JPWO2014061157A1 - グレアカットキャップ及び前記グレアカットキャップを備えた照明器具 - Google Patents

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Abstract

従来グレアカットキャップによって遮られていた光源からの直接光についても,照明光として有効に利用するための,グレアカットキャップ及び前記グレアカットキャップを備えた照明器具を提供する。光源10と,光源10からの光を反射して前方に照射するリフレクタ20を備えた照明器具1の前記光源10の先端部に,透光性を有する材料によって形成され,且つ,開口部31側から内部に入射した光を透過させる際に所定の状態に拡散,集束,散乱及び/又は屈折させることにより前記光を制御するレンズ乃至はプリズムとして機能する形状に形成されたグレアカットキャップ30を,開口縁31aがコーン50の内面上端βから光源10の発光部αに接するように結ぶ線γ上に位置するように光源10の先端部に取り付ける。

Description

本発明はグレアカットキャップ及び前記グレアカットキャップを備えた照明器具に関し,より詳細には,光源からの光をリフレクタにより反射し,この反射光を照明光として使用することでリフレクタによる光の制御を行う照明器具において,前記リフレクタによって制御できない光源からの直接光が照明光として使用されることを防止するために,光源の先端部に取り付けて使用するグレアカットキャップ,及び前記グレアカットキャップを備えた照明器具に関する。
図13に示すように,一般的に照明器具100は高輝度ランプ等の光源110と,前記光源110からの光を反射するためのリフレクタ120を備えており,前記光源110の先端部分を,金属やセラミックスなどの遮光性を有する材料で形成されたグレアカットキャップ130によって覆うことで,光源110で発生した光のうち,リフレクタ120に入射されない制御不能な光をカットし,前記リフレクタ120によって反射された光のみを照明光として使用することで,照明に使用する光の向きや収束,拡散等を所望の通り制御すると共に,光源からの光が直接視界に入ることにより感じられる不快な眩しさを減じる等の措置が講じられている(特許文献1参照)。
しかし,このようなグレアカットキャップ130の取り付けによって光源110からの照射光の一部を遮る場合,光源110で発生した光の一部が照明に利用されることなく失われるため,実際の照明において必要な光量に対し,より大きな光量を発生することができる光源110が必要となり,照明器具100全体が大型化する。
その一方で,このような照明器具100にあっては,光源からの直射光をグレアカットキャップ130でカットした状態において,リフレクタ120からの反射光によって適切な照明を行うことができるように設計が行われていることから,このような照明器具よりグレアカットキャップ130を除去すれば,照明に利用できる光量が増えて明るさは増すものの,不快な眩しさを抑えることができないだけでなく,照明の中心部分や周縁部分が他の部分に比較して明るくなる等の照明むらが生じる。
そこで,グレアカットキャップ130を装備しつつ,前述したグレアカットキャップ130に入射した光についても照明に利用できるようにすることで,光源を大型化することなく光量を増加して一層の明るさを得ることができるようにすることも提案されている。
このような照明器具100として,図14に示すようにグレアカットキャップ130の開口端部から外側へ突出する補助反射板136を周設し,前記補助反射板136に,光源110の中心を焦点とする放物面状の補助反射面136aを形成し,且つ,前記補助反射面136aの軸を光源110の中心軸に対して0°越から90°未満の範囲で傾けることで,グレアカットキャップ130に入射した光をリフレクタ120に反射して照明光として利用することが提案されている(特許文献2)。
なお,リフレクタにより制御できない光のカットを目的として光源の先端部のみを覆う前述のグレアカットキャップとは異なり,光源の発光点の外周を含む光源全体を覆うバルブキャップを設け,このバルブキャップの側部に拡散ステップを形成し,頭頂部に光の透過を妨げる遮光部又は/および光の方向を変化させるステップを形成するとともに,全体がリフレクタの表面模様に整合する外形のバルブキャップを設けることで,リフレクタの前面に配置される前面レンズに魚眼ステップを設けることを不要とした車両用標識灯も提案されている(特許文献3)。
日本国特表2008−147044号公報(図1,[0043]欄) 日本国特開2010−170738号公報(図4) 日本国特開平10−230779号公報(図1,図3)
