JP2020119714A - 照明器具及び光学フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】光源の周囲温度の上昇の抑制を図る。【解決手段】照明器具は、ＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールに対向して配置され、ＬＥＤモジュールが放射する光を拡散する光学フィルタ４とを備える。照明器具は、ＬＥＤモジュール及び光学フィルタ４を収容する器具本体を備える。光学フィルタ４は、板状のフィルタ本体４０を有する。光学フィルタ４は、フィルタ本体４０を板厚方向に貫通する一つ以上の穴４１が設けられている。【選択図】 図３

Description

本開示は、照明器具及び光学フィルタに関し、より詳細には、光学フィルタを有する照明器具、及び当該光学フィルタに関する。

従来例として、特許文献１記載の照明器具を例示する。特許文献１記載の照明器具（以下、従来例と呼ぶ。）は、セードと、光源ユニットと、内筒部材と、前面カバーと、電極ユニットとを備える。光源ユニットは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子によって構成される光源と、光源から放射される光の配光を制御するレンズと、光源及びレンズを保持するホルダーとを備えている。内筒部材は、バッフル機能部と、弾力性を有するオプション取付部とを一体的に有し、バッフル機能部の内周面にバッフルが設けられるとともに、オプション取付部の内周面に内周溝が設けられる。オプション取付け部の内周溝には、カラーフィルタなどの光学フィルタが着脱可能に取り付けられる。

特開２０１８−１６６０２６号公報

ところで、上記従来例では、光学フィルタ、レンズ及びホルダーに囲まれた空間に光源が配置されており、光源の発する熱で温められた空気によって光源の周囲温度が上昇し易（やす）いという課題があった。

本開示の目的は、光源の周囲温度の上昇の抑制を図ることができる照明器具及び光学フィルタを提供することである。

本開示の一態様に係る照明器具は、光源と、前記光源に対向して配置され、前記光源が放射する光を拡散する光学フィルタと、前記光源及び前記光学フィルタを収容する器具本体とを備える。前記光学フィルタは、板状のフィルタ本体を有し、前記フィルタ本体を板厚方向に貫通する一つ以上の穴が設けられている。

本開示の一態様に係る光学フィルタは、板状のフィルタ本体を有している。前記フィルタ本体を板厚方向に貫通する一つ以上の穴が設けられている。

本開示の照明器具及び光学フィルタは、光源の周囲温度の上昇の抑制を図ることができるという効果がある。

図１は、本開示の実施形態に係る照明器具の斜視図である。 図２は、同上の照明器具の一部省略した断面図である。 図３Ａは、本開示の実施形態に係る光学フィルタの正面図である。図３Ｂは、図３ＡのＸ１−Ｘ２線断面矢視図である。 図４は、同上の変形例１の光学フィルタの斜視図である。 図５Ａは、同上の変形例２の光学フィルタの正面図である。図５Ｂは、図５ＡのＹ１−Ｙ２線断面矢視図である。 図６Ａは、同上の変形例３の光学フィルタの正面図である。図６Ｂは、図６ＡのＺ１−Ｚ２線断面矢視図である。 図７Ａは、同上の変形例４の光学フィルタの正面図である。図７Ｂは、図７ＡのＷ１−Ｗ２線断面矢視図である。

本開示の実施形態に係る照明器具について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

実施形態に係る照明器具１（以下、照明器具１と略す。）は、ライティングダクトに取り付けられるスポットライトである。ただし、実施形態に係る照明器具はスポットライトに限定されず、例えば、ダウンライトなどであっても構わない。

照明器具１は、図１に示すように、器具本体２、電源装置１０及びアーム１１を有する。なお、以下の説明では、図１に矢印で示す方向によって照明器具１の前後、左右、上下の各方向を規定している。

器具本体２は、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属材料によって円筒形状に形成されている。器具本体２の内部において、器具本体２の前後方向の中央よりも前方の部分に収容凹部２０が設けられている（図２参照）。収容凹部２０は、器具本体２の前面（前方の底面）に開口している。収容凹部２０に光源であるＬＥＤモジュール３が収容されている（図２参照）。

電源装置１０は、電源回路と、ケース１００とを有する。電源回路は、ライティングダクトから供給される交流電力を直流電力に変化し、当該直流電力をＬＥＤモジュール３に供給してＬＥＤモジュール３を点灯させる。電源回路は、例えば、力率改善用の昇圧チョッパ回路、降圧チョッパ回路を含む定電流回路を有することが好ましい。なお、電源回路は、電源ケーブル（図示略）を介してＬＥＤモジュール３に直流電力を供給する。

