JP2014146560A - 照明装置 - Google Patents

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光 前田
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Abstract

【課題】前面から見たときの大きさを小型化できる新規構成の照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】照明側装置は、器具本体3と、器具本体3の前面に配され且つ照射機能を有する主機能部5と、器具本体3の前面に配され且つ照射機能に関する情報を入手等する機能を有する副機能部8とを備え、主機能部5と副機能部8とは、同一の仮想環状領域に配され、主機能部5は、仮想環状領域に配された複数の半導体発光素子と、仮想環状線に沿って延伸し且つ両端が塞がった半割り筒状をすると共に前記複数の半導体発光素子を覆うレンズ69とを備え、レンズ69における端部は、当該端部に対応して仮想環状領域の端に位置する半導体発光素子から発せられた光を副機能部8側へと屈折させる光屈折部分を有する。
【選択図】図3

Description

本発明は、器具本体前面の仮想環状領域に主機能部を有する照明装置に関する。
LEDは、長寿命で、小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有するといった利点を持ち、照明装置等に広く利用されている。このような照明装置の一つとして、例えば、天井に装着される、所謂、シーリングライトがある(例えば、特許文献1)。
特許文献1に記載の照明装置は、中央に貫通口を有する器具本体と、器具本体の前面であって貫通口から少し離れてその周りに配された照射部と、器具本体の前面であって照射部と貫通口との間に配された電気的補助部品(例えば、照射部の照射状態を設定する設定ボタンである。)と、器具本体の前側を覆うように器具本体に装着されたカバーとを備える。ここでの電気的補助部品は、前方を照射する機能を有する照射部と異なり、例えば、照射部の照射状態を設定する等の照射部に関連する情報を入力したり出力したりする機能を有し、以下、副機能部とする。
照射部は、仮想円環状線上を周方向に間隔をおいて配された複数のLEDと、複数のLEDを覆い且つLEDから発せられ光を拡散する拡散部材とを備える。
特開2012−209239公報
しかしながら、上記照明装置では、副機能部が照射部と貫通口との間に設けられているため、装置を前面から見たときの大きさを小型化できないという課題がある。
本発明は、上記した課題に鑑み、装置を前面から見たときの大きさを小型化できる新規構成の照明装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明装置は、器具本体と、前記器具本体の前面に配され且つ照射機能を有する主機能部と、前記器具本体の前面に配され且つ前記照射機能に関する情報を入力する機能及び前記情報を出力する機能の少なくとも一方の機能を有する副機能部とを備え、前記主機能部と前記副機能部とは仮想環状領域に配され、前記主機能部は、前記仮想環状領域内の仮想環状線上に配された複数の半導体発光素子と、前記仮想環状線に沿って延伸し且つ両端が塞がった半割り筒状をすると共に前記複数の半導体発光素子を覆うレンズとを備え、前記レンズにおける端部は、当該端部に対応して前記仮想環状線上の端に位置する半導体発光素子から発せられた光を前記副機能部側へと屈折させる光屈折部分を有することを特徴とする。
ここでいう「仮想環状領域」は、主機能部と副機能部の一方を仮想円環線に沿って中心の廻りを周方向に移動させた際に、主機能部と副機能部とが重なる場合であって、主機能部と副機能部とにおける最も内側位置を通る内側仮想環状線と最も外側位置を通る外側仮想環状線とに挟まれた領域をいう。
また、前記レンズの端部は、中央部から前記仮想環状線の延伸する方向の外方へと張り出す半ドーム状をし、前記中央部と前記端部との境界での横断面において、前記器具本体の前面と直交し且つ前記仮想環状線と交差する仮想線を基準軸とし、前記端部における前記基準軸を含む仮想面での断面において、前記器具本体の前面と平行な仮想線を水平線とし、前記基準軸を垂直線とし、前記水平線と前記垂直線との交点を原点とすると、前記光屈折部分は、前記基準軸と前記副機能部との間の少なくとも一部の領域に存在し、当該光屈折部分は、前記仮想面での断面において前記水平線上の第1の点と前記垂直線上の点であって前記第1の点よりも前記原点から離れた第2の点とを直線的又は楕円孤的に結ぶ仮想線の少なくとも一部を有する形状を内面形状として一部有する内面と、前記仮想面での断面において前記水平線上の第3の点と前記垂直線上の点であって前記第3の点よりも前記原点に近い第4の点とを直線的又は楕円孤的に結ぶ仮想線の少なくとも一部を有する形状を外面形状とする外面との少なく一方の面を有していることを特徴とする。
また、前記光屈折部分は、前記内面と前記外面との両方の面を有していることを特徴とする。あるいは、前記端部における前記仮想環状線よりも内側に位置する内側部分は、前記基準軸を含むすべての断面において、前記光屈曲部分における前記仮想面での断面と同じ形状をしていることを特徴とする。
また、前記第1の点と前記第2の点とを結ぶ仮想線は、前記垂直線を長軸とし、前記水平線を短軸とする楕円孤であることを特徴とする。あるいは、前記第3の点と前記第4の点とを結ぶ仮想線は、前記水平線を長軸とし、前記垂直線を短軸とする楕円孤であることを特徴とする。
また、前記境界の横断面であって前記垂直線に対して前記仮想環状線の外側に位置する外側部分は、前記垂直線上の前記第2の点を通り且つ前記原点を中心とする仮想円弧の少なくとも一部を有する内面と、前記垂直線上の前記第4の点を通り且つ前記原点を中心とする仮想円弧の少なくとも一部を有する外面とから構成されていることを特徴とする。あるいは、前記境界の横断面であって前記垂直線に対して前記仮想環状線の外側に位置する外側部分は、前記垂直線上の前記第2の点を通り且つ前記原点を中心とする仮想円弧の少なくとも一部を有する内面と、前記垂直線上の前記第4の点を通り且つ前記原点を中心とする仮想円弧の少なくとも一部を有する外面とから構成され、前記レンズの端部の外側部分は、前記基準軸の廻りを前記境界から前記仮想環状線と交差する位置に近づくに従って、前記外側部分の境界の横断面形状から前記光屈折部分における前記仮想面での断面形状に近づくことを特徴とする。
また、前記レンズの中央部の内側部分の横断面形状は、前記端部の光屈折部分の前記仮想線での断面形状と同じ形状をしていることを特徴とする。あるいは、前記レンズの中央部の外側部分の横断面形状は、前記境界の外側部分の横断面形状と同じ形状をしていることを特徴とする。または、前記レンズは、前方から見るとC字状をしていることを特徴とする。
本発明の一態様に係る照明装置は、主機能部と副機能部とを仮想環状領域に備えているので、副機能部が主機能部よりも外周側に配される場合よりも、小型化を図ることができる。
実施形態に係る照明装置の斜視図であり、(a)は下方から見た図、(b)は上方から見た図 照明装置を上に向けた状態の左半分の断面図 カバーを外し、前面を上に向けた状態の斜視図 図3の状態から外側光学部材と内側光学部材等を外した状態の斜視図 器具本体から照射部を取り除いて、器具本体の前面を上に向けた状態の斜視図 図3における中央部を拡大した図 図2のA部を拡大した図 内側光学部材を半分で切断し、後面を上に向けた斜視図 外側照射部の拡大図 図9のB部を拡大した図 図9のC部を拡大した図 カバーの斜視図であり、(a)は前面を上方に向けた状態を上方から見た斜視図、(b)は後面を上方に向けた状態を上方から見た斜視図 外側照射部及び内側照射部を照射させた状態の模式図 図13におけるX1−X1線断面を矢印方向から見た模式図 中央部での光出射状態を示す図 SMDから同じ方向に出射された光の光路を説明する図 レンズの断面形状を説明する図 端部での光出射状態を示す図 変形例1に係る内側照射部周辺の平面図 変形例2に係る内側照射部周辺の平面図 変形例3〜5に係るレンズの内側部分の横断面図 光屈折部分の形成領域を説明する図
<実施形態>
