JP2020119635A - 室内灯 - Google Patents

Abstract

【課題】眩しさを抑えた上で高い演色性を確保する室内灯を提供する。【解決手段】室内灯１において、開口２ｂを有するランプハウジング２とランプハウジングに開口を閉塞した状態で取り付けられたカバー３とによって構成され内部空間が配置空間５として形成された灯具外筐４と、配置空間に配置され光源１７として設けられた紫色の発光ダイオードと透明樹脂中に黄色蛍光体及び青色蛍光体が分散された蛍光層１８とを有する光源モジュール１４と、配置空間に配置され光源から出射される光の出射方向に凸の凸レンズ部２１を有するインナーレンズ１９と、配置空間に配置され光源から出射される光が通過される光通過孔２７ａを有する遮光板２７とを備える。遮光板は、凸レンズ部と光源モジュールの間に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は室内において光を照射する室内灯についての技術分野に関する。

室内において光を照射する室内灯には各種のタイプが存在し、例えば、航空機の室内における照明として機能する室内灯がある。

このような室内灯には客室において用いられる読書灯等の照明や客室を照明する客室照明や荷物室において用いられる照明等がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２０１５−２４６９７号公報 特開２０１１−１４０２６４号公報

ところで、上記のような室内灯においては、客室等に存在する各種の被照射物を照明するため、被照射物に対して高い演色性で光が照射されることが望ましい。高い演色性が確保されると、例えば、機内食が美味しそうに視認されたり、読書時の文字の視認性が向上したり、被照射物の色味が太陽光下で視認される色味と同様の色味に視認される。

また、乗客において室内灯の照明が眩しく感じられると、目の疲労等を生じるため、眩しさを抑えた上で高い演色性が確保されることが望ましい。さらに、例えば、読書灯において、出射された光の一部が所定の照射位置以外の位置へ向けて照射されてしまうと、他の乗客に眩しさを与えてしまうと言う不都合を生じるおそれもある。

そこで、本発明室内灯は、眩しさを抑えた上で高い演色性を確保することを目的とする。

第１に、本発明に係る室内灯は、開口を有するランプハウジングと前記ランプハウジングに前記開口を閉塞した状態で取り付けられたカバーとによって構成され内部空間が配置空間として形成された灯具外筐と、前記配置空間に配置され光源として設けられた紫色の発光ダイオードと透明樹脂中に黄色蛍光体及び青色蛍光体が分散された蛍光層とを有する光源モジュールと、前記配置空間に配置され前記光源から出射される光の出射方向に凸の凸レンズ部を有するインナーレンズと、前記配置空間に配置され前記光源から出射される光が通過される光通過孔を有する遮光板とを備え、前記凸レンズ部と前記光源モジュールの間に前記遮光板が配置されたものである。

これにより、光源モジュールにおいて紫色の発光ダイオードから出射された光が透明樹脂中に分散された蛍光体によって波長変換されると共に波長変換された光が遮光板の光通過孔を通過されてインナーレンズの凸レンズ部によって集光方向に制御されカバーを透過されて照射される。

第２に、上記した本発明に係る室内灯においては、前記光通過孔が前記凸レンズ部の焦点又はその近傍に位置されることが望ましい。

これにより、光源から出射される光が光通過孔において集光されるため、光通過孔の大きさが小さくなる。

第３に、上記した本発明に係る室内灯においては、前記インナーレンズに前記遮光板の前記インナーレンズに対する灯具光軸回り方向及び灯具光軸方向における位置決めを行う位置決め部が設けられることが望ましい。

これにより、インナーレンズに設けられた位置決め部によって遮光板のインナーレンズに対する灯具光軸回り方向及び灯具光軸方向における位置決めが行われるため、遮光板を２方向において位置決めするための専用の部材が必要ない。

第４に、上記した本発明に係る室内灯においては、前記光源は複数が設けられ、前記凸レンズ部は前記光源と同数が設けられ、前記複数の光源からそれぞれ出射され前記光通過孔を通過した光の方向が各凸レンズ部によって制御されることが望ましい。

これにより、複数の光源から光が出射されると共に各光源からそれぞれ出射され光通過孔を通過した光の方向が各凸レンズ部によって制御される。

第５に、上記した本発明に係る室内灯においては、前記複数の光源と前記複数の凸レンズ部とがそれぞれ周方向に並んで位置されることが望ましい。

これにより、周方向に並んで位置された光源から光が出射されると共に各光源からそれぞれ出射された光が各凸レンズ部によって制御される。

本発明によれば、光源モジュールにおいて紫色の発光ダイオードから出射された光が透明樹脂中に分散された蛍光体によって波長変換されると共に波長変換された光が遮光板の光通過孔を通過されてインナーレンズの凸レンズ部によって集光方向に制御されカバーを透過されて照射されるため、光源モジュールから出射される光の輝度が低減されると共に遮蔽板によって漏れ光が低減され、眩しさを抑えた上で高い演色性を確保することができる。

