JP2015090735A

JP2015090735A - 照明器具

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Publication number: JP2015090735A
Application number: JP2013228984A
Authority: JP
Inventors: 尚紀友田; Hisanori Tomota; 恭平中村; Kyohei Nakamura; 哲山内; Satoru Yamauchi
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-11-05
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2015-05-11
Anticipated expiration: 2033-11-05
Also published as: JP6179766B2; CN204201658U

Abstract

【課題】照明器具において、所望の方向の光度を大きくすることができ、且つそれ以外の方向にも光を照射でき、しかも汎用性を高める。
【解決手段】照明器具１は、光源２と、基板３と、それらを覆うカバー４と、を備える。光源２は基板３の法線方向に光軸Ｈを有し、カバー４は、光源２からの光を入射する入射面４１と、光を出射する出射面４２と、を有する、入射面４２は、配光を制御する複数のプリズム４３を有し、プリズム４３の各々は、光源２から入射した光を屈折させる制御面４４と、制御面４４に対して傾斜した非制御面４５と、を有する。制御面４４は、出射面４２から出射される光の最大光度方向を、光軸Ｈに対して傾斜させるように形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、壁面や天井等に設置される照明器具に関する。

従来から、壁面や壁面近くの天井等に設置されて、壁面に向けて光を照射する、いわゆるウォールウォッシャータイプの照明器具が知られている。この種の照明器具は、例えば、黒板灯やコンビニエンスストア等の商店用照明として用いられている（例えば、特許文献１参照）。

図８は、上述したような黒板灯の側断面の構成を示す。この照明器具１０１は、光源１０２と、光源１０２からの光の配光を制御する反射板１０３と、光源１０２及び反射板１０３を収容する器具本体１１０と、を備える。器具本体１１０は、光源１０２から直接及び反射板１０３で反射された光を器具外へ出射するための開口１１１を有する。光源１０２は器具本体１１０内で、中央よりも一方に隔たった位置に設けられ、反射板１０３は、光源１０２を焦点とする断面部分楕円状に形成されており、楕円の両端部が開口１１１に接続されている。この照明器具１０１によれば、反射板１０３が、その楕円形状の長軸方向（図中矢印Ｌ方向）に光を配光するので、器具本体１１０の直下方向よりも傾斜した方向の光度を大きくすることができる。

特開２００２−２８９０２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の照明器具によれば、光源１０２の位置及び反射板１０３の形状により設定された所望の配光方向以外へは、反射板１０３及び器具本体１１０の側面によって光が遮られるので、例えば、上記図８の破線に示すＡ領域は暗くなってしまう。また、この種の照明器具は、一般的なベースライトのように広範囲を照明することはできず、汎用性が低い。一方、汎用的なベースライトを、天井や壁面に対して傾斜させて取り付けた場合にも、傾斜方向以外の方向への光度は小さくなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するものであり、所望の方向の光度を大きくすることができ、且つそれ以外の方向にも光を照射でき、しかも汎用性の高い照明器具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、光源と、前記光源を搭載する基板と、前記光源及び基板を覆うカバーと、を備えた照明器具であって、前記光源は、前記基板の法線方向に光軸を有し、前記カバーは、前記光源からの光を入射する入射面と、該入射面に入射した光を出射する出射面と、を有し、前記入射面は、該入射面に入射した光の配光を制御する複数のプリズムを有し、前記プリズムの各々は、前記光源から入射した光を屈折させる制御面と、前記制御面と接し該制御面に対して傾斜した非制御面と、を有し、前記制御面は、前記出射面から出射される光の最大光度方向を、前記光軸に対して傾斜させるように形成されていることを特徴とする。