以上で説明した従来技術のうち,特許文献2に記載の発明では,図14に示すようにグレアカットキャップ130に補助反射板136を設け,この補助反射板136に補助反射面136aを設けることで,従来,照明光として利用されることなくグレアカットキャップ130に吸収されていた光をリフレクタ120に反射させることで照明光として利用できるようにしたことから,従来の照明器具100で使用していた光源110に比較して小型の光源を使用した場合であっても同等以上の明るさを得ることができ,照明器具100の小型化と省電力化を実現することができるようになっている。
しかし,上記特許文献2に記載の構成において,光源110で発生した光や,リフレクタ120で反射された光のうち,前述の補助反射板136に入射した光は照明光として利用されるものの,グレアカットキャップ130の本体135に入射した光は依然として照明光として利用されないために,光源で発生した光の全てが有効に利用できるものとはなっていない。
また,特許文献2に記載の照明器具100の構成にあっては,天井等に取り付けられている照明器具を消灯時に室内より見上げると,グレアカットキャップが視界に入るため,照明器具の存在が際立ってしまい見映えが悪い。
なお,特許文献3に記載のバルブキャップは,発光点の外周をも含めて光源全体を覆うように構成されており,リフレクタ120に入射される光を遮ることがないよう,光源110の先端部分のみを覆うように取り付けられるグレアカットキャップとは異なるものとなっている。
そして,光源の全体を覆う特許文献3に記載のバルブキャップを備えた照明器具では,光源からリフレクタに向かって放出された光の全てをバルブキャップの側部に設けた拡散ステップによって拡散した後,更に,リフレクタによって制御しているため,バルブキャップの外形形状をリフレクタに形成した表面模様に整合させる必要がある等(特許文献3の請求項1),バルブキャップとリフレクタの協働により初めて所望の照明が実現できるようになっているため,相互に関連付けて専用の設計を行うことが必要で,構造が複雑であると共に,汎用性が無い。
そこで本発明は,上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり,制御が及ばない光源からの直接光が照明光として使用されることを防止すると共に,不快な眩しさの発生等を防止しつつ,光源で発生した光を無駄にすることなく照明光として有効に利用することができ,その結果,照明器具の小型化と省電力化が実現可能であると共に,室内より見上げた際に,グレアカットキャップや光源の存在が目立たず,従って,室内の景観に溶け込み易くデザイン性にも優れたグレアカットキャップ,及び前記グレアカットキャップを備えた照明器具を提供することを目的とする。
以下に,課題を解決するための手段を,発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は,特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり,言うまでもなく,本願発明の特許請求の範囲の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。
上記目的を達成するために,本発明のグレアカットキャップ30は,
ケーシング40内に,光源10と,前記光源10で発生した光を反射して前記ケーシング40の開口44方向(以下,「前方」と称する)に照射するリフレクタ20を備えた照明器具1において,前記光源10の先端部を受け入れる開口部31と,前記光源10の先端部外周を覆う胴部32と,前記開口部31とは反対側端部において前記胴部32を閉塞する頭部33を備えた,透光性を有する材料によって形成され,
前記開口部31の開口縁31aが,直線状に,前記ケーシング40の開口端43に設けたコーン50の内面上端βから光源10の発光部αに接する線(発光部αの接線)に連続する線γ上に位置するように,前記光源10の先端部を被覆すると共に,
前記開口部31側から内部に入射された光を,所定の状態に拡散,集束,散乱及び/又は屈折させて透過することにより制御するレンズ乃至はプリズムとして機能する形状に形成したことを特徴とする(請求項1)。
前記グレアカットキャップ30は,内,外周面間の肉厚を所定のパターンで変化させることにより前記レンズ乃至はプリズムとしての機能を付与することができ(請求項2),また,内周面及び/又は外周面に凹凸を形成することにより,前記レンズ乃至はプリズムとしての機能を付与することができる(請求項3)。
更に,前記グレアカットキャップ30の前記胴部32を,前記頭部33側に向かって所定の傾斜角θで幅を狭める形状に形成すると共に,前記胴部32外周面の延長上,又はその近傍に前記リフレクタ20の焦点Fが位置するように前記光源10の先端部に取り付けて使用するように構成する(請求項4)。
前記頭部33は,肉厚を中心から外周側に向かって増加させ(請求項5),又は,中心から外周側に向かって減少させる(請求項6)ものとしても良い。
更に,前記頭部33は,これを外側に向かって膨出する半円弧状に形成するものとしても良い(請求項7)。
