JP2014011043A - 照明器具 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子のグレアを抑えた照明器具を提供する。
【解決手段】実施形態の照明器具は、本体と、発光素子と、カバーとを備えている。本体は、矩形板状の天板部と、天板部に対して突出して設けられ、前記天板部の長手方向に延びる一対の側板部とを有する。発光素子は、それぞれの側板部における、他方の側板部に対して反対側の側面に設けられている。カバーは、側面の外側に突出して側板部に取り付けられ、発光素子を覆い、発光素子から放出される光に対する透過性を有する。
【選択図】図2
【解決手段】実施形態の照明器具は、本体と、発光素子と、カバーとを備えている。本体は、矩形板状の天板部と、天板部に対して突出して設けられ、前記天板部の長手方向に延びる一対の側板部とを有する。発光素子は、それぞれの側板部における、他方の側板部に対して反対側の側面に設けられている。カバーは、側面の外側に突出して側板部に取り付けられ、発光素子を覆い、発光素子から放出される光に対する透過性を有する。
【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、例えばLED(Light Emitting Diode)などの発光素子を光源に用いた照明器具に関する。
近年、室内全体を照明するベースライトの発光素子に、LEDが使用されている。しかしながら、LEDは白熱電球及び蛍光管と比較して発光面積が小さく、輝度が高いため、使用者がLEDの輝点をグレア(眩輝)として感じやすい。
発光素子のグレアを抑えた照明器具を提供する。
実施形態の照明器具は、本体と、発光素子と、カバーと、を備えている。前記本体は、矩形板状の天板部と、前記天板部に対して突出して設けられ、前記天板部の長手方向に延びる一対の側板部とを有する。前記発光素子は、それぞれの前記側板部における、他方の側板部に対して反対側の側面に設けられている。前記カバーは、前記側面の外側に突出して前記側板部に取り付けられ、前記発光素子を覆い、前記発光素子から放出される光に対する透過性を有する。
発光素子のグレアを抑えることができる。
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
図1は、実施形態の照明器具1の外観斜視図である。
図2は、照明器具1における本体10、光源モジュール30、カバー40および電源ユニット50の模式斜視図である。
図2は、照明器具1における本体10、光源モジュール30、カバー40および電源ユニット50の模式斜視図である。
実施形態の照明器具1は、本体10と光源モジュール30と一対のカバー40とを有する。光源モジュール30と一対のカバー40は、本体10に取り付けられている。
図2においては、一対のカバー40のうちの一方は本体10に取り付けられていない状態が表されているが、図3(a)にその一方のカバー40が本体10に取り付けられた状態を表す。
本明細書において、本体10の長手方向を第1の方向Xとし、第1の方向Xに対して直交する方向であって、本体10の幅方向を第2の方向Yとし、さらに第1の方向X及び第2の方向Yに対して直交する方向を第3の方向Zとする。
本体10は、天板部11と、一対の側板部12とが一体に設けられた金属材料からなる。一体に形成された本体10は、押し出し成形で容易に形成できる。本体10は、例えばアルミニウムの押し出し成形体である。金属材料で一体に形成された本体10は、放熱性に優れる。
あるいは、本体10は一体構成に限らず、別体の天板部11と一対の側板部12とを組み合わせて本体10を構成してもよい。この場合、既存のトラフ本体などを流用できる。また、鉄板本体に、直管ランプに使っているようなアルミニウムの押出成形部材を取り付けるなどの流用ができる。
あるいは、本体10は一体構成に限らず、別体の天板部11と一対の側板部12とを組み合わせて本体10を構成してもよい。この場合、既存のトラフ本体などを流用できる。また、鉄板本体に、直管ランプに使っているようなアルミニウムの押出成形部材を取り付けるなどの流用ができる。
天板部11は第1の方向Xに延びる矩形板状に形成されている。天板部11は、上面11aとその反対側の下面11bとを有する。照明器具1は天井に対して取り付けられ、天板部11の上面11aが天井に向けられる。
側板部12は、天板部11における第2の方向Yの端部から、天板部11の下面11b側に突出して設けられている。側板部12は、天板部11に対して垂直に設けられている。一対の側板部12は、第1の方向Xに延び、互いに平行に対向している。
本体10における天板部11と一対の側板部12とで囲まれた空間には、電源ユニット50が設けられている。電源ユニット50は、天板部11の下面11bに例えばネジ止めにより固定されている。電源ユニット50は、図1に示す天板部11に形成された貫通孔85を通される電源ケーブルを通じて、外部の電源と接続される。
それぞれの側板部12における、他方の側板部12に対する反対側には、第1の方向Xに柱状に延びる外壁部13が設けられている。
