JP2012104476A - 照明装置 - Google Patents

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Masahiro Yokota
Kazufumi Yoshida
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修 小野
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光次 柳田
昌広 横田
誠 河野
清輝 甲佐
高橋  健
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Toshiba Lighting & Technology Corp
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Abstract

【課題】複数の発光素子をサークル状に配置したものにおいて、カバー部材の輝度の均一化を図ることが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】本発明は、略サークル状に配置された複数の発光素子22を有する光源部2と、この発光素子22から出射される光が向けられるとともに、前記複数の発光素子22を所定の離間距離をおいて覆う透光性のカバー部材4と、前記発光素子22とカバー部材4との間に介在され、複数の発光素子22と対向する領域が他の領域に比較して光の透過率が低く形成されている透過率制御手段5とを備える照明装置である。
【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、光源としてLED等の指向性の高い発光素子を用いた照明装置に関する。

従来、一般住宅用の照明器具においては、主光源に環状の蛍光ランプを用い、この環状の蛍光ランプの下方側を覆うようにカバー部材(セード)を設けて、外観形状を丸形に構成するものが普及している。

一方、近時、LED等の発光素子の高出力化、高効率化及び普及化に伴い、光源として発光素子を用いて長寿命化が期待できる照明器具が開発されている。光源として発光素子を用いて、従来のように環状の蛍光ランプを用いた照明器具と同様な態様で照明器具を構成するには、複数の発光素子をサークル状に配置し、これら発光素子から出射される光をカバー部材へ向けて透過させて所定の範囲に照射させる必要がある。

このように光源として複数の発光素子をサークル状に配置した場合には、従来の環状の蛍光ランプを用いた場合と同様な態様で構成でき、また、長寿命化や薄型化が期待できる照明器具を実現することができる。

特開2002−75030号公報 特許第4479805号公報

シャープ/LEDシーリングライト[平成22年10月5日検索](http://www.sharp.co.jp/corporate/news/100819-a-2.html)

しかしながら、光源としてLED等の発光素子を用いると、発光素子はその出射光の指向性が強いため、カバー部材の輝度が均一化されにくいという問題が生じる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、複数の発光素子をサークル状に配置したものにおいて、カバー部材の輝度の均一化を図ることが可能な照明装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態による照明装置は、略サークル状に配置された複数の発光素子を有する光源部と、この発光素子から出射される光が向けられるとともに、前記複数の発光素子を所定の離間距離をおいて覆う透光性のカバー部材と、前記発光素子とカバー部材との間に介在され、複数の発光素子と対向する領域が他の領域に比較して光の透過率が低く形成されている透過率制御手段とを備えている。

本発明の実施形態によれば、複数の発光素子をサークル状に配置したものにおいて、カバー部材の輝度の均一化を図ることが可能な照明装置を提供することができる。

本発明の第1の実施形態に係る照明装置を示す断面図である。 同照明装置における光源部にレンズ部材を組合わせた状態を示す平面図である。 同照明装置における光源部を示す平面図である。 同照明装置における光源部にレンズ部材を組合わせた状態の一部を断面で示す斜視図である。 図2中、X−X線に沿って示す断面図である。 同照明装置における透過反射層のパターンを模式的に示す平面図である。 同照明装置における透過反射層を部分的に示す模式的断面図である。 同照明装置におけるレンズ部材の別の実施形態を示す図5に相当する断面図である。 同じく、レンズ部材の別の実施形態を示す図5に相当する断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る照明装置を示す図2に相当する平面図である。 同照明装置における光源部を示す平面図である。 図10中、X−X線に沿って示す断面図である。 本発明の第3の実施形態に係る照明装置を示す断面図である。 本発明の第4の実施形態に係る照明装置を示す断面図である。 本発明の第5の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。 同照明装置において、カバー部材及びレンズ部材を取外して示す平面図である。 同照明装置の背面側を示す斜視図である。 同照明装置を天井面に取付けた状態を示す断面図である。 同照明装置において、発光素子とレンズ部材の配置及び寸法関係を示す説明図である。 レンズ部材における光の進行状態を模式的に示す断面図である。 レンズ部材の一部を示す模式的拡大図である。 (a)及び(b)は、レンズ部材の他の形態における一部を示す模式的拡大図である。 本発明の第6の実施形態に係る照明装置を天井面に取付けた状態で示す断面図である。 本発明の第7の実施形態に係る照明装置を天井面に取付けた状態で示す断面図である。 本発明の第8の実施形態に係る照明装置を天井面に取付けた状態で示す断面図である。 レンズ部材における光の進行状態を模式的に示す断面図である。 本発明の第9の実施形態に係る照明装置を天井面に取付けた状態で示す断面図である。 本発明の第10の実施形態に係る照明装置を天井面に取付けた状態で示す断面図である。

以下、本発明の第1の実施形態について図1乃至図7を参照して説明する。各図においてリード線等による配線接続関係は省略して示している。なお、同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態の照明装置は、器具取付面に設置された引掛けシーリングボディに取付けられて使用される形式であり、略サークル状に配置された複数の発光素子を有する光源部から放射される光によって室内の照明を行うものである。

