JP2016038976A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】輝度むらを抑制し、意匠性の優れた照明器具を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の照明器具１は、複数の光源３と、回路部５と、基板７と、回路部カバー９と、フレーム１１と、配光制御部材１３と、放熱部材１５と、熱伝導シート１７とを備える。照明器具１は、二重反射型の光路Ｌ２，Ｌ３を構成する構造であり、すなわち、光源３の光は、内部フレーム３７の傾斜部４３へ向けて出射され、出射光が傾斜部４３によって一旦遮られ、基板７の半径方向内側へ向けて反射され、傾斜部４３によって反射された光が回路部カバー９によって配光制御部材１３へ向けて反射される。その後、回路部カバー９による反射光が配光制御部材１３を透過して、照明器具１の外部へ配光される。これにより、光源３からの出射光が、光源３の発光面に対向する方向から直接的に視認されることによる輝度むらを抑制する。【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具に関するものである。

一般に、オフィスビル、病院等の建物の部屋、通路等の天井面には、照明器具が取付けられている。このような照明器具として、天井面に穴を形成し、この穴に照明器具を取付けるダウンライトが知られている。

例えば、特許文献１には、点灯装置と同一面であってその周囲に複数のＬＥＤが配置され、このＬＥＤの発光面に対向する位置に配光制御部材を配置して、給電部を天井面に形成された小径穴に挿通して電力供給用の電源線に接続し、天井面に直接取付けられたＬＥＤ照明装置が記載されている。

特許第４５６５３０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたＬＥＤ照明装置では、配光制御部材を介してＬＥＤの発光面が直接視認することができるため、配光制御部材が均一の発光面となっておらず輝度むらが生じるという問題がある。また、輝度むらによって、ＬＥＤの発光時に、ＬＥＤ照明装置を視認した際の意匠性が良好でないという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、輝度むらを抑制し、意匠性の優れた照明器具を提供することを目的とする。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の態様を例示するものであり、本発明の多様な構成要素の理解を容易にするために、項分けして説明するものである。以下の各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、本発明を実施する最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、または、さらに他の構成要素を付加した態様についても、本発明の一態様になり得るものである。

（１）円盤状の基板と、
前記基板に、発光面を前記基板と平行にして、環状に配置された複数の光源と、
前記基板の、前記光源と同一面かつ前記光源によって囲まれる位置に配置された回路部と、
前記基板を取囲む円筒部と、前記光源の発光面に対向する位置に配置され、前記光源の出射光を前記基板の半径方向内側へ向けて反射させる方向に傾斜する傾斜部と、該傾斜部の半径方向内側に開口する開口部とを含むフレームと、
前記光源を避けて前記回路部を覆うように前記基板上に配置され、半径方向外側から進行してくる光を前記開口部の方向に反射させる傾斜部を有するドーム状の回路部カバーと、
前記開口部に配置される配光制御部材と、を備えている照明器具（請求項１）。

本項に係る照明器具によれば、光源から出射された光を、光源の発光面に対向する位置に配置されたフレームの傾斜部によって一旦遮り、かつ、この傾斜部により基板の半径方向内側へ向けて反射させ、その後、ドーム状の回路部カバーの傾斜部によって開口部へ向けて反射させる二重反射型の光路を構成する構造である。これにより、光源からの出射光が光源の発光面に対向する方向から直接的に視認されることによる輝度むらを抑制しつつ、出射光を開口部へと導きフレームの外部へ出射するものとなる。回路部カバーは、回路部を覆うことで審美性を確保すると共に、二重反射型の光路の構成要素としても機能する。また、配光制御部材によって、フレームの開口部へと導かれた出射光を適切に配光し、輝度むらの抑制に寄与するものである。また、照明器具は、複数の光源と回路部とが基板の同一面に設けられることで、これらの構成要素が基板を挟んで重ね合わさる配置とならずにフレーム内に納まり、本照明器具の薄型化に寄与するものとなる。さらに、複数の光源と回路部とを同一面に設けることで、これらを接続するコネクタ、ケーブル等の接続部材の簡素化乃至省略を図るものとなる。