更に,前記グレアカットキャップ30は,前記胴部32外周面に軸線方向に連続して膨出する凸条34を形成し,
前記胴部32の内周面に階段状の段差35を形成すると共に,該段差35の稜線を曲線的に形成して周方向に凹凸レンズ状の透過面を連続形成したものとしても良い(請求項8)。
この場合,前記頭部33を外側に向かって膨出する半円弧状に形成すると共に,前記頭部33の内壁面の円弧の半径rが,前記外壁面の円弧の半径Rよりも短く,且つ,前記内壁面の円弧の中心crを,前記外壁面の円弧の中心CRに対し前記頭部33寄りに設ける構成とすることが好ましい(請求項9)。
なお,本発明の照明器具1は,光源10と,前記光源10によって発生した光を反射して前方に照射するリフレクタ20を備え,前記光源10の先端部に,前述したいずれかのグレアカットキャップ30を取り付けたものである(請求項10)。
前記構成の照明器具1において,光源10の先端部に対するグレアカットキャップ30の取り付けは,ガラスやアクリル等の透光性材料の円盤(図示せず)の中央に前記グレアカットキャップ30を接着,その他の方法で固定し,又は,透光性材料の円盤の中央に前記グレアカットキャップ30を一体的に形成し,前記円盤を前記ケーシング40内に固定することによって行うものとしても良い(請求項11)。
前記透光性材料の円盤(図示せず)による取り付けに代え,光源10の先端部に対するグレアカットキャップ30の取り付けは,前記グレアカットキャップ30の頭部33の周縁を載置し,又は胴部32を嵌合する環状部61と,前記環状部61の外周縁より立ち上がると共に,先端部で前記グレアカットキャップ30の開口縁31aを係止する固定爪62と,前記環状部61の外周縁より外周方向に突出する支持脚63を備える取付治具60を前記グレアカットキャップ30に取り付け,前記グレアカットキャップ30に取り付けた前記取付治具60の前記支持脚63を,前記ケーシング内の所定の位置に固定することにより行うものとしても良い(請求項12)。
このように構成された取付治具60によりグレアカットキャップ30の取付を行う場合,前記コーン50の上端部に,外周に雄ネジ52が形成された挿入部51を形成し,前記ケーシング40の開口44内に,他の部分に対して内径を大きくした大径部45と前記大径部45を画成する段部46を形成すると共に,前記大径部45の内周に前記挿入部51の外周に形成した雄ネジ52と螺合する雌ネジ47を形成し,
前記大径部45に挿入すると共に螺合された前記挿入部51の先端と,前記段部46との間で,前記取付治具60の前記支持脚63の先端部を直接,又は他の部材を介して挟持可能とするものとしても良い(請求項13)。
このように構成した場合,更に,前記大径部45の内周面に,前記取付治具60の前記支持脚63の先端部を受け入れる,位置決め溝48を設けるものとしても良い(請求項14)。
以上で説明した本発明の構成により,本発明のグレアカットキャップ30を備えた照明器具1にあっては,以下に説明する顕著な効果を得ることができた。
リフレクタ20によって制御できない光源からの直射光をレンズ乃至はプリズムの機能を有するグレアカットキャップ30の内部に入射すると共に,グレアカットキャップ30によって光源10からの直接光を所望の状態に制御することで,光源10が発した光を無駄なく利用することができ,遮光性のグレアカットキャップを使用した従来の照明器具に比較して明るさを大幅に改善することができた。
その結果,同程度の明るさを得るために,従来の照明器具に比較して低ワット数の光源10を使用することができ,光源10の小型化に伴い照明器具1全体の小型化が可能であると共に,低消費電力の照明器具1を提供することができた。
前記グレアカットキャップ30に対する所望のレンズ乃至はプリズムとしての機能は,内,外周面間の肉厚を所定のパターンで変化させること,内周面及び/又は外周面に凹凸を形成すること,前記頭部33の肉厚を中心から外周側に向かって減少又は増大させ,又は前記頭部を外側に向かって半円弧状に膨出させること,及びこれらを組合せることにより比較的容易に付与することができた。
グレアカットキャップ30の胴部32外周面に軸線方向に連続して膨出する凸条34を形成し,前記胴部32の内周面に階段状の段差35を形成すると共に,該段差35の稜線を曲線的に形成して周方向に凹凸レンズ状の透過面を連続形成した構成にあっては,グレアカットキャップ30の胴部32を透過する光を拡散することができ,また,前記頭部33を外側に向かって膨出する半円弧状に形成すると共に,前記頭部33の内壁面の円弧の半径rが,前記外壁面の円弧の半径Rよりも短く,且つ,前記内壁面の円弧の中心crを,前記外壁面の円弧の中心CRに対し前記頭部33寄りに設けた構成にあっては,グレアカットキャップ30の頭部33を透過した光についても拡散させることができ,照明むらを生じることなく,照明が行われる範囲全体を均一に明るくすることができた。
