説明

照明装置

【課題】制御回路の熱的劣化を低減できる照明装置を提供する。
【解決手段】複数のLED9が平面的に配設された面状光源5と;この面状光源の発熱を放熱する放熱器6と;この面状光源と放熱器を収容する本体ケース4と;この本体ケースを回動可能に支持するアーム3と;前記面状光源が水平方向に照射するように本体ケースの回動角が制御されたときに、この面状光源に対して垂直方向下方に位置する箇所で本体ケース内に収容されて面状光源の点灯を制御する制御回路12と;を具備している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば演出効果を得るために舞台やスタジオなどの高所に配設されて、その下方の床面側等をほぼ均一に全体照明するフラッドライト等の照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から劇場舞台やTVスタジオ等で用いられる照明装置の一例としては、全体明かり(全体照明)を作るためのベース照明として使用されるフラッドライトが知られている。
【0003】
従来、この種のフラッドライトの一例としては、前面を投光のために開口する灯体(本体ケース)内に、蛍光灯と反射器を収納し、この灯体を支持台に回動可能に設け、柔らかい光を比較的広い範囲で前面前方へ照射する蛍光灯フラッドライトが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−55215号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そして、上記特許文献1記載の蛍光灯フラッドライトにおいて、その光源を、蛍光灯から高効率、高寿命のLED(発光ダイオード)に代える場合には、複数のLED光源を例えば平板状等の基板に高密度実装することにより、LED面状光源に構成し、反射鏡を削除する等により小形軽量化を図ることができる。
【0006】
また、LEDは蛍光灯等よりも低照度の調光制御が比較的容易であるので、調光制御回路を、灯体内に組み込むことにより調光可能に構成し、灯体を上向き、下向き、横向き等様々な方向に回動させて用いることが可能となる。
【0007】
しかしながら、この場合、高所から垂直方向(重力方向)へ投光するために灯体の回動角を制御したときに、制御回路がLED光源よりも上方に位置すると、LED光源の発生熱の自然対流により上昇して制御回路が加熱される上に、その熱が灯体内に籠りがちであるので、制御回路の基板やこの基板に実装される電解コンデンサ等の回路素子が熱的に劣化する虞がある。
【0008】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、制御回路の熱的劣化を低減できる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に係る照明装置は、複数の半導体発光素子が平面的に配設された面状光源と;この面状光源の発熱を放熱する放熱器と;この面状光源と放熱器を収容する本体ケースと;この本体ケースを回動可能に支持するアームと;前記面状光源が水平方向に照射するように本体ケースの回動角が制御されたときに、この面状光源に対して垂直方向下方に位置する箇所で本体ケース内に収容されて面状光源の点灯を制御する制御回路と;を具備していることを特徴とする。
【0010】
請求項1以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は以下による。
【0011】
面状光源とは、例えば平面の絶縁材上に半導体発光素子が単数または複数個配設されて形成された光源をいう。半導体発光素子とは、例えば、LEDや有機EL等である。また、制御回路は、半導体発光素子の点灯や調光を制御する。
【0012】
請求項2に係る照明装置は、前記放熱器が、所要の間隔を置いて並設された複数の平板状の放熱フィンを有し、前記制御回路は、その制御回路基板を、その制御回路素子が実装される実装面が前記放熱フィンの長手方向に沿うように配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
