JP2017037738A - 投光器 - Google Patents

Abstract

【課題】被照射面の隅部の照度不足を簡単に解消すること。【解決手段】矩形状の被照射面１０を斜め方向から投光照明する投光器１において、光源部１８と、前記光源部１８を収める器具本体１１と、を備え、前記器具本体１１が台形状の配光を形成する構成とした。【選択図】図４

Description

本発明は、投光器に関する。

従来、キャノピー看板やパラペット看板、ファサード看板等の各種看板、或いは、サイン広告などを照明する投光器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種の投光器は、看板やサイン広告の被照射面の上端よりも上方、又は下端よりも下方に離れた位置に配置され、当該配置位置から被照射面の全体を照明している。

特開２０１１−００８９７９号公報

図７は、従来の投光器８０による看板８１の投光照明の一例を示す図である。
従来の投光器８０による投光照明にあっては、看板８１の被照射面８２の上側、及び下側のいずれか（図示例では上側）の左右の隅部８３の照度が不足して暗くなる、という問題がある。特に、この問題は、被照射面８２の左右方向の幅が広くなるほど顕著となる。

図８は、従来の投光器８０による看板８１の投光照明の他の例を示す図である。
従来の投光器８０においては、看板８１の下側隅部が暗くなることを避けるために、投光器８０を図８に示すように配置する。
すなわち、看板８１の縦方向寸法である高さをＬｄとした場合、投光器８０の光軸Ｋが看板８１の下端８１Ａ、または下端８１ＡからＬｄ／３付近を向くように配置する。しかし、そのような配置では図７に示すように、看板８１の下端８１Ａの側の暗部は緩和されるものの、看板８１の上端８１Ｂの側の左右の隅部８３がさらに暗くなってしまう。
また図８に示すとおり、投光器８０の光軸Ｋが被照射面８２に当たる位置Ｍβが被照射面８２の高さＬｄに対して下端８１ＡからＬｄ／３付近の位置になるように配置すると、照射範囲８８の下側領域８９は、ほとんど被照射面８２に当たらず、投光器８０から照射される光の半分近くが無駄になるという問題もあった。図７のように光軸Ｋを看板８１の下端８１Ａに向けると無駄な光はさらに多くなる。

また、反射鏡やレンズ等の光学素子を用いて、照度が不足している左右両側の隅部８３に光源の光を振り分けることで、これら隅部８３の照度不足を補うことも考えられるものの、配光に合わせた光学素子の設計が容易ではない。

本発明は、被照射面の隅部の照度不足を簡単に解消できる投光器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、矩形状の被照射面を斜め方向から投光照明する投光器において、光源部と、前記光源部を収める器具本体と、を備え、前記器具本体が台形状の配光を形成することを特徴とする。

本発明は、上記投光器において、前記器具本体は、矩形状の出射口が設けられ、前記出射口の一対の側辺を形成する側面を有し、一対の前記側面は、先端縁が側面視で上端から下端にかけて傾斜していることを特徴とする。

本発明は、上記投光器において、前記光源部は、光軸を有した光源を備え、前記光源は、前記光軸が前記出射口を通る位置に配置されていることを特徴とする。

本発明は、上記投光器において、前記側面の内側に、前記光源部の光を前記被照射面に向けて反射によって配光する反射面を備えることを特徴とする。

本発明は、上記投光器において、前記出射口に臨む前記器具本体の底面に前記光源部が配置され、前記光源部は、前記側面の上端、または下端のうち、前記先端縁から前記器具本体の底面までの距離が長い方に寄せて配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、台形状の配光を有した投光器によって斜め方向から被照射面が投光照明されるので、被照射面では、照射野の形状が矩形状に近づけられる。これにより、被照射面の隅部の照度不足が解消される。
加えて、器具本体が台形状の配光を形成することので、反射鏡やレンズ等の配光制御用の光学素子を別途に備える必要がなく、器具構成、及び設計が非常に簡単になる。

