JP7235301B2

JP7235301B2 - 面状照明装置

Info

Publication number: JP7235301B2
Application number: JP2019086710A
Authority: JP
Inventors: 慎二田島; 貴宏三澤
Original assignee: オーデリック株式会社
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2023-03-08
Anticipated expiration: 2039-04-26
Also published as: JP2020184424A

Description

特許法第３０条第２項適用オーデリック株式会社が平成３０年５月１８日に発行した刊行物「ＨＡＢＩＴＡＴＩＯＮＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬＬＩＧＨＴＩＮＧ２０１８－２０１９Ｖｏｌ．１７４」に掲載オーデリック株式会社が平成３０年１０月１日に発行した刊行物「アットホームライティングカタログＶｏｌ．１７７」に掲載オーデリック株式会社が平成３０年６月１日から平成３１年４月２６日の間に計９９３店舗に対し販売オーデリック株式会社が平成３０年６月１１日及び平成３０年８月９日に自らのウェブサイトにて公開

本発明は、面状照明装置に関する。

発光ダイオードを利用した照明装置が知られている。このような照明装置は、一般的に、従来の白熱灯等と比較して発光効率が高く、低消費電力である。

発光ダイオードを利用した照明装置には、例えば、導光板と、この導光板の外周に沿って並ぶ複数の発光素子と、これら複数の発光素子に電圧を供給する電圧供給部と、を備える面状照明装置がある（引用文献１）。この様な構造によれば、薄型の面状照明装置を実現可能である。

特開２０１４－１３５２９０号公報

この様な面状照明装置に常夜灯の機能を持たせようとした場合、例えば、通常の照明時よりも低い照度で全ての発光素子を点灯させることが考えられる。しかしながら、この様な場合、面状照明装置全体が発光するため発光面積が広く、従来の白熱常夜灯と比較して明るすぎるという問題がある。

この様な問題を解決するためには、例えば、導光板の外周に沿って一列に並ぶ複数の発光素子の一部を常夜灯用の発光素子と置き換えることも考えられる。しかしながら、この様な場合、通常の照明の際には常夜灯用の発光素子が発光しないため、該常夜灯用の発光素子に対応する部分が暗部となり、発光面全面から均一に光を照射できない場合がある。

また、例えば、導光板の外周に沿って一列に並ぶ通常照明用の発光素子の一部を常夜灯用の発光素子と置き換えるのではなく、常夜灯用の発光素子を追加的に設けることも考えられる。しかしながら、この様な場合、常夜灯用の発光素子を通常照明用の発光素子の列から外れた余白部分に配置する必要があり、これら通常照明用の発光素子と常夜灯用の発光素子を搭載するフレキシブルプリント基板の幅が広くなるため、導光板の厚みを大きくする必要が生じてしまい、製造コストの増大、面状照明装置の大型化、重量化を招いてしまう場合がある。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、常夜灯の機能を好適に実現可能な面状照明装置を安価に提供することを目的とする。

本発明の一の実施の形態に係る面状照明装置は、導光板と、この導光板の外周に沿って並ぶ複数の発光素子と、これら複数の発光素子に電圧を供給する電圧供給部と、を備える。上記複数の発光素子は、第１端子及び第２端子の間に直列に接続された複数の第１発光素子と、第２端子及び第３端子の間に直列に接続された複数の第２発光素子と、を含む。第１の信号に応じて第１端子及び第２端子に電圧が供給され、第２の信号に応じて第１端子及び第３端子に電圧が供給される。

本発明によれば、常夜灯の機能を好適に実現可能な面状照明装置を安価に提供することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１００の外観を示す斜視図である。同面状照明装置１００の分解斜視図である。同面状照明装置１００の本体枠１０１の斜視図である。同面状照明装置１００の模式的な断面図である。図４のＡで示した部分の拡大図である。同面状照明装置１００の発光回路の概略的な構成を示す回路図である。変形例に係る発光回路の概略的な構成を示す回路図である。