以下、本発明の一態様に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる箇所もある。
照明装置1は、天井に着脱自在に装着できる、所謂シーリングライトである。照明装置1を床の方から見た場合、見える側を照明装置1の前側とし、見えない側を照明装置1の後側とする。また、照明装置1において上下方向又は前後方向は、天井における照明装置1が装着されている面に直交する方向をいい、「下」又は「前」は床のある側を指し、「上」又は「後」は天井のある側を指す。
また、照明装置1を前後方向からみたときの照明装置1の中心を通り、前後方向に延伸する仮想軸を中心軸とし、単に中心軸と称する場合は、照明装置1の中心軸を指すものとする。
1.全体構成
図1は実施形態に係る照明装置1の斜視図であり、(a)は下方から見た図であり、(b)は上方から見た図である。図2は、照明装置1を上に向けた状態の左半分の断面図である。
照明装置1は、主な構成として、図1及び図2に示すように、皿状の器具本体3と、器具本体3の前面に設けられた2つの照射部5,7と、2つの照射部5,7を覆うように器具本体3の前側に装着されたカバー9と、器具本体3の後面に設けられた点灯回路ユニット(図示省略)と、点灯回路ユニットを覆うように器具本体3の後側に装着された上カバー11とを備える。
照明装置1は、図示していない天井の引掛シーリングに対してアダプタ13を介して着脱自在に装着される。アダプタ13は、図2に示すように、器具本体3の中央の貫通口15の後側の上カバー11に装着されている。なお、点灯回路ユニットは、アダプタ13を介して受電した商用電力を利用して2つの照射部5,7を点灯させる。
カバー9は、上カバー11との関係では、「下カバー」とも言えるが、照明装置1が下方を照射する機能を主機能とする装置であるため、上下位置関係を表す「下」を省略している。また、上カバー11は、天井に装着されるシーリングライトにおいて、照明装置1として上下の概念があるため、上カバーとしているが、例えば、器具本体3の表裏を基準にすると、上カバーは裏カバーとも言え、(下)カバーは表カバーとも言える。
2.前側構造
図3はカバー9を外し、前面を上に向けた状態の斜視図であり、図4は図3の状態から外側光学部材25と内側光学部材19等を外した状態の斜視図である。
器具本体3は、前後方向に中心軸を有する貫通口15を中央に有する板状をしている。貫通口15は、装置(器具本体3)を引掛けシーリングに装着する際に、自装置の位置合わせ等に利用される。貫通口15の中心軸は、照明装置1の中心軸と一致する。
2つの照射部5,7は、図3に示すように、器具本体3の前面であって貫通口15の周りに配された環状の内側照射部5と、内側照射部5の外側に配された環状の外側照射部7である。
内側照射部5は、前方から見たときに照射する部分が「C」字状をし、「C」の開口した部分に、照射機能に関する情報を入力する機能又は出力する機能の少なくとも一方の機能を有する副機能部8が設けられている。内側照射部が本発明に係る「主機能部」に相当する。
内側照射部5と副機能部8とは、例えば、内側照射部5を副機能部8に対して、仮想円環線に沿って仮想環状線の中心の廻りを周方向に移動させた際に、互いに重なる位置関係にある。また、内側照射部5における最も内側位置を通る内側仮想環状線と副機能部8における最も内側位置を通る内側仮想環状線とは一致する。内側照射部5における最も外側位置を通る外側仮想環状線と副機能部8における最も外側位置を通る外側仮想環状線とは一致する。したがって、ここでは仮想線環状領域は、内側照射部5及び副機能部8の内側仮想環状線と外側仮想環状線とに挟まれた領域である。
内側照射部5は、図4に示すように複数のLEDが仮想円環状線上であって一部を除いた範囲に配されてなる内側照射モジュール17と、図3に示すように内側照射モジュール17を覆う環状の内側光学部材19とを含む。外側照射部7は、図4に示すように複数のLEDが環状に配されてなる外側照射モジュール23と、図3に示すように外側照射モジュール23を覆い且つ内側照射部5と貫通口15に対応した開口を中央に有する外側光学部材25とを含む。
内側機能部8は、ここでは、遠隔操作用のリモコンからオン・オフの信号を受信(入手)する受信部と、初期設定を変更するための情報が入力する設定ボタン等を含む。
器具本体3の外周縁周辺には、カバー9を装着するための2種類の装着部材27,29が取り付けられている。器具本体3の外周縁には、図2に示すように、器具本体3の外周縁から斜め上方(図2では上方であるが、天井に装着された状態では前方である。)に延伸する傘部材31が取り付けられている。
以下、各構成について説明する。
(1)器具本体
図5は、器具本体3から照射部5,7を取り除いて、その前面を上に向けた状態の斜視図である。
器具本体3は、図5に示すように、円板状をしている。器具本体3は、内側照射部5を装着するための内側照射部装着領域41と、外側照射部7を装着するための外側照射部装着領域43と、カバー9用の装着部材27,29を装着するためのカバー装着領域45とを前面に有する。
また、器具本体3は、中央の貫通口15や貫通口15の近くの貫通窓16を有する第1平坦部47と、第1平坦部47の外周側に配された環状の第2平坦部49と、第2平坦部49の外周側に配された環状の第3平坦部51とを備える。ここでは、第1平坦部47、第2平坦部49、第3平坦部51の順で段差状に後退している(第3平坦部51を基準にすると、第1平坦部47がもっとも高い位置にある。)。
第1平坦部47の貫通口15は引掛けシーリングと嵌合するためのものである。貫通窓16は、副機能部8を後側から前側へと張り出させるためのものである。なお、貫通口15は円形状をし、貫通窓16は、貫通口15の外側であって円弧状をしている。
器具本体3の前面を平面視すると各平坦部47,49,51は円環状をし、その径方向の寸法である幅は、第1平坦部47が最も長く、第2平坦部49と第3平坦部51とが同じぐらいになっている。
ここで、内側照射部装着領域41は、第1平坦部47の内周側に存在し、外側照射部装着領域43は、第1平坦部47の外周側と第2平坦部49とに跨って存在している。また、カバー装着領域45は、第3平坦部51に存在している。
器具本体3における第3平坦部51の外周部55は、図2及び図5に示すように、前側に折り返され、その先端部55aは丸められている。なお、先端部55aを丸めることにより、カバー9を器具本体3に装着する際に、人の指が先端部55aに接触して、怪我するようなことを失くすことができる。
器具本体3には、上記の外側・内側照射部5,7、装着部材27,29、傘部材31等を装着するための貫通孔やネジ孔が設けられている。
(2)内側照射部
図6は、図3における中央部を拡大した図である。図7は、図2のA部を拡大した図である。
内側照射部5は、図4及び図7に示すように、器具本体3の前面に載置された内側照射モジュール17と、内側照射モジュール17を押圧するように器具本体3に固定された内側光学部材19とを備える。内側光学部材19は、内側照射部5から所定方向に向けて光が出射するように、内側照射モジュール17から発せられた光の軌道を変更する。
(2−1)内側照射モジュール
内側照射モジュール17は、図4及び図7に示すように、基板61と、基板61に実装されたLEDとを備える。基板61は、図4に示すように、全体形状として円環状の一部が切り欠かれたような形状をしている。切り欠かれた部分の角度は、90[°]以下である。基板61は、換言すると、前方から見るとC字状をしている。
基板61は、1個又は複数の絶縁板から構成される。ここでは、1つの絶縁板から構成され、その前面にLEDと電気的に接続される配線パターンが形成されている。
ここでは、複数のLED素子が実装され、実装された全てのLED素子をまとめて封止材料で封止してなる、所謂、SMD(Surface Mount Device)63が用いられている。SMD63は、SMD63を構成するLEDの主出射方向を中心軸と平行となるように、基板61に実装されている。
SMD63は、複数あり、中心軸を中心とする仮想円周線上を周方向に間隔をおいて実装されている。なお、ここでの間隔は等間隔である。また、仮想円周線は、図7に示すように、横断面において、基板61の半径方向の略中央にある。つまり、仮想円周線は、基板61の内周と外周との真ん中に位置している。