また,このようにグレアカットキャップ30を透過した光を均一に拡散させることができることから,照明器具1に設けられている既存の遮光性を有するグレアカットキャップを,本発明のグレアカットキャップに付け代えた場合であっても,照明を行う範囲全体の明るさをむらなく向上させることができ,汎用性を有するグレアカットキャップを提供することができた。
なお,前述した環状部61,固定爪62,支持脚63を備えた取付治具60によってグレアカットキャップ30の取り付けを行った照明器具1にあっては,グレアカットキャップ30を所定の位置に簡単かつ正確に取り付けることができると共に,取付治具60により遮られるリフレクタ20の反射光を最小限のものとすることができ,照明むらの発生を防止することができた。
特に,コーン50に設けた挿入部51の先端と,ケーシング40内に設けた段部46間で支持脚63の先端を挟持できるようにした構成,更には,大径部45の内周面に支持脚63の先端部を受け入れる位置決め溝48を設けた構成にあっては,正確な位置にグレアカットキャップ30を取り付けることがより一層容易であった。
本発明のグレアカットキャップを備えた照明器具の概略断面図。 グレアカットキャップの肉厚の変化と透過光の屈折状態の変化を示した説明図であり,(A)〜(D)は頭部の肉厚変化に伴う屈折状態の変化,(E),(F)は胴部の肉厚変化に伴う屈折状態の変化をそれぞれ示す。 光源に装着した状態のグレアカットキャップの断面図。 グレアカットキャップの斜視図。 グレアカットキャップの底面図。 図5のVI-VI線断面図。 凸条(凹溝)の形成パターン例を示す説明図。 図6中の矢示VIII部分の拡大図。 グレアカットキャップの胴部内壁に対する光の入射位置と透過光の屈折及び拡散状体を示す説明図であり,(A),(D)はテーパ部,(B),(E)は凹部,(C),(F)は凸部に入射した状態。 取付治具の説明図であり,(A)はグレアカットキャップに取り付けた状態の斜視図,(B)は平面図,(C)は(B)のC−C線断面図。 取付治具によるグレアカットキャップの取り付け状態を示す照明器具の要部断面図。 図11に示す照明器具からコーン及びガラス板を外した状態の底面図。 従来の照明器具の説明図(特許文献1の図1に対応)。 従来の照明器具の説明図(特許文献2の図4に対応)。
以下,添付図面を参照しながら,本発明のグレアカットキャップ30を備えた照明器具1について説明する。
〔照明器具の全体構成〕
図1において,符号1は本発明のグレアカットキャップ30を装着する照明器具1であり,本実施形態にあっては,一例としてこの照明器具1を,天井に形成した開口内に埋め込んだ状態で使用するダウンライトとして構成した例について説明する。
もっとも,本発明のグレアカットキャップ30を装着可能な照明器具1は,以下で説明するダウンライトに限定されず,各種の照明器具に対して適用可能である。
図示の実施形態において,この照明器具1は,端板41によって一端を塞がれた有底円筒状のケーシング40を備え,このケーシング40内において前記端板41に取り付けたソケット42にHID,LED,ハロゲンランプ等の光源10を取り付けることにより光源10をケーシング40内の所定の位置に取り付けることができるように構成されている。
このケーシング40の開口44の周縁に位置する開口端43には,この開口端43の反対方向で中央に光源挿入孔22が形成されたリフレクタ20を嵌合し,リフレクタ20の前記光源挿入孔22より光源10をリフレクタ20内に突出させて,光源10の少なくとも発光点11よりも前方の部分がリフレクタ20内に配置されるように構成している。
そして,このようにしてリフレクタ20内に配置された光源10の先端部に,グレアカットキャップ30を装着し,光源10からの直接光がそのまま照明光として出射されないようにしている点は,図13,図14を参照して説明した従来の照明器具と同様の構成である。
しかし従来の照明器具が,グレアカットキャップを金属等の遮光性を有する材料によって形成していたのに対し,本発明の照明器具1にあっては,このグレアカットキャップ30を,透光性を有する材質によって形成すると共に,このグレアカットキャップ30の外形形状や表面形状をレンズ乃至はプリズムとしての機能を発揮するように設計し,光源10からの直接光が,グレアカットキャップ30を透過する際に,所望の状態に拡散,集束,散乱及び/又は屈折することで,グレアカットキャップによって制御された透過光を照明に利用できるようにしている。
なお,図1に示す実施形態にあっては,ケーシング40の開口端43に,これを延長するように略裁頭円錐状に形成されたコーン50を設けている。
このようにコーン50を設け,図示せざる天井等に形成された開口縁に,このコーン50の下端縁が嵌合するように取り付けることで,消灯時に室内より照明器具を見上げた際,グレアカットキャップ30,光源10,リフレクタ20が室内側からの視界に入り難くなり,天井等に違和感なく設置することができる。
