JP2007018815A - 室内照明灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 演色性に優れると共に所望の配光パターンを得ることを課題とする。
【解決手段】 １又は複数個の白色発光ダイオード３３ａと、上記白色発光ダイオードの周囲に配置された赤色発光ダイオード３３ｂと、上記発光ダイオードの前面に配置されたレンズ部３１とを備え、上記レンズ部は中央部を中心として広がる凸レンズ部３１ａを有し、上記レンズ部と白色発光ダイオードとの間に白色発光ダイオードから上記凸レンズ部の周縁部より外側に向かう光を遮蔽する遮蔽部材３２ｄが配置され、上記遮蔽部材に上記赤色系発光ダイオードが搭載されて成る室内照明灯１。
【選択図】図６

Description

本発明は新規な室内照明灯に関する。詳しくは、演色性に優れると共に所望の配光パターンを得る技術に関する。

小型で消費電力が小さい、発熱量が少ない、長寿命である、等々の利点により、小型の照明灯、例えば、自動車の室内の照明の用に供する室内照明灯の光源に白熱電球に替えて発光ダイオードを使用する例が増えている。

ところで、発光ダイオードを使用した場合、演色性の点で白熱電球に比較して見劣りがするという問題がある。例えば、白色発光ダイオードを光源とした場合、食べ物の色が不自然になったり、読書には目が疲労しやすい等の問題がある。

そこで、例えば、特許文献１に示された室内照明灯にあっては、白色発光ダイオードと赤色発光ダイオードを光源とし、それぞれの配光パターンをほぼ同じにすることによって演色性を向上させている。

特開２００４−３６３０５５号公報

ところで、上記した特許文献１に示された室内照明灯にあっては、レンズを使用せずに、発光ダイオードの光によって直接照明するものであるので、所望の配光を得ることができない。例えば、読書灯に使用する場合、広範囲の照明は必要でなく（例えば、旅客機等においては周囲の乗客にとって迷惑となる）、手元を中心とした所定の範囲の照明が成されれば十分である。

そこで、本発明は、演色性に優れると共に所望の配光パターンを得ることを課題とする。

本発明室内照明灯は、上記した課題を解決するために、１又は複数個の白色発光ダイオードと、上記白色発光ダイオードの周囲に配置された赤色系発光ダイオードと、上記発光ダイオードの前面に配置されたレンズ部とを備え、上記レンズ部は中央部を中心として広がる凸レンズ部を有し、上記レンズ部と白色発光ダイオードとの間に白色発光ダイオードから上記凸レンズ部の周縁部より外側に向かう光を遮蔽する遮蔽部材が配置され、上記遮蔽部材に上記赤色系発光ダイオードが搭載されたものである。

従って、本発明室内照明灯にあっては、演色性が良好であって、且つ、レンズ部によって所望の配光を得ることができる。

本発明室内照明灯は、１又は複数個の白色発光ダイオードと、上記白色発光ダイオードの周囲に配置された赤色系発光ダイオードと、上記発光ダイオードの前面に配置されたレンズ部とを備え、上記レンズ部は中央部を中心として広がる凸レンズ部を有し、上記レンズ部と白色発光ダイオードとの間に白色発光ダイオードから上記凸レンズ部の周縁部より外側に向かう光を遮蔽する遮蔽部材が配置され、上記遮蔽部材に上記赤色系発光ダイオードが搭載されたことを特徴とする。

従って、本発明室内照明灯にあっては、白色発光ダイオードの光に赤色系発光ダイオードの光が混じるので、演色性が向上する。

また、発光ダイオードの光をレンズ部によって制御するので、所望の配光パターンを得ることができる。しかも、白色発光ダイオードの光が分光作用が強く作用する凸レンズの周縁部に向かわないようにしているため、配光パターンの周辺部に色収差による色のにじみが発生することを防止することができる。

請求項２に記載した発明にあっては、上記赤色系発光ダイオードには赤色発光ダイオード及び橙色発光ダイオードを含むので、赤色発光ダイオードだけでなく、橙色発光ダイオードの光を混合することにより、白熱電球の色により近いスペクトルを有する光とすることができ、演色性を高めることができる。

