JP2006156050A

JP2006156050A - 足元灯

Info

Publication number: JP2006156050A
Application number: JP2004342815A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Uetsu; 智宏上津; Hirohisa Okuno; 裕寿奥野; Shinji Kirihata; 慎司桐畑
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: CN1779317A; CN100578072C; TW200618346A; JP4501652B2; TWI263362B; KR20060059164A; KR100725847B1

Abstract

【課題】壁面からの突出寸法を比較的小さくし、かつ発光ダイオードからの光の一部が不要方向に拡散されるという問題を解決するとともに輝度むらの少ない面発光を実現し床面上の照射領域をむらなく照射する。
【解決手段】壁面に取り付けられるケース内において、発光ダイオード１６からの光は、壁面に沿って配置された導光板１９の１つの周面である入射面３９から導光板１９内に導入され、導光板１９における厚み方向の一面である出射面４０から斜め下向きに出射される。導光板１９から出射された光は、導光板１９の出射面４０を覆う形で配置された透光板２０を透過して出射される。透光板２０においては、透過する光をケースの左右方向に拡散させるように上下方向に延長された拡散溝４２が導光板１９との対向面において左右方向に複数本列設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、壁面の下部に取り付けられ発光ダイオードを光源として床面の一部を照射する足元灯に関するものである。

従来から、この種の足元灯として、図１４に示すように、壁面の下部に取り付けられるケース４内において、光源となる複数個の発光ダイオードが収納されたものが提供されている。このケース４内には、足元灯１の他に、センサ２（図１５（ａ）に示す人感センサ２ａと明るさセンサ２ｂ）が収納されており、センサ２を足元灯１の点灯回路（図示せず）に接続すれば周囲が暗くかつ周囲に人がいるときだけ足元灯１を点灯させることが可能である。さらに、ケース４の一部はコンセントを兼ねており、ケース４の前面にはコンセント口３１が形成されている。

足元灯１の発光ダイオード１６は、図１５に示すように、ケース４が壁面に取り付けられた状態で壁面に沿って左右方向（図１５（ｂ）の左右方向）に３個ずつ上下方向（図１５（ａ）の上下方向）に４列に並ぶように基板１５上に実装されている。発光ダイオード１６は、壁面に直交する向きの突出寸法が上側の列の方が下側の列より大きくなるように、列毎に高さの異なるスペーサ４７を基板１５との間に介在させている。ここで、下側に位置する背の低い発光ダイオード１６からの光がその上側に位置する背の高い発光ダイオード１６の下側外周面で下方に反射されることにより、足元灯１全体として斜め下向きに配光が制御される。さらに、床面上の照射領域をむらなく照射するために、光を拡散させる性質を有する透光性樹脂で形成された拡散カバー４８が発光ダイオード１６を覆う形で設けられている（たとえば特許文献１参照）。

ところで、上述した足元灯１では発光ダイオード１６が壁面に直交する向きに突出しており、足元灯１の壁面からの突出寸法が比較的大きいので、足元灯１を取り付けた壁面の見映えが悪く、さらに、歩行者が壁面際を通る場合などには、足元灯１に歩行者の足が引っ掛かったりして通行の妨げとなる可能性がある。また、拡散カバー４８は発光ダイオード１６から出射される光を上下左右のすべての方向に拡散するので、発光ダイオード１６からの光の一部が上方などの不要方向に拡散されることにより、床面上の照射領域の照度が低下する可能性がある。

これに対して、本件出願人は、板状であって壁面に沿って配置され厚み方向の一面を出射面とする導光板を備え、導光板と発光ダイオードとが壁面に沿って並ぶように導光板の１つの周面を発光ダイオードからの光が導入される入射面とすることにより、壁面からの突出寸法を比較的小さくした足元灯を提案している。この足元灯における導光板は、出射面から出射される光が床面に向かうように発光ダイオードからの光を斜め下向きに配光する配光手段を有している。
特許第３５０３４３１号公報（第７−９頁、図２４，２７）

ところで、導光板を用いた足元灯であっても、導光板の入射面において発光ダイオードの近傍領域からの入射光量が他の領域からの入射光量よりも大幅に多くなることにより、出射面において左右方向に輝度むらが生じることがある。また、床面上の照射領域をむらなく照射するためには、導光板の出射面を覆う形で拡散カバーを設けることが必要であるから、発光ダイオードからの光の一部が不要方向に拡散されるという問題は解決されない。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、壁面からの突出寸法を比較的小さくし、かつ発光ダイオードからの光の一部が不要方向に拡散されるという問題を解決するとともに輝度むらの少ない面発光を実現し床面上の照射領域をむらなく照射することができる足元灯を提供することを目的とする。

