JP2015069841A

JP2015069841A - 照明器具

Info

Publication number: JP2015069841A
Application number: JP2013203139A
Authority: JP
Inventors: 優樹姫野; Yuki Himeno
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-13
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP6292500B2

Abstract

【課題】光の取り出し効率の改善が可能な照明器具を提供する。【解決手段】発光ダイオード２と、発光ダイオード２の光を導光する導光部材３と、発光ダイオード２と導光部材３とを囲み内周面において発光ダイオード２の光を反射する反射体としての器具本体１とを備える。導光部材３は、発光ダイオード２側に向けられた入射面３１と発光ダイオード２とは逆側に向けられた出射面３３とを有し、入射面３１から入射した光を導光して出射面３３から出射させる。器具本体１の内周面と導光部材３の外周面との間には隙間が空けられている。器具本体１の内周面と導光部材３の外周面とが互いに密着する場合や、器具本体１が省略される場合に比べ、発光ダイオード２の光の取り出し効率の改善が可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具に関するものである。より具体的には、発光ダイオードの光を導光部材に通すことにより発光ダイオードの発光面よりも広い面積を発光させる照明器具に関するものである。

従来、照明器具として、発光ダイオードの光を導光部材に通すことにより発光ダイオードの発光面よりも広い面積を発光させるものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。この種の照明器具を用いれば、導光部材を用いずに発光ダイオードの光を直接に出射させる場合に比べ、照明器具を直視したときの眩しさが抑えられる。また、天井に取り付けられる照明器具においては、上記のような導光部材を用いることで、下方から見える部分全体を発光させることが可能となる。

特開２０１３−２０７１６号公報

しかしながら、上記の照明器具において、発光ダイオードの光が導光部材において光が出射すべきでない面から漏れてしまった場合、発光ダイオードの光の取り出し効率が低下してしまう。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、光の取り出し効率の改善が可能な照明器具を提供することにある。

本発明の照明器具は、発光ダイオードと、前記発光ダイオード側に向けられた入射面と前記発光ダイオードとは逆側に向けられた出射面とを有し前記入射面から入射した前記発光ダイオードの光を導光して前記出射面から出射させる導光部材と、前記出射面を露出させる形で前記発光ダイオードと前記導光部材とを囲み内周面において前記発光ダイオードの光を反射する反射体とを備え、前記出射面の面積は前記発光ダイオードの発光面積よりも大きく、前記反射体の内周面と前記導光部材の外周面との間には隙間が空けられていることを特徴とする。

上記の照明器具において、前記出射面は、微細な凹凸を有し、光を拡散して出射させることが望ましい。

本発明によれば、反射体を省略する場合や、反射体の内周面と導光部材の外周面とを互いに密着させる場合に比べ、発光ダイオードの光の取り出し効率の改善が可能となる。

本発明の実施形態を示す断面図である。同上を示す分解斜視図である。同上の導光部材の要部を示す断面図である。比較例の要部を示す断面図である。

本発明は、発光ダイオード２と、発光ダイオード２側に向けられた入射面３１と発光ダイオード２とは逆側に向けられた出射面３３とを有し入射面３１から入射した発光ダイオード２の光を導光して出射面３３から出射させる導光部材３とを備える。また、本発明は、出射面３３を露出させる形で発光ダイオード２と導光部材３とを囲み内周面において発光ダイオード２の光を反射する反射体（器具本体１）を備える。反射体（器具本体１）の内周面と導光部材３の外周面との間には隙間が空けられている。

出射面３３は、微細な凹凸（凹部３３１）を有し、光を拡散して出射させることが望ましい。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態の照明器具は、図１及び図２に示すように、器具本体１と、発光ダイオード２と、導光部材３と、透光カバー４とを備える。器具本体１は例えばアルミダイカストからなる。また、導光部材３と透光カバー４とは、それぞれ、例えばアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）やガラスのような、透光性を有する材料からなる。

器具本体１は、下面に凹部１０を有する本体部１１と、本体部１１の下端から全周にわたって外向きに突出する環形状の鍔部１２とを有する。発光ダイオード２は、凹部１０の内底面において器具本体１に固定されている。発光ダイオード２は上下方向に扁平な形状であって、主に下面から下方へ光を出射させる。

器具本体１は、板状であって天井面を構成する天井材６に設けられた埋込穴６０に埋め込まれる。埋込穴６０は本体部１１を挿通可能な程度に大きく且つ鍔部１２を挿通不可能な程度に小さくされ、埋込穴６０の内周と本体部１１の外周との間の隙間は下方から見て鍔部１２に覆われる。さらに、本体部１１の外周面には、板ばねからなり鍔部１２との間に天井材６を挟む取付ばね５１が取り付けられている。また、鍔部１２と透光カバー４との間には、例えば合成ゴムのような柔軟な材料からなる環形状のパッキン５２が挟まれている。さらに、鍔部１２と天井材６との間には、例えば金属からなるリング５３が挟まれる。

