JP2016012547A

JP2016012547A - 照明器具

Info

Publication number: JP2016012547A
Application number: JP2014135004A
Authority: JP
Inventors: 光前田; Hikaru Maeda; 中野　貴之; Takayuki Nakano; 貴之中野
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2016-01-21

Abstract

【課題】立ち上がり部にも光を照射して、カバー全体を均一に発光させることができる照明器具を提供する。
【解決手段】回路基板３０の上には、各発光素子３１を覆うようにレンズ３２が設けられている。器具本体２０の内周面には、レンズ３２を透過した光を反射する反射部２４と、反射部２４に連続してカバー取付部２６とが設けられている。カバー取付部２６には、光を透過するカバー３３が設けられている。そして、カバー３３は、枠状の立ち上がり部３３１と、立ち上がり部３３１を覆うドーム部３３２とを有する。立ち上がり部３３１には光が回りにくいが、レンズ３２の働きにより、立ち上がり部３３１にも光を照射して、カバー３３全体を均一に発光させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学部材を用いて光源からの光を均一化して照射する照明器具に関するものである。

従来、光源からの光を、光学部材を透過させることにより均一化して面状の光を発する照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の発明は、テレビ受信装置に利用される液晶表示装置であり、バックライト（照明装置）を有する。バックライトは、反射部およびレンズを有しており、全体として均一に光を照射するようになっている。

特開２０１３−１５７１７３号公報

しかしながら、本体枠と、立ち上がりのあるドーム型カバーの拡散カバーを有する例えばダウンライトにおいて、立ち上がり部にも光を照射して、拡散カバー全体を均一に発光させるのは困難であった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、立ち上がり部にも光を照射して、カバー全体を均一に発光させることができる照明器具を提供することを目的とする。

本発明の照明器具は、造営材に支持される器具本体と、前記器具本体の支持面に配置された回路基板と、前記回路基板に実装された複数の発光素子と、前記各発光素子を覆うように前記回路基板の上に設けられたレンズと、前記器具本体の内周面に設けられ、前記レンズを透過した光を反射する反射部と、前記反射部に連続して設けられたカバー取付部と、前記カバー取付部に支持されて光を透過するカバーと、を備え、前記カバーは、枠状の立ち上がり部と、前記立ち上がり部を覆うドーム部とを有するものである。

本発明は、カバー全体を均一に発光させることができるという効果を有する照明器具を提供できる。

本発明に係る第１実施形態の照明器具を下方から見た斜視図本発明に係る第１実施形態の照明器具の断面図二重環状に配置されたＬＥＤを示す底面図ＬＥＤから発せられた光と実装面との間の角度の説明図反射部の最大傾斜角度の説明図（Ａ）は外側ＬＥＤの光線を示す説明図であり、（Ｂ）は内側ＬＥＤの光線を示す説明図本発明に係る第２実施形態の照明器具の断面図（Ａ）は外側ＬＥＤの光線を示す説明図であり、（Ｂ）は内側ＬＥＤの光線を示す説明図本発明に係る第３実施形態の照明器具の断面図本発明に係る第４実施形態の照明器具の全体斜視図

（第１実施形態）
以下、第１実施形態の照明器具について、図面を用いて説明する。
図１および図２に示すように、第１実施形態の照明器具１０Ａは、天井（造営材）１１に設けられている埋込孔１２に埋め込んで取り付けて、主に下方を照明するダウンライトに用いることができる。なお、以下の説明においては、照明方向である床側（天井１１と反対側）を「下」とし、天井１１側を「上」とする。