（２）上記（１）項において、前記光源は、前記開口部より半径方向外側の位置に配置されている照明器具（請求項２）。

本項に係る照明器具は、光源を開口部より半径方向外側の位置に配置することにより、フレームの開口部から光源が直接視認することができない構成となり、輝度むらを抑制するものとなる。

（３）上記（１）又は（２）において、前記回路部カバーは、第１傾斜部と、該第１傾斜部の半径方向内側に連続する第２傾斜部とからなり、
前記第２傾斜部の傾斜角度は、第１傾斜部より緩傾斜である照明器具（請求項３）。

本項に係る照明器具において、第１傾斜部の傾斜角度は、回路部カバーに干渉することなく、二重反射型の光路を形成することを、第一義的に考慮して決定される。これに対し、第１傾斜部の半径方向内側に連続する第２傾斜部の傾斜角度が、第１傾斜部より緩傾斜であることで、回路部カバーの中心部寄りの部位を構成する第２傾斜部による突出量を抑制し、回路部カバーと配光制御部材との間に所定の隙間を確保するものとなる。これにより、回路部カバーの頭頂部付近の輝度低下の抑制に寄与するものとなる。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれか１項において、前記フレーム及び前記回路部カバーの少なくとも一方には、反射塗装材が塗布されている、又は、反射シートが貼着されている照明器具（請求項４）。

本項に係る照明器具は、フレーム及び回路部カバーの少なくとも一方に、反射塗装材を塗布する、又は、反射シートを貼着することにより、光の反射効率を高めるものとなる。

（５）上記（１）乃至（４）のいずれか１項において、前記基板の前記回路部が配置された面とは反対側の面には、前記回路部に交流電圧を供給する入力コネクタが設けられている照明器具（請求項５）。

本項に係る照明器具は、入力コネクタを基板の回路部が配置された面とは反対側の面に配置することで、天井面には、入力コネクタを挿通する穴のみを形成すれば良いため、穴あけ加工の手間がかからないものとなる。また、天井面に形成された穴は、照明器具によって覆われるため、美観を向上させるための仕上げ加工が不要となり、作業時間の短縮及び作業コスト削減を図るものとなる。

（６）上記（１）乃至（５）のいずれか１項において、前記基板の前記回路部が配置された面とは反対側の面には、前記基板の放熱部材が設けられている照明器具（請求項６）。

本項に係る照明器具は、放熱部材を基板の回路部が配置された面とは反対側の面に配置することで、光源が点灯したときに発生する熱を適当に放熱するものとなる。なお、放熱部材に、入力コネクタを固定する固定機構を設けることとすれば、片面基板（すなわち、回路部が配置された面に配線を備えた基板）を用いることができるので、基板構成の単純化を図るものとなり、更に、基板の回路部が配置された面とは反対側の面に導電部を無くすことにより、放熱部材と基板との間で絶縁するものとなる。

（７）上記（１）乃至（６）のいずれか１項において、前記配光制御部材は、拡散板である照明器具（請求項７）。

本項に係る照明器具は、拡散板を設けることにより、光源から出射された光を拡散させ、拡散板の出射面から外部へ均一に出射されるものとなる。

（８）上記（１）乃至（６）のいずれか１項において、前記配光制御部材は、レンズである照明器具（請求項８）。

本項に係る照明器具は、レンズを設けることにより、光源から出射された光を拡散させ、拡散板の出射面から外部へ均一に出射されるものとなる。

本発明は、以上のように構成したことにより、輝度むらを抑制し、意匠性の優れた照明器具を提供することができる。

本発明に係る一実施形態の照明器具の概略断面図である。 図１に示す照明器具の概略分解図である。 図１に示す内部フレームの斜視図である。 回路部カバーを基板に配置した状態の平面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る照明器具１の構成を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る一実施形態の照明器具の概略断面図を示し、図２は、図１に示す照明器具の概略分解図を示し、図３（ａ）は、図１に示す内部フレームの斜視図を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った内部フレームの断面斜視図であり、図４は、回路部カバーを基板に配置した状態の平面図を示している。本発明の照明器具１は、複数の光源３と、光源３を駆動させる回路部５と、基板７と、回路部５を覆う回路部カバー９と、フレーム１１と、配光制御部材１３と、放熱部材１５と、熱伝導シート１７とを備えている。光源３、回路部５、基板７、回路部カバー９、放熱部材１５及び熱伝導シート１７は、フレーム１１内に収納されている。これらの各構成要素について、以下に詳しく説明する。