図1において、照明装置は、本体1と、光源部2と、レンズ部材3と、カバー部材4と、透過率制御手段5と、反射板6と、点灯装置7とを備えている。また、器具取付面としての天井面Cに設置された引掛けシーリングボディCbに電気的かつ機械的に接続されるアダプタAを備えている。このような照明装置は、丸形の円形状の外観に形成され、前面側を光の照射面とし、背面側を天井面Cへの取付面としている。
本体1は、冷間圧延鋼板等の金属材料の平板から円形状に形成されており、略中央部にアダプタAが挿通するための開口が形成されている。

光源部2は、図2乃至図4の参照を加えて説明するように、基板21と、この基板21に実装された複数の発光素子22とを備えている。基板21は、所定の幅寸法を有して略サークル状に形成されていて、絶縁材であるガラスエポキシ樹脂の平板からなり、表面側には銅箔によって配線パターンが形成されている。また、配線パターンの上、つまり、基板21の表面には反射層として作用する白色のレジスト層が施されている。なお、基板21の材料は、絶縁材とする場合には、セラミックス材料又は合成樹脂材料を適用できる。さらに、金属製とする場合は、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用できる。

発光素子22は、LEDであり、表面実装型のLEDパッケージである。このLEDパッケージがサークル状の基板21の周方向に沿って、隣接する発光素子22間が略等間隔の離間距離Sをおいて略サークル状に並べられて複数個、具体的には20個実装されて配置されている。LEDパッケージは、概略的にはセラミックスで形成された本体に配設されたLEDチップと、このLEDチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とから構成されている。

LEDチップは、青色光を発光する青色のLEDチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、白色光を出射できるようにするために、青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。

なお、LEDは、LEDチップを直接基板21に実装するようにしてもよく、また、砲弾型のLEDを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。

このように構成された光源部2は、基板21の裏面側が本体1の内面側に密着するように例えば、ねじ等の固定手段によって取付けられている。したがって、基板21は、本体21と熱的に結合され、基板21からの熱が裏面側から本体1に伝導するようになっている。

レンズ部材3は、図1、図2、図4及び図5に示すように、例えば、アクリル樹脂等の透明合成樹脂からなり、前記発光素子22の配置に沿って略サークル状に形成されていて、発光素子22を覆うように基板21に配設されている。

また、レンズ部材3は、図4及び図5に代表して示すように、略サークル状の内周側部分31と外周側部分32とを有していて、断面形状が左右対称のバタフライ形状に形成されて全周に亘って一定の形状となっている。さらに、幅方向の中央部であって、前面側(図4中、上側)及び背面側(図4中、下側)にはV字状の溝33、34が円周方向に沿って形成されている。したがって、背面側のV字状の溝34は、複数の発光素子22と対向して配置されるようになっており、換言すれば、複数の発光素子22は、V字状の溝34内に収められる状態となっている。

このように構成されたレンズ部材3によれば、図5に示すように発光素子22から出射された光は、内周側部分31と外周側部分32とによって、主として円周上の内周方向及び外周方向に拡散されて放射される。すなわち、発光素子22から出射された光は、発光素子22が配置されたところのサークル状の中心を原点とする半径方向へ主として拡散して放射されるようになる。

なお、略サークル状に形成されたレンズ部材3は、例えば、半円形状に2分割されたものを組合わせてサークル状に形成してもよいし、3分割又は4分割されたものを組合わせてサークル状に形成してもよく、その形成方法は適宜選択し得る。

図1に示すように、カバー部材4は、アクリル樹脂等の透光性を有し、乳白の拡散性を備えた材料から形成されており、平坦状に形成された円形状のベース部41と、このベース部41の外周から斜め内周方向に延出した側縁部42とを備えている。

そして、カバー部材4は、光源部2を含めた本体1の前面側を覆うように本体1の外周縁部に取付けられるようになっており、このカバー部材4の取付状態においては、カバー部材4と発光素子22とは、所定の離間距離Hをおいて配設されるようになる。

透過率制御手段5は、本実施形態では、透過反射層であり、この透過反射層が前記カバー部材4におけるベース部41の内面側及び側縁部42の内面側に形成されている。この透過反射層は、光源部6、すなわち、発光素子22から出射される光がカバー部材4を透過して外方に照射される場合に、光の透過率を制御してカバー部材4の輝度むらを抑制し、輝度の均一性を確保する機能を有している。

透過率制御手段5は、具体的には、図6及び図7に示すような透過反射層によって構成されている。図6は、カバー部材4のベース部41の内面側に形成された透過反射層のパターンを模式的に示す平面図である。図7は、透過反射層を部分的に示す模式的断面図である。

透過反射層は、微細な透過領域51と反射領域52とがパターニングされて形成されているものであり、図6においては、透過領域51を白色で示し、反射領域52を暗部で示している。したがって、白色で示す透過領域51は、光の透過率が高い領域であり、暗部で示す反射領域52は、光の透過率が低い領域となっている。