外壁部13の側面14は第1の方向Xに延びている。その側面14における第3の方向Zの両端部にはリップ部16が設けられている。リップ部16は、第1の方向Xに延びている。
外壁部13の上面(天井に向けられる面)には、第1の方向Xに延びる2本の溝21、22が形成されている。その上面の反対側の外壁部13の下面には、第1の方向Xに延びる1本の溝23が形成されている。
側板部12の外壁部13に設けられたリップ部16及び側面14によって、図3(a)、図3(b)および図5に示すように、第1の方向Xに延びる凹部15が形成されている。その凹部15に、光源モジュール30の基板31が嵌まり込んでいる。光源モジュール30は、その基板31と、基板31上に実装された複数の発光素子32とを有する。
基板31は第1の方向Xに延びる矩形板状に形成されている。その基板31が凹部15に嵌め込まれた後、リップ部16に力を加えて変形させてかしめる。これにより、基板31はリップ部16に挟み込まれて、側板部12の側面14に対して固定される。なお、基板31は側面14に対してネジ止めしてもよい。かしめによる固定方法は、ネジ止めに比べて部品点数を低減でき、また作業性に優れる。
基板31には図示しない配線パターンが形成され、発光素子32は基板31上に実装されて配線パターンと電気的に接続されている。配線パターンは、図示しない電気ケーブルを通じて、電源ユニット50と電気的に接続されている。基板31の実装面は、側板部12の側面14の反対側に向けられている。その実装面に複数の発光素子32が実装され、複数の発光素子32は基板31の長手方向(第1の方向X)に配列されている。
発光素子32の光出射面は、側板部12の側面14よりも外側に向けられている。一方の側板部12に設けられた発光素子32の光出射面と、他方の側板部12に設けられた発光素子32の光出射面とは、互いに逆方向を向いている。発光素子32の光軸は、天井及び天板部11に対して平行または傾いている。
発光素子32は、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)である。LEDの活性層の材料として、例えば窒化ガリウム(GaN)系化合物半導体を用いると、波長500nm以下の短波長光が得られる。ただし、活性層の材料は、窒化ガリウム系化合物半導体に限られるものではない。
また、発光素子32としては、LEDのほかにも、例えば、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)、無機エレクトロルミネッセンス(Inorganic ElectroLuminescence)発光素子、有機エレクトロルミネッセンス(Organic ElectroLuminescence)発光素子、あるいはその他の電界発光型の発光素子などを用いることができる。
また、発光素子32は蛍光体層も含む。実施形態においては、例えば、青色光を発光するLEDと、その青色光(励起光)を吸収して黄色光に変換する蛍光体を含む蛍光体層との組み合わせにより、発光素子32は、青色光と黄色光との混合色として白色や電球色などの光を放出する。
一対の側板部12のそれぞれに対応して一対のカバー40が取り付けられている。カバー40は、側板部12から側板部12の外側(本体10の第2の方向Yの中心位置から遠ざかる方向)に第2の方向Yに突出するとともに、第1の方向Xに延びている。
カバー40は、天井に向けられる上面部41と、空間44を隔てて上面部41に対向する下面部42と、側面部43とを有する。カバー40は、樹脂材料の押し出し成形体であり、上面部41、下面部42および側面部43が一体に設けられている。
上面部41と下面部42とは、第2の方向Yの一端部で側面部43を介して一体につながり、カバー40における第2の方向Yの他端部は開口されている。
上面部41における開口側の端部には、下方に突出し、且つ第1の方向Xに延びる上側リブ45が、上面部41に一体に設けられている。
下面部42における開口側の端部には、上方に突出し、且つ第1の方向Xに延びる下側リブ46が、下面部42に一体に設けられている。
カバー40は、例えば乳白色の樹脂材料からなり、発光素子32から放出される光に対して拡散透過性を有する。例えば、樹脂材料に粉末または微細粒子状の酸化チタンなどの光拡散物質を分散させて、カバー40に光拡散性を与えることができる。あるいは、樹脂材表面に微小凹凸を形成して、カバー40に光拡散性を与えることもできる。
カバー40は、側板部12の外壁部13に取り付けられ、発光素子32を覆う。下側リブ46が、側板部12の外壁部13の下面に形成された溝23に係合し、上側リブ45が、側板部12の外壁部13の上面に形成された2つの溝21、22のうちの一方に係合する。
図3(a)は、上側リブ45が、本体10の第2の方向Yの中心に近い側(内側)の溝21に係合した状態を表す。図3(b)は、上側リブ45が、本体10の第2の方向Yの中心から遠い側(外側)の溝22に係合した状態を表す。
カバー40は樹脂材料からなり可撓性または弾性を有する。自然状態から、側面部43を支点に上面部41と下面部42とを互いに離間させるようにカバー40を変形させると、上側リブ45と下側リブ46とが互いに近づこうとする方向に弾性復元力が働く。その弾性復元力により、上側リブ45が溝21または22に圧接して係合し、下側リブ46が溝23に圧接して係合し、外壁部13に対するカバー40の安定した取り付け状態が保持される。