上記照明器具において、前記最大光度方向は、前記光軸に対して１０〜３０°の傾斜角を有することが好ましい。

上記照明器具において、前記最大光度方向よりも前記基板側に位置する前記制御面の、前記光軸に平行する方向に対する傾斜角は、６０〜１５０°であることが好ましい。

上記照明器具において、隣り合う前記プリズムの間隔は、前記基板に近接する位置から前記最大光度方向に近づくに従って小さくなることが好ましい。

上記照明器具において、前記カバーは、前記入射面又は出射面に、シボ加工又は光散乱剤の塗布が施されていることが好ましい。

上記照明器具において、前記カバーは、光拡散剤を含有する材料で構成されていることが好ましい。

本発明によれば、カバーの入射面にプリズムが形成されており、その制御面により出射する光の最大光度方向を光源の光軸方向に対して傾斜させることができ、非制御面により、上記最大光度方向以外の方向にも光を照射できる。また、このような配光はカバーのプリズムにより成され、光源は、基板の法線を光軸とするので、カバーを換えれば光軸に対称な配光にすることができ、器具自体の汎用性を高くすることができる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る照明器具の斜視図、（ｂ）は同照明器具の側断面図。同照明器具に用いられるカバーの斜視図。上記照明器具の部分側断面図とカバーの部分拡大図。（ａ）（ｂ）は上記照明器具における配光曲線を示す図。同照明器器具の長手方向に直交する側断面図。上記実施形態とは異なる形態に係るカバーの長手方向に直交する側断面図。（ａ）（ｂ）は、上記実施形態の変形例に係るカバーの部分側断面図。従来の照明器具の側断面図。

本発明の一実施形態に係る照明器具について、図１〜図６を参照して説明する。図１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の照明器具１は、光源２と、この光源２を搭載する基板３と、光源２及び基板３を覆うカバー４と、それらを保持する器具本体１０と、を備える。照明器具１の外観は、正面視長方形状であり、短手方向から視たときに左右対称の側面形状を有する。また、照明器具１は、器具本体１０内部又は外部に設けられて光源を点灯駆動させる電源部（不図示）を更に備える。

器具本体１０は、長手方向に直交する断面視において台形形状であり、下底側の面が天井等の施工面１１となり、上底側の面が基板３の搭載面１２となる。また、施工面１１及び搭載面１２の両縁を夫々接続する側面１３は、後述するカバー４の樋形状と連続するように傾斜している。これにより、器具本体１０がカバー４から出射された光を遮ることがなく、また、器具本体１０とカバー４との一体感が得られ、意匠性が良くなる。

搭載面１２は、その中央に長手方向に沿って凹状部１４を有し、この凹状部１４に長尺状の基板３が設けられる。器具本体１０は、所定の剛性と耐熱性を有するアルミニウム板又は鋼板等の板材を、上記形状にプレス及び切削加工することにより形成される。搭載面１２には、可視光の反射率が高い白色塗料が塗布、又は反射性金属材料が蒸着されていてもよい。

光源２は、点状光源であるＬＥＤであり、複数のＬＥＤが基板３の長手方向に沿って列状に一定間隔で配置されている。また、光源２は、基板３の法線方向に光軸Ｈを有する。光源２を成すＬＥＤは、ＬＥＤチップの出射光の波長を変換する波長変換部材が被覆されて、ＬＥＤパッケージとして構成される。光源２は、照明器具１として所望の光色の発光を可能とする光源であれば特に限定されないが、例えば、発光ピーク波長が４６０ｎｍの青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップに、ＹＡＧ系蛍光体を被覆した、いわゆる白色ＬＥＤが好適に用いられる。なお、発光色の異なる複数のＬＥＤを用い、これらを列状に配列させ、各ＬＥＤの出射光を混光させて所定の照射光を実現することもできる。ＬＥＤの組み合わせとしては、白色光及び電球色、又は３原色（ＲＧＢ）の組み合わせ等が挙げられる。また、これらのＬＥＤの出力を個別に制御して、照射光の色温度を可変とすることもできる。

基板３は、複数の光源２を列状に実装できるように形成された長尺状の板状部材であり、その母材としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の汎用の基板用板材が好適に用いられる。基板３には、ＬＥＤの実装面にＬＥＤに給電するための配線パターン（不図示）と電気的に接続される端子部が形成されている。