光源３は、点状光源が用いられており、例えば、ＬＥＤ又は有機ＥＬからなる。また、光源３は、発光面を基板７と平行にして、基板７の実装面上に、円周方向に所定の間隔を置いて配置されている（図４参照）。更に、光源３は、内部フレーム３７及び外部フレーム３９の開口部４５，５１より半径方向外側の位置に配置されている（図１参照）。

回路部５は、ＡＣケーブル２１からの交流電圧を直流電圧に変換し、光源３に電力を供給する安定化電源装置を構成するものである。回路部５は、基板７の光源３と同一面に配置されている。更に、回路部５は、基板７上で光源３に囲まれる位置に配置されている。なお、回路部５は、ＬＥＤ又は有機ＥＬに応じて、駆動回路が適宜変更される。また、本実施形態の回路部５は、安定化電源装置として構成されているが、電流を制御可能な電子部品のみで構成してもよい。

基板７は、円盤状であり、後述する内部フレーム３７と熱伝導シート１７との間に介在されている。この基板７は、光源３及び回路部５を同一面に配置している。また、基板７の、光源３及び回路部５が配置された面の反対側の面の略中心位置に、入力コネクタ１９が配置されている。この入力コネクタ１９は、ＡＣケーブル２１と接続され、回路部５に交流電圧が入力されて、光源３に対応した直流電流を供給するものである。更に、基板７には、図２に示される取付ねじ２３ａを挿通するために、外縁部近傍に複数の挿通穴２５ａが形成され、この挿通穴２５ａは、円周方向に所定の間隔を置いて形成されている。また、基板７には、平面視で入力コネクタ１９を挟むように、取付ねじ２３ｂを挿通するための挿通穴２５ｂが形成されている。

回路部カバー９は、ドーム状であり、反射率が高い白色不透明の樹脂、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）で形成されている。この回路部カバー９は、第１傾斜部２７と、第１傾斜部２７の半径方向内側に連続する第２傾斜部２９と、第１傾斜部２７の半径方向外側から上方に（図１の基板７側）延びる延出部３０とからなり、回路部５を覆うようにして、基板７の回路部５が実装された面に配置されている。また、回路部カバー９の第１傾斜部２７の内面（すなわち、回路部５と対向する面）には、取付ねじ２３ｂを挿通するねじ穴３３を構成するボスが、複数（図示の例では２つ）設けられている。このねじ穴３３は、円周回りに所定の角度（図示の例では１８０°）を置いて配置されている。回路部カバー９の、第１傾斜部２７の傾斜角度は、回路部５に干渉することなく後述する光路を形成することを第一義的に考慮して決定される。これに対し、第２傾斜部２９の傾斜角度は、回路部カバー９の頭頂部付近と配光制御部材１３との間に隙間Ｓが形成されるように（図１参照）、第１傾斜部２７の傾斜角度と比較して、緩やかな傾斜で形成されている。回路部カバー９の外縁には、取付ねじ２３ａを挿通するための複数の切欠き部３５（図２参照）が円周方向に所定の間隔を置いて形成されている。延出部３０は、基板７の回路部５が実装された面に接触している。なお、回路部カバー９は、出射光の反射率を高めるために、第１傾斜部２７及び第２傾斜部２９の外面（すなわち、回路部５と対向する面の反対側の面）に反射塗装材を塗布してもよく、又は、反射シートを貼着してもよい。上述した取付ねじ２３ａ，２３ｂの使用数や位置は、あくまでも一例であり、各構成要素を確実に固定することが可能な範囲で必要最小限の数が用いられる。

