以下、本発明に係る照明器具の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は、特許文献1記載の従来例と同様に、病室や客室の壁に設置される、いわゆるブラケット(bracket)型の照明器具を例示する。ただし、本発明の技術思想が適用可能な照明器具はブラケット型の照明器具には限定されず、ブラケット型以外の照明器具にも本発明の技術思想が適用可能である。なお、以下の説明においては、造営面(壁面)に設置された状態で上下、左右、前後の各方向を規定し、壁面に垂直な方向を前後方向とし、手前を前、奥を後とする(図1及び図3参照)。
本実施形態の照明器具は、器具本体1、光源、カバー5などを備える。また、本実施形態の照明器具は、光源として、3つの上側LEDモジュール2と、2つの下側LEDモジュール3(主光源)と、1つのLED電球4(補助光源)とを備えることが好ましい。
3つの上側LEDモジュール2は、実装基板21と、実装基板21の一面(実装面)に実装される複数個のLED(発光ダイオード)チップ20とを、それぞれ備える(図1参照)。実装基板21は、左右方向に細長い矩形の板状に形成される。LEDチップ20は、実装基板21の実装面に、長手方向に沿って等間隔に並べて実装される(図3参照)。また、実装基板21の実装面には、各LEDチップ20のアノード及びカソードと電気的に接続される配線用の導体(図示せず)が形成されている。
これら3つの上側LEDモジュール2は、図3に示すように、長手方向に沿って一列に並ぶように器具本体1に保持される。ただし、図3においては、2つの上側LEDモジュール2のみを図示している。なお、両端の2つの上側LEDモジュール2のLEDチップ20の個数に対して、中央の1つの上側LEDモジュール2のLEDチップ20の個数が多く且つ間隔が狭くなっている。
2つの下側LEDモジュール3は、上側LEDモジュール2と同様に、実装基板31と、実装基板31の一面(実装面)に実装される複数個のLEDチップ30とを、それぞれ備える(図1及び図4A参照)。実装基板31は、左右方向に細長い矩形の板状に形成される。LEDチップ30は、実装基板31の実装面に、長手方向に沿って等間隔に並べて実装される(図4A参照)。また、実装基板31の実装面には、各LEDチップ30のアノード及びカソードと電気的に接続される配線用の導体(図示せず)が形成されている。
これら2つの下側LEDモジュール3は、器具本体1の左右両端に、間隔を空けて一列に並ぶように保持される。なお、2つの下側LEDモジュール3におけるLEDチップ30の個数は同一であることが好ましい。
LED電球4は、E12口金を有する電球型のLED光源であり、一般に、LED小丸電球と呼ばれている。このLED電球4は、図4Bに示すように、器具本体1(後述する取付部材10)の前面に取り付けられたランプソケット40に装着されて器具本体1に保持される。
器具本体1は、取付部材10と、保持部材11とを有する。取付部材10は、左右方向を長手方向とする矩形板状の取付板部100と、取付板部100の上縁から全長に渡って前方へ突出する矩形板状の連結板部101とが、金属板が曲げ加工されることによって、一体に形成されている(図1及び図4参照)。
取付板部100の左右両端には、長孔状の取付孔1000がそれぞれ貫通している(図4B参照)。そして、壁に設けられるボルト(図示せず)がそれぞれ取付孔1000に挿通され、各ボルトにナット(図示せず)が締め付けられることで取付部材10(器具本体1)が壁面に取り付けられる。なお、取付板部100には、複数個の半球状の突起1001が、後方に向かって突設されている(図1参照)。つまり、これら複数個の突起1001が壁面に当たることにより、取付板部100と壁面との間に隙間が形成される。
また、取付板部100には、円形の挿通孔1002が複数設けられている(図4B参照)。これらの挿通孔1002には、壁から導出される電線(図示せず)が挿通される。さらに、取付板部100の前面に、複数の端子台15が取り付けられる。各端子台15は、取付板部100に設けられる取付孔(図示せず)に取付脚150が嵌め込まれることで取付板部100に取り付けられている。すなわち、突起1001によって形成される前記隙間は、取付脚150を逃がすための空間となる(図1参照)。
