JP2016207396A - 光源ユニット及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】グレアを低減させつつも、照明効率を高める。【解決手段】光源ユニット３は、長尺状の基板５１と、基板５１の長手方向にそって基板５１に実装された複数の光源（ＬＥＤ５２）と、複数の光源の光軸を、基板５１の短手方向で互いに挟むように配置された長尺状の一対のカバー体６，７と、一対のカバー体６，７の光源に近い側の基端部６２，７２と一対のカバー体６，７の光源から遠い側の先端部６１，７１との間で、光源に対向するように配置された光拡散部材８とを備えている。一対のカバー体６，７の先端部６１，７１同士の間隔は、一対のカバー体６，７の基端部６２，７２同士の間隔よりも広い。【選択図】図３

Description

本発明は、光源ユニット及び照明器具に関し、特に長尺状の光源ユニット及び照明セットに関する。

ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いた長尺状の照明器具が知られている。具体的に、照明器具は、複数のＬＥＤが一方向に沿って配列された長尺状の光源ユニットを備えている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−２０７２４９号公報

ここで、ＬＥＤを用いた照明器具であると各ＬＥＤとその周囲の明るさとの差によってグレア（眩しさ）が生じてしまい、ユーザーに違和感を与えてしまうおそれがある。また、照明器具としての照明効率を高めたいという要望もある。

本発明は、グレアを低減させつつも、照明効率を高めることのできる光源ユニット及び照明器具を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る光源ユニットは、長尺状の光源ユニットであって、長尺状の基板と、基板の長手方向に沿って基板に実装された複数の光源と、複数の光源の光軸を、基板の短手方向で互いに挟むように配置された長尺状の一対のカバー体と、一対のカバー体の光源に近い側の基端部と一対のカバー体の光源から遠い側の先端部との間で、光源に対向するように配置された光拡散部材とを備え、一対のカバー体の先端部同士の間隔は、一対のカバー体の基端部同士の間隔よりも広い。

本発明の他態様に係る照明器具は、上記の光源ユニットと、光源ユニットが取り付けられる器具本体と、を備える。

本発明によれば、グレアを低減させつつも、照明効率を高めることができる。

実施の形態に係る照明器具を示す斜視図である。 実施の形態に係る照明器具を示す分解斜視図である。 図２におけるIII−III線による光源ユニットの断面図である。 実施の形態に係るモジュールを示す平面図である。 変形例１の光源ユニットを示す断面図である。 変形例２の光源ユニットを示す断面図である。 変形例３の光源ユニットを示す断面図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。

［全体構成］
以下、実施の形態に係る照明器具について説明する。図１は、実施の形態に係る照明器具を示す外観図である。図２は、実施の形態に係る照明器具の分解斜視図である。

図１及び図２に示すように、照明器具１は、例えば天井直付型の長尺状の照明器具である。照明器具１は、器具本体２と、光源ユニット３とを備えている。

器具本体２は、吊りボルト（図示省略）等を用いて、例えば室内の天井に取り付けられる。器具本体２は、板金に折り曲げ加工を施すことにより、Ｙ軸方向に長尺かつ扁平な箱型形状に形成されている。器具本体２には、上下方向に連通した開口部２１が設けられており、この開口部２１に光源ユニット３が収納される。開口部２１は、Ｙ軸方向視で下方が広がるような形状となっている。開口部２１は、器具本体２の長手方向における一端部から他端部にわたって長尺状に延びている。器具本体２は、反射効率を高めるために表面全体として白色に着色されている。これにより、光源ユニット３から照射された光を器具本体２が反射する。

［光源ユニット］
次に、光源ユニット３について説明する。

光源ユニット３は、器具本体２の開口部２１に対して着脱自在に取り付けられている。

図３は、図２におけるIII−III線による光源ユニット３の断面図である。

光源ユニット３は、ベース部材４と、モジュール５と、一対のカバー体６，７と、光拡散部材８と、光透過部材９とを備えている。

ベース部材４は、図３に示すように、板金に折り曲げ加工を施すことにより、Ｙ軸方向に長尺状に形成されている。ベース部材４は、本体部４１及び一対の取付部４２，４３を有している。本体部４１は、モジュール５を載置するものであり、Ｙ軸方向に長尺な矩形状に形成されている。一対の取付部４２，４３は、それぞれベース部材４を開口部２１に取り付けるためのものであり、本体部４１の短手方向（Ｘ軸方向）における両端部から略Ｌ字状に延びている。一対の取付部４２，４３の先端部は、外側に向けて曲げられている。なお、本体部４１と、一対の取付部４２，４３との境界部はそれぞれ段差状に形成されている。この一対の段差部４４，４５は、それぞれ下方に行くにつれて外側に向かう傾斜面を有している。また、本体部４１には、モジュール５を本体部４１に固定するための複数の爪部４６が形成されている。複数の爪部４６は、本体部４１の短手方向の両端部において、本体部４１の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って間隔をあけて配置されている。