〔グレアカットキャップ〕
本発明の照明器具1に装備される前述のグレアカットキャップ30は,ガラスや,透光性を有するセラミックスや樹脂等の透光性材料によって形成したもので,このグレアカットキャップ30に入射した光を透過させることができるようになっている。
このような透光性は,例えば,透明な材質によって得られる場合に限定されず,乳白材料によって半透明に形成するものとしても良く,また,照明光の調色を行う場合には,目的に応じて各種の着色が施された有色透明の材料を使用するものとしても良い。
本願のグレアカットキャップ30は,光源10からの直接光を受光する一方,光源10からの光のうち,リフレクタ20に向かう光についてはこれを遮ることがないよう,光源10の先端部分に対してのみ取り付けて使用される。
このように,光源の先端部に対する取り付けを可能とするために,本発明のグレアカットキャップ30は,光源10の先端部を受け入れる開口部31と,前記光源10の先端部外周を覆う胴部32と,前記開口部31とは反対側端部において前記胴部32を閉塞する頭部33を備えた,全体としてキャップ状に形成されている。
このグレアカットキャップ30は,図1に示すように,リフレクタ20によって制御できない光源10からの直接光および,光源10の発光部αからコーン50内面への直射光を確実に受光することができるよう,開口部30の開口縁31aから発光部αの接線に直線状に連続する線γ,すなわち,前記コーン50の内面上端βから光源10の発光部αに接するように結ぶ線γ上に,開口縁31aが配置されるように,光源10の先端部に取り付けて使用される。
このような線γ上に,グレアカットキャップ30の開口縁31aを配置することにより,光源10からの光のうち,リフレクタ20の反射面に照射されない光はグレアカットキャップ30に入射されることとなり,グレアカットキャップ30による拡散,集束,散乱及び/又は屈折といった制御を受けることとなる。
また,このグレアカットキャップ30は,開口部31側から頭部33に向かって胴部32の幅を角度θ(図示の例ではθ=30°)で狭める裁頭円錐状に形成されており,光源10の先端部に取り付けた際に,胴部32の外周面の延長上又は,その近傍に,前記リフレクタ20の焦点Fが配置されるように取り付けることが好ましい。
このように構成することで,リフレクタ20によって反射された光が,グレアカットキャップ30の胴部32の外周面等に対して入射することを防止でき,グレアカットキャップ30の胴部32の外周面に光が入射した場合に生じ得る,予期し得ない光の拡散等に伴って生じる,制御不能な光の発生を防止している。
なお,光源10の先端部に対して取り付けた際,グレアカットキャップ30の頭部33が,リフレクタ20の下端縁24よりも上方に配置されるようにすることが好ましく,このように構成することで,リフレクタ20の下端縁24に各種のレンズやフィルタ等を取り付けた場合であっても,グレアカットキャップ30の存在が邪魔になることがない。
以上で説明した基本形状を有するグレアカットキャップ30は,更に,以下に説明するように,各部を目的に応じた形状に設計され,これにより透過する光に所望の拡散,集束,散乱及び/又は屈折を与えるレンズ乃至はプリズムとして機能が与えられている。
なお,グレアカットキャップ30を通過する光に対して如何なる制御を行うかは,照明を行う目的等に応じて適宜決定することができる。
グレアカットキャップ30に前述した機能を付与するために,グレアカットキャップ30の内外周面間の肉厚を,所定の方向に増加又は減少させることができる。
このような肉厚変化のうち,グレアカットキャップ30の頭部33の肉厚の変化と屈折パターンの変化を図2(A)〜(D)に,胴部32の肉厚の変化と屈折パターンの変化を図2(E),(F)にそれぞれ示す。
頭部33の肉厚については,図2(B),(D)に示すように中心から外周側に向かって肉厚を増加させることにより,頭部に入射した光は外向きに広がるように屈性して頭部を通過した光を拡散させることができ,これとは逆に,図2(A),(C)に示すように,頭部33の肉厚を中心から外側に向かって減少させるように変化させることにより,頭部33に入射した光の拡散を抑え,平行光に制御し,又は,内向きに集束させる制御を行うことができる。
また,グレアカットキャップ30の頭部33は,図6に示すように外側に向かって半円弧状に膨出する形状としても良く,この場合,頭部33に肉厚を一定としても良いが,図6中に変形例として示したように,前記頭部33の内壁面の円弧の半径rが,前記外壁面の円弧の半径Rよりも短く,且つ,前記内壁面の円弧の中心crを,前記外壁面の円弧の中心CRに対し前記頭部33寄りに設けるものとしても良く,この場合には,頭部33の内外周面がいずれも曲線を描きながら,頭部33の中心から外周側に向かって肉厚を増加する変化を示すことから,透過光をより広角に拡散させることができる。