これらの端子台15には、挿通孔1002に挿通される電線が結線される。なお、中央の端子台15は、電線41を介してランプソケット40に結線されている。つまり、商用の交流電源から電線41及び中央の端子台15を介してランプソケット40に給電され、ランプソケット40に装着されたLED電球4が点灯する。
連結板部101は、長手方向(左右方向)の両端と中央にそれぞれ1つずつねじ孔(図示せず)が設けられている。
保持部材11は、左右方向を長手方向とする矩形板状の保持板部110と、保持板部110の後端から後方へ突出する矩形板状の固定板部111とが、アルミ材の押出成形によって、一体に形成されている。なお、保持部材11の長手方向(左右方向)の長さ寸法は、取付部材10の長手方向の長さ寸法と同一であることが好ましい。
固定板部111は、長手方向(左右方向)の両端と中央にそれぞれ1つずつねじ孔(図示せず)が設けられている。そして、取付部材10の連結板部101の上に固定板部111が重ねられ、取付ねじ16がそれぞれ固定板部111のねじ孔と連結板部101のねじ孔にねじ込まれることにより、取付部材10と保持部材11とが連結される(図1参照)。
保持板部110は、固定板部111と連結されている後端部が固定板部111と同等の厚み寸法に形成され、前記後端部を除く大部分が固定板部111よりも大きい厚み寸法に形成されている。また、矩形板状の固定片112が、保持板部110の前端から保持板部110の厚み方向に沿って上向きに突出している(図1参照)。なお、保持板部110は、器具本体1が壁面に取り付けられた状態において、固定板部111に対して斜め下向きに傾斜するように形成されている。
3つの上側LEDモジュール2は、保持板部110の上面に、複数個の取付具22を用いて取り付けられる(図1及び図3参照)。なお、これらの取付具22は、矩形板状の合成樹脂成形体からなり、保持板部110にねじ止めされた状態で、実装基板21の端部を保持板部110の上面との間で挟み込んでいる(図1参照)。
また、2つの下側LEDモジュール3は、保持板部110の下面における左右両端に、複数個の取付具32を用いて取り付けられる。なお、これらの取付具32は、取付具22と同一の部品である。つまり、取付具32は、保持板部110にねじ止めされた状態で、実装基板31の端部を保持板部110の下面との間で挟み込んでいる(図1参照)。
さらに、保持部材11の固定片112には、副保持板部113がねじ止めされる(図1参照)。この副保持板部113は、左右方向を長手方向とする矩形板状に形成されている。また、副保持板部113の後端部は、長手方向から見てV字形に折り曲げられている。そして、このV字形に折り曲げられた後端部が、固定片112にねじ止めされる。副保持板部113の上面における左右両端に、2台の電源装置(電源ユニット)7がそれぞれねじ止めされて取り付けられる(図1及び図3参照)。
一方の電源装置7は、3つの上側LEDモジュール2を点灯し、他方の電源装置7は、2つの下側LEDモジュール3を点灯することが好ましい。これら2台の電源装置7は、電源基板70と、電源基板70を収納する収納ケース71とを有する。電源基板70は、前後方向に長い矩形板状に形成されたプリント配線板からなり、このプリント配線板には、少なくともLEDチップ20,30の点灯電力を生成するために必要な回路部品(例えばトランスやダイオード、コンデンサなど)が実装されている。また、電源基板70は、長手方向の両端に、それぞれ1個乃至2個の端子台72が実装されており、これらの端子台72を介して、入力用の電線や出力用の電線などが前記回路部品と電気的に接続される。なお、これらの端子台72は、収納ケース71の長手方向の両端から外部に露出している(図1及び図3参照)。
ここで、器具本体1の保持部材11には、2つの第1反射部12と、2つの第2反射部13と、1つの第3反射部14とが取り付けられることが好ましい(図1及び図3A参照)。第1反射部12と第2反射部13は、何れも下側LEDモジュール3の配光を制御し、第3反射部14は、上側LEDモジュール2の配光を制御するように構成される。