モジュール５は、基板５１と、基板５１上に実装された複数のＬＥＤ５２（光源）とを有している。

図４はモジュール５を示す平面図である。

図４に示すように、基板５１は、Ｙ軸方向に長尺な略矩形状に形成されている。基板５１は、例えばガラスエポキシ樹脂（ＣＥＭ−３）で形成されており、その表面にはプリント配線（図示せず）が配置されている。基板５１の側面のうちＹ軸方向に延びる一対の長辺にはそれぞれ、複数の爪部４６が個別に係合する複数の切り欠き部５３が形成されている。基板５１は、複数の爪部４６がそれぞれ対応する複数の切り欠き部５３に係合することにより、ベース部材４の本体部４１上に固定される。

複数のＬＥＤ５２は、基板５１上に実装されており、基板５１の長手方向に沿って一列に且つ間隔を置いて配置されている。複数のＬＥＤ５２の各々は、例えばＬＥＤチップ（図示せず）がパッケージ化されたＬＥＤ素子である。すなわち、基板５１の実装構造は、ＬＥＤチップがパッケージ化されたＬＥＤ素子を基板５１上に実装したＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造である。なお、複数のＬＥＤ５２が基板５１の長手方向に沿って一列配列された場合を例示したが、二列以上配列されていてもよい。

図２及び図３に示すように、一対のカバー体６，７は、平板状の長尺な板金であり、複数のＬＥＤ５２を基板５１の短手方向で互いに挟むようにベース部材４に取り付けられている。具体的には、一対のカバー体６，７は、当該一対のカバー体６，７の主面が、ベース部材４の段差部４４，４５の傾斜面と略面一となるようにベース部材４に取り付けられている。つまり、いずれのカバー体６，７においても、ＬＥＤ５２から光軸方向Ｌ（Ｚ軸方向）に離れるにつれて光軸から離れている。これにより、一対のカバー体６，７の短手方向の間隔が、ＬＥＤ５２から光軸方向Ｌ（Ｚ軸方向）に離れるにつれて広がっている。

ここで、一対のカバー体６，７のＬＥＤ５２から遠い側の端部を先端部６１，７１とし、一対のカバー体６，７のＬＥＤ５２に近い側の端部を基端部６２，７２とする。一対のカバー体６，７の先端部６１，７１同士の間隔は、一対のカバー体６，７の基端部６２，７２同士の間隔よりも広くなっている。

また、一対のカバー体６，７の内面には、例えば３対の突起６３，７３が各対毎にＺ軸方向の位置を変えて設けられている。この突起６３，７３が設けられた部分では、当該部分直上の部分よりも、短手方向の間隔が狭くなっている。これにより、一対のカバー体６，７の短手方向の間隔は、ＬＥＤ５２から光軸方向Ｌに離れるにつれて断続的に広がることになる。

各突起６３，７３は、光拡散部材８又は光透過部材９をＸＹ平面に平行に保持するように、内側に向けて突出している。各突起６３，７３は、カバー体６，７の全長に対してＹ軸方向に連続して形成されていても断続的に形成されていてもよい。突起６３，７３における上面は、ＸＹ平面に平行に形成されている。この上面に対して、光拡散部材８又は光透過部材９が載置されることで、光拡散部材８又は光透過部材９がＸＹ平面に平行に配置される。

そして、３対の突起６３，７３のうち、最も先端部６１，７１側に配置された１対の突起６３ａ，７３ａには、光透過部材９が保持される。また、他の２対の突起６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃのいずれか一対には、光拡散部材８が保持される。２対の突起６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃのいずれか一対に光拡散部材８を取り付けることで、ＬＥＤ５２の光軸方向Ｌにおける光拡散部材８の位置を調整することができる。つまり、突起６３ｂ，７３ｂと、突起６３ｃ，７３ｃとが、ＬＥＤ５２の光軸方向Ｌにおける光拡散部材８の位置を調整するための調整部である。また、光拡散部材８においては、各対の突起６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃに対応するように、大きさの異なる２種類の光拡散部材８が予め準備されている。図２に示すように、光源ユニット３は、器具本体２から取り外された状態では、長手方向の端部が開放されている。その開放部分から二種類の光拡散部材８のうち任意の１つの光拡散部材８を差し込み、２対の突起６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃのいずれか一対に取り付ける。

