JP2008243714A

JP2008243714A - Ｌｅｄ照明装置

Info

Publication number: JP2008243714A
Application number: JP2007085365A
Authority: JP
Inventors: Takuro Ishikura; 卓郎石倉; Yutaka Fujiyama; 裕藤山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2008-10-09
Also published as: CN101275724A; US20080239725A1; US7513666B2

Abstract

【課題】グレアを緩和し、光の照射方向や照射位置等を設定することが可能でありながらも、構成の複雑化を招くことがないＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】各ＬＥＤ１７から光が出射されると、この光が棒状導光体１４の下端１４ｂに入射して該棒状導光体１４を通過する。このとき、各ＬＥＤ１７からの光が棒状導光体１４の内周曲面で複数回繰り返し反射されて、この光が徐々に拡散し、この拡散光が棒状導光体１４の上端１４ａから出射される。そして、この拡散光が反射板１６の下側面１６ａに入射して反射され、この拡散光による照明がなされる。拡散光が眩しく感じられることはなく、グレアが緩和される。また、反射板１６による反射方向で照明を効率的に行える。また、光の一部が棒状導光体１４の外周から漏れ出すので、この漏れ出した光により棒状導光体１４周辺が柔らかく照明される。
【選択図】図２

Description

本発明は、卓上照明や間接照明等に好適なＬＥＤ照明装置に関する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源として用いた照明装置としては、図１４に示すような卓上スタンド１０１や図２０に示すような室内灯１０２等がある。

このような照明装置では、ＬＥＤを直視したときの眩しい光（グレアと称す）が問題となり、このグレアを緩和する必要がある。例えば、図１５の室内灯１０２では、見上げたときに室内灯１０２の光源を直視してしまうことがあり、グレアを緩和することが望ましい。このため、例えば乳白色の拡散板を通じて、ＬＥＤの光を照射し、これによりグレアを緩和していた。

また、ＬＥＤの光を緩和するだけではなく、光の照射方向や照射位置等の設定調節が可能であることが好ましい。例えば、特許文献１では、複数の反射鏡を用いて、ＬＥＤの光の照射方向を適宜に設定している。
特開２００５−２０３１３５号公報

しかしながら、乳白色の拡散板を通じて、ＬＥＤの光を照射し、これによりグレアを緩和することができたとしても、光の照射方向や照射位置等を適宜に設定調節することができない。

また、特許文献１のように複数の反射鏡を用いる場合は、光の照射方向や照射位置等の設定調節が可能であっても、その構成が複雑化するという不都合があった。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、グレアを緩和し、光の照射方向や照射位置等を設定することが可能でありながらも、構成の複雑化を招くことがないＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明のＬＥＤ照明装置は、ベースに設けられたＬＥＤと、前記ベースに突設された透光性を有する棒状導光体と、前記棒状導光体の上端近傍に配置された光反射板とを備え、前記ＬＥＤの光は、前記棒状導光体の下端に入射し、該棒状導光体を通って上端から出射されて、前記光反射板で反射される。

また、前記光反射板は、前記棒状導光体の上端からの光を正反射する。

更に、前記光反射板は、前記棒状導光体の上端からの光を乱反射する。

また、複数組の前記ＬＥＤと前記棒状導光体を備え、組毎に、前記ＬＥＤの光を前記棒状導光体の上端から出射させて前記反射板で反射させる。

更に、前記棒状導光体の上端面は、凸レンズ状端面、凹レンズ状端面、円錐状端面、又は傾斜端面である。

このような本発明のＬＥＤ照明装置によれば、ＬＥＤの光は、棒状導光体の下端に入射し、棒状導光体を通って上端から出射されて、光反射板で反射される。ＬＥＤの光が棒状導光体を通過するときには、ＬＥＤの光が棒状導光体内周で繰り返し反射されて徐々に拡散するので、拡散光が棒状導光体の上端から出射されることになり、光反射板で反射された光も拡散光であって、この拡散光が眩しく感じられることはない。また、光反射板の反射により光の照射方向や照射範囲が特定されるので、効率的な照明が可能である。

更に、ＬＥＤの光が棒状導光体を通過するときには、ＬＥＤの光が棒状導光体外周から漏れ出すので、この漏れ出した光により棒状導光体周辺を柔らかく照明することができる。

従って、光反射板からの反射光により、眩しさを感じることがなくかつ光の照射方向や照射範囲が特定された効率的な照明を行うことができ、同時に棒状導光体外周から漏れ出した光により、棒状導光体周辺を柔らかく照明することができる。