フレーム１１は、内部フレーム３７と外部フレーム３９とからなる。内部フレーム３７は、円筒部４１、傾斜部４３及び開口部４５からなる。具体的には、円筒状の一端から半径方向内径へと所定幅の環状底部が突出している。内部フレーム３７は、略中間部から下端までの内壁及び外壁が半径方向外側から内側へ向けて縮径されることで、傾斜部４３が形成される。この傾斜部４３は、内部フレーム３７及び外部フレーム３９を組合せたとき、外部フレーム３９の内壁と密着せず、外部フレーム３９の内壁との間で隙間Ｔを形成する（図１参照）。また、内部フレーム３７には、開口部４５が形成されている。円筒部４１には、外周面に外部フレーム３９を固定する複数のロック部４７（図２及び図３参照）が形成されている。このロック部４７は、後述する外部フレーム３９の爪部５３と係合するものであり、円周方向に所定の間隔を置いて設けられている。傾斜部４３の傾斜角度は、後述する光路を形成するべく、光源３からの出射光を基板７の半径方向内側へ向けて反射させるように設定されている。また、傾斜部４３には、傾斜面から上方へ突出した、取付ねじ２３ａを挿通するためのねじ穴４９を構成するボスが複数（図示の例では４つ）設けられている。開口部４５は、配光制御部材１３を取付けるためのものであり、配光制御部材１３の直径と略同じ直径である。なお、内部フレーム３７は、反射率が高い白色不透明の樹脂、例えば、ＰＢＴで形成され、また、出射光の反射率を高めるために、内面に反射塗装材を塗布してもよく、又は、反射シートを貼着してもよい。

外部フレーム３９は、内部フレーム３７を収納するものであり、円筒状の一端から半径方向内径へと所定幅の環状底部が突出し、内部フレーム３７と同様に、この底部には、配光制御部材１３を取付けることが可能な開口部５１が形成されている。この開口部５１の直径は、配光制御部材１３の直径と略同じである。外部フレーム３９の内周面には、半径方向内側に突出した複数の爪部５３（図２参照）が形成されている。この複数の爪部５３は、外部フレーム３９を図２の上下方向に接近させ内部フレーム３７に組合せたとき、内部フレーム３７のロック部４７に係合し、更に、外部フレーム３９を回転させることで、ロックされる。このため、図示の例では、爪部５３は、角型ブロック状に外部フレーム３９の内周面から突出し、内部フレーム３７のロック部４７は、図２の上下方向に延び、更に、内部フレーム３７の円周方向に延びるＬ字状をなしている。

配光制御部材１３は、略円盤状をなしており、拡散板又はレンズからなり、内部フレーム３７の開口部４５及び外部フレーム３９の開口部５１を塞ぐように、圧入によって開口部４５及びの開口部５１に取付けられている。配光制御部材１３の直径は、内部フレーム３７の開口部４５の直径及び外部フレーム３９の開口部５１の直径と略同じである。なお、配光制御部材１３は、レンズからなる場合、平凸レンズ、両凸レンズ、平凹レンズ、両凹レンズ、フレネルレンズ等のレンズを使用することができる。

放熱部材１５は、略円盤状であり、熱伝導率の高いアルミニウムで形成されている。この放熱部材１５は、略中心部に入力コネクタ１９を挿通するための挿通開口部５５が形成されている。また、放熱部材１５には、図２に示されているように、平面視で挿通穴５５を挟むように取付ボルト２３ｂを挿通するための挿通穴５７ｂが形成され、更に、外縁部近傍に取付ボルト２３ａを挿通するための挿通穴５７ａが形成れている。挿通穴５７ａは、円周方向に沿って所定の間隔を置いて形成されている。放熱部材１５は、天井面に取付けられた引掛刃付きベースプレート（図示せず）の、引掛刃（図示せず）を引掛けるための複数の引掛穴５９が形成されている。