照明器具１０Ａは、天井（造営材）１１に支持される器具本体２０と、器具本体２０の支持面２５１に配置された回路基板３０と、回路基板３０に実装された複数のＬＥＤ（発光素子）３１と、各ＬＥＤ（発光素子）３１を覆うように回路基板３０の上に設けられたレンズ３２と、器具本体２０の内周面に設けられ、レンズ３２を透過した光を反射する反射部２４と、反射部２４に連続して設けられたカバー取付部２６と、カバー取付部２６に支持されて光を透過するカバー３３と、を備え、カバー３３は、枠状の立ち上がり部３３１と、立ち上がり部３３１を覆うドーム部３３２とを有する。
図２に示すように、ドーム部３３２は、内面が擂鉢面および平坦面、外面が円錐面および平坦面となっているが、例えば内面、外面の任意位置に凹部や凸部を形成した形状や、あるいは内面、外面を波打たせる形状等、用途、デザイン等に応じて適宜選択できる。
また、レンズ３２は、各ＬＥＤ（発光素子）３１を個別に覆うことが好ましく、拡散レンズであることが好ましい。

照明器具１０Ａは、埋込孔１２に取り付けられる器具本体２０を有する。器具本体２０は、上方に開口した円筒形状の本体上部２１と、本体上部２１の下側に設けられている本体下部２２を有する。
本体上部２１の上端の開口部２１１は、天板２３が取り付けられて閉じられている。本体下部２２は、下方に向かって拡開する円錐台形状を呈している。円錐台形状の内面は、反射部２４となっている。反射部２４は、本体下部２２の内面を光が反射するように処理して形成することができる。
第１実施形態において、反射部２４は器具本体２０と一体となっているが、器具本体２０の内周面に光を反射する別部材を取り付けることにより反射部２４としてもよい。本体下部２２の下端部は、反射部２４に連続して、円環板状の鍔部２２１が外側に張り出して設けられている。鍔部２２１には、カバー取付部２６が設けられている。
なお、器具本体２０に対する鍔部２２１の有無に関わらず、反射部２４は、器具本体２０に対して一体あるいは別体として設けられる。

本体下部２２の外側には複数個（ここでは、例えば３個）の取付ばね２７が、等間隔で設けられている。取付ばね２７は、下方（図２中矢印Ａ方向）に付勢されている。従って、鍔部２２１を天井１１の下面に当接させ、取付ばね２７との間に天井１１を挟持することにより、器具本体２０が埋込孔１２に取り付けられる。
本体上部２１と本体下部２２との境界には、底板２５が設けられており、底板２５の下面は支持面２５１となっている。支持面２５１には、回路基板３０が配置されている。回路基板３０の下面である実装面３０１には、光源である複数個のＬＥＤ（発光素子）３１が実装されている。

図３に示すように、回路基板３０は円板状をしており、同心円状に複数個の内側ＬＥＤ３１１および複数個の外側ＬＥＤ３１２が配置されている。
なお、回路基板３０は、一枚の円板により形成することもできるが、いくつかに分割す
ることもできる。また、ＬＥＤ３１の列数および１列当たりの個数等は、限定するものではない。さらに、光源として、ＬＥＤ３１のほかに、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）を用いることもできる。

図２に示すように、回路基板３０の実装面３０１には、各ＬＥＤ３１を個々に覆うようにレンズ３２が設けられている。レンズ３２は、照明範囲を広げて均等に照明するバットウィング配光を行う拡散レンズ（広配光レンズ）が用いられる。ここでは、１個の透光性部材における各ＬＥＤ３１の照射方向前方に、各ＬＥＤ３１に対応した形状のレンズ３２を形成しているが、各レンズ３２を別個に設けることもできる。
カバー取付部２６には、光を透過するカバー３３が、着脱可能に取り付けられる。カバー３３は、枠状の立ち上がり部３３１と、立ち上がり部３３１を覆うドーム部３３２とを有する。

図４に示すように、ラバーシアン発光するＬＥＤ３１の配光を、広角のレンズ３２を通過することで最大光度が水平面に対してθ１の角度を成すときに、次式（１）を満たすことが望ましい。
θ１＞ｔａｎ^−１｛Ｈ１／（Ｒ＋ｒ１）｝……（１）
ここで、Ｈ１は回路基板３０の実装面３０１から器具本体２０（反射部２４）の下端までの高さでありここでは例えば３０ｍｍ、Ｒは器具本体２０の中心から器具本体２０（反射部２４）の下端までの半径、ｒ１は中心からＬＥＤ３１までの距離を示す。

