JP2019192376A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者のまぶしさ感を抑えながら、照明装置の直下だけが明るいのではなく、部屋の隅や壁面も十分な照度を得ることが可能な照明装置を提供する。【解決手段】施工面に取り付けるための本体ベース１１と、施工面とは反対の面に搭載される複数のＬＥＤ素子群１５ｂが実装されたＬＥＤ光源基板１５Ａと、ＬＥＤ素子群１５ｂから出射される光を広げるレンズ機能を有したＬＥＤカバー１７と、ＬＥＤカバー１７から出射された光の光軸から離れた角度の光が当たらない位置に拡散性を持つセード１９を配置する。【選択図】図４

Description

本発明は、複数の発光素子を光源として備える照明装置に関する。

天井照明装置（いわゆるシーリングライト）として、光源となる発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を搭載して、各ＬＥＤに対してレンズ機能を有したＬＥＤカバーでＬＥＤから出射された指向性の強い光を屈折させて広角に広げて、ＬＥＤカバーの外側に製品の外観となる拡散性を有するセードを均一に光らせるものが提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。

特開２０１５−１４９１３３号公報 特開２０１７−１２０６８７号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載のようにＬＥＤカバーで広角に光を広げても、ＬＥＤカバーの外側に拡散性の高いセードで全て覆ってしまうと、拡散性の高いセードから出射された光は均等拡散面で拡散したような配光の形をとってしまい、特に広い部屋に設置した場合に、照明装置の直下だけ明るく、部屋の隅や壁面では十分な照度が確保できないという課題がある。
この課題を解決するために、セードの拡散度を下げることが容易に考えられるが、それでは使用者が照明装置を見たときにＬＥＤカバーやＬＥＤが透けて見えてしまい、まぶしさを感じてしまい、十分な解決手段とはならない。

本発明は、使用者のまぶしさを抑えながら、照明装置を設置した部屋の隅や壁面も十分な照度を確保可能な照明装置を提供することを目的とする。

本発明は、施工面に取り付けるための本体部と、施工面とは反対の面に搭載される複数のＬＥＤと、ＬＥＤから出射される指向性の高い光を広角に広げるレンズ機能を有したＬＥＤカバーと、ＬＥＤカバーから出射された光の光軸から離れた角度の光が当たらない位置に拡散性の高いセードを有することを特徴とする。

本発明によれば、使用者のまぶしさ感を抑えながら照明装置の直下だけでなく、部屋の隅や壁面も十分な照度を確保することが可能な照明装置を提供することができる。

第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。 第１実施形態の変形例に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。 第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置（ＬＥＤシーリングライト）について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態に係るＬＥＤ照明装置１は、例えば、家屋の天井面などの施工面に設けられる引掛ローゼットや引掛シーリングなどの屋内配線器具１０Ａに係合する取付アダプタ１０Ｂを介することによって、外部電源に接続されるとともに天井面の所定位置に固定されて利用に供されるものである。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す分解斜視図である。なお、図１では、紙面上側が天井側、紙面下側が床側である。
図１に示すように、ＬＥＤ照明装置１は、例えば丸型のものであり、本体ベース１１、アダプタ受け部（絶縁材）１２、電源基板１３、放熱板１４、ＬＥＤ光源基板１５Ａ、反射シート１６、ＬＥＤカバー１７、センタカバー１８、セード１９、吊り具２０、センサユニット２１などで構成されている。

本体ベース１１は、鋼板（例えば、ＳＰＣＣ）を略円形状に加工成形した部品であり、凹面が床側を向くように略凹状（皿状）に形成されている。また、本体ベース１１の中央には、取付アダプタ１０Ｂが係止されるアダプタ取付孔１１ａが形成されている。

アダプタ受け部（絶縁材）１２は、難燃性を有する合成樹脂（例えば、ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート樹脂）で形成され、本体ベース１１にねじ固定されるリング形状の固定部１２ａと、この固定部１２ａの内周縁部から床側（下方）に延出する円筒部１２ｂと、を有している。

電源基板１３は、制御部を含む点灯回路基板などを有し、アダプタ受け部（絶縁材）１２を介して本体ベース１１にねじ固定されている。これにより、電源基板１３は、本体ベース１１と後記する放熱板１４とで囲まれた放熱空間内に、電気絶縁性を維持した状態で配置される。