第1反射部12は、第1反射板120と、一対の側板121と、固定板122とを有する。なお、第1反射板120と、一対の側板121と、固定板122とは、金属板が曲げ加工されて一体に形成されることが好ましい。
第1反射板120は、左右方向を長手方向とする矩形板状に形成される。第1反射板120の長手方向の長さ寸法は、下側LEDモジュール3の長手方向の長さ寸法よりも大きいことが好ましい。一対の側板121は、台形状であって、第1反射板120の長手方向の両端から、第1反射板120の反射面の法線方向に沿って前方へ突出するように形成される。固定板122は、第1反射板120の上端縁から、第1反射板120の反射面の法線方向に沿って後方へ突出するように形成される。ただし、固定板122は、取付具32を避けるために階段状に曲げられている。第1反射部12は、固定板122の後端部において、保持部材11の保持板部110にねじ止めされる(図1参照)。
第2反射部13は、第2反射板130と、固定板131とを有する。なお、第2反射板130と固定板131とは、金属板が曲げ加工されて一体に形成されることが好ましい。
第2反射板130は、左右方向を長手方向とする矩形板状に形成され、且つ下端部分が前方へ曲げ起こされている。第2反射板130の長手方向の長さ寸法は、下側LEDモジュール3の長手方向の長さ寸法よりも大きいことが好ましい。固定板122は、第2反射板130の上端縁から前方へ突出するように形成される。第2反射部13は、固定板131の長手方向の両端において、保持部材11の保持板部110にねじ止めされる(図1参照)。
第3反射部14は、第3反射板140と、固定板141とを有する。なお、第3反射板140と固定板141とは、金属板が曲げ加工されて一体に形成されることが好ましい。
第3反射板140は、左右方向を長手方向とする矩形板状であり、短手方向(前後方向)において、電源装置7の収納ケース71に沿うように曲げられている(図1参照)。固定板141は、第3反射板140の後端縁から後方へ突出するように形成される。第3反射部14は、固定板141の長手方向の両端において、副保持板部113とともに、保持部材11の固定片112にねじ止めされる。
ここで、器具本体1の左右方向(長手方向)の両端に、それぞれエンド金具8が取り付けられる(図1及び図3参照)。これら2つのエンド金具8は、平坦な板状に形成されて、保持板部110にねじ止めして固定される。なお、2つのエンド金具8は、長手方向から見て互いに鏡像の関係にある。
カバー5は、上壁50と、下壁51と、前壁52とを備えて、左右両端と後面とが開放された角筒状に形成されている。上壁50は、透明な合成樹脂材料(例えば、アクリル樹脂)により、平坦な矩形板状に形成されることが好ましい。一方、下壁51及び前壁52は、不透明な合成樹脂材料、若しくは上壁50を形成する合成樹脂材料よりも可視光に対する透過率が十分に低い合成樹脂材料(例えば、拡散剤が混入されたアクリル樹脂)により、それぞれ平坦な矩形板状に形成されることが好ましい。
上壁50は、透過部500と導光部501とを有する。導光部501は、上壁50の後端部分であって、器具本体1の固定板部111の上に載って取付ねじ16で固定される部分である。また、透過部500は、下面にプリズムが形成されている第1領域5000と、プリズムが形成されていない第2領域5001とを有し、後側(壁面側)に第1領域5000が設けられ、前側に第2領域5001が設けられる(図1参照)。
さらに、第1領域5000は、前後方向において、プリズムの形状が異なる2つの領域に分かれている。後側の領域(後側の第1領域5000A)は、主として上側LEDモジュール2の光を壁面に配光するように構成される。前側の領域(前側の第1領域5000B)は、主として上側LEDモジュール2の光を天井面に配光するように構成される。
下壁51は、後方に向かって下向きに傾斜するように構成される。また、下壁51の後端側には、内向き(斜め上向き)に凹んだ凹所が形成されている。以下、凹所の前方の壁を第1側壁510と呼び、凹所の後方の壁を第2側壁511と呼び、凹所の上方の壁を底壁512と呼ぶことにする。