カバー40が外壁部13に取り付けられた状態で、上面部41および下面部42を互いに離間させるように変形させることで、上側リブ45と溝21または溝22との係合、および下側リブ46と溝23との係合を外して、カバー40を外壁部13から取り外すことができる。すなわち、カバー40は、側壁部12に対して着脱自在に取り付けられている。
カバー40が側壁部12に取り付けられた状態で、発光素子32はカバー40における上面部41と下面部42との間の空間44に面し、発光素子32の光出射面は、カバー40の側面部43側に向けられる。
図1及び4に示すように、カバー40における第1の方向Xの端部にはエンドカバー81が取り付けられ、カバー40内の空間44が塞がれる。あるいは、エンドカバー81を付けずに、複数のカバー40を第1の方向Xにつなげてより大きな発光面を有する照明器具1を構成することもできる。
また、本体10における天板部11及び一対の側板部12で囲まれた空間は、トップカバー82で塞がれる。トップカバー82は、エンドカバー81の第1の方向Xの端面、およびカバー40の下面部42の下面に重ねられて、天板部11の下側の空間を塞ぐ。エンドカバー81及びトップカバー82は、例えばシリコーン樹脂からなる。
図1に示すように、天板部11における天井に向けられる上面11aには、一対の取付バネ71が設けられている。一対の取付バネ71は金属板を加工して一体に成形され、その中央部が天板部11の上面11aに例えばネジ止めされている。
天井に形成された取付孔に対して取付バネ71を係合させることで、照明器具1を天井に対して簡単に取り付けることができる。取付孔は、ダウンライト用に形成されたものを使うことができる。したがって、実施形態によれば、ダウンライトよりも発光面の広い薄形の照明器具(ベースライト)1を、ダウンライトに代えて、今までダウンライトが取り付けられていた箇所に取り付けることができる。
また、取付バネ71は、天板部11の上面11aに対する取付部(例えばピン状部材)を中心に回転可能に天板部11に取り付けることができる。これにより、取付バネ71を介して照明器具1を天井に取り付けた状態で、照明器具1を手で操作して簡単に鉛直軸まわりに回転させ、所望の姿勢に調整することができる。
実施形態によれば、発光素子32が、天井面に対して垂直な真下ではなく、天井面に対して平行または少し傾いた横方向に向いている。したがって、発光素子32は、照明器具1の下方にいる使用者から見て直接視認されないため、使用者が感じるグレアを抑制できる。
発光素子32から出射した光の一部は、カバー40の下面部42に入射する。その光は、下面部42を拡散透過して、照明器具1の下方に出射する。下面部42に入射した光は下面部42で拡散透過するため、下面部42の広範囲にわたり均一な発光面が得られる。
また、発光素子32から出射した光の一部は、カバー40の側面部43にも入射する。実施形態によれば、発光素子32の光出射面が横方向を向いているため、側面部43への光入射量を多くすることができる。
したがって、側面部43からの出射光により、照明器具1の周辺の天井面側に配光することができる。これにより、間接照明効果により使用者がいる空間の明るさ感を増すことができるとともに、空間の広がりや奥行き感を創りあげることが可能となる。
グレアは周囲が暗いほど強く感じる傾向がある。したがって、側面部43からの出射光で照明器具1周辺の天井面が照らされることで、照明器具1の見かけの発光面積を大きくすることができ、輝度分布の均一性を向上させ、グレアをよりいっそう低減することができる。
また、カバー40は、発光素子32の光軸に対する、上面部41及び下面部42の角度を変えて、側板部12に取り付けることができる。
例えば、図3(b)に示すように、カバー40の上側リブ45を、外壁部13におけるより外側の溝22に係合させることで、上面部41を天井面100から離間させて、天井面100に対して傾けることができる。
これにより、発光素子32からカバー40の上面部41への光入射量を増大させ、上面部41からの出射光により天井面100側への配光量を増やすことができる。この結果、間接照明効果およびグレア抑制効果を高めることができる。
また、実施形態の照明器具1によれば、発光素子32を鉛直下方に向ける構成ではなく、横方向に光を出射して、カバー40の拡散性を利用して下方に光を導くようにしている。すなわち、鉛直下方に向けて広い面にわたって複数の発光素子32を並べる構成ではなく、第1の方向Xに延びるバー状の本体10の側面14に複数の発光素子32を第1の方向Xに沿って並べている。
したがって、発光素子32を支持する本体10の平面サイズを小さく抑えることが可能になる。また、カバー40は本体10に対して着脱自在であり、取り外すことができる。
図5は、本体10と、一対のカバー40との梱包形態を表す。
