JP2013120689A - 筒状照明 - Google Patents

Abstract

【課題】筒状照明において、光源素子由来の粒状感やムラが少なく、余分な影を生じさせないようにする。
【解決手段】光源を有する基部と、その光源からの光に相対して光源側が縮径した、光を拡散して反射しうる錐状反射材を有する対部と、前記基部と前記錐状反射材の先端との間を連結する支柱と、上記錐状反射材の全周を囲み上記光源からの直接光と上記錐状反射材による反射光とを受けて少なくともそれらの光の一部を透過しうる任意の色、蛍光色又は無色である受光パイプと、その受光パイプの基部側の内周に設けた筒状反射材とで筒状照明を構成する。光源から出た光は錐状反射材と筒状反射材との両方に反射されて受光パイプに当たるため、光源が素子の集合体であっても粒状感は薄れたものとなる。また錐状反射材により光源から離れた対部側にも明るさを確保できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、柱状の照明体に関する。

円筒状の全周方向光源としては、例えば特許文献１に記載の照明がある。これは複数の発光ダイオード素子を基盤の両面に設け、その両面を囲むようにして円筒形に光拡散レリーフを設けた筒状照明体である。この照明は、素子を並べる基盤と周囲を囲むレリーフを柱の代わりとすることができるので、周囲全体を照らすにも拘わらず、ある程度の強度を持たせることができる。

また、一般に用いられている蛍光灯も全周方向光源である。ところが、全周方向を蛍光灯によって照らそうとしても、蛍光灯の両端をそれぞれ電源に繋がなくてはならないので、蛍光灯だけでなく、少なくとも一本の余分な電気ケーブルを全周のいずれかの箇所に這わせる必要がある。このようなケーブルが存在すると、それは蛍光灯の光に影を作り出してしまう。

特開２０００−３５３４０２号公報

しかしながら、特許文献１の照明では、光拡散レリーフにより発光ダイオードの光を拡散させたとしても、発光ダイオードを取り付ける基盤の端部方向には光が発せられないため、その方向は影にならざるをえなかった。また、仮に基盤を多角柱状にして、それぞれの多角柱の側面に発光ダイオードを設けたとしても、それぞれの角部は影になりやすく、さらに、発光ダイオードの光自体は個々の素子から発せられるものであるため、蛍光灯に比べてどうしても光の明るさにムラが出ることは避けられなかった。

また、蛍光灯で全周を照らそうとすると、蛍光灯自体が中心にあって柱の役割を果たすため、そのままでは強度上問題がある。これを補強するには、蛍光灯の周囲に蛍光灯の両端を繋ぐ補強材を設けるしかない。ところが、周囲に補強材を設けることは、すなわち蛍光灯の光に影を作り出すことに他ならない。従って、蛍光灯を用いて柱状の全周方向照明を実現しようとしても、必ずどこかに影が生じてしまい、全周方向照明としては必ずしも満足が得られるものではない。

そこでこの発明は、蛍光灯を柱とするよりも高い強度を有し、全周に渡って明るさにムラが出ることを抑えた、全周型筒状照明を提供することを目的とする。

この発明は、少なくとも一方向へ光を発する光源を有する基部と、その光源からの光に相対して光源側が縮径した、光を拡散して反射しうる錐状反射材を有する対部と、透明又は半透明であり上記錐状反射材の全周を囲む受光パイプとを有する筒状照明により上記の課題を解決したのである。

上記光源から発せられた光は、直接に、又は一旦上記錐状反射材に反射されて、受光パイプに当たる。光源から受光パイプへの入射角が浅いために、光源が発光ダイオードのような細かい素子からなるものであっても、受光パイプに集まる光は粒状感が薄いものとなる。また、錐状反射材により反射した光も受光パイプに集まるので、光が重なり合うことで粒状感はさらに薄くなる。一方で、受光パイプは錐状反射材により光を拡散されて受けるので、全周のどこかに影が生じるものではない。

すなわち、上記受光パイプは、光源から発せられた光を通すパイプであるとともに、自身がその光を内面に受けて光る照明の外装でもあり、上記基部と上記対部とを連結させる材料ともなりうる。白色半透明の樹脂又はガラス製であると一般的な照明として利用するのに好適であるが、それに限られず、着色されていてもよいし、絵や写真が描かれたものであってもよい。

上記錐状反射材の高さは、上記対部から上記基部まで届くものであってもよいし、上記対部から上記基部までの途中までであってもよい。

上記錐状反射材の側面の、上記光源の中心と上記錐状反射材の中心とを結ぶ線に対して傾きが、４５度未満であると、反射した光は上記基部側へ反射されるのではなく、角度を変えて上記対部側へ向かうものとなる。光は反射面に対して入射角と反射角が同一になるためである。一方で、傾きが４５度を超えると一部の反射光は上記基部側へと反射されることになり、筒状照明内での反射回数が多くなって、光の粒状感はさらに薄れることになる。