図２に示すように、カバー４は、列状に配された光源２を一括して覆うことができるように、その外観が樋形状とされ、樋形状の凹状側面が光源２からの光を入射する入射面４１となり、凸状側面が入射面２１に入射した光を出射する出射面４２となる。また、カバー４は、入射面２１側に器具本体１０への取り付けに用いられる突出部４２Ａ（後述する図６参照）を有し、この突出部が器具本体１０の搭載面１２に形成された溝部１５（図２（ｂ）参照）に係合する。なお、カバー４の両縁に鍔部（不図示）を設け、搭載面１２の長手方向に沿う両縁にカバー４の鍔部を係止する溝状の係止部（不図示）を設けることで、カバー４を器具本体１０に取り付けるようにしてもよい。カバー４は、透光性を有するポリカーボネート又はアクリル樹脂等から形成される。

図３に示すように、カバー４の入射面４１は、入射面４１に入射した光の配光を制御する複数のプリズム４３を有する。これら複数のプリズム４３は、出射面４２から出射される光の最大光度方向Ｍを、光軸Ｈに対して傾斜させるように形成されている。具体的には、各プリズム４３は、光源２から入射した光を屈折させる制御面４４と、制御面４４と接し制御面４４に対して傾斜した非制御面４５と、を有する。これら複数のプリズム４３は、制御面４４が光軸Ｈと平行な方向Ｈ’に対してプラス側に傾斜したプリズム群４３ａと、マイナス側に傾斜したプリズム群４３ｂと、に区分される。プリズム群４３ａとプリズム群４３ｂとは、カバー４の長手方向に直交する断面視において、所望とされる最大光度方向Ｍを境界として反転する。

一般的な集光用プリズムでは、最大光度方向Ｍが光軸Ｈ方向であり、光軸Ｈに対してプラス側に傾斜したプリズム群４３ａと、マイナス側に傾斜したプリズム群４３ｂとが、光軸Ｈに対して対称に形成される。これに対して、本実施形態のプリズム４３は、最大光度方向Ｍが光軸Ｈに対して１０〜３０°の範囲で傾斜角θ１を有するように形成されている。すなわち、最大光度方向Ｍよりも基板３側に、プラス側に傾斜したプリズム群４３ａが形成され、このプリズム群４３ａの最大光度方向Ｍを挟んで反対側にマイナス側に傾斜したプリズム群４３ｂが形成される。各プリズム４３の制御面４４は、光源２から入射した光を最大光度方向Ｍに屈折させる。なお、図中の点線矢印は、カバー４により配光制御される光の光束の一例を示す。

光源２は、基板３の法線を光軸Ｈとするので、カバー４の長手方向に直交する断面視において、光源２から出射される光の配光は、光軸Ｈに対して左右対称である。一方、プリズム４３を有するカバー４を用いることにより、図４（ａ）（ｂ）に示すように、光軸Ｈに対して傾斜した方向の光度を大きくすることができる。なお、図４（ａ）（ｂ）は、設定光度を変えて光源２を点灯させたときの各配光曲線を示す。このように、照明器具１が、壁面近くの天井等に設置されたとき、壁面に向けて光を照射する、いわゆるウォールウォッシャー照明を行うことができる。

また、プリズム４３の制御面４４は、最大光度方向Ｍを、光軸Ｈと平行な方向Ｈ’に対して傾斜させるように形成されている一方、非制御面４５は、そのようには形成されていない。そのため、最大光度方向Ｍとは光軸Ｈを挟んで反対方向（例えば、図中の角度範囲Ａ）も、一定程度の光度となる。すなわち、プリズム４３が形成されたカバー４を用いることにより、照明器具１は、ウォールウォッシャー照明として、所望の方向の光度を大きくすることができ、且つそれ以外の方向にも光を照射できる。

このように、照明器具１は、カバー４の入射面４１に形成されたプリズム４３を用いることにより、所望の方向の光度を大きくしつつ、従来の反射板のように光を遮る領域を作ることなく、広範囲に光を照射することができる。

最大光度方向Ｍが光軸Ｈに対して１０〜３０°であるとき、最大光度方向Ｍよりも基板３側に位置する制御面４４の、光軸Ｈと平行な方向Ｈ’に対する傾斜角θ２は、６０〜１５０°であることが好ましい。こうすれば、プラス側に傾斜したプリズム群４３ａは、より効果的に最大光度方向Ｍに光を集光させることができる。

