JP2019192460A

JP2019192460A - 照明器具

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Publication number: JP2019192460A
Application number: JP2018083123A
Authority: JP
Inventors: 晶裕平野; Akihiro Hirano; 宮川　昇; Noboru Miyagawa; 昇宮川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2019-10-31
Anticipated expiration: 2038-04-24
Also published as: JP7033757B2

Abstract

【課題】配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具の光の取り出し効率の低下を抑制する。【解決手段】照明器具１は、一端８１ａの開口よりも他端８１ｂの開口が大きく、内側面８１を有する筒状の光反射体８０と、光反射体８０の一端８１ａ側に配置されている光源２０と、光反射体８０の他端８１ｂ側に配置されているレンズ４０とを備える。レンズ４０は、内側面８１に向けて突出する環状の突出部４１を有する。光反射体８０は、内側面８１に設けられた環状の離間部８５を有している。離間部８５は、レンズ４０の光軸Ｊ１と平行な方向において突出部４１の先端４１ａに対して隙間をあけて位置し、内側面８１から後退する後退面８５ａを有している。【選択図】図４

Description

本発明は、光源とレンズとを備える照明器具に関する。

従来、光源とレンズとを備える照明器具が知られている。この種の照明器具の一例として、特許文献１には、器具本体に設けられた光源と、光源から出射された光を配光制御して出射するレンズと、レンズの外周を保持する保持具とを備える照明器具が開示されている。この照明器具ではレンズとして、複数の環状の突出部を有するフレネルレンズが用いられている。

特開２０１５−１２８０２５号公報

しかしながら特許文献１に記載されている照明器具では、光源から出射された光が、複数の環状の突出部のうちの最外の突出部と保持具との間に入り、レンズの外周領域において配光制御されない光が発生することがある。配光制御されない光が発生すると、照明器具の光取り出し効率が低下するという問題がある。

そこで、本発明は、光取り出し効率の低下を抑制する照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る照明器具は、一端の開口よりも他端の開口が大きく、内側面を有する筒状の光反射体と、前記光反射体の前記一端の開口側に配置されている光源と、前記光反射体の前記他端の開口側に配置されているレンズとを備え、前記レンズは、前記内側面に向けて突出する環状の突出部を有し、前記光反射体は、前記内側面に設けられた環状の離間部を有し、前記離間部は、前記レンズの光軸と平行な方向において前記突出部の先端に対して隙間をあけて位置し、前記内側面から後退する後退面を有している。

本発明の照明器具によれば、光取り出し効率の低下を抑制することができる。

比較例に係る照明器具の光源、光反射体、レンズを概略的に示す断面図である。実施の形態に係る照明器具の斜視図である。実施の形態に係る照明器具を図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した場合の断面図である。実施の形態の照明器具の光源、光反射体、レンズを概略的に示す断面図である。実施の形態の照明器具の光源、光反射体を光軸に沿って切断した場合の斜視図である。実施の形態の照明器具のレンズを光軸に沿って切断した場合の斜視図である。実施の形態の照明器具の光反射体を光軸方向から見た場合の図である。図４に示す光反射体、レンズのＶＩＩＩ部の部分拡大図である。実施の形態の変形例１に係る照明器具の光反射体、レンズの部分拡大図である。実施の形態の変形例２に係る照明器具の光反射体、レンズの部分拡大図である。実施の形態の変形例３に係る照明器具の光反射体、レンズの部分拡大図である。

（本発明に至る経緯）
まず、本発明に至る経緯について、図１の比較例を参照しながら説明する。図１は、比較例に係る照明器具１０１の光源２０、光反射体１８０、レンズ４０を概略的に示す断面図である。

比較例に係る照明器具１０１は、光源２０、光反射体１８０およびレンズ４０を備えている。光反射体１８０は、筒状であり、内側面８１を有している。光反射体１８０は、一端８１ａの開口よりも他端８１ｂの開口が大きい形状を有している。光源２０は、光反射体１８０の一端８１ａの開口側に配置され、レンズ４０は、光反射体１８０の他端８１ｂの開口側に配置されている。