本発明の実施形態に係る投光器の使用状態を示す側面図である。 投光器の使用状態を示す正面図である。 投光器の正面図である。 投光器の側面図である。 投光器の配光の説明図であり、（Ａ）は投光器の正対状態の配光形状を示し、（Ｂ）は被照射面における照射野形状を示す。 投光器の断面図であり、（Ａ）は図３のＡ−Ａ断面、（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面、（Ｃ）は図３のＣ−Ｃ断面を示す。 従来の投光器による投光照明の一例を示す図である。 従来の投光器による看板の投光照明の他の例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る投光器１の使用状態を示す側面図であり、図２はその正面図である。
投光器１は、看板２の被照射面１０を投光照明する照明器具であり、図１に示すように、縦方向断面において所定角度の照射範囲Ｓを有している。看板２は、正面の全面が被照射面１０として投光器１によって投光照明される。この看板２（すなわち被照射面１０）は、図２に示すように、横方向寸法である横幅がＬｃ、縦方向寸法である高さがＬｄの矩形状であり、建物８の壁面８Ａに設けられている。また、壁面８Ａには、看板２の上端２Ａから上方に離れた位置に、アーム固定具９が設置されている。このアーム固定具９には、投光器１を支持するアーム４が固定されている。
アーム４は、棒状に延びた所定長さの支持棒であり、アーム固定具９から被照射面１０の正面の側に向けて延び、先端４Ａに投光器１が取り付けられ、当該アーム４によって支持される。
なお、壁面８Ａは建物８の屋外、及び屋内のいずれでもよい。

投光器１は、アーム４に支持されることで、図１に示すように、看板２の被照射面１０から正面の側に距離Ｌａだけ離れ、かつ被照射面１０の上端１０Ａ（すなわち、看板２の上端２Ａ）よりも上方に距離Ｌｂだけ離れた位置に配置される。
加えて、投光器１は、被照射面１０の幅方向（左右方向）においては、図２に示すように、被照射面１０の幅Ｌｃの中央（Ｌｃ／２）に配置される。

投光器１の設置時には、図１に示すように、投光器１の光軸Ｋが被照射面１０の上端１０ＡからＬｄ／３付近の位置Ｍαに当たる姿勢で投光器１が取り付けられる。そして、設置現場において、投光器１によって被照射面１０を投光照明したときの照度分布に基づいて微調整される。具体的には、図２に示すように、被照射面１０の中央Ｏを基準として、照度がバランスよく、上側左右の隅部１０Ｋに生じる暗部が小さくなるように調整される。

なお、被照射面１０が看板２の正面側の全面ではなく、その一部である場合には、正面視において、投光器１は、被照射面１０の外に位置していれば、看板２の中に入り込んだ位置に配置されてもよい。

図３は投光器１の正面図であり、図４は投光器１の側面図である。
投光器１は、これらの図に示すように、器具本体１１と、アーム連結部１２と、を備えている。器具本体１１は、正面視横長の長方形状の筐体１３を有し、筐体１３は、例えば高熱伝導性を有し放熱性が高い材料から成形されている。この筐体１３の正面には横長の矩形の出射口１４が設けられており、この出射口１４から臨む筐体１３の底面１６に光源部１８が配置されている。

光源部１８は、光軸Ｋを有して指向性が高く、かつ、出射口１４の全域に拡がる光を放射する光源を備え、器具本体１１の底面１６のうち、光軸Ｋが出射口１４を通る位置に配置されている。この光源部１８は、この種の光源の中でも特に高出力が得られ、かつランバート配光を有したＣＯＢ型ＬＥＤ（ＣＯＢ：Chip On Board）２０を備えている。
なお、光源部１８の光源には、ＣＯＢ型ＬＥＤ２０の他にも、各種のＬＥＤや有機ＥＬ等の１又は複数の発光素子を用いることができる。これらの他にも、光源部１８の光源には、ＬＥＤランプや有機ＥＬランプ、反射鏡付ＨＩＤランプ等の１又は複数のランプ型光源を用いることができる。

