JP2014146561A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】照明装置は、器具本体3と、器具本体3の背面側に設けられた光源ユニット10とを備え、光源ユニット10は、一主面を前記器具本体の側方に向けて配された長尺状の基板187と、一主面上に基板187の長手方向に沿って実装された複数の半導体発光素子188とを備え、基板187はフレキシブル基板である。
【選択図】図13
Description
近年、シーリングライトの高付加商品として、シーリングライトが取り付けられている天井やその周辺の壁も照射する間接照明機能を備えたものがある(例えば、特許文献1)。
前方照明用及び間接照明用の光源ユニットを点灯させる回路は、器具本体の中央側で後方に略正方形状に張り出す張出部内に収容されている。間接照明用の光源ユニットは、4個あり、後方から見たときに、正方形をした張出部の各辺の外側の中央領域に、基板に実装された複数のLEDが器具本体の側方を向く状態で、配されている。つまり、複数のLEDが実装された基板が正方形の各辺に沿うように、間接照明用の光源ユニットが設けられている。
本発明は、上記した課題に鑑み、光源ユニットの配置位置の自由度を高めることができる照明装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る照明装置は、器具本体と、前記器具本体の背面側に設けられた光源ユニットとを備え、前記光源ユニットは、一主面を前記器具本体の側方に向けて配された長尺状の基板と、前記一主面上に前記基板の長手方向に沿って実装された複数の半導体発光素子とを備え、前記基板はフレキシブル基板であることを特徴としている。
本発明の一態様に係る照明装置は、さらに、前記基板は、外方へ張り出す円弧状に曲げられ、前記複数の半導体発光素子の実装ピッチが、前記円弧の中心を基準として、90度よりも小さいことを特徴としている。ここでいう「実装ピッチ」は、隣接する2つの半導体発光素子のそれぞれの中心と、円弧の中心とを結ぶ2本の仮想線分に挟まれた角度である。また、ここでいう「円弧」とは、真円の一部だけでなく、楕円の一部も含み、全体として円弧状をしていればよく、例えば、多角形の角部分が丸くなったような形状の一部であってもよい。
また、前記複数の半導体発光素子の実装ピッチが一定であることを特徴としている。これにより、被照射面において照度ムラをより一層少なくできる。
また、前記器具本体の前面に前方を照射する他の光源ユニットを有することを特徴としている。これにより、広い空間を照射することができ、少なくとも2類の光源ユニットを利用して種々の点灯パターンを演出することができる。
<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。
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)は前方から見た図であり、(b)は後方から見た図である。図2は、照明装置1を後方に向けた状態の左半分の断面図である。図3はカバー9を外し、前面を後方に向けた状態の斜視図である。
カバー9は、上カバー13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13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.器具本体前側の構造
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の外周縁から斜め後方に延伸する傘部材31が取り付けられている。
(1)器具本体
図5は、器具本体3から光源ユニット5,7を取り除いて、その前面を後方に向けた状態での斜視図である。
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、貫通口3aの外側周囲に位置する環状の第1平坦部47と、第1平坦部47の外周側に位置する環状の第2平坦部49と、第2平坦部49の外周側に位置する環状の第3平坦部51とを備える。
第1平坦部47の内周部には内側光源ユニット5が装着され、第1平坦部47の外周部と第2平坦部49とには外側光源ユニット7が装着される。また、第3平坦部51には装着部材27,29が装着される。
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。
(2)内側光源ユニット
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。
内側光学部材19は、内側光源ユニット5から所定方向に向けて光が出射するように、内側発光モジュール17から発せられた光の軌道を変更する。なお、内側光源ユニット5は、図4に示すように、常夜灯65を基板61に有している。
(2−1)内側発光モジュール
内側発光モジュール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をしている。基板61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。
SMD63は、SMD63を構成するLEDの主出射方向を中心軸と平行な方向に向けて環状の基板61上に存する仮想円周線上を周方向に等間隔をおいて実装されている。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、後面を後方に向けた斜視図である。
内側光学部材19は、前方から見た場合、その中央部分19aが周方向に連続して隆起している。内側光学部材19の中央部分19aの内部には、図7に示すように、内側発光モジュール17のSMD63が配されている。なお、隆起している部分で屈折レンズ部69が構成されている。
