JP2012186004A

JP2012186004A - 照明装置

Info

Publication number: JP2012186004A
Application number: JP2011048084A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kitamura; 義之北村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2012-09-27
Anticipated expiration: 2031-03-04
Also published as: JP5662206B2

Abstract

【課題】配光角が大きく構造を簡素化できる照明装置を提供する。
【解決手段】光源７ａと、光源７ａの出射光を配光する配光部材１０と、光源７ａ及び配光部材１０を覆う透過カバー９とを備えた照明装置１において、配光部材１０が、光源７ａの出射光を通過させる空隙から成る通過部１１ａ、１２ａ、１２ｂと、光源７ａの出射光を光源７ａの周囲の方向に反射させる反射部１１ｃ、１２ｃ、１２ｄとを有し、光源７ａの照射方向の中央部に配光部材１０の中央部を配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、電球型の照明装置に関する。

従来の電球型の照明装置は特許文献１に開示されている。この照明装置は一端に口金を有し、照明光を出射するドーム状の透過カバーが他端に配される。透過カバーの端面は円形の設置板で覆われる。設置板の中央部には配光部材が突出して配される。配光部材の周面は設置板から離れるに従って外径が大きくなる逆円錐面に形成される。設置板上の配光部材の周囲にはＬＥＤから成る複数の光源が所定の角度間隔で配置される。また、配光部材の上面にも光源が配置される。

上記構成の照明装置において、設置板上の光源から出射して配光部材の外周側を前方（口金と反対方向）に通過する光は透過カバーを透過する。これにより、透過カバーから前方に照明光が出射される。また、設置板上の光源から出射された光の一部は配光部材の周面で反射し、後方（口金の方向）に向きを変えて透過カバーから出射される。これにより、透過カバーから後方に照明光が出射される。

この時、設置板上の光源の出射光の一部が中央に配される配光部材によって遮られるため、前方中央部の照明光の光量が不足して暗くなる。このため、配光部材の上面に配した光源の出射光が前方に進行して透過カバーを透過し、前方の光量が補われる。これにより、前方が明るく、配光角の大きい照明装置が得られる。

特開２０１０−６２００５号公報（第５頁〜第１５頁、第３図）

しかしながら、上記従来の照明装置によると、配光部材の周囲及び上面に光源を必要とするため、照明装置の構造が複雑になる問題があった。

本発明は、配光角が大きく構造を簡素化できる照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、光源と、前記光源の出射光を配光する配光部材と、前記光源及び前記配光部材を覆う透過カバーとを備えた照明装置において、前記配光部材が、前記光源の出射光を通過させる空隙から成る通過部と、前記光源の出射光を前記光源の周囲の方向に反射させる反射部とを有し、前記光源の照射方向の中央部に前記配光部材の中央部を配置したことを特徴としている。

この構成によると、光源から出射された光は配光部材の空隙から成る通過部を通過する。これにより、透過カバーから所定方向に照明光が出射される。また、光源から出射された光の一部は配光部材の反射部で反射し、光源の周囲に導かれる。これにより、透過カバーから該所定方向と反対側に照明光が出射され、照明装置の配光角を大きくすることができる。

また本発明は、上記構成の照明装置において、前記光源を前記配光部材の中心軸上に設け、前記反射部の外周縁が前記光源よりも外周側に配置されることを特徴としている。この構成によると、光源から放射状に出射される光が配光部材の通過部または反射部に導かれる。照明装置の外周側に進行した光は外側に配された反射部で反射する。

また本発明は、上記構成の照明装置において、前記配光部材の中央部に前記通過部を設けたことを特徴としている。この構成によると、光源の光軸上を通る光が配光部材に遮られずに透過カバーから出射される。

また本発明は、上記構成の照明装置において、前記配光部材が前記光源側から順に軸方向に並設された環状の第１配光部及び第２配光部を有するとともに、第２配光部の前記反射部が前記通過部を挟んで内周側と外周側とに設けられ、内周側の前記反射部の反射光が第１配光部の内側を通過するとともに外周側の前記反射部の反射光が第１配光部の外側を通過することを特徴としている。