ケース１００は、例えば、直方体形状に形成されたケース本体１０１と、ケース本体１０１の前面から前方へ突出する突部１０２とを有する（図１参照）。なお、ケース１００は、アルミニウムなどの金属材料で形成されることが好ましい。電源回路は、ケース本体１０１の内部に収容される。

突部１０２の上面に第１レバー１０３及びコンタクト１０４が設けられている。第１レバー１０３及びコンタクト１０４は、水平面（ケース本体１０１の上面と平行な平面）内において回転可能である。また、ケース本体１０１の上面に第２レバー１０５及び引掛部１０６が設けられている（図１参照）。第２レバー１０５及び引掛部１０６は、ケース本体１０１の上面と平行な平面内において回転可能である。電源装置１０は、コンタクト１０４を通してライティングダクトから交流電力の供給を受けることができる。また、電源装置１０は、コンタクト１０４と引掛部１０６によってライティングダクトに機械的に保持される。

アーム１１は、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属材料によって逆Ｕ字形状に形成されている（図１参照）。アーム１１は、ケース１００の突部１０２の下面に回転可能に取り付けられている。アーム１１の両端が器具本体２の周面にねじ止めされている。アーム１１は、垂直面（上下方向及び前後方向を含む平面）内において回転可能に器具本体２を支持している。

ＬＥＤモジュール３は、例えば、チップ・オン・ボード形のＬＥＤモジュールである。ＬＥＤモジュール３は、一つ以上の青色ＬＥＤチップと、青色ＬＥＤチップから放射される青色光を黄色光に波長変換する蛍光体と、蛍光体を含んで青色ＬＥＤチップを封止するシリコーン樹脂とを有することが好ましい。つまり、ＬＥＤモジュール３は、青色光と黄色光を混色させて白色光を放射する、照明用白色ＬＥＤである。ただし、ＬＥＤモジュール３は、パッケージ型のＬＥＤを基板に実装したＬＥＤモジュールであっても構わない。ＬＥＤモジュール３は、収容凹部２０の底面に設けられた台座２１に取り付けられている（図２参照）。

また、収容凹部２０には光学フィルタ４、レンズ５及びバッフル６が収容される（図１及び図２参照）。バッフル６は、内周面に階段状の凹凸を有したリング状に形成されている。バッフル６は、収容凹部２０の前方の端部に収容される（図１及び図２参照）。

レンズ５は、非球面平凸レンズである（図１及び図２参照）。レンズ５は、アクリル樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料で形成されることが好ましい。レンズ５は、凸面をバッフル６内に収めるようにして収容凹部２０に収容される（図１及び図２参照）。

光学フィルタ４は、円板状のフィルタ本体４０を有する（図２参照）。フィルタ本体４０は、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料で形成されることが好ましい。光学フィルタ４は、収容凹部２０におけるＬＥＤモジュール３とレンズ５の間に配置される（図２参照）。光学フィルタ４は、台座２１の前面から前方に突出する複数のリブ２２の先端にねじ止めされている。

フィルタ本体４０の片方の表面（後面）に多数の凹部４２が形成されている（図３Ａ及び図３Ｂ参照）。フィルタ本体４０の中央に正六角形の凹部４２が形成され、正六角形の凹部４２の周囲に６個の七角形の凹部４２が形成されている。これら７個の凹部４２は、残りの凹部４２よりも面積が大きくなっている。また、これら７個の凹部４２のそれぞれの中央に、円形の穴４１が一つずつ貫通している（図３Ａ及び図３Ｂ参照）。残りの凹部４２は、フィルタ本体４０の中心と同じ中心を有する円周上に並ぶように形成されている（図３Ａ及び図３Ｂ参照）。

光学フィルタ４は、ＬＥＤモジュール３から放射される光（青色光及び黄色光）を多数の凹部４２によって拡散させることにより、光学フィルタ４を通過する青色光と黄色光の混ざる割合（青色光と黄色光が交差する確率）を高めている。つまり、照明器具１は、光学フィルタ４を備えない場合に比べて、青色光と黄色光の混ざる割合を高めて色むらの抑制を図ることができる。

ところで、点灯中のＬＥＤモジュール３が発する熱によって収容凹部２０内の空気が暖められ、収容凹部２０内に熱対流が生じる。この熱対流により、収容凹部２０内の雰囲気温度の上昇が抑制される。実施形態の光学フィルタ４は、フィルタ本体４０を厚み方向に貫通する一つ以上の穴４１を有しているので、穴４１を有さない場合に比べて、収容凹部２０内の熱対流を妨げにくくなる。その結果、照明器具１及び光学フィルタ４は、収容凹部２０内の雰囲気温度（ＬＥＤモジュール３の周囲温度）の上昇の抑制を図ることができる。

