JP2010228567A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】配光が広角であり、グレア及び色むらを低減する照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具１は、筐体１０に、青色ＬＥＤ素子と黄色発光蛍光体を組み合わせて白色光を発光するＬＥＤユニット１１と、入射面外周縁がＬＥＤユニットの発光面と間隙を保ちつつ配設されて、ＬＥＤユニットの発光光を集光するレンズ１３と、レンズの出射面外周縁に接し、照明方向と略直角方向に延伸して配設された導光体１５を収納して構成される。ＬＥＤユニットからの放射白色光は、レンズを通して照明方向に照射されるとともに、レンズの出射面外周縁から導光体の一端に入射して、空気との境界面で全反射を繰り返して導光された後、照明方向へ拡散して照射される。ＬＥＤユニットの発光面とレンズの入射面外周縁との間隙からの漏洩光は、導光体の内周面に入射して、空気との境界面で全反射を繰り返して導光され、照明器具の外周縁から照明方向へ拡散して照射される。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を白色光源として用いる読書灯等の照明器具に関する。

従来から、図５に示すように、基板４２に実装され、青色ＬＥＤ素子と黄色発光蛍光体を組み合わせて白色光を発光するＬＥＤユニット４１と、ＬＥＤユニット４１に臨んで配置される回転体形状のレンズ４３と、ＬＥＤユニット４１を点灯させるための電力を供給する電源ユニット４６と、これらを収納するための略円筒状に形成された筐体４０とから構成される読書灯等の照明器具４があった。

筐体４０は、金属や不透明樹脂等の光を透過しない部材から構成され、レンズ４３の出射面に接する小径の開口部を有している。ＬＥＤユニット４１から放射された光は、レンズ４３を通して集光され、開口部から照明方向へ照射される（例えば、特許文献１参照）。

このように構成された従来の照明器具４では、ＬＥＤユニット４１から放射された光がレンズ４３を通して小径の開口部からのみ照射されるので、大きな配光角を得ることは困難であり、且つ発光面積も小さいため、グレアが大きくなるという問題があった。また、ＬＥＤユニット４１の光を全て有効に取り出そうとすると、光軸から離れた部分の黄色発光蛍光体による黄色光がレンズ４３に入射するため、集光される光に色むらが生じる虞があった。

特表２００８-５１８８２９号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、配光が広角であり、グレア及び色むらを低減することのできる照明器具を提供することを目的とする。

本発明の照明器具は、青色ＬＥＤ素子と黄色発光蛍光体とを組み合わせて白色光を発光するＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットの前方に配置されて、前記白色光を集光する回転体形状のレンズと、前記ＬＥＤユニット及び前記レンズを収納する筐体を備える照明器具であって、一端が前記レンズの外周縁に接し、他端が照明方向と略直角方向に延伸して形成され、前記レンズの外周縁から入射した光を導光し、前記照明方向に拡散して出射する導光体を備えることを特徴とするものである。

この構成により、ＬＥＤユニットからの発光光は、レンズに入射して集光され、照明方向へ照射されるとともに、レンズの外周縁から入射した光を導光体によって導光し、照明方向に拡散して出射することで、照明器具の全面から照明光が放射され、配光が広角となってグレアを低減することができる。

また、本発明は、上記の照明器具において、前記レンズは、前記ＬＥＤユニットの発光面と間隙を有して配置され、前記導光体は、更に、前記間隙から漏洩する光を入射して導光し、前記照明方向に拡散して出射することを特徴とするものである。

この構成により、ＬＥＤユニットの発光面とレンズとの間隙から漏洩する光が、導光体の内周面に入射して導光され、照明方向に拡散して出射されることで、配光が更に広角となってグレアを低減することができる。また、光軸から離れた位置における黄色発光蛍光体による黄色光のレンズへの入射が減少するので、照明光の色むらを低減することが可能となる。

更に、本発明は、上記の照明器具において、前記導光体は、前記レンズと一体化して形成されたものであることを特徴とするものである。

この構成により、配光が広角となってグレアを低減することができるとともに、光軸から離れた部分の黄色発光蛍光体による黄色光のレンズへの入射が減少して、色むらを低減することが可能となる。また、導光体をレンズと一体化して形成することで、製造コストを低減できる。