封止材料は、例えば、樹脂材料からなる。LEDから発せられた波長を変換する必要がある場合は、蛍光体粒子等の波長変換部材が樹脂材料に混入されている。
(2−2)内側光学部材
図8は、内側光学部材19を半分で切断し、後面を上に向けた斜視図である。
内側光学部材19は、図3に示すように、環状、ここでは、円環状をしている。内側光学部材19は、平坦部68とレンズ69とを有する。
平坦部68は、図8に示すように、仮想円環状線上の一部の領域に貫通窓70を有している。貫通窓70は、副機能部8を前側に露出させるためのものである。貫通窓70は、仮想円環状線に沿った長方形状に近い形をしている。
レンズ69は、内側照射モジュール17から出射された光に対して光学処理を行う。レンズ69は、図7に示すように、内側光学部材19の横断面において、平坦部68の径方向(図7では左右方向である。)の略中央部分の隆起した部分で構成される。SMD63を基板61に実装する際の基準となる仮想円環状線は、内側光学部材19の横断面において、径方向の略中央に位置し、この部分でレンズ69の隆起量が最も大きくなる。
レンズ69は、図6に示すように、SMD63を実装する際の基準となる仮想円環状線上の一部の領域(つまり、貫通窓70が存在する領域及びその周辺領域である。)を除いて、仮想円環状線に沿って設けられている。換言すると、レンズ69は、前方から見た場合、「C」字状をし、この「C」字の開放部分に貫通窓70が存在している。
レンズ69は、図6及び図7に示すように、前方から見ると隆起しているが、後方から見た場合、図8に示すように、凹入している。隆起した部分及び凹入した部分は、視点の違いによる表現の違いであって、両方とも同じものを指している。
内側光学部材19は、内側照射モジュール17に実装されたすべてのSMD63をレンズ69が覆う状態で、器具本体3に装着される。これにより、レンズ69の内部にSMD63が収容され、SMD63からの光の一部を屈曲(屈折)させている。
レンズ69は、前方から見たときに、仮想円環状線よりも内側に位置する部分であって仮想円環状線に沿う中間部分はSMD63からの光を器具本体3の貫通口15側に屈折させ、仮想円環状線に沿う方向である仮想円環方向の両端部分(レンズ69の両端部である。)は、SMD63からの光を副機能部8側へと屈折させる。
内側光学部材19は、図7及び図8に示すように、後面に凹入部75を有している。凹入部75の幅は、図7に示すように、内側照射モジュール17の基板61の幅に対応し、深さは基板61の厚みより浅い。
これにより、内側光学部材19が器具本体3に固定される際には、凹入部75内に内側照射モジュール17が配される。そして、内側光学部材19が器具本体3に固定されると、内側照射モジュール17が内側光学部材19により押圧され、その移動が規制される。なお、凹入部75の幅は、内側光学部材19の径方向(図7における左右方向である。)の寸法であり、内側光学部材19や内側照射モジュール17の横断面において左右方向の寸法である。
内側光学部材19は、所定の固定方法により固定される。ここでの固定方法は螺合方法である。つまり、内側光学部材19は、図6及び図8に示すように、レンズ69よりも内側に存する内側部分77と、レンズ69よりも外側に存する外側部分79とに、厚み方向に貫通する貫通孔81を有する。貫通孔81を挿通する固定ネジ83が器具本体3のネジ孔85に螺合する(図5及び図6参照)。
内側光学部材19は、図6及び図8に示すように、内部が中空の膨出部分87を有し、この膨出部分87に接続コネクタ67が収容される。接続コネクタ67は、内側照射モジュール17と点灯回路ユニットとを電気的に接続するためのものである。
内側光学部材19は、内側照射モジュール17が大気に晒されるのを防止するための密閉構造を有している。具体的には、図7に示すように、リングパッキン88を利用し、リングパッキン88用のパッキン溝76a,76bが内側光学部材19における凹入部75の内側・外側の2ヶ所に設けられている。
(3)外側照射部
図9は外側照射部7の拡大図であり、図10は図9のB部を拡大した図であり、図11は図9のC部を拡大した図である。
外側照射部7は、図4及び図9に示すように、器具本体3の前面に配された外側照射モジュール23と、外側照射モジュール23の外側位置から内側照射部5の近傍位置に跨るように配された外側光学部材25とを備える。外側光学部材25は、内側照射部5から光が発せられない領域及び内側照射部5から発せられている光が弱い(光束が少ない)領域をカバーするように、外側照射モジュール23から発せられた光の軌道を変更する。
外側光学部材25は、図3及び図9に示すように、その外周縁は外側押さえ部材93により、内周縁は内側押さえ部材95によりそれぞれ器具本体3側に押圧されることで、器具本体3に装着される。
(3−1)外側照射モジュール
外側照射モジュール23は、図4に示すように、基板97と、基板97に実装されたLEDとを備える。ここでは、外側照射モジュール23は、複数個(4個である。)ある。これらすべての外側照射モジュール23が器具本体3上に配されると、全体形状として円環状を形成する。
基板97は、1個の絶縁板と、絶縁板の前面形成された配線パターン(図示省略)とを備える。なお、各基板97は環状の一部(4分の1である。)を構成している。このため、各基板97について周方向及び径方向を用いて説明するときは、この方向は、4つの基板97が配されて形成される環状における周方向及び径方向と同じ方向である。
ここでは、LEDとして、SMD99が用いられている。SMD99は、SMD99を構成するLEDの主出射方向を中心軸と平行となるように、基板97に実装されている。
SMD99は、複数あり、4つの基板97を用いて環状を形成したときに、各基板97上に存する仮想円周線(図示省略)上を周方向に間隔をおいて実装されている。なお、ここでの間隔は等間隔である。また、仮想円周線は、基板97の半径方向の中央より外側に位置している(図4参照)。
封止材料は、例えば、樹脂材料からなる。LEDから発せられた波長を変換する必要がある場合は、蛍光体粒子等の波長変換部材が樹脂材料に混入されている。
各基板97には、図4に示すように、環状に配された際に、周方向に隣接する基板97同士を連結する連結コネクタ101,103が設けられている。なお、隣接する基板97の連結コネクタ101,103を結ぶ配線の図示は省略している。
(3−2)外側光学部材
外側光学部材25は、外側照射モジュール23から出射された光を入射面から入射させ、内側照射部5の近傍まで導光させつつ前方へと出射させる。ここでは、器具本体3の中央に内側照射部5や貫通口15が存している。このため、外側光学部材25も図3等に示すように円環状をしている。なお、外側光学部材25は、中央に厚み方向に貫通する貫通孔110(図11参照)を有する円盤状をしているとも言える。
外側光学部材25は、図9に示すように、第1平坦部47に沿って平行に延伸する第1円環板部111と、第2平坦部49に沿って平行に延伸する第2円環板部113と、第1円環板部111と第2円環板部113とを連結する連結板部115とを有する。ここでは、第1円環板部111、第2円環板部113及び連結板部115の厚みは略同じである。
第1円環板部111は、第1平坦部47であって内側照射部5の外側位置から、外側照射モジュール23の基板97の内周縁の近傍位置までの領域に跨っている。第2円環板部113は、第2平坦部49であって外側照射モジュール23のSMD99よりも内側の位置から、第2平坦部49の外周縁の近傍位置までの領域に跨っている。
第2平坦部49は、第1平坦部47に対して低くなっている(後退している)。このため、連結板部115は、図10に示すように、横断面において、第1円環板部111の外周端から、第2円環板部113の内周端にかけて円弧状に湾曲している。
外側光学部材25が器具本体3に装着された状態では、図10に示すように、第1円環板部111と器具本体3の第2平坦部49との間に空間125が形成される。この空間125には、基板97同士を連結する連結コネクタ101,103が収容される。
外側光学部材25は、図10に示すように、外側照射モジュール23からの光が入射する入射部117と、入射した光を導光させる導光部119と、導光してきた光を出射する出射部121とを有する、所謂、導光板である。