上記錐状反射材が、上記対部から上記基部まで届かず、途中までであるとき、前記基部と前記錐状反射材の先端との間を連結する連結材を設けてもよい。このような連結材を設けることで、基部と対部との相対位置を固定できる。さらにこの連結材は、円筒状照明を縦置きにしたときには、支柱となって上記対部を支える効果も有する。

一方、上記基部から上記対部に向かって途中まで延び、上記光源から出る光を囲むように筒状反射材を設けておくと、光の入射角が大きいために明るさが集中しやすい基部近傍の光を上記対部側に向かわせることができる。この場合、上記受光パイプは上記対部から上記筒状反射材まであれば十分であり、それ以上長くても、上記筒状反射材と重なる部分は外に光が出ることなく、上記筒状反射材よりも上記対部側の上記受光パイプに光が集中することになる。ただし、上記基部と上記対部を上記受光パイプで連結することによってこの筒状照明の強度を向上させることができるので、強度の点からは意味がある。具体的には、上記受光パイプで上記基部と上記対部を連結し、上記受光パイプの上記基部側の内面に筒状反射材を取り付けるとよい。

また、上記筒状反射材を設けると、上記受光パイプには上記光源から直接当たった光と、上記筒状反射材で反射された光と、上記錐状反射材で反射された光とが集まることになる。このように光が多重化すると、光源からの光が上記基部と上記対部との間で一部遮られても上記受光パイプに影が現れにくくなる。この場合には、上記連結材の内部を空洞にし、そこへ、上記光源前を横切ってケーブルを引き込むことができるようになる。横切るとはすなわち、上記基部側で、上記光源の光線範囲外から、上記光源の真正面に空いた上記連結材の端部の穴までケーブルを這わせることである。このケーブルとしては、例えば電源ケーブルや通信ケーブルが挙げられる。こうして連結材内部に引き込んだケーブルにより、上記対部側に取り付けた電気機器に電源を供給したり、上記電気機器で観測した情報を外部に送信したり、上記電気機器を外部から操作するための情報を送信したりすることができる。すなわち、上記対部に種々の電気機器を設置して、筒状照明に別の機能を持たせて設置させることができる。

なお、上記錐状反射材の先端が上記基部まで到達している場合には、上記連結材を設けることなく、ケーブルを直接錐状反射材の中に導入することができる。

上記の錐状反射材及び筒状反射材は、上記受光パイプが円筒状である場合にはそれぞれ円錐状及び円筒状であり、上記受光パイプが角柱状である場合にはそれぞれ対応する多角形の角錐状及び多角柱状であると、受光パイプ全体の明るさを適切に調整しやすく好ましい。

さらに、上記筒状反射板を設ける箇所の上記受光パイプの外周には、上記基部と直結して受光パイプを支える基部側パイプを設けることで、さらに安定かつ強度の高い照明として用いることができる。

なお、上記基部に光源を設けるために、重心は上記基部に寄りやすくなるので、垂直に立てる場合には上記基部を下に配置することが好ましい。一方、水平方向に設置する場合も、上記基部の方が比較的重くなりやすいので、設置の際にはバランスを取るように注意することが望ましい。

この発明にかかる筒状照明は、光源から拡散する光を錐状反射材で反射することで、直接に受光パイプに当たる光と一回以上反射して受光パイプに当たる光とが重なるため、光源を電球や発光ダイオードのような素子の集合体としても、個々の素子の粒状感が薄れ、ムラの少ない光源となる。また、光源と相対する端部に平面ではなく錐状の反射材を設けることで、光源からの入射角が小さくなり明るさが低下しやすい光源から離れた対部近傍の明るさを向上し、受光パイプ全体の明るさのムラも小さいものとしている。さらに、受光パイプや錐状反射材はガラスでなくてもよく、蛍光灯よりも強度を高めた照明とすることができる。

基部側に筒状反射材を設けると、基部側に集中しやすい光を反射して、筒状反射材に覆われていない部分の受光パイプに光を集めることができるとともに、受光パイプに当たる光をさらに多重に反射させて粒状感を薄めたものとすることができる。