第1側壁510及び第2側壁511は、上端に対して下端が後方に位置するように傾斜することが好ましい。なお、第1側壁510及び第2側壁511は、下壁51の凹所以外の部分と同じ材料で形成されている。
一方、底壁512は、上壁50と共通の材料(透光性を有する合成樹脂材料)により、外に向かって突出する曲面(例えば、円筒面)形状に形成されることが好ましい。
カバー5は、図1及び図3に示すように、上壁50の導光部501が固定板部111に取付ねじ16でねじ止めされることにより、器具本体1に取り付けられる。そして、器具本体1にカバー5が取り付けられた状態では、上側LEDモジュール2のLEDチップ20が上壁50の透過部500と対向し、下側LEDモジュール3のLEDチップ30が下壁51の底壁512と対向する。なお、LED電球4は、第2側壁511の後方に配置される(図5参照)。
また、左右のエンド金具8に、それぞれエンドキャップ6が取り付けられる(図2及び図3参照)。エンドキャップ6は、透光性を有しない合成樹材料により、左右何れかの側面と後面が開放された角柱状に形成されている。ただし、2つのエンドキャップ6は、鏡像の関係にあり、一方のエンドキャップ6が左側のエンド金具8に取り付けられ、他方のエンドキャップ6が右側のエンド金具8に取り付けられる。
次に、本実施形態の照明器具の動作を説明する。
本実施形態の照明器具は、上側LEDモジュール2と下側LEDモジュール3とLED電球4をそれぞれ各別に点灯するように構成されている。例えば、病室や客室などの空間全体を照明する場合、3つの上側LEDモジュール2のみ、若しくは3つの上側LEDモジュール2と2つの下側LEDモジュール3が双方とも点灯されることが好ましい。また、ベッド上で病人や客が読書をする場合、2つの下側LEDモジュール3のみが点灯されることが好ましい。さらに、病人や客の就寝中においては、常夜灯としてLED電球4のみが点灯されることが好ましい。
ここで、上側LEDモジュール2の光の配光について、図6を参照して説明する。
LEDチップ20の発する光の一部は、カバー5の上壁50の透過部500を透過して外部に放射される。このとき、透過部500の第2領域5001を透過する光は、第2領域5001(透過部500)を透過して壁面から離れた前方の天井に照射される。ただし、前記光のうち、第2領域5001の下面で反射される光は、第3反射部14の第3反射板140に反射された後、第2領域5001を透過して外部に放射される。さらに、第3反射板140に直接反射される光は、透過部500を透過して壁面に照射される。
また、透過部500の第1領域5000を透過する光は、様々な方向に拡散されて外部に放射される。例えば、前側の第1領域5000Bを透過する光は、主として前方の天井面に照射される。さらに、後側の第1領域5000Aを透過する光は、主として壁面及び壁面に近い天井面に照射される。
また、LEDチップ20の発する光の一部は、カバー5の上壁50の導光部501で後方へ導光されて壁面に照射される。ここで、導光部501の下には、保持部材11の固定板部111が存在している。したがって、導光部501の下面から出射する光は、固定板部111の上面で反射された後、導光部501を透過して壁面に照射される。故に、本実施形態の照明器具においては、カバー5の導光部501に導光される光が、壁面の器具本体1に近い位置に照射されることになる。その結果、壁面における光の均斉度の向上を図ることができる。
続いて、下側LEDモジュール3の光の配光について、図6を参照して説明する。
LEDチップ30の発する光の大部分は、底壁512を透過して外部に放射される。また、LEDチップ30の発する光の一部は、第1反射板120及び第2反射板130の反射面にそれぞれ反射された後、底壁512を透過して外部に放射される。
底壁512を透過した光の一部は、直接壁面に照射される。また、前記光の一部は、第2側壁511の外表面に反射されて壁面及び床面(又はベッド)に照射される。さらに、前記光の一部は、第1側壁510の外表面に反射された後、直接若しくは第2側壁511に反射されて壁面及び床面(又はベッド)に照射される。