透光カバー４は、下方から見て器具本体１と導光部材３とを覆う円形状である。透光カバー４は例えば乳白色であって、上方から入射した光を拡散させて下方へ出射させる。

導光部材３の上端面は、発光ダイオード２に向けられた平面形状であって、下方から見て発光ダイオード２を覆う程度の面積を有する入射面３１となっている。発光ダイオード２の光の多くは、上記の入射面３１から導光部材３に入射する。

また、導光部材３の下面の中央には凹部３２が設けられており、入射面３１から入射した光は凹部３２において反射される。導光部材３において凹部３２を囲む円環形状の下端面（つまり発光ダイオード２とは逆側である下側に向けられた面）は、上方（導光部材３内）から入射した光を拡散させて下方（導光部材３外）へ出射させる出射面３３となっている。上記のような出射面３３は、例えば図３に示すような微細な凹部（ディンプル）３３１または微細な凸部（図示せず）を多数設けるといったように、微細な凹凸を設けることで実現することができる。図３における矢印は光路の例を示す。また、出射面３３の面積は発光ダイオード２の発光面積よりも大きくされている。これにより、出射面３３の輝度は発光ダイオード２の輝度よりも低くなる。

また、器具本体１の凹部１０の内周面と、導光部材３の外周面及び凹部３２の内周面ととは、互いに共通の対称軸に関して無限回回転対称な形状となっている。つまり、上記の対称軸に直交する断面での凹部１０と導光部材３の内周及び外周とは互いに同心の円形状である。上記の対称軸は、発光ダイオード２の発光面（下面）の中央と入射面３１の中央とに直交する。

さらに、器具本体１の凹部１０の内径と、導光部材３の外径と、導光部材３の凹部３２の内径とは、それぞれ、下方に向かって徐々に大きくされている。また、上記の対称軸に沿った単位寸法あたりの上記の内径及び外径の拡大幅は下方に向かって徐々に大きくされている。

また、凹部１０の内周面は、発光ダイオード２の光を拡散させて反射する拡散反射面となっている。すなわち、器具本体１が反射体である。上記のような拡散反射面は、白色に塗装することで実現してもよいし、微細な凹凸を設けること（粗面化）で実現してもよい。上記のように凹部１０の内周面を拡散反射面とすることで、凹部１０の内周面を鏡面とする場合に比べ、透光カバー４の輝度を均一にすることが比較的に容易になる。

発光ダイオード２から出射して導光部材３の入射面３１に入射した光は、主に、図１の矢印７１のように導光部材３内で反射を繰り返した後、出射面３３から出射して、透光カバー４の外周付近を通じて下方へ出射する。

また、図１の矢印７２，７３のように、発光ダイオード２から出射して導光部材３の入射面３１に入射せず器具本体１の凹部１０の内周面で反射された光は、導光部材３の外周面に入射し凹部３２の内面から出射して、透光カバー４の中央部を通じて下方に出射する。

さらに、対称軸に直交する断面において、導光部材３の外径は、器具本体１の内径よりも小さくされており、これにより、導光部材３の外周面と凹部１０の内周面との間には全周にわたって隙間（空隙）が空いている。

上記構成によれば、器具本体１（反射体）が存在しない場合や、導光部材３の外周面と器具本体１の凹部１０の内周面とが互いに密着する場合に比べ、発光ダイオード２の光の取り出し効率の改善が可能となる。

本発明者の実験によれば、導光部材３において内側からの光に対する外周面の反射率は、図４のように導光部材３の外周面と器具本体１の凹部１０の内周面とを互いに密着させた場合には最大でも９７％とすることしかできなかった。これに対し、図１のように導光部材３の外周面と凹部１０の内周面との間に隙間が空いている場合には上記の反射率を９９％とすることができた。

また、本発明者のシミュレートによると、発光ダイオード２の光束が１０００ｌｍの場合に導光部材３の下方へ出射される光束（以下、「出射光束」と呼ぶ。）は、器具本体１（反射体）が存在しない場合には４８０．２ｌｍとなった。また、図４のように導光部材３の外周面と器具本体１の凹部１０の内周面とが互いに密着する場合には上記の出射光束は５３０．３ｌｍとなった。これに対し、図１のように導光部材３の外周面と器具本体１の凹部１０の内周面との間に空隙が存在する場合には上記の出射光束は６４２．５ｌｍとなった。

１器具本体（反射体）
２発光ダイオード
３導光部材
３１入射面
３３出射面
３３１凹部

Claims

発光ダイオードと、
前記発光ダイオード側に向けられた入射面と前記発光ダイオードとは逆側に向けられた出射面とを有し前記入射面から入射した前記発光ダイオードの光を導光して前記出射面から出射させる導光部材と、
前記出射面を露出させる形で前記発光ダイオードと前記導光部材とを囲み内周面において前記発光ダイオードの光を反射する反射体とを備え、
前記出射面の面積は前記発光ダイオードの発光面積よりも大きく、
前記反射体の内周面と前記導光部材の外周面との間には隙間が空けられていることを特徴とする照明器具。
前記出射面は、微細な凹凸を有し、光を拡散して出射させることを特徴とする請求項１記載の照明器具。