また、電源基板１３は、不図示の電線を介して、取付アダプタ１０Ｂと電気的に接続される。これにより、ＬＥＤ照明装置１は、屋内配線器具１０Ａ、取付アダプタ１０Ｂ、電源基板１３をそれぞれ介して、給電されるようになっている。

放熱板１４は、鋼板を略円形状に加工成形したものであり、床側に突出する円錐台形状の基板支持部１４ａが形成されている。また、放熱板１４は、例えば亜鉛メッキ鋼板などの熱伝導性の良好な金属を用いて構成され、しぼり加工を施すことによって強度アップが図られている。また、放熱板１４は、本体ベース１１よりも大径に形成され、本体ベース１１よりも径方向外側に突出するようにして本体ベース１１に取り付けられる。

また、放熱板１４の径方向の中心には、アダプタ受け部（絶縁材）１２の円筒部１２ｂと対応する位置に円形の貫通孔１４ｂが形成されている。また、放熱板１４の外周に形成された環状部１４ｃには、後記するセード１９を保持するための保持具１４ｄが１２０°間隔で３箇所に取り付けられている。
本実施形態において、施工面に取り付けるための本体部としては、本体ベース１１と放熱板１４が該当するが、この限りでない。

ＬＥＤ光源基板１５Ａは、リング形状の配線基板１５ａと、この配線基板１５ａの一面側（床面側）に同心円状に配置された複数のＬＥＤ素子群１５ｂと、を含んで構成されている。なお、ＬＥＤ素子群１５ｂの詳細については後記する。

配線基板１５ａは、例えば、アルミニウム合金製の略環状の金属板に絶縁層および銅箔パターンなどを形成することで構成され、または熱伝導性の良好な樹脂（例えばポリイミド樹脂など）の平板上に銅箔パターンおよびソルダーレジストなどを形成することで構成されている。また、配線基板１５ａは、放熱板１４にねじ固定されている。

本実施形態では、前記のような構成の本体ベース１１と放熱板１４とを備えることによって、放熱空間の容積を大きくし（放熱空間の空気の量を多くし）、電源基板１３およびＬＥＤ光源基板１５Ａの放熱効率の向上を図っている。その結果、ＬＥＤ素子群１５ｂの発光効率を高くできる。

図２は、第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。なお、図２は、１８畳用のＬＥＤの配列パターンの一例を示している。
図２に示すように、ＬＥＤ素子群１５ｂは、昼光色（Ｄ色）の光を発する複数個の昼光色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１５ｂ１、電球色（Ｌ色）の光を発する複数個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青色の光を発する複数個の青色ＬＥＤ１５ｂ３を含んで構成されている。また、ＬＥＤ素子群１５ｂは、保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４を備えている。

昼光色ＬＥＤ１５ｂ１は、ピーク波長が４３０ｎｍ〜４６０ｎｍのものであり、外周側から内周側にかけて同心円状に複数列（図２の実施形態では９列）に形成されている。

電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、ピーク波長が５５０ｎｍ〜６５０ｎｍのものであり、同心円状に複数列配置された各列において昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。すなわち、電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、同心円状の各列において、周方向に２個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。なお、内周側から２列目における電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、１個または２個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。また、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、同心円状の各列において、周方向に向けて等間隔またはほぼ等間隔に配置されている。

青色ＬＥＤ１５ｂ３は、ピーク波長が４７０ｎｍ〜４８０ｎｍのものであり、同心円状に複数列配置された昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の最外周と最内周との間において、周方向に間隔を空けて円環状に配置されている。図２の実施形態において、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２とが配置された列は、円環状に配置された青色ＬＥＤ１５ｂ３の内周側には同心円状に５列配置、外周側には同心円状に４列配置となっている。

図３は、第１実施形態の変形例に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。なお、図３に示すＬＥＤ光源基板１５Ｂは、８畳用のＬＥＤの配列パターンを示し、ＬＥＤ光源基板１５Ａとは、ＬＥＤ素子群１５ｂの数および配列が異なるだけで、配線基板１５ａの形状などは同一である。また、保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４は、畳数に拘わらず同じ位置に配置されている。

図３に示すように、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、外周側から内周側にかけて同心円状に複数列（図３の実施形態では６列）に形成されている。

電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、同心円状に配置された各列において昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。