図２乃至図４と共に本発明室内灯の実施の形態を示すものであり、本図は、室内灯の断面図である。 インナーレンズと遮蔽板を示す分解斜視図である。 インナーレンズと遮蔽板を図２とは異なる方向から見た状態で示す分解斜視図である。 インナーレンズに遮蔽板が取り付けられた状態を示す斜視図である。

以下に、本発明室内灯を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

以下には、室内灯を航空機において用いられる読書灯に適用した例について説明する。但し、室内灯の適用範囲は航空機において用いられる読書灯に限られることはなく、客室を照明する客室照明や荷物室において用いられる照明等の航空機の室内において用いられる各種の室内灯に適用することができる。また、本発明室内灯の適用範囲は航空機において用いられる室内灯に限られることはなく、例えば、船舶や自動車等の航空機以外の移動体において用いられる室内灯や移動体以外の屋内において用いられる室内灯に広く適用することが可能である。

室内灯は客席の上方において取り付けられ、以下の説明にあっては、室内灯からの光の出射方向を下方として室内灯における方向を示す。

尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。

室内灯１は、例えば、読書灯として用いられ、航空機の客室において客席の上方に位置する図示しない取付部に取り付けられている。室内灯１は取付部に対して向きを変更することが可能にされており、光の照射方向を各乗客における所望の方向にすることが可能である。

室内灯１は上端と下端にそれぞれ開口を有するランプハウジング２とランプハウジング２の一方の開口を閉塞した状態でランプハウジング２に取り付けられたカバー３とを備えている（図１参照）。ランプハウジング２とカバー３によって灯具外筐４が構成され、灯具外筐４の内部空間が配置空間５として形成されている。

ランプハウジング２は上端部以外の部分が略球状に形成され、上端部が内方に張り出されたフランジ状の結合部６として設けられている。ランプハウジング２は結合部６以外の部分が略球状の周面部７として設けられ、周面部７の下端部がレンズ取付部７ａとして設けられている。ランプハウジング２は上端の開口２ａが下端の開口２ｂより小さくされている。

ランプハウジング２には周面部７の上下方向における略中央部に環状の被取付部材８が外嵌状に取り付けられ、ランプハウジング２は被取付部材８に対して任意の方向へ回動可能にされている。室内灯１は被取付部材８が客席の上方に位置する取付部に取り付けられている。

室内灯１においては、被取付部材８に対して被取付部材８以外の部分が任意の方向へ回動されることにより、取付部に対する向きを変更して光の照射方向を所望の方向に調整することが可能にされている。

カバー３は上下方向を向く平板状のカバー部３ａとカバー部３ａの外周寄りの部分から上方に突出された脚部３ｂ、３ｂ、・・・とを有し、脚部３ｂ、３ｂ、・・・が周方向に離隔して位置されている。カバー３は脚部３ｂ、３ｂ、・・・が周面部７の内側に挿入された状態でレンズ取付部７ａに取り付けられている。

カバー３におけるカバー部３ａの外周部には環状の化粧環９が外嵌状に取り付けられている。化粧環９は上下方向における略中央部がカバー部３ａの外周部に取り付けられ、上端部がカバー３における周面部７のレンズ取付部７ａに外嵌状に結合されている。

ランプハウジング２の結合部６にはパッキン１０を介して結合部材１１が結合されている。パッキン１０によって配置空間５への塵埃や水分の侵入が防止されている。結合部材１１の中央部には上下に貫通されたコード挿通孔１１ａが形成されている。結合部材１１は下端部を除きランプハウジング２の上側に位置されている。

結合部材１１の上面には端子基板１２が取り付けられ、端子基板１２には上方に突出された接続端子１２ａ、１２ａが設けられている。接続端子１２ａ、１２ａには図示しない電源ケーブルの一端部がそれぞれ接続されている。

灯具外筐４の配置空間５にはベース部材１３が配置されている。ベース部材１３は上端部が結合部６に結合され、パッキン１０と結合部材１１に下方から接した状態で配置空間５に配置されている。ベース部材１３の中央部には上下に貫通された挿通孔１３ａが形成されている。ベース部材１３が結合部６に結合された状態において、挿通孔１３ａが結合部材１１のコード挿通孔１１ａの真下に位置されている。