器具本体１１の底面１６は、図３に示すように、縦方向寸法である高さがＮａ、横方向寸法である横幅がＮｂであり、高さＮａ＜横幅Ｎｂの矩形状を成している。
上記光源部１８は、底面１６の中心、或いは、中心よりも底面１６の下端１６Ｂに寄せて配置されている（図３の例では、略中心）。すなわち、光源部１８の中心（光軸中心Ｋａ）から底面１６の上端１６Ａまでの距離をＮｃ、下端１６Ｂまでの距離をＮｄとすると、ＮｃとＮｄの関係は、Ｎｃ≧Ｎｄとなっている。

図４に示すように、筐体１３の背面１３Ａには、多数の放熱フィン２２を有した放熱体２４が密着状態で固定されており、光源部１８の発熱が放熱体２４に伝導し、放熱体２４から外気に放熱される。
また、筐体１３の正面には、図３に示すように、出射口１４を覆って閉塞する光透過性カバー３５を有した枠部３６が一体成型されている。

アーム連結部１２は、器具本体１１をアーム４に回転自在に固定する部品であり、アーム固定部２７と、筐体固定部２８と、回転固定具２９とを備えている。アーム固定部２７は、アーム４の先端４Ａにボルト等で締結されて固定されている。筐体固定部２８は、筐体１３の背面１３Ａに固定され、アーム固定部２７に回転自在に軸支されている。回転固定具２９は、筐体固定部２８に対するアーム固定部２７の回転を不能にする部品であり、例えば筐体固定部２８にアーム固定部２７を回転不能に固定する固定ボルトである。

投光器１の設置時には、アーム４の先端４Ａにアーム連結部１２が固定され、図１に示すように、器具本体１１をアーム４に対して回転し、上述したように、光源部１８の光軸Ｋが被照射面１０の上端１０ＡからＬｄ／３付近に当て、そして照度分布に応じて微調整する。この投光器１では、図１に示すように、光軸Ｋが被照射面１０の上端１０ＡからＬｄ／３付近の位置Ｍαにあり、照射範囲Ｓの上限Ｓａが被照射面１０の上端１０Ａよりも上方に位置し、照射範囲Ｓの下限Ｓｂが被照射面１０の下端１０Ｂより下方に位置するように（すなわち、縦方向断面において照射範囲Ｓの中に被照射面１０が含まれるように）投光器１の配置が決められている。

図５は、投光器１の配光の説明図であり、図５（Ａ）は投光器１の配光形状を示し、図５（Ｂ）は被照射面１０における照射野形状を示す。
この配光形状は、光軸Ｋが被照射面１０に垂直に入射する姿勢で投光器１が被照射面１０に対面配置された状態（すなわち、正対配置状態）で得られる配光形状である。図５（Ａ）に示すように、この投光器１は、光源部１８の放射光を等脚台形状に配光している。以下、係る配光形状を等脚台形配光形状３０という。

等脚台形配光形状３０は、２つの底のうち横幅が長い底（以下、「長底」と言い、符号３０Ａを付す）と、横幅が短い底（以下、「短底」と言い、符号３０Ｂを付す）とを有する。
被照射面１０の照明時には、この等脚台形配光形状３０の長底３０Ａは、被照射面１０の上端１０Ａ、及び下端１０Ｂのうち、投光器１から近い側（本実施形態では、上端１０Ａ）に向けられ、短底３０Ｂは遠い側（本実施形態では下端１０Ｂ）に向けられる。

図５（Ｂ）に示す照射野形状は、図１、及び図２に示す設置状態で投光器１が被照射面１０を投光照明したときに、投光器１によって照らされた領域の輪郭を示したものでる。
上述のとおり、投光器１は、等脚台形配光形状３０を有し、自身から近い被照射面１０の上端１０Ａに長底３０Ａを向け、遠い下端１０Ｂに短底３０Ｂを向けて、この被照射面１０を斜め方向から投光照明している。したがって、被照射面１０では、等脚台形配光形状３０の高さ３０Ｈが上下方向に伸び、かつ、短底３０Ｂが幅方向に伸びて、被照射面１０と略同じ寸法の矩形状の照射野形状４０が得られる。
これにより、投光器１から近い被照射面１０の左右の隅部１０Ｋ（図２）の照度不足が解消されることとなる。