請求項１の発明では、壁面に取り付けられるケース内に収納され壁面に沿う方向に光を出射する発光ダイオードと、板状であって壁面に沿って配置され少なくとも１つの周面を発光ダイオードからの光が導入される入射面とし厚み方向の一面を出射面とするとともに、出射面から漏光して出射する光が床面に向かうように発光ダイオードからの光を斜め下向きに配光する配光手段を有した導光板と、板状であって導光板の出射面を覆う形で配置され導光板から出射する光を透過させる透光板とを備え、透光板は、透過する光をケースの左右方向に拡散させるように導光板との対向面に対して凹んだ凹溝と導光板との対向面に対して突出した突条との一方からなり上下方向に延長された拡散部が左右方向に複数本列設されていることを特徴とする。

この構成によれば、導光板と発光ダイオードとが壁面に沿って並ぶものであって、壁面からの突出寸法を比較的小さくすることができる。また、斜め下向きに配光を制御する導光板とは別に透光板を備え、透光板の拡散部において出射面から出射された光をケースの左右方向に拡散するから、透光板の厚み方向における導光板と反対側の一面において輝度むらの少ない面発光を実現することができ、床面上の照射領域をむらなく照射することができる。ここにおいて、透光板においては、導光板から出射された光をケースの上下方向に拡散することなくケースの左右方向にのみ拡散しているので、拡散カバーを設けた場合に比べて発光ダイオードからの光の一部が不要方向に拡散されるという問題は解決され、照射領域の照度の低下が防止される。さらに、光が左右に拡散されているので、照射領域がケースの左右方向に広くなるという利点もある。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、各拡散部が、それぞれ左右方向において対称であって前記透光板の厚み方向において透光板における前記導光板との対向面に近づくほど左右方向に広がる形状に形成されており、開き角度が１２０〜１４０度から選択されることを特徴とする請求項１記載の足元灯。

ところで、拡散部の開き角度を１２０度より小さくすると、透光板における屈折角が大きくなるので、床面上において足元灯の左右両側方に集中的に照度の高い領域が生じ、照射領域に明るさのむらが生じる。また、拡散部の開き角度を１４０度より大きくすると、透光板における屈折角が小さくなるので、透光板において拡散効果が得られなくなる。請求項２の構成によれば、拡散部の開き角度が１２０〜１４０度から選択されることによって、比較的広い照射領域をむらなく照射することができる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記透光板において隣接する前記拡散部の間には透光板の厚み方向における前記導光板と反対側の一面に平行する平坦部が形成され、平坦部における左右方向の寸法が拡散部のピッチの５０〜６０％から選択されることを特徴とする。

この構成によれば、一部の光を透光板において平坦部が形成された部位から導入して拡散することなく透過させることにより、照射領域において十分な照度を確保しながらも、一部の光を透光板において拡散部が形成された部位から導入して拡散透過させることにより、照射領域をむらなく照射することができる。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、各拡散部が、上下方向に直交する断面が、互いに交差する一対の直線が交わる角部を円弧の一部とした形状に形成されており、前記円弧の曲率半径が拡散部のピッチの１０〜２０％から選択されることを特徴とする。

この構成によれば、角部を曲面状としたことにより光の屈折する向きの変化を比較的緩やかにしながらも、曲率半径を比較的小さくしたことにより拡散されることなく透光板を透過する光量を比較的小さく抑えているので、十分な光の拡散効果を得ることができる。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明において、前記配光手段が、前記入射面および前記出射面に交わる断面が楔状に形成され、前記導光板の厚み方向における出射面と反対側の一面において入射面に交わる方向に複数本列設された導光溝であって、導光溝が、入射面から離れるほどピッチが小さく形成されていることを特徴とする。

発光ダイオードからの光の強度は入射面から離れるほど低下する。したがって、請求項５の構成によれば、導光板において発光ダイオードからの光の強度が低下した部位ほど、導光溝が密に形成されることにより出射面から光が出射され易いものであって、導光板の出射面における輝度むらが低減されるので、床面上の照射領域をよりむらなく照射することができる。

なお、楔状とは、開口側が広く出射面側ほど狭くなる形状を意味しており、導光溝は、入射面および出射面に交わる断面が導光板の厚み方向の出射面とは反対側の一面とで台形などの多角形状になるものや弧状のものを含む。さらに、導光溝は、長手方向に連続するものの他に、複数個に分割されているものを含み、この場合には、各導光溝を導光板の厚み方向の一面上において縦横に複数個ずつ配設する。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記導光板は、前記発光ダイオードからの光を拡散させる導入光拡散部が前記入射面において発光ダイオードに対向する部位に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、発光ダイオードからの光が導光板内に導入される際に拡散されるので、導光板の出射面における輝度むらが低減され、床面の照射領域をよりむらなく照射することができる。