次に、図１～図５を参照して、本発明の一の実施形態に係る面状照明装置１００の概略的な構成を説明する。

図１は、天井３００に取り付けられた面状照明装置１００を下方から見た場合の斜視図である。図示の通り、本実施形態に係る面状照明装置１００は、天井３００に取り付けられた状態において、円環状の本体枠１０１の内側に円状の拡散パネル１０２が配された略円盤状の全体形状を有している。使用に際しては、拡散パネル１０２を介して照明が行われる。

図２は、面状照明装置１００の分解斜視図である。本実施形態に係る面状照明装置１００は、図２に示すように、天井３００に設けられたアダプタ３０１に取り付けられる保持部材１０７と、該保持部材１０７に取り付けられる本体枠１０１と、保持部材１０７と本体枠１０１との間に配置される拡散パネル１０２、導光板１０３、高反射シート１０４、スポンジ１０５及びシャーシ１０６とを備える。

本体枠１０１は、本実施形態において、略円環状に構成されている。本体枠１０１は、拡散パネル１０２と、導光板１０３と、高反射シート１０４と、スポンジ１０５と、シャーシ１０６と、保持部材１０７と、を収容する。また、本体枠１０１の下端には、拡散パネル１０２等を保持するための保持部１０８が設けられている。本実施形態に係る保持部１０８は、本体枠１０１の下端部から内側に向かって延出する延出部である。

また、本体枠１０１の内周面には、図３に示す通り、複数の発光素子２０１が設けられている。発光素子２０１は、例えば、発光ダイオードである。これら複数の発光素子２０１は、本体枠１０１の内周面に沿って設けられたフレキシブルプリント基板２０２に搭載されており、本体枠１０１の内周面に沿って一列に並んでいる。図５に示す通り、これら複数の発光素子２０１は、導光板１０３の外周に沿って並び、導光板１０３の側面に光を照射する。

拡散パネル１０２は、高い透過率を有する材料からなり、導光板１０３から出射された光を拡散する。

導光板１０３は、例えば、アクリル樹脂等の高い透過率を有する材料からなる透明な円盤である。導光板１０３の側面（周面）は、発光素子２０１から出射される光が入射して導光板１０３内を進行する光入射端面として機能するよう構成されている。導光板１０３の下面は、側面から入射した光により面状に発光する側の面（発光面）であり、導光板１０３の上面（発光面の反対側の面）は、側面から入射した光を下面（発光面）に向けて反射させる側の面（反射面）である。導光板１０３の発光面や反射面には、例えば、印刷または加工によって設けられたドットパターンや溝によるパターン等の光拡散処理が施されていても良い。

高反射シート１０４は、高い反射率を有し、発光素子２０１から出射され、導光板１０３内の内部反射によって導光板１０３の反射面に至った光を発光面に向けて反射する。尚、本実施形態に係る高反射シート１０４は、導光板１０３の反射面の全域を覆っている。

スポンジ１０５は、高反射シート１０４とシャーシ１０６との間に設けられ、製造誤差や組付誤差の緩和等に寄与する。

シャーシ１０６は、金属等、剛性の高い材料からなり、略円環状に形成されている。図４及び図５に示す通り、シャーシ１０６は、本体枠１０１の保持部１０８と共に拡散パネル１０２、導光板１０３、高反射シート１０４、及び、スポンジ１０５を挟持する。また、シャーシ１０６は、制御部４００と、この制御部４００を他の構成に接続するための配線等と、を保持する。尚、制御部４００は、例えば、基板４０１、及び、基板４０１に搭載された複数の素子４０２を備える。素子４０２は、例えば、マイコン、集積回路、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の素子である。

保持部材１０７は、天井３００に設けられたアダプタ３０１に取り付けられ、本体枠１０１と、拡散パネル１０２と、導光板１０３と、高反射シート１０４と、スポンジ１０５と、シャーシ１０６と、を保持する。