すなわち、ＬＥＤ３１から内側（器具本体２０の中心側）に発せられた光は、レンズ３２および反射部２４により配光制御されるが、θ１が（１）式を満たす場合には、反射部２４に照射されず、直接カバー３３を通して下方に照射されため、照明効率が向上する。

また、図５に示すように、反射部２４の最大傾斜角度θ２は、次式（２）を満たすことが望ましい。
８５°≦θ２≦８８°……（２）
すなわち、ＬＥＤ３１から外側に発せられた光は、レンズ３２を通過した後に反射部２４に照射されて、内側に反射する。そして、（２）式を満たす場合には、カバー３３を通して下方に照射される。これにより、複数のＬＥＤ３１からなる光源部の輝度ムラが少なくなり、均一に発光しているように見えて見栄えが向上する。

次に、二重環状に配置された内側ＬＥＤ３１１および外側ＬＥＤ３１２の光線について説明する。
図６（Ａ）に示すように、外側ＬＥＤ３１２からレンズ３２を介して器具本体２０の中心側に発せられた光ＬＢ１は、反射部２４に当たらずに直接カバー３３を通して下方に照射される。また、外側ＬＥＤ３１２から外側に発せられた光ＬＢ２は、反射部２４に当たって下方に反射してカバー３３を通して下方に照射される。
また、図６（Ｂ）に示すように、内側ＬＥＤ３１１から器具本体２０の中心側に発せられた光ＬＢ３は、反射部２４に当たらずに直接カバー３３を通して下方に照射される。また、内側ＬＥＤ３１１から外側に発せられた光ＬＢ４は、反射部２４に当たって下方に反射してカバー３３を通して下方に照射される。

照明器具１０Ａの作用効果について説明する。
照明器具１０Ａでは、天井１１に支持される器具本体２０の支持面２５１に、回路基板３０が配置される。回路基板３０には、複数のＬＥＤ３１が実装されている。回路基板３０の上には、各ＬＥＤ３１を覆うようにレンズ３２が設けられている。器具本体２０の内周面には、レンズ３２を透過した光を反射する反射部２４と、反射部２４に連続してカバ
ー取付部２６とが設けられている。カバー取付部２６には、光を透過するカバー３３が設けられている。そして、カバー３３は、枠状の立ち上がり部３３１と、立ち上がり部３３１を覆うドーム部３３２とを有する。

このため、照明器具１０Ａでは、回路基板３０に実装された複数のＬＥＤ３１が発した光は、ＬＥＤ３１を覆うように回路基板３０の上に設けられているレンズ３２を透過する。レンズ３２を透過した光は、直接カバー３３を透過したり、反射部２４で反射してカバー３３を透過する。
このとき、カバー３３は、枠状の立ち上がり部３３１と、立ち上がり部３３１を覆うドーム部３３２とを有している。立ち上がり部３３１には光が回りにくいが、レンズ３２の働きにより、立ち上がり部３３１にも光を照射して、カバー３３全体を均一に発光させることができる。

また、照明器具１０Ａは、レンズ３２が、各ＬＥＤ３１を個別に覆っている。
このため、各ＬＥＤ３１の位置に応じてレンズ３２を調整することができるので、各ＬＥＤ３１が発した光を、効率よくカバー３３の立ち上がり部３３１にも照射することができる。これにより、カバー３３全体を均一に発光させることができる。

また、照明器具１０Ａは、レンズ３２が、拡散レンズである。
このため、ＬＥＤ３１からの光を横方向に広く照射することができ、カバー３３全体を均一に発光させることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の照明器具について説明する。なお、前述した第１実施形態の照明器具１０Ａと共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図７に示すように、第２実施形態の照明器具１０Ｂは、回路基板３０の実装面３０１から器具本体２０の下端までの高さＨ２を２０ｍｍとしたものである。また、照明器具１０Ｂには、反射部２４を設けなくても可能である。