また、本発明は、上記の照明器具において、前記導光体は、前記筐体の一部として形成されたものであることを特徴とするものである。

この構成により、配光が広角となってグレアを低減することができるとともに、光軸から離れた部分の黄色発光蛍光体による黄色光のレンズへの入射が減少して色むらを低減することが可能となる。また、導光体をレンズと一体化して形成することで、製造コストを低減できる。

本発明によれば、配光が広角であり、グレア及び色むらを低減することができる照明器具を提供できる。

本発明の第１の実施の形態に係る照明器具の概略構成を示す図 本発明の第１の実施の形態に係る照明器具の機能を説明するための要部断面図 本発明の第２の実施の形態に係る照明器具の要部構成を示す図 本発明の第３の実施の形態に係る照明器具の要部構成を示す図 従来の照明器具の概略構成を示す図

以下、本発明の実施の形態に係る照明器具について、図面を用いて説明する。本実施の形態に係る照明器具は、主として室内で利用する読書灯やデスク灯などである。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る照明器具の概略構成を示す図である。

図１において、本実施の形態の照明器具１は、略円筒状に形成された筐体１０を備え、その内部に、光源であるＬＥＤユニット１１と、ＬＥＤユニット１１が実装される基板１２と、ＬＥＤユニット１１の発光光を集光するためのレンズ１３と、ＬＥＤユニット１１の発光光の一部を反射する反射パネル１４と、ＬＥＤユニット１１の発光光の一部を入射して導光し、照明方向に拡散して出射する導光体１５と、ＬＥＤユニット１１を点灯させるための電力を供給する電源ユニット１６を収納する構成である。

ＬＥＤユニット１１は、青色ＬＥＤ素子と、青色ＬＥＤ素子を覆うように設けられた黄色蛍光体からなり、青色ＬＥＤ素子の青色の発光光と、発光光の一部により黄色蛍光体が励起されて発生する黄色蛍光とを混色させることにより、白色光を発光する。

基板１２は、汎用のプリント基板であり、寸法安定性に優れ、反りやねじれ等バラツキの少ないガラスエポキシ基板から構成される。

レンズ１３は、ＬＥＤユニット１１の発光光軸を回転軸とする回転体形状をなし、ＬＥＤユニット１１の発光面に対向して配置され、ＬＥＤユニット１１に近い面と反対側にある面でそれぞれ入射面と出射面を形成している。なお、レンズ１３を形成する材料は、特に限定されるものではなく、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂、又はガラスが用いられる。

また、このレンズ１３は、その入射面の外周縁がＬＥＤユニット１１の発光面と所定の間隙を保ちながら、不図示のレンズホルダを介して基板１２上に固定されている。

反射パネル１４は、例えば、基板上にアクリルやウレタン系の白色塗料を吹き付けて形成され、ＬＥＤユニット１１の発光光のうち、レンズ１３に入射しない光を効率よく反射させる。

導光体１５は、例えば、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂から形成され、一端がレンズ１３の出射面の外周縁に接し、他端が照明方向と略直角方向に延伸するように配設される。

この導光体１５は、レンズ１３の出射面の外周縁、及びＬＥＤユニット１１の発光面とレンズ１３の入射面外周縁との間隙から漏洩する光を入射して、空気との境界面で全反射を繰り返しながら導光し、照明方向に拡散して出射する。

なお、導光体１５は、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂からなるコアと、コアよりも屈折率の低いシリコンやフッ素系樹脂等からなるクラッドを有するコアクラッド構造のものであってもよい。

次に、このように構成された照明器具１の機能について説明する。図２は、照明器具１の機能を説明するための要部断面図である。

図２において、ＬＥＤユニット１１の発光面の中央付近から発光した光Ｌ１は、レンズ１３の入射面に入射して、屈折及び反射された後、出射面から略垂直の照明方向へ放射される。

また、ＬＥＤユニット１１の発光面から斜め方向に発光した光Ｌ２は、レンズ１３を通して導光体１５の端部に入射し、空気との境界面で全反射を繰り返して導光され、照明方向と略直角方向に延伸する他端から照明方向へ拡散して放射される。

更に、ＬＥＤユニット１１の発光面とレンズ１３端部との間隙から出射される光Ｌ３は、レンズ１３を通ることなく導光体１５の外周縁に直接入射し、空気との境界面で全反射を繰り返して導光された後、照明器具１の外周縁から照明方向へ拡散して放射される。これにより、ＬＥＤユニット１１の光軸から離れた位置における黄色発光光がレンズ１３へ入射する機会が少ないので、レンズ１３の出射する照明光の色むらを低減することができる。