また、光学フィルタ４の穴４１を通過する光（青色光及び黄色光）は、光学フィルタ４で拡散されずにレンズ５に入射する。そして、複数の穴４１がフィルタ本体４０の中央部に設けられているため、穴４１がない場合に比べて、レンズ５の入射面における光軸付近に入射する光が増える。その結果、照明器具１及び光学フィルタ４は、光学フィルタ４が穴４１を有しない場合に比べて、レンズ５の光軸付近から出射する光を増やすことができる。

次に、照明器具１及び光学フィルタ４の幾つかの変形例を説明する。ただし、以下に説明する変形例の照明器具１は、光学フィルタ４以外の構成が共通であるので、光学フィルタ４以外の構成の図示及び説明は省略する。

変形例１の光学フィルタ４は、フィルタ本体４０の中央部に正六角形の７個の凹部４２が設けられ、フィルタ本体４０の中央部の周囲に円形の多数の凹部４２が設けられている（図４参照）。そして、フィルタ本体４０の中央部の７個の凹部４２の中心にそれぞれ穴４１が一つずつ貫通している。ここで、凹部４２の個数は、ＬＥＤモジュール３が有するＬＥＤチップの個数と同数であってもよいし、ＬＥＤチップの個数と異なっていてもよい。

変形例１の照明器具１及び光学フィルタ４は、実施形態の照明器具１及び光学フィルタ４と同様に、収容凹部２０内の雰囲気温度の上昇の抑制を図ることができる。また、変形例１の照明器具１及び光学フィルタ４は、光学フィルタ４が穴４１を有しない場合に比べて、レンズ５の光軸付近から出射する光を増やすことができる。

変形例２の光学フィルタ４は、フィルタ本体４０の中央部に相対的に小さい複数の凹部４２が設けられている。変形例２の光学フィルタ４において、フィルタ本体４０の中央部の周囲に相対的に大きい多数の凹部４２が設けられ、かつ、相対的に大きい多数の凹部４２の中心にそれぞれ穴４１が一つずつ貫通している（図５Ａ及び図５Ｂ参照）。

変形例２の照明器具１及び光学フィルタ４は、実施形態及び変形例１の光学フィルタ４に比べて、フィルタ本体４０を貫通する穴４１の数を大幅に増やすことにより、収容凹部２０内の雰囲気温度の上昇の更なる抑制を図ることができる。

変形例３の光学フィルタ４は、フィルタ本体４０全体にほぼ同じ大きさの多数の凹部４２が設けられている（図６Ａ及び図６Ｂ参照）。変形例３の光学フィルタ４において、全ての凹部４２の中心にそれぞれ穴４１が一つずつ貫通している。

変形例３の照明器具１及び光学フィルタ４は、実施形態及び変形例１−２の光学フィルタ４に比べて、フィルタ本体４０を貫通する穴４１の数を更に増やすことにより、収容凹部２０内の雰囲気温度の上昇の更なる抑制を図ることができる。

変形例４の光学フィルタ４は、フィルタ本体４０の中央部に面積の大きい一つの凹部４２が設けられ、かつ、フィルタ本体４０の周辺部に中央部の凹部よりも面積が小さい多数の凹部４２が設けられている（図７Ａ及び図７Ｂ参照）。変形例４の光学フィルタ４において、フィルタ本体４０の中央部に一つの穴４１が貫通している。なお、この穴４１の面積は、個々の凹部４２の面積よりも大きいことが好ましい。

変形例４の照明器具１及び光学フィルタ４は、フィルタ本体４０を貫通する穴４１をフィルタ本体４０中央部の一つだけとすることにより、変形例２及び３の光学フィルタ４に比べて、光学フィルタ４の機械的強度の低下を抑えることができる。また、変形例４の照明器具１及び光学フィルタ４は、フィルタ本体４０の中央部の穴４１を通る光によって光学フィルタ４の正面に向かう光を増やすことができる。

なお、実施形態及び変形例１−４の照明器具１は、器具本体２の収容凹部２０内において、光学フィルタ４をレンズ５の前方に配置しても構わない。光学フィルタ４がレンズ５の前方に配置された場合であっても、照明器具１及び光学フィルタ４は、収容凹部２０内の雰囲気温度の上昇の抑制を図ることができる。

上述のように第１の態様に係る照明器具（１）は、光源（ＬＥＤモジュール３）と、光源に対向して配置され、光源が放射する光を拡散する光学フィルタ（４）とを備える。第１の態様に係る照明器具（１）は、光源及び光学フィルタ（４）を収容する器具本体（２）を備える。光学フィルタ（４）は、板状のフィルタ本体（４０）を有する。光学フィルタ（４）は、フィルタ本体（４０）を板厚方向に貫通する一つ以上の穴（４１）が設けられている。

