JP2011070973A

JP2011070973A - 照明装置

Info

Publication number: JP2011070973A
Application number: JP2009221644A
Authority: JP
Inventors: Hirokuni Azuma; 洋邦東
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2011-04-07

Abstract

【課題】快適な照明を実現すると共に面光源を用いて小型化な照明装置を提供する。
【解決手段】筐体部２０と、前記筐体部２０に配設され、発光面１０の面積が筐体部２０を平面視したときの発光面１０の投影面積よりも大きく構成された面光源１１と、前記面光源１１を点灯させる点灯装置とを具備している。また、前記面光源１１による全光束に対応し、筐体部２０を平面視したときの投影面積がほぼ一定であり、かつ、発光面１０の輝度がほぼ一定となるように設定された面積を有する発光面１０が複数用意され、前記筐体部２０に選択的に配設される。
【選択図】図１

Description

この発明は、面光源を用いて構成した照明装置に関するものである。

近年、複数のＬＥＤを均等な間隔で並べ、均一な面発光がなされるように構成した照明装置が登場している（特許文献１参照）。

係る照明装置においては、光源がＬＥＤであり点光源であるから、各点光源の輝度が高く、照明装置の発光面を目視すると極めて眩しいという特徴を持っている。このため、このような照明装置の下で作業等を行っている人にとっては必ずしも快適な照明ではなく、時として不快感を与えかねないという問題があった。

上記の問題点を解決するためには、発光面の輝度を下げた面光源による照明装置とすればよい。しかしながら、従来の照明装置のように発光面が、装置を取り付ける天井等の面に平行な平面である場合には、点光源を用いた照明装置に比べて極めて大きな発光面としなければならない。

例えば、光源面の面積が0.5m²、全光束が1000lm（ルーメン）でランバーシアン配光の照明装置を実現すると、発光面の輝度は6369cd/ m²となる。これに対し、光源面の面積を2.0m²、全光束が1000lm（ルーメン）のランバーシアン配光の照明装置を実現すると、発光面の輝度は1592 cd/ m²となる。つまり、発光面の輝度を下げて同等の全光束を得るためには発光面の面積を大きくする必要があることが分かる。

特開２００９−１６０９５号公報

本発明は上記のような照明器具における現状に鑑みてなされたもので、その目的は、快適な照明を実現すると共に面光源を用いて小形化を実現することができる照明装置を提供することである。

本発明に係る照明装置は筐体部と；前記筐体部に配設され、発光面の面積が筐体部を平面視したときの発光面の投影面積よりも大きく構成された面光源と；前記面光源を点灯させる点灯装置とを具備したことを特徴とする。

面光源としては、有機ＥＬを用いたもの、点光源と拡散膜など光学系を組み合わせたものなどの全てを許容する。また、面光源としては、均斉度が０．８以上であると好適である。ここに、均斉度は、（均斉度＝最小輝度／平均輝度）である。面光源は、筐体部の外面に貼着するなどして設けるか、筐体部内に設けることができる。

本発明に係る照明装置では、面光源による全光束に対応し、筐体部を平面視したときの発光面の投影面積がほぼ一定であり、かつ、発光面の輝度がほぼ一定となるように設定された面積を有する発光面が複数用意され、前記筐体部に選択的に配設されることを特徴とする。

本発明に係る照明装置では、発光面の輝度が２０００cd/m²以下とされることを特徴とする。

本発明に係る照明装置では、複数の放出小面により、発光面が凹凸に構成されることを特徴とする。

本発明に係る照明装置によれば、面光源が、発光面の面積が筐体部を平面視したときの発光面の投影面積よりも大きく構成されているので、面光源によって快適な照明が実現され、また、実効的な発光面の面積が広く、発光面の投影面積により装置の大きさが規定されるため、小型化が可能となる。

本発明に係る照明装置によれば、面光源による全光束に対応し、筐体部を平面視したときの発光面の投影面積がほぼ一定であり、かつ、発光面の輝度がほぼ一定となるように設定された面積を有する発光面が複数用意され、前記筐体部に選択的に配設されるので、照明の輝度を快適な範囲において選択することが可能である。

本発明に係る照明装置によれば、発光面の輝度が２０００cd/m²以下とされるので、眼疲労が少ない照明を実現することが可能である。

本発明に係る照明装置によれば、複数の放出小面により、発光面が凹凸に構成されるので、凹凸により発光面の面積の調整を行うことができ、発光面の投影面積を変えることなく実効的な発光面の面積を変化させることができる。