内側光学部材19は、内側発光モジュール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の外側部分79と内側部分77の2ヶ所に設けられている。
(3)外側光源ユニット
図9は外側光源ユニットの拡大図であり、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)外側発光モジュール
外側発光モジュール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、外側発光モジュール23は、図4に示すように、複数個(4個である。)ある。これらすべての外側発光モジュール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。
LEDは、内側光源ユニット5と同様に、SMD99が用いられる。複数のSMD99は、LEDの主出射方向を中心軸と平行な方向に向けて、各基板97上で仮想された仮想円周線(図示省略)上を周方向に等間隔をおいて実装されている。
(3−2)外側光学部材
外側光学部材25は、外側発光モジュール23から出射された光を入射面から入射させ、内側光源ユニット5の近傍まで導光させつつ前方へと出射させる。外側光学部材25は、樹脂材料により構成され、例えば、射出成形により形成される。
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。
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、外側発光モジュール23の外周縁に近い位置に形成されている。ここでは、外側光源ユニット7よりも外側部分に形成された貫通孔127aで構成されている。
(3−3)外側押さえ部材
外側押さえ部材93は、図10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、横断面形状が外側光学部材25の外周端部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の前面との大部分が当接する。
(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、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、全体として円環状をしている。
内側押さえ部材95の内周部分には、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)補助機能ユニット
補助機能ユニット26は、照明装置1の点灯・消灯等を遠隔操作するリモコンからの信号を受信する受信センサ142や光源ユニット5,7,10の点灯状態を設定する設定スイッチ143等を備える。
(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はそれぞれ4個ある。
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ときに、カバー9の突出部分171と当接する。これにより、カバー9の回転が規制される。
(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。
(7)カバー
図12は、カバー9の斜視図であり、(a)は前面を後方に向けた状態を後方方から見た斜視図であり、(b)は後面を後方に向けた状態を後方から見た斜視図である。
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、内側光源ユニット5及び貫通口3aに対向する部分に形成された平坦部165と、外側光源ユニット7に対向する部分に形成された湾曲部167とを有する。
3.器具本体後側の構造
図13は、照明装置1から上カバー13を外した状態を上方から見た斜視図であり、図14は、器具本体3に設けられた裏側部材の分解斜視図である。
(1)回路ユニット
回路ユニット11は、内側・外側光源ユニット5,7や間接光源ユニット10に給電する機能を主に有する。回路ユニット11は、必要に応じて、他の機能も有する。例えば、回路ユニット11は、補助機能ユニット26が器具本体3に設けられている場合は補助機能ユニット26に給電する機能や、各光源ユニット5,7,10の点灯状態(例えば、調光、調色である。)の調整機能を装置として有している場合は、点灯状態を制御する制御機能も有する。
電子部品176には、例えば、整流回路用のダイオードブリッジ、平滑回路用の電解コンデンサ、点灯モードを切り替えたりするプログラムが格納されたIC回路等が含まれる。回路ユニット11は、アダプタ14を介して天井側の引掛けシーリングと電気的に接続される。
回路基板175の切欠部175aは、器具本体3の貫通口3aに対応しており、図14に示すように、切欠部175aにアダプタ14が配される。なお、ここでは、電子部品176は、図2や図9に示すように、回路基板175の前面に設けられている。
(2)回路カバー
回路カバー12は、箱状をしている。ここでは、回路カバー12は、有底筒状部177と、有底筒状部177の開口側端部から径方向の外方へと張り出す鍔部178とを有している。なお、ここでの有底筒状部177は、横断面形状が円形状をしている。また、回路カバー12は、例えば、金属材料により構成されている。
鍔部178は、回路カバー12を器具本体3に装着するための貫通孔178aを、器具本体の3の貫通孔133に対応して周方向に間隔をおいて有している。
回路カバー12の器具本体3への装着は、図10に示すように、回路カバー12の鍔部178を器具本体3の後面に当接させた状態で、ネジ部材131(ボルト)が前側から器具本体の3の貫通孔133、鍔部178の貫通孔178aを挿通して、ネジ部材132(ナット)と螺合することで行われる。