請求項３に記載した発明にあっては、上記赤色系発光ダイオードの配光パターンは上記白色発光ダイオードの配光パターンに内包されているので、色むらを無くし、演色性をさらに高めることができる。

以下に、本発明室内照明灯を実施するための最良の形態を添付図面を参照して説明する。

室内照明灯１はハウジング１０を備え、該ハウジング１０が天井、壁等のパネルへ固定され、このハウジング１０に他の部材が傾動及び／又は回転可能に支持される。ハウジング１０は上下幅の大きな環状をしており、内側面１１及び外側面１２は球面の一部を為すように形成されている。ハウジング１０の外側面１２の下端部分には全周に亘って延びる係合溝１３が形成され、また、外側面１２の互いに反対側の位置には中間部から上端まで延びるほぼＶ字状をした凹部１４、１４が形成されている。そして、天井、壁等のパネル（図示しない）に形成された取付孔の開口縁が上記係合溝１３に係合した状態で、ハウジング１０がパネルに取り付けられる。

上記ハウジング１０に本体部、ロッキング部材及びリングバネが傾動及び／又は回転可能に支持される。

本体部２０は、第１のボディ部３０と該第１のボディ部３０の上方に位置した第２のボディ部４０と上記第１のボディ部３０と第２のボディ部４０との間を固定的に連結し上記２つのボディ部３０、４０より細径に形成された中間部５０とを備えている。

なお、投光型灯具において向きを示す場合、照射方向を前方とするのが通常である（「特許請求の範囲」においては通常の例にならって記述している）が、この「発明を実施するための最良の形態」においては、室内照明灯１が天井パネルに設置される場合を想定して、説明の便宜上、照射方向を下方として示す。

上記第１のボディ部３０はレンズ部３１とベース部３２とＬＥＤ（発光ダイオード）３３、３３、・・・を有する。上記レンズ部３１は透明な合成樹脂で形成され、凸レンズ部３１ａ、該凸レンズ部３１ａの周囲を囲むように位置したフランジ部３１ｂ及びフランジ部３１ｂの外周縁から上方へ延びる側面部３１ｃとが一体に形成されて成る。そして、上記フランジ部３１ｂの外面には周方向に間隔を置いて小さな凸球状の拡散ステップ３１ｄ、３１ｄ、・・・が形成されている。上記側面部３１ｃの外側面３１ｅは球面の一部を為すように形成されている。

上記ベース部３２は主部３２ａと該主部３２ａの上面中央から上方へ突出した軸部５０とが熱伝導性が良好な金属材料で一体に形成されて成り、上記主部３２ａの下面に配置された基板３２ｂの下面中央部に白色発光ダイオード３３ａが実装されている。また、主部３２ａの下面には上記基板３２ｂを囲むように立壁３２ｃが突出されており、該立壁３２ｃの外側面に下方を向いた段差面３２ｃ’が形成されている。そして、上記立壁３２ｃの下端にアルミ基板３２ｄが固定される。そして、このアルミ基板３２ｄの下面の周縁寄りの位置に周方向に適当な間隔を置いて複数の赤色発光ダイオード３３ｂ、３３ｂ、・・・が実装されている。なお、アルミ基板３２ｄ上には赤色発光ダイオード３３ｂ、３３ｂ、・・・だけでなく、橙色発光ダイオードだけを配置したり、あるいは、赤色発光ダイオード３３ｂ、３３ｂ、・・・と橙色発光ダイオードを混在させることもできる。これによって白熱電球により近いスペクトルを有する光とすることができる。そして、上記アルミ基板３２ｄの中央部には絞り開口３２ｄ’が形成されている。