本発明の実施形態に係る照明装置の構成図。眼疲労と発光面輝度の関係を示す図。７５０lx（ルックス）に照度を設計した場合に、器具の光束及び器具台数に対する光源面積（光源面の面積）の関係を示す図。平坦な発光面を有する面光源を用いた照明装置と複数の放出小面の合計面積を実効的な発光面とする照明装置の寸法比較を示す図。本発明の第１の実施形態に係る照明装置の構成図。本発明の第２の実施形態に係る照明装置の構成図。本発明の第３の実施形態に係る照明装置の構成図。本発明の第４の実施形態に係る照明装置の構成図。本発明の第５の実施形態に係る照明装置の構成図。本発明の第６の実施形態に係る照明装置の構成図。

以下添付図面を参照して本発明に係る照明装置の実施例を説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１には本発明の実施形態である照明装置が示されている。この照明装置は、面光源１１、駆動制御回路１２、電源回路１３を備えている。駆動制御回路１２は、面光源１１を点灯させるものであり、電源回路１３は、外部からの例えば商用交流電源１４を用いて所定電圧の電源電力を作成し、駆動制御回路１２へ電力を供給するものである。

駆動制御回路１２と電源回路１３は筐体部２０に収納される。照明装置には、面光源１１から出射される光を外部へ放出させる複数の放出小面１５により構成される発光面１０を備えている。放出小面１５は、発光面１０の断面として示されている斜面を指している。複数の放出小面１５の合計面積は、筐体部２０を平面視したときの発光面１０の投影面積よりも大きくされている。つまり、発光面１０を図１における上部から下部側へ見込んだ場合の面積が、全ての放出小面１５の合計面積より小さく構成されている。

より詳細には、複数の放出小面１５の合計面積が、面光源１１による光束の大小に対応した値を有するようにされ、この構成において、発光面１０の輝度が２０００cd/m²以下とされる。

発明者らは、視作業を１５分間行った時の、視作業前後の焦点調節に要する時間（ＡＲＴ）の差分をΔＡＲＴとして、眼疲労と発光面輝度の関係を調べる実験を行い、図２に示す結果を得た。図２に示すΔＡＲＴが１００（msec）程度にフラットな範囲が低眼疲労範囲であり、この範囲の上限輝度となった点１Ｐにおける輝度が略２０００（cd/m²）であった。従って、本発明の照明装置では、発光面１０の輝度が２０００cd/m²以下となるように構成している。

また、人が作業する場合に推奨されている７５０lx（ルックス）に照度を設計した場合に、器具の光束及び器具台数に対する光源面積（ここでは、発光面の面積に等しい）の関係を調べるシミュレーションを行い図３に示す結果を得た。このシミュレーションの条件は、空間サイズを、５ｍ（横）、１０ｍ（縦）、2.6ｍ（高）とし、空間の面の反射率として、５０％（天井）、３０％（壁）、１０％（床）を採用し、設計照度を７５０lx、器具配光をランバーシアンとした。

図３からは、放出小面１５の合計面積である発光面１０の面積を広くするほど、大きな光束の面光源１１を少ない台数用いることになる。例えば、図３では光源面積（光源面の面積に等しい）が０．１m²では、光束424lmの器具を１３５台用いるが、光源面積が０．８m²では、光束3817lmの器具を１５台用いることを示している。

平坦な発光面を有する面光源を用いた照明装置では、例えば天井に配置された照明装置を見込んだ形状が図４（ａ）に示すように正方形であり、側面が図４（ｂ）に示すように平坦である。これに対し、本発明のように複数の放出小面の合計面積を実効的な発光面とすると、例えば一つの放出小面を三角形により構成した照明装置を天井に配置して見込んだ形状は図４（ｃ）に示すように放出小面を構成する三角形４枚を組んで得られた正方形であり、側面が図４（ｄ）に示すように床面側に突出した三角形の形状となる。いずれも器具配光をランバーシアンとし、光束は10000lmとした。

この場合、複数の放出小面の合計面積を実効的な発光面とする照明装置によって天井の１ｍ×１ｍのエリアが占められるのに対し、平坦な発光面を有する面光源を用いた照明装置では、√２ｍ×√２ｍのエリアが占められ、本発明の照明装置が実装の点において有利である。ただし、本発明の照明装置では、図４（ｄ）に示すように床面側に0.87mだけ突出する。

各実施形態において面光源による全光束に対応し、筐体部を平面視したときの発光面の投影面積がほぼ一定であり、かつ、発光面の輝度がほぼ一定となるように設定された発光面の面積を有する発光面が複数用意され、上記筐体部に選択的に配設される。

