JP5732613B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、照明器具に関し、特に発光ダイオードを光源とする照明器具に関する。

近年、従来の白熱ランプや蛍光ランプに代えて発光ダイオードを光源とする照明器具が様々な場所に設置されてきている。例えば、平板状のベースにＬＥＤ光源デバイスが上向きに取り付けられ、ＬＥＤ光源デバイスを覆うように半円筒形の反射板が配設された照明器具が特許文献１に開示されている。ＬＥＤ光源デバイスは、矩形状の基板と、基板の長手方向に沿ってライン状に実装された複数個のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップ全体を一体的に覆う略半円柱状の透明樹脂部とを備える。而して、透明樹脂部で拡散された光がＬＥＤ光源デバイスから放射され、拡散放射された光が反射板で反射されて照明空間に照射される。

特開２００２-２９９６９７号公報(段落００２２〜００２４及び図４、図５参照)

ところで、特許文献１記載の従来例では、ＬＥＤ光源デバイスから放射される光は全て反射板に反射されてから照明空間に照射されているので、ＬＥＤ光源デバイスの放射光が直接照明空間に照射される場合と比べて光の利用効率が低下してしまう。一方、ＬＥＤ光源デバイスの放射光の一部又は全部が直接照明空間に照射される場合、照明空間に居る人が眩しさ(グレア)を感じ易くなってしまう。因みに、視線を中心として上下30度の範囲は「グレアゾーン」とされており、この視覚範囲内に輝度の高い光源があると、まぶしさを感じると言われている。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、光の利用効率の低下及びグレアを抑制しつつ一方向への照射範囲を拡げるように配光制御することを目的とする。

本発明の照明器具は、複数個の発光ダイオードが長手方向に並べて基板に実装されてなる発光部と、当該発光部に発光用の電源を供給する電源部と、前記発光部から放射される光の配光を制御する配光部と、前記発光部、電源部、配光部を内部に収納する箱形の器具本体とを備え、前記配光部は、それぞれ鏡面からなり、前記発光ダイオードから放射される光を反射する第１反射面及び第２反射面、第３反射面を有し、前記第１反射面は、前記複数個の発光ダイオードを挟んで前記基板の長手方向に対向する位置にそれぞれ設けられ且つ前記発光ダイオードの光軸に沿って前記発光ダイオードから離れる向きに傾斜する凹曲面からなり、前記第２反射面は、前記複数個の発光ダイオードを挟んで前記基板の短手方向に対向する位置にそれぞれ設けられ且つ前記発光ダイオードの光軸に沿って前記発光ダイオードから離れる向きに傾斜する凹曲面からなり、前記第３反射面は、複数個の前記発光ダイオード毎に当該発光ダイオードを挟んで前記基板の長手方向に対向する位置に一対ずつ設けられ、且つ前記発光ダイオードの光軸に沿って前記発光ダイオードから離れる向きに傾斜する凹曲面からなり、前記基板の実装面に対する前記第３反射面の傾斜角度が前記実装面に対する前記第１反射面の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする。

この照明器具において、前記第３反射面は、前記発光ダイオードの光軸と直交する平面と交差する形状が、楕円における長軸と並行する弧状に形成されていることが好ましい。

本発明の照明器具は、光の利用効率の低下及びグレアを抑制しつつ一方向への照射範囲を拡げるように配光制御することができるという効果がある。

本発明の実施形態における配光部の斜視図である。 同上における配光部を示し、(ａ)は正面図、(ｂ)は(ａ)のＸ−Ｘ線断面矢視図、(ｃ)は(ａ)のＹ−Ｙ線断面矢視図である。 同上の斜視図である。 同上の断面図である。 同上を示し、図４のＺ−Ｚ線断面矢視図である。 同上を示し、図４のＷ−Ｗ線断面矢視図である。

以下、通路や軒下を照明するための照明器具に本発明の技術思想を適用した実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態の照明器具は、図３〜図６に示すように発光部１、電源部２、配光部３、器具本体４、パッキン５などを備える。発光部１は、幾つかの部材からなる基板10の表面(下面)に複数個の発光ダイオードが一列に並べて実装されることで構成されている。発光ダイオードは、例えば、発光ダイオードチップから放射される青色光と、当該青色光が蛍光体で色変換された黄色光とを混色することによって白色光を放射する、いわゆる白色ＬＥＤである。