レンズ４０は、フレネルレンズであり、内側面８１の一端８１ａと他端８１ｂとの間に向けて突出する環状の突出部４１を有している。突出部４１は、光源２０から出射された光が突出部４１の先端と内側面８１との隙間から漏れ出しにくいように、内側面８１に向けて可能な限り接近するように設計される。

しかしながら、レンズ４０および光反射体１８０のそれぞれは製造上の寸法ばらつきを有するため、レンズおよび光反射体１８０の組み合わせによっては、突出部４１の先端と内側面８１との間に大きな隙間が生じることがある。その場合、図１に示すように、光源２０から出射された光が、上記大きな隙間を通過して突出部４１よりも外側に位置するレンズ４０の外周領域に入り、配光制御されない光が発生する。配光制御されない光が発生すると、照明器具の光の取り出し効率が低下するという問題がある。

それに対し本実施の形態の照明器具は、レンズの外周領域において配光制御されない光が発生することを抑制できる構造を有している。これにより、照明器具の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る照明器具について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の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。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

また、本明細書および図面において、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。本実施の形態では、ｚ軸方向を鉛直方向とし、ｚ軸に垂直な方向（ｘｙ平面に平行な方向）を水平方向としている。なお、ｚ軸の正方向を鉛直下方としている。

（実施の形態）
［１−１．照明器具の構成］
実施の形態に係る照明器具１の構成について、図２〜図８を参照しながら説明する。

図２は、実施の形態に係る照明器具１の斜視図である。図３は、照明器具１を図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した場合の断面図である。図４は、照明器具１の光源２０、光反射体８０、レンズ４０を概略的に示す断面図である。なお、図３では、切断面のみを図示しており、奥行き方向に存在する構成については図示していない。

照明器具１は、例えば建物の天井等に埋め込み配設されることにより、床や壁等に光を照明するダウンライト等の埋込型照明器具である。

図２および図３に示すように、照明器具１は、器具本体１０と、光源２０と、ホルダ３０と、光反射体８０と、レンズ４０と、枠体５０とを備える。器具本体１０、光源２０、ホルダ３０、光反射体８０、レンズ４０および枠体５０は、ネジまたは係止構造等によって連結されて灯具ユニットとして一体化されている。例えば枠体５０は、取付ネジ７２によって器具本体１０に固定されている。なお、枠体５０の内面には筒状の補助反射部材６０が設けられ、外面には照明器具１を天井等に固定するための取付バネ５１が設けられている。

図３に示すように、器具本体１０は、有底円筒形状である。器具本体１０の内底の一部には、光源２０が配置される配置面１０ａが形成されている。

光源２０は、器具本体１０の配置面１０ａに配置され、照明器具１の照明光となる光を出射する。光源２０は、基板２１と、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を有する発光部２２とを備える。光源２０は、例えば、複数のＬＥＤが基板２１に直接実装されたＣＯＢ（ＣｈｉｐＯｎＢｏａｒｄ）構造のＬＥＤモジュールである。

ホルダ３０は、光源２０を器具本体１０に固定するための部材である。ホルダ３０は、枠状であり、光源２０の基板２１をホルダ３０と器具本体１０との間に挟むことで、光源２０を器具本体１０に固定している。

図３および図４に示すように、光反射体８０は、光源２０の光出射側に配置されている。光反射体８０は、筒状であり、内側面８１を有している。光反射体８０は、一端８１ａの開口よりも他端８１ｂの開口が大きい形状を有している。前述した光源２０は、内側面８１の一端８１ａの開口側に配置され、後述するレンズ４０は、内側面８１の他端８１ｂの開口側に配置される。すなわち内側面８１は、光源２０側からレンズ４０側に向かって開口が広くなっている。より具体的には、筒状である光反射体８０の内径は、一端８１ａから他端８１ｂに向けて大きくなっている。