熱伝導シート１７は、略円盤状であり、光源３の出射による熱を放熱部材１５へ効率よく伝達させるものであり、基板７と放熱部材１５との間に介在されている。熱伝導シート１７は、略中心部に、入力コネクタ１９及び取付ねじ２３ｂを挿通するための挿通開口部６１が形成されている。また、熱伝導シート１７の外縁部には、複数の取付ねじ２３ａを挿通するための複数の切欠き部６３が形成され、この切欠き部６３は、円周方向に沿って所定の間隔を置いて形成されている。

ここで、上記構成を有する照明器具１における、光源３から出射された光の光路について説明する。
一実施形態に係る照明器具１は、二重反射型の光路Ｌ２及びＬ３を構成する構造である。具体的には、図１に示すように、まず、光源３の発光面から出射された光のうちの大部分は、内部フレーム３７の傾斜部４３へ向けて出射される（光路Ｌ１）。そして、出射光は、そのまま出射方向に前方へと進むことなく、傾斜部４３によって一旦遮られ、かつ、基板７の半径方向内側へ向けて反射される（光路Ｌ２）。そして、傾斜部４３によって反射された光は、回路部カバー９の第１傾斜部２７又は第２傾斜部２９によって配光制御部材１３へ向けて反射される（光路Ｌ３）。その後、回路部カバー９によって反射された光は、配光制御部材１３を透過して、照明器具１の外部へ配光される。なお、光源３の発光面から出射された光の一部は、円筒部４１の内面へ向けて出射される。この場合、光源３の光が円筒部４１によって基板７の半径方向内側へ向けて反射され、そして、回路部カバー９によって配光制御部材１３へ向けて反射され、配光制御部材１３を透過する光路を通り、照明器具１の外部へ配光される。また、光源３の発光面から出射された光の一部は、直接的に配光制御部材１３へ向けて出射される光路を通過する。

上記の本願発明の一実施形態の照明器具１によると、二重反射型の光路Ｌ２，Ｌ３を構成する構造にすることにより、光源３からの出射光が光源３の発光面に対向する方向から直接的に視認されることによる輝度むらを抑制しつつ、出射光を内部フレーム３７及び外部フレーム３９の開口部４５，５１へと導きフレーム１１の外部へ出射することが可能となる。また、照明器具１によると、複数の光源３と回路部５とが基板７の同一面に設けられることで、これらの構成要素が基板７を挟んで重ね合わさる配置とならずにフレーム１１内に納まり、照明器具１の薄型化に寄与することが可能となる。さらに、照明器具１によると、複数の光源３と回路部５とを同一面に設けることで、これらを接続するコネクタ、ケーブル等の接続部材の簡素化乃至省略を図ることが可能となる。しかも、照明器具１の回路部カバー９は、回路部５を覆うことで審美性を確保することが可能となる。また、照明器具１の配光制御部材９によって、内部フレーム３７及び外部フレーム３９の開口部４５，５１へと導かれた出射光を適切に配光し、輝度むらの抑制に寄与することが可能となる。

また、照明器具１によると、光源３を内部フレーム３７及び外部フレーム３９の開口部４５，５１より半径方向外側の位置に配置することにより、内部フレーム３７及び外部フレーム３９の開口部４５，５１から光源３が直接視認することができない構成となり、輝度むらを抑制することが可能となる。

更に、照明器具１によると、回路部カバー９の第２傾斜部２９は、第１傾斜部２７より緩傾斜であることで、回路部カバー９の中心部寄りの部位を構成する第２傾斜部２９による突出量を抑制し、回路部カバー９と配光制御部材１３との間に所定の隙間Ｓを確保することが可能となり、回路部カバー９の頭頂部付近の輝度低下の抑制に寄与することが可能となる。すなわち、配光制御部材１３を均一の発光面として機能させることに寄与するものとなる。

また、照明器具１によると、内部フレーム３７及び回路部カバー９の少なくとも一方に、反射塗装材を塗布する、又は、反射シートを貼着することにより、光の反射効率を高めることが可能となる。更に、照明器具１によると、入力コネクタ１９を基板７の回路部５が配置された面とは反対側の面に配置することで、天井面には、入力コネクタ１９を挿通する穴のみを形成すれば良いため、穴あけ加工の手間がかからない。また、天井面に形成された穴は、照明器具１によって覆われるため、美観を向上させるための仕上げ加工が不要となり、作業時間の短縮及び作業コスト削減を図ることが可能となる。

