JP2013201021A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】光出力の低下を抑制し、輝度むらを改善した照明器具を提供することを目的とする。
【解決手段】実施形態の照明器具は、光源ユニットと、反射板と、化粧枠と、を備える。前記光源ユニットは、円周上に設けられた複数の発光素子を有する。前記反射板は、前記光源ユニット上に設けられ、前記光源ユニットから放射された光を前記光源ユニットと逆方向である外方に導く複数の光ガイド部を有する。前記化粧枠は、前記反射板を覆う。前記複数の光ガイド部のそれぞれは、開口部と、反射面と、を有する。前記開口部は、前記光源ユニット側に設けられる。前記反射面は、前記開口部を囲んで、前記光源ユニットから放射された光を反射する。前記光源ユニットの仮想的な中心軸との距離が短い内周側における前記反射面の高さは、前記中心軸との距離が長い外周側における前記反射面の高さよりも低く形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、照明器具に関する。

近年、照明器具におおける照明光源は、白熱電球や蛍光灯から省エネルギー・長寿命の光源、例えば発光ダイオード（Light-emitting diode：ＬＥＤ）への置き換えが進んでいる。ＬＥＤの発光部面積は、蛍光灯と比較して小さいため、例えば複数のＬＥＤを並べた光源ユニットの前面に反射板などを設けて、照明光を外方に導いた場合、輝度むらが生じることがある。また、ＬＥＤの前面に光学材料を設けて、照明光を拡散させると、光出力が低下する。

特開２０１０−３６７７号公報

光出力の低下を抑制し、輝度むらを改善した照明器具を提供することを目的とする。

実施形態の照明器具は、光源ユニットと、反射板と、化粧枠と、を備える。前記光源ユニットは、円周上に設けられた複数の発光素子を有する。前記反射板は、前記光源ユニット上に設けられ、前記光源ユニットから放射された光を前記光源ユニットと逆方向である外方に導く複数の光ガイド部を有する。前記化粧枠は、前記反射板を覆う。前記複数の光ガイド部のそれぞれは、開口部と、反射面と、を有する。前記開口部は、前記光源ユニット側に設けられる。前記反射面は、前記開口部を囲んで、前記光源ユニットから放射された光を反射する。前記光源ユニットの仮想的な中心軸との距離が短い内周側における前記反射面の高さは、前記中心軸との距離が長い外周側における前記反射面の高さよりも低く形成されている。

本発明の実施形態によれば、光出力の低下を抑制し、輝度むらを改善した照明器具が提供される。

第１の実施形態に係る照明器具を例示する斜視図である。 図１のＡ−Ａ線斜視断面図である。 照明器具における光源ユニットを例示する斜視図である。 照明器具における反射板を例示する模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線斜視断面図である。 照明器具における化粧枠を例示する斜視図である。

以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の形状や縦横の寸法の関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る照明器具を例示する斜視図である。
図２は、図１のＡ−Ａ線斜視断面図である。
本実施形態の照明器具１は、図示しない天井の開口部に埋め込まれて用いられるいわゆるダウンライトである。照明器具１は、光源ユニット２と、反射板６と、反射板６を覆う化粧枠１３と、を備える。

図３は、照明器具における光源ユニットを例示する斜視図である。
光源ユニット２は、ほぼ円柱状または円管状に形成される。光源ユニット２は、ほぼ円板状に形成された実装部３と、実装部３の円周上に設けられた複数の発光素子４と、実装部３と反対側に設けられた放熱体５と、を有している。

複数の発光素子４は、光源ユニット２の仮想的な中心軸Ｌに対して、実装部３上に円周状に設けられている。なお、本具体例は、隣接した発光素子４を実装する実装部３に段差が設けられて、発光素子の一部を中心軸Ｌ方向に重ねた構成を例示している。本具体例で例示した構成の他にも、例えば、発光素子４が重ならないように発光素子４の平面形状を形成して、平坦な実装部上に実装してもよい。また、本具体例においては、６つの発光素子４を設けた構成を例示しているが、発光素子４の数は、光出力に応じて任意数とすることができる。

放熱体５は、例えば金属などの熱伝導性の高い材料で形成され、発光素子４と熱結合し、発光素子４に発生する熱を外気に放熱する。本具体例においては、放熱体５は、複数の放熱フィンを含む構成を例示している。放熱体５の構成は、発光素子４の発熱量に応じて任意であり、また図示しない天井に設けられた開口部に埋め込める形状であればよい。

