JP2021026826A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】出射面より出射される光の向きを基準光軸に対して傾斜させやすい照明器具を提供する。【解決手段】照明器具１は、光源２と、導光部材３と、光源２及び導光部材３を収容する器具本体１０と、を備える。導光部材３は、基準光軸３０の回りに環状をなすように形成される。導光部材３は、基準光軸３０の軸方向の一の向きの端部に形成される出射面３１と、軸方向の他の向きの端部に形成される入射面３２と、出射面３１と入射面３２との間に位置する側壁面３３と、を有する。出射面３１の基準光軸３０からの距離は、入射面３２の基準光軸３０からの距離よりも短い。【選択図】図１

Description

本開示は、照明器具に関し、更に詳しくは、光源と導光部材と器具本体とを備える照明器具に関する。

従来、開口部を有するケースと、ケース内に設けられ、複数の発光素子を有する第１光源と、開口部に設けられ、第１光源から出射された光を拡散および透過して出射する光拡散板と、光拡散板の光の出射面側において光拡散板の光の出射領域の外側に配置される発光部と、発光部に光を入射する第２光源と、を備える照明装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１が開示する照明装置にあっては、光拡散板の四辺に対応して４つの発光部が配置されている。発光部は、第２光源から出射された光を上面から入射し、導光板内を経由させて下面である発光面から出射する。しかしながら、この発光部の発光面から出射する光は下方を向きやすく、下方に対して傾斜する向きには光は進行しにくいものであった。

特開２０１８−１７０１３２号公報

本開示は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、出射面より出射される光の向きを基準光軸に対して傾斜させやすい照明器具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る一形態の照明器具は、光源と、導光部材と、前記光源及び前記導光部材を収容する器具本体と、を備える。前記導光部材は、基準光軸の回りに環状をなすように形成される。前記導光部材は、前記基準光軸の軸方向の一の向きの端部に形成される出射面と、前記軸方向の他の向きの端部に形成される入射面と、前記出射面と前記入射面との間に位置する側壁面と、を有する。前記出射面の前記基準光軸からの距離は、前記入射面の前記基準光軸からの距離よりも短い。

本開示に係る一形態の照明器具にあっては、出射面より出射される光の向きを基準光軸に対して傾斜させやすい。

図１は、本開示の第１実施形態に係る照明器具の断面図である。 図２は、同上の実施形態の光源、導光部材及び反射部材の斜め上方より見た分解斜視図である。 図３は、同上の実施形態における点灯装置の回路ブロックの構成図である。 図４は、本開示の第２実施形態に係る照明器具の断面図である。 図５は、同上の実施形態の光源、導光部材及び反射部材の斜め上方より見た分解斜視図である。 図６は、本開示の第３実施形態に係る照明器具の断面図である。 図７は、同上の実施形態の光源、導光部材及び反射部材の斜め上方より見た分解斜視図である。 図８は、本開示の第４実施形態に係る照明器具の断面図である。 図９は、同上の実施形態の光源、導光部材及び反射部材の斜め上方より見た分解斜視図である。 図１０は、本開示の第５実施形態に係る照明器具の断面図である。 図１１は、同上の実施形態の光源、導光部材及び反射部材の斜め上方より見た分解斜視図である。 図１２は、本開示の第６実施形態に係る照明器具の断面図である。 図１３は、同上の実施形態の光源、導光部材及び反射部材の斜め上方より見た分解斜視図である。

本開示に係る照明器具の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

第１実施形態に係る照明器具について、図１〜図３に基づいて説明する。以下に説明する一実施形態に係る照明器具１は、高層ビルや大型商業施設などの建物に設置され、当該建物に設置されている非常用電源から電源供給を受けて非常時照明を行う、いわゆる電源別置形非常時用照明器具である。

照明器具１は、天井材に設けられる埋込孔に埋め込むようにして設置される、電池内蔵型の非常用照明器具である。ただし、照明器具１は天井埋込型の非常用照明器具に限定されず、例えば、天井材に直付けされる直付け型の非常用照明器具であってもよい。

図１及び図２に示すように、照明器具１は、光源２と、導光部材３と、器具本体１０と、を備える。図１に示すように、器具本体１０は、筐体を構成するもので、内部に光源２及び導光部材３等を収容する。第１実施形態では、器具本体１０は、後述する基準光軸３０の軸方向に見て、矩形状（特に正方形状）をなしているが、基準光軸３０の軸方向に見た器具本体１０の形状は特に限定されず、例えば円形状や多角形状をしてもよい。器具本体１０は、少なくとも後述する出射面３１に対応する部分において、開口部が形成されて透光性を有している。器具本体１０は、天井材に埋め込まれ、図１における下面が天井材の室内側の面（すなわち下面）と略同一平面となる。