しかも、ベース、ＬＥＤ、棒状導光体、及び光反射板を少なくとも備えれば良く、構成の複雑化を招くことがない。

また、光反射板は、棒状導光体の上端からの光を正反射するか又は乱反射する。正反射の場合は、光の照射方向や照射範囲が明確に特定され、乱反射の場合は、光の照射範囲が広がる。いずれを用いるかは、照明装置の主なる用途に応じて決定すれば良い。

更に、複数組のＬＥＤと棒状導光体を備え、組毎に、ＬＥＤの光を棒状導光体の上端から出射させて反射板で反射させているので、より明るい照明を行うことができる。

また、棒状導光体の上端面を、凸レンズ状端面、凹レンズ状端面、円錐状端面、又は傾斜端面にしているので、この上端面からの光の拡散程度や出射方向を様々に設定することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明のＬＥＤ照明装置の第１実施形態を示す斜視図及び断面図である。本実施形態のＬＥＤ照明装置１１は、床面に固定設置される平板状ベース１２と、平板状ベース１２の中央の矩形状孔１２ａに配置された光源ユニット１３と、光源ユニット１３の位置で平板状ベース１２上に突設された棒状導光体１４と、棒状導光体１４と平行になるように平板状ベース１２上に突設された支柱１５と、支柱１５の上端１５ａに固定され、棒状導光体１４の上端１４ａの上方に配置された反射板１６とを備えている。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように平板状ベース１２の四隅にはそれぞれの小孔１２ｂが形成されている。平板状ベース１２を床面に置き、各小孔１２ｂを通じて、それぞれのネジ（図示せず）を床面にねじ込んで、平板状ベース１２を床面に固定する。

平板状ベース１２の中央には矩形状孔１２ａが形成されており、この矩形状孔１２ａに光源ユニット１３が嵌め込まれている。光源ユニット１３は、その中央に円形開口部１３ａを有しており、その裏面側に基板を貼り付け、円形開口部１３ａの内側で該基板上に複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）１７を設けたものである。

棒状導光体１４は、例えば透光性を有する合成樹脂からなる円柱状の成形品であり、その上端１４ａ及び下端１４ｂが平坦滑らかに形成されている。また、棒状導光体１４の下端１４ｂ近傍の外周には横方向に突出する一対のステー１８が固定されている。棒状導光体１４の下端１４ｂを光源ユニット１３の円形開口部１３ａに重ね合わせて、棒状導光体１４の下端１４ｂを各ＬＥＤ１７に近接配置し、同時に棒状導光体１４の各ステー１８を平板状ベース１２に重ね合わせ、それぞれのネジ１９（図２に示す）を平板状ベース１２の下側から該平板状ベース１２の各小孔１２ｃを通じて各ステー１８のネジ１８ａにねじ込んで、各ステー１８を固定し、棒状導光体１４を平板状ベース１２上に突設している。

支柱１５の下端１５ｂにはネジ孔が形成されており、ネジ２０（図２に示す）を平板状ベース１２の下側から該平板状ベース１２の小孔１２ｄを通じて支柱１５の下端１５ｂのネジ孔にねじ込んで、支柱１５を平板状ベース１２上に突設している。また、支柱１５の上端１５ａに反射板１６の一端を固定して、反射板１６の中央が棒状導光体１４の上端１４ａの上方に位置するように該反射板１６を位置決めし、反射板１６を傾斜させて固定している。

反射板１６の下側面１６ａにはメッキ処理が施されて、この下側面１６ａが平滑な反射面となっており、この下側面１６ａにより光が正反射される。

このような構成において、図２の矢印で示すように各ＬＥＤ１７から光が出射されると、この光が棒状導光体１４の下端１４ｂに入射する。棒状導光体１４の下端１４ｂが各ＬＥＤ１７に近接配置されているので、各ＬＥＤ１７の光の殆どが棒状導光体１４の下端１４ｂに入射する。この入射した光は、棒状導光体１４を透過しながら、棒状導光体１４の内周曲面で複数回繰り返し反射されて徐々に拡散し、この拡散光が棒状導光体１４の上端１４ａから出射される。そして、この拡散光が反射板１６の下側面１６ａに入射して反射され、この拡散光による照明がなされる。

つまり、発光領域が狭いＬＥＤの光はそのまま直視すると極めて眩しいが、棒状導光体１４内周で繰り返し反射させることにより、ＬＥＤより十分大きい棒状導光体１４の端面が光源として見なせるように変換されるのである。このような変換を実現するために導光体１４の壁で反射せずに透過する光の割合を十分小さくすることが必要である。そのため、導光体１４の端面の大きさ（円形であればその直径）に対し、導光体１４の長さを十分長く取る必要がある。

