JP2013196789A - 照明装置 - Google Patents

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秀幸 大塚
Takeshi Ebara
毅 江原
Atsushi Hiraoka
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Abstract

【課題】アングル部(支持部)20とレンズ11との熱膨張率の違いに起因する破損や異音の発生を防止する。
【解決手段】アングル部20に設けられた係合穴部23a,23bおよびシャーシ2に設けられた係合穴部23c,23dに対して、アングル部20とレンズ11との間に基板12を挟みこんだ状態でレンズ11の係合爪部13a〜13dを係合させる。
【選択図】図7

Description

本発明は、基板に形成された光源と、光源から出射された光を屈折させるレンズとを備えた照明装置に関するものである。
従来、発光ダイオード(LED;light-emitting diode)等の半導体発光素子からなる光源と、光源から出射される光を屈折させるためのレンズとを備えた照明装置が用いられている。
例えば、特許文献1には、光源となる半導体発光素子と、半導体発光素子の光出射部と対向した入射面を有する導光体と、光源から導光体を介して入射した光を平行光に変換して出射するレンズとを備えた照明装置が開示されている。
なお、特許文献1に開示されている照明装置では、光源を配置した基板は、ヒートシンクとしてのアルミニウムからなる基体の凹部に嵌合され密着してボルトにより固着され、レンズは、上記基体にボルトにより取り付けて支持される。
特開2009−009890号公報(平成21年1月15日公開)
しかしながら、上記特許文献1の技術では、基体(レンズを支持する支持部)とレンズとの熱膨張率の違いに起因してこれら両部材の間に熱応力が作用し、音鳴り(異音)が生じたり、部材の破損が生じたりする場合がある。
すなわち、上記特許文献1の技術では、基体に対してレンズがボルトで固定されている。このため、光源で生じる熱等により基体およびレンズの熱膨張が生じた場合に、レンズと基体との熱膨張率の違いに起因してこれら両部材の間に熱応力が作用する。この熱応力によって音鳴りが生じたり、レンズまたは基板の破損が生じたりする場合がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズを支持する支持部とレンズとの熱膨張率の違いに起因する部材の破損や異音の発生を防止することにある。
本発明の照明装置は、光源を備えた基板と、上記光源に対向配置されたレンズと、上記レンズを支持する支持部とを備えた照明装置であって、上記レンズまたは上記支持部の一方に設けられた係合部と、他方における上記係合部に対応する位置に設けられた被係合部とを備え、上記レンズと上記支持部との間に上記基板を挟んだ状態で上記係合部と上記被係合部とが係合されることにより、上記レンズが上記支持部に支持されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、係合部と被係合部とを係合させることによってレンズを支持部に支持させることにより、ネジ等でレンズを支持部に固定する場合に比べて、レンズに作用する力を小さくすることができる。これにより、上記レンズを上記支持部に対して相対的に移動可能な状態で支持することができるので、レンズと支持部との間に熱膨張量の差が生じた場合であっても、その熱膨張量の差に起因してレンズと支持部との間に作用する応力を低減することができる。これにより、レンズと支持部との熱膨張量の違いに起因する破損や異音の発生を防止することができる。また、ネジ等でレンズを支持部に固定する場合に比べて、レンズを支持部に取り付けるための部品点数を削減することができ、また、取り付け作業を容易に行うことができる。
また、上記支持部は、天面部と、上記天面部と交差する方向に延伸する立設部と、上記立設部から上記天面部に略平行な方向に延伸する底面部とを備え、上記レンズは、上記天面部および上記底面部に夫々設けられた上記係合部または上記被係合部と、当該レンズに設けられた上記被係合部または上記係合部とが係合されることにより、上記天面部と上記底面部とに挟まれて支持されている構成としてもよい。
上記の構成によれば、支持部の天面部および底面部に設けられた係合部または被係合部にレンズに設けられた被係合部または係合部を係合させることにより、天面部と底面部とでレンズを挟持し、レンズを安定して支持することができる。
また、上記レンズは、上記基板の基板面に略垂直な方向に突出する第1突出部を備え、上記基板は、上記第1突出部が挿入される第1挿入孔を備え、上記第1挿入孔は、上記底面部に平行な方向の内径が上記第1突出部における当該方向の外径よりも大きい構成としてもよい。
上記の構成によれば、基板に設けられた第1挿入孔における底面部に平行な方向の内径が、レンズに設けられた第1突出部における当該方向の外径よりも大きくなっているので、レンズと基板との間に熱膨張量の差が生じた場合であっても、その熱膨張量の差に起因してレンズと基板との間に作用する応力を低減することができる。これにより、レンズと基板との熱膨張量の違いに起因する破損や異音の発生を防止することができる。
また、上記レンズは、上記基板の基板面に略垂直な方向に突出する第2突出部を備え、上記基板は、上記第2突出部が挿入される第2挿入孔をさらに備え、上記第2挿入孔は、上記底面部に平行な方向の内径が上記第2突出部における当該方向の外径に対応する長さである構成としてもよい。
上記の構成によれば、レンズと基板に設けられた光源との位置関係を規定することができるので、レンズが支持部に対して相対的に移動した場合であっても照明装置の光学特性が変動することを抑制できる。
また、上記基板における上記支持部との対向面に弾性体からなるシート状部材が備えられており、上記係合部と上記被係合部とを係合させたときに、シート状部材と上記支持部とが当接して上記シート状部材が弾性変形する構成としてもよい。
上記の構成によれば、シート状部材の弾性力によって係合部を被係合部に対して基板面法線方向に付勢することができる。これにより、レンズ、基板、および支持部の基板面法線方向についての位置を規定することができる。
また、上記レンズにおける上記基板との対向面には複数の第1リブ部材が設けられており、上記係合部と上記被係合部とを係合させたときに、上記各第1リブ部材が上記基板の基板面に当接する構成としてもよい。
上記の構成によれば、レンズと基板との当接箇所が複数箇所設けられるので、レンズと基板との熱膨張量が異なる場合であっても、1当接箇所あたりに作用する応力を低減することができ、レンズまたは基板の破損や音鳴りをより適切に防止できる。
また、上記基板は、当該基板に電気配線の端子を接続するためのコネクタを備えており、上記レンズにおける上記コネクタまたは上記コネクタに接続された上記端子に対向する位置に、上記コネクタまたは上記端子に当接して上記端子が上記コネクタから外れることを防止するための第2リブ部材が設けられている構成としてもよい。
上記の構成によれば、電気配線の端子がコネクタから外れることを防止できる。また、上記コネクタとして、電気配線の端子が外れることを防止するためのロック機能を備えたコネクタを用いる必要がないので、より小型で安価なコネクタを用いることができる。したがって、照明装置の小型化および製造コストの低減を図ることができる。
以上のように、本発明の照明装置によれば、レンズと支持部との熱膨張量の違いに起因する破損や異音の発生を防止することができる。
本発明の一実施形態にかかる照明装置の全体構成を示す説明図である。 図1に示した照明装置の主要部材を分解した状態を示す説明図である。 図1に示した照明装置に備えられるシャーシの構成を示す説明図である。 図1に示した照明装置に備えられる光源ユニットの斜視図、正面図、および側面図である。 図4に示した光源ユニットに備えられる基板の正面図、側面図、および底面図である。 図4に示した光源ユニットの平面図である。 図4に示した光源ユニットを図3に示したシャーシに取り付けた状態を示す説明図である。 本発明の比較例にかかる照明装置の断面図である。 図4に示した光源ユニットに備えられるレンズの構成を示す説明図である。 (a)および(b)は図4に示した光源ユニットから出射される光の軌跡を模式的に示した説明図である。 (a)は本発明の比較例にかかるレンズを用いた場合の当該レンズから出射される光の軌跡を模式的に示した説明図である。(b)は図9に示したレンズを用いた場合の当該レンズから出射される光の軌跡を模式的に示した説明図である。 (a)は本発明の比較例にかかるレンズを用いた場合の当該レンズによって照明装置の外縁部近傍に集光される光の範囲を示した模式的に示した説明図である。(b)は図9に示したレンズを用いた場合の当該レンズによって照明装置の外縁部近傍に集光される光の範囲を示した模式的に示した説明図である。 (a)は本発明の比較例にかかるレンズを用いた場合に得られる輝度分布を示した説明図である。(b)は図9に示したレンズを用いた場合に得られる輝度分布を示した説明図である。 (a)は本発明の比較例にかかるレンズを用いる場合の、隣接して配置されるレンズ同士の関係を示す説明図である。(b)は図9に示したレンズを用いる場合の隣接して配置されるレンズ同士の関係を示す説明図である。 (a)は本発明の比較例にかかるレンズを用いた場合にレンズ同士の隣接部近傍に生じるスジ状の輝度むらを示す説明図である。(a)は図9に示したレンズを用いた場合にレンズ同士の隣接部近傍に生じるスジ状の輝度むらを示す説明図である。 図1に示した照明装置における反射シートをシャーシに取り付ける前の状態を示す説明図である。 図1に示した照明装置のシャーシに反射シートを取り付けるための作業工程を示す説明図である。 図1に示した照明装置のシャーシに反射シートを取り付ける際に用いられる取付用クリップの構成を示す説明図である。 図1に示した照明装置において反射シートをシャーシに取り付けた状態を示す説明図である。 (a)は図1に示した照明装置における反射シートのシャーシに対する取付方法の変形例を示す説明図である。(b)は(a)に示した取付方法において用いられる留具の構成を示す説明図である。(c)は(a)に示した取付方法における取付部の詳細を示す説明図である。 図1に示した区画ユニット、ならびに、当該区画ユニットに取り付けられる前の常夜灯光源ユニットおよび反射板の構成を示す説明図である。 図1に示した区画ユニットの斜視図、上面図、側面図および底面図である。 図1に示した区画ユニットに常夜灯光源ユニットおよび反射板が取り付けられた副照明ユニットの上面図および断面図である。 図21に示した常夜灯光源ユニットの正面図、底面図および側面図である。 図24に示した光源から出射された光の軌跡を模式的に示した説明図である。 図24に示した光源から出射された光の軌跡を模式的に示した説明図である。 図23に示した副照明ユニットが照明する副照明領域における輝度分布を示す説明図である。 図23に示した区画ユニットに常夜灯光源ユニットおよび反射板が取り付けられた副照明ユニットの変形例の上面図および断面図である。 図1に示した照明装置の全体構成を示す斜視図および拡大図である。 図1に示した区画ユニットの上面図および断面図である。 図1に示したリングカバーおよびセンターカバーの上面図、断面図および拡大図である。
本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、本発明を家屋等の天井に取り付けられるシーリングライトに適用する場合について説明するが、本発明の適用対象はこれに限るものではない。
(1−1.照明装置1の全体構成)
図1は、本実施形態にかかる照明装置1の全体構成を示す説明図であり、正面図(床面側から見た図)、側面図、および上記平面図に示したA−A断面の断面図を含んでいる。また、図2は、照明装置1の主要部材を分解した状態を示す説明図である。
図1および図2に示したように、照明装置1は、シャーシ2、反射シート3、区画ユニット4、リングカバー(カバー部材)5、センターカバー(カバー部材)6、電源基板7、電源カバー8、およびアダプタ9を備えている。
シャーシ2は、照明装置1に備えられる各部を支持するための円板状の部材であり、例えばアルミニウムあるいは鉄等の金属材料からなる。なお、シャーシ2の形状および材質はこれに限るものではないが、照明装置1の各部を支持するための十分な強度を有し、かつ、後述する光源ユニット10で生じた熱を外部に放散させるために高い熱伝導性を有する材質であることが好ましい。
シャーシ2の中央部には表面側(床面側)から裏面側(天井側)に貫通する開口部が設けられており、この開口部の周囲にはシャーシ2の一部(内縁部)を表面側(床面側)に折り曲げることにより形成された8個のアングル部(支持部)20が設けられている。すなわち、アングル部20はシャーシ2の一部を折り曲げることによってシャーシ2と一体的に形成されている。また、各アングル部20は略同一の形状からなり、かつ、上記の折り曲げによって形成される稜(2つの面の交わりの線分)がシャーシ2の外縁を構成する円の中心を通る放射線と略直交するように上記中心に対して点対称に設けられている。これにより、各アングル部20は、床面側から見たときに略正八角形を成すように上記開口部の周囲に配置されている。
また、各アングル部20におけるシャーシ2の外縁側の面には、光源ユニット10がそれぞれ取り付けられている。各光源ユニット10は、光出射面がシャーシ2の外縁側を向くようにアングル部20に取り付けられている。また、各光源ユニット10から出射された光は、主に、反射シート3に入射し、反射シート3で反射されてリングカバー5に入射し、リングカバー5で拡散されて照明装置1の外部に出射されるようになっている。光源ユニット10の構成、および光源ユニット10のアングル部20に対する取付方法については後述する。
また、シャーシ2における、各アングル部20が設けられている領域と外縁部との間の領域には、裏面側(天井側)に窪んだ溝部2aと溝部2aに連通した複数の溝部2bとが設けられている。溝部2aは各アングル部20が設けられている領域を取り囲むように略正方形状に設けられており、各溝部2bは溝部2aが成す正方形形状の辺の部分からシャーシ2の外縁側に向かう方向に延伸するように溝部2aと連通して設けられている。これら溝部2aおよび各溝部2bはシャーシ2の強度を高めるためのものであり、例えば、平板状のシャーシ2に対して絞り加工を施すことによって形成される。溝部2aおよび溝部2bを設けることにより、シャーシ2の強度を増加させることができるので、シャーシ2の厚さを薄くして照明装置1の軽量化を図ることができる。なお、溝部2aおよび溝部2bは必須の構成ではなく、これら各部を備えないシャーシ2を用いてもよい。