本発明は、導光板と発光ダイオードとを壁面に沿って並べたものであって、壁面からの突出寸法を比較的小さくすることができる。また、斜め下向きに配光を制御する導光板とは別に透光板を備え、透光板の拡散部において出射面から出射された光をケースの左右方向に拡散するから、透光板の厚み方向における導光板と反対側の一面において輝度むらの少ない面発光を実現することができ、床面上の照射領域をむらなく照射することができる。ここにおいて、透光板においては、導光板から出射された光をケースの上下方向に拡散することなくケースの左右方向にのみ拡散しているので、拡散カバーを設けた場合に比べて発光ダイオードからの光の一部が不要方向に拡散されるという問題は解決され、照射領域の照度の低下が防止されるという利点がある。さらに、光が左右に拡散されているので、照射領域がケースの左右方向に広くなるという利点もある。

（実施形態１）
本実施形態の足元灯１は、図２に示すように、一部が壁面Ｘに対して埋め込まれるとともに他の部位を壁面Ｘから突出させるように壁面Ｘの下部に取り付けられたケース内に収納され、床面Ｙの一部（以下では「照射領域Ｚ」と呼ぶ）を照射する。本実施形態では、従来構成と同様にセンサ２およびコンセント３と一体に構成された足元灯１を例示するが、図３に示すように、ケースとは別体のコンセント３がケースに組み合わされた構成を採用している。足元灯１とセンサ２とコンセント３とは、ケースが壁面Ｘに取り付けられた状態では、足元灯１の上方にセンサ２、足元灯１の下方にコンセント３となるように上下方向に並ぶ。以下では、壁面Ｘに取り付けられた状態のケースを正面から見た上下左右を上下左右として説明する。

ケース４は、図３に示すように、壁面Ｘに固定される取付枠が一体に成形された内カバー５と、前面が開口した箱状であって内カバー５に後方から組み合わされるボディ６とで構成されている。内カバー５においては、上下両端部に壁面Ｘに沿う板状の取付片７が形成されており、各取付片７には、それぞれ内カバー５を壁面Ｘに固定する固定ねじ（図示せず）が挿通される長孔８、および後述する化粧プレート９（図５参照）を取付片７に固定するプレートねじ（図示せず）用のねじ孔１０が形成されている。内カバー５の左右両端部には、それぞれ後方に突出する組立片１１が設けられている。組立片１１に貫設された組立孔１２に対してボディ６の左右両側面に形成された組立突起１３を嵌め込むことにより、ボディ６が内カバー５に組み合わされる。内カバー５はボディ６より上下方向に長く形成されており、内カバー５の下部には、ボディ６ではなくコンセント３が後方から組み合わされるコンセント枠１４を形成してある。コンセント枠１４については後述する。

内カバー５とボディ６とに囲まれた空間には基板１５が収納される。基板１５は、壁面Ｘに沿って配置されており、基板１５の前面には、左右方向に延長された基台が実装される。基台は、下面に設けられた複数個の発光ダイオードのベアチップ（図示せず）とともに足元灯１の光源としての発光ダイオード１６を構成している。ここでは、２個１組のベアチップが互いに近接配置され、３組のベアチップすなわち合計６個のベアチップが設けられる。内カバー５における発光ダイオード１６の前方には左右方向に延長された貫通孔１７が貫設されており、内カバー５とボディ６とが組み合わされた状態では、発光ダイオード１６は貫通孔１７を通って内カバー５の前面側に突出し、内カバー５の前面に沿って下方に光を出射する。ただし、発光ダイオード１６は、内カバー５の前面に沿って下方に光を出射する構成であれば、砲弾型レンズを有した発光ダイオードであってもよい。

内カバー５の前面において貫通孔１７の下方には、矩形状の凹所１８が凹設されており、この凹所１８内に矩形板状の導光板１９が収納される。さらに、導光板１９の前方には、導光板１９の前面を覆う形で矩形板状の透光板２０が導光板１９に沿って配置される。導光板１９の左右両側面には位置決め突起２１が形成されており、内カバー５の凹所１８内に形成された位置決め溝２２に沿って位置決め突起２２をスライドさせることにより、導光板１９が内カバー５に対して位置決めされる。透光板２０においては、内カバー５に対して位置決めするために、左右両端部から後方に突出する位置決め爪２３が形成されている。さらに、凹所１８内において導光板１９の背面および導光板１９の下端面を覆う部位は、足元灯１を構成する拡散反射板２４として機能する。導光板１９および透光板２０は、発光ダイオード１６および拡散反射板２４とともに足元灯１を構成するものであって、これら足元灯１の構成要素については後に詳しく説明する。

また、基板１５における発光ダイオード１６の上方には、センサ２（ここでは人感センサ）が実装されている。内カバー５における貫通孔１７の上方には、センサ２を前方に臨ませるセンサ開口部２５が開口されている。センサ２と内カバー５との間には、センサ用レンズ２６が介在する。さらに、基板１５におけるセンサ２の左右両側方には調整用可変抵抗２７が設けられており、基板１５がケース４内に収納された状態で調整用可変抵抗２７を操作することができるように、内カバー５におけるセンサ開口部２５の左右両側方には、調整用可変抵抗２７の操作に用いられるドライバ（図示せず）の先端部を挿通可能なドライバ挿通孔２８が貫設されている。