ラバーシアン発光するＬＥＤ３１の配光を、広角のレンズ３２を通過することで最大光度が水平面に対してθ２の角度を成すときに、次式（３）を満たすことが望ましい。
θ３＞ｔａｎ^−１｛Ｈ３／（Ｒ−ｒ２）｝……（３）
ここで、Ｈ２は回路基板３０の実装面３０１から器具本体２０の下端までの高さでありここでは２０ｍｍ、Ｒは器具本体２０の中心から器具本体２０の下端までの半径、ｒ２は中心からＬＥＤ３１までの距離を示す。
すなわち、ＬＥＤ３１から内側に発せられた光は、レンズ３２により配光制御されるが、θ２が（３）式を満たす場合には、反射部２４に照射されず、直接カバー３３を通して下方に照射される。

次に、二重環状に配置された内側ＬＥＤ３１１および外側ＬＥＤ３１２の光線について説明する。
図８（Ａ）に示すように、外側ＬＥＤ３１２からレンズ３２を介して器具本体２０の中心側に発せられた光ＬＢ５は、反射部２４に当たらずに直接カバー３３を通して下方に照射される。また、外側ＬＥＤ３１２から外側に発せられた光ＬＢ６は、反射部２４に当たって下方に反射してカバー３３を通して下方に照射される。
また、図８（Ｂ）に示すように、内側ＬＥＤ３１１から器具本体２０の中心側に発せられた光ＬＢ７は、反射部２４に当たらずに直接カバー３３を通して下方に照射される。また、内側ＬＥＤ３１１から外側に発せられた光ＬＢ８も、反射部２４に当たらずに直接カバー３３を通して下方に照射される。

このように構成しても、前述した第１実施形態の照明器具１０Ａと同様の作用効果を得ることができる。さらに、複数のＬＥＤ３１からなる光源部の薄型化を図ることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態の照明器具について説明する。なお、前述した第１実施形態の照明器具１０Ａおよび第２実施形態の照明器具１０Ｂと共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図９に示すように、第３実施形態の照明器具１０Ｃは、全てのＬＥＤ３１を、１個のレンズ３４により一括して覆って配光制御する。すなわち、レンズ３４は全てのＬＥＤ３１を含む大きさを有しており、全体が例えばドーム形状のレンズとなっている。
このように構成しても、前述した第１実施形態の照明器具１０Ａと同様の作用効果を得ることができる。さらに、レンズ３４が１個なので、部品点数を減少させるとともに、際策が容易になる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態の照明器具について説明する。なお、前述した第１実施形態の照明器具１０Ａないし第３実施形態の照明器具１０Ｃと共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図１０に示すように、第４実施形態の照明器具１０Ｄは、天井１１の埋込孔１２に埋め込んで取り付けるものではなく、天井１１からワイヤー等の吊具１３により吊下げて使用するものである。このため、取付ばね２７は不要である。
このように構成しても、前述した第１実施形態の照明器具１０Ａと同様の作用効果を得ることができる。

本発明の照明器具は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ照明器具
１１天井（造営材）
２０器具本体
２４反射部
２５１支持面
２６カバー取付部
３０回路基板
３１ＬＥＤ（発光素子）
３２、３４レンズ
３３カバー
３３１立ち上がり部
３３２ドーム部

Claims

造営材に支持される器具本体と、
前記器具本体の支持面に配置された回路基板と、
前記回路基板に実装された複数の発光素子と、
前記各発光素子を覆うように前記回路基板の上に設けられたレンズと、
前記器具本体の内周面に設けられ、前記レンズを透過した光を反射する反射部と、
前記反射部に連続して設けられたカバー取付部と、
前記カバー取付部に支持されて光を透過するカバーと、を備え、
前記カバーは、枠状の立ち上がり部と、前記立ち上がり部を覆うドーム部とを有する照明器具。
請求項１に記載の照明器具において、
前記レンズは、前記各発光素子を個別に覆う照明器具。
請求項１または請求項２に記載の照明器具において、
前記レンズは、拡散レンズである照明器具。