また、図５に示すように、隣り合うプリズム４３の間隔は、基板３に近接する位置から最大光度方向Ｍに近づくに従って小さくなるように形成される。光源２に用いられる一般的なＬＥＤの配光は、ランバート配光であり、光源２の出射光の光度は、光軸Ｈから６０°方向で半分になる。従って、光度の高い角度範囲におけるプリズム４３の間隔を狭くし、プリズム４３（制御面４４）の密度を高くすることにより、最大光度方向Ｍへの集光性を向上させることができる。また、光度の低い角度範囲のプリズム４３の数を少なくすることにより、カバー４の成形性を良くすることができる。

なお、本実施形態の照明器具は、光源２は、光軸Ｈ方向を最大光度方向Ｍとし、光軸Ｈに対して左右非対称のプリズム４３が形成されたカバー４を用いることにより、光軸Ｈに対して最大光度方向Ｍを傾斜させている。そのため、上述したカバー４に換えて、図６に示すような、光軸Ｈに対して左右対称なカバー１４０を用いれば、ウォールウォッシャー照明ではなく、通常のベースライトにも転用することができる。従って、カバー４を除く器具全体の汎用性を高くすることができる。

上記実施形態の変形例について、図７を参照して説明する。この変形例では、カバー４が光拡散性を有するように構成されている。具体的には、図７（ａ）に示すように、カバー４の入射面４１又は出射面４２に（図例では出射面４２）、シボ加工又は光散乱剤を含有する透光性樹脂（またはシート）の塗布が施されることにより拡散処理層４６が形成される。または、図７（ｂ）に示すように、カバー４自体が、光拡散剤４７を含有する材料で構成されている。この構成によれば、光を所望の方向に配光でき、しかもグレアを抑制することができる。

本発明は、上述した実施形態に限らず、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、光源２として点状光源であるＬＥＤを用いた構成を示したが、光源２は、例えば、直管型蛍光灯のような線状光源であってもよく、また、有機ＥＬのような面状光源であってもよい。なお、カバー４は、プリズム４３の形状を除き、カバー４の長手方向に直交する断面において、光軸Ｈに対して左右対称であることが望ましい。こうすれば、器具本体１０にカバー４を反転させて取り付けるだけで、器具自体の取り付け方向を変えることなく、最大光度方向を反転させることができる。

１照明器具
２光源
３基板
４カバー
４１入射面
４２出射面
４３プリズム
４４制御面
４５非制御面
４６拡散処理層
４７光拡散剤
Ｈ光源の光軸
Ｈ’ 光軸に平行な方向
Ｍ最大光度方向
θ１最大光度方向の光軸に対する傾斜角
θ２制御面の光軸に平行な方向に対する傾斜角

Claims

光源と、前記光源を搭載する基板と、前記光源及び基板を覆うカバーと、を備えた照明器具であって、
前記光源は、前記基板の法線方向に光軸を有し、
前記カバーは、前記光源からの光を入射する入射面と、該入射面に入射した光を出射する出射面と、を有し、
前記入射面は、該入射面に入射した光の配光を制御する複数のプリズムを有し、
前記プリズムの各々は、前記光源から入射した光を屈折させる制御面と、前記制御面と接し該制御面に対して傾斜した非制御面と、を有し、
前記制御面は、前記出射面から出射される光の最大光度方向を、前記光軸に対して傾斜させるように形成されていることを特徴とする照明器具。
前記最大光度方向は、前記光軸に対して１０〜３０°の傾斜角を有することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
前記最大光度方向よりも前記基板側に位置する前記制御面の、前記光軸に平行する方向に対する傾斜角は、６０〜１５０°であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明器具。
隣り合う前記プリズムの間隔は、前記基板に近接する位置から前記最大光度方向に近づくに従って小さくなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明器具。
前記カバーは、前記入射面又は出射面に、シボ加工又は光散乱剤の塗布が施されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明器具。
前記カバーは、光拡散剤を含有する材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明器具。