尚、図示の例においては、本体枠１０１及びシャーシ１０６が略円環状に構成されており、拡散パネル１０２と、導光板１０３と、高反射シート１０４と、スポンジ１０５と、保持部材１０７と、が略円状に構成されている。即ち、これらの構成は、円に沿った形状を有する。しかしながら、これらの構成は、楕円に沿った形状を有していても良いし、四角形等の多角形に沿った形状を有していても良いし、その他の形状を有していても良い。

次に、図６を参照して、本実施形態に係る発光素子２０１を含む発光回路について説明する。図６は、発光回路の概略的な構成を示す回路図である。

図示の通り、本実施形態に係る発光回路は、第１端子２０３と第２端子２０４との間に直列に接続された複数の発光素子２０１を備える。以下、この様な発光素子２０１を、「第１発光素子２０１ａ」と呼ぶ。また、本実施形態に係る発光回路は、第２端子２０４と第３端子２０５との間に直列に接続された複数の発光素子２０１を備える。以下、この様な発光素子２０１を、「第２発光素子２０１ｂ」と呼ぶ。尚、第１端子２０３、第２端子２０４、第３端子２０５及び各種の配線は、例えば、フレキシブルプリント基板２０２（図３）上に設けられる。

第１発光素子２０１ａは、通常の照明に用いられるだけでなく、常夜灯としても用いられる。従って、第１発光素子２０１ａは、暖色系の照明が可能であることが望ましい。例えば複数の発光素子２０１が白色及び橙色の発光ダイオードを含む場合、複数の第１発光素子２０１ａの全てが橙色の発光ダイオードであっても良いし、複数の第１発光素子２０１ａの半数以上が橙色の発光ダイオードであっても良い。例えば複数の発光素子２０１が赤色、緑色及び青色の発光ダイオードを含む場合、複数の第１発光素子２０１ａのうち、赤色の発光ダイオードの比率が最も大きくても良い。

第１発光素子２０１ａ及び第２発光素子２０１ｂは、面状照明装置１００の本体枠１０１の内周面に沿って一列に並んでいる（図３参照）。従って、例えば第１発光素子２０１ａ及び第２発光素子２０１ｂの双方が発光した場合には、拡散パネル１０２（図１）の発光面全面から略均一に光が照射される。一方、例えば第１発光素子２０１ａのみが発光した場合には、拡散パネル１０２（図１）の発光面の一部の領域のみから光が照射される。

第１発光素子２０１ａの数は、第２発光素子２０１ｂの数よりも少ない方が望ましい。例えば、第１発光素子２０１ａを９個、第２発光素子２０１ｂを９９個とすることも可能である。ただし、これらの数は、適宜調整可能である。

制御部４００は、電圧供給部４０６及び信号制御部４０７を備える。

電圧供給部４０６は、例えば、アダプタ３０１から出力された交流電圧を整流する整流回路４１１と、整流回路４１１の出力電圧を降圧して第１端子電圧（例えば３６Ｖ）を生成する第１電圧供給回路４１２と、整流回路４１１の出力電圧を降圧して第２端子電圧（例えば３Ｖ）を生成する第２電圧供給回路４１３と、を備える。整流回路４１１は、例えば、複数のダイオードを含むブリッジ回路、及び、このブリッジ回路の出力端子間に接続された平滑化コンデンサを含む。第１電圧供給回路４１２は、例えば、信号制御部４０７から調光信号及び調色信号を受信して、第１端子電圧のＰＷＭ信号を生成し、第１端子２０３に接続された第４端子４０３及び第３端子２０５に接続された第６端子４０５の間に供給する。第２電圧供給回路４１３は、例えば、信号制御部４０７から調光信号及び調色信号を受信して、第２端子電圧のＰＷＭ信号を生成し、第１端子２０３に接続された第４端子４０３及び第２端子２０４に接続された第５端子４０４の間に供給する。

信号制御部４０７は、例えば、図示しないリモコン等からの信号を受信する信号受信回路４２１と、受信した信号に応じて電圧供給部４０６を制御するマイコンや集積回路等の信号処理回路４２２と、を備える。