ここでは、SMD99は光の指向性が強いため、入射部117は、少なくとも、SMD99の上面と対向する部分及び当該部分周辺を含む部分となる。
導光部119は、外側光学部材25の内部に相当する。つまり、入射部117から入射した光は、図10に示すように、後面25aと前面25bとの間を反射しながら、外側光学部材25の内部を伝搬する。出射部121は、ここでは外側光学部材25の前面25bが相当する。
外側光学部材25は、上記の導光板として機能するために、入射部117を除く後面25aが反射機能を有し、前面25bが拡散機能を有している。なお、ここでの拡散機能は、前面25bを凹凸にすることで実施できる。
これにより、入射部117から入射した光が、後面25aで前面25b側へと反射され、前面25bで一部の光が前方へと出射し、残りの光が後面25a側へと反射される。これを繰り返すことで、導光部119内の光が所望の位置まで伝播しながら前方へと出射される。
外側光学部材25は、図10に示すように、器具本体3への装着用の装着部127を有している。装着部127は、外側照射モジュール23の外周縁に近い位置に形成されている。ここでは、外側照射部7の外側部分(少なくとも外側照射モジュール23よりも外周側である。)に形成された貫通孔127aで構成されている。
外側光学部材25は、外側照射モジュール23が大気に晒されるのを防止するための密閉構造を有している。具体的には、図9から図11に示すように、リングパッキン126を利用し、リングパッキン126用のパッキン溝128a,128bが外側光学部材123における外周縁に近い部分と内周縁に近い部分との2ヶ所に設けられている。
(3−3)外側押さえ部材
外側押さえ部材93は、図9に示すように、外側光学部材25の外周部分を押さえた状態で、器具本体3に固定される。外側押さえ部材93は、図10に示すように、横断面形状が外側光学部材25の外周部分の前面と同じような形状をし、全体形状として、図3に示すように、円環状をしている。このため、外側押さえ部材93を外側光学部材25の外周部分に載置すると、外側押さえ部材93の後面と、外側光学部材25の前面25bとが広い範囲で当接する。
外側押さえ部材93の外周部分には、外側光学部材25の装着部127に対応して、固定部129が形成されている。ここでは、外側光学部材25の装着部127及び外側押さえ部材93の固定部129には貫通孔127a,129aが形成されている。この貫通孔127a,129aと器具本体3の貫通孔133を挿通するネジ部材131が上カバー11のネジ穴134に螺合する。これにより、外側光学部材25の外周部分と外側押さえ部材93とが器具本体3(上カバー11)に固定される。
外側押さえ部材93が当接する外側光学部材25の外周部分25cは、第2円環板部113と連結板部115と第1円環板部111の外周側である。外側光学部材25の外周部分25cは、外側照射部7のSMD99の上方部分と当該上方部分の周辺部とを含む部分であり、SMD99から中心軸に平行に発せられた光及び中心軸に対して少し傾斜した方向に発せられた光は、外側光学部材25をそのまま通り貫けて、前方へと出射する傾向にある。
外側押さえ部材93は、SMD99から前方に出射されて外側光学部材25を通り貫けて外側押さえ部材93に入射する光の進行方向を変更させる機能を有する。この機能は、拡散機能であり、例えば、外側押さえ部材93の前面や後面の少なくとも一方の面に拡散処理(凹凸処理)を施したり、外側押さえ部材93の内部に拡散材料を混入したりすることで実施できる。
(3−4)内側押さえ部材
内側押さえ部材95は、図11に示すように、外側光学部材25の内周端部の前面をカバー9側から押さえた状態で、器具本体3に固定される。内側押さえ部材95は、ここでは、環状、具体的には円環状をしている。
内側押さえ部材95は、横断面形状が、外側光学部材25の内周端部と同じような形状をしている。ここでは、外側光学部材25の内周端部は、図11に示すように、前面が器具本体3の第1平坦部47(外側照射部装着領域43でもある。)と平行となっており、内周面が器具本体3の第1平坦部47と垂直になっている。
内側押さえ部材95は、器具本体3の第1平坦部47に対して立設する立設壁95aと、立設壁95aの前端から外側光学部材25の内周端部の前面へと張り出す前壁95bとを全周に亘って備える。つまり、内側押さえ部材95の横断面形状(断面が周方向と直交し、図11に示す状態である。)は、「L」字を逆にしたような形状をしている。
このため、内側押さえ部材95を外側光学部材25の内周端部に載置すると、内側押さえ部材95の前壁95bと外側光学部材25の内周端部の前面25dとが当接し、内側押さえ部材95の立設壁95aの外周面95cと外側光学部材25の内周面25eとが対向する。
内側押さえ部材95の内周部分には、図6及び図11に示すように、固定部137が形成されている。ここでの固定部137は貫通孔137aを有する。この貫通孔137aを挿通するネジ部材139が器具本体3のネジ穴141に螺合する。これにより、外側光学部材25の内周端部を押さえる内側押さえ部材95が器具本体3に固定される。
(4)副機能部
副機能部8は、図3及び図4に示すように、C字状をした内側照射モジュール17の端部間に配されている。つまり、内側照射モジュール17のSMD63を実装する際に基準となっている仮想円環状線上であって内側照射モジュール17が配されていない領域(上記の一部の領域である。)に副機能部8が設けられている。
副機能部8は、主機能部である内側照射部5の照射(外側照射部7の照射も含む。)に関連する機能を有している。ここでは、副機能部8は、照明装置1の点灯・消灯等を遠隔するリモコンを利用して点灯・消灯等の照射機能に関する信号(情報)を入力する入力部65や、内側照射部5や外側照射部7の点灯状態をリセットしたり、設定の変更をしたりするための入力ボタン66を有する。
なお、ここでは、照射機能に関する情報を出力する機能を有する副機能部を設けてもよい。例えば、照明機能の設定を変更した場合、その変更が操作者に分かるように、設定内容(情報)を表示(つまり、出力)してもよい。
入力部65や入力ボタン66は図外の副機能部用基板に実装されており、受信部65等が器具本体3の貫通窓16に位置する状態で当該副機能部用基板が器具本体3の後面に取着されている。
(5)装着部材
装着部材は、図3及び図4に示すように、カバー9の落下と回転を阻止する第1装着部材27と、カバー9の落下を阻止する第2装着部材29との2種類がある。なお、第1装着部材27及び第2装着部材29のそれぞれは4個ある。
(5−1)第1装着部材
第1装着部材27は、図4に示すように、器具本体3の円周方向に沿って延伸するとともに横断面形状が「コ」の字状をする本体部145と、本体部145の周方向の一方の端部を塞ぐ蓋部147とを有する。なお、本体部145の後辺が器具本体3に当接して装着される。
本体部145はカバー9の周縁部の突出部分171(図12の(b)参照)と嵌合し、蓋部147は、カバー9が一方向に回転した時に、カバー9の突出部分171と当接して、カバー9の回転が規制される。
(5−2)第2装着部材
第2装着部材29は、図4に示すように、本体部149と係止部151とを有する。本体部149は、器具本体3に装着される。係止部151は、本体部149の前側から鉤状に延出してなる。器具本体3の前面と係止部151の間にカバー9の端部の突出部分171が嵌り、カバー9の突出部分171が係止部151により係止(掛止)される。
(6)傘部材
傘部材31は、図2及び図3に示すように、器具本体3の外周縁に装着されている。傘部材31は、図2に示すように、「L」の字状をしたL字状部155と、円弧状に湾曲する湾曲部157とを有している。なお、傘部材31は、カバー9への埃が付着するのを防止する機能を有する。
L字状部155は、その一端部が器具本体3の外周端の後面に固定されている。湾曲部157は、中心が前側に存するように湾曲し、その一端がL字状部155の他端につながっている。湾曲部157の一端は、図2に示すように、カバー9が器具本体3に装着されている状態では、カバー9の外周縁よりも少し中心軸側に移った位置に存する。これにより、器具本体3の外周部55が傘部材31とカバー9とで隠れる。