この投光器１では、上記等脚台形配光形状３０が反射鏡やレンズ等の光学素子ではなく、主として筐体１３の形状によって作られている。

詳述すると、器具本体１１は、図３に示すように、正面視で矩形状の出射口１４を有し、この出射口１４を通して光源部１８の放射光が出射される。
このとき、等脚台形配光形状３０の長底３０Ａは、出射口１４の上辺５２を通過した直射光によって形成され、短底３０Ｂは、出射口１４の下辺５３を通過した直射光によって形成される。

一方、光源部１８から左右に進行する直射光は、その一部が筐体１３の左右の側面６０（図４）に遮蔽され、残りが当該側面６０の先端縁６１（すなわち出射口１４の左右の側辺５１）を通って出射される。こうして側辺５１の側から出射された直射光Ｈ１が等脚台形配光形状３０の脚３０Ｃ（図５（Ａ））を形成することになる。

図６は、投光器１の断面図であり、図６（Ａ）は図３のＡ−Ａ断面、図６（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面、図６（Ｃ）は図３のＣ−Ｃ断面を示す。
同図において、光源部１８の光軸中心Ｋａから側面６０の先端縁６１を結ぶ光線が、投光器１から左右に進行する直射光Ｈ１を示す。

上述のとおり、側面６０は、光源部１８が配置された底面１６から側面６０の先端縁６１までの距離（以下、「奥行き」という）が小さいほど、当該側面６０が光源部１８の左右方向の光を遮蔽する遮蔽角θが小さくなる。また、この遮蔽角θは、筐体１３の底面１６に対する直射光Ｈ１の出射角に相当し、遮蔽角θが小さいほど、直射光Ｈ１の進行方向が光軸Ｋから離れるので、左右の遠方まで到達することになる。

そして、この器具本体１１の筐体１３は、図４に示すように、側面視において、左右の側面６０の先端縁６１（すなわち、出射口１４の側辺５１）が上端５１Ａから下端５１Ｂにかけて直線状に傾斜し、先端縁６１（側辺５１）の上端５１Ａでの奥行きＰ１が下端５１Ｂの奥行きＰ２よりも短くなっている。
これにより、図６に示すように、先端縁６１（側辺５１）の上端５１Ａでの遮蔽角θ（図６（Ａ））は、上端５１Ａと下端５１Ｂの間の点の遮蔽角θ（図６（Ｂ））、及び下端５１Ｂでの遮蔽角θ（図６（Ｃ））よりも小さくなる。したがって、出射口１４の側辺５１にあっては、下端５１Ｂから上端５１Ａに近づくほど、直射光Ｈ１が左右の遠方に届き、これにより、等脚台形配光形状３０が形成される。
係る等脚台形配光形状３０は、光源部１８の直射光によって形成されているので、被照射面１０の隅部１０Ｋも直射光によって効果的に照らされることとなる。

また、この投光器１にあっては、図６に示すように、側面６０の内側には、側面６０に入射する光を被照射面１０に向けて拡散反射させる反射面６５が設けられている。これにより、側面６０で遮蔽される光が拡散光として看板全体に照射されるため、看板全面の照度が上がり、器具効率の向上、及び見かけ上の照度ムラの低減が図られる。

以上説明したように、本実施形態では、等脚台形配光形状３０を有した投光器１によって斜め方向から被照射面１０を投光照明するので、被照射面１０における照射野形状４０が矩形状となり、被照射面１０の隅部１０Ｋの照度不足が解消される。
加えて、器具本体１１の形状によって等脚台形配光形状３０が形成される構成なので、反射鏡やレンズ等の配光制御用の光学素子を別途に備える必要がなく、器具構成、及び光学設計が非常に簡単になる。

また本実施形態では、出射口１４の一対の側辺５１を形成する側面６０の先端縁６１を側面視で上端５１Ａから下端５１Ｂにかけて傾斜させる構成とした。これにより、上記等脚台形配光形状３０を簡単に形成できる。