反射シート3は、光源ユニット10から出射される光を反射するためのシート状の部材であり、シャーシ2における外縁部からシャーシ2と各アングル部20との接続部(シャーシ2とアングル部20との折り曲げ部(上記の稜))までの領域を覆うようにシャーシ2に取り付けられている。また、反射シート3は、反射面が略平面状になるようにシャーシ2に取り付けられている。反射シート3の構成は特に限定されるものではなく、例えば従来から公知の種々の反射シートを用いることができる。反射シート3の形状およびシャーシ2に対する取付方法の詳細については後述する。
区画ユニット4は、光反射性を有する材質からなり、上記の8個のアングル部20の内側(シャーシ2の外縁がなす円の中心側)に収容されるようにシャーシ2に取り付けられる。これにより、区画ユニット4は、光源ユニット10から出射された光によって照明される領域である主照明領域と、主照明領域の内側に形成される副照明領域(常夜灯領域)とを区画し、主照明領域の光が副照明領域に入射すること、および副照明領域の光が主照明領域に入射することを防止している。また、区画ユニット4は、後述するレンズ11の角部(長手方向の端部)に起因する迷光が直接リングカバー5あるいはセンターカバー6に照射されることを防止している。なお、区画ユニット4の内側には、上記副照明領域を照明するための光源(常夜灯光源)が備えられている。区画ユニット4および区画ユニット4の内側の構成については後述する。
リングカバー5は、中央部に円形の開口部を有するリング形状のカバー部材であり、光源ユニット10から出射された光を拡散させて照明装置1の外部に出射する機能を有している。リングカバー5の材質は光拡散性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば従来から公知の材質を用いることができる。本実施形態では、乳白色のポリカーボネート樹脂からなるリングカバー5を用いた。
センターカバー6は、光拡散性を有する円板状部材からなる円板部6aと、遮光性を有するリング状の遮光部(遮光部材)6bとを備えており、リングカバー5の中央部に設けられた開口部を覆うようにリングカバー5に取り付けられる。円板部6aとしては、例えばリングカバー5と同様の材質のものを用いることができる。本実施形態では、乳白色のポリカーボネート樹脂からなる円板部6aを用いた。また、遮光部6bは、遮光性を有する材質であれば特に限定されるものではないが、例えばアルミニウムや鉄などの金属製の部材や、光を透過しない樹脂製のリング部材を用いることができる。また、遮光部6bの一部には、穴部6cが設けられている。この穴部6cに対応する位置には、照明装置1の周囲の明るさを検出するための光センサ(図示せず)が配置される。
なお、遮光部6bは、区画ユニット4の外縁部、アングル部20、光源ユニット10、および光源ユニット10同士の隣接部に生じる輝度ムラ等が床面側から視認されることを低減できる形状およびサイズに形成されている。また、照明装置1を床面側から見ると、センターカバー6を境にして主照明領域と副照明領域(常夜灯領域)とが分離されており、センターカバー6の外側が主照明領域、内側の円板部6aが副照明領域(常夜灯領域)となっている。本実施形態では、図1に示したように、遮光部6bの内径を149mm、外径を187mmとし、円板部6aの外径を205.6mmとしている。また、リングカバー5の外径は650mmであり、リングカバー5の外縁部から中央部に設けられた開口部までの反射シート3の反射面に平行な方向の距離は244.2mmである。なお、センターカバー6の外縁部とリングカバー5の内縁部とは一部重畳するように取り付けられている。また、本実施形態では、遮光部6bの外側にも円板部6aが位置するようにセンターカバー6の内側に遮光部6bが位置されているが、センターカバー6の外縁部に遮光部6bを配置し、遮光部6bの内側にのみ円板部6aが位置するようにしてもよい。
電源基板7は、照明装置1の外部から供給される電力を受電して照明装置1の各部に供給するための回路基板である。また、電源基板7には、ユーザからの指示や上述した光センサの検出結果等に応じて各光源の発光状態を制御する制御部(図示せず)などが備えられている。
電源カバー8は、電源基板7を保護するための部材であり、電源基板7を覆うようにシャーシ2に取り付けられている。なお、本実施形態では、図1に示したように、照明装置1の厚さ(センターカバー6における床面側の面から電源カバー8における天井面側の面までの高さ)は78.3mmである。また、センターカバー6の床面側の面から反射シート3の反射面までの高さは33.8mmである。
アダプタ9は、照明装置1を天井に取り付けるためのものであり、電源カバー8、電源基板7、シャーシ2、反射シート3、および区画ユニット4に設けられた開口部を介して天井に設けられた図示しない天井側取付部材(いわゆる、引掛シーリングあるいは引掛ローゼット)に取り付けられ、照明装置1を天井に固定する。
具体的には、アダプタ9における直径方向の両端には、直径方向外側に向けてバネ等の弾性部材(図示せず)によって付勢された可動部9aが備えられている。そして、アダプタ9を天井側取付部材に装着した後、電源カバー8、電源基板7、シャーシ2、反射シート3、および区画ユニット4を組み立てた状態でこれら各部材の中央部に設けられた開口部(貫通孔)にアダプタ9を挿入するようにこれら各部材を天井側に押し上げると、アダプタ9の可動部9aが区画ユニット4の内縁部に当接して直径方向内側に押し込まれる。そして、上記各部材をさらに天井側に押し上げると、区画ユニット4の内縁部がアダプタ9の可動部9aとの当接部を通過し、可動部9aが直径方向内側に押し込まれた状態が解除される。これにより、区画ユニット4が天井とアダプタ9の可動部9aとの間に挟まれた状態で保持され、それによって照明装置1が天井に固定される。
また、アダプタ9には、天井側取付部材に備えられる電源供給部に電気的に接続される電気接続部と、上記電源供給部を介して供給される電力を電源基板7に供給するための電源ケーブルとが設けられている(いずれも図示せず)。アダプタ9を天井側取付部材に装着すると、アダプタ9の電気接続部は天井側取付部材に設けられている電源供給部に電気的に接続される。そして、アダプタ9の電源ケーブルを電源基板7に設けられた接続部(図示せず)に接続することにより、天井側取付部材の電源供給部、アダプタ9の電気接続部、および電源ケーブルを介して電源基板7に電力が供給される。なお、詳細は後述するが、本実施形態では、アダプタ9の電源ケーブルを電源基板7に接続した後、この電源ケーブルをアダプタ9の外周に沿わせてアダプタ9と区画ユニット4との間に収容できるようになっている。この電源ケーブルの収容部の詳細については後述する。
(1−2.アングル部20および光源ユニット10の構成)
図3は、シャーシ2における床面側の構成、およびシャーシ2のアングル部20に取り付ける前の光源ユニット10の構成を示す説明図である。なお、図3では反射シート3については記載を省略している。
図3に示したように、各アングル部20は、シャーシ2の内縁側をシャーシ2の平面部(シャーシ2における天井に平行に設置される面。天面部。主面。)に対して略垂直な稜角(とがった角)をなすように折り曲げることによって形成された立設部21と、立設部21の先端がシャーシ2の外縁側を向くように立設部21に対して略垂直な方向に折り曲げることによってシャーシ2の上記平面部に略平行に対向するように形成された先端部(底面部)22とを有している。すなわち、各アングル部20は、シャーシ2の平面部(表面)から立設された立設部21と、立設部21におけるシャーシ2の平面部と反対側の端部からシャーシ2の外縁側へ延設された先端部22とを有している。
立設部21は、シャーシ2側から先端部22の方向に向かうほど幅が狭くなった台形形状を有している。また、先端部22は、立設部21から遠ざかるほど幅が狭くなった台形形状を有しており、立設部21から遠い側の端部の角部には面取りが施されている。したがって、各アングル部20同士の間は切り欠かれており、各アングル部20は隣接する他のアングル部20との間に間隔を有し、互いに独立してシャーシ2の内縁部に立設している。
本実施形態では、アングル部20を形成する際、まず、板状のシャーシ2の中央部を切削加工することにより、アダプタ0を挿入するための開口部(貫通孔)25を形成するとともに、各アングル部20における立設部21および先端部22となる部分を形成する。具体的には、開口部25の周縁部からシャーシ2の外縁側に向かって切り欠かれた複数の切欠部26を開口部25の周囲に所定間隔毎に形成する。これにより、隣接する立設部21および先端部22となる部分同士の間に切欠部26が形成される。その後、立設部21になる部分(隣り合う切欠部26・26間に挟まれたシャーシ2の一部)をシャーシ2の平面部に対して略垂直な方向に折り曲げ、さらに先端部22を立設部21に対して略垂直な方向に折り曲げる。なお、先に先端部22を立設部21に対して折り曲げてから立設部21をシャーシ2の平面部に対して折り曲げてもよい。
このように、立設部21をシャーシ2の平面部に対して上記切り欠きを形成した上で折り曲げ加工により立設させることにより、上記の稜角を形成できる。そして、このような稜角を形成することにより、光源ユニット10を安定して保持するとともに、立設部21のシャーシ2からの高さを低くして照明装置1の薄型化を図ることができる。また、シャーシ2とアングル部20とを一体的に形成することにより、シャーシ2とアングル部20との熱伝導性を向上させることができるので、光源ユニット10で生じた熱を、アングル部を介してシャーシ2に効率的に伝達させて放散させることができる。
なお、アングル部20を絞り加工等によって形成することも考えられるが、その場合には、立設部21の折り曲げ部を上記のような稜角にすることが困難であり、シャーシ2の平面部とアングル部20の立設部21との間の角部が曲率半径の大きい曲面になってしまう。その結果、立設部21に光源ユニット10を取り付けるための平面部を得るためにアングル部20の高さが高くなり、照明装置1の厚さが増してしまう。
また、アングル部20をシャーシ2とは別に形成してシャーシ2に取り付けることも考えられるが、その場合には、光源ユニット10からシャーシ2への伝熱特性が低下してしまい、光源ユニット10で生じた熱を十分に放散できなくなる場合がある。また、アングル部20をシャーシ2に取り付けるためのネジ等がシャーシ2の反射面に突出することにより、光学特性に悪影響を及ぼす場合がある。また、伝熱特性を向上させるためにアングル部20とシャーシ2との間に熱伝導性の高い伝熱シートを挟み込むことが考えられるが、その場合には、部品点数および作業工程が増加し、製造コストが増大してしまう。
また、本実施形態では、上述したように、アングル部20を形成する際、板状のシャーシ2の中央部を切削加工して各アングル部20における立設部21および先端部22となる部分を形成してから折り曲げ加工を行っている。したがって、隣接するアングル部20同士の間は切り離されており、互いに独立してシャーシ2の内縁部に立設している。これにより、光源ユニット10をシャーシ2の平面部(先端部22との対向部)とアングル部20の先端部22との間に挟み込むようにして光源ユニット10をアングル部20に取り付ける際、アングル部20を弾性変形させて光源ユニット10を容易に取り付けることができるようになっている。
なお、従来の技術では、光源ユニットで生じた熱をより効率的にシャーシに伝達して放熱させるために、アングル部と光源ユニットとの当接面積を可能な限り大きくするのが一般的であった。このため、各アングル部同士が連結された構成にするのが一般的であり、当該構成を実現するために、アングル部20をシャーシ2とは別に形成してシャーシ2に取り付けていた。したがって、従来の技術では、アングル部の弾性変形が隣接するアングル部によって阻害されるため、光源ユニットをアングル部の先端部とシャーシ2の平面部との間に挟みこむことによって光源ユニットをアングル部に取り付けることは困難であった。
これに対して、本実施形態では、アングル部20の立設部21を台形形状としており、各アングル部20が互いに独立して立設している。このため、光源ユニット10をアングル部20に取り付ける際にアングル部20を容易に弾性変形させることができ、光源ユニット10を容易に取り付けられるようになっている。
なお、本実施形態では、基板12の長手方向両端部において、基板12との対向領域にアングル部20が設けられていない領域が存在する。このため、基板12の対向部の全域にアングル部が設けられている場合に比べて基板12とアングル部との間の伝熱効率は低下する。しかしながら、本実施形態では、アングル部20とシャーシ2とを一体構造としたことによる放熱特性の向上効果が得られるので、上記のように基板12の長手方向両端部に対向する領域にアングル部20が設けられていない領域が存在する場合であっても、光源L1〜L3で生じた熱を、基板12からアングル部20を介してシャーシ2に伝熱させて適切に放熱させることができる。
図3に示したように、各アングル部20における先端部22には係合穴部(被係合部)23a,23bが設けられており、シャーシ2の平面部における各アングル部20の近傍(先端部22との対向部)には2つの係合穴部(被係合部)23c,23dが設けられている。また、各アングル部20における立設部21には挿入孔23e,23fが設けられている。
図4は光源ユニット10の斜視図、正面図(床面側から見た平面図)、および側面図(光源ユニット10に備えられるレンズ11の光出射側の面から見た平面図)である。この図に示すように、光源ユニット10は、一方向(第1方向)に延伸した形状を有するレンズ11および基板12を備えている。
レンズ11は、基板12に備えられる光源から出射する光を屈折させて所定の方向に出射させるためのものである。レンズ11の材質は特に限定されるものではないが、例えば、透明なアクリル樹脂からなるレンズを用いることができる。なお、詳細は後述するが、レンズ11は、光源から入射した光を反射シート3における外縁部に近い領域に主に集光させる光学特性を有しており、それによって反射シート3の略全域を略均等な照度で照射し、反射シート3で反射した光によってリングカバー5の略全域に略均等な照度分布を形成できるようになっている。