(7)カバー
図12は、カバー9の斜視図であり、(a)は前面を上方に向けた状態を上方から見た斜視図であり、(b)は後面を上方に向けた状態を上方から見た斜視図である。
なお、図13で、径方向に延伸している線は、カバーが曲線状であってドーム状をしているため、その湾曲具合が分かるように記載したものである。
カバー9は、図12に示すように、器具本体3の前側を覆う本体部161と、器具本体3に装着するための装着部163とを有する。
本体部161は、内側照射部5及び貫通口15に対向する部分に形成された平坦部165と、外側照射部7に対向する部分に形成された湾曲部167とを有する。
平坦部165は中心軸と直交するように形成されている。平坦部165は、円形状の円形領域に形成され、前方から見たときに、この領域内に貫通口15と内側照射部5とが含まれる。換言すると、前方から見たときに、平坦部165は、内側照射部5の複数のSMD63よりも外側領域まであればよい。
湾曲部167は、外側照射部7と対向する部分を含む円環状をした円環領域に形成されている。湾曲部167は、平坦部165に近接する部分に存する内側湾曲部分168と、内側湾曲部分168の外周側に存する外側湾曲部分169とを有する。
なお、図1の(a)及び図12で示されている円状の線は、形状が変化する部分の境界線であり、例えば、内側湾曲部分168と外側湾曲部分169との境界を示す線等である。
内側湾曲部分168は、カバー9を前方から見たときに、後方へ膨らむように湾曲する。つまり、湾曲部分の円弧の中心が前側にある。外側湾曲部分169は、カバー9を前方から見たときに、前方へ膨らむように湾曲する。つまり、湾曲部分の円弧の中心が後側にある。
内側湾曲部分168の円弧の曲率半径は、外側湾曲部分169の円弧の曲率半径よりも大きい。これにより、側方からカバー9を見ると、その中央部(平坦部165と内側湾曲部分168である。)が突出するような形状となる。
3.後側構造
器具本体3の後面は、図1の(b)に示すように、上カバー11が装着されている。上カバー11は、碗状をし、その開口周縁を器具本体3の後面に当接させている。上カバー11と器具本体3との間の空間には、点灯回路ユニットが配されている。
上カバー11の後面には、天井に照明装置1を装着する際に、天井と照明装置1との間の隙間をなくすためのクッション材173が取り付けられている。なお、クッション材173は、周方向に間隔をおいて4個設けられている。
4.内側光学部材(レンズ)について
内側光学部材19は、SMD63から発せられた光を屈曲させて、照明装置1として所望の配向特性を得るようにしている。
内側照射部5は円環状に近い形状をし、内側に貫通口15がある。したがって、内側照射部5の内側に光源となるようなものを設けることは困難であり、内側照射部5の内側の輝度が低くなる傾向にある。このため、レンズ69は、内側照射モジュール17から発せられた光の一部を内側照射部5の内側へと出射するように屈折させている。
また、内側照射モジュール17は、仮想円環状線上であって副機能部8が存在する領域にSMD63を有しているため、SMD63の存在しない非照射領域の前方では暗くなる傾向にある。このため、レンズ69は、副機能部8と隣接する端部から副機能部8上に向けて光を出射するように、SMD63からの光を屈折させる光屈折部分を端部に有している。
以下、レンズ69の形状及び光出射特性について説明する。
図13は、レンズの端部周辺を前方から見た図である。
レンズ69の外周形状及び内周形状は、仮想円環状線181上を中央部D1から端部D2の端(先端)に移るに従って、幅(図13において、仮想円環状線181と直交する方向の寸法である。)及び高さが徐々に小さくなるような形状をしている。換言すると、レンズ69の端部D2は、中央部D1から離れる方向に張り出す半ドーム状をしている。
レンズ69の中央部D1は、内側光学部材19を前方から見た場合に、その幅が一定な部分を指す。レンズ69の端部D2は、内側光学部材19を前方から見た場合、幅が小さくなり始める位置(図13におけるX2−X2線であり、中央部と端部との境界である。)から先端までの間を指す。
図13におけるX2−X2線と仮想円環状線との交点を通り、器具本体3の前面と直交する仮想線が本発明の「基準軸」に相当し、図13では「O1」で示す。
(1)中央部の形状
図14は、図13におけるX1−X1線断面を矢印方向から見た模式図である。
X1−X1線は、レンズ69の中央部D1における仮想円環状線181と直交する線分である。なお、図14に示す断面は、中央部D1と端部D2との境界における横断面とも同じになる。なお、仮想円環状線181は、前方から見ると円環状をしているが、図14では、垂直線と一致する線分で現わしている。
レンズ69は、図13及び図14に示すように、仮想円環状線181を通り且つ器具本体3の前面(内側照射部装着領域41)と直交する仮想垂直線(図13では、仮想円環状線と一致する。)に対して、内側(仮想円環状線の円環を構成している中心側である。)に位置する部分を内側部分E1と、外側に位置する部分を外側部分E2とを有する。
ここで、レンズ69における横断面において、器具本体3の前面(41)と平行な仮想線(仮想水平線である。)を水平線とし、水平線に対して垂直であって仮想円環状線181を通る仮想線(仮想垂直線である。)を垂直線とし、水平線と垂直線との交点を原点Oとする。
なお、内側部分E1、外側部分E2の用語は、レンズ69の端部D2においても同様に、仮想円環状線の内側・外側で区別して使用し、水平線、垂直線、原点も同様に、レンズ69の端部D2の説明の際に使用する。また、図14の原点Oは、SMDの発光中心であり、水平線は、SMDの発光中心を通る仮想水平線である。
外側部分E2の横断面形状は、図14に示すように、内周面E2a及び外周面E2bとも略円弧状をし、径方向の肉厚が略一定である。円弧は、原点Oを中心とし、内周面E2aの半径が原点Oと交点F1との長さであり、外周面E2bの半径が原点Oと交点F2との長さである。
内側部分E1の横断面形状において内周面E1aの形状は、図14に示すように、全体形状としては垂直線の延伸する方向に細長い形状をしている。内周面E1aは垂直線を長軸とし、水平線を短軸とする楕円孤に近い類似楕円孤形状をしている。内周面E1aと垂直線との交点F1は、外側部分E2における内周面E2aと垂直線との交点と一致する。
内側部分E1の横断面形状において外周面E1bの形状は、図14に示すように、全体形状としては水平線と平行な方向に細長い形状をしている。具体的には、外側部分E2の外周面E2bと垂直線との交点F2から水平線と平行な方向に延伸した後、円弧状に水平線に近づく形状をしている。つまり、水平方向に延伸する直線に近い線分183aと円弧183bとの組み合わせた形状をしている。
(2)中央部での光出射状態特性
図15は、中央部での光出射状態を示す図である。
ここでの中央部D1は、図13におけるX1−X1線が存在している部分である。また、図15のレンズは、図7に対応したものである。このため、図15中の点Oが図14の水平線と垂直線との交点(原点O)に相当し、図15で示すように、レンズの後面(器具本体3と接する面)から前方に少しずれている。
中央部D1での横断面において、SMD63(図中の「O」である。)から外側部分E2に向けて出射された光は、内周面E2aと外周面E2bとが原点Oを中心する円弧状をしている。このため、そのまま外側部分E2を通過して出射される。内側部分E1では、SMD63から内側部分E1に向けて出射された光は、内周面E1aと外周面E1bで水平線側に屈折されて出射される。
図16は、SMDから同じ方向に出射された光の光路を説明する図である。
なお、図16のレンズは、図15と同様に、図7に対応したものである。このため、図16中の点Oが図14の水平線と垂直線との交点(原点O)に相当する。
図16では、内側部分E1と外側部分E2とで、SMD63から出射された光の光路の違いを示すために、内側部分E1と外側部分E2とを重ねて現わし、外側部分E2の外周面E2b及び内周面E2a並びに外側部分E2を通過する光183を破線で示す。
図中の「O」は、SMD63の上面中央を示し、図15と同様に、垂直線とレンズ69の後面のとの交点から少し垂直線上(レンズ69の中央側)にずれている。また、SMD63から出射された光と、光が通過する光路とを同じ符号「183」、「184」で示している。