ここで、本実施形態におけるカバー5は、下側LEDモジュール3から放射される光を壁面から離れる向きに反射させる第2側壁511と、第2側壁511と対向する位置に配置されて前記光を第2側壁511に向かう向きに反射させる第1側壁510とを有する。また、第1側壁510は、下側LEDモジュール3から遠離るに連れて壁面に近付くように傾斜している。さらに、第1側壁510は、光軸(下側LEDモジュール3の光軸)に沿った幅寸法(上下方向の幅寸法)が、第2側壁511の前記光軸に沿った幅寸法よりも小さく形成されている。
すなわち、第1側壁510が下側LEDモジュール3から遠離るに連れて壁面に近付くように傾斜しているため、底壁512が、ベッドに横臥する人の視界に入り難くなる。そのため、本実施形態の照明器具は、下方から見られたときのグレアを抑制することができる。
また、第1側壁510の前記幅寸法が大きくなる程、下側LEDモジュール3の光のうちで前方へ放射される光が減少してしまう。これに対して本実施形態の照明器具では、第1側壁510の前記幅寸法が第2側壁511の前記幅寸法よりも小さく形成されているので、第2側壁511に反射された後、第1側壁510に遮られずに前方へ照射される光が増える。その結果、本実施形態の照明器具は、効率(照明器具効率)の向上を図ることができる。
ここで、底壁512が平坦である場合、下側LEDモジュール3の光が底壁512の入射面(上面)で反射される割合が増えてしまう。故に、底壁512が外向きに凸となる曲面形状、好ましくは円筒形状に形成されれば、下側LEDモジュール3の光が底壁512の入射面(上面)で反射される割合が減るので、効率のさらなる向上を図ることができる。
最後に、LED電球4の光の配光について、図5及び図7を参照して説明する。LED電球4は、器具本体1の長手方向の中央に在って、前方に下側LEDモジュール3が存在しておらず、保持部材11の保持板部110が存在している。したがって、LED電球4から放射される光のうちで前方に放射される光が、保持板部110の表面(下面)に反射された後、底壁512を透過して外部に放射される。なお、底壁512を透過する光の配光は、上述した下側LEDモジュール3の配光と類似する。
また、LED電球4から放射される光のうちで前方以外に放射される光は、器具本体1に反射する一部が保持板部110の表面に反射されて底壁512を透過する。なお、下壁51(第2側壁511)が透光性の合成樹脂材料に拡散剤が混入されて形成される場合、LED電球4から放射される光の一部が、第2側壁511を透過して外部に放射される。
上述のように本実施形態の照明器具は、1乃至複数の固体発光素子(発光ダイオード30)を有する主光源部(下側LEDモジュール3)と、主光源部よりも光出力が小さい補助光源部(LED電球4)とを備える。また、本実施形態の照明器具は、主光源部3及び補助光源部4を保持する器具本体1と、主光源部3及び補助光源部4を覆うように器具本体1に取り付けられるカバー5とを備える。器具本体1は、主光源部3を保持する第1保持部材(保持部材11)と、補助光源部4を保持する第2保持部材(取付部材10)とを有する。第1保持部材は、補助光源部から放射される光の少なくとも一部をカバー5に向けて反射させる反射面(保持板部110の下面)を有する。
本実施形態の照明器具は上述のように構成されるので、従来例のように、補助光源部(LED電球4)の光を直接カバー5に向かせる場合と比較して、補助光源部4の配置の自由度が高くなる。その結果、本実施形態の照明器具は、補助光源4の収納場所を確保しつつ全体の小型化を図ることができる。
また、本実施形態の照明器具において、カバー5は、主光源部3に向かって内側に凹む凹部(凹所)を有することが好ましい。そして、補助光源部4は、前記凹部(凹所)を挟んで主光源部3と反対側(後側)に配置されることが好ましい。
さらに、本実施形態の照明器具において、前記凹部(凹所)は、補助光源部4から放射される光の一部を通過させるように構成されることが好ましい。