そして、上記ベース部３２の立壁３２ｃの段差面３２ｃ’より下方の部分に上記レンズ部３１の側面部３１ｃの上端部が外嵌された状態で、レンズ部３１がベース部３２に固定されている。そして、ベース部３２の主部３２ａの外側面３２ｅはレンズ部３１の側面部３１ｃの外側面３１ｅに連続した球面に形成されている。また、レンズ部３１の上記拡散ステップ３１ｄ、３１ｄ、・・・は上記赤色発光ダイオード３３ｂ、３３ｂ、・・・に下方から対向した位置に形成されている。また、白色発光ダイオード３３ａの光は上記アルミ基板３２ｄの絞り開口３２ｄ’を透過した光Ｌｗのみが凸レンズ部３１ａへ向かい、白色発光ダイオード３３ａから凸レンズ部３１ａの周縁部より外側に向かう光はアルミ基板３２ｄによって遮蔽される。すなわち、アルミ基板３２ｄは白色発光ダイオード３３ａにとって遮蔽部材として機能する。すなわち、白色発光ダイオード３３ａから射出される光には広い帯域のスペクトルが含まれるため、屈折角が著しく大きくなる凸レンズ部３１ａの周辺部においては色収差が大きくなり、それによって配光の周縁部に色のにじみを生じさせるおそれがあるが、アルミ基板（遮蔽部材）３２ｄによって凸レンズ部３１ａの周縁部より外側に向かう光を遮蔽することによって色収差による色のにじみがほとんど無くなる。なお、赤色発光ダイオード３３ｂから射出される光はほとんど単スペクトルに近いため、色収差は問題とする必要がない。

上記軸部５０は中空にされており、外側面には図示しないネジ山が形成されている。そして、この軸部５０が上記した中間部を構成する。すなわち、この実施の形態では、第１のボディ部と中間部とは一体に形成されている。なお、中間部を第１のボディ部と別体に構成しても良いことは勿論である。上記軸部５０の中空部５１には上記ＬＥＤ３３ａ、３３ｂ、３３ｂ、・・・が実装された基板３２ｂ、３２ｄへの図示しない給電コードが挿通される。また、主部３２ａの外側面３２ｅのうち軸部５０の付け根部には制限突起３４が突設されている（図１１、図１２参照）。

そして、上記ハウジング１０の内側面１１の球面と第１のボディ部３０のレンズ部３１及びベース部３２の外側面３１ｅ、３２ｅの球面とはほぼ同じ曲率半径を有するように形成されている。そして、上記ハウジング１０が本体部２０のベース部３２の下端部及びレンズ部３１の側面部３１ｃの下端部を除く部分を側方から覆うように位置される。

第２のボディ部４０は熱伝導性が良好な金属材料で形成されており、中心部に位置した軸部４１の周囲に多数の放熱羽根４２、４２、・・・が上記軸部４１の軸に直交する方向に適当に間隔を置いた状態で配置され、これら放熱羽根４２、４２、・・・が連結部４３、４３、・・・によって中心部の軸部４１に一体に連結されている。上記軸部４１の内周面には図示しないネジ溝が形成されている。また、第２のボディ部４０の下面には環状のバネ配置部４４が形成されており、該バネ配置部４４の外側に位置した内側面の適当な一箇所に回り止め突起４５が突設されている。

そして、第２のボディ部４０の軸部４１に下方から第１のボディ部３０の軸部（中間部）５０が螺合によって結合されて本体部２０が形成される。

ロッキング部材６０はほぼすり鉢を伏せたような形状をしており、上部中央に挿通孔６１が形成されていて、該挿通孔６１の内径は上記本体部２０の中間部５０の外径よりやや大きく形成されている。ロッキング部材６０の高台に相当する部分の上面６２が接触面とされ、該接触面６２にはほぼ等間隔に離間して３つの凸部６２ａ、６２ａ、６２ａが形成されており、これら凸部６２ａ、６２ａ、６２ａとこれらの間に位置する凹部６２ｂ、６２ｂ、６２ｂとの間は傾斜面６２ｃ、６２ｃ、６２ｃによって連結されている。ロッキング部材６０の内側面６３はほぼ球面に形成され、該内側面６３の下端部の互いに対向した２つの位置には係合突起６４、６４が突設されている。また、ロッキング部材６０の内側面６３のうち挿通孔６１に沿う位置に中心角でほぼ６０度の範囲に弧状の案内凹部６５が形成されている（図９（ａ）参照）。

上記したロッキング部材６０の挿通孔６１に本体部２０の中間部５０が挿通され、ロッキング部材６０の内側面６３の下方部分がハウジング１０の外側面１２の上方部に接触した状態とされ、さらに、ロッキング部材６０の係合突起６４、６４はハウジング１０の外側面１２に形成された凹部１４、１４内に位置した状態とされる。また、本体部２０の制限突起３４はロッキング部材６０の案内凹部６５内に位置した状態とされる（図１２参照）。