この図5に示すように、一方のカバー40の上面部41または下面部42を他方のカバー40の空間44内に挿入し、他方のカバー40の上面部41または下面部42を一方のカバー40の空間44内に挿入して、一対のカバー40を重ねることで、高さを抑えつつ1つのカバー40の平面サイズのスペースに一対のカバー40を収容することができる。そして、実施形態によれば、本体10の小型化と相まって、照明器具1の梱包スペースを小さくすることができる。
次に、図6は、他の実施形態の照明器具1’における本体10’、光源モジュール30およびカバー40’の模式斜視図である。
この実施形態における本体10’では、外壁部13の上面に1つの溝24しか形成されいないが、上記実施形態と同様に、2つの溝21、22を形成して、カバー40’の取付角度を変えられるようにしてもよい。
この実施形態におけるカバー40’は、配光制御部54を有する点で上記実施形態のカバー40と異なる。
配光制御部54は、上面部41と下面部42との間に形成された空間44における開口側(発光素子32側)の位置に設けられている。上面部41、下面部42、側面部43および配光制御部54を含むカバー40は、例えば樹脂材料の押し出し成形によって形成される。
配光制御部54は、上面部41から下面部42に向けて延び、且つ第1の方向Xに延びている。配光制御部54における側面部43側に向く面には、凹凸が形成されている。複数の凹部と凸部とが第3の方向Zに繰り返されている。また、凹部及び凸部はのそれぞれは、第1の方向Xに延びている。
このような構造の配光制御部54によって、発光素子32から出射された光を、カバー40内空間44の高さ方向(第3の方向Z)に拡散させることができる。
図7は、他の具体例のカバー40”を示す。
このカバー40”における上面部41と下面部42とは、発光素子32から放出される光に対する透過率が異なる。
下面部42は、乳白色樹脂から形成され、光の拡散透過性を有する。上面部41は、白色樹脂から形成され、発光素子32から放出される光に対する反射性を有する。すなわち、下面部42の透過率は上面部41の透過率よりも高く、上面部41の反射率は下面部42の反射率よりも高い。上面部41に反射性を与えることで、下方への光取り出し効率を高めることができる。
このようなカバー40”は、例えば樹脂の2色成形法で形成することができる。あるいは、カバー40”の透過率や反射率を部分的に変化させるにあたっては、反射材料を部分的に塗布または印刷して形成する方法も可能である。あるいは、カバー40”の厚みを変えて、光透過率を制御することもできる。
本体10において、側板部12は天板部11に対して垂直であることに限らず、図8(a)または図8(b)に示すように、側板部12は天板部11に対して傾いていてもよい。なお、図8(a)及び(b)では、側板部12を単純な板として簡略化して表している。
図8(a)では、天板部11と側板部12とのなす角θが90度より小さく、発光素子32は斜め下方を向いている。
図8(b)では、天板部11と側板部12とのなす角θが90度より大きく、発光素子32は天井側に向けて斜め上方に向いている。
すなわち、天板部11に対する側板部12の角度θにより、配光制御することができる。
図8(b)では、天板部11と側板部12とのなす角θが90度より大きく、発光素子32は天井側に向けて斜め上方に向いている。
すなわち、天板部11に対する側板部12の角度θにより、配光制御することができる。
電源ユニット50は、本体10に取り付けることに限らず、取付孔を通じて天井裏に設置してもよい。電源ユニット50を天井裏に配置することで、本体10の小型化、薄形化、軽量化が可能となる。
あるいは、電源ユニットは、既存のダウンライト用に天井裏に設置されたものを使用することも可能である。
なお、照明器具は、取付バネ71を介して天井に取り付けることに限らない。例えば、図1に示す天板部11に形成された取付用の孔86に対して、天井から吊り下げられたボルトを結合することで照明器具1を天井に取り付けることもできる。
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。
1,1’…照明器具、10…本体、11…天板部、12…側板部、13…外壁部、14…側面、30…光源モジュール、31…基板、32…発光素子、40…カバー、41…上面部、42…下面部、50…電源ユニット、54…配光制御部、71…取付バネ、81…エンドカバー、82…トップカバー
Claims (4)
- 矩形板状の天板部と、前記天板部に対して突出して設けられ、前記天板部の長手方向に延びる一対の側板部とを有する本体と、
それぞれの前記側板部における、他方の側板部に対して反対側の側面に設けられた発光素子と、
前記側面の外側に突出して前記側板部に取り付けられ、前記発光素子を覆い、前記発光素子から放出される光に対する透過性を有するカバーと、
を備えた照明器具。 - 前記カバーは、前記側板部に対して着脱自在である請求項1記載の照明器具。
- 前記本体における前記天板部と前記一対の側板部とで囲まれた空間に設けられた電源ユニットをさらに備えた請求項1または2に記載の照明器具。
- 前記一対の側板部は、前記天板部に対して垂直に設けられている請求項1〜3のいずれか1つに記載の照明器具。
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