また、照明器具１によると、放熱部材１５を基板７の回路部５が配置された面とは反対側の面に配置することで、光源３が点灯したときに発生する熱を適当に放熱することが可能となる。更に、照明器具１によると、配光制御部材１３は、拡散板又はレンズを設けることにより、光源３から出射された光を拡散させ、拡散板又はレンズの出射面から外部へ均一に出射されるものとなる。

なお、本実施形態では、放熱部材１５に入力コネクタ１９を固定する固定機構を設ける構成としてもよい。これにより、基板７として、片面基板（すなわち、回路部が配置された面に配線を備えた基板）を用いることができ、基板７の構成の単純化を図ることが可能となる。更に、基板７の回路部５が配置された面とは反対側の面に導電部を無くすことにより、放熱部材１５と基板７との間で絶縁することが可能となる。

また、本実施形態では、内部フレーム３７の略中間部から下端までの内壁及び外壁を半径方向外側から内側へ向けて縮径させ、傾斜部４３を形成することで、内部フレーム３７及び外部フレーム３９を組合せたとき、傾斜部４３と外部フレーム３９の内壁との間に隙間Ｔが形成され、これらが密着しない構造としているが、内部フレーム３７の外壁を外部フレーム３９の内壁に沿った形状に形成し、内部フレーム３７及び外部フレーム３９を組合せたとき、内部フレーム３７の外壁と外部フレーム３９の内壁とが密着した構造としてもよい。

また、本実施形態では、回路部カバー９は、基板７との接触部として第１傾斜部２７の半径方向外側から上方に延びる延出部３０を形成しているが、第１傾斜部２７の半径方向外側に延びるフランジ状の突出部を形成してもよい。

また、本実施形態では、熱伝導シート１７を用いているが、放熱グリス、他の熱伝導性に優れた液体等を用いることができる。更に、本実施形態では、照明器具１は、円盤型であるが、四角形型、長方形型等の形状でもよい。

１…照明器具、３…光源、５…回路部、７…基板、９…回路部カバー、１１…フレーム、１３…配光制御部材、３７…内部フレーム（フレーム）、４１…円筒部、４３…傾斜部、４５…開口部

Claims (8)

1. 円盤状の基板と、
   前記基板に、発光面を前記基板と平行にして、環状に配置された複数の光源と、
   前記基板の、前記光源と同一面かつ前記光源によって囲まれる位置に配置された回路部と、
   前記基板を取囲む円筒部と、前記光源の発光面に対向する位置に配置され、前記光源の出射光を前記基板の半径方向内側へ向けて反射させる方向に傾斜する傾斜部と、該傾斜部の半径方向内側に開口する開口部とを含むフレームと、
   前記光源を避けて前記回路部を覆うように前記基板上に配置され、半径方向外側から進行してくる光を前記開口部の方向に反射させる傾斜部を有するドーム状の回路部カバーと、
   前記開口部に配置される配光制御部材と、を備えていることを特徴とする照明器具。
2. 前記光源は、前記開口部より半径方向外側の位置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。
3. 前記回路部カバーは、第１傾斜部と、該第１傾斜部の半径方向内側に連続する第２傾斜部とからなり、
   前記第２傾斜部の傾斜角度は、第１傾斜部より緩傾斜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明器具。
4. 前記フレーム及び前記回路部カバーの少なくとも一方には、反射塗装材が塗布されている、又は、反射シートが貼着されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具。
5. 前記基板の前記回路部が配置された面とは反対側の面には、前記回路部に交流電圧を供給する入力コネクタが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明器具。
6. 前記基板の前記回路部が配置された面とは反対側の面には、前記基板の放熱部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の照明器具。
7. 前記配光制御部材は、拡散板であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の照明器具。
8. 前記配光制御部材は、レンズであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の照明器具。
   

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