本体部２０の第２のボディ部４０とロッキング部材６０との間にリングバネ７０が配置される。該リングバネ７０は板バネ材料によって環状に形成されており、周方向に波打つように形成され、下面７１が接触面とされ、下方に向かって突出した状態とされた３つの部分７１ａ、７１ａ、７１ａが凸部とされ、下方に向かって窪んだ状態とされた３つの部分７１ｂ、７１ｂ、７１ｂが凹部とされ、これら凸部７１ａ、７１ａ、７１ａ及び凹部７１ｂ、７１ｂ、７１ｂはそれぞれ周方向に等間隔に離間して形成され、互いの間は傾斜部７１ｃ、７１ｃ、７１ｃによって連結されている。そして、一の凹部７１ｂとされた部分の外側縁に係合切欠７２が形成されている。

上記したリングバネ７０は本体部２０の第２のボディ部４０の下面に形成されたバネ配置部４４内に位置した状態で上記第２のボディ部４０とロッキング部材６０との間に介在される。そして、リングバネ７０の係合切欠７２が上記バネ配置部４４に形成された回り止め突起４５と係合し、これによってリングバネ７０は本体部２０に対して回り止めされた状態とされる。

上記した室内照明灯１の組立は以下のように為される。

ハウジング１０の上にロッキング部材６０、リングバネ７０、本体部２０の第２のボディ部４０の順に重ねて配置し、その状態で、本体部２０の第１のボディ部３０と一体に形成されている中間部５０を下方からハウジング１０、ロッキング部材６０の挿通孔６１、リングバネ７０の順に挿通して行き、最後に、第２のボディ部４０の軸部４１に捻じ込んで第１のボディ部３０と第２のボディ部４０とを一体化して本体部２０を組み立てると共に、室内照明灯１が完成する。上記したように組み立てられた室内照明灯１を天井あるいは壁のパネルへ組み付ける。

次に、室内照明灯１の使用方法について説明する。

図１及び図２が非ロック状態、すなわち、照明方向の調整が可能な状態である。すなわち、リングバネ７０の凸部７１ａ、７１ａ、７１ａがロッキング部材６０の凹部６２ｂ、６２ｂ、６２ｂに対応した位置にあり、従って、ロッキング部材６０には上方からいかなる力もかかっていない状態であり、従って、ロッキング部材６０の内側面６３とハウジング１０の外側面１２との間及びハウジング１０の内側面１１と第１のボディ部３０の外側面３１ｅ、３２ｅとの間は単に接触しているだけの状態であり、従って、本体部２０をハウジング１０に対して自由に傾動及び回転させることができる。なお、このとき、本体部２０の制限突起３４（図１１参照）はロッキング部材６０の案内凹部６５の一方の端近くに位置している。

そこで、本体部２０をハウジングに対して所望の方向へ且つ所望の角度傾動させてＬＥＤ３３ａ、３３ｂ、３３ｂ、・・・によって照明される位置を調整する。なお、本体部２０の回転及び傾動は、室内側に突出しているレンズ部３１を持って行うことができる。また、本体部２０のハウジング１０に対する傾動は、ロッキング部材６０の係合突起６４、６４がハウジング１０の凹部１４、１４内で移動できる範囲に限定される。

そして、照明方向を調整したら、本体部２０を所望の方向に回転させる。なお、ここで「回転」とは本体部２０を中間部５０や第２のボディ部４０の軸４１の軸回りに回転させることであり、また、「傾動」とは中間部５０や第２のボディ部４０の軸４１をハウジング１０の内側面１１の中心を中心点として傾けることである。図１及び図２に示す状態から本体部２０を回転させると、第２のボディ部４０の回り止め突起４５と係合切欠７２が係合しているリングバネ７０が本体部２０と共に回転する。そして、本体部２０の回転範囲は制限突起３４がロッキング部材６０の案内凹部６５内を移動できる範囲に限定されているので、上記制限突起３４が案内凹部６５の他方の端近くに位置したときに、本体部２０と共に回転するリングバネ７０の凸部７１ａ、７１ａ、７１ａがロッキング部材６０の傾斜面６２ｃ、６２ｃ、６２ｃを経て凸部６２ａ、６２ａ、６２ａと当接した状態となる（図３及び図４参照）。これによって、リングバネ７０は本体部２０の第２のボディ部４０とロッキング部材６０との間で圧縮された状態となり、リングバネ７０に反発力が発生する。リングバネ７０に発生した反発力によってロッキング部材６０が下方に押圧され、その内側面６３がハウジング１０の外側面１２を外側から内側に向かって押圧することになる。そして、ハウジング１０が外側から内側に向かって押圧されることにより、その内側面１１が本体部２０の第１のボディ３０の外側面３１ｅ、３２ｅに圧着され、そこに生じる摩擦力によって、本体部２０はその姿勢が保持されることになる。