このようにして、ＬＥＤユニット１１の発光光は、照明器具１の照明方向に向かう全面から放射され、配光が広角になってグレアを低減することができ、且つ、色むらを少なくすることが可能となる。

以上説明したように、このような本発明の第１の実施の形態に係る照明器具１によれば、レンズ１３の出射面外周縁に接し、照明方向と略直角方向に延伸して配設された導光体１５を備えるとともに、ＬＥＤユニット１１の発光面とレンズ１３の入射面外周縁とが所定の間隙を保つことで、ＬＥＤユニット１１から各方向に出射される白色光照明器具１の照射方向に向かう全面から放射され、配光が広角になってグレア及び色むらを低減することができる。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る照明器具の要部構成を示す図である。なお、図３において、第１の実施の形態の図１と同じ構成については、同一符号を付して説明を簡略に、若しくは省略する。

図３において、本実施の形態の照明器具２は、第１の実施の形態のレンズ１３と導光体１５とを一体化して形成された光学部材２３を備える。

光学部材２３は、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂、又はガラス等から形成される。

このように構成された照明器具２の機能は、第１の実施の形態における照明器具１の機能と同様であり、説明を省略する。

以上説明したように、このような本発明の第２の実施の形態に係る照明器具２によれば、レンズと導光体を一体化した光学部材２３を備えるとともに、光学部材２３のレンズ部分の入射面外周縁とＬＥＤユニット１１の発光面とを所定の間隙を保つことで、ＬＥＤユニット１１から各方向に出射される白色光が照明器具１の照射方向に向かう全面から放射され、配光が広角になってグレア及び色むらを低減することができる。また、レンズと導光体を一体化して形成された光学部材２３を用いることで、コスト低減が可能となる。

（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る照明器具の要部構成を示す図である。なお、図４において、第１の実施の形態の図１と同じ構成については、同一符号を付して説明を簡略に、若しくは省略する。

図４において、本実施の形態の照明器具３は、第１の実施の形態の導光体１５と筐体１０を一体化して形成された筐体３０を備える。

筐体３０は、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂によって逆底の略円筒状に形成され、破線で囲まれた導光体部分３５を有する。

筐体３０の導光体部分３５を除く部分は、外周面が光を透過しない黒色、又は、光を反射する白色や銀色等の塗料によって塗装処理されている。

このように構成された照明器具３の機能は、第１の実施の形態における照明器具１の機能に加え、ＬＥＤユニット１１から基板１２の下方に出射された光Ｌ４を反射パネル１４で全反射させ、導光体部分３５の内周端部に入射させて、外周縁から照明方向へ拡散して放射させる。これにより、ＬＥＤユニット１１の発光光をロスなく照明光として放射することができる。

以上説明したように、このような本発明の第３の実施の形態に係る照明器具によれば、筐体の一部を導光体として構成することで、筐体の内周面に向かうＬＥＤユニットの放射光をも導光体に入射して照明方向に放射することができ、配光が広角になってグレア及び色むらを低減するとともに、発光光のロスをなくすことが可能となる。また、導光体を筐体と一体化して形成するので、コストの低減が可能となる。

１、２、３ 照明器具
１０、３０ 筐体
１１ ＬＥＤユニット
１２ 基板
１３ レンズ
１４ 反射パネル
１５ 導光体
２３ 光学部材
３５ 導光体部分

Claims (4)

1. 青色ＬＥＤ素子と黄色発光蛍光体とを組み合わせて白色光を発光するＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットの前方に配置されて、前記白色光を集光する回転体形状のレンズと、前記ＬＥＤユニット及び前記レンズを収納する筐体を備える照明器具であって、
   一端が前記レンズの外周縁に接し、他端が照明方向と略直角方向に延伸して形成され、
   前記レンズの外周縁から入射した光を導光し、前記照明方向に拡散して出射する導光体を備えた照明器具。
2. 、
   請求項１に記載の照明器具であって、
   前記レンズは、前記ＬＥＤユニットの発光面と間隙を有して配置され、
   前記導光体は、更に、前記間隙から漏洩する光を入射して導光し、前記照明方向に拡散して出射するように構成された照明器具。
3. 請求項２に記載の照明器具であって、
   前記導光体は、前記レンズと一体化して形成されたものである照明器具。
4. 請求項２に記載の照明器具であって、
   前記導光体は、前記筐体の一部として形成されたものである照明器具。

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