配置空間５には光源モジュール１４が配置されている。光源モジュール１４は上下方向を向く平板状の回路基板１５と回路基板１５の下面に搭載された発光体１６、１６、・・・とを有している。発光体１６、１６、・・・は周方向に並んで、例えば、五つが設けられている。

発光体１６は回路基板１５の下面に搭載された光源１７と光源１７を封止する蛍光層１８とによって構成されている。光源１７としては紫色の発光ダイオードが用いられている。蛍光層１８は下方に凸の半球状に形成され、透明樹脂中に黄色蛍光体及び青色蛍光体が低濃度で分散されている。

黄色蛍光体はクルムス（商標）と称される蛍光体であり、光源１７から出射される紫色の光を９０％以上の高い効率で黄色光に変換できる物質である。発光体１６は低濃度で分散された黄色蛍光体と青色蛍光体を有しており、透明樹脂を半球状に形成することにより発光効率の高い大型の発光体として設けられている。

発光体１６においては光源１７から光が出射されるが、光源１７から出射された光は蛍光体によって波長変換されて蛍光層１８から出射される。従って、光源１７は一次光源として機能し、蛍光体は二次光源として機能する。外部への光の出射は二次光源としての蛍光体から行われ、この二次光源である黄色蛍光体と青色蛍光体を透明樹脂中に低濃度で分散させることにより大型の発光体１６を形成することが可能にされている。

蛍光層１８の表面は光の発光面１８ａとして形成され、発光面１８ａの面積は従来の白色発光ダイオードの、例えば、約１０倍にされている。従って、光源モジュール１４においては、従来の白色発光ダイオードに比し輝度を約１０分の１に低減することができ、その分、眩しさを抑制することができる。

また、発光面１８ａの面積が大きくなることにより、光源１７の数を減らすことが可能になり、室内灯１の製造コストの低減を図ることが可能である。尚、発光体１６は透明な樹脂材料によって形成されるため、形状を任意の形状に形成することも可能である。

光源モジュール１４の回路基板１５と結合部材１１に取り付けられた端子基板１２とは図示しない接続コードによって接続され、接続コードは結合部材１１のコード挿通孔１１ａとベース部材１３の挿通孔１３ａとを挿通される。従って、電源ケーブルと端子基板１２と接続コードによって回路基板１５を介して光源１７、１７、・・・に電流が供給される。

配置空間５にはインナーレンズ１９がベース部材１３の下側に配置されている。インナーレンズ１９は透明な樹脂材料によって各部が一体に形成されて成り、外形状が円形状に形成されたベース面部２０とベース面部２０から下方に突出された凸レンズ部２１、２１、・・・とベース面部２０から上方に突出された突状部２２、２２、・・・とベース面部２０から上方に突出された第１の位置決め部２３、２３とを有している（図１乃至図３参照）。発光体１６、１６、・・・から出射された光はそれぞれベース面部２０から凸レンズ部２１、２１、・・・に入射され、凸レンズ部２１、２１、・・・によって制御されて下方へ向けて照射される。

ベース面部２０は上下方向を向く平板状の基部２４と基部２４の外周部から上方に突出された周状部２５と周状部２５の内周側に設けられた第２の位置決め部２６とを有している。第２の位置決め部２６は円環状に形成され、上面が位置決め面２６ａとして形成されている。位置決め面２６ａは周状部２５の上面より下方に位置され基部２４の上面より上方に位置されている。

凸レンズ部２１、２１、・・・は周方向に並んで設けられ、隣り合う凸レンズ部２１、２１、・・・の各一部が重なった状態にされている。

このように、凸レンズ部２１、２１、・・・は周方向において隣り合う各一部が重なった状態にされているため、インナーレンズ１９及びインナーレンズ１９が設けられる室内灯１の小型化を図ることができる。

尚、隣り合う凸レンズ部２１、２１、・・・の各一部が重なった状態にされることにより、発光体１６から出射される光のロスが生じる可能性があるが、凸レンズ部２１、２１、・・・の外周部を透過する光（周辺光）は光束量が小さいため、光のロスは少なく、隣り合う凸レンズ部２１、２１、・・・の各一部が重なった状態においても、所定の被照射部の全体に対して所定の照度で光を照射することが可能である。