青色ＬＥＤ１５ｂ３は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、同心円状に複数列配置された昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の最外周と最内周との間において、周方向に間隔を空けて円環状に配置されている。図３の実施形態において、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２とが配置された列は、円環状に配置された青色ＬＥＤ１５ｂ３の内周側には同心円状に３列配置、外周側には同心円状に３列配置となっている。

図２に示すＬＥＤ素子群１５ｂは、例えば、２７５個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、１４２個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２、および４１個の青色ＬＥＤ１５ｂ３によって構成されている。また、図３に示すＬＥＤ素子群１５ｂは、例えば、１４８個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、７６個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２、および２３個の青色ＬＥＤ１５ｂ３によって構成されている。このように、青色ＬＥＤ１５ｂ３の数は、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１および電球色ＬＥＤ１５ｂ２の合計数の１０％程度とすることが好ましい。

図１に戻って、反射シート（反射フィルム）１６は、ＬＥＤ素子群１５ｂから天井側に出射された光（ＬＥＤカバー１７やセード１９によって天井方向に反射された光）を床側に反射させる機能を有し、ＬＥＤ光源基板１５Ａの形状と対応するように平面視においてドーナツ状（環状）に形成されている。また、反射シート１６は、白色の樹脂シートで構成され、ＬＥＤ素子群１５ｂの各素子を個別に露出させる（挿通させる）貫通孔１６ａが形成されている。なお、本実施形態では、反射シート１６を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、放熱板１４や光源基板１５Ａに高反射塗装を行う構成であってもよい。本実施形態では、高反射塗装ではなく、反射シート１６を用いることで、ＬＥＤ照明装置１を安価に製造することが可能になる。

ＬＥＤカバー１７は、複数のＬＥＤ素子群１５ｂから発せられた指向性の高い光を表面側（床側）へ導く機能や部屋の隅や壁面方向に屈折させて光を広げる機能、ＬＥＤ光源基板１５Ａを放熱板１４に対して密着させるように押圧する機能などを有している。

ＬＥＤカバー１７は、例えばポリスチレン、ポリカーボネート、アクリルなどの、透光性および電気絶縁性を有する樹脂を用いて、射出成形などによって一体成形されている。特に、透明性、コストおよび成形性の点においてポリスチレンを使用することが好ましい。また、ＬＥＤカバー１７に用いる材料は、透光性および電気絶縁性を備えるものであれば、樹脂に限定されるものではなく、ガラスなどであってもよい。

また、ＬＥＤカバー１７は、ＬＥＤ光源基板１５Ａの発光面（ＬＥＤ素子群１５ｂが実装されている面）全体を覆う略円形状の透明カバー部１７ａと、透明カバー部１７ａの外周縁部から背面側（天井側）に向けて延びる円筒状の壁部１７ｂと、壁部１７ｂの上端（背面側）から径方向外側に向けて突出するつば部１７ｃと、を有している。つば部１７ｃは、周方向に沿って延在し、３箇所に分割されて形成されている。

センタカバー１８は、装置本体の中央において露出する取付アダプタ１０Ｂを覆うものであり、例えば、難燃性を有する合成樹脂（例えば、ＰＰ：ポリプロピレン樹脂）によって形成されている。また、センタカバー１８は、円板状に形成され、ＬＥＤカバー１７に着脱自在に取り付けられている。

セード１９は、透光性を有する材料（例えばアクリルやポリスチレン、ガラスなど）であり、ＬＥＤカバー１７の光軸方向に配置され、板状に構成されたものである。拡散性の高い乳白色の材料を使用したり、表面を荒らして拡散性を高めたり、あるいは表面に拡散性を高める印刷を施すことで、光源（ＬＥＤ素子群１５ｂ）から放射された光束を拡散させて、使用者がＬＥＤ照明装置１を下方から直視した際のまぶしさを軽減する役割を果たす。

また、セード１９は、ＬＥＤカバー１７の光軸から離れた角度の光には干渉しないため、ＬＥＤカバー１７によって広げられた部屋の隅や壁面方向の光を減衰させることなく照射することができる。これにより部屋の隅や壁面に十分な照度を確保することができ、また、高効率な照明装置を提供することが可能となる。

なお、セード１９の形状は板状に限定されるものではなく、ドーム状等様々な形状を取ることができ、また外形も実施例の円形状に限定されるものではない。
また、セード１９は、使用者がＬＥＤ照明装置１を下方から直視した際のまぶしさを軽減する役割を果たすことができ、かつ部屋の隅や壁面に十分な照度を確保することができればよい。そのため、セード１９は、ＬＥＤカバー１７の光軸方向に配置され、光軸方向から離れた部分である横方向や天井側方向を覆うような形状や取付け位置となるものではない。