また、信号制御部４０７は、第１の照明モード及び第２の照明モードで発光回路を制御する。

例えば、信号制御部４０７が図示しないリモコン等から第１の照明モードによる照明を実行する旨の信号を受信した場合、信号制御部４０７は電圧供給部４０６に第１の信号を送信し、電圧供給部４０６は第１端子２０３及び第３端子２０５に電圧を供給する。例えば、上記第１電圧供給回路４１２に第１の信号を送信し、第１電圧供給回路４１２を駆動して、第１端子２０３及び第３端子２０５の間に第１電圧（例えば３６Ｖ）のＰＷＭ信号を供給する。この際、第２端子２０４には電圧が供給されない。これにより、第１発光素子２０１ａ及び第２発光素子２０１ｂの双方が発光し、拡散パネル１０２（図１）の発光面全面から略均一に光が照射される。

また、例えば、信号制御部４０７が図示しないリモコン等から第２の照明モードによる照明を実行する旨の信号を受信した場合、信号制御部４０７は電圧供給部４０６に第２の信号を送信し、電圧供給部４０６は第１端子２０３及び第２端子２０４に電圧を供給する。例えば、上記第２電圧供給回路４１３に第２の信号を送信し、第２電圧供給回路４１３を駆動して、第１端子２０３及び第２端子２０４の間に第２電圧（例えば３Ｖ）のＰＷＭ信号を供給する。この際、第３端子２０５には電圧が供給されない。これにより、第１発光素子２０１ａのみが発光し、拡散パネル１０２（図１）の発光面の一部の領域のみから光が照射される。

この様な面状照明装置によれば、拡散パネル１０２の発光面全面から略均一に光を照射する第１の照明モード（例えば通常照明モード）と、拡散パネル１０２の発光面の一部の領域のみから光が照射される第２の照明モード（例えば常夜灯モード）と、を実現可能であり、常夜灯の機能を好適に実現可能である。

また、この様な面状照明装置によれば、導光板１０３の外周に沿って並ぶ複数の発光素子２０１の一部を、通常の照明及び常夜灯として利用しているため、通常の照明時（第１の照明モードによる照明時）に、拡散パネル１０２の発光面全面から好適に光を照射することが可能である。

また、この様な面状照明装置によれば、複数の第１発光素子２０１ａと複数の第２発光素子２０１ｂとが直列に接続されている。従って、通常の照明時には複数の第１発光素子２０１ａと複数の第２発光素子２０１ｂとを一括して容易に制御可能である。

また、本実施形態の様に、導光板１０３と、導光板１０３の外周に沿って一列に並ぶ複数の発光素子２０１と、を備える面状照明装置１００は、容易に薄型化可能である。この様な面状照明装置１００において第１及び第２の照明モードが好適に実行可能となることにより、居室の主照明にふさわしい明るさを実現しつつ、埋込照明（ダウンライト）のように存在感を抑えて、スタイリッシュな居室空間を作出できる。

尚、本実施形態においては、第１の照明モードにおいて、拡散パネル１０２の発光面全面から略均一に光が照射される。しかしながら、第１の照明モードにおいて必ずしも発光面全面から光を照射する必要は無い。例えば、第１の照明モードにおいて拡散パネル１０２の発光面のうちの第１領域全体のみから光が照射され、第２の照明モードにおいて拡散パネル１０２の発光面のうちの第２領域全体のみから光が照射される場合、第２領域の面積が第１領域の面積がよりも小さければよい。尚、第１領域及び第２領域の面積は、例えば、発光面から照射される光の光量の最大値及び最小値の中間値を基準として判断しても良い。

また、本実施形態に係る面状照明装置は拡散パネル１０２及び高反射シート１０４を備えていたが、これらの構成は適宜省略可能である。面状照明装置が拡散パネル１０２を有しない場合、面状照明装置１００の発光面は導光板１０３の発光面と一致していても良いし、その他の構成の発光面と一致していても良い。