なお、放熱体５と実装部３とは、一体として形成されてもよく、また異なる材料で別体として形成されてもよい。例えば金属などの熱伝導性の高い材料で放熱体５を形成するとともに、放熱体５の表面を実装部３として、例えば円板状、例えばリング状に形成することができる。また、例えば金属などで形成した放熱体５の上に、例えば樹脂などで円板状またはリング状などに形成した実装部３を設けてもよい。

図４は、照明器具における反射板を例示する模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線斜視断面図である。
反射板６は、光源ユニット２から放射された光を、光源ユニット２と反対方向である外方に導く複数の光ガイド部７と、隣接する光ガイド部７の間に設けられた連結部８と、複数の光ガイド部７の内側に設けられた底板部９と、を有する。反射板６は、例えば金属などで一体形成することができ、また、異なる材料で別体として形成してもよい。

複数の光ガイド部７のそれぞれは、光源ユニット２側に設けられた開口部１０と、開口部１０を囲んで光源ユニット２から放射された光を外方に向けて反射する反射面１１とを有している。外方に向けて拡がる逆テーパー状の反射面１１とを有している。光ガイド部７は、例えば金属など光源ユニット２から放射された光に対して高反射率を有する材料で形成されて、開口部１０からの入射光を、鏡面反射する。

本具体例は、光ガイド部７における反射面１１を、外方に向けて拡がる逆テーパー状に形成した構成を例示している。また、本具体例においては、反射面１１の開口部１０からの高さＨは、中心軸Ｌとの距離Ｄが所定値Ｄ１以下においてＨ１、距離Ｄが所定値Ｄ２以上で一定値Ｈ２、距離Ｄが所定値Ｄ１とＤ２においては、高さＨは、距離Ｄに応じてＨ１からＨ２に連続的に変化するように構成されている。例えば、反射板６を外方から、底面が半径Ｄ１、上面が半径Ｄ２、高さがＨ２−Ｈ１の円錐台でくり抜いた構成となっている。

本具体例で例示した構成の他にも、光ガイド部７における反射面１１の開口部１０からの高さＨは、光源ユニット２の仮想的な中心軸Ｌとの距離Ｄに応じて変化するように構成されていればよい。また、距離Ｄが相対的に短い内周側における高さＨは、距離Ｄが相対的に長い外周側における高さＨよりも低く形成されていればよい。

また、中心軸Ｌと平行にとった光ガイド部７の中心軸Ｌ１と光ガイド部７の反射面１１との角度θは、中心軸Ｌとの距離Ｄが短い内側の反射面の方が、中心軸Ｌとの距離Ｄが長い外側の反射面よりも大きい。例えば、図４（ｂ）に表したように、光ガイド部７の反射面１１と、中心軸Ｌ及び中心軸Ｌ１を通る平面と、が交わる曲線１２ａ、１２ｂの中心軸Ｌ１との角度は、内側の曲線１２ａと中心軸Ｌ１との角度θ１の方が、外側の曲線１２ｂと中心軸Ｌ１との角度θ２よりも大きい。

したがって、光ガイド部７は、開口部１０からの入射光を反射面１１の内周側で外周方向に反射するよりも、反射面１１の外周側で中心軸Ｌ方向により強く反射する。その結果、開口部１０からの入射光は、中心軸Ｌ側に向けて広がって、光源ユニット２と逆側の外方に向けて反射するため、光ガイド部７からの出射光を拡散させることができる。

また、本具体例のように、光ガイド部７における反射面１１を、開口部１０を囲んで、外方に向けて拡がる逆テーパー状の構成とした場合、反射面１１による反射光の方向を、円柱状の反射面と比較した場合よりも中心軸Ｌ１に平行に近づけることができる。

連結部８は、例えば金属などで形成され、隣接する光ガイド部７を結合するととともに、反対側の光ガイド部７で反射された光をさらに外方に向けて鏡面反射する。本具体例においては、連結部８は、光ガイド部７における反射面１１の外周側と接続する構成を例示している。この場合、光ガイド部７と連結部８とを、例えば金属などで、一体に形成することができる。また、本具体例で例示した構成の他にも、連結部８は、例えば反射面１１の外周側よりも外側に設けられてもよい。この場合は、反射面１１は、連結部８から内周側に突出する。

底板部９は、例えば金属、例えば樹脂などで形成され、光ガイド部７及び連結部８を固定するとともに、光源ユニット２を外部から覆う化粧面として機能する。また、本具体例においては、底板部９が、開口部１０から高さＨ１だけ外方に突出し、光ガイド部７における反射面１１の内周側の高さＨ１と同一にする構成を例示している。しかし、底板部９は、反射面１１の内周側の高さＨ１よりも低くてもよく、また開口部１０と同一の高さにしてもよい。例えば、底板部９は、反射面１１の内周側の高さＨ１よりも低い場合は、反射面１１の内周側は、底板部９から外方に突出する。