請求項1記載の照明装置によれば、面状光源の照射方向が水平方向(すなわち横向き)に向くように本体ケースの回動角が制御されたときに、制御回路は面状光源の下方に位置するので、本体ケースが上向きや下向きに回動制御されたときでも、制御回路が面状光源の上方に位置することを回避することができる。このために、面状光源の発熱に起因する制御回路の熱的劣化を低減できる。
【0014】
また、面状光源の発熱を放熱器により放熱するので、その発熱が本体ケース内に籠ることを低減できる。
【0015】
請求項2に記載の照明装置によれば、空気が通風する複数の放熱フィンの長手方向に、制御回路素子実装面が沿うように制御回路基板が配設されているので、この放熱フィンを通風した空気が制御回路素子実装面も通風し、冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る照明装置の水平方向(横方向)投光(照射)状態の正面図。
【図2】(a)は図1により示す照明装置の横方向投光状態の左側面図、(b)は同,右側面図。
【図3】図1で示す照明装置の平面図。
【図4】図1で示す照明装置の背面図。
【図5】(a)は図1〜図4により示す照明装置における面状光源の多孔リフレクタの斜視図、(b)は同,面状光源の縦断面図、(c)は同,面状光源の配光特性を示す図。
【図6】図1等により示す照明装置の放熱フィンと制御回路基板の位置関係を示す要部斜視図。
【図7】図1等により示す照明装置の下方(垂直方向下方)投光状態を示す右側面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。これら複数の添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【0018】
図1は本発明の第1の実施形態に係る照明装置の水平方向(横方向)投光状態の正面図、図2は同、照明装置の左側面図、(b)は同,右側面図、図3は同,照明装置の平面図、図4は同、照明装置の背面図である。これらの図に示すように照明装置1は、照明器具2と、この照明器具2の左右両側面を回動可能、かつその回動角保持可能に挟持するコ字状のアーム3と、を具備している。
【0019】
照明器具2は、例えば偏平四角筒等角筒状の本体ケース4内に、複数の面状光源5,5,…、放熱器6を、本体ケース4の薄い厚さ方向にそれぞれ並設した状態で収容している。本体ケース4は、その軸方向(厚さ方向)の前面4aに大きな矩形の開口4aaを形成する一方、その背面4bに、図4中縦長長方形の複数(例えば3個)の背面開口4bb,4bb,4bbを図中、横方向に所要の間隔を置いて並設している。これら背面開口4bb,4bb,4bbには、金網等の多孔板4c,4c,4cを張設している。これら多孔板4c,4c,4cの内方には、図6で示す放熱器6の複数の放熱フィン6b,6b,6b…の自由端が対向している。
【0020】
本体ケース4は、これら前面開口4aaと背面開口4bb,4bb,4bbの図1、図2中下方に下部収容部7を一体に形成している。この下部収容部7は、前面7a、底面7bおよび背面7cを閉じる一方、図1中、上端部7dを長手方向(横方向)ほぼ全長に亘って開口させている。なお、図3中、符号4dは、本体ケース4の図1、図2中上端に複数形成された放熱孔である。また、図2,図3中、実線矢印は面状光源5の照射方向を示し、破線矢印は放熱フィン6bからの放熱方向を示している。
【0021】
そして、各面状光源5は、その背面を、放熱器6のベース6aの図1中前面上に、例えば2行3列のマトリクス状に配列して直接取り付け、各面状光源5での発熱を、図6で示す放熱器6の複数の平板状の放熱フィン6b,6b,…から放熱するようになっている。図5(b)の縦断面図に示すように各面状光源5は、平板状の電気絶縁基板に、銅箔により配線をプリントしてなるプリント基板8の前面上に、白色や青色、赤色等複数色または単色に発光するチップ状のLED(発光ダイオード)9の複数個を例えばマトリクス状に配列して面実装している。
【0022】
そして、このプリント基板8の前面には、図5(a)で示す面状多孔リフレクタ10を装着しており、この面状多孔リフレクタ10により、LED9,9,…からの光を前方(図5(b)では上方)に投光する投光部を構成している。
【0023】
図5(a)に示すように、面状多孔リフレクタ10は、そのリフレクタ本体10aを白色耐熱素材によって構成している。これは、面状多孔リフレクタ10がLED9の照射側に光を配光制御し、LED9の光照射側の反対側で面状光源5のプリント基板8に接しLED9の発熱の影響を受けるので、その耐熱性を高めるためである。