図５に、図４（ｃ）（ｄ）と同じく構成した照明装置の第１の実施形態を示す。この照明装置は、四角な枠体により筐体部３０を構成し、筐体部３０から四角錐状に突出した発光面４０を有している。発光面４０は、４枚の三角形状の放出小面４１により構成されている。発光面４０は透孔性である。

上記筐体部３０に、四台の面光源１１ａと、駆動制御回路１２及び電源回路１３を含む点灯ユニット６０を実装する。この実施形態においても、複数の放出小面４１の合計面積が、面光源による光束の大小に対応した値を有するようにされ、この構成において、発光面４０の輝度が２０００cd/m²以下とされる。

図６に、第２の実施形態に係る照明装置の構成を示す。発光面４０Ａ及び筐体部３０の構成は第１の実施形態に係る照明装置と同じである。この実施形態では、放出小面４１と同じ面積の面光源としての有機ＥＬシート５１を各放出小面４１に貼着した構成とする。有機ＥＬシート５１に対し、筐体部３０に設けられた駆動制御回路１２及び電源回路１３による点灯制御を行う。この実施形態においても、複数の放出小面４１の合計面積が、面光源による光束の大小に対応した値を有するようにされ、この構成において、発光面４０Ａの輝度が２０００cd/m²以下とされる。

図７に、第３の実施形態に係る照明装置の構成を示す。面光源としては、第１または第２の実施形態に係る照明装置の構成のいずれかを採用する。発光面４０Ｂは、５×５の発光面４２により構成され、各発光面４２が４枚の三角形状の放出小面４２ａにより構成されている。この実施形態においても、複数の放出小面４２ａの合計面積が、面光源による光束の大小に対応した値を有するようにされ、この構成において、発光面４０Ｂの輝度が２０００cd/m²以下とされる。

図８に、第４の実施形態に係る照明装置の構成を示す。面光源としては、第１または第２の実施形態に係る照明装置の構成のいずれかを採用する。発光面４０Ｃは、５×５の発光面４３により構成され、各発光面４３は球状の放出小面４３ａにより構成されている。この実施形態においても、複数の放出小面４３ａの合計面積が、面光源による光束の大小に対応した値を有するようにされ、この構成において、発光面４０Ｃの輝度が２０００cd/m²以下とされる。

図９に、第５の実施形態に係る照明装置の構成を示す。面光源としては、第１または第２の実施形態に係る照明装置の構成のいずれかを採用する。発光面４０Ｄは、５×５の発光面４４により構成され、各発光面４４は円柱状であって円形の天板である放出小面４４ａと円筒を構成する側壁である放出小面４４ｂにより構成されている。この実施形態においても、複数の放出小面４４ａ、４４ｂの合計面積が、面光源による光束の大小に対応した値を有するようにされ、この構成において、発光面４０Ｄの輝度が２０００cd/m²以下とされる。

図１０に、第６の実施形態に係る照明装置の構成を示す。面光源としては、第１または第２の実施形態に係る照明装置の構成のいずれかを採用する。発光面４０Ｅは、５条の発光面４５により構成され、各発光面４５は四角柱状であって第１乃至の側板である放出小面４５ａと天板を構成する放出小面４５ｂと第２乃至４の側板である放出小面４５ａ〜４５ｅにより構成されている。この実施形態においても、複数の放出小面４５ａ〜４４ｅの合計面積が、面光源による光束の大小に対応した値を有するようにされ、この構成において、発光面４０Ｅの輝度が２０００cd/m²以下とされる。

１０発光面
１１面光源
１２駆動制御回路
１３電源回路
１４商用交流電源
１５、４１、４２ａ、４３ａ、４４ａ、４４ｂ放出小面
４０、４０Ａ〜４０Ｅ発光面
２０、３０筐体部

Claims

筐体部と；
前記筐体部に配設され、発光面の面積が筐体部を平面視したときの発光面の投影面積よりも大きく構成された面光源と；
前記面光源を点灯させる点灯装置と；
を具備したことを特徴とする照明装置。
面光源による全光束に対応し、筐体部を平面視したときの発光面の投影面積がほぼ一定であり、かつ、発光面の輝度がほぼ一定となるように設定された面積を有する発光面が複数用意され、前記筐体部に選択的に配設されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
発光面の輝度が２０００cd/m²以下とされることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
複数の放出小面により、発光面が凹凸に構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明装置。