基板10は、実装基板11、配線板12、放熱板13を有している。実装基板11は全体が矩形平板状に形成され、それぞれに発光ダイオードチップが実装される６つの凹所11Aが長手方向(図４における左右方向)に一列に並べて設けられている。配線板12は、凹所11Aと対応する位置に６つの開口12Aが設けられて実装基板11の前面(下面)側に取り付けられる。そして、配線板12に形成されている配線パターン(図示せず)と、各発光ダイオードチップのアノード及びカソードとがボンディングワイヤ(図示せず)などで電気的に接続される。実装基板11の背面(上面)側に放熱板13が配設され、発光ダイオードチップの発する熱が実装基板11から放熱板13に伝導される。

電源部２は、商用の交流電源から供給される交流電源から直流電源を作成して発光部１に供給するものであって、例えば、力率改善用の昇圧チョッパ回路の後段に降圧チョッパ回路が接続されて構成される。ただし、このような電源部２は従来周知であるから、詳細な回路構成の図示並びに説明は省略する。

配光部３は発光部１から放射される光の配光を制御するものであって、基板10の長手方向に沿った配光を拡げつつ基板10の短手方向(図６における左右方向)に沿った配光を狭め、且つグレアを低減するように構成される。ただし、配光部３の詳細な構成については後述する。

器具本体４はベース40とカバー41によって矩形箱状に構成され、発光部１、電源部２、配光部３などを内部に収納して通路の天井や軒などに配設される。カバー41はアルミダイカスト製であって、相対的に面積の大きい一面(図４〜図６における上面)が開口した矩形箱状に形成されている。またカバー41の底面(開口面と対向する面。図４〜図６における下面)には配光部２で配光制御された発光部１の光が器具本体４の外に取り出される矩形の窓孔42が開口している。窓孔42は、カバー41の内底面に配設される透明なパネル43で閉塞され、異物や雨水の進入が阻止されている。また、長手方向に対向するカバー41の両側壁には、それぞれねじ挿通孔44が貫通している。

パネル43はアクリル樹脂などの透光性を有する合成樹脂によって矩形平板状に形成されている。カバー41の底面において、長手方向に沿った窓孔42の両側にそれぞれボス45が突設されている。ボス45の内部に雌ねじが形成されており、この雌ねじに螺合するねじ53によって、カバー41底面における窓孔42の周縁との間でパネル43を挟持する金属製の押さえ板54が固定される。

ベース40は、矩形平板状の主片400と、主片400の周縁から立ち下がる側片401と、主片400の長手方向両端縁より立ち下がる一対の取付片402とが金属板によって一体に形成されてなる。主片400の中央には電源部２と外部の交流電源とを接続するための電源コード(図示せず)が挿通される孔403が貫通している。また、主片400の長手方向における孔403の両側に、上向きに突出する皿状の凹部404が設けられ、各凹部404の底にねじ挿通孔404Aが貫通している。

主片400の中央下面に取付台６が設けられている。取付台６は、長方形の金属板の長手方向両端部が略Ｌ字形に折曲されてなり、両端部が主片400に固定されることで両端部以外の部分(中央部と呼ぶ。)が主片400から離れ且つ平行に配置されている。そして、取付台６の中央部の下面側に配光部３がねじ止めされるとともに、配光部３と取付台６との間に基板10が挟持されることで発光部１が取付台６に取り付けられる。また、主片400の長手方向一端側に電源部３がねじ止めされている。さらに、一対の取付片402には、それぞれ雌ねじ部402Aが設けられている。

ベース40は、カバー41の開口内に側片401及び一対の取付片402が挿入され、カバー41の外からねじ挿通孔44に挿通される組立ねじ７が取付片402の雌ねじ部402Aに螺合することでカバー41と結合される。

パッキン５は合成ゴムなどの弾性を有する材料によって矩形平板状に形成され、ベース40を覆うようにカバー41の開口面(上面)側に被せられる。なお、パッキン５の中央部には、ベース40の孔403に連通する挿通孔50及び凹部404が嵌合する一対の嵌合孔51が貫通している。また、パッキン５の下面周縁には、カバー41の開口端縁と嵌合する嵌合溝52が形成されている。

次に、本発明の要旨である配光部３の構成について、主に図１，図２を参照して詳細に説明する。

配光部３は、熱可塑性樹脂(例えば、ＰＢＴなどのエンジニアリング・プラスチック)により、一面(図１における上面)が開口した矩形箱状に形成された成形体からなる。配光部３の内底面には、それぞれに発光部１の発光ダイオードが挿通される６つの開口窓33が配光部３の長手方向に沿って一列に並べて設けられている。これらの開口窓33は、配光部３の長手方向に対向する縁が楕円における長軸と並行する弧状に形成され、配光部３の短手方向に対向する縁が直線状に形成されている(図２(ａ)参照)。配光部３の外底面には、取付台６にねじ止めするための一対のねじ孔34が長手方向の両端に形成されている。そして、配光部３が取付台６にねじ止めされて発光部１と組み立てられた状態では、各開口窓33を通して発光ダイオードが配光部３内に露出する(図４参照)。