また、本実施形態においては、複数の発光素子２０１が導光板１０３の全周に亘って設けられていた。しかしながら、上述の通り、例えば本実施形態において略円環状に構成されていた本体枠１０１等の構成を略多角環状（例えば略四角環状）に構成し、本実施形態において略円状に構成されていた導光板１０３等の構成を略多角形状（例えば略四角形状）に構成することも考えられる。この様な場合には、複数の発光素子２０１を導光板１０３の全周に亘って設けても良いし、導光板１０３の１つの辺のみに沿って複数の発光素子２０１を設けても良いし、導光板１０３の一部の辺のみに複数の発光素子２０１を設け、残りの辺には複数の発光素子２０１を設けなくても良い。

また、本実施形態においては複数の発光素子２０１を、第１発光素子２０１ａ及び第２発光素子２０１ｂの２つに分け、第１の照明モード及び第２の照明モードを実行可能に構成されている。しかしながら、例えば、複数の発光素子２０１を３つ以上に分けて、３以上の照明モードを実行可能に構成しても良い。

また、本実施形態においては、第１発光素子２０１ａ及び第２発光素子２０１ｂの整流方向（順バイアス方向）が、第１端子２０３から第３端子２０５に電流が流れる方向となっている。しかしながら、例えば図７に例示する様に、第１発光素子２０１ａ及び第２発光素子２０１ｂの整流方向は、第３端子２０５から第１端子２０３に電流が流れる方向であっても良い。この場合、電圧供給部４０６は、例えば、第１端子２０３に接地電圧を、第２端子２０４に上記第２電圧（例えば３Ｖ）を、第３端子２０５に上記第１電圧（例えば３６Ｖ）を供給可能に構成しても良い。

その他、本実施形態に係る構成はあくまでも例示であり、具体的な構成は適宜変更可能である。

１００…面状照明装置、１０１…本体枠、１０２…拡散パネル、１０３…導光板、１０４…高反射シート、１０５…スポンジ、１０６…保持部材、１０７…保持部材、２０１…発光素子、２０１ａ…第１発光素子、２０１ｂ…第２発光素子、２０２…フレキシブルプリント基板、２０３…第１端子、２０４…第２端子、２０５…第３端子、４００…制御部、４０３…第４端子、４０４…第５端子、４０５…第６端子、４０６…電圧制御部、４０７…信号制御部。

Claims

導光板と、
前記導光板の外周に沿って並ぶ複数の発光素子と、
前記複数の発光素子に電圧を供給する電圧供給部と
を備え、
前記複数の発光素子は、
第１端子及び第２端子の間に直列に接続された複数の第１発光素子と、
前記第２端子及び第３端子の間に直列に接続された複数の第２発光素子と
を含み、
前記電圧供給部は、第１電圧を生成する第１電圧供給回路と、前記第１電圧よりも低い第２電圧を生成する第２電圧供給回路とを備え、
第１の信号に応じて前記第１端子及び前記第３端子に前記第１電圧が供給され、
第２の信号に応じて前記第１端子及び前記第２端子に前記第２電圧が供給される
面状照明装置。
前記電圧供給部は、
前記第１端子に接続される第４端子と、
前記第２端子に接続される第５端子と、
前記第３端子に接続される第６端子と
を備え、
前記第１の信号に応じて前記第４端子及び前記第６端子に前記第１電圧を供給し、
前記第２の信号に応じて前記第４端子及び前記第５端子に前記第２電圧を供給する
請求項１記載の面状照明装置。
前記複数の第１発光素子は、前記第１の信号及び前記第２の信号に応じて発光し、
前記複数の第２発光素子は、前記第１の信号に応じて発光し、前記第２の信号に応じて発光しない
請求項１又は２記載の面状照明装置。
前記複数の第１発光素子及び前記複数の第２発光素子は、前記第１端子から前記第３端子に電流を流す方向、又は、前記第３端子から前記第１端子に電流を流す方向を整流方向とする
請求項１～３のいずれか１項記載の面状照明装置。