一方、上述したコンセント枠１４の左右両端部には、コンセント３を保持するためのコンセント保持部２９が設けられており、コンセント３の左右両端部に設けられた保持爪３０をコンセント保持部２９に係合させることにより、コンセント３が内カバー５に組み合わされる。コンセント枠１４には、コンセント３の前面に形成されたコンセント口３１を前方に露出させるコンセント開口部３２が開口されている。コンセント３はケース４と別に設けられているので、従来から提供されている１個モジュール寸法のコンセント３を用いることができるという利点がある。

このように組み立てられたケース４を壁面Ｘに取り付けた状態では、図４に示すように、内カバー５の周囲を包囲する枠状の化粧プレート９が取り付けられる。化粧プレート９は、上述したようにプレートねじによって内カバー５に固定されるものであって、内カバー５に固定されるベースプレート３３と、ベースプレート３３の前面を覆う表面プレート３４とで構成されている。

また、この状態（図４に示す状態）では、化粧プレート９の開口部と透光板２０の前面との間において内カバー５の前面が露出するので、図５に示すように、化粧プレート９の開口部と透光板２０の前面との隙間を覆う化粧カバー３５が内カバー５の前面に取り付けられる。ただし、化粧カバー３５において、内カバー５のセンサ開口部２５に対応する部位にはセンサ２を前方に臨ませるセンサ窓３６が開口され、内カバー５のコンセント開口部３２に対応する部位にはコンセント口３１を前方に露出させるコンセント窓３７が開口されている。化粧カバー３５は、図３に示すように、上下両端部にそれぞれ後方に突出する取付爪３８が設けられており、内カバー５の上下両端部に取付爪３８を引掛けることにより内カバー５に取り付けられる。

以下では、本発明の要旨である足元灯１について図１を参照して詳しく説明する。

導光板１９は、上端面に発光ダイオード１６からの光が入射される入射面３９を有し、厚み方向における前方の一面（つまり前面）に出射面４０を有する。入射面３９と出射面４０とは互いに直交して形成され、導光板１９の厚み方向の両面は互いに平行に形成される。

導光板１９は、透明な合成樹脂（たとえば屈折率が１．５である透光性のアクリル樹脂）から形成されており、入射面３９に入射される光を入射面３９に対して臨界角（アクリル樹脂では約４２度）以下の角度で導光板１９内に導入する。この角度で導光板１９内に導入される光は、導光板１９の出射面４０と背面と両側面とのいずれに対しても臨界角を越える角度で入射し全反射されることにより、導光板１９内を下方に向かって導光される。

導光板１９の背面においては、左右方向に延長された導光溝４１が上下方向に複数本列設されている。各導光溝４１はそれぞれ導光板１９の入射面３９および出射面４０に交わる断面が楔状に形成されており、隣接する導光溝４１のピッチはたとえば０.３ｍｍ程度に設定される。導光溝４１は、配光手段として設けられたものであって、導光板１９の出射面４０から漏光して出射する光が床面Ｙに向かうように発光ダイオード１６からの光の配光を制御する。

この構成によれば、図１（ｃ）に示すように、導光板１９内を下方に向かって導光される光は導光板１９の背面側において導光溝４１を設けた部位と設けていない部位とで出射面４０に向けて反射される角度が異なっており、導光溝４１を設けた部位で反射される光の一部は出射面４０に対して臨界角より小さい角度で入射することになる。すなわち、導光溝４１を設けることによって背面側での光の反射角度を変化させ、出射面４０における全反射条件を崩すことによって出射面４０から漏光して光を出射させることができる。ここで、出射面４０から出射される光は全反射によって導光板１９内を導光されたものであるから、鏡面による反射等を用いた導光に比べて反射時の損失が少なく光の利用効率が高い。

また、導光板１９内を下方に向かって導光される光が導光溝４１を設けた部位を透過して導光板１９の後方に出射されることもあるが、その場合には、導光溝４１を設けた部位から再び導光板１９内に導入されるか、あるいは、拡散反射板２４によって拡散反射され再び導光板１９内に導入される。つまり、導光板１９の背面側から漏光する光も再び導光板１９内に戻して出射面４０から出射させることができるので光の利用効率が高い。さらに、拡散反射板２４によって拡散反射された光は導光板１９の背面における導光溝４１の間の部位からも導光板１９内に導入されるので、導光板１９における各導光溝４１と導光溝４１の間の部位との輝度の差が小さくなり出射面４０における輝度むらを少なくする効果が期待できる。

一方、透光板２０は、透光性を有していれば材料に特に限定はないが、本実施形態では導光板１９と同様に透明な合成樹脂（たとえば屈折率が１．５である透光性のアクリル樹脂）から形成されており、透光板２０の厚み方向の両面は互いに平行に形成される。すなわち、導光板１９から出射された光は透光板２０の背面から透光板２０内に導入され、透光板２０を透過して透光板２０の前面から出射されることになる。ただし、透光板２０の形状は本実施形態のような矩形状には限らない。また、透光板２０は曲面状に形成されていてもよい。