そして、図6に示すように、円形状に形成された透過反射層の中央部から放射状に透過領域51と反射領域52とが網目状に交互に繰り返すように形成されている。また、透過率については、中央部の領域は、中心から漸次透過率が低くなり、この中央部の領域から半径方向の外周に向かう中間部の領域は、透過率が低く、さらに、この中間部の領域から外周に向かう外周部の領域は、漸次透過率が高くなるようにパターン化されている。つまり、半径方向の透過率が変化するように形成されている。

図6に示す範囲Aにおける周方向の領域が前記中間部の領域であり、この中間部の領域が他の中央部の領域や外周部の領域に比較して相対的に透過率が低くなるように形成されている。また、これら透過率は、周方向については、ほとんど変化が生じないように形成されている。

さらに、図7に示すように、より詳しくは、透過反射層は、ホールからなる透過率が高い透過領域51と、透過率が低い反射領域52の連続した繰り返しからなっており、この繰り返しの間隔寸法Dは、カバー部材4の最外表面から透過反射層までの間隔寸法Tより小さく、D<Tの関係となっている。具体的には、D=1mm、T=1.8mmである。このような寸法関係によって、発光素子22の点灯時、透過反射層のパターンがカバー部材4を通じて外方から視認されるのを抑制することが可能となる。
なお、この透過反射層は、スクリーン印刷によって形成するのが好適であるが、形成方法は格別限定されるものではない。

以上のように、透過率制御手段5は、複数の発光素子22が配置された略サークル状の中心を原点とする周方向の透過率の変化がほとんどなく、半径方向の透過率が変化するように形成されている。そして、透過率が低い中間部の領域は、サークル状に配置された複数の発光素子22と対向するようになっている。なお、透過率の変化は、漸次変化するように構成してもよいし、また、段階的に変化するようにしてもよく、その変化の態様は特段限定されるものではない。さらに、透過反射層のパターンや透過率は、適宜設計することができる。

加えて、カバー部材4の側縁部42の内面側に形成された透過反射層によって透過率を制御し、例えば、透過率が高くなるように形成することにより、天井面側を明るく照射することが可能となる。

反射板6は、図1に示すように、冷間圧延鋼板等の金属材料の平板から傾斜状の反射面61を有する円形状に形成されており、略中央部にアダプタAを操作するための開口が形成されている。したがって、発光素子22から出射される一部の光は、反射面61によって前面側に反射され有効に利用されるようになる。

点灯装置7は、アダプタAが挿通する挿通口を有するアダプタガイド8の周囲に配設されている。点灯装置7は略円筒状のケースと、このケース内に取付けられて収容された回路基板と、この回路基板に実装された回路部品とを備えている。

この点灯装置7は、アダプタA側が電気的に接続されて、アダプタAを介して商用交流電源に接続される。したがって、点灯装置7は、この交流電源を受けて直流出力を生成し、リード線を介してその直流出力を発光素子22に供給し、発光素子22を点灯制御するようになっている。
次に、照明装置の天井面Cへの取付状態について、図1を参照して説明する。なお、アダプタAから導出される電源コードの図示は省略している。

図1に示すように、天井面Cに引掛けシーリングボディCbが設置されている。また、この引掛けシーリングボディCbには、アダプタAが電気的かつ機械的に接続されている。この状態から図示矢印で示すように、器具本体を取付部としてのアダプタガイド8の係合口をアダプタAに合わせながら、アダプタAの係止部A1がアダプタガイド8の係合口に確実に係合するまで器具本体を下方から手で押し上げて取付け操作を行う。

また、器具本体を取外す場合には、カバー部材4を取外し、アダプタAに設けられているレバーを操作してアダプタAの係止部A1の係合を解くことにより取外すことができる。

照明装置の天井面Cへの取付状態において、点灯装置7に電力が供給されると、基板21を介して発光素子22に通電され、各発光素子22が点灯する。発光素子22から出射された光は、レンズ部材3によって半径方向へ拡散されるとともに、前面側へ放射される。前面側へ放射された光は、透過制御手段5としての透過反射層によって制御され、カバー部材4を透過して外方に照射される。

この場合、発光素子22から出射される指向性の強い光は、レンズ部材によって半径方向へ拡散されるので、カバー部材4の輝度を均一化する効果を奏することができる。また、サークル状に配置された複数の発光素子22と対向する透過反射層の領域は、透過率が低くなるように形成されているので、発光素子22から直進する光の透過率を低下させて拡散するように作用させることができ、カバー部材4の輝度むらを抑制して均一化を図ることが可能となる。

さらに、複数の発光素子22において、隣接する発光素子22間の平均離間距離Sと、カバー部材4と発光素子22との離間距離Hとの関係は、平均離間距離Sが離間距離Hより小さく、S<Hの関係となっている。この距離関係を確保することによってカバー部材4の主として周方向の輝度むらが発生しにくくすることができ、輝度の均一化を一層効果的に達成することが可能となる。