外側部分E2では、内周面E2a及び外周面E2bは、上述したように、原点Oを中心とする略円弧状をしている。このため、原点Oから出射された光183は、破線で示すように、そのまま直進する。
内側部分E1では、原点Oから出射された光184は、実線で示すように、内周面E1aに入射する際に、破線で示した外側部分E2の光路183に対して水平線(レンズ69の後面)に近づくように屈折する。
その後、レンズ69の内側部分E1の内部を外周面E1bまで直進する。外周面E1bにおける光184が到達する部分は円弧状をしているが、内部を直進してきた光184は、外周面E1bの円弧状をしている部分の中心上を通過していない。このため、外周面E1bから出射する際に、内側部分E1の内部を直進してきた光路(一点鎖線で記載している)184aに対して水平線(レンズ69の後面)に近づくように屈折する。
このように、内側部分E1に向けてSMD63から出射された光184は、外側部分E2から出射される光183よりも、水平線(レンズ69の後面)に近づくように屈曲した状態でレンズ69から出射されることとなる。
(3)端部の形状
図17は、レンズの断面形状を説明する図である。
図17の(a)は図13のX2−O1線断面、X3−O1線断面、X4−O1線断面のそれぞれを矢印方向から見た図であり、(b)は図13のX5−O1線断面を矢印方向から見た図であり、(c)は図13のX6−O1線断面を矢印方向から見た図であり、(d)は図13のX7−O1線断面を矢印方向から見た図である。
各図における断面は、図13に示すように、中央部D1と端部D2との境界における横断面であって器具本体3の前面と直交し、仮想円環状線と交差する仮想線を基準軸O1とし、この基準軸O1を含む仮想面(基準軸と同一平面にある面である。)での断面である。なお、基準軸O1は、内側照射モジュール17における副機能部8に近い位置に実装されているSMD63の中心を通る。
端部D2における内側部分E1は、レンズ69を前方から見ると、図13に示すように、外周形状が全体として円弧に近い形状をしている。基準軸O1を含む面で端部D2の内側部分E1を切断したときの断面形状は、図13に示す、X3―O1線の断面やX4−O1線の断面を矢印方向から見た断面形状と同じであり、図17の(a)に示すように、境界における横断面の形状と一致するように構成されている。
つまり、端部D2の内側部分E1は、基準軸O1を回転軸として、境界での内側部分E1の断面形状を、境界から仮想円環状線181と交差する位置まで回転させて形成される形状をしている。なお、ここでの内側部分E1における基準軸O1廻りの境界位置から仮想円環状線までの領域が、光屈折部分の一例に相当する。
端部D2における外側部分E2は、レンズ69を前方から見ると、図13に示すように、外周形状が仮想円環状線を長軸とする楕円形状に近い類似楕円弧状をしている。
基準軸O1を含む面で端部D2における外側部分E2を切断したときの断面形状は、基準軸O1を回転軸として回転させたときに、境界から仮想円環状線181に近づくに従って、図17の(b)、(c)、(d)に示すように、内側部分E1の横断面形状に近づくように構成されている。
(4)端部での光出射状態特性
図18は、端部での光出射状態を示す図である。
図18の(a)は図13のX2−O1線断面、X3−O1線断面、X4−O1線断面での光出射状態を示す図であり、(b)は図13のX5−O1線断面での光出射状態を示す図であり、(c)は図13のX6−O1線断面での光出射状態を示す図であり、(d)は図13のX7−O1線断面での光出射状態を示す図である。
なお、図18のレンズは、図7に対応したものである。このため、図18中の点Oが図14の水平線と垂直線との交点(原点O)に相当し、図18で示すように、レンズの後面(器具本体3と接する面)から前方に少しずれている。
レンズ69の端部D2において、内側部分E1では、図13に示すように、図18の(a)で示すように、SMD63(図中の「O」である、)から出射された光が水平線(レンズ69の後面)に近づくように屈折されて出射される。これにより、副機能部8側へと光が屈折され、カバー9を見た場合に、副機能部8に対応する部分が暗くなるのを防止できる。
外側部分E2では、図13に示すように、基準軸O1を回転軸として回転させたとき、図18の(b)〜(d)に示すように、境界(X7−O1線)から仮想円環状線181(X4−O1線)に近づくに従って、SMD63から出射された光が徐々に水平線(レンズ69の後面)に近づくように屈折率が大きくなりながら出射される。これにより、レンズ69の端部D2における外側部分E2の輝度ムラを少なくすることができる。
<変形例>
1.照明装置
実施形態に係る照明装置1は、前面から見ると、円形状をしていたが、他の形状をしていてもよい。他の形状としては、例えば、正方形状、長方形状、長円形状等がある。
また、照明装置1から出射される光の量(光束)について説明しなかったが、蛍光灯を利用した現行の照明装置と同程度の光束を発するものであってもよいし、現行の照明装置と異なる光束を発するようにしてもよい。
また、実施形態に係る照明装置1は、現行の照明装置を装着するのに利用されている引掛シーリングに装着でき、当該引掛シーリングを介して受電しているが、現行の引掛シーリングとは別に、専用の装着具に装着するような照明装置であってもよい。この場合でも、専用の装着具に照明装置(実際にはカバーが取り外された装置である。)を装着する際に、設置面(例えば、天井等である。)装着具の位置を把握するための貫通口が必要である。換言すると、本発明に係る照明装置は、装置を設置する際に、引掛シーリング等の設置側の装着具の位置を把握する必要があり、この位置確認のために貫通口を器具本体に有している照明装置であればよい。
2.照射部
(1)形状
実施形態に係る照射部5,7は仮想環状線に沿う形状をし、仮想環状線の例として円環状をしていたが、他の形状であってもよい。他の形状としては、正方形、長方形状及び多角形状並びに楕円形状及び長円形状等の環状であってもよい。
また、実施形態に係る照射部5を前方から見た外周形状は、照明装置1を前方から見た外観形状の一部と一致する。また、照射部7を前方から見た外周形状は、照明装置1を前方から見た外周形状と略同じである。つまり、照明装置1の外周形状は円形状であり、照射部5,7の外周形状がC字状や円形状であり、互いに似た形状をしている。しかしながら、照射部の外周形状は、照明装置の外観(外周)形状に依存する必要はない。例えば、照射部の外周形状が円形状で、照明装置の外周形状が正方形状や長方形状であってもよい。
また、実施形態に係る照射部5,7は2つあり、照射部5の外周形状と照射部7の外周形状とが一部で一致している。つまり、内側照射部5の外周形状は円の一部を欠いたC字形状であり、外側照射部7の外周形状は円形状であり、円弧状をしている部分で互いに一致している。しかしながら、複数の照射部の形状は互いに一致する部分を有していなくてもよい。例えば、内側照射部の外周形状が正方形状の一部を欠いた形状で、外側照射部の外周形状が円形状であってもよい。この場合、内側照射部は仮想四角環状線に沿って配され、外側照射部が仮想円環状線に沿って配される。
(2)個数
実施形態に係る照射部5,7は、内側照射部5と外側照射部7との2個により構成されていたが、照射部は、1個であってもよい。さらに、照射部は、3個以上であってもよく、各照射部の外周形状や照明装置の外周形状は特に限定される必要はない。
(3)LED(半導体発光素子)
実施形態では、SMDタイプ(形態)のLEDを利用しているが、他のタイプのLEDを利用してもよい。他のタイプとしては、例えば、ベアチップタイプやCOB(Chip On Board)タイプ等がある。また、実施形態では、SMDが一列で配されていたが、複数列(例えば、2列である。)で配されていてもよい。さらに、千鳥状に配されていてもよい。
また、半導体発光素子として、実施形態ではLEDを利用したが、例えば、LD(レーザダイオード)であってもよいし、これらとの組み合わせでもよい。
3.内側照射部(主機能部)
(1)全体
実施形態に係る内側照射部5は、仮想円環状線上の1つの領域に実装された複数のSMD63と、複数のSMD63を覆うレンズ69を有する内側光学部材19とを備える。