光反射体８０の内側面８１は、複数の内側面８２、８３、８４によって構成されている。内側面８２〜８４のうち、内側面８２は光源２０の最も近くに設けられ、内側面８４はレンズ４０の最も近くに設けられ、内側面８３は内側面８２と内側面８４との間に設けられている。図３および図４に示すように、断面図で見た場合、内側面８２、８４のそれぞれは、光軸Ｊ１に対して所定の傾斜角を有している。内側面８３は、内側面８２、８４よりも、光軸Ｊ１に対して大きな傾斜角を有している。

また、光反射体８０の内側面８１には、溝状の形状を有する離間部８５が設けられている。この離間部８５の構造については後で詳しく説明する。

光反射体８０は、例えば樹脂成型体であり、ＰＢＴ等からなる白の樹脂材料によって形成されている。光反射体８０は、光源２０から出射された光の一部を内側面８１にて反射するとともにレンズ４０に向けて出射する。

レンズ４０は、光源２０を覆うように、また、光反射体８０を覆うように配置されている。レンズ４０には、光源２０から出射された光のうち、光反射体８０で反射せずに進行する光、および、光反射体８０で反射した光が入射する。

レンズ４０は、例えばフレネルレンズであり、光反射体８０に向けて突出する複数の環状の突出部４１を有している。各突出部４１は、光軸Ｊ１を中心とし、同心円となるように形成されている（図６参照）。複数の突出部４１のうち最外の突出部４１は、内側面８１の一端８１ａと他端８１ｂとの間に向けて、具体的には内側面８３に向けて突出している。

レンズ４０は、レンズ４０に入射した光を配光制御して出射する。レンズ４０は、透光性を有する透光部材であり、例えばアクリルやポリカーボネート等の透明樹脂材料、または、ガラス材料によって形成されている。レンズ４０から出射された光は、筒状の補助反射部材６０を含む枠体５０を通過して照明器具１の外部に照射される。

次に、光反射体８０の離間部８５の構造について詳しく説明する。

図５は、照明器具１の光源２０、光反射体８０を光軸Ｊ１に沿って切断した場合の斜視図である。図６は、照明器具１のレンズ４０を光軸Ｊ１に沿って切断した場合の斜視図である。図７は、照明器具１の光反射体８０を光軸Ｊ１方向から見た場合の図である。図８は、図４に示す光反射体８０、レンズ４０のＶＩＩＩ部の部分拡大図である。なお、図８では、離間部８５に関して、奥行き方向に存在する線の図示を省略している。

図５および図７に示すように、光反射体８０は、内側面８１に設けられた環状の離間部８５を有している。離間部８５は、レンズ４０の複数の突出部４１のうち最外に位置する突出部４１に対応して設けられている。具体的には離間部８５は、光軸Ｊ１と平行な方向において、最外に位置する突出部４１と向き合う位置に設けられている。

図８に示すように、離間部８５は、光軸Ｊ１と平行な方向において突出部４１の先端４１ａに対して隙間をあけて位置し、内側面８１から後退する後退面８５ａを有している。具体的に後退面８５ａは、光軸Ｊ１と平行な方向において、内側面８１から光反射体８０の一端８１ａの開口側に向けて後退している。また、後退面８５ａは、離間部８５において内側面８１に沿って延びる仮想面Ｆ１に対して平行である。後退面８５ａは、仮想面Ｆ１よりも、光軸Ｊ１と平行な方向において光反射体８０の一端８１ａの開口側、すなわち、光源２０側に位置している。

離間部８５は、溝状の窪みを有しており、溝の底面である後退面８５ａと、後退面８５ａおよび内側面８１を繋ぐ離間側面８５ｂとを有している。離間部８５の深さ、すなわち、内側面８３を基準とする後退面８５ａの後退距離は、例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。離間部８５の幅は、例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。

また図８に示すように、レンズ４０は、突出部４１の先端４１ａが、仮想面Ｆ１を突き抜け後退面８５ａに近接するように配置されている。具体的には断面図で見た場合に、先端４１ａを通る突出部４１の軸心４１ｂが、仮想面Ｆ１と交差する構造となっている。