また、透過率制御手段5は、周方向の透過率の変化がほとんどなく、半径方向の透過率が変化するように形成されているので、カバー部材4の取付時等における周方向、すなわち、回転方向の位置ずれに対して透過率がほとんど影響することがなく、カバー部材4における輝度の安定化が可能となる。
発光素子22の点灯中は熱が発生する。各発光素子22から発生する熱は、基板21の裏面側から本体1に伝導され、本体1の広い面積で効果的に放熱される。

次に、図8及び図9を参照してレンズ部材の別の実施形態について説明する。図8及び図9は、図5に相当する断面図である。なお、上記実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

図8に示す実施形態においては、サークル状の基板21に、略サークル状に発光素子22を2列に亘って配列したものであり、レンズ部材4を発光素子22の配置に沿って略サークル状に形成し、2列の発光素子列を覆うようにしたものである。

このように発光素子22を複数列に亘って配置した場合においても、レンズ部材4を適用することにより、発光素子22から出射される光を半径方向に拡散させて放射することが可能となる。

図9に示す実施形態は、前記図8に示した実施形態と略同様な構成であるが、V字状の溝34が発光素子22に対して非対称に形成されている。このような構成によって内周側に向かう拡散効果と外周側に向かう拡散効果とを異なるものとすることができ、本実施形態では、内周側に向かう拡散効果を外周側に向かう拡散効果よりも大きなものとすることが可能となる。また、図9では、発光素子22側のV字状の溝34を非対称に形成したが、カバー部材4側のV字状の溝33を非対称に形成してもよい。また、2列の発光素子列に対してそれぞれ相反する方向に拡散効果を強めるように2列で異なる非対称な形状としてもよい。

次に、本発明の第2の実施形態について図10乃至図12を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態は、本体1の内面側に、複数の発光素子22を実装した略長方形状の4枚の基板21を四角形状に配設したものである。基板21には複数の発光素子22が略直線状に並べられて配置されている。したがって、複数の発光素子22は、多角形状の略サークル状に配置されている。

図10及び図12に示すように、レンズ部材3は、基板21と同様に長方形状に形成されていて、発光素子22の配置に沿って発光素子22を覆うように基板21に配設されている。具体的には、各発光素子22に対応して背面側(図12中、下側)にはV字状の溝34が形成されており、この溝34内に発光素子22が配置されるようになっている。

ここで、図10に示すように、V字状の溝34は、平面的に見ると略長方形状に形成されており、この平面的に略長方形状の各溝34は半径方向の線と直交する方向に形成されて配設されている。

したがって、このように構成されたレンズ部材3によれば、発光素子22から出射された光は、主として円周上の内周方向及び外周方向に拡散されて放射される。すなわち、発光素子22から出射された光は、発光素子22が配置されたところのサークル状の中心を原点とする半径方向へ主として拡散して放射されるようになる。

続いて、本発明の第3の実施形態について図13を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態では、透過率制御手段5としての透過反射層を専用の基材4Aに形成したものであり、この基材4Aを光源部6とカバー部材4との間に所定の離間距離をおいて配設したものである。基材4Aは、透明のシート部材で形成されているが、カバー部材4と同様に、透光性を有し、乳白の拡散性を備えた材料から形成してもよい。

このような構成によれば、カバー部材4と透過反射層とが離間しているので、透過反射層のパターンが多少粗雑であってもカバー部材4の輝度むらを生じることがなく、透過反射層を安価に形成することが可能となる。
次に、本発明の第4の実施形態について図14を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態では、前記第3の実施形態と同様に、透過率制御手段5としての透過反射層を専用の基材4Bに形成したものであるが、この基材4Bは光源部6に対応して、これを覆うように必要最小限の面積で構成するものである。なお、透過反射層の透過率は、適宜設計して対応することができる。
このような構成によれば、透過反射層の面積縮小分だけ多面取り効率を高めることができ、コスト的に有利にカバー部材4の輝度の均一性を図ることができる。

次に、本発明の第5の実施形態乃至第10の実施形態について図15乃至図28を参照して説明する。以降の各実施形態は、レンズ部材によって発光素子から出射される光の拡散性を向上する構成を示している。なお、上記各実施形態と同一若しくは相当部分には同一符号を付し、重複した説明を省略又は簡略化する場合がある。

まず、第5の実施形態について図15乃至図22を参照して説明する。照明装置は、本体1と、光源部2と、レンズ部材3と、カバー部材4と、点灯装置7と、取付部としてのアダプタガイド8と、センター部材9と、間接光光源部10とを備えている。また、装置取付面としての天井面Cに設置された引掛けシーリングボディCbに電気的かつ機械的に接続されるアダプタA(図18参照)と赤外線リモコン送信器Rcとを備えている。

図16乃至図18に示すように、本体1は、冷間圧延鋼板等の金属材料の平板から円形状に形成された熱伝導性を有するシャーシであり、略中央部に、取付部としてのアダプタガイド8と対応する円形状の開口11が形成されている。