さらに、照明方向の調整を必要とするときは、本体部２０を回転させて、図１及び図２に示すように、リングバネ７０の凸部７１ａ、７１ａ、７１ａがロッキング部材６０の凹部６２ｂ、６２ｂ、６２ｂに対応した位置にあるようにすれば、本体部２０を所望の方向及び角度に傾動させることができる。

上記室内照明灯１にあっては、白色発光ダイオード３３ａの光に赤色発光ダイオード３３ｂ、３３ｂ、・・・の光が混ざるので、演色性が向上する。

また、発光ダイオード３３ａ、３３ｂ、３３ｂ、・・・の光はレンズ部３１によって制御されるため、レンズ部３１のレンズ形状の設計により、所望の配光を得ることができる。しかも、広帯域に亘るスペクトルを含む白色発光ダイオード３３ａの光が凸レンズ部３１ａの周縁部より外側には向かわないように遮蔽されているので、色収差による色のにじみもなく、きわめて良好な照明を行うことができる。さらに、上記白色発光ダイオード３３ａの光を遮蔽する遮蔽部材３２ｄは赤色発光ダイオード３３ｂ、３３ｂ、・・・の基板を兼ねるので、部品点数の増加をさけることができる。

なお、上記したように、ベース部３２、中間部５０及び第２のボディ部４０を共に熱伝導性が良好な金属材料で形成し、且つ、第２のボディ部４０に放熱羽根４２、４２、・・・を設けてヒートシンクとして機能させることによって、発光ダイオード３３ａ、３３ｂ、３３ｂ、・・・の発光によって発光ダイオード３３ａ、３３ｂ、３３ｂ、・・・や基板３２ｂ、３２ｄに発生する熱を効果的に放熱することができる。

なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図面は本発明室内照明灯の実施の形態を示すものであり、本図は非ロック状態での全体を示す縦断面図である。 非ロック状態での全体を示す側面図である。 ロック状態での全体を示す縦断面図である。 ロック状態での全体を示す側面図である。 一部を切り欠いて示す分解斜視図である。 一部を切り欠いて示す斜視図である。 第２のボディ部の底面図である。 リングバネの平面図である。 ロッキング部材を示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ハウジングを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 第１のボディのベース部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の１１Ｂ視図である。 組立状態の要部を図１１（ａ）のＸＩＩ−ＸＩＩ線で切断して示す断面図である。

符号の説明

１…室内照明灯、３１…レンズ部、３１ａ…凸レンズ部、３２ｄ…アルミ基板(遮蔽部材)、３３ａ…白色発光ダイオード、３３ｂ…赤色発光ダイオード

Claims (3)

1. １又は複数個の白色発光ダイオードと、上記白色発光ダイオードの周囲に配置された赤色系発光ダイオードと、上記発光ダイオードの前面に配置されたレンズ部とを備え、
   上記レンズ部は中央部を中心として広がる凸レンズ部を有し、
   上記レンズ部と白色発光ダイオードとの間に白色発光ダイオードから上記凸レンズ部の周縁部より外側に向かう光を遮蔽する遮蔽部材が配置され、
   上記遮蔽部材に上記赤色系発光ダイオードが搭載された
   ことを特徴とする室内照明灯。
2. 上記赤色系発光ダイオードには赤色発光ダイオード及び橙色発光ダイオードを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の室内照明灯。
3. 上記赤色系発光ダイオードの配光パターンは上記白色発光ダイオードの配光パターンに内包されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の室内照明灯。

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