【0024】
面状多孔リフレクタ10は、面状光源5の個々のLED9を一つずつ挿入するための複数の孔10b,10b,…を有しており、各々の孔10bの側面には反射面10cが形成されている。
【0025】
図5(b)に示すように、各々の孔10bには一つずつLED9がそれぞれ挿入され、各孔10bの側面に形成された各反射面10cは、LED9からの光出射方向に対して広角となる形状に構成されている。また、各孔10bの奥行き(リフレクタ本体10aの厚さ)hは、LED9の発光部の先端が孔10bの開口先端部にほぼ一致する大きさに形成されている。これは、孔10bの奥行きを大きくすると孔10bの反射面10cが長くなり、LED9からの光が反射面10cで減衰するので、面状多孔リフレクタ10の孔10bから出射するLED9からの光のロスを軽減するためである。
【0026】
このように、面状多孔リフレクタ10は、各々のLED9をそれぞれ孔10bに挿入し、LED9からの光を直接的に出射するとともに孔10bの反射面10cで反射して前方に出射する。これにより、図5(c)の点線で示す配光特性L1が得られ、照射光の色ムラを緩和する。
【0027】
また、孔10bの反射面10cを反射率が高い白色拡散反射面とした場合には、図5(c)の実線で示す配光特性L2のように、点線で示す配光特性L1よりも拡散した配光特性L2が得られる。これにより、LED9の発光色を適切に混色でき、色ムラが生じることを防止できる。
【0028】
このように構成された面状光源5は、その複数個の背面を、上述したように図1,図6で示す放熱器6のベース6aの前面に、例えば2行3列等の所要配列で配列して直接固定している。また、放熱器ベース6aの前面には、各面状光源5の外周を同心円状に囲む短軸円筒状のカバー11,11,…がそれぞれ固着されている。これらカバー11,11,…の放熱器ベース6a側端部には平板状フランジが一体的に形成されており、このフランジが放熱器ベース6aにねじ固着されている。カバー11の各突出前端は、本体ケース4の前面4aとほぼ面一もしくは若干低く形成されている。各カバー11の内周面は反射面または拡散面に形成される。
【0029】
これにより、図2(a),(b)に示すように照明装置1は、本体ケース4の前面4aの前方へ、その光を照射する一方、背面4b側へ、面状光源5の発熱を放熱器6の放熱フィン6b,6b,…により外気へ放熱するようになっている。
【0030】
そして、図1,図2(a),(b)に示すように照明装置1は、本体ケース4の下部収容部7内に制御回路12を収容している。制御回路12は、図示しない電力コードに接続されて商用交流電源ACを受電し、このACを各面状光源5を点灯させるための所要の直流電力DCに変換する電源装置と、この電源装置から各面状光源5に給電される電力を制御して、点,消灯と調光を制御する制御回路本体を有し、図6で示す複数の制御回路基板13,13,…を具備している。そして、この制御回路12は図示省略した配線により各面状光源5に電気的に接続されている。
【0031】
これら制御回路基板13,13,…は、その図示しない電解コンデンサや半導体スイッチング素子等の制御回路素子を実装する基板面(実装面)13aが、各放熱フィン6b間に形成される隙間の下端側を塞がないように配設されている。放熱フィン6bの表面と基板面13aとが平行となるか、または両者の表面の上下方向が平行となるように配設されている。このために、図4で示す本体ケース4の背面4bの金網4c、4c、4cから、その内部へ侵入した外気は、放熱器6の隣り合う放熱フィン6b同士の間隙をそれぞれ通風して、これら放熱フィン6b,6b,…を冷却し、さらに、制御回路基板13を冷却した外気が下部収容部7の上面開口7aを通って、放熱フィン6b,6b間に通風されることにより、放熱器6が有効に冷却される。
【0032】
その結果、各面状光源5と制御回路12の発熱を冷却することができる。また、各面状光源5が配設される本体ケース4の前面4aに大きな開口4aaを形成しているので、この開口4aaから前面4aに通風する外気により各面状光源5の前面も冷却することができ、面状光源5と制御回路12の発生熱が本体ケース4内に籠ることを低減できる。
【0033】