第１の態様に係る照明器具（１）は、フィルタ本体（４０）が穴（４１）を有さない場合に比べて、器具本体（２）内の熱対流を妨げにくくなるので、光源の周囲温度の上昇の抑制を図ることができる。

第２の態様に係る照明器具（１）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第２の態様に係る照明器具（１）において、フィルタ本体（４０）の中央部に一つ以上の穴（４１）が設けられていることが好ましい。

第２の態様に係る照明器具（１）は、フィルタ本体（４０）の中央部の穴（４１）を通る光によってフィルタ（４）の正面に向かう光を増やすことができる。

第３の態様に係る照明器具（１）は、第１又は第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様に係る照明器具（１）において、フィルタ本体（４０）の周辺部に一つ以上の穴（４１）が設けられていることが好ましい。

第３の態様に係る照明器具（１）は、フィルタ本体（４０）の周辺部の穴（４１）を通る光によって光学フィルタ（４）の周辺に向かう光を増やすことができる。

第４の態様に係る照明器具（１）は、第１〜第３の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第４の態様に係る照明器具（１）において、複数の穴（４１）がフィルタ本体（４０）に設けられていることが好ましい。

第４の態様に係る照明器具（１）は、フィルタ本体（４０）を貫通する穴（４１）の数を増やすことにより、光源の周囲温度の上昇の更なる抑制を図ることができる。

第５の態様に係る照明器具（１）は、第２の態様との組合せにより実現され得る。第５の態様に係る照明器具（１）において、フィルタ本体（４０）の表面に複数の凹部（４２）が形成されていることが好ましい。フィルタ本体（４０）の中央部に設けられる穴（４１）の面積は、複数の凹部（４２）の面積よりも大きいことが好ましい。

第５の態様に係る照明器具（１）は、光学フィルタ（４）の機械的強度の低下を抑えるとともに、フィルタ本体（４０）の中央部の穴（４１）を通る光によって光学フィルタ（４）の正面に向かう光を増やすことができる。

第６の態様に係る照明器具（１）は、第１〜第５の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第６の態様に係る照明器具（１）において、光の配光を制御するレンズ（５）を備えることが好ましい。レンズ（５）は、光源との間に光学フィルタ（４）を挟む位置、又は、光源と光学フィルタ（４）に挟まれる位置、のいずれかに配置されることが好ましい。

第６の態様に係る照明器具（１）は、レンズ（５）によって配光を制御しつつ光源の周囲温度の上昇の抑制を図ることができる。

第７の態様に係る光学フィルタ（４）は、板状のフィルタ本体（４０）を有する。第７の態様に係る光学フィルタ（４）は、フィルタ本体（４０）を板厚方向に貫通する一つ以上の穴（４１）が設けられている。

第７の態様に係る光学フィルタ（４）は、フィルタ本体（４０）が穴（４１）を有さない場合に比べて、光源の周囲温度の上昇の抑制を図ることができる。

１ 照明器具
２ 器具本体
３ ＬＥＤモジュール（光源）
４ 光学フィルタ
５ レンズ
４０ フィルタ本体
４１ 穴
４２ 凹部

Claims (7)

1. 光源と、
   前記光源に対向して配置され、前記光源が放射する光を拡散する光学フィルタと、
   前記光源及び前記光学フィルタを収容する器具本体と、
   を備え、
   前記光学フィルタは、板状のフィルタ本体を有し、前記フィルタ本体を板厚方向に貫通する一つ以上の穴が設けられている、
   照明器具。
2. 前記フィルタ本体の中央部に前記一つ以上の穴が設けられている、
   請求項１記載の照明器具。
3. 前記フィルタ本体の周辺部に前記一つ以上の穴が設けられている、
   請求項１又は２記載の照明器具。
4. 複数の前記穴が前記フィルタ本体に設けられている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
5. 前記フィルタ本体の表面に複数の凹部が形成されており、
   前記フィルタ本体の中央部に設けられる前記穴の面積は、前記複数の凹部の面積よりも大きい、
   請求項２記載の照明器具。
6. 前記光の配光を制御するレンズを備え、
   前記レンズは、前記光源との間に前記光学フィルタを挟む位置、又は、前記光源と前記光学フィルタに挟まれる位置、のいずれかに配置される、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明器具。
7. 板状のフィルタ本体を有し、
   前記フィルタ本体を板厚方向に貫通する一つ以上の穴が設けられている、
   光学フィルタ。

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