この構成によると、環状の第１配光部及び第２配光部の中央部に通過部が形成される。また、第２配光部には反射部の内周側と外周側との間にも通過部が形成される。光源の出射光は第１配光部の中央の通過部及び第１配光部の外側を通過するとともに、反射部で反射して光源の周囲に導かれる。第１配光部の通過部を通過した光は第２配光部の中央の通過部及び内周側と外周側の反射部に挟まれた通過部を通過するとともに、内周側及び外周側の反射部で反射する。第２配光部の反射部の反射光は第１配光部に遮られずに光源の周囲に導かれる。

本発明によると、配光部材が空隙から成る通過部と反射部とを有するので、通過部を通過する光と反射部で反射した光によって明るく配光角の大きい照明を行うことができるとともに、照明装置の構造を簡素化することができる。

本発明の第１実施形態の照明装置を示す正面断面図本発明の第１実施形態の照明装置の配光部材を示す斜視図本発明の第２実施形態の照明装置を示す正面断面図本発明の第２実施形態の照明装置の配光部材を示す斜視図

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の照明装置の正面断面図を示している。照明装置１は一端に口金２を有した電球型に形成され、内部にＬＥＤから成る光源７ａを有したＬＥＤモジュール７が配される。ＬＥＤモジュール７はＬＥＤ基板７ｂ上に光源７ａを実装して形成される。

照明装置１の外形は口金２、支持部材３、ヒートシンク５及び透過カバー９により形成される。口金２は例えば、Ｅ２６タイプに形成され、商用電源から電力供給されるソケットに螺合する。支持部材３は口金２の内面に螺合する樹脂成形品等の絶縁体により筒状に形成され、電源回路を有する基板４を支持する。

ヒートシンク５はアルミニウム等の金属によって周面が略円錐面から成る筒状に形成され、支持部材３に一端を係合して取り付けられる。ヒートシンク５の他端は設置板５ａにより覆われ、設置板５ａ上には可撓性の高熱伝導体から成る放熱シート（不図示）を介してＬＥＤモジュール７が設置される。これにより、放熱シート及びヒートシンク５を介して光源７ａの発熱を放熱する。

また、設置板５ａ上には樹脂製のモジュール固定部８が配される。モジュール固定部８は中央部に貫通孔８ａを有し、設置板５ａに設けた複数の係合孔（不図示）に係合爪８ｂが係合して取り付けられる。これにより、ＬＥＤモジュール７が設置板５ａ及びモジュール固定部８によって挟持される。この時、光源７ａが照明装置１の中心軸Ｃ上に配されて貫通孔８ａから露出し、光源７ａの光軸が中心軸Ｃに一致する。

透過カバー９は光源７ａ及び後述する配光部材１０を覆うドーム状に形成され、モジュール固定部８の周部に螺合して取り付けられる。透過カバー９は光源７ａの出射光を拡散透過する樹脂により形成される。

モジュール固定部８上には配光部材１０が配される。図２は配光部材１０の斜視図を示している。配光部材１０は光源７ａ側から順に軸方向に並設される第１配光部１１及び第２配光部１２を有し、配光部材１０の中心軸が照明装置１の中心軸Ｃに一致する。第１配光部１１及び第２配光部１２はそれぞれ脚部１１ｅ、１２ｅによってモジュール固定部８に固定される。

第１配光部１１は光源７ａの光軸に対して垂直に配された環状の平板から成る。これにより、第１配光部１１の中央部には光源７ａの出射光が通過する空隙から成る通過部１１ａが形成される。また、第１配光部１１の周部には光源７ａの出射光を反射する反射部１１ｃが形成される。

第２配光部１２は光源７ａの光軸に対して外周側が光源７ａから離れる方向に傾斜した環状の平板から成る。これにより、第２配光部１２の中央部には光源７ａの出射光を通過する空隙から成る通過部１２ａが形成される。

また、第２配光部１２には光源７ａの出射光を反射する反射部１２ｃ、１２ｄが通過部１２ａの周囲に同心に設けられる。外周側の反射部１２ｄは内周側の反射部１２ｃから延びた腕部１２ｆに連結して支持される。これにより、反射部１２ｃ、１２ｄ間に挟まれた複数のアーチ状の空隙から成る通過部１２ｂが形成される。

