JP2014130746A - 照明器具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】照明器具1は、枠体20と、枠体20に対して揺動可能に軸支されている筐体30と、筺体30に設けられ、第1の色の光を発光する第1発光部12a1〜12a4と、筺体30に設けられ、第1の色とは異なる第2の色の光を発光する第2発光部12b1〜12b4とを備え、第1発光部12a1〜12a4および第2発光部12b1〜12b4は、揺動軸60に沿った向きに並んで配置されていることを特徴とする。
【選択図】図8
Description
また、近年、白熱灯や蛍光灯に代わる省エネ且つ長寿命の照明装置として、LEDを用いた照明装置が普及し始めている。例えば、特許文献1には、色温度が異なる2色の白色光源をそれぞれ集積して配置し、それぞれの白色光源に独立して駆動電流を供給するLED照明装置が開示されている。この構成により、2色の白色光源を調色し、昼白色から電球色までユーザの好みの白色光を照射することができる。
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、異なる色を発光する複数の発光部を備えた照明器具により壁を照射した場合であっても、色むらが目立ちにくい照明器具を提供することを目的とする。
<照明器具の構成>
ここでは、図1〜図5を用いて、本発明の一態様である照明器具1の構成について説明する。
図1に示すように、照明器具1は、発光モジュール10、枠体20、筐体30、軸受け部材40および押え付け部材50から構成される。
枠部20は、枠本体21、軸受載置部23および弾性変形された取付ばね24が、天井2の埋込穴2a内に埋め込まれ、鍔部22が天井面2bに当接された状態で、弾性復元された取付ばね24により天井2に固定される。
図3は、発光モジュール10が収容された筐体30が枠体20に対して回転自在に取り付けられていることを説明するための図である。
図4に示すように、筐体30は、一対のボルト60により軸受け部材40に揺動自在に軸支されている。軸受け部材40は、平板円環状の本体41と、本体41の外周縁の二箇所に互いに対向するように設けられた一対の取付片42とを有する。各取付片42には、揺動軸となる一対のボルト60が挿入される挿入孔42aがそれぞれ設けられている。
図5に示すように、発光モジュール10は、モジュール収容部31の底面31aに取り付けられている。反射鏡34は、発光モジュール10から離れるほど径が拡がる略円筒状であって、内面には光反射面が形成されている。反射鏡34は、発光モジュール10を取り囲むようにしてモジュール収容部31内に収容されている。拡散板35は、発光モジュール10とは反対側の反射鏡34の開口部を塞ぐように配置されている。このような構成により、発光モジュール10から出射された光は、反射鏡34で反射し、拡散板35で拡散される。
発光モジュール10は、回路ユニットと電気的に接続されており、回路ユニットから発光モジュール10へ電力が供給されることによって発光する。回路ユニットの詳細は後述する。
続いて、図6および図7を用いて、発光モジュール10の詳細について説明する。図6(a)は、発光モジュール10を上面から見た平面図である。図6(b)は、発光モジュール10のA−A´矢視断面図である。
図6(a)に示すように、発光モジュール10は、基板11、第1発光部12a1〜12a4、第2発光部12b1〜12b4、端子部15a、15b、16aおよび16bを備える。
図6(b)および図7に示すように、第1発光部12a1〜12a4は、複数の発光素子13と第1蛍光体層14aとから構成され、第2発光部12b1〜12b4は、複数の発光素子13と第2蛍光体層14bとから構成される。
図7に示すように、複数の発光素子13は、x軸方向に直線的に並んで素子列を構成しており、それら素子列がz軸方向に複数列並んで基板11に実装されている。一例として、各発光素子13は、基板11の上面11aにCOB(Chip on Board)技術を用いてフェイスアップ実装されている。各素子列に含まれる発光素子13の数は、基板11の中央側からz軸方向の両側に向かうほど少なくなる。そのため、発光モジュール10の発光面12は、全体として略円形となる。
第1蛍光体層14aは、透明樹脂材料に波長変換材料を分散させて形成される。透明樹脂材料には、波長変換材料の他に拡散材が混入されていても良い。透明樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、フッソ樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。波長変換材料としては、黄色蛍光体や、緑色蛍光体と赤色蛍光体との組み合わせなどを用いることができる。具体的には、YAG系蛍光体として知られるガーネット構造を有する蛍光体、サイアロン構造を有する酸窒化物蛍光体、その他の酸窒化物蛍光体、硫化物蛍光体、シリケート系蛍光体などの蛍光体のうちの単体または2種類以上を混合した混合物を用いることができる。黄色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体は、それぞれ、発光素子13から出射される青色光を、黄色光、緑色光、赤色光に波長変換する。