図4に示すように、レンズ11における長手方向に平行な一端面(床面側に配置される面)にはリブ14a,14bが設けられており、リブ14a,14bにおけるレンズ11の幅方向(短手方向)外側の端面には係合爪部(係合凸部)13a,13bが設けられている。また、上記一端面と反対側の他端面(天井側に配置される面)にはリブ14c〜14gが設けられており、リブ14c,14dにおける幅方向(短手方向)外側の端面には係合爪部(係合凸部)13c,13dが設けられている。なお、係合爪部13a,13bはアングル部20の先端部22に設けられた係合穴部23a,23bに対応する位置に設けられており、係合爪部13c,13dはシャーシ2に設けられた係合穴部23c,23dに対応する位置に設けられている。また、リブ14e,14fは、基板12に備えられるコネクタC1,C2に対応する位置に設けられている。また、図3および図4に示したように、光源ユニット10におけるアングル部20側に配置される面には、アングル部20側に突出する突出部13e,13fが設けられている。
図5は基板12の正面図(レンズ11との対向面の平面図)、底面図(床面側に配置される面の平面図)、および側面図(天井面に水平な方向から長手方向の端面を見た平面図)である。
図5に示すように、基板12は、基板本体12aと、基板本体12aの裏面(アングル部20側に配置される面)に貼り付けられた弾性体からなる弾性シート(シート状部材)12bとを備えている。基板本体12aおよび弾性シート12bの材質は特に限定されるものではないが、基板本体12aに備えられる光源で生じた熱を基板本体12aおよび弾性シート12bを介してシャーシ2に伝熱して放散させることができるように、熱伝導性が高い材質(例えばシリコーン樹脂等)を用いることが好ましい。なお、本実施形態では厚さ0.3mmの弾性シート12bを用いた。
基板本体12aの光出射面側には、白色の光を出射する5個の光源(LED)L1と、電球色の光を出射する5個の光源(LED)L2と、赤色の光を出射する2個の光源(LED)L3と、基板12に電気配線(各基板12を隣接する他の基板12あるいは電源基板7に接続するための電気配線)の接続端子を接続するためのコネクタC1,C2とを備えている。なお、電気配線の接続端子はコネクタC1,C2に対して基板12の基板面法線方向に脱着されるようになっている。
本実施形態では、上記各色の光源の発光状態を制御することにより、リングカバー5を白色、電球色、および桜色(オレンジピンク色)に発光させることができるようになっている。なお、光源L1〜L3は、基板12の長さ方向(長手方向)に沿って、L1,L2,L3,L1,L2,L1,L2,L1,L2,L3,L1,L2の順に配置されている。また、光源L1〜L3は、これら各光源から出射される光の主軸方向(光軸方向)が基板12の基板面に垂直な方向になるように備えられている。また、各光源L1〜L3は、発光中心が基板12の長さ方向(長手方向)に沿って同一直線上に配置されるように備えられている。なお、光源L2は、配線接続部(図示せず)の位置が光源L1、L3の配線接続部(図示せず)の位置に対して基板12の幅方向(短手方向)について上下逆転するように配置されている。このような配置にすることにより、片面側のみに複数の光源L1〜L3が配置された基板12において、光源L1〜L3に接続する配線を基板12内で交差させることなく省スペースでパターニングすることができる。また、基板12の長手方向に沿って延伸する形状のレンズ11を用いる場合であっても、光源の種類による発光の仕方を等しくすることができる。ただし、光源L1〜L3の配置位置、配置個数、各光源の出射光の色、光源の種類(色数)などはこれに限るものではなく、照明装置1の各部のサイズや形状、要求される光学特性等に応じて適宜変更してもよい。また、光源L1〜L3の発光状態を制御することにより、上記各色に加えて、他の色(例えば上記各色の中間色など)に調色できるようにしてもよい。
また、基板12におけるレンズ11の突出部13e,13fに対応する位置には、基板本体12aおよび弾性シート12bを貫通する挿入孔12c,12dが設けられている。
図6は、レンズ11の突出部13e,13fを基板12の挿入孔12c,12dに挿入した状態のレンズ11および基板12における天井側に配置される面の平面図である。この図に示すように、レンズ11の突出部13e,13fの高さは基板12の厚さよりも高くなっており、突出部13e,13fを基板12の挿入孔12c,12dに挿入すると突出部13e,13fの先端が基板12の裏面側(アングル部20との対向面側)に突出するようになっている。
また、レンズ11における基板12のコネクタC1,C2に対応する位置には、上述したリブ(第2リブ部材)14e,14fが設けられている。これにより、レンズ11および基板12をアングル部20に取り付けたときに、リブ14e,14fがコネクタC1,C2に接続された電気配線の接続端子t1,t2に当接し、接続端子t1,t2をコネクタC1,C2の方向に押圧するようになっている。この際、基板12の裏面側には弾性シート12bが備えられているので、この弾性シート12bの弾性力により、接続端子t1,t2およびコネクタC1,C2は弾性的に押圧される。なお、本実施形態ではレンズ11のリブ14e,14fが電気配線の接続端子t1,t2に当接するものとしているが、これに限らず、例えばコネクタC1,C2に当接して接続端子t1,t2とコネクタC1,C2とを押圧する構成としてもよい。
従来から用いられている電気配線接続用のコネクタの中には、接続された電気配線が当該コネクタから抜け落ちることを防止するためのロック機構を備えたものがあるが、そのようなロック機構を備えたコネクタはロック機構を備えないコネクタに比べてサイズが大きく、また高価である。このため、そのようなコネクタを用いると、光源ユニットの光学特性の低下や光源ユニットの大型化、照明装置1の製造コストの増大を招来してしまう。
これに対して、本実施形態では、コネクタC1,C2としてロック機構を備えない小型かつ安価なコネクタを用いている。そして、上記したように、レンズ11のリブ14e,14fがコネクタC1,C2に接続された電気配線の接続端子t1,t2に当接してこの接続端子t1,t2をコネクタC1,C2に押し付けることにより接続端子t1,t2がコネクタC1,C2から外れることを防止している。これにより、ロック機能を備えたコネクタを用いる場合よりも小型のコネクタC1,C2を用いることで基板12を小型化できるので、光源ユニット10の光学特性を低下させることがなく、また、基板12の幅(短手方向の長さ)を狭くして照明装置1を薄型化することができる。
なお、電気配線の接続端子がコネクタから外れることを防止するために、接着剤によって接続端子とコネクタとを固定することが考えられるが、その場合、接着剤が電気配線の接続端子とコネクタとの電気接続部に付着して接触不良を起こしてしまうおそれがある。また、コネクタを用いずに電気配線の端部を基板上に半田によって固定することも考えられるが、その場合には作業工程が増加して製造コストが増大してしまう。
また、リブ14c,14dにおけるシャーシ2の平面部(先端部22との対向部)側に配置される面のうち係合爪部13c,13dを除く部分は、光源ユニット10をアングル部20に装着したときに反射シート3を介してシャーシ2の平面部に当接する(反射シート3に当接してシャーシ2の平面部に押し付ける)ように形成されている。また、リブ14a,14bにおけるアングル部20の先端部22側に配置される面のうち係合爪部13a,13bを除く部分は、光源ユニット10をアングル部20に装着したときにアングル部20の先端部22に当接するように形成されている。これにより、光源ユニット10をシャーシ2の平面部とアングル部20の先端部22との間に挟み込んで安定して保持することができ、シャーシ2の平面部に垂直な方向の位置を正確に規定することができるようになっている。
また、リブ(第1リブ部材)14a〜14d,14gにおける基板12側の面は、光源ユニット10をアングル部20に装着したときに基板12の基板面に当接するように形成されている。これにより、レンズ11と基板12との基板面法線方向の相対位置を正確に規定できるようになっている。また、本実施形態では、リブ14a〜14d,14gの5つのリブにおける基板側の面が基板12に面接触するようになっている。これにより、接触面積がそれより小さい場合やレンズと基板とをネジ等により固定する場合よりも基板12とレンズ11との当接面積を大きくして基板12とレンズ11との間に生じる圧力を小さくすることができる。したがって、音鳴りや破損が生じることをより適切に防止できる。
図7は、光源ユニット10をアングル部20に取り付けた状態を示す平面図(床面側から見た図)、上記平面図に示したF部の拡大図、上記F部の斜視図、上記拡大図に示したB1−B1断面、B2−B2断面、およびB3−B3断面の断面図である。
光源ユニット10をアングル部20に取り付ける際には、基板12をレンズ11とアングル部20の立設部21との間に挟み込んだ状態でレンズ11をアングル部20の立設部21側に押し込む。この際、アングル部20はレンズ11が先端部22に当接することによって先端部22とシャーシ2の平面部(先端部22との対向部)との間隔が広がる方向に弾性変形して押し広げられる。
そして、レンズ11を所定の装着位置まで押し込むと、レンズ11の係合爪部13a,13b,13c,13dがそれぞれ係合穴部23a,23b,23c,23dに嵌り込み(図7のB2−B2断面およびB3−B3断面図参照)、アングル部20の弾性変形が解除されて元の形状に戻る。より具体的には、アングル部20よりも弾性変形しにくいシャーシ2の平面部側に配置されているレンズ11の係合爪部13a,13bを係合穴部23a,23bにまず嵌め込み、次いでシャーシ2の平面部よりも弾性変形しやすいアングル部20の先端部22側に配置されている係合爪部13c,13dを係合穴部23c,23dに嵌め込む。また、図4に示したように、係合爪部13a〜13dにおけるレンズ11の出射面側の面は基板12の基板面に略平行になっており、係合爪部13a〜13dにおけるレンズ11の短手方向の端面は基板面に対して傾斜した形状になっている。これにより、係合爪部13a〜13dを係合穴部23a〜23dに嵌め込んだ状態では、基板12に備えられる弾性シート12bの弾性力によりレンズ11がアングル部20の立設部21から遠ざかる側に付勢され、係合爪部13a〜13dにおけるレンズ11の出射面側の面が係合穴部23a〜23dにおけるレンズ11の出射面側の面に押し付けられる。これにより、光源ユニット10がアングル部20に保持される。なお、光源ユニット10がアングル部20に保持されている状態では、レンズ11におけるリブ14a,14b,14c,14d,14gにおける基板12側の面が基板12に当接して基板12をアングル部20の立設部21側に押し付ける。これにより、基板12の裏面に取り付けられた弾性シート12bは、基板本体12aとアングル部20の立設部21とに挟まれて弾性変形した状態で立設部21に密着し、基板12はアングル部20の立設部21とレンズ11との間に弾性的に保持される。また、この状態では、レンズ11の突出部13e,13fは、基板12の挿入孔12c,12dを貫通してアングル部20の立設部21に設けられた挿入孔23e,23fにそれぞれ収容される(図7のB2−B2断面図参照)。また、この状態では、レンズ11のリブ14e,14fが電気配線の接続端子t1,t2に当接し、接続端子t1,t2がコネクタC1,C2に押し付けられる(図7のB1−B1断面参照)。
なお、従来の技術では、レンズをシャーシに取り付けられたレンズ保持部に対してネジ等により固定することしか考慮されておらず、一般に、レンズ保持部に十分な強度を持たせるため、および基板からシャーシへの伝熱特性を向上させるために、レンズ保持部同士がつながった形状になっていた。このため、従来の技術ではレンズを本実施形態のようにレンズ保持部(アングル部20)とシャーシ2との間に挟みこむようにして装着することは困難であった。これに対して、本実施形態では、シャーシ2の一部を折り曲げ加工することによってアングル部20を形成しており、アングル部20は先端部22側へ向かうほど幅が狭くなる台形形状に形成され、各アングル部20同士の間は切り欠かれている。このため、レンズ11をアングル部20の先端部22とシャーシ2の平面部との間に押し込むことにより、アングル部20を容易に弾性変形させることができ、レンズ11を所定の装着位置(係合爪部13a,13b,13c,13dが係合穴部23a,23b,23c,23dに嵌り込む位置)に容易に装着することができるので、光源ユニット10をアングル部20に取り付ける作業が容易になる。
また、本実施形態では、係合穴部23a,23b,23dにおけるレンズ11の長手方向の幅を、係合爪部13a,13b,13dにおける係合穴部23a,23b,23dに挿入される部分の当該方向の幅よりも十分に広く設定している。また、基板12に設けられた挿入孔12cおよびアングル部20に設けられた挿入孔23eにおけるレンズ11の長さ方向(長手方向)の幅を、レンズ11の突出部13eにおける当該方向の幅よりも十分に広く設定している。また、係合穴部23cにおけるレンズ11の長手方向の幅を、係合爪部13cにおける係合穴部23cに挿入される部分の当該方向の幅に応じた幅に設定している(両者を同じ幅に設定するか、あるいは、両者の差を、係合爪部13cを挿入可能な程度の微小な差に設定している)。また、基板12に設けられた挿入孔12dにおけるレンズ11の長手方向の幅を、レンズ11の突出部13fにおける当該方向の幅に応じた幅に設定している(両者を同じ幅に設定するか、あるいは、両者の差を、突出部13fを挿入可能な程度の微小な差に設定している)。
これにより、レンズ11は、熱膨張した場合、当該レンズ11および当該基板12の長手方向に、基板12およびアングル部20に対して相対的に移動可能になっている。また、基板12は、当該基板12の長手方向について、レンズ11に対して相対的に移動可能になっている。したがって、光源L1〜L3で生じた熱によってアングル部20、レンズ11、および基板12の間に長手方向についての熱膨張量の差が生じた場合であっても、これら各部材の長手方向への変位が拘束されないので、これら各部材間に熱応力が作用することを軽減し、レンズ11が熱膨張して基板12やアングル部20との間で力が加わることによる音鳴りや部材の破損が生じることを防止できる。