本実施の形態では、２対の突起６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃのうち、光透過部材９に近い側の突起６３ｂ，７３ｂに光拡散部材８が保持された場合を例示して説明する。

なお、本実施の形態では、調整部として機能する突起６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃが２対設けられている場合を例示したが、３対以上設けられていてもよい。また、光拡散部材８の位置を調整できるのであれば調整部の形状はこれに限定されない。

光拡散部材８は、一対のカバー体６，７の基端部６２，７２と一対のカバー体６，７の先端部６１，７１との間に配置され、ＬＥＤ５２に対向するように配置されている。具体的には、光拡散部材８は、突起６３ｂ，７３ｂに保持された状態で、カバー体６，７内のＺ軸方向における中間部を覆う形状に形成されている。光拡散部材８は、例えば乳白色のアクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂などから形成された略平板状のリニアフレネルレンズである。光拡散部材８の下面は、レンズ面８２となっており、このレンズ面８２に形成された複数の溝８１は、Ｘ軸方向に配列され、Ｙ軸方向に沿って延在している。この光拡散部材８のレンズ形状を調整することにより、Ｘ軸方向の配光制御を容易に行うことができる。

光透過部材９は、一対のカバー体６，７の先端部６１，７１に配置され、光拡散部材８を介してＬＥＤ５２に対向するように配置されている。具体的には、光透過部材９は、突起６３ａ，７３ａに保持された状態で、カバー体６，７内のＺ軸方向における先端部分を覆う形状に形成されている。このため、光拡散部材８は、光透過部材９よりも平面視で大きく形成されている。また、光透過部材９は、光拡散部材８よりも透過率の高い材料によって形成されている。光透過部材９は例えば透明なアクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂などから形成された略平板状のリニアフレネルレンズである。光透過部材９の下面がレンズ面９２となっており、このレンズ面９２に形成された複数の溝９１は、Ｙ軸方向に配列され、Ｘ軸方向に沿って延在している。この光透過部材９のレンズ形状を調整することにより、Ｙ軸方向の配光制御を容易に行うことができる。

［照明器具の動作］
次に、照明器具１の動作について説明する。

ＬＥＤ５２から照射された光のうち、一部は光拡散部材８に直接到達する。また、ＬＥＤ５２から照射された光のうち、その他の光は、カバー体６，７の内面で反射されて光拡散部材８に到達する（図３中、矢印Ｙ１参照）。光拡散部材８に到達した光は、当該光拡散部材８を透過することで、拡散されながらＸ軸方向の配光が制御される。光拡散部材８を透過した光のうち、一部は光透過部材９に直接到達する。また、光拡散部材８を透過した光のうち、その他の光は、カバー体６，７の内面で反射されて光透過部材９に到達する（図３中、矢印Ｙ２参照）。光透過部材９に到達した光は、当該光透過部材９を透過することで、Ｙ軸方向の配光が制御される。

［効果等］
以上説明したように、本実施の形態に係る光源ユニット３は、一対のカバー体６，７の先端部６１，７１同士の間隔が、一対のカバー体６，７の基端部６２，７２同士の間隔よりも広い。このため、一対のカバー体６，７の短手方向の間隔をＬＥＤ５２から離れるにつれて広げることができる。これにより、カバー体６，７の内面が光の進行方向側を向くため、ＬＥＤ５２から照射された光をカバー体６，７の内面で反射させることで下方へと導くことができる。したがって、少ない反射回数で光を下方に集光することができ、照明効率を高めることができる。

また、一対のカバー体６，７の基端部６２，７２と一対のカバー体６，７の先端部６１，７１との間に光拡散部材８がＬＥＤ５２に対向するように配置されているので、光拡散部材８を透過する光を拡散させることができる。したがって、グレアを抑制することができる。

これらのことにより、グレアを低減させつつも、照明効率を高めることができる。

また、一対のカバー体６，７が、ＬＥＤ５２から光軸方向Ｌに離れるにつれて、一対のカバー体６，７の間隔を断続的に広げる形状に形成されているので、光の進行方向側を向くようにカバー体６，７の内面を設けることができる。なお、一対のカバー体６，７の間隔を全体として連続的に広げる形状であってもよい。こうした場合、一対のカバー体６，７の内面が全体として滑らかな平面或いは曲面となる。したがって、一対のカバー体６，７に対して光拡散部材８及び光透過部材９の少なくとも一方を取り付けるには、上述した突起６３，７３以外を用いた取付方法を採用することとなる。具体的には、光拡散部材８及び光透過部材９の少なくとも一方を一対のカバー体６，７の内面に接着する方法、一対のカバー体６，７とは別体の取付具を用いて、光拡散部材８と光透過部材９との少なくとも一方を一対のカバー体６，７に取り付ける方法などが挙げられる。