開口11の外周側には、四角形状で角部がR形状をなし、背面側へ突出した突出部12が形成されている。また、装置本体1の外周側には、背面側に突出、換言すれば、前面側に凹部を形成する円形環状の突出部13が形成されている。

突出部13によって形成される凹部には、カバー部材4が着脱可能に取付けられるカバー受金具45が配置されている。これら突出部12、13は、シャーシの強度を補強する機能や放熱面積を増加する機能を有している。

光源部2は、図16及び図18に示すように、基板21と、この基板21に実装された複数の発光素子22とを備えている。基板21は、所定の幅寸法を有した略円弧状の4枚の基板21が繋ぎ合わされるように配設されて全体として略サークル状の円形状に形成されている。つまり、全体として略サークル状に形成された基板21は、4枚の分割された基板21から構成されている。

このように分割された基板21を用いることにより、基板21の分割部で熱的収縮を吸収して基板21の変形を抑制することができる。なお、複数に分割された基板21を用いることが好ましいが、略サークル状に一体的に形成された一枚の基板を用いるようにしてもよい。

発光素子22は、LEDであり、表面実装型のLEDパッケージである。このLEDパッケージが複数個サークル状の基板21の周方向に沿って、隣接する発光素子22間が略等間隔の離間距離をおいて略サークル状に配置されている。

LEDパッケージには、発光色が電球色(L)のものと昼光色(D)のものとが用いられており、これらが円周上に略等間隔を空けて交互に並べられて配設されている。LEDチップは、青色光を発光するLEDチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、電球色(L)、昼光色(D)の白色系の光を出射できるようにするために、主として青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体や赤み成分を補うため赤色蛍光体が用いられている。

このように構成された光源部2は、基板21が本体1の前面側であって開口11の周囲に位置して、発光素子22の実装面が前面側、すなわち、下方の照射方向に向けられて配設されている。

図18乃至図21に示すように、光源部2の前面側には、レンズ部材3が配設されている。レンズ部材3は、例えば、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の絶縁性を有する透明合成樹脂からなり、前記発光素子22の配置に沿って略サークル状のドーナツ状に一体的に形成されていて、発光素子22を覆うように基板2に配設されている。

詳しくは、レンズ部材3は、発光素子22から出射される光の出射方向に離間し、つまり、前面側へ突出するような離間形成部35を円周上に有し、この離間形成部35から内周方向及び外周方向に水平状に延出する平坦状の導光部36を有している。換言すれば、導光部36は、略サークル状の中心を原点とする半径方向へ延出するように形成されていて薄い円盤状をなしている。

このようなレンズ部材3は、断面形状が略左右対称の形状に形成されて全周に亘って一定の形状となっている。さらに、発光素子22と対向する離間形成部35の内側には、略V字状の溝34が円周方向に沿って形成されており、また、この溝34と対向するように前面側には、V字状の溝33が円周方向に沿って形成されている。したがって、溝34内には、複数の発光素子22が収められて覆われるようになっている。

また、導光部36の背面側は、シボ加工が施されている。このシボ加工は、図21に示すように、例えば、微細な凹凸37によって梨地に形成されている。この凹凸37によって、導光部36に導光された光は、図示矢印で例示するように、屈折方向が変更され、様々な方向に拡散されて前面側へ照射されるようになる。

なお、図21に示すシボ加工の凹凸37における凹部は、略半球形状に形成する場合であるが、この形状は格別限定されるものではない。例えば、図22(a)に示すように凹凸37を波状の形状に形成するようにしてもよいし、さらには、一定の規則的な形状によらず、不規則的な形状によって形成するようにしてもよい。

さらにまた、前記シボ加工に代えて図22(b)に示すように、導光部36の背面側に透過反射層38を形成するようにしてもよい。透過反射層38は、例えば、スクリーン印刷によって形成され、微細な透過領域38aと反射領域38bとがパターニングされて形成されているものであり、透過領域38aは、光の透過率が高い領域であり、反射領域38bは、光の透過率が低い領域である。

この透過反射層38によって、導光部36に導光された光は、図示矢印で例示するように、反射領域38bで反射されて屈折方向が変更され、様々な方向に拡散されて前面側へ照射されるようになる。

次に、発光素子22の配置と、レンズ部材3の配置及び寸法関係について図19を参照して説明する。図19は、発光素子22とレンズ部材3との配置を平面図及び断面図との関係によって模式的に示す説明図である。以下は、発光素子22から出射される光をレンズ部材3によって良好に拡散することができる好ましい配置及び寸法関係を示している。

図に示すように、略サークル状の円周上に配置された発光素子22の当該円周の直径寸法をφとする。また、レンズ部材3の外径寸法をφとし、内径寸法をφとする。

レンズ部材3の幅寸法をWとすると、Wは、W=(φO−φ)/2と表わすことができる。発光素子22をレンズ部材3の幅寸法Wにおける中央部に配置し、内周方向及び外周方向にそれぞれ延出する導光部36の幅寸法を均等とし、発光素子22の配置位置を中心として所定の配置領域を領域Aとすると、領域Aの幅寸法は、W/2で表わされる。