尚、反射部１１ｃ、１２ｃ、１２ｄの光源７ａ側の面に反射率の高いアルミニウム蒸着膜等の反射膜を形成してもよい。

図１に示すように、照明装置１の中心軸上Ｃに配された光源７ａから光が放射状に出射される。矢印Ａ１に示すように光源７ａの光軸方向に出射される光は配光部材１０の通過部１１ａ、１２ａを通過して透過カバー９を透過し、前方（口金２と反対方向）に出射される。矢印Ａ２に示すように配光部材１０の通過部１１ａ及び通過部１２ｂを通過した光は透過カバー９を透過し、前方に出射される。

矢印Ａ３に示すように配光部材１０の通過部１１ａを通過して第２配光部１２の外側を通る光は透過カバー９を透過し、前方に出射される。矢印Ａ４に示すように第１配光部１１の外側を通る光は透過カバー９を透過し、前方に出射される。

また、矢印Ａ５に示すように光源７ａから配光部材１０の反射部１１ｃに到達した光は光源７ａの周囲の方向に反射し、透過カバー９を透過して後方（口金２の方向）に出射される。矢印Ａ６に示すように第１配光部１１の通過部１１ａを通過して第２配光部１２の内周側の反射部１２ｃに到達した光は光源７ａの周囲の方向に反射し、透過カバー９を透過して後方に出射される。

この時、反射部１２ｃの反射光は反射部１１ｃの内側を通り、反射部１１ｃによる再反射が生じないように通過部１２ｂが形成される。また、反射部１１ｃによる再反射が生じないように反射部１１ｃと反射部１２ｃとの相対位置や反射部１１ｃに対する反射部１２ｃの傾斜角度が決められる。

矢印Ａ７に示すように第１配光部１１の通過部１１ａを通過して第２配光部１２の外周側の反射部１２ｄに到達した光は光源７ａの周囲の方向に反射し、透過カバー９を透過して後方に出射される。この時、反射部１２ｄの反射光は反射部１１ｃの外側を通り、反射部１１ｃによる再反射が生じないように通過部１２ｂが形成される。また、反射部１１ｃによる再反射が生じないように反射部１１ｃと反射部１２ｄとの相対位置や反射部１１ｃに対する反射部１２ｄの傾斜角度が決められる。

これにより、照明装置１の前方から後方にわたって照明光が出射され、照明装置１の配光角を大きくすることができる。また、通過部１１ａ、１２ａ、１２ｂを通過した光によって反射部１１ｃ、１２ｃ、１２ｄで遮られる方向をカバーして明るく照明することができる。この時、通過部１１ａ、１２ａ、１２ｂが空隙から成るので、透明部材を透過させるよりも光強度の減衰がないため光の利用効率の低下を防止することができる。

本実施形態によると、配光部材１０が空隙から成る通過部１１ａ、１２ａ、１２ｂと反射部１１ｃ、１２ｃ、１２ｄとを有する。これにより、設置板５ａ上の光源７ａから出射して通過部１１ａ、１２ａ、１２ｂを通過する光と反射部１１ｃ、１２ｃ、１２ｄで反射した光によって明るく配光角の大きい照明を行うことができる。従って、照明装置１の構造を簡素化することができる。

この時、照明装置１の中心軸Ｃ上に光源７ａの光軸及び配光部材１０の中心軸が配されるため、照明装置１の配光制御を光源７ａの光軸を軸とした回転対称に設計することができる。例えば、反射部１１ｃ、１２ｃ、１２ｄ、２１ｃ、２２ｃや通過部１１ａ、１２ａ、１２ｂ、２１ａ、２２ａの大きさや形状を回転対称に形成して配光制御することができる。

このため、従来例のように環状に配置した複数の光源の位置等を考慮して配光設計する必要がないので、照明装置全体として所望の配光を得るための設計を容易に行うことができる。加えて、本実施形態のように、点光源となる光源７ａが中央に１つ配置される場合には一の光源７ａからの照明光の配光を調整すればよい。このため、複数の光源の配光を合わせて全体的な配光を得る場合のように各光源からの出射光のばらつき（個々の光源の光の強度や照射角度のばらつき等）を考慮しなくても容易に配光を制御することができる。

