JP2013201101A

JP2013201101A - 照明装置

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Publication number: JP2013201101A
Application number: JP2012070446A
Authority: JP
Inventors: Yoko Noguchi; 瑶子野口; Tomoko Ishiwatari; 朋子石渡; Kazunori Yashiro; 和徳八代; Masaru Inoue; 優井上; Makoto Kawagoe; 真川越; Fumishige Iwata; 文重岩田; Hitoshi Kono; 仁志河野; Shigehisa Kawazuru; 滋久川鶴
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-10-03
Also published as: US20130250554A1; US8746919B2; CN103363405A; EP2644969A2

Abstract

【課題】空間の明るさ感を向上できるとともにグレアを低減できる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置10は、天井面11に取り付けられる器具12を備える。器具12には光源13を設置するとともに制光手段14を設ける。器具12外に出射する光の量を器具光束、および器具12の直下方向を配光角０°とすると、制光手段14は、配光角９０〜１２０°に含まれる光束を器具光束の２０％以上、配光角６０〜９０°に含まれる光束を器具光束の２０％以下に制御する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、天井面に取り付ける照明装置に関する。

従来、天井面に取り付ける照明装置としては、逆富士形の反射板の両側に直管形ＬＥＤランプを配置した照明装置がある。この照明装置では、直管形ＬＥＤランプの光が反射面で反射して天井面に照射されるため、天井面が明るくなり、空間の明るさ感が得られる。

また、天井面に取り付ける照明装置としては、ＬＥＤ素子を内蔵した照明装置がある。この照明装置では、器具内に複数のＬＥＤ素子を配置し、ＬＥＤ素子が発光した光を器具の下面から下方へ向けて出射する。この照明装置では、薄形に形成できるため、空間内での圧迫感が少なく、天井面と一体感のある演出ができる。

特開２００９−５４９８９号公報

しかしながら、直管形ＬＥＤランプを用いた照明装置では、天井面が明るくなり、空間の明るさ感を得られるが、露出している直管形ＬＥＤランプの光を眩しく感じる不快なグレアが生じやすい。また、ＬＥＤ素子を内蔵した照明装置では、器具の下面から下方へ向けて光を出射するため、天井面に光が照射されず、天井面が暗くなり、空間の明るさ感が得られにくい。

本発明が解決しようとする課題は、空間の明るさ感を向上できるとともにグレアを低減できる照明装置を提供することである。

実施形態の照明装置は、天井面に取り付けられる器具を備える。器具には光源を設置するとともに制光手段を設ける。器具外に出射する光の量を器具光束、および器具の直下方向を配光角０°とすると、制光手段は、配光角９０〜１２０°に含まれる光束を器具光束の２０％以上、配光角６０〜９０°に含まれる光束を器具光束の２０％以下に制御する。

本発明によれば、配光角９０〜１２０°に含まれる光束を器具光束の２０％以上、配光角６０〜９０°に含まれる光束を器具光束の２０％以下とするため、空間の明るさ感を向上できるとともにグレアを低減することができる照明装置を提供できる。

一実施形態を示す照明装置の断面図である。同上照明装置の配光図である。従来の照明装置の配光図である。照明装置における配光方向を説明する説明図である。照明装置を設置する空間の斜視図である。配光角９０〜１７０°の範囲において１０°毎に最大光度値を変化させた場合の配光図を図６(a)〜図６(i)に示す。配光角９０〜１７０°の範囲において１０°毎に最大光度値を変化させるとともに１０mm毎に天井面から発光面までの距離を変化させた場合の間接眼前照度（空間の明るさ感指標）を示すグラフである。

以下、一実施形態を、図１ないし図７を参照して説明する。

図１において、照明装置10は、天井面11に直付け設置される天井直付形照明装置である。照明装置10は、天井面11に取り付けられる器具12、光を発する光源13、配光を制御する制光手段14、および光源13を点灯させる点灯装置15を有している。