基部と対部との間に連結材を通し、この連結材を中空構造とすることで、この中に電源ケーブルや通信ケーブルなどを通しても光源として影を生じることがない。また、上記筒状反射材を設けることで、光源の正面をそれらケーブルが横切っても、それによって影が生じることはほとんどなくなる。このケーブルを利用する形態としては、基部を下に、対部を上にして筒状照明を設置し、対部の上にアンテナ、カメラ、センサー、看板、電光掲示板、その他の照明器具などを取り付けることが挙げられ、見かけ上は違和感の無い照明として取り付けつつ、その他の役割を持たせることができる。特に携帯機器の普及に伴いアンテナの屋内設置需要が増えているが、屋内の効率のよい場所にアンテナのみを設置しようとすると、アンテナが目立って空間の美観を損ねる場合があるが、この筒状照明の上に取り付けることで、すっきりとした照明部品の一部として、目立たなくさせることができる。監視カメラやセンサーでも同様の効果が得られる。アンテナとして使用する場合は、一般家庭の窓際や、大規模小売店の店頭、地下街における照明としての役割を兼用させる使い方ができる。逆に、看板や電光掲示板を目立つように取り付けると、筒状照明により明るさが確保できるので、観察者への訴求効果が高くなる。

この発明にかかる筒状照明の一実施形態の外観斜視図 一実施形態の基部周辺の垂直断面図 （ａ）基部の垂直断面図、（ｂ）基部の底部側から見た図 （ａ）基部側パイプの垂直断面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図 一実施形態の対部周辺の垂直断面図

以下、この発明の実施形態を図１〜３を用いて詳細に説明する。図１は、この実施形態にかかる筒状照明の、基本構成の一部を透視させた外観斜視図である。

台座となる基部２１は、バランスを取るために中心からある程度の広がりを持った円形の底面を持っている。基部２１の中央には直立した基部側パイプ２２が立ててあり、基部２１に固定されている。基部２１の上側面は中央の基部側パイプ２２に向かって縮径する円錐状となっている。基部２１と基部側パイプ２２は不透明の素材からなる。

基部側パイプ２２の上方には乳白色で半透明の受光パイプ２３が延びている。受光パイプ２３の下部は基部側パイプ２２の内面に接して嵌められている。受光パイプ２３の上端には、不透明の素材からなる対部２４が設けてある。

次に、図中破線で記載する、それらの内部の構成について説明する。
受光パイプ２３の内部は空洞であり、対部２４の下方に、下方へ向けて縮径する円錐状反射材３１が設けてある。この円錐状反射材３１の側面は、光の反射率が高い白色になっている。

円錐状反射材３１の頂点付近から、受光パイプ２３及び基部側パイプ２２の中心を貫通して、基部２１と連結する支柱３２が設けてある。対部２４及び円錐状反射材３１は、この支柱３２と受光パイプ２３によって支えられる。支柱３２の真下の基部２１内には、後述する光源３５が設けてある。

次に、基部２１の内部構造について説明する。図２は、基部２１内の垂直断面図である。支柱３２の真下には、光源３５が上向きの光を発するように取り付けてある。この光源３５の光素子は、複数個の発光ダイオードからなり、筒状の放射口３６を備えて、光の発せられる角度を絞ったものとしている。筒状の放射口３６の周囲には取付盤３７が設けてあり、この取付盤３７にはネジ孔３８が空いている。

一方、図３（ａ）に、光源３５や基部側パイプ２２等を取り付ける前の基部２１内の垂直断面図を、図３（ｂ）に下から見た図を示す。基部２１の内部には、上面から下方へ延びた取付金具４１が四方に設けてある。この取付金具４１から内側に延びた内向金具４２のネジ孔４３と、上記の光源３５のネジ孔３８とをネジ３９で留めて、光源３５を基部２１に取り付けている。なお、取付金具４１には外側に延びた外向金具４４も設けてある。これは、後述するケーブル６２を巻いて収容するためのものである。

また、基部２１の上面中央には、後述する基部側パイプ２２の下方端部のアダプタ５７を嵌め込むための孔４５が空いている。孔の周囲の四方には、基部側パイプ２２を取り付けるためのネジ穴４６が設けてある。

次に、基部２１に取り付ける基部側パイプ２２について説明する。図４（ａ）は、基部側パイプ２２の下方端部付近の垂直断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、すなわち、基部側パイプ２２内から下方端部を見た図である。基部側パイプの下方端部の内周面には、中心方向へ板状にせり出した内周環５１が設けてある。この内周環５１の四方には、下方へ延びる取付ネジ５２が設けてある。この取付ネジ５２が上記の基部２１のネジ穴４６に固定される。また、中心には支柱３２の先端を通す中心孔５３を有する中心環５４があり、内周環５１と中心環５４との間は、等間隔に設けた五本の梁５５で連結され、梁５５同士の間は切欠部５６となっている。この切欠部５６を通して、光源３５からの光が上方へ向かう。また、内周環５１の内周から、下方へ向かって筒状のアダプタ５７が延びている。このアダプタ５７は、上記の基部２１の孔４５に嵌め込まれる。なお、アダプタ５７の一方には切欠５８が設けてある。これは、後述する支柱３２から延びたケーブル６２を外周へ引き出すためのものである。