ところで、透光板２０における導光板１９との対向面（つまり背面）には、導光板１９から出射された光を左右方向に拡散させる拡散部としての拡散溝４２が設けられている。拡散溝４２は、透光板２０の背面に対して凹んだ上下方向に走る凹溝であって、左右方向に複数本列設されている。各拡散溝４２は、それぞれ左右方向において対称であって開口側が広く導光板１９から離れるほど狭くなる形状に形成されており、透光板２０の背面との間に、上下方向（拡散溝４２の延長方向）に直交する断面が二等辺三角形状となる空間を形成する。

本実施形態では、各拡散溝４２の開き角度は１３０度にそれぞれ設定されている。また、隣接する拡散溝４２のピッチは０．１ｍｍに設定されている。ピッチを大きくすると加工跡が目立ってしまい、逆に、ピッチを小さくすると成形性や拡散溝４２の形状のバラツキが透光板２０における拡散特性に影響してしまう可能性がある。ここでは、各拡散溝４２は、図６に示すように、右側ほど透光板２０の厚み寸法が小さくなるように透光板２０の背面に対して傾斜した左側傾斜面４３と、左側ほど透光板２０の厚み寸法が小さくなるように透光板２０の背面に対して傾斜した右側傾斜面４４との２面によってそれぞれ形成されている。

このように、透光板２０の背面に拡散溝４２が設けられることによって、透光板２０の背面側から透光板２０内に導入される光は、拡散溝４２が設けられた部位において左右方向に拡散されることになる。詳しく説明すると、図６に示すように、透光板２０の背面に対して左右方向に傾くことなく左側傾斜面４３に入射した光は、左側傾斜面４３において左向きに屈折し、さらに透光板２０の前面から出射される際に左向きに屈折することにより、透光板２０の前面から出射される際には左方に１２．７度傾くことになる。一方、図６に示すように、透光板２０の背面に対して左右方向に傾くことなく右側傾斜面４４に入射した光は、右側傾斜面４４において右向きに屈折し、さらに透光板２０の前面から出射される際に右向きに屈折することにより、透光板２０の前面から出射される際には右方に１２．７度傾くことになる。つまり、透光板２０において拡散溝４２が設けられた部位に入射した光は左右いずれかに屈折し、透光板２０の前面からは左右方向に拡散された光が出射されることになる。

光源として点光源であるベアチップを用いている場合には、導光板１９の入射面３９において発光ダイオード１６の近傍領域からの入射光量が他の領域からの入射光量よりも大幅に多くなることにより、出射面４０において発光ダイオード１６から下方に延びる幅の狭い領域の輝度が他の領域の輝度よりも大幅に高くなり、出射面４０の左右方向に輝度むらが生じることがあるが、本実施形態のように拡散溝４２を有した透光板２０を設けると、透光板２０において光が左右方向に拡散されるので、透光板２０の前面においては発光ダイオード１６から下方に延びた輝度の高い領域の幅が導光板１０の出射面４０に比べて広がることになり、左右方向における輝度の差が縮まる。したがって、透光板２０の前面においては比較的輝度むらの少ない面発光を実現することができ、足元灯１の見映えがよくなるとともに、照射領域Ｚにおいては左右方向に明るさのむらが生じることは防止される。しかも、透光板２０は左右方向にのみ光を拡散させるものであって、透光板２０を透過する光が上下方向に拡散されることはなく斜め下向きの配光が維持されるので、導光板１９の出射面４０を覆う形で拡散カバーを設けた場合のように発光ダイオード１６からの光の一部が不要方向に拡散されてしまうことはなく、床面Ｙの照明効率を高めることができる。また、不要方向に拡散される光が人の目に直接入ることもあるので、発光ダイオード１６からの光が不要方向に拡散されないという作用は、人の目に直射光が入ることによるグレアの発生を防止するという効果にもつながる。

ところで、透光板２０における光の拡散効果は拡散溝４２の開き角度によって調節することができる。

ただし、拡散溝４２の開き角度を９０度とした図７（ａ）の場合には、透光板２０における屈折角が大きくなり、足下灯１から左斜め前方および右斜め前方に出射される光量が足下灯１から正面方向に出射される光量より多くなるので、床面Ｙ上においては、足元灯１の左斜め前方および右斜め前方に集中的に照度が高い領域が生じて明るさのむらが生じる。拡散溝４２の開き角度を１１０度とした図７（ｂ）の場合には、足下灯１から左斜め前方および右斜め前方に出射される光量と足下灯１から正面方向に出射される光量との差が、拡散溝４２の開き角度を９０度とした場合より小さくなるものの、床面Ｙ上においては、依然として足元灯１の左斜め前方および右斜め前方に集中的に照度が高い領域が生じて明るさのむらが生じる。