［１−２．効果等］
本実施の形態に係る照明器具１は、一端８１ａの開口よりも他端８１ｂの開口が大きく、内側面８１を有する筒状の光反射体８０と、光反射体８０の一端８１ａの開口側に配置されている光源２０と、光反射体８０の他端８１ｂの開口側に配置されているレンズ４０とを備える。レンズ４０は、内側面８１に向けて突出する環状の突出部４１を有している。光反射体８０は、内側面８１に設けられた環状の離間部８５を有している。離間部８５は、レンズ４０の光軸Ｊ１と平行な方向において突出部４１の先端４１ａに対して隙間をあけて位置し、内側面８１から後退する後退面８５ａを有している。

このように、光反射体８０が離間部８５を有することで、レンズ４０と光反射体８０とを組み合わせた場合に、比較例に比べて、レンズ４０の突出部４１の先端４１ａを内側面８１に接近させることができる。そのため、光源２０から出射された光が、突出部４１の先端４１ａと内側面８１との間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

また、離間部８５は、溝状の形状を有していてもよい。

これによれば、寸法精度の高い離間部８５を形成することができ、レンズ４０の突出部４１の先端４１ａを内側面８１に高精度に接近させることができる。そのため、光源２０から出射された光が、突出部４１の先端４１ａと内側面８１との間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

また、レンズ４０は、光軸Ｊ１を中心とする環状の突出部４１を複数有し、離間部８５は、複数の突出部４１のうち最外に位置する突出部４１に対応して設けられていてもよい。

これによれば、光源２０から出射された光が、最外に位置する突出部４１の先端４１ａと内側面８１との間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

また、後退面８５ａは、離間部８５において内側面８１に沿って延びる仮想面Ｆ１よりも、光軸Ｊ１と平行な方向において光反射体８０の一端８１ａの開口側に位置していてもよい。

このように、後退面８５ａが仮想面Ｆ１よりも光反射体８０の一端８１ａの開口側に位置することで、光源２０から出射された光が、突出部４１の先端４１ａと内側面８１との間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

また、レンズ４０は、突出部４１の先端４１ａが、仮想面Ｆ１を突き抜け、後退面８５ａに近接するように配置されてもよい。

これによれば、レンズ４０の突出部４１の先端４１ａを後退面８５ａに接近させることができ、光源２０から出射された光が、突出部４１の先端４１ａと後退面８５ａとの間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

また、光反射体８０は、樹脂成型体であってもよい。

これによれば、寸法精度の高い光反射体８０を形成することができ、レンズ４０の突出部４１の先端４１ａを内側面８１に高精度に接近させることができる。そのため、光源２０から出射された光が、突出部４１の先端４１ａと内側面８１との間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

また、レンズ４０は、フレネルレンズであってもよい。

これによれば、フレネルレンズの突出部４１の先端４１ａを内側面８１に接近させることができ、光源２０から出射された光が、突出部４１の先端４１ａと内側面８１との間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

［１−３．実施の形態の変形例１］
次に、実施の形態の変形例１に係る照明器具１について、図９を参照しながら説明する。図９は、変形例１に係る照明器具１の光反射体８０、レンズ４０の部分拡大図である。

変形例１の照明器具１でも、図９に示すように、光反射体８０が離間部８５を有している。ただし、レンズ４０の突出部４１の先端４１ａが、仮想面Ｆ１を突き抜けない構造となっている。すなわち変形例１の照明器具１では、断面図で見た場合に、先端４１ａを通る突出部４１の軸心４１ｂが、仮想面Ｆ１と交差しない構造となっている。

変形例１の照明器具１においても、光反射体８０が離間部８５を有している。そのため、レンズ４０と光反射体８０とを組み合わせる場合に、レンズ４０および光反射体１８０の寸法ばらつきの影響を少なくすることができ、比較例に比べて、レンズ４０の突出部４１の先端４１ａを内側面８１に接近させることができる。そのため、光源２０から出射された光が、突出部４１の先端４１ａと内側面８１との間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

［１−４．実施の形態の変形例２］
次に、実施の形態の変形例２に係る照明器具１について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、変形例２に係る照明器具１の光反射体８０、レンズ４０の部分拡大図である。