尚、光源７ａの光軸と配光部材１０の中心軸とが厳密に一致していなくても、光源７ａの照射方向の中央部に配光部材１０の中央部が配置されていればよい。即ち、光源７ａから出射される光による照射領域となる照射方向の中央部（光源がＬＥＤの場合は光軸付近）と配光部材１０の中央部とを一致させることにより、上記の効果を奏することができる。

また、光源７ａを配光部材１０の中心軸上に設け、反射部１１ｃ、１２ｃ、１２ｄの外周縁が光源７ａよりも外周側に配置される。これにより、配光部材１０の中心に配した光源７ａから放射状に出射された光は他の部材の反射を伴わずに配光部材１０の通過部１１ａ、１２ａ、１２ｂを通過する。このため、反射時の光強度の減衰が発生しないため光の利用効率を向上させることができる。加えて、光源７ａよりも外周側の反射部１１ｃ、１２ｃ、１２ｄによって後方の広い範囲に光を反射し、照明装置１の配光角をより大きくすることができる。

また、配光部材１０の中央部に通過部１１ａ、１２ａを設けたので、光度が強い光軸上の光が配光部材１０で遮られることなく前方に出射される。これにより、光度が強い光源７ａの照射方向の中央部の光が光源７ａの出射側を照明する直接光として利用され、照射範囲の周部の光が光源７ａの出射側と反対側を照明する反射光として利用される。従って、光源７ａの出射側の照度を必要以上に落とさずにより明るい照明を行うことができるとともに、配光角を大きくすることができる。

また、配光部材１０が光源７ａ側から順に軸方向に並設された環状の第１配光部１１及び第２配光部１２を有し、第２配光部１２の内周側の反射部１２ｃの反射光が第１配光部１１の内側を通過して外周側の反射部１２ｄの反射光が第１配光部１１の外側を通過する。これにより、反射部１２ｃ、１２ｄの反射光が反射部１１ｃで再反射することによる光強度の減衰を防止し、光の利用効率を向上させることができる。

次に、図３は第２実施形態の照明装置を示す正面断面図である。説明の便宜上、前述の図１、図２に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、第１実施形態の配光部材１０（図１参照）と形状の異なる配光部材２０が設けられる。その他の部分は第１実施形態と同一である。

図４は配光部材２０の斜視図を示している。配光部材２０は光源７ａ側から順に軸方向に並設される第１配光部２１、第２配光部２２及び第３配光部２３を有し、配光部材２０の中心軸が照明装置１の中心軸Ｃに一致する。第１配光部２１は脚部２１ｅによってモジュール固定部８に固定される。第２配光部２２は脚部２２ｅによって第１配光部２１上に連結され、第２配光部２３は脚部２３ｅによって第２配光部２２上に連結される。

第１配光部２１及び第２配光部２２は光源７ａの光軸に対して垂直に配された環状の平板から成る。これにより、第１配光部２１及び第２配光部２２の中央部には光源７ａの出射光を通過する空隙から成る通過部２１ａ、２２ａがそれぞれ形成される。また、第１配光部２１及び第２配光部２２の周部には光源７ａの出射光を反射する反射部２１ｃ、２２ｃがそれぞれ形成される。

第３配光部２３は光源７ａの光軸上に垂直に配された円板等の平板から成る。これにより、第３配光部２３は光源７ａの出射光を反射する反射部２３ｃを形成する。尚、反射部２１ｃ、２２ｃ、２３ｃの光源７ａ側及び光源７ａと反対側の面に反射率の高いアルミニウム蒸着膜等の反射膜を形成してもよい。

図３に示すように、照明装置１の中心軸上Ｃに配された光源７ａから光が放射状に出射される。矢印Ｂ１に示すように配光部材２０の通過部２１ａ、２２ａを通過して第３配光部２３の外側を通る光は透過カバー９を透過し、前方に出射される。矢印Ｂ２に示すように第１配光部２１の通過部２１ａを通過して第２配光部２２の外側を通る光は透過カバー９を透過し、前方に出射される。矢印Ｂ３に示すように第１配光部２１の外側を通る光は透過カバー９を透過し、前方に出射される。