そして、アーム3は、例えば円管をコ字状に折曲して形成され、その一対のコ字状開口端部3a,3bを、本体ケース4の左右両側面4e,4fに、左右一対のピン14,15により、これらピン14,15の中心軸回りに回動可能に取り付けている。
【0034】
そして、これらピン14,15の一方、例えば15には、その外周に、アーム3の一方の開口端部3bと本体ケース4の一側面4fとの間隙において、板ばね16を介在させ、照明器具2を回動可能かつその回動角を保持可能に支持している。一方のピン15の外端部には、その軸径よりも大径のつまみ15aが一体に形成されており、このつまみ15aの手動による回動操作により、板ばね16の弾圧力を調整することにより、一対の開口端部3a,3bによる照明器具2の締付け力を適切に調整することができる。すなわち、つまみ19aの締付け力を調整することにより、照明器具4の回動角を容易に調整することができ、しかも、その回動角を保持することができるように板ばね16の弾圧力を適宜調整することができる。
【0035】
アーム3は、そのコ字状のクロスバー部3cの軸方向中間部に、図示しないハンガーに装着される吊り金具3dを突設している。このハンガーがスタジオや舞台等の高所のバトン等に取り付けられることにより、照明装置1がバトンに吊り下げられる。また、クロスバー部3cには、例えばバトン等に引掛けられる落下防止ロープ3eが締結される。
【0036】
したがって、この照明装置1によれば、図1,図2,図4に示すように、照明器具2の回動角が横方向投光状態に制御されたときは、制御回路12が面状光源5の下方に位置するので、この制御回路12が面状光源5の発熱の自然対流により加熱されることを防止または低減できる。
【0037】
また、各面状光源5の前面側は本体ケース4の前面開口4aaにより外気に露出しているので、その外気による各面状光源5の冷却効果も向上させることができる。
【0038】
さらに、各面状光源5の背面は放熱器6に密着しているので、各面状光源5の発熱を放熱器6によっても放熱することができる。すなわち、各面状光源5の前面側と背面側の両者を共に有効に冷却することができる。
【0039】
そして、図7に示すようにこの照明器具2の回動角を下方投光(垂直方向下方)に制御した場合でも、制御回路12は面状光源5の横方向に位置し、上方には位置しないので、横方向投光状態と同様、面状光源5の発生熱により加熱されることを防止または低減できる。その結果、制御回路12の熱的劣化を低減できる。
【符号の説明】
【0040】
1…照明装置、2…照明器具、3…アーム、4…本体ケース、4a…本体ケースの前面、4b…本体ケースの背面、5…面状光源、6…放熱器、6b…放熱フィン、7…下部収容部、8…プリント基板、9…LED、10…面状多孔リフレクタ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の半導体発光素子が平面的に配設された面状光源と;
この面状光源の発熱を放熱する放熱器と;
この面状光源と放熱器を収容する本体ケースと;
この本体ケースを回動可能に支持するアームと;
前記面状光源が水平方向に照射するように本体ケースの回動角が制御されたときに、この面状光源に対して垂直方向下方に位置する箇所で本体ケース内に収容されて面状光源の点灯を制御する制御回路と;
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項2】
前記放熱器は、所要の間隔を置いて並設された複数の平板状の放熱フィンを有し、前記制御回路は、その制御回路基板を、その制御回路素子が実装される実装面が前記放熱フィンの長手方向に沿うように配設されていることを特徴とする請求項1記載の照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−198984(P2010−198984A)
【公開日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−44348(P2009−44348)
【出願日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【出願人】(000003757)東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Fターム(参考)】