図１０に示すように、離間部８５は、光軸Ｊ１と平行な方向において突出部４１の先端４１ａに対して隙間をあけて位置し、内側面８１から後退する後退面８５ａを有している。後退面８５ａは、離間部８５において内側面８１に沿って延びる仮想面Ｆ１よりも、光軸Ｊ１に対して急な傾斜角となるように形成されている。すなわち後退面８５ａは、仮想面Ｆ１よりも、光軸Ｊ１と平行な方向において光反射体８０の一端８１ａの開口側に位置している。

変形例２の照明器具１でも、光反射体８０が離間部８５を有することで、比較例に比べて、レンズ４０の突出部４１の先端４１ａを内側面８１に接近させることができる。これにより、光源２０から出射された光が、突出部４１の先端４１ａと内側面８１との間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

［１−５．実施の形態の変形例３］
次に、実施の形態の変形例３に係る照明器具１について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、変形例３に係る照明器具１の光反射体８０、レンズ４０の部分拡大図である。

図１１に示すように、離間部８５は、光軸Ｊ１と平行な方向において突出部４１の先端４１ａに対して隙間をあけて位置し、内側面８１から後退する後退面８５ａを有している。この後退面８５ａは、曲線状の窪みであり、仮想面Ｆ１よりも光軸Ｊ１と平行な方向において光反射体８０の一端８１ａの開口側に位置している。

変形例３の照明器具１でも、光反射体８０が離間部８５を有することで、比較例に比べて、レンズ４０の突出部４１の先端４１ａを内側面８１に接近させることができる。これにより、光源２０から出射された光が、突出部４１の先端４１ａと内側面８１との間を通過してレンズ４０の外周領域に入ることを抑制することができる。これにより、配光制御されない光が発生することを抑制し、照明器具１の光の取り出し効率の低下を抑制することができる。

（その他の形態）
以上、本発明に係る照明器具について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

上記の実施の形態では、照明器具１が天井埋込型のダウンライトである例について示したが、これに限らない。例えば照明器具１は、壁材、床材または柱材などの他の造営材に埋め込み配設されてもよい。あるいは照明器具１は、埋込型の照明器具に限られず、スポットライトなどの他の照明器具でもよい。

例えば、実施の形態に示す光反射体８０の離間部８５として、後退面８５ａが直線状に形成されている例を示したが、それに限られず、離間部８５は曲線状、Ｕ字状またはＶ字状に形成されていてもよい。

例えば、実施の形態に示す光反射体８０の形状は、円筒体であってもよいし、角筒体であってもよい。レンズ４０は、光出射側の表面に複数の凹凸が形成され、光を拡散する機能を有していてもよい。

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１照明器具
２０光源
４０レンズ
４１突出部
４１ａ先端
８０光反射体
８１、８２、８３、８４内側面
８１ａ一端
８１ｂ他端
８５離間部
８５ａ後退面
Ｊ１光軸
Ｆ１仮想面

Claims

一端の開口よりも他端の開口が大きく、内側面を有する筒状の光反射体と、
前記光反射体の前記一端の開口側に配置されている光源と、
前記光反射体の前記他端の開口側に配置されているレンズと
を備え、
前記レンズは、前記内側面に向けて突出する環状の突出部を有し、
前記光反射体は、前記内側面に設けられた環状の離間部を有し、
前記離間部は、前記レンズの光軸と平行な方向において前記突出部の先端に対して隙間をあけて位置し、前記内側面から後退する後退面を有している
照明器具。
前記離間部は、溝状の形状を有している
請求項１に記載の照明器具。
前記レンズは、前記光軸を中心とする環状の前記突出部を複数有し、
前記離間部は、複数の前記突出部のうち最外に位置する突出部に対応して設けられている
請求項１または２に記載の照明器具。
前記後退面は、前記離間部において前記内側面に沿って延びる仮想面よりも、前記光軸と平行な方向において前記光反射体の前記一端の開口側に位置している
請求項３に記載の照明器具。
前記レンズは、前記突出部の先端が、前記仮想面を突き抜け、前記後退面に近接するように配置される
請求項４に記載の照明器具。
前記光反射体は、樹脂成型体である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明器具。
前記レンズは、フレネルレンズである
請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明器具。