そして、器具12は、長方形板状の本体20を有している。本体20には、本体20の長手方向に対して直交する短手方向の中央にケース21が取り付けられているとともに、ケース21の両側において発光部22が設けられている。これらケース21および発光部22は本体20の長手方向に沿って連続して設けられている。ケース21内には点灯装置15が配設され、各発光部22には光源13および制光手段14が配設されている。各発光部22において本体20の下面には白色面または鏡面とする反射面20aが形成されている。

また、光源13には、半導体発光素子としてのＬＥＤ素子24が用いられている。ＬＥＤ素子24は基板25に実装され、ＬＥＤ素子24の光を出射する出射面が下方へ向けられた状態で基板25が本体20の下面に取り付けられている。

また、制光手段14は、反射体27、透光性カバー28、および複数のルーバー29を有している。

反射体27は、ＬＥＤ素子24の出射面に斜めに対向する反射面27aを有している。反射面27aにより、ＬＥＤ素子24から出射された光を本体20の反射面20aから透光性カバー28の側面に亘る範囲へ向けて反射させる。

透光性カバー28は、透明または乳白色の透光性を有する材料で形成され、下面部28a、側面部28bおよび上面部28cを有している。下面部28aが反射体27に取り付けられ、上面部28cが本体20の側縁に取り付けられている。そして、透光性カバー28で器具12の発光部22を覆っており、透光性カバー28の表面が発光面28dとされている。

複数のルーバー29は、遮光性を有する材料で形成されているとともに表面が白色面である反射面に形成されている。複数のルーバー29は、透光性カバー28の下面部28aに所定の間隔をあけて取り付けられているとともに、透光性カバー28の下面部28aから下方へ突出されている。

そして、照明装置10では、ＬＥＤ素子24の点灯により発光部22から光が出射される。すなわち、ＬＥＤ素子24の光は、反射体27の反射面27aで透光性カバー28の側面部28bや本体20の反射面20aへ向けて反射する。透光性カバー28の側面部28bへ向かう光は、透光性カバー28の側面部28bを通じて照明装置10の側方および天井面11へ向けて出射される。本体20の反射面20aへ向かう光は、反射面20aで反射して透光性カバー28の下面部28aを通過し、ルーバー29間を通じて下方へ出射される。ルーバー29の表面に入射した光は、ルーバー29で反射して下方へ向かう。

したがって、反射体27、透光性カバー28、複数のルーバー29、および本体20の反射面20aによって、器具12から出射する光の配光を制御する制光手段14が構成されている。

そして、制光手段14を有する照明装置10は、図２の配光図に示す配光特性を有している。配光曲線Ａは図４に示す照明装置10の長手方向Ａ−Ａの配光、配光曲線Ｂは図４に示す照明装置10の短手方向Ｂ−Ｂの配光、配光曲線Ｃは図４に示す照明装置10の長手方向および短手方向に対して斜め４５°方向Ｃ−Ｃの配光である。また、器具12外に出射される光の量を器具光束、および器具12の直下方向を配光角０°とする。

図２に示すように、配光角９０〜１２０°に含まれる光束は器具光束の２０％以上であり、配光角６０〜９０°に含まれる光束は器具光束の２０％以下である。さらに、配光角６０〜１８０°に含まれる光束を１００％とすると、配光角９０〜１１０°に８０％以上の光束を含んでいる。そして、器具12の水平方向における全ての方向において配光角に対する光束の割合が保たれている。また、配光角８０°以上９０°未満における光度値は、配光角８０°以上９０°未満の範囲から器具12を観察したときの輝度値が７３００cd/m²未満となる条件を満たす値となっている。

このような配光は、本実施形態の照明装置10の場合、透光性カバー28に光が出射可能な側面部28bを設けるとともに、反射体27の反射面27aでＬＥＤ素子24の光を透光性カバー28の側面部28bから天井面11へ向けて出射させること、および、ルーバー29で斜め方向（配光角６０〜９０°）へ向かう光を遮光することによって実現することができる。

なお、図３にはＬＥＤ素子を内蔵した従来の照明装置の配光図を示す。従来の照明装置は、ＬＥＤ素子が発光した光を器具の下面から下方へ向けて出射する。そのため、配光角９０°以上の光束が少なく、配光角６０〜９０°の光束が多い。