しかしながら、複数のSMDは、仮想環状線上の複数の領域に分けて実装され、領域単位でSMDを覆うレンズを複数設けてもよい。つまり、複数の内側照射部が存在してもよい。
以下、2つの領域に複数のSMDが分けて実装され、各領域に対してレンズが設けられた例を変形例1,2として説明する。
図19は、変形例1に係る内側照射部周辺の平面図であり、図20は変形例2に係る内側照射部周辺の平面図である。
変形例1に係る内側照射部201,203は、図19に示すように、器具本体205の前面であって中央の貫通口207の周辺の2つの領域に配されている。内側照射部201,203は、基板上の仮想環状線(ここでは、円環状をしている。)209上の2つの領域に設けられている。
各内側照射部201,203は、各領域に対応した円弧状の基板にSMDが複数実装されてなる内側照射モジュール(図示省略)と、内側照射モジュールの複数のSMDを少なくとも覆うレンズ211,213とを備える。
2つのレンズ211,213は、1つの光学部材215として設けられている。光学部材215は、平板状であって円環状をした平坦部217と、内側照射モジュールの複数のSMDに対応した領域が隆起してなるレンズ211,213とを備える。
光学部材215の平坦部217は、仮想環状線209であって2つの内側照射部201,203の間に貫通窓219,221を有している。貫通窓219,221には、リモコンからの信号を受信する受信部、設定ボタン等を有する副機能部が配される(図示省略)。
変形例2に係る内側照射部251,253は、図20に示すように、器具本体255の前面であって中央の貫通口257の周辺の2つの領域に独立して配されている。内側照射部251,253は、基板上の仮想環状線(ここでは、円環状をしている。)259上の2つの領域に設けられている。
各内側照射部251,253は、各領域に対応した円弧状の基板にSMDが複数実装されてなる内側照射モジュール(図示省略)と、内側照射モジュールの複数のSMDを少なくとも覆うレンズ261,263とを備える。
器具本体255は、仮想環状線259上であって2つの副照射部251,253の間に貫通窓269,271を有している。貫通窓269,271には、変形例1と同様に、副機能部が配される(図示省略)。
(2)内側照射モジュール
内側照射モジュールは、前方から見た場合、「C」字状をした基板61上であって仮想円環状線を周方向に等間隔をおいてSMD63が実装されていた。しかしながら、SMDは等間隔で実装されなくてもよい。
例えば、レンズの中央部ではSMDを等間隔で実装し、端部周辺では、中央部から端部に近づくに従って、SMDの実装ピッチを狭めてもよい。この場合、副機能部側へと屈折される光の量を増やすことができ、カバーにおいて副機能部に対応する部分とその周辺部分との輝度ムラを低減させることができる。
なお、ここでは、SMDの実装について説明したが、SMD以外のLED等の半導体発光素子であっても同様である。
(3)内側光学部材
実施形態の内側光学部材19は、平坦部68とレンズ69とを有している。これは、レンズ69を器具本体3に装着するために、平坦部68の内側部分77及び外側部分79に器具本体3への装着用の貫通孔81を設けるためである。
従って、内側光学部材は、例えば、器具本体へ装着するための貫通孔81に対応した部分にだけレンズに張出部(平坦部に相当する)を設けてもよい。
また、上記の平坦部は、例えば、レンズの底面を器具本体の前面に接着剤で固定するような場合、不要となる。この場合、内側光学部材はレンズのみを有し、内側光学部材とレンズとが同じものとなる。
(4)レンズ
(4−1)光屈折部分の形状
実施形態では、光屈折部分は、レンズ69の端部D2の内側部分E1に形成されており、図17の(a)に示すように、内周面E1aの形状が垂直線を長軸とする半類似楕円形状をし、外周面E1bの形状が水平線を長軸とする長円(類似楕円)の4分1の形状をしている。
しかしながら、光屈折部分は、実施形態で説明した副機能部8側へとSMD(LED)の光を屈折できればよく、他の形状であってもよい。
光屈折部分の内周面の形状は、水平線上の第1の点と垂直線上の点であって第1の点よりも原点から離れた第2の点とを直線的又は楕円孤(類似楕円孤を含む。)的に結ぶ仮想線の少なくとも一部を有していればよい。この内周面形状を、内周面の特徴的形状とする。
光屈折部分の外周面の形状は、水平線上の第3の点と垂直線上の点であって第3の点よりも原点に近い第4の点とを直線的又は楕円孤(類似楕円孤を含む。)的に結ぶ仮想線の少なくとも一部を有していればよい。この外周面形状を、外周面の特徴的形状とする。
図21は、変形例3〜5に係るレンズの内側部分の横断面図である。
なお、図21では、基準軸が垂直線に相当する。
変形例3に係るレンズ301の光屈折部分303は、図21の(a)に示すように、基準軸を含む仮想面での横断面において、水平線上の第1の点(A1)と垂直軸上の点であって第1の点(A1)よりも原点O1から離れた第2の点(A2)とを結ぶ1本の仮想直線305と一致する形状の内周面(305)と、水平線上の第3の点(B1)と垂直線上の点であって第3の点(B1)よりも原点O1に近い第4の点(B2)とを結ぶ仮想線311の一部と一致する形状の外周面(311)を有している。ここで、仮想線311は、2本の直線307,309を結合してなる。
変形例4に係るレンズ321の光屈折部分323は、図21の(b)に示すように、基準軸を含む仮想面での横断面において、水平線上の第1の点(A3)と垂直線上の点であって第1の点(A3)よりも原点O1から離れた第2の点(A4)とを結ぶ仮想線分329と一致する形状の内周面(329)と、水平線上の第3の点(B3)と垂直線上の点であって第3の点(B3)よりも原点O1に近い第4の点(B4)とを結ぶ仮想線分335の一部と一致する形状の外周面(335)とを有する。ここで、仮想線分329は、直線325と曲線(円弧)327とを結合してなり、仮想線分335は、直線331と曲線(円弧)333とを結合してなる。
変形例5に係るレンズ341の光屈折部分343は、図21の(c)に示すように、基準軸を含む仮想面での横断面において、水平線上の第1の点(A5)と垂直線上の点であって第1の点(A5)よりも原点O1から離れた第2の点(A6)とを結ぶ楕円孤(類似楕円孤を含む。)状の仮想線分345と一致する形状の内周面(345)と、水平線上の第3の点(B5)と垂直線上の点であって第3の点(B5)よりも原点O1に近い第4の点(B6)とを結ぶ仮想線分351と一致する形状の外周面(351)とを有している。ここで、仮想線分351は、2本の直線347,349を結合してなる。なお、変形例5では、光学部材はレンズ341のみから構成されている。
実施形態では、光屈曲部分は、基準軸の周りに回転させたときの基準軸を含む仮想面の断面形状は同じであったが、回転に伴い、内周面及び外周面の少なくとも一方の面形状が変化してもよい。
具体的に説明すると、例えば、実施形態において、図13におけるX3−O1線での断面形状と、X4−O1線での断面形状とが同じであるが、X3−O1線での断面形状と、X4−O1線での断面形状とが異なるようにしてもよい。
但し、変化しても、光屈折部分の内周面の形状は内周面の特徴的形状を有する必要があり、外周面の形状は外周面の特徴的形状を有する必要がある。
(4−2)光屈折部分の領域
図22は、光屈折部分の形成領域を説明する図である。
図中の点2cは仮想環状線405と副機能部の端との交点であり、線分2Cは基準軸2Oと点2cとを通る直線である。線分2Aは基準軸2Oと点2aとを通る直線であり、線分2Bは基準軸2Oと点2bとを通る直線である。
点2aは、副機能部407上の点であって仮想環状線405よりも内側領域に存在する点であり、線分2Aと線分2Cとの間の角度2C1が最大となる点である。点2bは、副機能部407上の点であって仮想環状線405よりも外側領域に存在する点であり、線分2Bと線分2Cとの間の角度2C2が最大となる点である。
光屈折部分は、副機能部407側に光を屈折させる機能を有している。この観点から言えば、図22に示す、レンズ401の端部403のハッチングを付した領域に存在すればよい。ハッチングは、線分2Aと線分2Bとの間の領域に施されている。