なお、係合穴部23cにおけるレンズ11の長手方向の幅は、係合爪部13cにおける係合穴部23cに挿入される部分の当該方向の幅に応じた幅に設定されているので、レンズ11は係合穴部23cに装着された係合爪部13cの部分を基準位置(アングル部20に対する相対位置が変化しない位置)として長手方向に膨張あるいは収縮する。また、基板12に設けられた挿入孔12dにおけるレンズ11の長手方向の幅は、レンズ11の突出部13fにおける当該方向の幅に応じた幅に設定されているので、基板12は挿入孔12dを基準位置(レンズ11に対する相対位置が変化しない位置)としてレンズ11に対して長手方向に相対的に膨張あるいは収縮する。これにより、レンズ11および基板12がアングル部20に対して長手方向について相対的に移動すること、およびレンズ11が基板12に対して長手方向について相対的に移動することを許容するとともに、レンズ11および基板12の長手方向についての基準位置を規定してレンズ11と光源L1〜L3との相対位置ずれを抑制することができる。なお、基準位置とする係合爪部は係合爪部13cに限るものではないが、光源ユニット10によるレンズ長手方向についての光の照射範囲のずれを小さくするためには、レンズ11の長手方向の中心に近い係合爪部を選択することがより好ましい。
また、本実施形態では、係合穴部23a,23b,23c,23dにおけるレンズ11の厚さ方向(アングル部20の立設部21とレンズ11との対向方向)の幅を、係合爪部13a,13b,13c,13dにおける係合穴部23a,23b,23c,23dに挿入される部分の当該方向の幅に応じた幅に設定している(両者を同じ幅に設定するか、あるいは、両者の差を、係合爪部13a,13b,13c,13dを挿入可能な程度の微小な差に設定している)。また、レンズ11とアングル部20との間にはアングル部20との当接面に弾性シート12bが備えられた基板12が挟み込まれている。また、レンズ11の厚さ方向に対する熱膨張量は、レンズ11の長手方向への熱膨張量に比べて比較的小さい。このため、光源L1〜L3で生じた熱に起因してレンズ11に厚さ方向への熱膨張が生じたとしても、この熱膨張については弾性シート12bの弾性変形によって吸収することができ、レンズ11とアングル部20とのレンズ11の厚さ方向についての相対位置および相対角度を略一定に保つことができる。また、レンズ11の厚さ方向への熱膨張に起因してレンズ11とアングル部20との間に作用する応力は弾性シート12bによって軽減されるので、当該方向に作用する応力によってレンズ11の破損や音鳴りが生じることを防止できる。
また、レンズ11は、アングル部20の先端部22とシャーシ2の平面部(先端部22との対向部)の間にアングル部20の弾性力によって弾性的に保持されているので、光源L1〜L3で生じた熱に起因してレンズ11に幅方向(基板12の基板面に平行、かつ基板12の長手方向に垂直な方向。シャーシ2の平面部に垂直な方向。)への熱膨張が生じたとしても、この熱膨張についてはアングル部20の弾性変形によって吸収することができ、レンズ11とアングル部20とのレンズ11の幅方向についての相対的な移動量をアングル部20の弾性変形の範囲内に制限することができる。
また、基板12に設けられた挿入孔12c,12dにおけるレンズ11の幅方向(短手方向)の幅は、レンズ11の突出部13e,13fにおける当該方向の幅に応じた幅に設定されている。また、アングル部20に設けられた挿入孔23e,23fにおけるレンズ11の幅方向(短手方向)の幅は、レンズ11の突出部13e,13fにおける当該方向の幅に応じた幅よりも広く設定されている。これにより、基板12とレンズ11との幅方向についての相対位置は熱膨張の有無にかかわらず略一定に維持される。また、突出部13e,13fは挿入孔23e,23fに緩やかに嵌入しているので、レンズ11および基板12はアングル部20に対してシャーシ2の表面に垂直な方向に移動可能になっている。すなわち、基板12とレンズ11とは、挿入孔12c,12dと突出部13e,13fの嵌合によりレンズ11および基板12の幅方向については互いの相対位置が変化しないように位置決めされており、アングル部20に対して略一体的に移動する。これにより、レンズ11の幅方向についての光軸のずれを防止できる。また、レンズ11とアングル部20との間に熱膨張量の差が生じた場合であっても、レンズ11はシャーシ2と先端部22との間で弾性的に保持されており、かつアングル部20に対して相対的に移動可能なので、音鳴りや破損が生じることを防止あるいは抑制することができる。なお、挿入孔23e、23fは必須の構成ではなく、少なくとも突出部13e,13fが挿入孔12c,12dに挿入されていれば基板12に対するレンズ11の上記垂直方向の位置を規定することができる。
このように、レンズ11および基板12は、アングル部20に対して、これら各部材の長手方向について相対的に移動可能である一方、厚さ方向および幅方向への相対的な移動が制限される。また、レンズ11と基板12とは、これら各部材の幅方向については一体的に移動する。すなわち、レンズ11および基板12は、反射シート3の反射面に垂直な方向への移動、および反射シート3の反射面に平行かつ基板12の基板面に垂直な方向への移動が規制されており、レンズ11および基板12の反射シート3の反射面に対する相対角度は略一定に維持されている。したがって、光源ユニット10(レンズ11および基板12)が反射シート3の反射面に平行な方向(光源ユニット10の長手方向)に移動した場合であっても、光源ユニット10から出射される光の反射シート3の反射面に対する反射シート3の径方向への集光特性を略一定に保つことができるので、リングカバー5の全域を略均一な輝度で照明することができる。
なお、本実施形態では、アングル部20の立設部21をシャーシ2の平面部に対して略垂直に折り曲げているが、立設部21のシャーシ2の平面部に対する傾斜角度はこれに限るものではない。シャーシ2の平面部とアングル部20の立設部21とが交差する方向であればよく、例えば、立設部21のシャーシ2の平面部に対する傾斜角度を鋭角とし、光源L1〜L3の光軸がシャーシ2の平面部側を向くように、基板12の基板面が反射シート3の反射面に対して垂直な方向よりも反射面側を向くようにしてもよい。すなわち、立設部21とシャーシ2の主面とのなす角度が90度よりも小さい構成としてもよい。
立設部21とシャーシ2の主面とのなす角度を90度よりも小さくすることにより、光源の光軸をシャーシ2の主面側(反射面側)に向けることができるので、反射面を介さずにリングカバー5に直接する入射する光を低減することができ、リングカバー5の発光面に輝度ムラが生じることを抑制できる。なお、立設部21はシャーシ2の一部を折り曲げ加工することによって形成されるので、折り曲げ角度を調節するだけで立設部21とシャーシ2の主面とのなす角度を90度よりも小さい角度に容易に形成できる。
また、本実施形態では、レンズ11に係合爪部(係合部)13a〜13dを設け、アングル部20の先端部22に係合穴部(被係合部)23a,23b、シャーシ2の平面部におけるアングル部20の近傍に係合穴部(被係合部)23c,23dを設けているが、これに限るものではない。例えば、アングル部20の先端部22およびシャーシ2の平面部に係合爪部(係合部)を設け、レンズ11にそれら各係合爪部に係合する係合穴部(被係合部)を設けてもよい。
また、本実施形態では、シャーシ2の内縁部を折り曲げることによってアングル部20を形成しているが、これに限るものではない。例えば、アングル部20をシャーシ2とは別体に設けてシャーシ2に取り付けてもよく、シャーシ2の内縁部を絞り加工によって立設させることでアングル部20を形成してもよい。
(1−3.光源ユニット10に備えられるレンズ11の構成および光学特性)
(1−3−1.照明装置1の外縁部近傍における輝度低下の防止)
図1に示したように、本実施形態では、シャーシ2を略円板状に形成し、このシャーシ2の表面に平板状の反射シート3を取り付けている。これにより、例えば図8に示す比較例にかかる照明装置1000のように外縁部に向かうほど床面側に湾曲した形状を有するシャーシ1002を用いる場合よりも、照明装置1の厚さを薄型化できるようになっている。
ところで、リングカバー5の略全域を略均一な輝度で発光させるためには、光源ユニット10から出射される光によって反射シート3の略全域に均一な照度分布を形成する必要がある。ところが、本実施形態のように、平板状の反射シート3を用いて照明装置1を薄型化する場合、反射シート3の外縁側に向かうほど光源ユニット10から反射シートまでの距離が遠くなるので、反射シート3の外縁側において照度が特に低下しやすくなる。詳細には、照度Eは単位面積あたりの光束を示す指標であり、光源から出射される光の光度Iに比例し、光源から反射シート3の光入射位置までの距離xの2乗に反比例し、cosθ(θは光源から出射された光の反射シート3の表面に対する入射角度)に比例する(E∝(I・cosθ)/x)。このため、照度Iは、反射シート3の外縁側に向かうほど小さくなるなりやすい。
そこで、従来の照明装置では、図8に示した比較例にかかる照明装置1000のように、外縁側に向かうほど床面側に湾曲した形状を有するシャーシ1002を用いることにより、光源からシャーシ1002の各位置に向かう光出射角度の変化に応じた、光源とシャーシ1002の光入射面とを結ぶ距離の変化を小さくすることで照度分布の均一化を図っている。
しかしながら、比較例にかかる照明装置1000のようにシャーシ1002を外縁側に向かうほど床面側に湾曲した形状にする場合、照明装置の厚さ(天井面に対して垂直な方向の高さ)が厚くなるので、室内空間の利用効率が低下し、ユーザに圧迫感を与えてしまう。また、一般に、天井に備えられる照明装置では、天井面を明るく照らすことにより、室内をより明るく感じさせられることが知られているが、比較例にかかる照明装置1000では、照明装置1000の外縁部から天井側あるいは天井に水平な方向に出射される光量が少なくなり、天井面を明るく照らすことができない。
そこで、本実施形態では、平板状の反射シート3を用いるとともに、光源L1〜L3から出射された光を反射シート3の外縁部近傍に主に集光させる光学特性を有するレンズ11を用いることにより、反射シート3の外縁部に向かって出射される光の光度Iを増加させて反射シート3の反射面の略全域に略均一な照度分布を形成するようにしている。これにより、本実施形態にかかる照明装置1では、リングカバー5の略全域(主照明領域の略全域)を略均一な輝度で発光させることができ、かつ天井面を明るく照らすことができ、かつ照明装置1を薄型化して室内空間をより広く感じさせることができるようになっている。
図9は、レンズ11を短手方向(床面側に配置される側)から見た平面図、長手方向から見た側面図、長手方向中央部の断面図(C−C断面図)、および長手方向端部近傍の断面図(D−D断面図)である。この図に示すように、光源ユニット10の長さ(長手方向の長さ)は66mmである。また、光源ユニット10の幅(リブ14a,14bにおけるアングル部20の先端部22との当接面からリブ14c,14d,14gにおけるシャーシ2の平面部との当接面までの長さ)は27.7mmであり、アングル部20の高さとほぼ等しい。また、係合爪部13a,13bの高さ(リブ14a,14bにおけるアングル部20の先端部22との当接面からの高さ)は1.2mmであり、係合爪部13c,13dの高さ(リブ14c,14dにおけるシャーシ2の平面部との当接面からの高さ)は0.9mmである。
また、レンズ11は、光源L1〜L3に対向配置される光入射面11a〜11cと、光入射面11a〜11cからレンズ11内に入射した光をほぼ全反射する全反射面11d,11eと、光出射面11f〜11gとを備えている。
光入射面11a〜11cは、光源L1〜L3側に凸となる曲面形状を有している。なお、本実施形態では、光源L1〜L3を、光入射面11bにおけるレンズ11の幅方向(天井面に垂直な方向)の略中心部に対向する位置に配置している。
全反射面11d,11eは、レンズ11の外側に向かって凸となる曲面形状を有している。なお、全反射面(第2全反射面)11dと全反射面(第1全反射面)11eとは、基板12の基板面に垂直な直線に対して非対称な形状をしている。具体的には、全反射面11dと全反射面11eとは、これら両全反射面がなす曲面の接線と基板面に垂直な直線とのなす角度が、全反射面11dの方が全反射面11eよりも小さくなっている。
光出射面11f,11hはレンズ11の内側に凹となる曲面形状を有しており、光出射面11gはレンズ11の外側に凸となる曲面形状を有している。また、光出射面(第2凹面)11fと光出射面(第1凸面)11gとの接続部、および光出射面11gと光出射面(第1凹面)11hとの接続部は曲率が連続的に変化した滑らかな曲面になっている。
また、光出射面11gにおけるレンズ11の延伸方向に垂直な方向の頂点(凸面の中心)は、レンズ11の長手方向中央部における頂点αよりも、レンズ11の長手方向端部における頂点βの方が反射シート3側(反射面側)に位置している。これにより、基板12の延伸方向両端部に位置する光源からレンズ11に入射した光が、基板12の延伸方向中央部に位置する光源からレンズ11に入射した光と比較して反射シート3における径方向の中央部側に照射される。その結果、レンズ11の延伸方向両端部から出射される光が反射面の外縁部で重畳することをより適切に防止できる。
図10(a)および図10(b)は、光源L1〜L3から出射された光の軌跡を模式的に示した説明図である。
これら各図に示すように、光源L1〜L3から光入射面11aに入射した光は光入射面11aで屈折されて全反射面11dに入射し、全反射面11dで全反射されて光出射面11fに入射する。また、光源L1〜L3から光入射面11bに入射した光は光入射面11bで屈折されて光出射面11gに入射する。また、光源L1〜L3から光入射面11cに入射した光は光入射面11cで屈折されて全反射面11eに入射し、全反射面11eで全反射されて光出射面11hに入射する。
そして、光出射面11f〜11gに入射したこれらの光は、各光出射面で屈折されてレンズ11の外部に出射され、反射シート3の外縁部近傍の領域に主に集光される。これにより、本実施形態では、リングカバー5の略全域に略均一な照度分布を形成できるようになっている。
なお、光源から出射された光を反射シート3の外縁部近傍の領域に主に集光されるためのレンズ11の構成は上述した構成に限るものでない。例えば、全反射面11dと全反射面11eとを基板12の基板面に垂直な直線に対して対称な形状とし、光源L1〜L3を光入射面11bにおけるレンズ11の幅方向(天井面に垂直な方向)の中心よりも光入射面11c側(天井面側)の位置に対向する位置に配置する構成としてもよい。ただし、当該構成では、製造誤差等によってレンズ11と光源L1〜L3との相対位置あるいは相対角度が微妙にずれた場合の光源ユニット10の光学特性に対する影響が、光源L1〜L3を光入射面11bにおけるレンズ11の幅方向(天井面に垂直な方向)の中心に対向する位置に配置する場合よりも大きくなる。このため、光源ユニット10の光学特性のばらつきを防止するためには、上述した構成のように、光源L1〜L3を光入射面11bにおけるレンズ11の幅方向(天井面に垂直な方向)の略中心部に対向する位置に配置し、全反射面11dと全反射面11eとを基板12の基板面に垂直な直線に対して非対称な形状にすることがより好ましい。すなわち、光源L1〜L3からレンズ11の各光入射面11a,11cまでの距離をより長くすることにより、レンズ11の位置ずれに起因する光学特性の低下をより適切に防止することができる。