突状部２２、２２、・・・は周方向に離隔して位置され、円弧面状に形成されている。突状部２２、２２、・・・はベース面部２０の周状部２５から上方に突出されている。

第１の位置決め部２３、２３は突状部２２、２２、・・・間に位置され、周方向において１８０度反対側に位置されている。第１の位置決め部２３はベース面部２０の周状部２５と第１の位置決め部２３に亘る位置から上方に突出されている。

インナーレンズ１９は突状部２２、２２、・・・と第１の位置決め部２３、２３のうち少なくとも一部がベース部材１３に取り付けられている。

インナーレンズ１９におけるベース面部２０の内側には遮光板２７が位置され、遮光板２７はインナーレンズ１９の凸レンズ部２１、２１、・・・と光源モジュール１４の間に配置されている。

遮光板２７は、例えば、金属材料によってインナーレンズ１９における基部２４の外形状より一回り小さい形状に形成されている。遮光板２７には光通過孔２７ａ、２７ａ、・・・が周方向に等間隔に離隔して形成され、例えば、五つが形成されている。遮光板２７の外周部には外方に開口された位置決め用切欠２７ｂ、２７ｂが周方向において１８０度反対側に形成されている。

遮光板２７はベース面部２０における周状部２５の内側に上方から挿入され、位置決め用切欠２７ｂ、２７ｂにそれぞれ第１の位置決め部２３、２３が挿入されることによりインナーレンズ１９に対する周方向（灯具光軸回り方向）の位置決めが行われる。また、遮光板２７は外周部の下面が第２の位置決め部２６の位置決め面２６ａに接することによりインナーレンズ１９に対する上下方向（灯具光軸方向）の位置決めが行われる（図３及び図４参照）。尚、灯具光軸Ｐ（図１参照）は光の出射方向である。

このようにインナーレンズ１９には遮光板２７のインナーレンズ１９に対する灯具光軸回り方向及び灯具光軸方向における位置決めを行う第１の位置決め部２３と第２の位置決め部２６、２６が設けられている。

従って、インナーレンズ１９に設けられた第１の位置決め部２３と第２の位置決め部２６、２６によって遮光板２７のインナーレンズ１９に対する灯具光軸回り方向及び灯具光軸方向における位置決めが行われるため、遮光板２７を２方向において位置決めするための専用の部材が必要なく、部品点数の削減を図った上で遮光板２７をインナーレンズ１９に対して高い精度で位置決めすることができる。

遮光板２７は、インナーレンズ１９に対する周方向の位置決め及び上下方向の位置決めが行われた状態において、接着や圧入等の適宜の手段によってインナーレンズ１９に取り付けられる。

尚、遮光板２７がインナーレンズ１９に圧入によって取り付けられる場合には、例えば、第１の位置決め部２３の内周面に内方に凸の前後に延びる圧入用突条２３ａを設けてもよい。この場合には、遮光板２７がベース面部２０の内側に挿入されるときに、遮光板２７における位置決め用切欠２７ｂの開口縁に圧入用突条２３ａが押し付けられることにより、遮光板２７がインナーレンズ１９に圧入によって取り付けられるようにすることが可能である。

このように遮光板２７がインナーレンズ１９に圧入によって取り付けられる場合には、遮光板２７のインナーレンズ１９に対する接着作業が不要であり、遮光板２７のインナーレンズ１９に対する取付作業における作業性の向上を図ることができる。

遮光板２７がインナーレンズ１９に取り付けられ、インナーレンズ１９がベース部材１３に取り付けられた状態においては、遮光板２７の上面が光源モジュール１４の凸レンズ部２１、２１、・・・の下端に近接又は当接した状態で位置され、光通過孔２７ａ、２７ａ、・・・がそれぞれ凸レンズ部２１、２１、・・・の先端部（下端部）に対応して位置される（図１参照）。

また、遮光板２７の光通過孔２７ａ、２７ａ、・・・はそれぞれ凸レンズ部２１、２１、・・・の焦点Ｓ又はその近傍に位置される。

上記のように構成された室内灯１において、光源モジュール１４の光源１７、１７、・・・から光が出射されると、出射された光はそれぞれインナーレンズ１９の凸レンズ部２１、２１、・・・に入射されて凸レンズ部２１、２１、・・・によって集光するように制御され、凸レンズ部２１、２１、・・・からカバー３を透過されて所定の被照射部に照射される（図１参照）。

以上に記載した通り、室内灯１にあっては、光源１７として設けられた紫色の発光ダイオードと透明樹脂中に黄色蛍光体及び青色蛍光体が分散された蛍光層１８とを有する光源モジュール１４と、光源１７から出射される光の出射方向に凸の凸レンズ部２１を有するインナーレンズ１９と、光源１７から出射される光が通過される光通過孔２７ａを有する遮光板２７とを備え、凸レンズ部２１と光源モジュール１４の間に遮光板２７が配置されている。