こうして棒状導光体端面から出た拡散光を反射板１６の下側面１６ａで反射して、照明を行っているので、拡散光が眩しく感じられることはなく、グレアが緩和される。また、反射板１６による反射方向で照明を効率的に行える。この反射板１６の大きさ、形状、及び傾き等を適宜に設定することにより、照明の方向及び範囲等を変更調節することが可能である。

また、光が棒状導光体１４を通過するときに、光の一部が棒状導光体１４の外周から漏れ出すので、この漏れ出した光により棒状導光体１４周辺が柔らかく照明される。

しかも、平板状ベース１２、光源ユニット１３、棒状導光体１４、反射板１６を少なくとも備えれば良く、構成が簡単である。

図４及び図５は、本発明のＬＥＤ照明装置の第２実施形態を示す斜視図及び断面図である。尚、図４及び図５において、図１及び図２と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付す。

本実施形態のＬＥＤ照明装置２１は、床面に固定設置される平板状ベース２２と、平板状ベース２２の３箇所の孔２２ａに配置された３つの光源ユニット１３と、各光源ユニット１３の位置で平板状ベース２２上に突設された３つの棒状導光体１４と、各棒状導光体１４の中央位置で平板状ベース２２上に突設された支柱２５と、支柱２５の上端２５ａに固定され、各棒状導光体１４の上端１４ａの上方に配置された逆円錐状の反射板２６とを備えている。

従って、ＬＥＤ照明装置２１は、３組の光源ユニット１３及び棒状導光体１４を有している。

図６に示すように平板状ベース２２を床面に置き、各小孔２２ｂを通じて、それぞれのネジ（図示せず）を床面にねじ込んで、平板状ベース２２を床面に固定する。

平板状ベース２２の３箇所の孔２２ａにはそれぞれの光源ユニット１３が嵌め込まれ、各光源ユニット１３の位置でそれぞれの棒状導光体１４が突設されている。棒状導光体１４毎に、棒状導光体１４の下端１４ｂを光源ユニット１３の円形開口部１３ａに重ね合わせて、棒状導光体１４の下端１４ｂを各ＬＥＤ１７に近接配置し、同時に棒状導光体１４の各ステー１８を平板状ベース２２に重ね合わせて、各ステー１８をネジ止めし、棒状導光体１４を平板状ベース２２上に突設している。

また、支柱２５の下端２５ｂを各棒状導光体１４の中央に位置決めしてネジ止めし、支柱２５を平板状ベース２２上に突設している。更に、支柱２５の上端２５ａに逆円錐状の反射板２６の中央を固定して、反射板２６が各棒状導光体１４の上端１４ａの上方を覆うように該反射板２６を位置決めしている。

逆円錐状の反射板２６の下側面２６ａは、逆円錐状であり、ここにメッキ処理を施して、この下側面２６ａを平滑な反射面としている。この下側面２６ａにより光が正反射される。

このような構成において、図５に示すように光源ユニット１３毎に、各ＬＥＤ１７から光が出射されると、この光が棒状導光体１４の下端１４ｂに入射して、この光が棒状導光体１４の内周曲面で複数回繰り返し反射されて拡散し、拡散光が棒状導光体１４の上端１４ａから出射され、この拡散光が反射板２６の下側面２６ａに入射して反射され、この拡散光による照明がなされる。

棒状導光体１４毎に、反射板２６の下側面２６ａに対する拡散光の入射位置が異なり、各棒状導光体１４からの拡散光の入射位置が反射板２６の逆円錐状の下側面２６ａ周りで相互に１２０°ずつ離れている。また、反射板２６の逆円錐状の下側面２６ａが凸曲面となっている。このため、各棒状導光体１４からの拡散光は、反射板２６の下側面２６ａで反射されると、相互に１２０°ずつ向きが異なるそれぞれの方向に広がりつつ照射される。これにより、照明装置２１周辺が略均一に照明される。勿論、拡散光が眩しく感じられることはなく、グレアが緩和される。

また、光が棒状導光体１４を通過するときに、光の一部が棒状導光体１４の外周から漏れ出すので、これによっても周辺が柔らかく照明される。

尚、反射板２６の代わりに、図７及び図８に示すような反射板２６Ａを設けても良い。この反射板２６Ａは、その周囲に平坦な鍔２６ｂを有しており、この平坦な鍔２６ｂの下側面が真下に向く。このため、棒状導光体１４からの拡散光が鍔２６ｂの下側面で斜め下方に反射されて床面に照射されることになり、床面の照明や床面からの反射光による間接照明がなされる。