しかしながら、実施形態では、内側照射部5の外周側に外側照射部7が存在している。このような場合、外側照射部7からの光により、副機能部407における仮想環状線405の外側部分の前方に位置するカバーの部分も照射される。これにより、カバーにおける副機能部に対応する部分であってその外側部分が際立って暗くなるようなことない。
従って、実施形態では、少なくともレンズ69の端部D2において、図22に示す、線分2Aと線分2Cとの間の全領域に光屈曲部分を有していればよい。なお、実施形態では、内側部分E1の端部D2の全ての領域が光屈折部分と同じ断面形状を有している。
(4−3)レンズ外側部分の形状
実施形態におけるレンズ69の中央部D1の外側部分E2は、横断面において、内周面及び外周面の形状が同心円にある円弧状をしていたが、他の形状、例えば、楕円孤状であってもよいし、複数の直線を結んだような形状であってもよい。さらには、内側部分と同じ形状をしていてもよい。
(4−4)レンズ内側部分の形状
実施形態におけるレンズ69の内側部分E1は、中央部D1の横断面形状と、端部D2における基準軸Oを含んだ仮想面での断面形状とが一致している。これは、実施形態では、内側照射部5から貫通口15側へとSMD63からの光を屈折させる必要があったためである。
従って、仮想環状線に沿って配されている内側照射部の内側に光を屈曲させる必要がない場合、レンズの中央部の内側部分の横断面形状を中央部の外側部分の横断面形状のようにしてもよい。
4.外側照射部
実施形態に係る外側照射部7は、外側光学部材25として導光板を利用している。これは、導光板を利用することで、前方への光の出射が均一化され、装置前面の略全領域からの光の照射が可能となるためである。
しかしながら、前方への光の出射を均一化させるために他の方法を利用してもよい。他の方法としては、例えば、外側照射部にLEDを均斉的に配置し、LEDの主出射方向を前方に向けて配置するような方法でもよい。
5.カバー
実施形態に係るカバー9は、前方から見たときに、器具本体3の外周形状に対応させている。したがって、器具本体3の外周形状が、前方からみたときに、四角形状をしている場合は、カバーの外周形状も四角形状をする。
実施形態に係るカバー9は、中央部に平坦部165を有している。平坦部165は、外周形状が円形状をしていたが、他の形状でもよい。他の形状としては、正方形、長方形状及び多角形状並びに楕円形状及び長円形状等がある。
以上、本発明に係る照明装置の構成を、実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態およびその変形例に限られない。例えば、上記実施形態およびその変形例の部分的な構成を、適宜組み合わせてなる構成であってもよい。また、上記実施の形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることは可能である。
1 照明装置
3 器具本体
5 内側照射部(主機能部)
8 副機能部
17 内側照射モジュール
19 内側光学部材
63 SMD(半導体発光素子)
69 レンズ
181 仮想円環状線
301 レンズ
303 光屈折部分
305 内面
301 外面
A1 第1の点
A2 第2の点
B1 第3の点
B2 第4の点
D1 中央部
D2 端部
E1 内側部分
E2 外側部分
O 原点
O1 基準線

Claims (11)

  1. 器具本体と、
    前記器具本体の前面に配され且つ照射機能を有する主機能部と、
    前記器具本体の前面に配され且つ前記照射機能に関する情報を入力する機能及び前記情報を出力する機能の少なくとも一方の機能を有する副機能部と
    を備え、
    前記主機能部と前記副機能部とは仮想環状領域に配され、
    前記主機能部は、前記仮想環状領域内の仮想環状線上に配された複数の半導体発光素子と、前記仮想環状線に沿って延伸し且つ両端が塞がった半割り筒状をすると共に前記複数の半導体発光素子を覆うレンズとを備え、
    前記レンズにおける端部は、当該端部に対応して前記仮想環状線上の端に位置する半導体発光素子から発せられた光を前記副機能部側へと屈折させる光屈折部分を有する
    ことを特徴とする照明装置。
  2. 前記レンズの端部は、中央部から前記仮想環状線の延伸する方向の外方へと張り出す半ドーム状をし、
    前記中央部と前記端部との境界での横断面において、前記器具本体の前面と直交し且つ前記仮想環状線と交差する仮想線を基準軸とし、
    前記端部における前記基準軸を含む仮想面での断面において、前記器具本体の前面と平行な仮想線を水平線とし、前記基準軸を垂直線とし、前記水平線と前記垂直線との交点を原点とすると、
    前記光屈折部分は、前記基準軸と前記副機能部との間の少なくとも一部の領域に存在し、
    当該光屈折部分は、前記仮想面での断面において前記水平線上の第1の点と前記垂直線上の点であって前記第1の点よりも前記原点から離れた第2の点とを直線的又は楕円孤的に結ぶ仮想線の少なくとも一部を有する形状を内面形状として一部有する内面と、前記仮想面での断面において前記水平線上の第3の点と前記垂直線上の点であって前記第3の点よりも前記原点に近い第4の点とを直線的又は楕円孤的に結ぶ仮想線の少なくとも一部を有する形状を外面形状とする外面との少なく一方の面を有している
    ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記光屈折部分は、前記内面と前記外面との両方の面を有している
    ことを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記端部における前記仮想環状線よりも内側に位置する内側部分は、前記基準軸を含むすべての断面において、前記光屈曲部分における前記仮想面での断面と同じ形状をしている
    ことを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
  5. 前記第1の点と前記第2の点とを結ぶ仮想線は、前記垂直線を長軸とし、前記水平線を短軸とする楕円孤である
    ことを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載の照明装置。
  6. 前記第3の点と前記第4の点とを結ぶ仮想線は、前記水平線を長軸とし、前記垂直線を短軸とする楕円孤である
    ことを特徴とする請求項2〜5の何れか1項に記載の照明装置。
  7. 前記境界の横断面であって前記垂直線に対して前記仮想環状線の外側に位置する外側部分は、前記垂直線上の前記第2の点を通り且つ前記原点を中心とする仮想円弧の少なくとも一部を有する内面と、前記垂直線上の前記第4の点を通り且つ前記原点を中心とする仮想円弧の少なくとも一部を有する外面とから構成されている
    ことを特徴とする請求項2〜6の何れか1項に記載の照明装置。
  8. 前記境界の横断面であって前記垂直線に対して前記仮想環状線の外側に位置する外側部分は、前記垂直線上の前記第2の点を通り且つ前記原点を中心とする仮想円弧の少なくとも一部を有する内面と、前記垂直線上の前記第4の点を通り且つ前記原点を中心とする仮想円弧の少なくとも一部を有する外面とから構成され、
    前記レンズの端部の外側部分は、前記基準軸の廻りを前記境界から前記仮想環状線と交差する位置に近づくに従って、前記外側部分の境界の横断面形状から前記光屈折部分における前記仮想面での断面形状に近づく
    ことを特徴とする請求項2〜6の何れか1項に記載の照明装置。
  9. 前記レンズの中央部の内側部分の横断面形状は、前記端部の光屈折部分の前記仮想線での断面形状と同じ形状をしている
    ことを特徴とする請求項2〜8の何れか1項に記載の照明装置。
  10. 前記レンズの中央部の外側部分の横断面形状は、前記境界の外側部分の横断面形状と同じ形状をしている
    ことを特徴とする請求項7〜9の何れか1項に記載の照明装置。
  11. 前記レンズは、前方から見るとC字状をしている
    ことを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の照明装置。
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