また、一対のカバー体６，７の先端部６１，７１には、光透過部材９が光拡散部材８を介してＬＥＤ５２に対向するように設けられているので、光透過部材９によっても配光を制御することができる。また、一対のカバー体６，７の間が光透過部材９によって覆われるので、見栄えを良くすることができる。

また、光透過部材９が光拡散部材８よりも透過率が高いので、光拡散部材８により拡散された光であっても容易に配光制御することができる。

また、光拡散部材８がリニアフレネルレンズであるので、光拡散部材８のレンズ形状を調整することで、光拡散部材８を透過する光の配光制御を行うことができる。

また、光透過部材９がリニアフレネルレンズであるので、光透過部材９のレンズ形状を調整することで光透過部材９を透過する光の配光制御を行うことができる。

また、光拡散部材８のレンズ面８２に形成された溝８１の延在方向と光透過部材９のレンズ面９２に形成された溝９１の延在方向とが異なっているので、光拡散部材８と、光透過部材９とによって異なる方向の配光制御を行うことができる。特に、本実施の形態のように、光拡散部材８の溝８１の延在方向と、光透過部材９の溝９１の延在方向とがＺ軸方向視で直交していると、ＸＹ平面で偏りの少ない配光制御を行うことが可能である。

また、光透過部材９が光拡散部材８よりも平面視で大きさが大きいので、一対のカバー体６，７における光拡散部材８の設置箇所よりも広い部分に光透過部材９を設置することができる。

また、一対のカバー体６，７が光を透過させない不透過性を有しているので、ＬＥＤ５２から照射された光を漏らすことなく一対のカバー体６，７で反射することができる。したがって、より高い集光性を発揮することができる。

また、一対のカバー体６，７が平板状であるので、簡単な構成で一対のカバー体６，７の短手方向の間隔をＬＥＤ５２から離れるにつれて広げることができる。

また、ＬＥＤ５２の光軸方向Ｌにおける光拡散部材８の位置を調整するための調整部（突起６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃ）が設けられているので、光拡散部材８とＬＥＤ５２との間隔を調整することができる。光拡散部材８とＬＥＤ５２との間隔を調整することで、光拡散部材８を透過した光の均斉度も調整することができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る照明器具について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。なお、以下の説明において、上記実施の形態と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

［変形例１］
図５は、変形例１の光源ユニットを示す断面図である。図５に示すように、変形例１の光源ユニット３Ａは、上記実施の形態で例示した光源ユニット３から光透過部材９を取り除いた点で異なる。このような光源ユニット３Ａであっても、ＬＥＤ５２から照射された光をカバー体６，７の内面で反射させることで下方へと導くことができ、少ない反射回数で光を下方に集光することができる。また、一対のカバー体６，７の基端部６２，７２と一対のカバー体６，７の先端部６１，７１との間に光拡散部材８がＬＥＤ５２に対向するように配置されているので、光拡散部材８を透過する光を拡散させることができ、グレアを抑制することができる。

［変形例２］
図６は、変形例２の光源ユニットを示す断面図である。上記実施の形態で例示した光源ユニット３では、平板状の光拡散部材８が設けられていた。しかし、変形例２では、図６に示すように、湾曲した光拡散部材８ｂを備える光源ユニット３Ｂを例示する。具体的には、光拡散部材８ｂは、突起６３ｂ，７３ｂに保持された状態で、下方に向けて凸となるように湾曲している。光拡散部材８ｂの一対の主面はいずれも滑らかな曲面となっている。光拡散部材８ｂは、例えば乳白色のアクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂などから形成されている。ＬＥＤ５２から照射された光は、光拡散部材８ｂを透過することで、拡散されながらＸ軸方向の配光が制御される。なお、光拡散部材８ｂの曲率を変更することで、Ｘ軸方向の配光制御が可能である。