また,胴部32の肉厚の変化については,開口部31側から頭部33側に向かって肉厚を増加した構成〔図2(E)参照〕では,胴部32内壁に入射した光の広がりを抑えることができ,これとは逆に開口部31側から頭部33側に向かって肉厚を減少させる構造〔図2(F)参照〕では,胴部32内壁に入射した光を拡散させることが可能となる。
以上のように,図2(A)〜(F)に示した例では,グレアカットキャップ30の内外周面間の肉厚を,所定の向きに厚く,又は薄く形成することで,光の収束又は拡散の制御が可能となる点につき説明したが,グレアカットキャップ30を通過する光の制御は,内周又は外周面に凹凸を形成することによって行うものとしても良い。
このような構成の一例として,図3〜6に示す実施形態にあっては,グレアカットキャップ30の内外周面に凸条34や段差35を形成するものとしている。もっとも,グレアカットキャップ30の内外周面に形成する凹凸は,凸条34(凹溝)や段差35の形成によるだけでなく,例えばフロスト加工やシボ加工,篆刻(てんこく)による凹凸の形成,ローレット,V溝,角溝,球,曲面レンズ,魚眼レンズの形成等,各種の形状に形成することができる。
本実施形態において胴部32の外周面に対しグレアカットキャップ30の軸線方向を長手方向とする凸条34を,胴部32の内周面にグレアカットキャップの周方向に連続する段差35(シリンドリカルステップ)を形成しているが,グレアカットキャップ30に形成する凹凸の形成パターンはこの構成に限定されず,内周面に軸線方向の凸条を,外周面に周方向に連続する段差を形成しても良く,その構成は図示の例に限定されない。
また,凸条(凹溝)や段差の形状としても,光を如何に制御するかに応じて各種の形状より選択することができ,選択可能な形状の一例を,図7(A)〜(F)に示す。
なお,図3〜6に示す実施形態にあっては,グレアカットキャップ30の内周面に,図8の拡大図に示すように階段状の段差35を形成すると共に,該段差35の稜線を曲線的に形成して,周方向に波面状の凹凸レンズ状の透過面を連続形成した構成にあっては,この凹凸のいずれの位置に光が入射するかによって,透過光が異なる状態に拡散,集束,屈折されるものとなっている。
すなわち,光源10の発光点11とリフレクタ20の有効反射面の周縁部21とを結ぶ線Lに対し下側に向かって照射された光のうち,グレアカットキャップ30の胴部32内周面のテーパ面35aに入射した光は,図9(A),(D)に示すように傾斜角が緩やかとなるように屈折され,また,グレアカットキャップ30の胴部32内周面における凹部35bに入射した光は,図9(B),(E)に示すようにグレアカットキャップ30を透過する際に緩やかに拡散され,更に,グレアカットキャップの胴部32内周面における凸部35cに入射した光は,図9(C),(F)に示すように一旦収束した後,大きく拡散する。
従って,図3〜9を参照して説明したグレアカットキャップ30では,グレアカットキャップ30を透過した光が複合的に拡散された後に照明光として利用されることから,光源10で発生した光が照明光として有効に利用されるだけでなく,照明が行われる範囲全体に拡散されることから,例えば既存の照明器具に設けられている遮光性のグレアカットキャップと交換するだけで,明るさを増大させることができるだけでなく,単純に遮光性のグレアカットキャップを取り除いた際に生じるような,照明むらが生じ難い。
なお,前述したテーパ面35aは,頭部33側から開口部31側に向かうに従いグレアカットキャップ30の内径を拡げるように,グレアカットキャップ30の中心軸に対し,1°以上の傾斜角となるように形成することが好ましく,このように形成することで,グレアカットキャップ30を金型によって成形する場合,金型の引き抜きが容易となる。
〔グレアカットキャップの取付構造〕
以上のように構成されたグレアカットキャップ30は,図1を参照して説明したように,コーン50の内面上端βから光源10の発光部αに接するように結ぶ線γ上に前記開口縁31aが位置するように,光源10の先端部に被覆した状態に取り付けられる。
このようなグレアカットキャップ30の取り付けは,光むらの原因とならないよう,且つ,リフレクタ20からの制御光を極力遮ることなく固定できるようにする必要があり,このような固定方法としては,一例として,ガラスやアクリルなどの光の透過率の高い透光性材料の円盤(図示せず)の中央にグレアカットキャップ30を接着,その他の方法で固定し,又は,グレアカットキャップ30を前述の透光性材料の円盤と一体成形し,このようにしてグレアカットキャップ30を設けた前述の円盤をケーシング40内に固定することにより行うものとしても良く,又は,金属,樹脂,その他必要な強度を備える材料によって形成した取付治具60を設け,この取付治具60によってグレアカットキャップ30をケーシング40内の所定の位置に取り付けるものとしても良い。