基部２１に基部側パイプ２２を取り付けた後に、上記基部側パイプ２２の中心孔５３に、支柱３２の先端を通して、端部をネジ６１で固定して図２のようにする。このネジ６１は中央に孔が空いており、この孔を通して支柱３２内へケーブル６２の先端を入れる。このケーブルは、光源３５からの光を余分に遮らないように梁５５のうちの一つの下を通し、切欠５８を通じて取付金具４１の外周に回す。その先は基部２１の切欠６３から外周へ引き出すが、余剰分があるときは、その余剰分を外向金具４４のそれぞれを繋ぐように巻き付ける、所謂グルグル巻きにして、外部でケーブルが余分にさらけ出されることを防ぐ。

また、基部２１に基部側パイプ２２を取り付けた後に、基部側パイプ２２の内面に接するように、受光パイプ２３を挿入する。この受光パイプ２３は乳白色の半透明の素材であるが、基部側パイプ２２によって外側から隠される部分の内面には、光反射率の高い白色又は銀色の金属光沢を有する円筒状反射材７１が取り付けてある。この円筒状反射材７１により、光源３５から出た光のうち、外側へ向かう光を無駄にすることなく上方へ向けて、上方の受光パイプ２３を光らせる光の一部とすることができる。

次に、対部２４及び円錐状反射材３１について、図５を用いて説明する。図５は対部２４及びその下に設けた円錐状反射材３１付近の垂直断面図である。下方の光源３５から発せられた直接光、及び、上記の円筒状反射材７１により反射され上方へ向けられた光のうち、そこまでの受光パイプ２３に当たることなく、円錐状反射材３１まで到達した光は、この円錐状反射材３１の円錐面により、外側へ向けられて、円錐状反射材３１の外周付近の受光パイプ２３を光らせる。この円錐状反射材３１の側面は、上記円筒状反射材７１と同様に、光反射率の高い白色又は銀色の金属光沢を有するものである。

一方、支柱３２は円錐状反射材３１の頂上に空いた孔から、円錐状反射材３１の内部を貫通し、対部２４内の固定板８１の中心に空けられた中心孔８２にネジ留めされる。支柱３２内部の空洞を通って基部２１から引き込まれたケーブル６２は、そのネジ８３の中心に空いた孔を通じて、対部２４内に設けた電気機器８５に繋がる。この電気機器８５が単に照明である場合にはケーブル６２は電源ケーブルのみであるが、電気機器８５がアンテナや監視カメラ、センサーなどである場合には、電源ケーブルと通信ケーブルとの両方が含まれる。図５の電気機器８５の取り付け方は、実際には設置する機器の種類によって異なる。

この実施形態にかかる筒状照明は、個々のパーツをボルト留めすることで組み立てることができるので、輸送時には分解状態でコンパクトに運ぶことができ、必要な現場で容易に組み立てることができる。

この発明にかかる筒状照明は、上記の実施形態に限られるものではない。上記の実施形態の詳細と、それと異なる実施形態としては以下のような場合が挙げられる。

上記の基部２１の形は、円錐状でなくてもよく、例えば角錐状であってもよいし、円柱状、角柱状であってもよい。これらはデザインに応じて自由に変更できるものである。

基部２１、基部側パイプ２２、対部２４の外装は、この発明にかかる筒状照明を構成するのに必要な強度を有するものであれば特に素材を制限されるものではなく、不透明の樹脂やアルミ合金などの金属製であってもよい。受光パイプ２３は、光源からの直接光と反射された光とを受けて、それらの光の少なくとも一部を透過しうる。具体的には、素材自体が半透明であるものや、素材が透明で表面で乱反射を起こして半透明に見えるものや、完全に透明に見えるものなど、いずれでもよい。ただし、半透明である方が、照明の内部が視認できなくなるので、照明としての美観上好ましい。これらの素材としては、例えばアクリル樹脂やポリカーボネートなどの樹脂、ガラスが挙げられる。また、色は特に制限されるものではなく、無色、白色、蛍光色、その他任意の色でよい。なお、蛍光色の場合は内部又は表面に蛍光顔料や蛍光塗料などの蛍光素材を含む。ただし、ガラスを用いるとアクリル樹脂やポリカーボネートを用いる場合よりも強度が低下しやすいため、十分な強度を有するガラスを用いることが望ましい。ガラスを用いる場合は、磨りガラスでもよいし透明なガラスでもよい。また、支柱２２は、白色であると目立ちにくく、表面が反射材で覆われたものでもよい。