また、反射板２６の代わりに、図９及び図１０に示すような反射板２６Ｂを設けても良い。この反射板２６Ｂは、円形平板状であり、その下側面全体が真下に向く。このため、棒状導光体１４からの拡散光の殆どが反射板２６Ｂの下側面全体で下方に反射されて床面に照射されることになり、床面の照明や床面からの間接照明がなされる。

また、第１及び第２実施形態では、床面に平板状ベースを固定し、この平板状ベース上に棒状導光体及び支柱を突設し、支柱により反射板を支持固定しているので、照明装置を自在に移動させることはできないが、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように可搬型ベース３１上に棒状導光体１４及び支柱１５、２５を突設し、支柱１５、２５により反射板１６、２６、２６Ａ、２６Ｂを固定支持した構成とし、照明装置の移動を可能にしても良い。

更に、反射板を様々に変形しても良く、その反射面を正反射面とせず、乱反射面にしても構わない。反射板の反射面を乱反射面に場合は、光の拡散をより促進させることができる。

また、棒状導光体として、円柱状のものに限らず、角柱状や、他の断面形状のものを用いても良い。あるいは、棒状導光体として、その径が変わるものや、湾曲もしくは屈曲したものを適用しても構わない。

また、棒状導光体１４の代わりに、図１２に示すような棒状導光体１４Ａを用いても良い。この棒状導光体１４Ａの外周面にはシボ加工が施されており、この棒状導光体１４Ａの内周面に多数の細かい凹凸が形成されている。このため、各ＬＥＤ１７からの光が棒状導光体１４Ａを通過するときには、この光が棒状導光体１４Ａの内周面で乱反射されて確実に拡散し、この拡散光が棒状導光体１４Ａの上端１４ａから出射される。また、棒状導光体１４Ａの外周面が均一に発光したようになり、柔らかな光により照明装置周辺が均一に照明される。

また、棒状導光体１４の上端面１４ａを平坦面にしているが、この代わりに、図１３（ａ）に示すような傾斜端面１４ｃ、図１３（ｂ）に示すような凸レンズ状端面１４ｄ、図１３（ｃ）に示すような凹レンズ状端面１４ｅ、図１３（ｄ）に示すような円錐状端面１４ｆを適用しても良い。いずれの形状の端面を選択するかにより、光の拡散程度や出射方向を様々に設定することができる。

本発明のＬＥＤ照明装置の第１実施形態を示す斜視図である。図１のＬＥＤ照明装置を示す断面図である。（ａ）、（ｂ）は、図１のＬＥＤ照明装置における平板状ベース及び棒状導光体の取付け工程を示す斜視図である。本発明のＬＥＤ照明装置の第２実施形態を示す斜視図である。図４のＬＥＤ照明装置を示す断面図である。図４のＬＥＤ照明装置における平板状ベースに３つの棒状導光体を取付けた状態を示す斜視図である。図４のＬＥＤ照明装置の一変形例を示す斜視図である。図７のＬＥＤ照明装置を示す断面図である。図４のＬＥＤ照明装置の他の変形例を示す斜視図である。図９のＬＥＤ照明装置を示す断面図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、図１、図４、図７、及び図９の照明装置を可搬型にしたそれぞれの変形例を示す斜視図である。棒状導光体の変形例を示す図である。棒状導光体の上端面の変形例を示しており、（ａ）が傾斜端面を示し、（ｂ）が凸レンズ状端面を示し、（ｃ）が凹レンズ状端面を示し、（ｄ）が円錐状端面を示している。従来の卓上スタンドを示す斜視図である。従来の室内灯を示す斜視図である。

符号の説明

１１、２１ＬＥＤ照明装置
１２、２２平板状ベース
１３光源ユニット
１４棒状導光体
１５、２５支柱
１６、２６、２６Ａ、２６Ｂ反射板
１７ＬＥＤ
１８ステー

Claims

ベースに設けられたＬＥＤと、
前記ベースに突設された透光性を有する棒状導光体と、
前記棒状導光体の上端近傍に配置された光反射板とを備え、
前記ＬＥＤの光は、前記棒状導光体の下端に入射し、該棒状導光体を通って上端から出射されて、前記光反射板で反射されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
前記光反射板は、前記棒状導光体の上端からの光を正反射することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
前記光反射板は、前記棒状導光体の上端からの光を乱反射することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
複数組の前記ＬＥＤと前記棒状導光体を備え、組毎に、前記ＬＥＤの光を前記棒状導光体の上端から出射させて前記反射板で反射させることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
前記棒状導光体の上端面は、凸レンズ状端面、凹レンズ状端面、円錐状端面、又は傾斜端面であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。