また、領域Aから内周方向及び外周方向におけるレンズ部材3の幅寸法は、それぞれW/4で表わすことができる。さらに、発光素子22のサークル状の中心から領域Aの内周側までの幅寸法をWとすると、W=(φO+3φ)/8であり、発光素子22のサークル状の中心から領域Aの外周側までの幅寸法をWとすると、W=(3φO+φ)/8に設定されている。

このような寸法関係において、発光素子22のサークル状の中心からの半径φ/2は、(3φO+φ)/8≧φ/2≧(φO+3φ)/8、すなわち(3φO+φ)/4≧φ≧(φO+3φ)/4(式1)の関係を満足するように設定されている。

以上のように(式1)を満足するような配置及び寸法関係とすることにより、バランスよく、発光素子22から出射される光をレンズ部材3によって良好に拡散でき、拡散性を向上してレンズ部材3の輝度の均一化、ひいてはカバー部材4の輝度の均一化の実現が可能となる。因みに、レンズ部材3が中央部に円形状の孔が形成されない円盤状の場合には、その内径寸法φは、φ=0となる。

カバー部材4は、アクリル樹脂等の透光性を有し、乳白色を呈する拡散性を備えた材料から略円形状に形成されており、中央部には円形状の開口41が形成されている。また、カバー部材4の外周部には、セード化粧枠4aが取付けられていて、このセード化粧枠4aは、アクリル樹脂等からなる透明材料から形成されている。

そして、カバー部材4は、光源部2を含めた本体1の前面側を覆うように発光素子22とは所定の離間距離を置いて本体1の外周縁部に着脱可能に取付けられるようになっている。具体的には、カバー部材4を回動することによって、カバー部材4に設けられたカバー取付金具44を、本体1の突出部13によって形成された凹部に設けられたカバー受金具45に係合することにより取付けられる。

また、カバー部材4を取外す場合には、カバー部材4を取付時とは反対方向に回動して、カバー取付金具44とカバー受金具45との係合を解くことにより、取外すことができる。

中央カバー46は、透明のアクリル樹脂等の材料から円形状に形成されている。この中央カバー46は、カバー部材4の開口41に対応し、センター部材9の前面壁に取付けられて、センター部材9の開口91を着脱可能に覆って閉塞するように配設される。また、中央カバー46には、後述する光センサの受光窓対向する透過部46aが形成されている。

点灯装置7は、図18に示すように、回路基板と、この回路基板に実装された制御用IC、トランス、コンデンサ等の回路部品とを備えている。回路基板は、中央部の周囲を囲むように板状に形成されていて、その表面側に回路部品が実装されている。点灯装置7は、直流出力を発光素子22に供給し、発光素子22を点灯制御するようになっている。

このような点灯装置7は、図17の参照を加えて示すように、点灯装置カバー75に取付けられ覆われて、装置本体1の背面側に配置されるようになる。この場合、回路基板は、回路部品が前面側(図示上、下方側)に向けられて取付けられる。

点灯装置カバー75は、冷間圧延鋼板等の金属材料によって略四角形の短筒状に形成され、側壁75aは、前面側に向かって拡開するように傾斜状をなしており、背面壁75bの中央部には、開口75cが形成されている。
この点灯装置カバー75は、前面側のフランジがシャーシの突出部12に載置され、ねじ止めされて取付けられる。

また、点灯装置カバー75の背面側には、弾性部材76が取付けられている。弾性部材76は、間接光光源部10の取付位置に対応して、その近傍に取付けられている。弾性部材76は、照明装置が装置取付面としての天井面Cに取付けられた状態において、天井面Cとの間に弾性変形を伴って介在するように配設される部材であり、照明装置を天井面Cに確実に保持する作用をなしている。

取付部としてのアダプタガイド8は、アダプタAが挿通し係合する部材であり、照明装置を天井面Cに取付けるための部材である。アダプタガイド8は、中央部には、アダプタAが挿通し、係合する係合口81が設けられている。このアダプタガイド8は、本体1の中央部に形成された開口11に対応して配設されている。

センター部材9は、図18に示すように、PBT樹脂等の合成樹脂材料で作られ、略短円筒状に形成されており、中央部に引掛けシーリングボディCbに対向する開口91を有している。また、開口91の周囲には、環状の空間部92が形成されていて、この空間部92には、光センサ93が配設されるようになっている。さらに、センター部材9の前面壁には、光センサ93の受光部と対向する受光窓94が形成されている。

光センサ93は、基板に実装され、その受光部が受光窓94に対向するようにセンター部材9の空間部92内に配設され取付けられている。光センサ93は、照度センサであり、フォトダイオード等のセンサ素子からなっていて、周囲の明るさを検知して検出信号を出力するように動作する。これにより、周囲が明るい場合には、光源部2、すなわち、発光素子22を調光(減光)して点灯するように制御する。