図５は、照明器具における化粧枠を例示する斜視図である。
化粧枠１３は、例えば樹脂などで、円筒状に形成された内枠部１４と、内枠部１４の外周において径外方向に突出した外枠部１５と、を有している。内枠部１４は、反射板６を外方から覆う。また、外枠部１５は、天井の下面に接して、照明器具１を固定する。

また、照明器具１においては、図示しない透光カバーを設けて、反射板６を覆ってもよい。例えば、内枠部１４と外枠部１５との境界近傍に、円盤状の透光カバーを設けることができる。この場合、化粧枠１３と透光カバーとは、照明器具１の光取出面側の外観を構成するとともに、光源ユニット２を保護する枠として機能する。

透光カバーは、照明器具１における光取出面側の外観を構成するとともに、光源ユニット２を保護する枠として機能する。透光カバーは、例えば光透過性を有する樹脂などで形成される。また、透光カバーは、例えば乳白色などに着色され、光源ユニット２を外部から目視できない程度に半透明に形成される。

発光素子４として、例えばＬＥＤを用いた場合、発光部の面積が蛍光灯と比較して小さいため、例えば複数のＬＥＤを並べた光源ユニットによる照明光は、蛍光灯と比較して拡散性が少ない。その結果、例えば、反射板６における光ガイド部７の反射面１１の高さＨを内周側と外周側で一定に設けた場合、化粧枠上における照明光には、複数のＬＥＤのそれぞれから放射される光の明暗、いわゆる輝度むらが生じる。この場合、拡散性の高い透光カバーを設けることにより、照明光を拡散させて、輝度むらを低減することができる。しかし、拡散性の高い透光カバーは、光出力を低減させ、効率を低下させる。

これに対して、本実施形態においては、反射板６における光ガイド部７における反射面１１は、内周側の高さが相対的に低く、外周側の高さが相対的に高く形成されている。その結果、発光素子４から放射された光の内周側への反射光が増加するため、輝度むらが低減される。また、反射板６により、発光素子４から放射される光の配光を広げることができるため、拡散性が低く透過性の高い透光カバーを用いることができる。その結果、光出力の低下を抑制して、効率を改善することができる。

また、光ガイド部７における反射面１１を、開口部１０を囲んで、外方に向けて拡がる逆テーパー状の構成とした場合は、反射面１１による反射光の方向を、円柱状の反射面と比較した場合よりも中心軸Ｌ１に平行に近づけることができる。その結果、外方に導かれる光出力が増加して、効率を改善することができる。

以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明したが、それらに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、照明光源として発光素子４は、ＬＥＤまたはＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）またはＥＬ（Electro-Luminescence）などでもよく、また発光素子４は、複数個のＬＥＤが直列又は並列に接続されていてもよい。

また、光源ユニット２の平面形状は、円形状に限らず、楕円形状の他、長方形など多角形状でもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…照明器具、 ２…光源ユニット、 ３…実装部、 ４…発光素子、 ５…放熱体、 ６…反射板、 ７…光ガイド部、 ８…連結部、 ９…底板部、 １０…開口部、 １１…反射面、 １３…化粧枠、 １４…内枠部、 １５…外枠部

Claims (5)

1. 円周上に設けられた複数の発光素子を有する光源ユニットと、
   前記光源ユニット上に設けられ、前記光源ユニットから放射された光を前記光源ユニットと逆方向である外方に導く複数の光ガイド部を有する反射板と、
   前記反射板を覆う化粧枠と、
   を備え、
   前記複数の光ガイド部のそれぞれは、
   前記光源ユニット側に設けられた開口部と、
   前記開口部を囲んで、前記光源ユニットから放射された光を反射する反射面と、
   を有し、
   前記光源ユニットの仮想的な中心軸との距離が短い内周側における前記反射面の高さは、前記中心軸との距離が長い外周側における前記反射面の高さよりも低く形成されている照明器具。
2. 前記反射面は、前記光源ユニット側から外方に向けて拡がる逆テーパー状に設けられている請求項１記載の照明器具。
3. 前記反射面の前記中心軸に対する前記内周側の角度は、前記中心軸に対する前記外周側の角度よりも大きい請求項１または２に記載の照明器具。
4. 前記反射面は、前記複数の発光素子から放射された光を鏡面反射する請求項１〜３のいずれか１つに記載の照明器具。
5. 前記反射面は、金属を含む請求項１〜４のいずれか１つに記載の照明器具。