円錐状反射材３１及び円筒状反射材７１の側面は、白色塗装又は金属光沢を有する塗装で覆ったり、素材自体を金属で製造することによるものでもよい。また、これら反射材だけでなく、支柱３２の外周も、白色とするだけでなく、金属光沢を有するものとしてもよい。その方が受光パイプ２３に当たる光の量が増える。

支柱２３が無く、円錐状反射材３１の長さが上記実施形態よりも十分に長く、基部２１の近傍まで到達する実施形態でもよい。この場合、円筒状反射材７１が無くても受光パイプ２３が受ける光のムラをある程度抑えることができる。また、支柱２３が無くても、円錐状反射材３１の先端穴に直接にケーブル６２を導入すればよい。

逆に、上記形態よりも円錐状反射材３１の長さが短く、その傾きが延長方向に対して４５度以上になる実施形態でもよい。この場合は、光源３５から発せられた光が反射されて下方へ向かうことになり、円錐状反射材３１の先端より下方にも、反射された光が届くようになる。

上記に限らず、円錐状反射材３１の長さは自由に調整できる。それに合わせて、受光パイプ２３と円筒状反射材７１の長さを適切に調整することで、受光パイプ２３に適切な明るさを与えることができる。これは、円錐状反射材３１の傾きに応じて、光源３５からの光の反射角度が変わってくるためである。

２１ 基部
２２ 基部側パイプ
２３ 受光パイプ
２４ 対部
３１ 円錐状反射材
３２ 支柱
３５ 光源
３６ 放射口
３７ 取付盤
３８ ネジ孔
３９ ネジ
４１ 取付金具
４２ 内向金具
４３ ネジ孔
４４ 外向金具
４５ 孔
４６ ネジ穴
５１ 内周環
５２ 取付ネジ
５３ 中心孔
５４ 中心環
５５ 梁
５６ 切欠部
５７ アダプタ
５８ 切欠
６１ ネジ
６２ ケーブル
６３ 切欠
７１ 円筒状反射材
８１ 固定板
８２ 中心孔
８３ ネジ
８５ 電気機器

Claims (8)

1. 少なくとも一方向へ光を発する光源を有する基部と、その光源からの光に相対して光源側が縮径した、光を拡散して反射しうる錐状反射材を有する対部と、上記錐状反射材の全周を囲み上記光源からの直接光と反射光とを受けて少なくともそれらの光の一部を透過しうる任意の色、蛍光色又は無色である受光パイプとを有する筒状照明。
2. 上記基部側から上記対部に向かってその途中まで延び、上記光源から拡散される光を囲む筒状反射材を有する請求項１に記載の筒状照明。
3. 上記基部と、上記対部に取り付けられた上記錐状反射材の先端とを連結する連結材を有する請求項１又は２に記載の筒状照明。
4. 上記基部と、上記対部に取り付けられた上記錐状反射材の先端とを連結し、内部が空洞である連結材を有し、その連結材の内部の空洞を通じて、上記基部側と上記対部側とを繋ぐケーブルを通し、そのケーブルにより上記対部に設けた電気機器への電源、その電気機器との通信信号、又はその両方を伝達する、請求項２に記載の筒状照明。
5. 上記錐状反射材の先端が上記基部近傍まで延び、上記錐状反射材の内部が空洞であり、その内部の空洞を通じて、上記基部側と上記対部側とを繋ぐケーブルを通し、そのケーブルにより上記対部に設けた電気機器への電源、その電気機器との通信信号、又はその両方を伝達する、請求項２に記載の筒状照明。
6. 上記筒状反射材を設けた箇所の外周に、上記基部に取り付けて上記受光パイプを支えることができる基部側パイプを設け、
   上記基部側パイプの基部側端部の中央に、上記連結材又は錐状反射材を基部に連結するための環状部材を有し、その環状部材と基部側パイプの内壁との間を繋ぐ複数本の梁を有し、この梁と梁との間は、上記光源からの光を透過させるための切り欠き部を有する請求項４又は５に記載の筒状照明。
7. 上記受光パイプが円筒状であり、上記錐状反射材が円錐状であり、上記筒状反射材が円筒状である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の筒状照明。
8. 上記筒状反射材を設けた箇所の外周に、上記基部に取り付けて上記受光パイプを支えることができる基部側パイプを設けた請求項１乃至５、７のいずれかに記載の筒状照明。

Images