間接光光源部10は、本体1の背面側に配設されていて、主として天井面を明るく照らす機能を有している。図17及び図18に示すように、間接光光源部10は、中央部の周囲に位置して複数個配設されており、基板101と、この基板101に実装された複数の発光素子102とを備えている。
基板101は、略長方形状の平板に形成されており、発光素子102は、この基板101の長手方向に沿って直線状に並べられて実装されている。

この発光素子102が実装された基板101が前記点灯装置カバー75の側壁75aにおける4箇所に取付けられている。また、基板101の取付部をなす側壁75aは、前面側に向かって拡開する傾斜状に形成されているため、基板101は、斜め上方、つまり、天井面方向に向けられることとなり、発光素子102から出射される光は、天井面方向に向かって効果的に照射されるようになる。
さらに、各間接光光源部10は、断面が背面側へ向かって拡開するような傾斜状に形成された透光性のカバー103に覆われるようになっている。

発光素子102は、前記光源部2と同様に、LEDであり、表面実装型のLEDパッケージである。この発光素子102は、点灯装置7に接続されて点灯制御されるようになっている。

赤外線リモコン送信器Rcは、例えば、周波数38kHzのパルス状の特定のコード化された赤外線リモコン制御信号を送信するもので、例えば、モード切替えボタン、全光点灯ボタン、調光点灯ボタン、常夜灯ボタンや消灯ボタン等が設けられている。このリモコン送信器Rcを操作することによって光源部2及び間接光光源部10の照明状態を制御することができる。

次に、照明装置の天井面Cへの取付状態について図18を参照して説明する。まず、予め天井面Cに設置されている引掛けシーリングボディCbにアダプタAを電気的かつ機械的に接続する。照明装置の中央カバー46を取外した状態において、アダプタガイドの係合口81をアダプタAに合わせながら、アダプタAの係止部A1がアダプタガイドの係合口81に確実に係合するまで本体1を弾性部材76の弾性力に抗して下方から手で押し上げて取付け操作を行う。
次いで、中央カバー46を取付け、引掛けシーリングボディCbに対向するセンター部材9の中央部の開口91を覆って閉塞する。

また、照明装置を取外す場合には、中央カバー46を取外し、センター部材9の開口91を通じてアダプタAに設けられているレバーを操作してアダプタAの係止部A1の係合を解くことにより取外すことができる。

照明装置の天井面Cへの取付状態において、点灯装置7に電力が供給されると、基板21を介して発光素子22に通電され、各発光素子22が点灯する。図20に代表して示すように、発光素子22から出射される指向性の強い光は、レンズ部材3の離間形成部35に放射され、離間形成部35を通過して拡散され、さらに、導光部36に入射した光は、全反射して導光部36の全体に広がるとともに、背面側のシボ加工によって形成された微細な凹凸37によって屈折方向が変更され、様々な方向に拡散されて主として前面側へ照射される。

さらに、レンズ部材3から照射される光は、カバー部材4を透過して拡散され前面側へ照射されるようになる。したがって、レンズ部材3の輝度の均一化、カバー部材4の輝度の均一化を図ることが可能となる。

これと同時に、間接光光源部10に通電されると、各発光素子102が点灯し、発光素子102から斜め上方に出射された光は、透光性のカバー103を透過し、中央部の周囲から放射されるように、主として天井面に照射される。したがって、天井面が明るくなり、空間の明るさ感を向上させることができる。
次に、第6の実施形態について図23を参照して説明する。なお、上記第5の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
本実施形態においては、光源部2における基板21に、半径の異なる略同心円の周上に2列に亘って発光素子22を実装したものである。

したがって、レンズ部材3は、発光素子22の2列の発光素子列の配置に沿って発光素子22を覆うように基板2に配設されている。つまり、2列の発光素子22を覆うように2条の離間形成部35が形成されていて、この離間形成部35から内周方向及び外周方向に水平状に延出する平坦状の導光部36が一体化されて形成されている。

このような構成によれば、上記第5の実施形態と同様に、発光素子22から出射される光は、レンズ部材3の離間形成部35を通過して拡散され、さらに、導光部36に入射した光は、屈折方向が変更され、様々な方向に拡散されて前面側へ照射される。
続いて、第7の実施形態について図24を参照して説明する。なお、上記第5の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
本実施形態においては、カバー部材を省略し、レンズ部材3によって光源部2の前面側を覆うようにしたものである。

したがって、レンズ部材3の導光部36は、外周方向には、本体1の外周部まで延出し、内周方向には、センター部材9の外周面まで延出して形成されている。また、センター部材9の開口91は、中央カバー46によって着脱可能に覆われて閉塞されるようになっている。なお、センター部材9を省略して構成することも可能である。
このような構成によれば、上記第5の実施形態が奏する効果に加え、カバー部材を省略したので、安価に構成でき、しかも薄型化が可能となる。
次に、第8の実施形態について図25を参照して説明する。なお、上記第5の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態においては、レンズ部材3における導光部36を内周方向に延出させるようにして一体化し、つまり、レンズ部材3を中央部に孔を有しない略円盤状に形成したものである。したがって、センター部材9やアダプタAと対向する中央部を含めてレンズ部材3の導光部36によって覆われることとなる。