また、拡散溝４２の開き角度を１７０度とした図７（ｃ）の場合には、透光板２０における屈折角が小さくなり、足下灯１から正面方向に出射される光量が足下灯１から左斜め前方および右斜め前方に出射される光量より多くなるので、床面Ｙ上においては、足元灯１の正面方向に集中的に照度が高い領域が生じて明るさのむらが生じる。拡散溝４２の開き角度を１５０度とした図７（ｄ）の場合には、足下灯１から正面方向に出射される光量と足下灯１から左斜め前方および右斜め前方に出射される光量との差が、拡散溝４２の開き角度を１７０度とした場合より小さくなるものの、床面Ｙ上においては、依然として足元灯１の正面方向に集中的に照度が高い領域が生じて明るさのむらが生じる。

これに対して、拡散溝４２の開き角度を１３０度とした本実施形態では、図７（ｅ）に示すように、透光板２０における屈折角が、拡散溝４２の開き角度を１１０度とした場合よりも小さく、かつ拡散溝４２の開き角度を１５０度とした場合よりも大きくなり、床面Ｙ上においては、足元灯１の左斜め前方および右斜め前方の照度と、足元灯１の正面の照度とが同程度になる。結果的に、床面Ｙ上において、足元灯１を中心として足元灯１の左斜め前方から足元灯１の右斜め前方にわたって略等距離の領域を照射領域Ｚとしてむらなく照射することができる。ただし、拡散溝４２の開き角度は１３０度に限定されるものではなく、１２０〜１４０度の範囲であれば１３０度の場合と同様の領域を照射領域Ｚとすることができる。

拡散溝４２の開き角度と照射領域Ｚの照射効率との関係を示すグラフを図８に示す。図８では、横軸に拡散溝４２の開き角度、縦軸に照射効率をそれぞれ採っている。図８によれば拡散溝４２の開き角度が大きくなるほど照射領域Ｚの照射効率は向上しているが、足元灯１の左斜め前方および右斜め前方の照度と、足元灯１の正面の照度とが同程度になるような光の拡散効果を得るためには、上述したように、拡散溝４２の開き角度を１２０〜１４０度から選択することが望ましい。

また、透光板２０の背面において、図９（ａ）に示すように、隣接する拡散溝４２の間には透光板２０の前面に平行する平坦部４５が形成される。平坦部４５は左右方向の寸法が拡散溝４２のピッチの５５％（つまり、ピッチが０．１ｍｍであれば平坦部４５の左右方向の寸法は０．０５５ｍｍ）に設定される。この平坦部４５を有することにより、透光板２０の背面に対して左右方向に傾くことなく平坦部４５に入射した光は、透光板２０を左右方向に屈折することなく透過する。ただし、透光板２０の背面において拡散溝４２の割合を低くして平坦部４５の割合を高くすると、透光板２０において左右方向に屈折することなく透過する光量が増加し、十分な光の拡散効果が得られなくなるので、透光板２０の前面における輝度むらが増加する。逆に、透光板２０の背面において拡散溝４２の割合を高くして平坦部４５の割合を低くすると、光の拡散効果は大きくなるが、透光板２０において左右方向に屈折することなく透過する光量が減少するので、照射領域Ｚにおける十分な照度を確保できなくなる（平坦部４５の左右方向の寸法を拡散溝４２のピッチの０％とした例を示す図９（ｂ）を参照）。透光板２０の前面において輝度むらの少ない面発光を実現し、かつ照射領域Ｚにおいて十分な照度を確保するためには、平坦部４５の左右方向の寸法が拡散溝４２のピッチの５０〜６０％から選択される（つまり、ピッチが０．１ｍｍであれば平坦部４５の左右方向の寸法は０．０５〜０．０６ｍｍから選択される）ことが望ましい。

一方、導光板１９の入射面３９においては、図１０（ａ）に示すように、発光ダイオード１６に対向する部位に発光ダイオード１６からの光を左右方向に拡散させる（図１０（ｂ）参照）導入光拡散溝４６が形成されている。導入光拡散溝４６は、入射面３９において前後方向に走る溝であって、左右方向に複数本列設されている。各導入光拡散溝４６は、開口側が広く下方ほど狭くなる形状に形成されている。したがって、出射面４０において左右方向に輝度むらが生じることを防止するとともに、出射効率の低下を抑えることができる。結果的に、入射面３９に導入光拡散溝４６が形成されていない構成よりも透光板２０の前面において左右方向における輝度むらを低減することができ、照射領域Ｚにおいては左右方向の明るさのむらをより低減することができるのである。本実施形態では導入光拡散溝４６は入射面３９における発光ダイオード１６に対向する部位にのみ形成されているが、入射面３９の全面にわたって導入光拡散溝４６が形成されていてもよい。