回路カバー12(具体的には有底筒状部177である。)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との間のガタつき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。
(3)絶縁部材
回路ユニット11と回路カバー12との間には、図14に示すように、絶縁部材179が配されている。絶縁部材179は、主に、回路基板175の後面に形成されている配線パターンと回路カバーとの間を絶縁する機能を有している。絶縁部材179は、樹脂材料等の絶縁材料により構成されている。絶縁部材179は、中央にアダプタ14を装着するための段付筒部179aを有している。なお、回路カバー12が例えば絶縁性の高い樹脂材料で構成されている場合は、絶縁材料はなくてもよい。
(4)間接光源ユニット
間接光源ユニット10は、図13に示すように、器具本体3の後面であって回路カバー12の外周側に設けられている。間接光源ユニット10は、後方から見ると、環状に配されている。
間接光源ユニット10は、図9や図10に示すように、器具本体3側に装着されるベース181と、ベース181に装着された発光モジュール183とを備える。
ベース181は、横断面形状が「L」字状をし、円周方向に連続し、後方から見ると環状をしている(ここでは、円形状の環状をしている。)。具体的にいうと、ベース181は、中央に開口孔を有する円環状をした平板部185と、平板部185の内周端から後方へと立設された立設部186とを備える。なお、ベース181は、例えば、樹脂材料から構成され、射出成形により形成されている。
間接光源ユニット10の装着は、図10に示すように、回路カバー12を器具本体3に装着するネジ部材131が貫通孔185aを挿通することで行われる。
立設部186は、間接光源ユニット10から出射する光の進行方向に合わせて、平板部185から立設する。本例では、間接照明ユニット10から斜め後方に光りを出射する。このため、立設部は、横断面において、立設部186の後部分が少し器具本体3の中心側へ入るように傾斜している。立設部186の高さは、図2に示すように、回路カバー12の高さよりも低い。
基板187は、その長手方向が器具本体3の後面やベース181の平板部185に沿った状態で、ベース181の立設部186に装着されている。この装着された状態では、SMD188を実装する基板187の一主面が器具本体3の斜め後方に向いている。なお、この装着状態を後方から見ると、基板187は外方へ張り出す円弧状に曲げられた状態となる。
SMD188は、半導体発光素子であるLEDを備える。複数のSMD188の実装ピッチは、基板187がベース181に円環状に装着された状態で、円環を形成している円弧の中心184を基準として、90度よりも小さくなっている。
基板187の一端には、SMD188に給電するための接続端子187a,187bが設けられている。接続端子187a,187bは、回路ユニット11に電気的に接続されている配線(図示省略)と接続される。なお、配線との電気的接続は、例えば、はんだを利用している。
(5)上カバー
上カバー13は、間接光源ユニット10を覆うことで、間接光源ユニット10に異物が衝突して破損するのを防止する保護機能を有する。上カバー13は、保護機能以外に、間接光源ユニット10に埃が付着するのを防止する防塵機能も有する。上カバー13は、貫通孔13aを底部に有する有底筒状をしている。上カバー13は、透光性材料により構成されている。具体的には、樹脂材料が利用されている。上カバー13の貫通孔13aは、回路カバー12の円形状の後部が嵌る大きさを有している。
4.間接光源ユニットについて
(1)光照射特性
照明装置1は、間接光源ユニット10として、可撓性を有する基板187を利用して、SMD188が側方を向くように、基板187を円弧状に湾曲させている。このように、基板187を湾曲させることで、間接光源ユニット10を後方から見ると、SMD188の主出射方向を、円弧状の基板187に対して法線方向に向けることが容易にできる。これにより、照明装置1から間接光を放射状に出射させることができる。
一方、例えば、SMDを仮想の四角形の隣接する2辺に実装した場合、各辺に実装された2つのSMDの主出射方向を延長させた2つの仮想線分に挟まれた角度が90度となる。したがって、SMD188の実装ピッチを90度より小さくすることで、SMDを仮想の四角形の隣接する2辺に実装した場合よりも、隣接する2つのSMD間の明暗の差が小さくできる。
(2)構造について
間接光源ユニット10の基板187として、フレキシブル基板を利用している。このため、基板187をその全体形状を円弧状に容易に湾曲させることができる。さらに、湾曲させた状態で器具本体3側に装着する場合も、基板187の復元力が小さいため、ネジ部材等の簡単な構造で、基板187を固定することができる。
このため、例えば、複数の光源ユニットを備え、光源ユニット毎に基板を用いた場合に比べて、各基板の接続端子と回路ユニットとを接続する手間も少なくすることができる。なお、接続端子の代わりにコネクタを使用した場合、複数の基板を利用すると、使用するコネクタ等の数も増え、コストアップにもつながる。
したがって、器具本体3の後側であって回路カバー12の外周側に開いた空間ができる。この空間を利用して間接光源ユニット10が配されているため、間接光源ユニット10用に専用の設置空間を設ける必要がなく、設置でき、しかも、照明装置1としての高さも大きくなることはない。
<変形例>
1.間接光源ユニット
(1)LED(SMD)の列数
実施形態では、基板187にSMD188が1列に配されていたが、SMDを他数列に配してもよい。この場合、各列で、実装するSMDのピッチが異なっていてもよいし、同じであってもよい。さらに、列内のSMDが、隣接する他の列であって長手方向に配されたSMD間に位置する状態(千鳥状である。)で実装されてもよいし、長手方向の同じ位置となる状態で実装されてもよい。
(2)色