(1−3−2.照明装置1の外縁部近傍における輝度むらの防止)
上述したように、本実施形態の反射シート13のように反射面が平面である場合は特に、リングカバー5を全体的に均一に発光させるために、レンズ11から出射された光が反射シート3の外縁部近傍の領域に主に集光されるようにレンズ11を設計する必要がある。反射シート13の外縁近傍の領域に光を集光させる場合、従来の照明装置のようにレンズ11の光出射面の形状をレンズ11の長手方向について一様な形状にすると、反射シート3の外縁部近傍の領域において隣接するレンズ11から出射された光の集光領域が重畳する領域が生じ、輝度むらとして視認される場合がある。
これに対して、本実施形態では、図9に示したように、レンズ11の光出射面11gの形状を、レンズ11の長手方向に沿って、長手方向中央部がレンズ11の外側に向けて凸となった曲面形状にしている。これにより、光源L1〜L3から出射される光の反射シート3の反射面に平行な方向への出射角度を絞ることができる。したがって、反射シート3の反射面における外縁部近傍の領域において隣接して配置された光源ユニット10から出射された光の集光領域が重畳することを防止あるいは軽減し、輝度むらとして視認されることを防止できるようになっている。
この点について、図11〜図13を参照しながらより詳細に説明する。図11(a)は、本実施形態にかかるレンズ11における光出射面の形状をレンズ11の長手方向に沿って一様な形状に変更した比較例にかかるレンズ1011を用いた場合に、レンズ1011から出射される光の軌跡を模式的に示した説明図である。また、図11(b)は本実施形態にかかるレンズ11から出射される光の軌跡を模式的に示した説明図である。図12(a)は比較例にかかるレンズ1011によって反射シート3の外縁部近傍に集光される光の範囲を示した模式的に示した説明図であり、図12(b)は本実施形態にかかるレンズ11によって反射シート3の外縁部近傍に集光される光の範囲を示した模式的に示した説明図である。また、図13(a)は比較例にかかるレンズ1011を用いた場合のリングカバー5の各領域における輝度分布を示す説明図であり、図13(b)は本実施形態にかかるレンズ11を用いた場合のリングカバー5の各領域における輝度分布を示す説明図である。
図11(a)に示したように、比較例にかかるレンズ1011の場合、レンズ1011における光出射面がレンズ1011の長手方向に沿って一様な形状なので、レンズ1011から出射される光のレンズ1011の長手方向についての光の分布角度が比較的広くなる。その結果、図12(a)に示したように、比較例にかかるレンズ1011を用いた場合には、反射シート3の外縁部近傍において隣接するレンズ1011から出射された光の集光領域が重畳する領域が生じる。このため、図13(a)に示したように、隣接するレンズ1011から出射された光の集光領域が重畳する領域の輝度が周囲の領域よりも高くなり、輝度むらとして視認されてしまう。
これに対して、図11(b)に示したように、本実施形態にかかるレンズ11は長手方向中央部がレンズ11の外側に向けて凸となった曲面形状を有しているので、反射シート3の反射面に平行な方向への出射角度を絞ることができ、レンズ11から出射される光のレンズ11の長手方向についての光の分布角度を比較的狭くできる。その結果、図12(b)に示したように、本実施形態にかかるレンズ11を用いた場合には、反射シート3の外縁部近傍において隣接するレンズ11から出射された光の集光領域が重畳することを防止あるいは低減できる。これにより、図13(b)に示したように、リングカバー5の略全域において輝度むらが生じることを防止あるいは低減できる。
なお、本実施形態のように反射面を平板状に形成する場合には、リングカバー5を均一に発光させるために、反射面の外縁部近傍に主に光が集光されるように各レンズ11を設計する必要がある。また、そのように各レンズ11によって反射面の外縁部近傍に主に光が集光される構成とすると、反射面の外縁部近傍において隣接して配置されたレンズ11からの出射光が重畳する領域が生じた場合に、当該領域の輝度が特に高くなり、輝度むらとして顕在化しやすくなる。これに対して、本実施形態のように、レンズ11の光出射面11gの形状をレンズ11の長手方向に沿って長手方向中央部がレンズ11の外側に向けて凸となった曲面形状にすることにより、反射面の外縁部近傍において隣接して配置されたレンズ11からの光が重畳することを防止あるいは抑制して輝度むらが生じることを防止できる。すなわち、レンズ11の光出射面11gの形状を上記形状にすることによって得られる上記の効果は、本実施形態のように平面状の反射面を備えた構成において特に有効である。
(1−3−3.光源ユニット10同士の隣接部における輝度むらの防止)
また、実施形態では、各光源ユニット10に備えられるレンズ11における長手方向の両端部の形状を、隣接して配置されるレンズ11同士の端部の対向面がなす角度(あるいは対向面の接線がなす角度)θが0°よりも大きい角度になる形状にしている。これにより、本実施形態では、隣接して配置されるレンズ11同士の端部の対向部近傍においてスジ状の輝度むらが生じることを防止している。
この点について、図14および図15を参照しながらより詳細に説明する。図14(a)は隣接して配置されるレンズ同士の対向面が平行になるように形成された比較例にかかるレンズ1011を用いる場合の、隣接して配置されるレンズ同士の関係を示す説明図である。図14(b)は、本実施形態にかかるレンズ11を用いる場合の隣接して配置されるレンズ同士の関係を示す説明図である。また、図15(a)は比較例にかかるレンズ1011を用いる場合にレンズ1011同士の隣接部の近傍に生じるスジ状の輝度むらXを示す説明図である。また、図15(b)は本実施形態にかかるレンズ11を用いる場合の隣接するレンズ11同士の近傍に生じるスジ状の輝度むらYの状態を示す説明図である。
図14(a)に示したように、比較例にかかるレンズ1011を用いる場合、隣接するレンズ1011同士の対向面1011sが互いに平行になるように配置される。このため、図14(a)に破線で示したように、隣接する各レンズ1011における他方のレンズ1011との対向面1011sに到達した光は、当該各対向面1011sで反射されて照明装置の径方向に近い方向に出射される。これにより、隣接するレンズ1011同士の対向部近傍において略同方向に出射される光により、スジ状の輝線が生じる。その結果、図15(a)に示すように、リングカバー5におけるセンターカバー6との隣接部においてスジ状の輝度むらとして視認されてしまう。なお、レンズ同士の対向領域では、光源から出射されて当該領域に到達する光量がレンズ11の長手方向中央部に比べて少ないことから、長手方向中央部に比べて少し暗くなる。このため、上記のようなスジ状の輝線が生じると、輝度むらとして特に視認されやすい。
これに対して、本実施形態にかかるレンズ11を用いる場合、隣接するレンズ11の対向面11s同士の間隔が照明装置1の外縁側へ向かうほど広くなり、かつ隣接するレンズ11同士の対向面11sのなす角度(あるいは対向面11s同士の接線がなす角度)θが、0°よりも大きい角度、すなわち対向面11s同士が非平行になる角度に設定されている(図14(b)に示した例ではθ=45°)。
これにより、図14(b)に破線で示したように、隣接する各レンズ11における他方のレンズ11との対向面11sで反射された光は、各レンズ11の長手方向に近い方向に出射される。これにより、隣接するレンズ11同士の隣接部において出射される光の出射方向を、互いにより離れる方向とすることができる。したがって、図15(b)に示すように、隣接する両レンズの両端部から出射された光によるスジ状の輝度むらが生じることを抑制できる。
また、図15(b)に示したように、隣接する各レンズ11における他方のレンズ11との対向面11sを介して出射される光を各レンズ11における長手方向に沿った光出射面に近い方向(照明装置1の周方向に近い方向)に出射させることができるので、輝度が高くなる範囲を照明装置の径方向で短くすることができる。これにより、上記の輝度が高くなる範囲を、レンズ11における長手方向に沿った光出射面の近傍に配置されたセンターカバー6の遮光部6bで遮蔽して照明装置1の外部に出射しないようにすることができる。また、遮光部6bの外側に上記の輝度が高くなる範囲が多少はみ出たとしても、遮光部6bの外側の領域に位置する透光性を有する円板部6aはリングカバー5と重なり合っているため、この領域から出射される光を円板部6aおよびリングカバー5によって十分に拡散することができる。したがって、主照明領域(リングカバー5が配置されている領域)においてスジ状の輝度むらが視認されることをより確実に防止できる。
換言すれば、隣接する各レンズ11における他方のレンズ11との対向面11sで反射して出射される光をレンズ11における長手方向に沿った光出射面に近い方向(照明装置1の周方向に近い方向)に限定することができるので、輝度むらの生じるおそれのある領域を光源ユニット10から近い領域に制限することができる。したがって、輝度むらが生じるおそれのある領域を覆うためのセンターカバー6の面積を小さくすることができ、その分、リングカバー5の面積を大きくして主照明領域の範囲を広げることができる。
なお、本実施形態では、上記角度θは0°よりも大きければいいものとしたが、スジ状の輝度むらの抑制効果を十分に得るためには、上記角度θは、30度以上であることが好ましく、45度程度であることがより好ましい。
ただし、上記角度θが大きすぎると、光源から出射された光がレンズ11の長手方向の端面で反射せずに当該端面から出射され、反射シート3の反射面を介さずに直接リングカバー5に照射されて輝度むらが発生してしまう場合がある。また、上記角度θが大きすぎると、レンズ11における長手方向に沿った光出射面の面積が小さくなるので、反射シート3における周方向の全域にわたって均一な照度分布を形成することが困難になる場合がある。
このため、上記角度θは、レンズ11における隣接するレンズ11との対向面に最も近い位置に配置される光源から出射される光の当該対向面に対する入射角(上記対向面の法線と上記光との間の角)が臨界角(全反射が生じる最小角度)以上になる角度であることが好ましい。すなわち、上述したように、各光源は当該各光源から出射される光の主軸方向が基板12の基板面に対して垂直になるように配置されているので、基板面法線方向に出射される光の光量が最も多く、基板面法線方向に対する傾斜角度が大きくなるほど出射光の光量が少なくなる。このため、レンズ11の長手方向の端部に到達する各光源から出射された光の光量は、当該端部に近い光源から出射された光ほど強くなる。したがって、レンズ11の長手方向の端面を当該端面から最も近い光源から出射された光が全反射する角度にしておくことにより、当該光源から出射された光が隣接するレンズ11の方向に出射されることを防止し、輝度むらをより適切に防止できる。
また、上記角度θは、反射シート3の反射面に垂直な方向(リングカバー5(あるいはセンターカバー6)と光源ユニット10との対向方向)から見たときに、レンズ11の端面から出射された光がリングカバー5(あるいはセンターカバー6)に入射して形成される輝線と、レンズ11の光出射面の接線とのなす角度が45度以下になるように設定することが好ましい。また、本実施形態のように略円形形状の照明装置1の場合、上記角度θは、レンズ11の端面から出射された光がリングカバー5(あるいはセンターカバー6)に入射して形成される輝線と、照明装置1が成す円形形状の半径方向とが成す角度が45°よりも大きくなるように設定することが好ましい。これにより、輝度むらが生じるおそれのある領域を覆うためのセンターカバー6の面積をより小さくすることができ、その分、リングカバー5の面積を大きくして主照明領域の範囲をより広げることができる。
(1−4.反射シート3の構成および取付方法)
次に、反射シート3のシャーシ2に対する取付方法について説明する。
なお、本実施形態では、上述したように、シャーシ2の形状が略平板状であり、この略平板状のシャーシ2に対して平面状の反射シート3を取り付けている。光源としてLEDを用いた従来のシーリングライトでは、発光面の輝度の均一化を図るために、上記図8に示した比較例のように反射面を湾曲させることが一般的であった。また、従来から公知の反射シートの中には、曲面形状の取付面に対して取付可能な特殊なものも存在はするが、平面に取り付けられる反射シートに対して非常に高価であった。このため、従来のシーリングライトでは、湾曲形状のシャーシを用いるとともに、反射シートを用いずにシャーシの表面に白色塗料による塗装を施して反射面とするのが一般的であり、90%程度の反射率しか得られなかった。これに対して、本実施形態では、反射シート3をシャーシ2に対して平面状に取り付ける構成としており、それによって比較的安価な平面状の反射シート3を用いることを可能とし、99%以上の高い反射率を得ている。ただし、本発明は反射シート3を用いる構成に限定されるものではなく、シャーシ2の表面に光反射性を有する塗料(白色塗料等)を塗布するなどしてシャーシ2の表面を反射面として用いてもよい。
図16は、反射シート3をシャーシ2に取り付ける前の状態を示した説明図である。この図に示すように、反射シート3の外縁部はシャーシ2の外縁部に応じた略円形の形状を有している。
また、反射シート3の内縁側の端部3gは、各アングル部20の折り曲げ部(各アングル部20とシャーシ2との折り曲げ部)に対応する形状を有している。すなわち、反射シート3の内縁側の端部3gは、各アングル部20によって形成される略八角形の形状に応じた形状を有している。また、反射シート3の内縁部における略八角形の形状の各角部(各アングル部20における先端部22の両端部に対応する位置。すなわちアングル部20同士の間に対応する位置)には、反射シート3の外縁部が成す円の径方向に沿って溝状に切り込まれたスリット3aが設けられている。また、反射シート3の内縁側におけるシャーシ2に設けられた係合穴部23c,23dに対応する位置には、端部3gを係合穴部23c,23dに応じた形状に切り欠いた切欠部3b,3cが設けられている。
