JP2013062084A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で安価に作製できる照明装置を提供することである。
【解決手段】照明装置１０は、側面に複数の貫通孔１３ａを有する筒状の光拡散部材１３と、光拡散部材１３の筒状の少なくとも一方の端部付近に配設された光源１１とを備え、光源１１からの出射光が各貫通孔１３ａから放射される構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、家庭用室内照明、オフィス照明用、街灯用などに利用される照明装置に関する。

近年、白熱灯や蛍光灯を用いていた照明装置が発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）を用いるようになり、照明装置の構造が大きく変化している。例えば、直管型の蛍光灯をＬＥＤに置き換えたものとして、多数のＬＥＤを直列又は並列にＬＥＤ基板上に配置し、直管型のカバーで覆った照明装置（図１１及び特許文献１参照）や、導光体（導光棒）の端部にＬＥＤを配置した照明装置（図１２及び特許文献２参照）などがある。

特開２００９−２６６４３２号公報 特開２０１０−９７９１９号公報

しかしながら、このような照明装置はまだ発展段階にあり、様々な課題を有している。例えば、図１１の照明装置１００においては、多数のＬＥＤ１０１を配置したＬＥＤ基板１０２を作製するために高価な設備が必要となる。また例えば、図１２の照明装置２００においては、導光体２０１として棒状のアクリルやポリカーボネートのような樹脂を用いるので、サイズが大きくなると照明装置自身が重くなり、使用中に器具から外れて落下するおそれがある。さらに、導光体を成型するための金型が高価であるので、費用面から汎用性に乏しい。

本発明は、軽量で安価に作製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の照明装置は、側面に複数の貫通孔を有する筒状の光拡散部材と、該光拡散部材の筒状の少なくとも一方の端部付近に配設された光源とを備え、前記光源からの出射光が各貫通孔から放射される構成とする。

上記の照明装置において、安価に作製でき軽量であるという観点から、前記光拡散部材は、複数の貫通孔を有するシート部材を筒状に成形したものであることが好ましい。

また上記の照明装置において、各貫通孔から均等に光を放出するため、前記複数の貫通孔は、前記光源から離れるにしたがって大きくなっていることが好ましい。

また上記の照明装置において、光の利用効率を上げるため、前記光拡散部材が高反射材料であることが好ましい。

また上記の照明装置において、シート状の光拡散部材を筒状に維持する手段として、前記光拡散部材の外面を筒状の内面に圧接して保持する保持部材を備えてもよい。

また上記の照明装置において、外観上の要請に応じて、前記光拡散部材を覆うカバーを備えてもよい。

また上記の照明装置において、光源は一般に発熱体でもあるので、前記光源を載置するヒートシンクを備えることが好ましい。

また上記の照明装置において、前記光源としては例えば、発光ダイオードを用いることが好ましい。

また上記の照明装置は、前記光源へ電源を供給するためのプラグ、ねじ込み形の口金又は差し込み形の口金を備える。

本発明によると、側面に複数の貫通孔を有する筒状の光拡散部材と、該光拡散部材の筒状の少なくとも一方の端部付近に配設された光源とを備えることで、３６０°配光を可能にしつつ、軽量で安価に作製できる構成としている。

本発明の一実施形態の照明装置の概略透過斜視図である。 図１の光拡散部材の展開図である。 本発明の一実施形態の照明装置の製造過程を説明する図である。 本発明の一実施形態の光拡散部材の正面図である。 本発明の一実施形態の光拡散部材の平面図である。 本発明の他の一実施形態の光拡散部材の正面図である。 本発明の他の一実施形態の光拡散部材の平面図である。 本発明の一実施形態の照明装置の断面図である。 本発明の他の一実施形態の照明装置の断面図である。 本発明の一実施形態の照明装置のプラグ周辺の正面図である。 本発明の一実施形態の照明装置のねじ込み形の口金周辺の正面図である。 本発明の一実施形態の照明装置の差し込み形の口金周辺の正面図である。 従来の照明装置の断面図である。 従来の他の照明装置の断面図である。

図１は、本発明の一実施形態の照明装置の概略透過斜視図である。照明装置１０は、光源１１と、ヒートシンク１２と、光拡散部材１３と、保持部材１４と、蓋１５とを備えている。

光源１１は、光拡散部材１３の筒状となっている一端の開口部の中央付近に配設される。光源１１は、照明として十分に明るく、周囲になるべく均一に発光するものであることが好ましい。本実施形態の光源１１としては、安価、小型、軽量、省電力などの観点からＬＥＤを用いている。なお、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）や無機ＥＬ、蛍光灯など各種発光体を用いてもよい。光源１１には拡散レンズ等が備えられ、出射光を拡散するようになっている。