実施形態では、SMDから出射される光色について特に説明していないが、例えば、昼光色の白色光であってもよいし、昼白色の白色光であってもよい。さらには、色温度の異なる複数種類のSMDを用い、すべてを点灯するようにしてもよいし、色温度が異なるSMDだけが点灯するようにしてもよい。
(3)環状
実施形態では、ベース181を後方から見たときに円環状をしていたが、他の形状の環状であってもよい。他の形状としては、四角形等の多角形(正多角形も含む。)や楕円形状等がある。例えば、基板を装着するベースの立設部を後方から見た場合に立設部が多角形状をし、それに沿ってフレキシブル基板を装着すればよい。この際、後方から見た場合、角部分が湾曲する多角形状となるが、フレキシブル基板を利用しているため、基板に実装されているSMDが角部分で剥がれることも少ない。
さらに、実施形態では、間接光源ユニット10は、照明装置1の周方向の全周に亘って配されていたが、例えば、照明装置の周囲であってある領域だけ間接光を照射しないことが明らかな場合は、その部分を除いて発光モジュールを配するようにしてもよい。この場合、SMDを実装する面を外側に向けて、外側に凸となるように基板を湾曲させればよい(周方向の全周に亘って存在していない。)。
(4)ベース
実施形態では、ベース181は環状をしていたが、基板187を円弧状に湾曲させた状態で固定できれば、他の構成であってもよい。他の構成としては、例えば、基板187とベース181とをネジ部材189で螺着する部分だけが存在するような構成であってもよい。この場合、ベース部材は複数個存在することとなる。
(5)基板のベースへの装着について
実施形態では、発光モジュール183のベース181への装着にネジ部材189を利用したが、他の構造を利用してもよい。他の構造としては、結束バンドを利用して、基板の長手方向の両端が重なった部分で、ベース(立設部)と一緒に拘束(結束)してもよい。あるいは、ベースに横断面形状が「L」字のレールを上下に一対設け、その間に、基板を挿入するような構造であってもよい。この場合、周方向に連続した1つの部材からレールを構成してもよいし、周方向に間隔をおいて配された複数の部材からレールを構成してもよい。
(6)器具本体側への装着について
実施形態では、間接光源ユニット10のベース181は、器具本体3と回路カバー12の鍔部178とが重なった部位に装着されていたが、他の場所(部位)に装着してもよい。他の場所としては、例えば、器具本体の後面であって回路カバーの鍔部とが重ならない部位や、回路カバーの有底筒状部177の筒部分等がある。
2.照明装置
実施形態に係る照明装置1は、前方から見ると、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、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、専用の引掛シーリング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、引掛シーリングに照明装置(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、引掛シーリング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ユニット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。
3.回路カバー
実施形態では、回路カバー12は、非透光性の材料(例えば、金属材料)により構成されていたが、例えば、回路カバーを透光性材料により構成して、間接光源ユニットを回路カバー内に収納してもよい。この場合、上カバーは不要となる。
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。
3 器具本体
5 内側光源ユニット(他の光源ユニット)
7 外側光源ユニット(他の光源ユニット)
10 間接光源ユニット
11 回路ユニット
12 回路カバー
187 基板
188 SMD(半導体発光素子)
Claims (7)
- 器具本体と、
前記器具本体の背面側に設けられた光源ユニットと
を備え、
前記光源ユニットは、一主面を前記器具本体の側方に向けて配された長尺状の基板と、前記一主面上に前記基板の長手方向に沿って実装された複数の半導体発光素子とを備え、
前記基板はフレキシブル基板である
ことを特徴とする照明装置。 - 前記基板は、外方へ張り出す円弧状に曲げられ、
前記複数の半導体発光素子の実装ピッチが、前記円弧の中心を基準として、90度よりも小さい
ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 前記基板は、全体として円環状に曲げられている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。 - 前記複数の半導体発光素子の実装ピッチが一定である
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記複数の半導体発光素子は、色温度が異なる複数種類の素子から構成されている
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記器具本体の前面に前方を照射する他の光源ユニットを有する
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記器具本体の背面には、背面側の前記光源ユニット及び前面側の前記他の光源ユニットに電力を供給する回路ユニットと、前記回路ユニットを覆う有底筒状の回路カバーとが設けられ、
前記基板は、前記回路カバーの周壁の外周側に配されている
ことを特徴とする請求項6に記載の照明装置。
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