吊り具２０は、セード１９を保持具１４ｄから吊るすためのものであり、セード１９の床面との平行性を保つため、３箇所あることが望ましく、セード１９の位置を調整できる位置調整機構（不図示）を有する。この位置調整機構は、例えば吊り具２０が紐状の形態であればその紐を巻き取る機構であったり、カメラの三脚や指棒のように伸縮する棒状の形態であったり、車のジャッキのように屈曲して伸縮する機構であったり、様々な形態をとることが可能である。

これにより照明装置１の直下より離れた位置（部屋の隅など）から使用者が照明装置１を見て、直接ＬＥＤカバー１７が見えてしまい眩しさを感じた場合には、セード１９の位置を自由に変えることができ、直接ＬＥＤカバー１７を見えなくし、眩しさを感じるのを防止することが可能である。

また、本実施例では３箇所ある吊り具２０の位置調整機構は、３箇所連動させても良いが、個別に調整できることによって、通常使用時において点対称の形をしている配光を、所望の方向の壁面のみを強く照らす等、使用者の好みや使用目的に合わせて配光を変えることが可能となる。

センサユニット２１は、例えば、ＬＥＤ照明装置１が設置された環境（空間）の明るさに応じてＬＥＤ素子群１５ｂへの供給電力を変化させて、ＬＥＤ照明装置１下で一定の照度が得られるようにする機能を提供する。また、ＬＥＤ照明装置１下の照度を検知する。

図４は、第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す縦断面図である。
図４に示すように（併せて図１に示すように）、透明カバー部１７ａは、径方向の中央部に円形の貫通孔１７ａ１が形成されている。また、透明カバー部１７ａには、ＬＥＤ光源基板１５ＡのＬＥＤ素子群１５ｂ（昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青色ＬＥＤ１５ｂ３）のそれぞれに対応する位置にドーム形状部１７ａ２が形成されている。なお、ドーム形状部１７ａ２は、レンズ機能を有するものであり、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２および青色ＬＥＤ１５ｂ３からの光束を拡散等させるものである。

また、ＬＥＤカバー１７では、透明カバー部１７ａが放熱板１４の基板支持部１４ａにねじ固定され、つば部１７ｃが放熱板１４の環状部１４ｃにねじ固定される。

壁部１７ｂは、透明カバー部１７ａに対して略直交する方向に延びて形成されている。また、壁部１７ｂには、図示しない切欠きが形成され、ＬＥＤカバー１７内の熱を外部に逃すことができるようになっている。なお、切欠きの開口面積は、使用者の指が挿入できない大きさに設定されている。これにより、使用者が手（指）で直接にＬＥＤ光源基板１５Ａに触れるのを防止できる。

つば部１７ｃは、ＬＥＤカバー１７をＬＥＤ光源基板１５Ａの外周側において放熱板１４に固定する固定部である。

なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更することができる。また、ＬＥＤ照明装置１の形状は、丸型に限定されるものではなく、四角などの角型、多角型など他の形状であってもよい。

１ ＬＥＤ照明装置（照明装置）
１０Ａ 屋内配線器具
１０Ｂ 取付アダプタ
１１ 本体ベース
１１ａ アダプタ取付孔
１２ アダプタ受け部（絶縁材）
１３ 電源基板
１４ 放熱板
１４ｄ 保持具
１５Ａ ＬＥＤ光源基板
１５ａ 配線基板
１５ｂ ＬＥＤ素子群
１５ｂ１ 昼光色ＬＥＤ
１５ｂ２ 電球色ＬＥＤ
１５ｂ３ 青色ＬＥＤ
１６ 反射シート
１７ ＬＥＤカバー
１８ センターカバー
１９ セード
２０ 吊り具
２１ センサユニット

Claims (2)

1. 施工面に取り付けるための本体部と、施工面とは反対の面に搭載される複数のＬＥＤと、ＬＥＤから出射される光を広げるレンズ機能を有したＬＥＤカバーと、ＬＥＤカバーから出射された光の光軸から離れた角度の光が当たらない位置に拡散性を持つセードを有することを特徴とする照明装置。
2. 前記セードの位置を調整できる位置調整機構ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

Images