なお、本実施形態では拡散部として拡散溝４２を採用しているが、拡散部は、図１１に示すように、透光板２０における導光板１９との対向面に対して突出する拡散突条４２’であってよい。拡散突条４２’は、拡散部として拡散溝４２を設ける場合と同じ位置に配置され、また透光板２０の背面に対して上述した拡散溝４２と面対称になるように形成される。つまり、各拡散突条４２’は、それぞれ左右方向において対称であって導光板１９から離れるほど広がる形状に形成されており、開き角度（つまり上下方向に直交する断面において導光板１９側の角部の角度）およびピッチについても拡散溝４２と同じに設定される。ここで、各拡散突条４２’は、左側ほど透光板２０の厚み寸法が小さくなるように透光板２０の背面に対して傾斜した左側傾斜面４３’と、右側ほど透光板２０の厚み寸法が小さくなるように透光板２０の背面に対して傾斜した右側傾斜面４４’との２面によってそれぞれ形成される。このように拡散部として拡散突条４２’を採用しても、透光板２０の背面側から透光板２０内に導入される光は拡散突条４２’が設けられた部位において左右方向に拡散され、結果的に、透光板２０の前面において輝度むらの少ない面発光を実現することができ、拡散溝４２を設けた場合と同様の照射効率で照射領域Ｚをむらなく照射することができる。ただし、透光板２０の背面に対して入射する光は、拡散突条４２’の左側傾斜面４３’において拡散溝４２の右側傾斜面４４と同様に右向きに屈折し、拡散突条４２’の右側傾斜面４４’においては拡散溝４２の左側傾斜面４３と同様に左向きに屈折する。

また、導光溝４１の形状の説明に用いた楔状とは、開口側が広く出射面４０側ほど狭くなる形状を意味しており、本実施形態では入射面３９および出射面４０に交わる断面が導光溝４１と導光板１９の背面とで三角形状になるように導光溝４１を形成しているが、導光溝４１は、入射面３９および出射面４０に交わる断面が導光板１９の背面とで台形などの多角形状になるものや弧状のものでもよい。さらに、導光溝４１は、左右方向において複数個に分割されたものであってもよく、この場合には、各導光溝４１をそれぞれ三角錐や四角錐、円錐等の錐状の所謂微小光学素子パターンとして、導光板１９の厚み方向の一面上において縦横に複数個ずつ配設する。錐の先端部を切り落として平面とした形状としてもよい。また、球面の一部などの曲面で各導光溝４１をそれぞれ形成してもよい。左右方向において複数個に分割された導光溝４１の導光板１９の背面における配置としては、格子点状に導光溝４１を配置したり、上下方向に隣接する導光溝４１同士を左右方向にずらして全体として千鳥状に導光溝４１を配置することが望ましい。

（実施形態２）
本実施形態の足元灯１は、各拡散溝４２が、上下方向に直交する断面が、互いに交差する直線（左側傾斜面４３および右側傾斜面４４の断面）の交わる角部を円弧の一部とした形状に形成されている点が実施形態１の足元灯１と相違する。すなわち、本実施形態の足元灯１は、実施形態１の足元灯１において、図１２に示すように、拡散溝４２における左側傾斜面４３と右側傾斜面４４とが交わる角部を曲面状にしたものである。

ここで、前記円弧（左側傾斜面４３と右側傾斜面４４とが交わる角部の断面）の曲率半径を、拡散溝４２のピッチの５％（つまり、ピッチが０．１ｍｍであれば曲率半径は０．００５ｍｍ），１０％（つまり、ピッチが０．１ｍｍであれば曲率半径は０．０１ｍｍ），２０％（つまり、ピッチが０．１ｍｍであれば曲率半径は０．０２ｍｍ），３０％（つまり、ピッチが０．１ｍｍであれば曲率半径は０．０３ｍｍ），５０％（つまり、ピッチが０．１ｍｍであれば曲率半径は０．０５ｍｍ）とした例を図１２（ａ）〜（ｅ）にそれぞれ示す。

まず、円弧の曲率半径を拡散溝４２のピッチの５％とした図１２（ａ）の場合には、左側傾斜面４３と右側傾斜面４４とが交わる角部において、光の拡散効果が小さくなり光の屈折する向きに急激な変化が生じる。一方、円弧の曲率半径を拡散溝４２のピッチの３０％とした図１２（ｄ）あるいは５０％とした図１２（ｅ）の場合には、左側傾斜面４３と右側傾斜面４４とが交わる角部において、左右方向に拡散されずに透過する光が多くなり光の拡散効果が小さくなる。対して、円弧の曲率半径を拡散溝４２のピッチの１０％とした図１２（ｂ）あるいは２０％とした図１２（ｃ）の場合には、左側傾斜面４３と右側傾斜面４４とが交わる角部において、光の屈折する向きの変化を比較的緩やかにしながらも、曲率半径を比較的小さくしたことにより拡散されることなく透光板２０を透過する光量を比較的小さく抑えているので、十分な光の拡散効果を得ることができる。

したがって、円弧の曲率半径は拡散溝４２のピッチの１０〜２０％から選択されることが望ましい。その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