第2蛍光体層14bは、第1蛍光体層14aと同様の構造を有する。第2蛍光体層14bが第1蛍光体層14aと異なる点は、波長変換材料である蛍光体の添加量や添加する蛍光体の種類、比率等である。
次に、図8を用いて、各発光部の配列と揺動軸J2との関係について説明する。図8は、反射鏡34と拡散板35とを取り除き、発光モジュール10を露出させた状態の照明器具1の底面図である。
図7に戻り、発光モジュール10における発光素子13の電気的接続について説明する。
基板11の上面11aには、導体パターンによる端子部15a、15b、16a、16bが形成されている。端子部15aおよび端子部16aは、第1発光部12a1〜a4に含まれる発光素子13への給電用として機能する。端子部15bおよび端子部16bは、第2発光部12b1〜12b4に含まれる発光素子13への給電用として機能する。なお、端子部15aおよび15bは、電極端子であり、端子部16aおよび16bは、グランド端子である。
上述したように、発光モジュール10の発光面12は略円形である。そのため、第1発光部12a1〜12a4のそれぞれに含まれる発光素子13の数が異なる。同様に、第2発光部12b1〜12b4のそれぞれに含まれる発光素子13の数が異なる。
各端子部15a、15b、16aおよび16bは、それぞれリード線71により筐体30の外部にある回路ユニット4の点灯回路部4cと接続されている。
<回路構成>
図7に示すように、回路ユニット4は、点灯回路部4c、指示検出回路部4d、および、制御回路部4eを含む点灯回路をユニット化したものである。
回路ユニット4は、調光色ユニット5と接続されている。調光色ユニット5は、一例として、ボタンやつまみ等を備え、ユーザが照明器具1の照明光の輝度および色温度を調整するためのものである。ユーザは、調光色ユニット5のボタンやつまみ等を操作することにより、照明光を所望の明るさ(輝度)および色味(色温度)に指示することが可能である。調光色ユニット5は、ユーザの操作を受けると、調光色信号を回路ユニット4に出力する。なお、調光色ユニット5は、ユーザ操作を受け付け、ユーザ操作に対応した調光色信号を回路ユニット4に出力する構成には限定されない。例えば、調光色ユニット5は、予め組み込まれているコンピュータプログラムによって調光色信号を生成し、生成した調光色信号を回路ユニット4に出力する構成でもよい。
指示検出回路部4dは、調光色ユニット5から調光色信号を受け取ると、調光色信号に含まれる調光比および色温度の情報を抽出し、制御回路部4eに出力する。
一例として、メモリには、各種の調光比および各種の色温度を実現するために第1発光部12a1〜12a4および第2発光部12b1〜12b4に供給すべき電流量を記載したルックアップテーブルが記憶されている。マイクロプロセッサは、ルックアップテーブルを用いて、第1発光部12a1〜12a4および第2発光部12b1〜12b4のそれぞれに供給する電流量を決定する。制御回路部4eは、決定したそれぞれの電流量が流れるように、発光部毎にデューティ比を設定して、第1発光部12a1〜12a4および第2発光部12b1〜12b4をPWM制御する。
<実施形態の効果>
次に、図9を用いて、本発明の一態様である照明器具1の効果について説明する。
(b)は、2色の発光部が揺動軸J2に直交する向きに並んで配置されている。(c)は、このときの照明光の見え方を説明するための模式図である。このように、2色の光が十分に拡散されない範囲に位置する壁(天井の近傍)では、一方の発光部から出射された光のみが照射され、それ以外の範囲に位置する壁では、2つの発光部から出射された光が混色されて照射される。
(e)をユーザから見た場合、天井2の近傍において、2色の白色光が照射されているため、混色されていない2色の白色光と混色されている白色光との境界が目立ちにくい。(c)と比較すると、ユーザに与える違和感は格段に小さい。
<その他の変形例>
以上、本発明に係る照明器具の実施形態を説明したが、例示した照明器具を以下のように変形することも可能である。本発明が上述の実施形態で示した通りの照明器具に限られないことは勿論である。
(2)また、すべての発光部において、その長手方向が揺動軸J2と略垂直に交差する必要はない。例えば、発光面の中央寄りに位置する発光部のみ、揺動軸と垂直に交差し、その他の発光部は、中央から遠ざかるほど傾斜して、発光面の全体形状が扇形のような構成であってもよい。このように、発光面を、揺動軸J2を境界とする狭い方に収束し、広い方に広がる扇形にすることで、照明器具を揺動させて壁を照射したときに、高輝度で、且つ、広範囲にわたって壁を照射することが可能となる。
より具体的には、それぞれ異なる色温度の白色光を出力する2種類のSMDを複数個マトリックス状に配置する構成でもよい。このとき、低色温度の白色光を出力するSMDの列と高色温度の白色光を出力するSMDの列とが、揺動軸の向きに交互に並ぶように配置してもよい。
図11に示す発光モジュール210は、SMD211とSMD212とが揺動軸J2の向きに並んで配置されている。SMD211は、LED211aと封止部材211bとから構成され、SMD212は、LED212aと封止部材212bとから構成される。SMD211およびSMD212は、それぞれ、異なる色温度の白色光を出力する。