ここで、本実施形態の照明装置10と従来の照明装置とで、作業面照度、間接眼前照度、およびＵＧＲ（Unified Glare Rating）値を比較する。

図５に示すように、例えばオフィスなどの空間の天井面11に各照明装置を設置し、同条件で各比較項目を測定する。空間寸法は水平方向の縦１４．４ｍおよび横１４．４ｍ、高さ２．８ｍである。天井面11の反射率７０％、壁面の反射率５０％、床面の反射率１０％である。各照明装置は、器具光束６３００lm、器具台数６４台、器具間隔１．８ｍとする。

作業面照度は、床面からの高さ０．８ｍでの照度を測定した。測定の結果、従来の照明装置の作業面照度は４７３lx、本実施形態の照明装置10の作業面照度は５００lxであった。本実施形態の照明装置10の方が、作業面照度が５％向上した。これは、配光角６０〜９０°へ向かう光をルーバー29で下方へ反射させることによる。

間接眼前照度は、空間の明るさ感の指標であり、空間の間口の中央、奥行０ｍ、床面からの高さ１．２ｍの位置での鉛直面の間接照度を測定した。測定の結果、従来の照明装置の間接眼前照度は６８lx、本実施形態の照明装置10の間接眼前照度は１００lxであった。本実施形態の照明装置10の方が空間の明るさ感が４７％向上した。これは、配光角９０〜１２０°に含まれる光束が器具光束の２０％以上であり、さらに、配光角６０〜１８０°に含まれる光束を１００％とすると、配光角９０〜１１０°に８０％以上の光束を含むことで、天井面11の明るさが向上したことによる。そして、本実施形態の照明装置10では、床面からの高さ０．７〜０．８５ｍでの作業面照度が４００〜７００lxの場合、床面からの高さ１．２ｍでの鉛直面の間接照度を７０lx以上であることにより、従来に比べて空間の明るさ感を向上できる。

ＵＧＲ値は、従来の照明装置のＵＧＲ値は２８、本実施形態の照明装置10のＵＧＲ値は２２であった。本実施形態の照明装置10の方が、ＵＧＲ値が６％低下し、グレアが低下した。これは、配光角６０〜９０°へ向かう光をルーバー29で遮光し、配光角６０〜９０°に含まれる光束を器具光束の２０％以下とし、さらに、配光角６０〜１８０°に含まれる光束を１００％とすると、配光角９０〜１１０°に８０％以上の光束を含むことで、配光角６０〜９０°へ向かう光が少ないことによる。そして、本実施形態の照明装置10では、作業面照度が６５０〜１０００lxとした場合でも、ＵＧＲ値は２５未満とすることができるため、グレアを低減できる。

また、本実施形態の照明装置10では、配光角８０°以上９０°未満の範囲から器具12を観察したときの輝度値が６８７４cd/m²であった。

このように、本実施形態の照明装置10は、配光角９０〜１２０°に含まれる光束を器具光束の２０％以上、配光角６０〜９０°に含まれる光束を器具光束の２０％以下とするため、空間の明るさ感を向上できるとともにグレアを低減することができる。

さらに、本実施形態の照明装置10は、配光角６０〜１８０°に含まれる光束を１００％とすると、配光角９０〜１１０°に８０％以上の光束を含むため、空間の明るさ感を向上できるとともにグレアを低減することができる。

また、配光角８０°以上９０°未満における光度値は、配光角８０°以上９０°未満の範囲から器具12を観察したときの輝度値が７３００cd/m²未満となる条件を満たすため、グレアを低減することができる。

また、器具12の水平方向における全ての方向において配光角に対する光束の割合が保たれているため、空間のどこでも、空間の明るさ感を向上できるとともにグレアを低減することができる。

また、床面からの高さ０．７〜０．８５ｍでの作業面照度が４００〜７００lxの場合、床面からの高さ１．２ｍでの鉛直面の間接照度は７０lx以上とするため、従来に比べて空間の明るさ感を向上できる。