（実施形態３）
本実施形態の足元灯１は、実施形態１の足元灯１において、図１３（ｂ）に示すように、導光板１９における導光溝４１のピッチが一律ではなく導光板１９の下部ほど小さくなるように設定されたものであって、その他の構成および機能は実施形態１と同様である。図１３では、光の強度を矢印の太さで表している。

ところで、図１３（ａ）に示すように、導光板１９においては入射面３９から離れるほど発光ダイオード１６からの光の強度が低下する。

したがって、導光板１９内を下方に向かって導光される光を出射面４０から出射させるための導光溝４１を入射面３９から離れるほど密に形成した本実施形態では、発光ダイオード１６からの光の強度が低下した導光板１９の下部ほど出射面４０から光が出射され易くなり、出射面４０において上下方向に光量の差が生じることを防止できる。結果的に、本実施形態の構成では、透光板２０の前面において左右上下のすべての方向における輝度むらが低減されることになり、足元灯１の見映えがよくなるとともに、照射領域Ｚにおいては前後左右すべての方向に明るさのむらが生じることが防止される。

本発明の実施形態１における足元灯の構成を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図である。同上の足元灯を壁面に取り付けた状態を示す斜視図である。同上の構成を示す分解斜視図である。同上の化粧カバーを外した状態を示す正面図である。同上の構成を示す斜視図である。同上の透光板を透過する光を示す説明図である。同上の拡散溝の開き角度を、（ａ）は９０度、（ｂ）は１１０度、（ｃ）は１７０度、（ｄ）は１５０度、（ｅ）は１３０度とした透光板を透過する光を示す説明図ある。同上の拡散溝の開き角度と照射領域における照射効率との関係を示すグラフである。同上の平坦部の左右方向の寸法を、（ａ）は拡散溝のピッチの５５％、（ｂ）は拡散溝のピッチの０％とした透光板を透過する光を示す説明図である。（ａ）は同上の導光板の要部を示す斜視図、（ｂ）は導光板内を導光される光を示す説明図である。同上に用いる透光板の他の構成を示す模式図である。本発明の実施形態２において円弧の曲率半径を、（ａ）は拡散溝のピッチの５％、（ｂ）は拡散溝のピッチの１０％、（ｃ）は拡散溝のピッチの２０％、（ｄ）は拡散溝のピッチの３０％、（ｅ）は拡散溝のピッチの５０％とした透光板を透過する光を示す説明図である。（ａ）は導光溝のピッチを一律とした導光板から出射される光を示す説明図、（ｂ）は本発明の実施形態３の導光板から出射される光を示す説明図である。従来例を示す斜視図である。同上の要部を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。

符号の説明

１足元灯
４ケース
１６発光ダイオード
１９導光板
２０透光板
３９入射面
４０出射面
４１導光溝
４２拡散溝（拡散部）
４２’ 拡散突条（拡散部）
４５平坦部
４６導入光拡散溝
Ｘ壁面
Ｙ床面

Claims

壁面に取り付けられるケース内に収納され壁面に沿う方向に光を出射する発光ダイオードと、板状であって壁面に沿って配置され少なくとも１つの周面を発光ダイオードからの光が導入される入射面とし厚み方向の一面を出射面とするとともに、出射面から漏光して出射する光が床面に向かうように発光ダイオードからの光を斜め下向きに配光する配光手段を有した導光板と、板状であって導光板の出射面を覆う形で配置され導光板から出射する光を透過させる透光板とを備え、透光板は、透過する光をケースの左右方向に拡散させるように導光板との対向面に対して凹んだ凹溝と導光板との対向面に対して突出した突条との一方からなり上下方向に延長された拡散部が左右方向に複数本列設されていることを特徴とする足元灯。
各拡散部は、それぞれ左右方向において対称であって前記透光板の厚み方向において透光板における前記導光板との対向面に近づくほど左右方向に広がる形状に形成されており、開き角度が１２０〜１４０度から選択されることを特徴とする請求項１記載の足元灯。
前記透光板において隣接する前記拡散部の間には透光板の厚み方向における前記導光板と反対側の一面に平行する平坦部が形成され、平坦部における左右方向の寸法は拡散部のピッチの５０〜６０％から選択されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の足元灯。
各拡散部は、上下方向に直交する断面が、互いに交差する一対の直線が交わる角部を円弧の一部とした形状に形成されており、前記円弧の曲率半径は拡散部のピッチの１０〜２０％から選択されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の足元灯。
前記配光手段は、前記入射面および前記出射面に交わる断面が楔状に形成され、前記導光板の厚み方向における出射面と反対側の一面において入射面に交わる方向に複数本列設された導光溝であって、導光溝は、入射面から離れるほどピッチが小さく形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の足元灯。
前記導光板は、前記発光ダイオードからの光を拡散させる導入光拡散部が前記入射面において発光ダイオードに対向する部位に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の足元灯。