本実施形態にあっては一例として図10〜12に示す取付治具60を使用して,グレアカットキャップ30の取り付けを行った。
図示の実施形態において,この取付治具60は,グレアカットキャップ30の頭部33周縁を載置する環状部61と,前記環状部61の外周縁より立ち上がると共に先端部で前記グレアカットキャップ30の開口縁31aを係止して固定する固定爪62と,前記環状部61の外周縁より外周方向に突出し,先端が前記ケーシング40の開口44部分に固定される支持脚63を備えている。
このような取付治具60は,必要な強度を備えた金属板を打ち抜き成型する等して,中央に前述した環状部61を備えると共に,この環状部61の周縁部より外周方向に突出する,前述した固定爪62及び支持脚63となる帯状体を所定間隔,本実施形態にあっては60°毎の等角度で計6本形成し,このうちの120°毎に設けられている3本をグレアカットキャップ30の胴部32に沿って立ち上げて前述の固定爪62と成すと共に,残りの3本を所定の形状に折り曲げて支持脚63とし,支持脚63の先端部をケーシング40内の所定の位置に固定することで,グレアカットキャップ30を光源10の先端部の所定の位置に取り付けることができるようにしている。
もっとも,取付治具60の材質は,前述した金属に限定されず,必要な強度や耐熱性を備えるものであれば,エンジニアリングプラスチック等の樹脂材料,その他の材料によって製造するものとしても良い。
ケーシング40内に対する取付治具60の取り付け方法として,図11に示す実施形態にあっては,コーン50の上端部に,外周に雄ネジ52を有する挿入部51を設けると共に,前記ケーシング40の開口44内に,他の部分に対して内形を大きくした大径部45と前記大径部45の端部を画成する段部46を形成すると共に,前記大径部45の内周に前記挿入部51の外周に形成した雄ネジ52と螺合する雌ネジ47を形成し,取付治具60の支持脚63の先端部が前記段部46と係合するように,グレアカットキャップ30と共に取付治具60をケーシング40内に挿入し,必要に応じて前記大径部45内にガラス板やレンズ,フィルタ等を挿入した後(図示の例では,ガラス板70を挿入),コーン50に設けた挿入部51を前記大径部45に挿入,螺合させることで,前記挿入部51の先端と前記段部46との間で,図示の例ではガラス板70を介して支持脚63の先端部を挟持することができるようになっており,これにより,グレアカットキャップ30を所定の位置に正確且つ簡単に取り付けることができるようになっている。
本実施形態にあっては,図12に示すようにケーシング40の大径部45に支持脚63の形成間隔,本実施形態にあっては120°毎の等間隔に位置決め溝48を設け,この位置決め溝48に前記支持脚63の先端部を嵌合させることで,取付治具60をケーシング40の大径部に挿入できるようにしている。
以上のように構成された取付治具60によってグレアカットキャップ30を取り付けることで,グレアカットキャップ30を,光源10の先端部の所定の位置を被覆するように正確な位置に比較的簡単に取り付けることができる。
しかも,グレアカットキャップ30を透過した光は,環状部61や固定爪62によって一部が遮られてしまうものの,環状部61や固定爪62を幅狭に形成することで,取付治具60によって遮られる光量をごく僅かなものとすることができ,取付治具60の存在によって照明むら等が生じることはない。
なお,図示の実施形態にあっては,取付治具60の環状部61上に,グレアカットキャップ30の頭部33周縁を載置するものとして説明したが,例えば環状部61の中央に設けた開口内にグレアカットキャップの胴部32を嵌合した状態で固定爪62によってグレアカットキャップ30の開口縁31aを係止した状態に取り付けるものとしても良い。
また,図11を参照して説明した実施形態にあっては,ケーシング40の内周に形成した段部46と,コーン50の上端に形成した挿入部51の先端間で取付治具60の支持脚63の先端部を挟持することで,グレアカットキャップ30をケーシング40内の所定の位置に固定するものとして説明したが,ケーシング40内における取付治具60の固定方法は,上記の例に限定されず,例えばコーン50の上端側にケーシング40の下端部を受け入れ可能に形成する等,各種の変形が可能である。
1 照明器具
10 光源
11 発光点
20 リフレクタ
21 有効反射面の周縁部
22 光源挿入孔
23 フランジ
24 下端縁
30 グレアカットキャップ
31 開口部
31a 開口縁
32 胴部
33 頭部
34 凸条
35 段差
35a テーパ面
35b 凹部
35c 凸部
40 ケーシング
41 端板
42 ソケット
43 開口端
44 開口(ケーシング40の)
45 大径部
46 段部
47 雌ネジ
48 位置決め溝
50 コーン
51 挿入部
52 雄ネジ
60 取付治具
61 環状部
62 固定爪
63 支持脚
70 ガラス板
100 照明器具
110 光源
120 リフレクタ