［変形例３］
図７は、変形例３の光源ユニットを示す断面図である。上記実施の形態で例示した光源ユニット３では、一対のカバー体６，７が平板状であった。しかし、変形例３では、図７に示すように、一対のカバー体６ｃ，７ｃが湾曲した光源ユニット３を例示する。具体的には、一対のカバー体６ｃ，７ｃは、湾曲した板金であり、複数のＬＥＤ５２を基板５１の短手方向で互いに挟むようにベース部材４に取り付けられている。一対のカバー体６ｃ，７ｃは、当該一対のカバー体６ｃ，７ｃの基端部６２ｃ，７２ｃがベース部材４の段差部４４，４５の外側近傍となる位置に配置されている。一対のカバー体６ｃ，７ｃは内側に向けて凸となる形状に湾曲している。これにより、一対のカバー体６ｃ，７ｃの短手方向の間隔が、ＬＥＤ５２から光軸方向Ｌに離れるにつれて広がり、一対のカバー体６ｃ，７ｃの先端部６１ｃ，７１ｃで最も広くなる。

この場合においても、突起６３，７３が設けられているので、一対のカバー体６ｃ，７ｃの短手方向の間隔は、ＬＥＤ５２から光軸方向Ｌに離れるにつれて断続的に広がることになる。したがって、光の進行方向側を向くようにカバー体６，７の内面を設けることができ、ＬＥＤ５２から照射された光をカバー体６ｃ，７ｃの内面で反射させることで下方へと導くことができる。

また、上記実施の形態では、一対のカバー体６，７が不透過性を有している場合を例示して説明したが、一対のカバー体が光拡散性を有していてもよい。こうした場合においても、ＬＥＤ５２から照射された光は、一対のカバー体の内面で反射して下方に集光されることとなる。さらには、一対のカバー体を透過することで拡散される光も発生する。カバー体を透過して拡散された光は、器具本体２の開口部２１内を照らすことになるので、開口部２１と一体性を持った印象を与えることができる。

また、上記実施の形態では、一対のカバー体６，７が別体である場合を例示して説明したが、一対のカバー体６，７は一体的に形成されていてもよい。

さらに、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせてもよい。

１ 照明器具
２ 器具本体
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 光源ユニット
６，６ｃ，７，７ｃ カバー体
８，８ｂ 光拡散部材
９ 光透過部材
５１ 基板
５２ ＬＥＤ（光源）
６１，６１ｃ，７１，７１ｃ 先端部
６２，６２ｃ，７２，７２ｃ 基端部
６３，６３ｂ，６３ｃ，７３，７３ｂ，７３ｃ 突起（調整部）
８１，９１ 溝
８２，９２ レンズ面

Claims (13)

1. 長尺状の光源ユニットであって、
   長尺状の基板と、
   前記基板の長手方向に沿って前記基板に実装された複数の光源と、
   前記複数の光源の光軸を、前記基板の短手方向で互いに挟むように配置された長尺状の一対のカバー体と、
   前記一対のカバー体の前記光源に近い側の基端部と前記一対のカバー体の前記光源から遠い側の先端部との間で、前記光源に対向するように配置された光拡散部材とを備え、
   前記一対のカバー体の前記先端部同士の間隔は、前記一対のカバー体の前記基端部同士の間隔よりも広い
   光源ユニット。
2. 前記一対のカバー体は、前記光源から光軸方向に離れるにつれて、前記一対のカバー体の間隔が連続的或いは断続的に広がる形状に形成されている
   請求項１に記載の光源ユニット。
3. 前記一対のカバー体の前記先端部には、光透過部材が前記光拡散部材を介して前記光源に対向するように設けられている
   請求項１又は２に記載の光源ユニット。
4. 前記光透過部材は、前記光拡散部材よりも透過率が高い
   請求項３に記載の光源ユニット。
5. 前記光透過部材は前記光拡散部材よりも平面視で大きさが大きい
   請求項３又は４に記載の光源ユニット。
6. 前記光拡散部材は、リニアフレネルレンズである
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源ユニット。
7. 前記光拡散部材と、前記光透過部材とはリニアフレネルレンズである
   請求項３〜５のいずれか一項に記載の光源ユニット。
8. 前記光拡散部材のレンズ面に形成された溝の延在方向と前記光透過部材のレンズ面に形成された溝の延在方向とが異なる
   請求項７に記載の光源ユニット。
9. 前記一対のカバー体は光を透過させない不透過性を有する
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源ユニット。
10. 前記一対のカバー体は光拡散性を有する
    請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源ユニット。
11. 前記一対のカバー体は平板状である
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源ユニット。
12. さらに、前記光源の光軸方向における前記光拡散部材の位置を調整するための調整部を有する
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光源ユニット。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光源ユニットと、
    前記光源ユニットが取り付けられる器具本体と、を備える
    照明器具。

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