また、反射シート3における上記の各スリット3aに対して反射シート3の径方向外側に対向する位置(第1領域)には、取付用クリップ(取付部材)31aを挿入するための挿入孔3dが設けられている。また、反射シート3における挿入孔3dよりも径方向外側、かつ各アングル部20とシャーシ2との折り曲げ部が成す線分(稜線)の中点を通るシャーシ2の外縁部が成す円の放射線上の位置(第2領域)には、取付用クリップ(取付部材)31bを挿入するための挿入孔3eが設けられている。すなわち、各挿入孔3eの方が各挿入孔3dよりも径方向外側に設けられており、かつ各挿入孔3dと各挿入孔3eとは周方向について互い違いに設けられている。
図17は、反射シート3をシャーシ2の表面に設置するときの様子を示す説明図である。この図に示すように、反射シート3をシャーシ2の表面に被せると、反射シート3の内縁側の端部3gがアングル部20の先端部22に当接して乗りかかるようになる。しかしながら、反射シート3における各アングル部20の両端に対応する位置にはスリット3aが設けられているので、反射シート3におけるアングル部20の先端部22に乗りかかった部分をシャーシ2側に軽く押すと、反射シート3におけるスリット3a同士の間の部分が撓んで先端部22との当接部を通過する。これにより、反射シート3の全体がシャーシ2上に平面状に配置される。
なお、上述したように、本実施形態では、アングル部20がシャーシ2の一部を折り曲げることによって形成されているため、シャーシ2の表面におけるアングル部20の近傍においても段差が生じることなく反射シート3を平面状に設置できる。すなわち、アングル部20をシャーシ2と別体に設ける場合にはシャーシ2とアングル部20とが重畳する部分が生じるのでアングル部20の板厚に応じた段差、およびアングル部20をシャーシ2に固定するためのネジの頭部に応じた段差が生じるが、本実施形態ではアングル部20とシャーシ2とは1枚の板状部材を折り曲げた一体構造なので、そのような段差が生じない。
また、本実施形態のように、アングル部20とシャーシ2とを一体構造にする場合、従来の照明装置のようにシャーシの表面に反射シートを取り付けてからアングル部をシャーシに取り付けることができないので、アングル部20の上からシャーシ2に対して反射シート3を取り付ける必要がある。これに対して、本実施形態の構成によれば、反射シート3がアングル部20の先端部22の両端部に対応する位置にスリットを有しているので、取り付け時に反射シート3を部分的に撓ませるができる。したがって、アングル部20が反射シート3の取り付けの邪魔になることを防止し、反射シート3をシャーシ2の表面におけるアングル部20の先端部22に対向する領域まで覆うように容易に取り付けることができる。
また、反射シート3の内縁側の端部3gには、係合穴部23c,23dに応じた形状に切り欠かれた切欠部3b,3cが設けられている。そして、反射シート3を設置した後、光源ユニット10をアングル部20に取り付ける際には、光源ユニット10の係合爪部13c,13dが切欠部3b,3cを介してシャーシ2の係合穴部23c,23dに挿入されて係合される。これにより、反射シート3は、レンズ11のリブ14c,14dによってシャーシ2に押し付けられる。また、反射シート3は、シャーシ2における外縁側の端部から光源ユニット10とシャーシ2との間の領域を経てアングル部20とシャーシ2との折り曲げ部に至るまでの領域において平面状に配置される。これにより、レンズ11における全反射面11eからシャーシ2側に漏れる光がある場合でも、その光をレンズ11とシャーシ2との対向部まで延伸するように配置された反射シート3によって反射させて有効利用することができる。
そして、反射シート3を上記のようにシャーシ2上に配置した後、各挿入孔3d,3eを介して取付用クリップ31a,31bをシャーシ2における各挿入孔3d,3eに対応する位置に設けられた挿入孔24a,24bに挿入することより、反射シート3がシャーシ2に固定される。
図18は、取付用クリップ31a,31bを反射シート3の挿入孔3d,3eを介してシャーシ2の挿入孔24a,24bに挿入した状態を示す説明図である。この図に示すように、取付用クリップ31a,31bは、頭部32と、被挿入部33と、被挿入部33の先端を径方向に沿って切り欠いたスリット部34とを備えている。また、被挿入部33は、挿入孔3d,3eの内径よりも外径が長い先端部と挿入孔3d,3eの内径よりも外径が狭い根元部とを有している。なお、本実施形態では、反射シート3の厚さは0.5mmであり、シャーシ2の厚さは1.5mmであり、上記根元部の長さは2.0mmとしている。
取付用クリップ31a,31bにおける被挿入部33の先端部を反射シート3の挿入孔3d,3eに押し込むと、被挿入部33の先端部の外周側が挿入孔3d,3eに当接してスリット部34の幅が縮まる方向に被挿入部33の先端部が弾性変形する。そして、取付用クリップ31a,31bをさらに押し込むと被挿入部33の先端部が反射シート3の挿入孔3d,3eを通過して先端部の弾性変形が解除され、先端部の外径が挿入孔3d,3eの内径よりも広がる。これにより、取付用クリップ31a,31bはシャーシ2と反射シート3とを挟み込むようにして反射シート3が反射面に垂直な方向に移動することを規制する。これにより、反射シート3が熱膨張等によって伸縮し、反射シート3の反射面が波打つことによってリングカバー5(主照明領域)に輝度むらが生じることを防止できる。
なお、上述したように、取付用クリップ31a,31bの根元部の0外径は挿入孔3d,3eの内径よりも狭くなっている。これにより、取付用クリップ31a,31bは、反射シート3がシャーシ2から浮き上がることを防止するとともに、反射シート3が面内方向に熱変形により伸縮した場合であっても、取付用クリップ31a,31bの根元部の外径と挿入孔3d,3eの内径との差の範囲内で反射シート3の移動を許容するようになっている。
図19は、反射シート3をシャーシ2に取り付けた状態を示す説明図である。この図に示すように、反射シート3は、各挿入孔3d,3eに挿入された取付用クリップ31a,31bによってシャーシ2に取り付けられる。
また、図19に示したように、反射シート3の外縁部近傍(第3領域)におけるシャーシ2側の面は両面テープ35によってシャーシ2に固定される。なお、両面テープ35は、この両面テープ35よって反射シート3に反射特性に影響を及ぼすような段差が生じない程度の薄さであることが好ましい。
このように、本実施形態では、厚さ0.5mmの比較的厚い反射シート3を用いており、この反射シート3自身が有する腰の強さにより、反射シート3の熱変形が生じた場合であっても反射シート3が波打ちにくくなっている。
また、本実施形態では、反射シート3における内縁側端部3gの近傍の領域を、レンズ11、取付用クリップ31a、およびネジ36によってシャーシ2に取り付けている。これにより、反射シート3の内縁側端部3gの近傍は基板12から伝熱される熱によって熱変形が生じやすいが、熱変形によって反射シート3が波打つことを適切に防止できるようになっている。
なお、反射シート3の略全域を両面テープによってシャーシ2に貼り付けることも考えられるが、その場合には、特に内縁側に近い領域(アングル部20に近い領域)において、例えば反射シート3とシャーシ2との間に閉じ込められた空気が熱膨張したり、反射シート3が熱変形するなどして反射シート3の波打ちが生じやすくなる。また、反射シート3の波打ちが生じると、リングカバー5における輝度分布が不均一となって輝度むらとして視認されてしまう場合がある。
また、各挿入孔3dは各光源ユニット10の間の領域、すなわち光源ユニット10から出射される光が集光されにくい領域に配置されているので、各挿入孔3dに装着された取付用クリップ31aが照明装置1の光学特性に影響を及ぼすことを防止できる。
また、各挿入孔3eは、各挿入孔3dよりも径方向外側に設けられており、かつ各挿入孔3dと各挿入孔3eとは周方向に沿って互い違いに設けられている。これにより、取付用クリップ31a,31bの取付位置を周方向に沿って分散させ、取付用クリップ31a,31bの取付位置が反射シート3上で部分的に偏ることなく均等に配置されるので、反射シート3が波打つことをより好適に防止することができる。
なお、各挿入孔3eの反射シート3の径方向についての位置が径方向外側すぎると、当該位置におけるリングカバー5までの距離が短くなりすぎて、当該各挿入孔3eに挿入された取付用クリップ31bあるいは取付用クリップ31bによって反射された光に起因する輝度むらがリングカバー5を介して視認されてしまう場合がある。すなわち、照明装置1は外縁側へ向かうほど薄くなっており、反射シート3とリングカバー5との間隔は外延側へ向かうほど短くなっている。このため、反射シート3における外縁側近傍に反射シート3の反射面からリングカバー5側に突出する部材(例えば取付用クリップ31a,31bの頭部等)があると、当該突出部あるいは当該突出部によって生じる輝度むらがリングカバー5を介して視認されてしまう場合がある。このため、各挿入孔3eの反射シート3の径方向についての位置は、当該各挿入孔3eに挿入した取付用クリップ31bとリングカバー5の間隔が、当該取付用クリップ31bあるいは取付用クリップ31bによって反射された光に起因する輝度むらがリングカバー5を介して視認されない程度の間隔である範囲内に配置することが好ましい。
また、本実施形態では、各挿入孔3d,3eを反射シート3の外縁が成す円の中心に対して点対称に配置している。これにより、これら各挿入孔3d,3eに挿入された取付用クリップ31a,31b、あるいは取付用クリップ31a,31bによって反射された光に起因する輝度むらがリングカバー5を介して視認された場合であっても、観察者が違和感を覚えにくい構成になっている。
また、本実施形態では、反射シート3の外縁部近傍におけるシャーシ2側の面を両面テープ35によってシャーシ2に固定している。これにより、反射シート3の反射面から突出する部材を用いる必要がなくなるので当該部材あるいは当該部材に起因する輝度むらがリングカバー5を介して視認されることを防止しつつ、反射シート3の外縁部がシャーシ2からめくれ上がることを防止できる。なお、反射シート3の外縁部近傍では、光源ユニット10で生じた熱の影響が少なく、反射シート3の熱変形量は比較的小さいので、反射シート3を両面テープによってシャーシ2に貼り付ける構成としても、反射シート3の熱変形による波打ちはほとんど生じない。
また、本実施形態では、シャーシ2の表面に反射シート3を取り付けているので、この反射シート3をシャーシ2に取り付けた後、シャーシ2に他の部材(例えば電源カバー7あるいはリングカバー5など)を取り付ける際に生じるゴミ(例えばネジを取り付ける際に生じる切り粉など)が光源ユニット10から出射された光を反射するための反射面とリングカバー5との間に入り込むことを防止できる。これにより、反射面とリングカバー5との間に入り込んだゴミを取り除く工程を省略できるので、製造工程を簡略化してコストダウンを図ることができる。なお、上述した比較例のように反射シートを用いずにシャーシ2の表面を塗装して反射面として用いる構成の場合、リングカバーを取り付けた後、このリングカバーの取付時にリングカバーとシャーシとの間に入り込んだゴミ(ネジを取り付ける際に生じる切り粉など)を取り除くために、一旦取り付けたリングカバーを取り外して内部を清掃し、リングカバーを再度取り付けるといった処理が必要であった。
なお、本実施形態では、反射シート3の外縁部近傍を両面テープ35によってシャーシ2に固定しているが、これに限るものではない。例えば、反射シート3の外縁とシャーシ2の外縁とを留具で挟み込むことによって反射シート3の外縁をシャーシ2の外縁に固定するようにしてもよい。また、上記留具として、例えば、リングカバー5の内部に虫やゴミ等が入ることを防止するためのシール部材(シャーシ3とリングカバー5との間の空間を照明装置1の外部から遮蔽するための遮蔽部材)としての機能を兼ねるものを用いてもよい。図20(a)〜図20(c)は、このような機能を有する留具37を用いる場合の留具37の構成および取付方法を示す説明図である。
図20(a)に示すように、留具37は、シャーシ2および反射シート3の外縁が成す円に応じた形状を有する円環状の部材であり、例えば弾性を有するゴムあるいは樹脂からなる。また、図20(b)に示すように、留具37は、径方向内側に開口した第1溝部37aと、径方向外側に開口した第2溝部とを有する略S字状の断面形状を有している。なお、第1溝部37aの最深部の内径は、シャーシ2および反射シート3の外径と略同様に設定されている(本実施形態では633.4mm)。また、本実施形態では、留具37を照明装置1に装着する前の状態における留具37の径方向の幅は6mmであり、径方向に垂直な方向(シャーシ2および反射シート3が備えられる面に垂直な方向)の幅は5mmとしている。
留具37を取り付けるときには、まず、図20(c)に示すように、留具37の第1溝部37aにシャーシ2および反射シート3の全周を挟み込ませる。この際、留具37における第2溝部37b側がシャーシ2における反射シート3が配置される側とは反対側に配置されるようにする。その後、シャーシ2における反射シート3が配置される側とは反対側にリングカバー5の外縁を取り付ける。リングカバー5の外縁部は、図20(c)に示したように、先端部が照明装置1の内径側に折り返された断面が略コの字形の形状を有している。そして、このリングカバー5の先端部を、留具37における反射シート3が配置される側とは反対側の面に当接させ、留具37の第2溝部37bの幅を縮める方向に留具37を押し付けるようにしてリングカバー5をシャーシ2に取り付ける。なお、リングカバー5の一部をネジ等によってシャーシ2に取り付けるようにしてもよい。これにより、リングカバー5とシャーシ2との間を留具37によってシールして虫やゴミがリングカバー5の内部にはいることを防止するとともに、反射シート3の外縁をシャーシ2の外縁に取り付けることができる。
(1−5.区画ユニット4の構成)
次に、区画ユニット(反射部材)4の構成について説明する。図21は、区画ユニット4、ならびに、当該区画ユニット4に取り付けられる前の常夜灯光源ユニット(第1光源、光源)101および反射板102の構成を示す説明図である。また、図22は、区画ユニット4の斜視図、上面図、側面図および底面図である。以下、区画ユニット4に常夜灯光源ユニット101および反射板102が取り付けられたものを副照明ユニット100と呼ぶ。
