光部２ｄの対応部を磨き処理を行い、透光部２ｄを鏡面仕上げにすることもできる。

このように保護カバー２の透光部２ｄを除いた全面を光拡散面２０とすることにより、ＬＥＤユニット４の各ＬＥＤ素子４ａからのＬＥＤ照射光の一部が保護カバー２に入射し、その光成分が光拡散面２０によって保護カバー２の全面に拡散される。このため、特にＬＥＤ照明装置１００の設置場所近辺の照射面の照射むらが解消され均一に照射されることになる。また、保護カバー２への投射光が拡散されることからグレア低減効果も得られる。

一方、図１０に示す保護カバー２は、底面部２ｃに光拡散面２０が形成され、側面部２ｂは光拡散処理がなされずに素材である透光性樹脂材が露出している状態となっている。このような保護カバー２によれば、本体１内部の略中央部に配置されたＬＥＤユニット部材４６からのＬＥＤ照射光が保護カバー底面部４ｃで拡散されるため、ＬＥＤ照明装置１００の底面方向の被照射面が均一に照射されることになる。

また、ＬＥＤユニット４の特に下段に配列した各ＬＥＤ素子４ａからの照射光の一部も保護カバー底面部２ｃに入射して該底面部２ｃに拡散するが、このＬＥＤユニット４からの照射光でＬＥＤ照明装置１００の底面方向の被照射面が基準以上の照度で均一に照射される場合は、前記ＬＥＤユニット部材４６を省略することができる。この場合、底面方向の被照射面の照度を高くするため、ＬＥＤユニット４の下段に配列した各反射開口部４ｄの全部又は一部を、ＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して下方に所定角度傾け、光拡散面が形成された底面部２ｃへの入射光量を増大させてもよい。

光拡散面が形成されていない側面部２ｂからは、前述したようにＬＥＤユニット４のＬＥＤ照射光が所定照射角度で遠方の被照射面を照射する。

保護カバー２の光拡散面２０を形成する位置は、前述した形態に限らず、ＬＥＤユニット４の配置、反射開口部４ｄの配列、保護カバー２の形状、等に応じて必要な位置に形成することができる。

なお、本体１の背面部（被取付部材７側）には、図２に示すように自動点滅ユニット８が設けられており、自動点滅ユニット８内に設けたセンサー出力信号に応じて、電源装置５に接続されている点灯制御装置６が供給電力の遮断、供給の制御を行い、ＬＥＤユニット４の消灯、点灯が行われる。

このようなＬＥＤ照明装置１００は、図１に示すように電柱やポール等の被取付部材７に取付アーム８により取り付けられる。この際、照明エリアが所定の照度となるようにＬＥＤ照明装置１００の取り付け位置の高さを調整する。

本発明のＬＥＤユニット部材４１〜４６は、反射部材４ｅを一体成形により製造することができるため、各ＬＥＤユニット部材４１〜４６を安価に量産することが可能となり、しかも、上述したようにＬＥＤユニット部材４２〜４５を、ＬＥＤユニット部材４１を中心にして左右対称に本体１に固定するだけであるから、組立性も向上する。

ＬＥＤユニット部材４１〜４６の反射開口部４ｄをＬＥＤ素子４ａの主光軸に対して傾けただけでは所定エリアの照度が不足する場合など、必要に応じてＬＥＤユニット部材の全体を傾斜させてもよい。上述の実施形態では、基板支持体４ｃを傾斜させることによりそれを実現することができる。

上述した実施形態は本発明の一例を示すものであり、ＬＥＤ照明装置の全体形状や細部の構成は、使用目的、設置場所等に応じて任意に変更することができる。なお、本発明のＬＥＤ照明装置は、街路灯等の屋外灯、高天井灯等の屋内灯として使用することができる。

１ 本体
２ 保護カバー
２ｂ 保護カバー側面部
２ｃ 保護カバー底面部
２ｄ 透光部
２０ 光拡散面

Claims (11)

1. 光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置と、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置とが取付けられる本体と、を備えたＬＥＤ照明装置において、
   前記本体に、前記ＬＥＤユニット部材と電源装置を覆うカバー部材を設け、該カバー部材に光拡散面を形成したことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
2. 前記カバー部材の、前記ＬＥＤユニット部材からのＬＥＤ照射光が通過する透光部を除いた位置に前記光拡散面を形成したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
3. 前記カバー部材はボックス形状であり、該カバー部材の側面部方向に沿って前記ＬＥＤユニット部材を配置し、該ＬＥＤユニット部材からのＬＥＤ照射光が通過する透光部を除いて前記カバー部材に前記光拡散面を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。
4. 前記ＬＥＤユニット部材にＬＥＤ素子の反射開口部を設け、前記カバー部材における前記反射開口部に対応した相似領域を前記透光部としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
5. 前記反射開口部を、ＬＥＤ素子の主光軸に対して傾けて形成したことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明装置。
6. 前記透光部を除いた前記カバー部材の全面に前記光拡散面を形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
7. 前記カバー部材の側面部を除く底面部に前記光拡散面を形成したことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
8. 前記本体に、ＬＥＤ照明装置の底面方向を照射するＬＥＤユニット部材を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
9. 光源となるＬＥＤユニット部材と、それを点灯させる電源装置と、前記ＬＥＤユニット部材と前記電源装置とが取付けられる本体と、を備えたＬＥＤ照明装置において、
   前記本体に、前記ＬＥＤユニット部材と電源装置を覆うボックス形のカバー部材を設け、該カバー部材の側面部に沿って前記ＬＥＤユニット部材を照射方向に傾けた状態で配置するとともに、前記カバー部材側面部を、前記ＬＥＤユニット部材側に傾けた傾斜面としたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
10. 前記請求項８に記載のカバー部材に、前記請求項３〜８のいずれかに記載の光拡散面を形成したことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
11. 前記ＬＥＤ照明装置は屋外灯であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。