ヒートシンク１２は、光源を載置する台座としての役割と、光源の放熱を行う放熱部としての役割と、光拡散部材１３の一端を封止する蓋としての役割と、照明装置１０内の光を反射する反射部としての役割とがある。そのため、ヒートシンク１２の材料としては、アルミニウム等の金属を用いることが好ましい。

光拡散部材１３は、複数の貫通孔１３ａを有するシート部材を筒状に成形したものである。光源１１からの出射光が光拡散部材１３の内面で反射し、各貫通孔１３ａから放射される。光源１１近傍では光のエネルギーが高いため光源１１近傍のみが明るくなりがちであるが、光拡散部材１３はその光を遠方まで届かせるための構造となっている。

本実施形態で光拡散部材１３は円筒状であるが、楕円や多角形などの断面を有する筒状であってもよい。複数の貫通孔１３ａは、本実施形態では円形であり、光源１１から離れるにしたがって直径が大きくなるように形成されている。図２に示す光拡散部材１３の展開図を参照すると、最下段の列を形成している貫通孔１３ａが最も小さく、上に向かうにしたがって徐々に大きくなり、最上段の列を形成している貫通孔１３ａが最も大きくなっている。

なお、貫通孔１３ａは本実施形態では縦横に規則的に配置されているが、光源１１から離れるにしたがって大きくなるように配置されていれば、不規則に配置してもよいし、何らかの図柄になるように配置してもよい。また、貫通孔１３ａの形状は円形以外であってもよく、例えば、楕円形や多角形などとしてもよい。また、同じ大きさの貫通孔を光源１１から離れるにしたがって密に配置してもよい。

本実施形態では光拡散部材１３として高反射材料を用いており、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＰ（ポリプロピレン）系積層シートなどを用いることができる。なお、少なくとも光拡散部材１３の内面が反射面となればよいので、樹脂等からなる基材の内面に上記の高反射材料を塗布又は貼着する構成としてもよい。

また、光拡散部材１３として本実施形態ではシート部材を用いているが、筒状に成形できればシートよりも厚い板部材でもよく、また、最初から筒状に成形された管部材でもよい。

保持部材１４は、光拡散部材１３の外面を筒状の内面に圧接して保持する部材であり、樹脂等の材料を用いることができる。また、保持部材１４は貫通孔１３ａからの光を透過させる必要があるので透明又は半透明の部材とする。なお、光拡散部材１３単体で形状を維持できる場合などは保持部材１４は必ずしも必要ではない。

蓋１５は、光拡散部材１３の他端を覆う部材であり、少なくとも内面が反射面であることが好ましい。蓋１５の形状には特に限定はなく、例えば図１のように、光拡散部材１３の他端に嵌合する円盤状とすることができる。なお、蓋１５に貫通孔を設けて光を放射するようにしてもよい。

図３は、照明装置１０の製造過程を説明する図である。光拡散部材１３となるシート部材をパンチングして貫通孔１３ａを形成し、１つの大きさにカットし（図２の状態）、保持部材１４の内径よりも小さな円筒状に丸め（図３の状態）、その形態を維持しながら保持部材１４へ挿入し、丸めた形態で維持している状態を解放する。そうすると、光拡散部材１３には外側に開こうとする力がはたらき、光拡散部材１３の外面が保持部材１４の内面に圧接し、保持部材１４に保持された状態となる。これにより、シート状の光拡散部材１３を接着等することなく円筒状態に維持できる。

なお、光拡散部材１３を円筒状に成形するために、接着や溶着を用いてもよい。図４Ａ〜図５Ｂは光拡散部材１３の成形の形態を示す図である。図４Ａ、図４Ｂでは、丸めたシート部材の対向する両端部付近の内面同士を合わせて接着又は溶着している。なお、丸めたシート部材の対向する両端部付近の外面同士を合わせて、又は内面と外面を重ねて接着又は溶着するようにしてもよい。

図５Ａ、図５Ｂでは、丸めたシート部材の対向する両端部付近の外面に渡って帯状部材１６を接着又は溶着している。なお、丸めたシート部材の対向する両端部付近の内面に渡って帯状部材１６を接着又は溶着するようにしてもよい。

図６は、照明装置１０の断面図である。いくつかの代表的な光の経路を矢印で示している。それぞれの矢印で示すように、光源１１からの出射光は、直接貫通孔１３ａから放射されたり、光拡散部材１３の内面や蓋１５の内面で反射されて貫通孔から放射されたりする。また、ヒートシンク１２で反射する光も存在する。