さらに、本発明の照明器具は、それぞれが異なる色を発光する3つ以上の発光部を備える構成でもよい。
(12)上記の実施形態では、第1発光部12a1〜12a4および第2発光部12b1〜12b4は、同一基板上にモジュール化されている構成を有していた。しかし、本発明の照明器具はこの構成に限定されない。第1発光部12a1〜12a4と第2発光部12b1〜12b4とが筐体30に取り付けられている構成であればよく、これらの発光部がすべて同一基板上に配置されていることは必須ではない。
(14)上記の実施形態および上記の変形例を適宜組み合わせてもよい。
<補足>
以下、更に本発明の一実施形態としての照明器具の構成およびその変形例と効果について説明する。
この構成によると、枠体に対して筐体を揺動させ、第1および第2発光部を壁に向けて照射すると、第1および第2発光部から出射された2色の光が十分に拡散されない範囲に位置する壁(天井の近傍)では、第1発光部から出射された光と第2発光部から出射された光とが照射される。また、それ以外の範囲に位置する壁では、2色の光が混色して照射される。したがって、2色の光が十分に拡散されない範囲とそれ以外の範囲との境界における色むらが目立ちにくい。
(b)ここで、前記第1発光部および前記第2発光部は、長尺形状を有し、各発光部の長手方向と前記揺動軸とが交差するように配置されていることを特徴とする。
この構成によると、枠体に対して筐体を揺動させ、第1および第2発光部を壁に向けて照射した場合に、枠体によって遮断される光量を少なくすることができる。したがって、照明器具は、高輝度で、且つ、広範囲にわたって壁を照射することが可能となる。
この構成によると、同一基板上に形成された第1発光部および第2発光部により同一方向を照射することできる。また、各種のモジュールを筐体に取り付けることにより、形状、大きさ、調光範囲などが異なる各種の照明器具を製造することができる。
この構成によると、第1発光部および第2発光部から出射された光が混色されやすく、照明光の色むらを改善することができる。また、枠体に対して筐体を揺動させ、第1および第2発光部を壁に向けて照射した場合に、第1および第2発光部から出射された2色の光が十分に拡散されない天井の近傍では、2つの発光部から出射された光が狭い間隔で交互に照射されるので、混色されていない2色の光と混色されている光との境界が目立ちにくい。
なお、「直線的に配置されている」とは、複数の発光素子が1列に配列されている場合に限定されず、複数の発光素子が2列ずつ配列されている場合や、複数の発光素子がジグザグ状に配列されている場合なども含む。
(f)ここで、前記第1発光部が発光する前記第1の光、および、前記第2発光部が発光する前記第2の光は、それぞれ色温度が異なる白色光であって、前記照明器具は、照明光の色温度を指定するための調色ユニットと接続されており、前記調色ユニットから指定された色温度の照明光を出力するために、前記第1発光部および前記第2発光部のそれぞれに独立して駆動電流を供給する回路ユニットを備えることを特徴とする。
10、110、210 発光モジュール
12a1〜12a4 第1発光部
12b1〜12b4 第2発光部
13 発光素子
14a 第1蛍光体層
14b 第2蛍光体層
20 枠体
30 筐体
40 軸受け部材
50 押え付け部材
60 ボルト(揺動軸)
Claims (6)
- 枠体と、
前記枠体に対して揺動可能に軸支された筐体と、
前記筐体に設けられ、第1の色の光を発光する第1発光部と、
前記筐体に設けられ、前記第1の色とは異なる第2の色の光を発光する第2発光部とを備え、
前記第1発光部および前記第2発光部は、揺動軸に沿った向きに並んで配置されている
ことを特徴とする照明器具。 - 前記第1発光部および前記第2発光部は、長尺形状を有し、各発光部の長手方向と前記揺動軸とが交差するように配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の照明器具。 - 前記第1発光部および前記第2発光部は、同一基板上に形成され、モジュール化された状態で前記筺体に設けられている
ことを特徴とする請求項2に記載の照明器具。 - 前記照明器具は、複数の前記第1発光部と複数の前記第2発光部とを含み、
複数の前記第1発光部と複数の第2発光部とは、前記基板上に交互に配列されている
ことを特徴とする請求項3に記載の照明器具。 - 前記第1発光部は、前記基板上に直線的に配置された複数の発光素子と、当該複数の発光素子を一括封止する第1封止部材とから構成され、
前記第2発光部は、前記基板上に直線的に配置された複数の発光素子と、当該複数の発光素子を一括して封止する第2封止部材とから構成される
ことを特徴とする請求項4に記載の照明器具。 - 前記第1発光部が発光する前記第1の光、および、前記第2発光部が発光する前記第2の光は、それぞれ色温度が異なる白色光であって、
前記照明器具は、
照明光の色温度を指定するための調色ユニットと接続されており、
前記調色ユニットから指定された色温度の照明光を出力するために、前記第1発光部および前記第2発光部のそれぞれに独立して駆動電流を供給する回路ユニットを備える
ことを特徴とする請求項2に記載の照明器具。
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