区画ユニット4には、図21および図22に示すように、常夜灯光源ユニット101を収納する光源収納部103が設けられている。光源収納部103は、区画ユニット4の中央部側に向かって開口し、光を通過させる光通過口(通過部)103−1を備え、その光通過口103−1から、自身が収納する常夜灯光源ユニット101の光を区画ユニット4の周縁部、または、当該周縁部よりも中央部側に向かって出射する。区画ユニット4には、この光源収納部103が4個設けられており、各光源収納部103は、区画ユニット4に設けられた円形の開口部の周辺に沿って、略等間隔で配置されている。
もちろん、光源収納部103の個数は4個に限られるものではない。上述したとおり、区画ユニット4は、光源ユニット(第2光源)10から出射された光によって照明される領域である主照明領域(第2発光面)と、主照明領域の内側に形成される副照明領域(第1発光面)とを離隔するものである。そして、副照明領域は、光源収納部103に収納される常夜灯光源ユニット101から出射された光によって照明される領域である。光源収納部103の個数、すなわち、常夜灯光源ユニット101の個数は、副照明領域に要求される輝度や、副照明領域内における輝度の均一性等に応じて決められるものである。したがって、光源収納部103の個数は、4個以上であってもよいし、4個以下であってもよい。また、各光源収納部103同士の間隔は、副照明領域内における輝度の均一性の観点からは、上述の略等間隔が好ましい。
区画ユニット4には、図21および図22に示すように、後述の、筒状リブ104および3個の保持爪部105がさらに設けられている。筒状リブ104は、その底部には、樹脂モールドされた砲弾型光源(図示省略)が配置されており、その砲弾型光源から出射される光を、底部から先端部に向けて、導光するものである。3個の保持爪部105は、アダプタ9が、電源カバー8、電源基板7、シャーシ2、反射シート3、および区画ユニット4に設けられた開口部を介して天井に設けられた天井側取付部材に取り付けられる際、アダプタ9の電源ケーブルを、アダプタ9の周囲に沿って保持するためのものである。筒状リブ104および3個の保持爪部105については後述する。
区画ユニット4は、例えば金型等を用いて、一体成型することができる。区画ユニット4の形状を規定する金型に樹脂等を流し込んで区画ユニット4を成型してもよい。ここで、区画ユニット4は、各光源収納部103の光通過口103−1から区画ユニット4の中央部側に向かって出射される光を、自身の内部の内面(反射面)にて反射し、当該内面に対向するセンターカバー(カバー)6側に向かわせるものである。また、各光源収納部103内においては、常夜灯光源ユニット101の光を、笠部103−2の内面、2つの側壁部103−3の内面にて反射し、光通過口103−1側に向かわせるものである。さらに、上述したとおり、各光源収納部103が区画ユニット4に設けられた円形の開口部の周辺に沿って略等間隔で配置されていることから、各光通過口103−1は区画ユニット4の上記内面の周囲に沿って略等間隔で配置されていると言える。
したがって、区画ユニット4を成型するための樹脂等は、少なくとも、光を透過しない非光透過性を備えるものである。さらに、上述の反射効率を高める点からは、光を反射する光反射性を備えることが好ましい。このような点から、区画ユニット4を成型するための樹脂等は、例えば、均白色のポリカーボネートを用いることができる。
上述したように、各光源収納部103の光通過口103−1は、自身が収納する常夜灯光源ユニット101の光を区画ユニット4の周縁部、または、当該周縁部よりも中央部側に向けて出射する。これにより、常夜灯光源ユニット101の光は区画ユニット4の内面にて一旦反射した後にセンターカバー6に照射されることになる。センターカバー6が区画ユニット4の内面に対向して配置され、当該内面とセンターカバー6との間に光通過口103−1が配置されているからである。
このような光の出射の仕方、つまり、光通過口103−1の配光制限の仕方は、光通過口103−1を通過する光が、上述のセンターカバー6に直接照射されてしまうことを防ぐことを目的とするものである。光通過口103−1を通過した光がセンターカバー6に直接照射されてしまうと、その光の指向性に起因して、センターカバー6からの出射光に輝度ムラが生じてしまうからである。
(1−6.副照明ユニット100の構成)
図23は、区画ユニット4に常夜灯光源ユニット101および反射板102が取り付けられた副照明ユニット100の上面図、当該上面図に示したG−G断面およびH−H断面の各断面図である。
図23に示すように、光源収納部103は、笠部103−2と2つの側壁部103−3とに囲まれており、笠部103−2とは反対側より、光源収納部103に反射板102が装着されている。笠部103−2、2つの側壁部103−3、および、反射板102により、常夜灯光源ユニット101を収納する収納空間を形成している。常夜灯光源ユニット101は、このようにして形成された収納空間内に、光通過口103−1とは反対側より、挿入されている。この挿入から、常夜灯光源ユニット101は、光通過口103−1から見て、区画ユニット4(の上記内面)の周縁部側に配置されていると言える。
図24は、常夜灯光源ユニット101の正面図(光通過口103−1から常夜灯光源ユニット101を見た面の平面図)、底面図(反射板102側から常夜灯光源ユニット101を見た面の平面図)、および、側面図(側壁部103−3側から常夜灯光源ユニット101を見た面の平面図)である。
常夜灯光源ユニット101は、図24に示すように、支持基板B101と、光源(LED)L101と、コネクタC101と、コネクタC102と、を備えている。支持基板B101は、光源L101、コネクタC101およびコネクタC102を光源収納部103内に配置されるように、光源収納部103に装着される。この装着を実現すべく、支持基板B101の形状は、図22における底面側より、光源収納部103に嵌めこみ可能な形状となっている。光源収納部103に収納した後に反射板102で蓋をすることで、光通過口103−1からのみ光が出射可能である。また、支持基板B101の材質は特に限定されるものではないが、一般的には、支持基板B101を介して光源L101で生じた熱を区画ユニット4に伝熱して放散させることができるように、熱伝導性が高い材質を用いることが好ましい。本実施形態では、光源L101は副照明(すなわち、常夜灯)として用いられており、それゆえ、光源L101に投入する電力は主照明の場合と比較して小さくなるのが通常である。このため、光源L101からの発熱量は小さくなるので、熱伝導性の低い材質を用いても構わない。
さらに、支持基板B101は、光源L101の光を、光通過口103−1側に向かわせることができるよう、光を透過しない非光透過性を備えることが好ましく、光を反射する光反射性を備えることがより好ましい。
光源L101は、常夜灯である副照明光を出射する。光源L101の出射光の色、光源の種類(色数)は、照明装置1の副照明領域のサイズや形状、副照明領域から出射される副照明光に要求される輝度等に応じて適宜変更されるものである。光源L101は、光源ユニット10に備えられる光源光源L1〜L3と比較して、低出力のLEDを用いることができる。光源L101は例えば電球色のLEDを使用するが、光源L101に用いるLEDの光色は電球色に限らず、昼光色や青色等他の光色のLEDを使用しても良い。
コネクタC101およびコネクタC102は、常夜灯光源ユニット101に電気配線(電源基板7に接続するための電気配線)の接続端子を接続するためのものである。
反射板102は、光源収納部103の笠部103−2および2つの側壁部103−3と共に、常夜灯光源ユニット101を収納する収納空間を形成している。反射板102は、光源収納部103の笠部103−2とは反対側から、光源収納部103に装着されており、言い換えれば、光源収納部103の底部(天井側の面)を構成している。反射板102は、常夜灯光源ユニット101の光を、笠部103−2の内面、2つの側壁部103−3の内面と共に反射し、光通過口103−1側に向かわせるものである。したがって、反射板102は、光を透過しない非光透過性を備えることが好ましく、光を反射する光反射性を備えることがより好ましい。反射板102は反射率の高いものが好ましく、また、照明装置1の薄型化のため、反射板102は反射率99%以上を有する反射シートを用いることが好ましい。また、反射板102の形状は、光源収納部103の笠部103−2とは反対側から、光源収納部103に嵌めこみ可能な形状となっている。
(1−7.副照明ユニット100の機能)
図25および図26は、光源L101から出射された光の軌跡を模式的に示した説明図である。具体的には、図25および図26においては、光源L101から出射された光が、区画ユニット4の光源収納部103内において反射された後に、光通過口103−1から区画ユニット4内に向けて進行する軌跡が示されている。光源L101の出射光は、先ず、光源収納部103の内部において、笠部103−2、2つの側壁部103−3および反射板102にて反射し、光通過口103−1を通過する光のみが区画ユニット4内に進行する。
ここで、図25に示したI部は、笠部103−2の、光通過口103−1側の辺(カバー側の辺)であり、笠部103−2の形状(特に、上記辺の形状)は、光通過口103−1を通過する光がセンターカバー6に直接照射されないように、区画ユニット4の上記内面側に窪んだ凹形状に規定されている。言い換えれば、笠部103−2の形状は、光通過口103−1を通過する光が一旦、区画ユニット4の内面に反射した後に、センターカバー6に照射されるように、区画ユニット4の上記内面側に窪んだ凹形状に規定されている。要は、常夜灯光源ユニット101の光源L101と光通過口103−1の上記辺の任意の点とを結ぶ直線が、区画ユニット4の上記内面を通るという条件を満足すればよい。また、光源L101と光通過口103−1の上記辺の任意の点とを結ぶ直線が区画ユニット4の周縁部を通ることがセンターカバー6を均一に発光させる上でより好ましい。この場合、光通過口103−1を通過する光は必ず、区画ユニット4の上記内面に到達し、反射することになるからである。もちろん、光源L101と光通過口103−1の上記辺を除く残余の辺に含まれる任意の点とを結ぶ直線についても、同様に、上記内面を通ることが必要となる。ただし、光通過口103−1側の上記辺に関し、上述の条件を満足すれば、本実施形態においては、残余の辺に関しても、上述の条件を満足することになる。
具体的には、図23のG−G断面の断面図に示したように、笠部103−2の形状は、常夜灯光源ユニット101側から光通過口103−1側に向かうにつれて、天井側(すなわち、センターカバー6側とは反対側)に傾斜している。この傾斜により、常夜灯光源ユニット101の光源L101の出射光は、笠部103−2にて反射しつつ光通過口103−1に向かうに従い、徐々に、その進行方向が天井側に収斂されていく。このため、光通過口103−1を通過する光は、センターカバー6に直接照射されず、区画ユニット4の内面に一旦反射した後、センターカバー6に照射されることになる。
さらに、笠部103−2は、その幅方向(底面(反射板102)に直交する方向。常夜灯光源ユニット101側から光通過口103−1側に向かう方向と直行する方向(以下、「長さ方向」と呼ぶ))に沿った断面形状が凹形状となっている。図23のH−H断面の断面図に示したように、笠部103−2の長さ方向に沿った中央が、2つの側壁部103−3側と比較し、天井側に凹んだ形状となっている。このような形状となる理由は、以下のとおりである。
光源L101の出射光は、徐々に広がり、光通過口103−1を通過する。例えば、1つの光源収納部103から出射される光のうち、対向する光源収納部103に向かって進行する光(ここでは、「第1の光」と呼ぶ)と、隣接する光源収納部103側に向かって進行する光(ここでは、「第2の光」と呼ぶ)とでは、光を区画ユニット4の周縁部近傍に到達させるための、光源収納部103から区画ユニット4の周縁部を仰ぐ角度(仰角)が異なる。具体的には、前者よりも後者のほうが大きいことになる。なお、光源収納部103から出射された光は、この区画ユニット4の周縁部よりもセンターカバー6側に進行した場合、センターカバー6に直接照射されることになる。
第1の光は、笠部103−2の長さ方向に沿った中央にて反射するものであり、第2の光は、笠部103−2の2つの側壁部103−3側にて反射するものである。このため、第1の光および第2の光の各々を区画ユニット4の周縁部の近傍まで到達させるには、光源収納部103から区画ユニット4の周縁部を仰ぐ角度に応じて、笠部103−2の幅方向に沿った断面形状を調節する必要がある。区画ユニット4はその形状が円形状であるため、図23のH−H断面の断面図に示したとおり、笠部103−2の幅方向に沿った断面形状は、中央から2つの側壁部103−3側に向かって連続的に傾斜する凹形状となっている。
図25および図26に示したように、光源収納部103から出射された光は、区画ユニット4内において反射されると共に、区画ユニット4の周縁部近傍まで到達させることができる。
図27は、副照明ユニット100が照明する副照明領域における輝度分布を示す説明図である。図27に示すように、副照明領域における輝度分布の均一化が図られている。
このように、副照明ユニット100は、常夜灯光源ユニット101から出射される光を、区画ユニット4の光源収納部103を用いて、センターカバー6に直接照射することなく、区画ユニット4の内面に一旦反射させた後、センターカバー6に照射させることができる。これにより、各光源収納部103から出射された光は、区画ユニット4内において、均一化され、副照明領域の輝度を均一化することができる。また、常夜灯光源ユニット101から出射される光とセンターカバー6との距離を大きくすること不要となる。これにより、照明装置1の薄型化を図ることができる。
なお、区画ユニット4は円形状に限られるものではなく、例えば、図28に示すように、矩形形状であってもよい。図28は、矩形形状の区画ユニット4aに常夜灯光源ユニット101および反射板102が取り付けられた副照明ユニット100aの上面図、当該上面図に示したJ−J断面およびK−K断面の各断面図である。
区画ユニット4aと区画ユニット4とが異なる点は、光源収納部103aの笠部103−2aの形状と光源収納部103の笠部103−2の形状とが異なる点である。区画ユニット4aは矩形形状であり、そのため、区画ユニット4aの周縁部は、区画ユニット4の周縁部のような円弧とはならず、直線となる。このため、光源収納部103aから区画ユニット4aを仰ぐ角度(仰角)は、円形状である区画ユニット4とは異なり、連続的には変化しない。なぜなら、矩形形状の場合、1つの頂点を挟む一方の辺から他方の辺に沿って、その頂点を境に、仰角が大きく変化するからである。