また本実施形態では、光源部１８は、光軸Ｋを有した光源の一例であるＣＯＢ型ＬＥＤ２０を光源に備え、このＣＯＢ型ＬＥＤ２０を光軸Ｋが出射口１４を通る位置に配置する構成とした。
これにより、光源部１８の直射光で被照射面１０を効率良く照明できる。また、光源部１８が光軸Ｋを有するほどに指向性が高いことから、器具本体１１の筐体１３の内側での過度の反射が抑えられ、器具効率の低下を防止できる。

これに加え、本実施形態では、筐体１３の側面６０の内側に、光源部１８の放射光を被照射面１０に向けて反射によって配光する反射面６５を設けたため、器具効率の向上、並びに、均斉度の向上が図られる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の要旨の範囲において任意に変形、及び応用が可能である。

例えば、上述した実施形態において、光源部１８を筐体１３の底面１６の中央に配置した。しかしながら、側面６０の先端縁６１の上端５１Ａ、及び下端５１Ｂのうち、奥行きが長い方に寄せて光源部１８を配置してもよい。例えば、上述した実施形態では、先端縁６１は、上端５１Ａの奥行きＰ１よりも下端５１Ｂの奥行きＰ２の方が長いため、光源部１８は、下端５１Ｂの側（底面１６の下端１６Ｂの側）に寄せて配置される。
この場合、図５（Ａ）において長底３０Ａはより長く、短底３０Ｂはより短くなる。このような台形形状の配光を有する投光器１を使用することで、看板２の上側の隅部１０Ｋの暗部面積をより小さくできる。

例えば、上述した実施形態では、投光器１が看板２を斜め上方から投光照明する場合を例示したが、これに限らず、投光器１を看板２の下側に配置し、当該看板２の被照射面１０を斜め下方から投光照明しても良い。また、投光器１が被照射面１０を左斜め、又は右斜めから投光照明しても良い。

また上述した実施形態において、投光器１の配光形状として、一対の脚３０Ｃの長さが等しい等脚台形状を例示したが、例えば一対の側面６０の先端縁６１の各々の傾斜を異ならせて、一対の脚３０Ｃの長さが異なる非等脚台形の台形状にしてもよい。
投光器１が被照射面１０の幅方向の中央よりも、左右のいずれかに寄せて設置される場合などには、投光器１の配光形状が非等脚台形の台形状となっていることで、被照射面１０での照射野形状を矩形状にできる。

また、本発明に係る投光器は、看板２以外にも、サイン広告や壁面などの任意の対象物の投光照明に用いることができる。

１ 投光器
１０ 被照射面
１０Ａ 上端
１０Ｂ 下端
１０Ｋ 隅部
１１ 器具本体
１３ 筐体
１４ 出射口
１６ 底面
１８ 光源部
３０ 等脚台形配光形状
３０Ａ 長底
３０Ｂ 短底
３０Ｃ 脚
４０ 照射野形状
５１ 側辺
５１Ａ 上端
５１Ｂ 下端
６０ 側面
６１ 先端縁
６５ 反射面
２０ ＣＯＢ型ＬＥＤ（光源）
Ｈ１ 直射光
Ｋ 光軸
Ｋａ 光軸中心
θ 遮蔽角

Claims (5)

1. 矩形状の被照射面を斜め方向から投光照明する投光器において、
   光源部と、前記光源部を収める器具本体と、を備え、
   前記器具本体が台形状の配光を形成する
   ことを特徴とする投光器。
2. 前記器具本体は、
   矩形状の出射口が設けられ、前記出射口の一対の側辺を形成する側面を有し、
   一対の前記側面は、先端縁が側面視で上端から下端にかけて傾斜している
   ことを特徴とする請求項１に記載の投光器。
3. 前記光源部は、光軸を有した光源を備え、
   前記光源は、前記光軸が前記出射口を通る位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の投光器。
4. 前記側面の内側に、前記光源部の光を前記被照射面に向けて反射によって配光する反射面を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の投光器。
5. 前記出射口に臨む前記器具本体の底面に前記光源部が配置され、
   前記光源部は、
   前記側面の上端、または下端のうち、前記先端縁から前記器具本体の底面までの距離が長い方に寄せて配置されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の投光器。
   

Images