また、矢印Ｂ４に示すように第１配光部２１の反射部２１ｃに到達した光は光源７ａの周囲の方向に反射し、透過カバー９を透過して後方に出射される。矢印Ｂ５に示すように第１配光部２１の通過部２１ａを通過して第２配光部２２の反射部２２ｃに到達した光は光源７ａの周囲の方向に反射し、透過カバー９を透過して後方に出射される。矢印Ｂ６に示すように第１、第２配光部２１、２２の通過部２１ａ、２２ａを通過して第３配光部２３の反射部２３ｃに到達した光は光源７ａの周囲の方向に反射し、透過カバー９を透過して後方に出射される。

また、反射部２３ｃの反射光の一部は反射部２２ｃの光源７ａと反対側の面で再反射して前方に出射される。反射部２２ｃの反射光の一部は反射部２１ｃの光源７ａと反対側の面で再反射して前方に出射される。尚、反射部２２ｃの反射光を反射部２１ｃで反射させないように通過部２１ａの大きさや反射部２１ｃと反射部２２ｃとの相対位置を決めてもよい。

これにより、照明装置１の前方から後方にわたって照明光が出射され、照明装置１の配光角を大きくすることができる。また、通過部２１ａや通過部２２ａを通過して第２配光部２２や第３配光部２３の外側を通る光によって反射部２１ｃ、２２ｃ、２３ｃで遮られる方向をカバーして明るく照明することができる。この時、通過部２１ａ、２２ａが空隙から成るので、透明部材を透過させるよりも光強度の減衰がないため光の利用効率の低下を防止することができる。

本実施形態によると、第１実施形態と同様に、配光部材２０が空隙から成る通過部２１ａ、２２ａと反射部２１ｃ、２２ｃ、２３ｃとを有する。これにより、設置板５ａ上の光源７ａから出射して通過部２１ａ、２２ａを通過する光と反射部２１ｃ、２２ｃ、２３ｃで反射した光によって明るく配光角の大きい照明を行うことができる。従って、照明装置１の構造を簡素化することができる。

本実施形態において、光源７ａの光軸上に反射部２３ｃが配されるため、光度が強い光軸上の光が配光部材２０で遮られる。このため、光源７ａの指向性が強く光軸上の光度が強すぎる場合には、光軸上に反射部２３ｃを設けることにより光軸の周囲に光を分散させて照明光の均一化を図ることができる。

第１、第２実施形態において、配光部材１０、２０が複数の平板により形成されるが、これらに限られない。例えば、配光部材を単一の平板により形成してもよい。また、配光部材を軸方向に延びる螺旋状に形成してもよい。また、配光部材を厚みの不均一な板状部材により形成してもよい。

本発明によると、電球型の照明装置に利用することができる。

１照明装置
２口金
３支持部材
４電源基板
５ヒートシンク
５ａ設置板
７ＬＥＤモジュール
７ａ光源
８モジュール固定部
９透過カバー
１０、２０配光部材
１１、２１第１配光部
１１ａ、１２ａ、１２ｂ、２１ａ、２２ａ通過部
１１ｃ、１２ｃ、１２ｄ、２１ｃ、２２ｃ、２３ｃ反射部
１２、２２第２配光部
２３第３配光部

Claims

光源と、前記光源の出射光を配光する配光部材と、前記光源及び前記配光部材を覆う透過カバーとを備えた照明装置において、前記配光部材が、前記光源の出射光を通過させる空隙から成る通過部と、前記光源の出射光を前記光源の周囲の方向に反射させる反射部とを有し、前記光源の照射方向の中央部に前記配光部材の中央部を配置したことを特徴とする照明装置。
前記光源を前記配光部材の中心軸上に設け、前記反射部の外周縁が前記光源よりも外周側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記配光部材の中央部に前記通過部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
前記配光部材が前記光源側から順に軸方向に並設された環状の第１配光部及び第２配光部を有するとともに、第２配光部の前記反射部が前記通過部を挟んで内周側と外周側とに設けられ、内周側の前記反射部の反射光が第１配光部の内側を通過するとともに外周側の前記反射部の反射光が第１配光部の外側を通過することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。