このように、貫通孔１３ａが上述したような大きさや配置であることにより、全ての貫通孔１３ａからほぼ均等な強度の光が放射される。言い換えれば、全ての貫通孔１３ａからほぼ均等な強度の光が放射されるように、貫通孔１３ａの大きさや配置が設計される。

図７は、本発明の他の一実施形態の照明装置の断面図である。この照明装置２０は、上記の照明装置１０に光拡散部材１３を覆うカバー１７を加えたものである。これは、上記の照明装置１０では使用時に貫通孔１３ａが見えるなどの外観上の理由で受け入れられない場合やデザインの幅を広げる場合の対応策である。

カバー１７は、本実施形態では円筒状であり、樹脂等の材料を用いることができる。また、カバー１７は貫通孔１３ａからの光を透過させる必要があるので透明又は半透明の部材とする。例えば、乳白色のカバーを用いれば、従来の蛍光灯や白熱灯に近い外観にすることができる。

なお、カバー１７の形状には特に限定はなく、多角形などとしてもよい。また、カバー１７は蓋１５も覆うような有底筒状であってもよい。

次に、照明装置１０、２０に電源を供給するためのコネクタについて説明する。照明装置１０、２０はヒートシンク１２の外面に光源１１へ電源を供給するためのコネクタを備えている。コネクタとしては従来のプラグ、ねじ込み形の口金、差し込み形の口金などを用いることができる。図８は、照明装置１０のプラグ周辺の正面図、図９は、照明装置１０のねじ込み形の口金周辺の正面図、図１０は、照明装置の差し込み形の口金周辺の正面図である。

図８に示すように、プラグ１８を採用した場合、照明装置１０、２０はプラグ１８を家庭用コンセントに差し込んで使用する形態となる。また、図９に示すように、ねじ込み形の口金１９を採用した場合、照明装置１０、２０は、従来の電球用の照明器具のソケットに取り付けて使用する形態となる。そして、図１０に示すように、差し込み形の口金２１を採用した場合、照明装置１０、２０は、従来の蛍光灯用の照明器具のソケットに取り付けて使用する形態となる。

以上のように、本発明の照明装置は側面に複数の貫通孔を有する筒状の光拡散部材と、該光拡散部材の筒状の少なくとも一方の端部付近に配設された光源とを備えることで、装置内の少なくとも一箇所に配設された点状光源によって３６０°配光を可能にしている。

また、従来の照明装置のように多数のＬＥＤをＬＥＤ基板に配置する必要がないため、リフロー装置のような大型装置が不要であり、設備投資を削減し、安価に製造することができる。また、従来の導光棒も不要であるため、照明装置自身を軽量化できる。さらに、導光棒を成型するための金型が不要であるため、イニシャルコストを削減でき、安価に製造することができる。

また、光拡散部材にシート部材を用いることでより軽量化できる。さらに、シート部材はカット形状を容易に変えることができるため、様々な形状の照明装置に容易に対応可能であり、製品開発が容易になる。

なお、上記の実施形態では光源１１を光拡散部材１３の一端付近に配設しているが、光拡散部材１３の両端付近にそれぞれ光源を配設してもよい。この場合、蓋１５の代わりにヒートシンク１２を用い、貫通孔１３ａは光拡散部材１３の両端で最も小さく、光拡散部材１３の中央に向かって徐々に大きくする。

本発明の照明装置は、家庭用室内照明をはじめ、オフィス照明用、街灯用などに利用することができる。

１０、２０ 照明装置
１１ 光源
１２ ヒートシンク
１３ 光拡散部材
１３ａ 貫通孔
１４ 保持部材
１５ 蓋
１６ 帯状部材
１７ カバー
１８ プラグ
１９ ねじ込み形の口金
２１ 差し込み形の口金

Claims (9)

1. 側面に複数の貫通孔を有する筒状の光拡散部材と、
   該光拡散部材の筒状の少なくとも一方の端部付近に配設された光源とを備え、
   前記光源からの出射光が各貫通孔から放射されることを特徴とする照明装置。
2. 前記光拡散部材は、複数の貫通孔を有するシート部材を筒状に成形したものであることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記複数の貫通孔は、前記光源から離れるにしたがって大きくなっていることを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
4. 前記光拡散部材が高反射材料であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の照明装置。
5. 前記光拡散部材の外面を筒状の内面に圧接して保持する保持部材を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の照明装置。
6. 前記光拡散部材を覆うカバーを備えることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の照明装置。
7. 前記光源を載置するヒートシンクを備えることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の照明装置。
8. 前記光源が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の照明装置。
9. 前記光源へ電源を供給するためのプラグ、ねじ込み形の口金又は差し込み形の口金を備えることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の照明装置。

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