従って、光源モジュール１４において紫色の発光ダイオードである光源１７から出射された光が透明樹脂中に分散された蛍光体によって波長変換されると共に波長変換された光が遮光板２７の光通過孔２７ａを通過されてインナーレンズ１９の凸レンズ部２１によって集光方向に制御されカバー２を透過されて照射される。これにより、光源モジュール１４から出射される光の輝度が低減されると共に遮蔽板２７によって漏れ光が低減され、眩しさを抑えた上で高い演色性を確保することができる。

特に、室内灯１が読書灯である場合に、乗客において室内灯１の照明が眩しく感じられないため、読書等を行う場合に目の疲労等が生じ難く、また、提供された食事が美味しそうな色味で視認される等の良好な視認性が得られ、乗客において航空機への良好な搭乗状態を確保することができる。また、遮光板２７によって光通過孔２７ａ以外の位置に向かう光が遮蔽され漏れ光が低減されるため、他の乗客や室内灯１を使用する使用者に眩しさを与えてしまうと言う不都合の発生を防止することができる。

さらに、遮光板２７の光通過孔２７ａが凸レンズ部２１の焦点Ｓ又はその近傍に位置されているため、光源１７から出射される光が光通過孔２７ａにおいて集光されるため、光通過孔２７ａの大きさが小さくなり、遮光板２７の強度の向上を図ることができる。

さらにまた、複数の光源１７、１７、・・・と、光源１７、１７、・・・と同数の凸レンズ部２１、２１、・・・とが設けられ、光源１７、１７、・・・からそれぞれ出射され光通過孔２７ａ、２７ａ、・・・を通過した光の方向が各凸レンズ部２１、２１、・・・によって制御される。

従って、複数の光源１７、１７、・・・から光が出射されると共に各光源１７、１７、・・・からそれぞれ出射され光通過孔２７ａ、２７ａ、・・・を通過した光の方向が各凸レンズ部２１、２１、・・・によって制御されるため、照射される部分へ向かう光束量が大きくなり所定の被照射部を明るく照らすことができる。

加えて、光源１７、１７、・・・と凸レンズ部２１、２１、・・・がそれぞれ周方向に並んで位置されている。

従って、周方向に並んで位置された光源１７、１７、・・・から光が出射されると共に各光源１７、１７、・・・からそれぞれ出射された光が各凸レンズ部２１、２１、・・・によって制御されるため、光を広範囲に照射することが可能になると共に照射される部分へ向かう光束量が大きくなり広範囲の所定の位置を明るく照らすことができる。

１…室内灯、２…ランプハウジング、３…カバー、４…灯具外筐、５…配置空間、１４…光源モジュール、１７…光源、１８…蛍光層、１９…インナーレンズ、２１…凸レンズ部、２３…第１の位置決め部、２６…第２の位置決め部、２７…遮光板、２７ａ…光透過孔

Claims (5)

1. 開口を有するランプハウジングと前記ランプハウジングに前記開口を閉塞した状態で取り付けられたカバーとによって構成され内部空間が配置空間として形成された灯具外筐と、
   前記配置空間に配置され光源として設けられた紫色の発光ダイオードと透明樹脂中に黄色蛍光体及び青色蛍光体が分散された蛍光層とを有する光源モジュールと、
   前記配置空間に配置され前記光源から出射される光の出射方向に凸の凸レンズ部を有するインナーレンズと、
   前記配置空間に配置され前記光源から出射される光が通過される光通過孔を有する遮光板とを備え、
   前記凸レンズ部と前記光源モジュールの間に前記遮光板が配置された
   室内灯。
2. 前記光通過孔が前記凸レンズ部の焦点又はその近傍に位置された
   請求項１に記載の室内灯。
3. 前記インナーレンズに前記遮光板の前記インナーレンズに対する灯具光軸回り方向及び灯具光軸方向における位置決めを行う位置決め部が設けられた
   請求項１又は請求項２に記載の室内灯。
4. 前記光源は複数が設けられ、
   前記凸レンズ部は前記光源と同数が設けられ、
   前記複数の光源からそれぞれ出射され前記光通過孔を通過した光の方向が各凸レンズ部によって制御される
   請求項１、請求項２又は請求項３に記載の室内灯。
5. 前記複数の光源と前記複数の凸レンズ部とがそれぞれ周方向に並んで位置された
   請求項４に記載の室内灯。

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