また、作業面照度が６５０〜１０００lxの場合でも、ＵＧＲ値を２５未満とし、グレアを低減することができる。

また、配光角８０°以上９０°未満における光度値は、配光角８０°以上９０°未満の範囲から器具12を観察したときの輝度値が７３００cd/m²未満となる条件を満たし、つまり、照明設計で規定されているグレアに関するＧ１ｂ分類の輝度特性を満たすことができる。

また、間接眼前照度について、配光角との関係、および天井面11から発光面28dまでの距離との関係をそれぞれ測定した。

図６(a)〜図６(i)には配光角９０〜１７０°の範囲において１０°毎に最大光度値を変化させた場合の配光図を示す。図７には配光角９０〜１７０°の範囲において１０°毎に最大光度値を変化させるとともに１０mm毎に天井面11から発光面28dまでの距離を変化させた場合の間接眼前照度（空間の明るさ感指標）のグラフを示す。

なお、測定に用いた照明装置は、配光角９０〜１７０°の範囲において１０°毎に最大光度値を変化させて測定するために、図１に示す構造とは異なる構造を用いている。そのため、図６(a)〜図６(i)に示す配光特性は、図２に示す配光特性とも異なっている。

そして、測定の結果、配光角９０〜１７０°の範囲において、配光角９０〜１２０°に最大光度値を有することにより、間接眼前照度が向上した。一方、配光角１２５°以上は間接眼前照度の向上には関係がないことが分かった。

さらに、天井面11から発光面28dまでの距離が１０mmの場合には、配光角９０°のときに間接眼前照度が最大となった。天井面11から発光面28dまでの距離が２０〜４０mmの場合には、配光角１００°のときに間接眼前照度が最大となった。天井面11から発光面28dまでの距離が５０mmの場合には、配光角１１０°のときに間接眼前照度が最大となった。

このようなことから、天井面11から発光面28dまでの距離が１０mm以下である場合、配光角９０〜１２０°の範囲での光度値のうち最大光度値が配光角９０〜１００°の範囲にあることにより、空間の明るさ感を向上できる。

天井面11から発光面28dまでの距離が１０mm以上５０mm未満である場合、配光角９０〜１２０°の範囲での光度値のうち最大光度値が配光角９５〜１１０°の範囲にあることにより、空間の明るさ感を向上できる。

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。

10 照明装置
11 天井面
12 器具
13 光源
14 制光手段
28d 発光面

Claims

天井面に取り付けられる器具と；
器具に設置される光源と；
器具に設けられており、器具外に出射される光の量を器具光束、および器具の直下方向を配光角０°とすると、配光角９０〜１２０°に含まれる光束を器具光束の２０％以上、配光角６０〜９０°に含まれる光束を器具光束の２０％以下に制御する制光手段と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
天井面に取り付けられる器具と；
器具に設置される光源と；
器具に設けられており、器具の直下方向を配光角０°とし、配光角６０〜１８０°に含まれる光束を１００％とすると、配光角９０〜１１０°に８０％以上の光束を含むように制御する制光手段と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
器具の水平方向における全ての方向において配光角に対する光束の割合が保たれている
ことを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
床面からの高さ０．７〜０．８５ｍでの作業面照度が４００〜７００lxの場合、床面からの高さ１．２ｍでの鉛直面の間接照度は７０lx以上である
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置。
作業面照度が６５０〜１０００lxの場合のＵＧＲ値は２５未満である
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置。
配光角８０°以上９０°未満における光度値は、配光角８０°以上９０°未満の範囲から器具の輝度値が７３００cd/m²未満となる条件を満たす
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置。
器具は、光を出射する発光面を有し、
天井面から発光面までの距離が１０mm以下である場合、配光角９０〜１２０°の範囲での光度値のうち最大光度値は配光角９０〜１００°の範囲にある
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置。
器具は、光を出射する発光面を有し、
天井面から発光面までの距離が１０mm以上５０mm未満である場合、配光角９０〜１２０°の範囲での光度値のうち最大光度値は配光角９５〜１１０°の範囲にある
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置。