このような構成によれば、図26に示すように、発光素子22から出射された光は、離間形成部35を通過して拡散され、さらに、導光部36に入射した光は、全反射して導光部36の全体に広がるとともに、屈折方向が変更され、様々な方向に拡散されて前面側へ照射される。よって、暗部が生じやすい中央部を明るくすることができ、暗部の発生を抑制することが可能となる。

なお、センター部材9を省略して構成することも可能である。センター部材9を設ける場合には、反射板としての機能を有することが好ましい。また、照明装置の天井面Cへの取付けや取外しにあたっては、例えば、点灯装置7側に対して本体1側を着脱可能とし、アダプタAを操作等のため露出できるように構成することが望ましい。
続いて、第9の実施形態について図27を参照して説明する。なお、上記第8の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態においては、基本的に図25に示す第8の実施形態におけるカバー部材を省略し、レンズ部材3によって光源部2の前面側を中央部を含めて覆うようにしたものである。
したがって、レンズ部材3の導光部36は、外周方向には、本体1の外周部まで延出し、本体1の前面側における全面を覆うようになっている。
このような構成によれば、上記第8の実施形態が奏する効果に加え、カバー部材を省略したので、安価に構成でき、しかも薄型化が可能となる。
次に、第10の実施形態について図28を参照して説明する。なお、上記第5の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態においては、レンズ部材3における導光部36外周側を斜めに前面側方向に延出するようにしたものであり、この延出部に沿ってカバー部材4の外周部を形成したものである。
したがって、カバー部材4の外周部も明るくなり、カバー部材4の略全域の輝度を均一化でき、配光範囲を広くすることが可能となる。

本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、複数の発光素子を2列や3列の複数列に亘って略サークル状に配置する場合であってもよい。また、発光素子は、LEDや有機EL等の固体発光素子が適用できる。さらに、発光素子の個数は、特段限定されるものではない。

1・・・本体、2・・・光源部、
3・・・レンズ部材、4・・・カバー部材、
5・・・透過率制御手段(透過反射層)、6・・・反射板、
7・・・点灯装置、8・・・取付部(アダプタガイド)、
9・・・センター部材、10・・・間接光光源部、
21・・・基板、22・・・発光素子(LED)、
35・・・離間形成部、36・・・導光部、
A・・・アダプタガイド、Cb・・・引掛けシーリングボディ、
Rc・・・赤外線リモコン送信器

Claims (8)

  1. 略サークル状に配置された複数の発光素子を有する光源部と;
    この発光素子から出射される光が向けられるとともに、前記複数の発光素子を所定の離間距離をおいて覆う透光性のカバー部材と;
    前記発光素子とカバー部材との間に介在され、複数の発光素子と対向する領域が他の領域に比較して光の透過率が低く形成されている透過率制御手段と;
    を具備することを特徴とする照明装置。
  2. 前記略サークル状に配置された複数の発光素子において、隣接する発光素子間の平均離間距離は、発光素子とカバー部材との離間距離より小さいことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記透過率制御手段は、複数の発光素子が配置された略サークル状の中心を原点とする周方向の透過率の変化がほとんどなく、半径方向の透過率が変化していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
  4. 略サークル状に配置された複数の発光素子を有する光源部と;
    この発光素子から出射される光が向けられるとともに、前記複数の発光素子を所定の離間距離をおいて覆う透光性のカバー部材と;
    前記発光素子とカバー部材との間に介在され、前記複数の発光素子の配置に沿って複数の発光素子を覆うとともに、発光素子から出射される光を前記略サークル状の中心を原点とする半径方向へ主として拡散するレンズ部材と;
    を具備することを特徴とする照明装置。
  5. 略サークル状に配置された複数の発光素子を有する光源部と;
    前記複数の発光素子の配置に沿って複数の発光素子を覆うとともに、発光素子から出射される光の出射方向に離間し、かつ前記略サークル状の中心を原点とする半径方向へ延出する導光部を備えて発光素子から出射される光を拡散するレンズ部材と;
    を具備することを特徴とする照明装置。
  6. 前記発光素子から出射される光が向けられるとともに、複数の発光素子を所定の離間距離をおいて覆う透光性のカバー部材を備え、前記レンズ部材は、発光素子とカバー部材との間に介在されていることを特徴とする請求項5に記載の照明装置。
  7. 前記レンズ部材の少なくとも一部の導光部は、前記照明装置のカバー部材としての機能を兼用していることを特徴とする請求項5に記載の照明装置。
  8. 前記レンズ部材の導光部は前記略サークル状の中心を原点とする半径方向に拡がっており、前記レンズ部材の外径をφO、内径をφ、前記略サークル状に配置された複数の発光素子の径をφとするとき、

    (3φO+φ)/4≧φ≧(φO+3φ)/4
    となる薄い円盤状であることを特徴とする請求項5に記載の照明装置。
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