このため、図28のK−K断面の断面図に示したように、光源収納部103aの笠部103−2aの幅方向に沿った断面形状は、光源収納部103の笠部103−2と同様、天井側に凹む凹形状となるものの、笠部103−2aの長さ方向に沿った中央に頂点を持つ、凹形状となっている。
さらに、上述したように、区画ユニット4aの周縁部は、区画ユニット4の周縁部のような円弧とはならず、直線となる。このため、光源収納部103aの笠部103−2aの幅方向に沿った断面形状は直線状に変化する。
もちろん、区画ユニット4の形状は、区画ユニット4aのような矩形形状以外にも様々な形状にすることができる。光源収納部103の笠部103−2の形状は、区画ユニット4の形状に合わせて、適宜、調整すればよい。要は、区画ユニット4の各光源収納部103の出射光が、区画ユニット4の周縁部近傍まで到達し、且つ、区画ユニット4の周縁部よりも天井側にあるセンターカバー6に直接照射されないように、光源収納部103の笠部103−2の形状を適宜調整すればよい。
(1−8.区画ユニット4の保持爪部105の機能)
次に、区画ユニット4の保持爪部(保持部)105の機能について説明する。図29は、照明装置1の全体構成を示す斜視図、当該斜視図に示したL部の拡大図である。図30は、区画ユニット4の上面図、当該上面図に示したM−M断面の断面図である。図31は、リングカバー5およびセンターカバー6の上面図、当該上面図に示したN−N断面の断面図、当該断面図に示したO部の拡大図である。
区画ユニット4には、図29〜図31に示すように、3つの保持爪部105が設けられている。これらの3つの保持爪部105は、上述したように、アダプタ9が、電源カバー8、電源基板7、シャーシ2、反射シート3、および区画ユニット4に設けられた開口部を介して天井に設けられた天井側取付部材(いわゆる、引掛シーリングあるいは引掛ローゼット)に取り付けられる際、アダプタ9の電源ケーブル107を、アダプタ9の周囲に沿って保持するためのものである。
アダプタ9の電源ケーブル107の配置は重要である。通常、電源ケーブル107は、区画ユニット4の内部の内面(反射面)と、当該内面に対向するセンターカバー(カバー)6との間に配置される。言い換えれば、電源ケーブル107は、区画ユニット4の上記内面とセンターカバー6との間に形成された空間に配置されると言える。
副照明領域とアダプタ9との位置が重なり合うため、アダプタ9の電源ケーブル107が光源収納部103から出射される光を遮る位置に配置された場合、電源ケーブル107による影が生じ、照明装置1の見栄えを損ねることになるからである。
アダプタ9を電源カバー8や電源基板7等に設けられた開口部に接続する際における利用者の利便性を配慮し、電源ケーブル107をある程度余裕を持った長さにするのが通常である。電源ケーブル107の先端部にある電源コネクタ106を電源基板7に設けられた接続部108に差し込むには、電源ケーブル107をある程度はフレキシブルに動かせることが必要となるからである。
したがって、副照明領域の見栄えをよくする上で、電源ケーブル107が光源収納部103から出射される光を遮ることがない位置に配置されるように、電源ケーブル107の収納方法を工夫することは必須となる。
具体的には、図30に示すように、上述の天井側取付部材の高さに応じて、アダプタ9の可動部9aは、アダプタ装着部としての第1引掛部材9bまたは第2引掛部材9cに引っ掛けられ、照明装置1を天井側取付部材に固定する。例えば、天井側取付部材が高ければ、アダプタ9の可動部9aは第1引掛部材9bに引っ掛けられる。一方、天井側取付部材が低ければ、アダプタ9(図中のアダプタ9´が対応)の可動部9aは第2引掛部材9cに引っ掛けられる。
このようにしてアダプタ9は区画ユニット4の開口部に装着され、図31に示すように、アダプタ9から導出された電源ケーブル107が、その先端部の電源コネクタ106を用いて、電源基板7に設けられた接続部108に差し込まれる。
本実施の形態では、区画ユニット4に3つの保持爪部105を設け、これらの保持爪部105を用いて、上述のようにして配置される電源ケーブル107をアダプタ9に周囲に沿って保持する。
3つの保持爪部105は、図29に示したように、光源収納部103の光通過口103−1よりも天井側に位置している。このような3つの保持爪部105により、センターカバー6に垂直な方向においては、電源ケーブル107が光源収納部103の光通過口103−1(すなわち、常夜灯光源ユニット101)よりも区画ユニット4の内部の内面側に位置するように保持される。すなわち、光通過口103−1を通過する光を遮る位置には配置されていない。このため、3つの保持爪部105を用いて、アダプタ9の周囲に沿うように巻き付けられつつ、保持される電源ケーブル107は光源収納部103の出射光を遮る位置から確実に除外することができる。
また、保持爪部105は、区画ユニット4の開口部の周囲に設けられている。通常、区画ユニット4の開口部は、利用者がアダプタ9を区画ユニット4の開口部に挿入する際の利便性を考慮し、アダプタ9の大きさと比較し、ある程度大きな開口部となっている。上述したとおり、利用者は、アダプタ9を区画ユニット4の開口部に挿入する際、アダプタ9の可動部9aを区画ユニット4の内縁部に当接させつつ、直径方向内側に押し込まなければならず、そのため、可動部9aの可動範囲を確保するための間隙空間が上記開口部とアダプタ9との間に必要となるからである。
本実施の形態では、この間隙空間の有効利用を図るべく、保持爪部105を区画ユニット4の開口部の周囲に設けている。これにより、アダプタ9の電源ケーブル107を上述の間隙空間に押し込みつつ、アダプタ9の周囲に沿って配置することができる。
このようにして、アダプタ9の電源ケーブル107を光源収納部103の出射光を遮る位置から除外することができるので、副照明領域に電源ケーブル107による影が生じてしまうことを防止することができる。これにより、副照明領域の見栄えを損ねることを回避することができる。
また、区画ユニット4とアダプタ9との間の間隙空間を用いて、電源ケーブル107をアダプタ9に周囲に沿って配置させることができるので、電源ケーブル107を収納するための空間を別途用意する必要もない。したがって、区画ユニット4の大型化、延いては、照明装置1の大型化を招くこともない。
なお、保持爪部105の個数は3個に限られるものではない。保持爪部105を区画ユニット4の開口部の周囲の複数個所に設けることにより、アダプタ9を区画ユニット4の開口部に装着する際、アダプタ9に対する照明装置1本体の位置(向き)によらず、アダプタ9と電源ケーブル107との接続位置の近傍に保持爪部105が来るようにすることが容易となる。このことは、電源ケーブル107を保持爪部105に引っ掛ける作業の容易化につながり、その分だけ、電源ケーブル107を短くすることができる。これにより、電源ケーブル107の短縮化により、電源ケーブル107が光源収納部103の出射光を遮る機会を、より少なくすることができる。
(1−9.区画ユニット4の筒状リブ104の機能)
次に、区画ユニット4の筒状リブ104の機能について説明する。図30は、区画ユニット4の上面図、当該上面図に示したM−M断面の断面図である。図31は、リングカバー5およびセンターカバー6の上面図、当該上面図に示したN−N断面の断面図、当該断面図に示したO部の拡大図である。
図30に示すように、筒状リブ104は、その底部には、樹脂モールドされた砲弾型光源L102が配置されている。この砲弾型光源L102は、照明装置1に予め設定されている各種のモードが動作中であるか否かを利用者に標示するための、所謂、インジケーターである。
このようなインジケーターは、利用者による視認感度の高い緑色光を用いるのが通常であり、砲弾型光源L102は、例えば、緑色のLEDを用いることができる。
ところで、このようなインジケーターを、本実施の形態の区画ユニット4内に設けた場合、区画ユニット4から副照明光として床側に照射される光に、インジケーターの出射光が紛れてしまい、その標示機能が失われてしまうおそれがある。
インジケーターの視認性向上からは、砲弾光源L102をセンターカバー6に近接させることが考えられる。しかし、その場合、砲弾光源L102がそれに付属する部品(例えば、砲弾光源L102を支持する基板B102や、当該基板B102から導出される電線)が光源収納部103の出射光を遮り、それにより、砲弾光源L102やその部品等による影が生じ、副照明領域の見栄えを損ねることになる。
本実施の形態では、区画ユニット4に筒状リブ104を設け、その筒状リブ104の底部に砲弾型光源L102を配置する。筒状リブ104は、区画ユニット4と一体成型されるので、少なくとも、非光透過性、好ましくは、光反射性を備えている。
したがって、筒状リブ104の底部に配置された砲弾型光源L102の出射光は、筒状リブ104の内部で反射しつつ、センターカバー6側である先端部に向けて、進行する。これにより、砲弾型光源L102の出射光は、センターカバー6の近傍に至るまで、集光されているので、利用者は、区画ユニット4の副照明光の中においても、砲弾型光源L102の出射光を視認可能となる。
筒状リブ104の存在は、一般的には、副照明光を均一に発光させる上で障害となり、それゆえ、光の均一性を低下させる要因となるものである。それゆえ、筒状リブ104の高さに関しては、副照明光の均一性の妨げにならず、且つ、砲弾型光源L102の視認性を確保できるものに規定するのが重要な事柄である。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、基板に形成された光源と、光源から出射された光を屈折させるレンズとを備えた照明装置に適用できる。
1 照明装置
2 シャーシ(天面部)
2a 溝部
2b 溝部
3 反射シート(天面部)
3a スリット
3b,3c 切欠部
3d,3e 挿入孔
3f 挿入孔
3g 端部
4 区画ユニット
5 リングカバー
6 センターカバー
6a 円板部
6b 遮光部
6c 穴部
7 電源基板
8 電源カバー
9 アダプタ
9a 可動部
10 光源ユニット(第2光源、光源)
11 レンズ
11a〜11c 光入射面
11d,11e 全反射面
11f〜11h 光出射面
11s 対向面
12 基板
12a 基板本体
12a,12b 挿入穴部(係合凹部)
12b 弾性シート(シート状部材)
12c 挿入穴部(第1挿入孔)
12d 挿入穴部(第2挿入孔)
13a〜13d 係合爪部(係合部)
13e 突出部(第1突出部)
13f 突出部(第2突出部)
14a〜14d,14g リブ(第1リブ部材)
14e,14f リブ(第2リブ部材)
20 アングル部(支持部)
21 立設部
22 先端部(底面部)
23a〜23d 係合穴部(被係合部)
23e,23f 挿入孔
24a,24b 挿入孔
25 開口部(貫通孔)
26 切欠部
31a,31b 取付用クリップ
32 頭部
33 被挿入部
34 スリット部
35 両面テープ
36 ネジ
37 留具
37a 第1溝部
37b 第2溝部
C1,C2 コネクタ
L1 光源(白色の光源)
L2 光源(電球色の光源)
L3 光源(赤色の光源)
t1,t2 電気配線の接続端子
100 副照明ユニット
101 常夜灯光源ユニット(第1光源、光源)
102 反射板
103 光源収納部
104 筒状リブ
105 保持爪部(保持部)
106 電源コネクタ
107 電源ケーブル
108 接続部
103−1 光通過口(通過部)
103−2 笠部
103−3 側壁部
L101 光源
B101 支持基板
C101,C102 コネクタ

Claims (7)

  1. 光源を備えた基板と、上記光源に対向配置されたレンズと、上記レンズを支持する支持部とを備えた照明装置であって、
    上記レンズまたは上記支持部の一方に設けられた係合部と、他方における上記係合部に対応する位置に設けられた被係合部とを備え、
    上記レンズと上記支持部との間に上記基板を挟んだ状態で上記係合部と上記被係合部とが係合されることにより、上記レンズが上記支持部に支持されていることを特徴とする照明装置。
  2. 上記支持部は、天面部と、上記天面部と交差する方向に延伸する立設部と、上記立設部から上記天面部に略平行な方向に延伸する底面部とを備え、
    上記レンズは、上記天面部および上記底面部に夫々設けられた上記係合部または上記被係合部と、当該レンズに設けられた上記被係合部または上記係合部とが係合されることにより、上記天面部と上記底面部とに挟まれて支持されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 上記レンズは、上記基板の基板面に略垂直な方向に突出する第1突出部を備え、
    上記基板は、上記第1突出部が挿入される第1挿入孔を備え、
    上記第1挿入孔は、上記底面部に平行な方向の内径が上記第1突出部における当該方向の外径よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
  4. 上記レンズは、上記基板の基板面に略垂直な方向に突出する第2突出部を備え、
    上記基板は、上記第2突出部が挿入される第2挿入孔をさらに備え、
    上記第2挿入孔は、上記底面部に平行な方向の内径が上記第2突出部における当該方向の外径に対応する長さであることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
  5. 上記基板における上記支持部との対向面に弾性体からなるシート状部材が備えられており、
    上記係合部と上記被係合部とを係合させたときに、シート状部材と上記支持部とが当接して上記シート状部材が弾性変形することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の照明装置。
  6. 上記レンズにおける上記基板との対向面には複数の第1リブ部材が設けられており、
    上記係合部と上記被係合部とを係合させたときに、上記各第1リブ部材が上記基板の基板面に当接することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の照明装置。
  7. 上記基板は、当該基板に電気配線の端子を接続するためのコネクタを備えており、
    上記レンズにおける上記コネクタまたは上記コネクタに接続された上記端子に対向する位置に、上記コネクタまたは上記端子に当接して上記端子が上記コネクタから外れることを防止するための第2リブ部材が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の照明装置。
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