130 グレアカットキャップ
135 本体(グレアカットキャップの)
136 補助反射板
136a 補助反射面
α 発光部
β コーン50の内面上端
γ 線;開口縁31aから発光部αの接線に連続する線
L 線;発光点11とリフレクタ20の有効反射面の周縁部21とを結ぶ線
F リフレクタの焦点

Claims (14)

  1. 光源と,前記光源で発生した光を反射して前方に照射するリフレクタを備えた照明器具において,前記光源の先端部を受け入れる開口部と,前記光源の先端部外周を覆う胴部と,前記開口部とは反対側端部において前記胴部を閉塞する頭部を備えた,透光性材料によって形成され,
    前記開口部の開口縁が,ケーシングの開口端に設けたコーンの内面上端から光源の発光部の接線上に位置するように,前記光源の先端部を被覆すると共に,
    前記開口部側から内部に入射された光を所定の状態に拡散,集束,散乱及び/又は屈折させて透過することにより制御するレンズ乃至はプリズム形状に形成したことを特徴とするグレアカットキャップ。
  2. 内,外周面間の肉厚を所定のパターンで変化させることにより前記レンズ乃至はプリズムとしての機能を付与したことを特徴とする請求項1記載のグレアカットキャップ。
  3. 内周面及び/又は外周面に凹凸を形成することにより,前記レンズ乃至はプリズムとしての機能を付与したことを特徴とする請求項1又は2記載のグレアカットキャップ。
  4. 前記胴部を前記頭部側に向かって所定の傾斜角で幅を狭める形状に形成すると共に,前記胴部外周面の延長上,又はその近傍に前記リフレクタの焦点が位置するように前記光源の先端部に取り付けて使用する請求項1〜3いずれか1項記載のグレアカットキャップ。
  5. 前記頭部の肉厚を,中心から外周側に向かって増加させたことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載のグレアカットキャップ。
  6. 前記頭部の肉厚を,中心から外周側に向かって減少させたことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載のグレアカットキャップ。
  7. 前記頭部を外側に向かって膨出する半円弧状に形成したことを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載のグレアカットキャップ。
  8. 前記胴部外周面に軸線方向に連続して膨出する凸条を形成し,
    前記胴部の内周面に階段状の段差を形成すると共に,該段差の稜線を曲線的に形成して周方向に凹凸レンズ状の透過面を連続形成したことを特徴とする請求項1〜7いずれか1項記載のグレアカットキャップ。
  9. 前記頭部を外側に向かって膨出する半円弧状に形成すると共に,前記頭部の内壁面の円弧の半径が,前記外壁面の円弧の半径よりも短く,且つ,前記内壁面の円弧の中心を,前記外壁面の円弧の中心に対し前記頭部寄りに設けたことを特徴とする請求項8項記載のグレアカットキャップ。
  10. 光源と,前記光源によって発生した光を反射して前方に照射するリフレクタを備え,前記光源の先端部に,請求項1〜9いずれか1項記載のグレアカットキャップを取り付けたことを特徴とする照明器具。
  11. 透光性材料の円盤の中央に前記グレアカットキャップを固定し,又は,透光性材料の円盤の中央に前記グレアカットキャップを一体的に形成し,前記円盤を前記ケーシング内に固定して前記光源の先端部に前記グレアカットキャップを取り付けたことを特徴とする請求項10記載の照明器具。
  12. 前記グレアカットキャップの前記頭部の周縁を載置し,又は胴部を嵌合する環状部と,前記環状部の外周縁より立ち上がると共に,先端部で前記グレアカットキャップの開口縁を係止する固定爪と,前記環状部の外周縁より外周方向に突出する支持脚を備える取付治具を前記グレアカットキャップに取り付け,
    前記グレアカットキャップに取り付けた前記取付治具の前記支持脚を,前記ケーシング内の所定の位置に固定して前記光源の先端部に前記グレアカットキャップを取り付けたことを特徴とする請求項10記載の照明器具。
  13. 前記コーンの上端部に,外周に雄ネジが形成された挿入部を形成し,前記ケーシングの開口内に,他の部分に対して内径を大きくした大径部と前記大径部を画成する段部を形成すると共に,前記大径部の内周に前記挿入部の外周に形成した雄ネジと螺合する雌ネジを形成し,
    前記大径部に挿入すると共に螺合された前記挿入部の先端と,前記段部との間で,前記取付治具の前記支持脚の先端部を挟持可能とした請求項11又は12記載の照明器具。
  14. 前記大径部の内周面に,前記取付治具の前記支持脚の先端部を受け入れる,位置決め溝を設けたことを特徴とする請求項13記載の照明器具。
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