配光部３の内部には、それぞれ鏡面からなる第１反射面30、第２反射面31、第３反射面32が形成されている。第２反射面31は、配光部３の短手方向に対向する位置(図２(ａ)においては開口窓33の上下両側)にそれぞれ設けられ且つ発光ダイオードの光軸に沿って発光ダイオードから離れる向きに傾斜する凹曲面からなる(図２(ｂ)参照)。なお、第２反射面31は開口窓33の直線状の縁と交わっている。

第３反射面32は、各開口窓33毎に開口窓33を挟んで配光部３の長手方向に対向する位置(図２(ａ)においては開口窓33の左右両側)に一対ずつ設けられ、且つ発光ダイオードの光軸に沿って前記発光ダイオードから離れる向きに傾斜する凹曲面からなる(図２(ｃ)参照)。なお、第３反射面32は、発光ダイオードの光軸と直交する平面と交差する形状が楕円における長軸と並行する弧状に形成されるとともに、開口窓33の楕円弧状の縁と交わっている(図２(ａ)参照)。

第１反射面30は、配光部３の長手方向に対向する位置(図２(ａ)においては左右両側)にそれぞれ設けられ且つ発光ダイオードの光軸に沿って発光ダイオードから離れる向きに傾斜する凹曲面からなる(図２(ｃ)参照)。なお、第１反射面30は、第３反射面32の縁と一部(短手方向の中央部)で交わっている。また、基板10の実装面に対する第３反射面32の傾斜角度が基板10の実装面に対する第１反射面30の傾斜角度よりも大きく設定されている(図２(ｃ)参照)。つまり、第３反射面32の傾斜角度は、第１反射面30の傾斜角度に比べて垂直(90度)に近くなっている。

ここで、本実施形態の照明器具のように通路や軒下を照明する用途においては、一方向(通路や軒下の長手方向)への照射範囲を拡げるように配光制御されることが好ましい。一方、通路や軒下を通行する人が眩しさを感じ難くする、すなわち、グレアを抑制することも必要である。

而して本実施形態の照明器具では、配光部３の第２反射面31が凹曲面に形成されることで短手方向の配光が狭められているので、第２反射面31が平面である場合に比べて効率的に光を照射することができる。しかも、第３反射面32が鉛直方向(発光ダイオードの光軸方向)に平行な平面ではなく凹曲面からなるので、第３反射面32で反射した光が「グレアゾーン」に入り難くなり、その結果、グレアを抑制することができる。また、本実施形態では第１反射面30の傾斜角度に比べて第３反射面32の傾斜角度が垂直に近くなっているので、第３反射面が垂直な平面である場合と比較したときに、照射範囲が狭くなる度合を低減することができる。

上述のように本実施形態の照明器具によれば、光の利用効率の低下及びグレアを抑制しつつ一方向への照射範囲を拡げるように配光制御することができる。

１ 発光部
２ 電源部
３ 配光部
４ 器具本体
10 基板
30 第１反射面
31 第２反射面
32 第３反射面

Claims (2)

1. 複数個の発光ダイオードが長手方向に並べて基板に実装されてなる発光部と、当該発光部に発光用の電源を供給する電源部と、前記発光部から放射される光の配光を制御する配光部と、前記発光部、電源部、配光部を内部に収納する箱形の器具本体とを備え、前記配光部は、それぞれ鏡面からなり、前記発光ダイオードから放射される光を反射する第１反射面及び第２反射面、第３反射面を有し、前記第１反射面は、前記複数個の発光ダイオードを挟んで前記基板の長手方向に対向する位置にそれぞれ設けられ且つ前記発光ダイオードの光軸に沿って前記発光ダイオードから離れる向きに傾斜する凹曲面からなり、前記第２反射面は、前記複数個の発光ダイオードを挟んで前記基板の短手方向に対向する位置にそれぞれ設けられ且つ前記発光ダイオードの光軸に沿って前記発光ダイオードから離れる向きに傾斜する凹曲面からなり、前記第３反射面は、複数個の前記発光ダイオード毎に当該発光ダイオードを挟んで前記基板の長手方向に対向する位置に一対ずつ設けられ、且つ前記発光ダイオードの光軸に沿って前記発光ダイオードから離れる向きに傾斜する凹曲面からなり、前記基板の実装面に対する前記第３反射面の傾斜角度が前記実装面に対する前記第１反射面の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする照明器具。
2. 前記第３反射面は、前記発光ダイオードの光軸と直交する平面と交差する形状が、楕円における長軸と並行する弧状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の照明器具。

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