光源２は、ＬＥＤモジュール２０に設けられる。ＬＥＤモジュール２０は、矩形平板状の実装基板２１の実装面に、１個以上の光源２としての固体発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップが実装される。ＬＥＤチップは、例えば、青色光を放射する青色発光ダイオードであることが好ましい。また、ＬＥＤチップを含む実装基板２１の実装面は、ＬＥＤチップから放射される青色光を波長変換する蛍光物質が混入された封止樹脂で覆われる。更に、実装基板２１の対角の位置にある一対の角部の下面には、カソード電極とアノード電極が形成されている。ＬＥＤモジュール２０は、カソード電極とアノード電極に直流電圧が印加されることにより、照明光を放射するように構成される。

図３に示すように、照明器具１は、更に、電源ユニットとしての電池ユニット６及び点灯装置７を備えている。電池ユニット６は、図示しないが、複数本の蓄電池と、これら複数本の蓄電池を収容する電池ケースとを有している。蓄電池は、例えば、円筒形のニッケル水素電池である。電池ケースには、複数本の蓄電池を点灯装置７と電気的に接続するためのコネクタ部が設けられている。

点灯装置７は、直流電源回路７１、充電回路７２、点灯回路７３、停電検出回路７４、制御回路７５、モニタランプ７６、押釦スイッチ７７及び受信部７９等を備えている。

直流電源回路７１は、例えば、リンギングチョークコンバータなどの自励型のスイッチング電源回路で構成され、外部電源（例えば、商用の電力系統）８から供給される交流電圧を、当該交流電圧の実効値よりも低い直流電圧に変換する。充電回路７２は、外部電源８から給電されているときに動作し、直流電源回路７１から電池ユニット６へ一定の充電電流を流すように構成されている。点灯回路７３は、電池ユニット６から供給される直流電流を定電流化してＬＥＤモジュール２０に供給するように構成されている。停電検出回路７４は、直流電源回路７１の出力電圧から外部電源８の停電を検出して制御回路７５に通知するように構成されている。モニタランプ７６は、例えば、緑色光を放射する発光ダイオードで構成されている。押釦スイッチ７７は、押釦（不図示）が押操作されて内部の接点７８が閉じられることによって操作入力を受け付け、かつ、受け付けた操作入力を制御回路７５に渡すように構成されている。受信部７９は、赤外線を通信媒体とする無線信号を受信し、受信した無線信号から送信フレームを復調して制御回路７５に渡すように構成されている。この無線信号は、定期点検の作業を行う作業者に操作されるワイヤレス送信器から送信される。なお、定期点検は、法令で定められた期間ごとに実施され、点灯回路７３を強制的に動作させてＬＥＤモジュール２０が規定の時間以上、点灯状態を維持することを確認することを目的として行われる。

制御回路７５は、停電検出回路７４が停電を検出していないとき、充電回路７２を動作させ、かつ、点灯回路７３を停止させるように構成されている。なお、制御回路７５は、充電回路７２を動作させているときにモニタランプ７６を点灯させるように構成されている。また、制御回路７５は、停電検出回路７４が停電を検出しているとき、充電回路７２を停止させ、かつ、点灯回路７３を動作させるように構成されている。さらに、制御回路７５は、押釦スイッチ７７から受け取る操作入力が第１の操作入力と第２の操作入力のいずれであるかを判別するように構成されている。制御回路７５は、所定時間（例えば、２秒間）内に受け取る操作入力の回数に基づいて第１の操作入力と第２の操作入力を判別すればよい。あるいは、制御回路７５は、操作入力の継続時間（押釦スイッチ７７がオンしている時間）に基づいて第１の操作入力と第２の操作入力を判別してもよい。

制御回路７５は、第１の操作入力を受け取った場合、あるいは、受信部７９から送信フレームを受け取った場合、充電回路７２を停止させ、かつ、点灯回路７３を動作させる制御動作を行うように構成されている。さらに、制御回路７５は、第２の操作入力を受け取った場合、点灯回路７３を数秒間動作させた後、再度、点灯回路７３を停止させ、かつ、充電回路７２を動作させる制御動作を行うように構成されている。なお、制御回路７５は、第２の制御動作を行う際に点灯回路７３からＬＥＤモジュール２０へ正常に電流が供給されているか否かを判定し、その判定結果をモニタランプ７６によって表示するように構成されることが好ましい。

図１に示すように、導光部材３は、基準光軸３０の回りに環状をなすように形成される。すなわち、導光部材３は、筒状に形成されている。図２に示すように、特に第１実施形態では、導光部材３は、角錐筒状に形成されている。すなわち、導光部材３は、基準光軸３０の軸方向に見て、矩形状をなしている。

導光部材３は、耐熱材料により形成される。第１実施形態では、導光部材３は、耐熱性を有する（例えば１５０℃の温度環境下でも変形しない）アクリル樹脂等の樹脂により形成されている。

図１に示すように、導光部材３は、基準光軸３０の軸方向の一の向きの端部（図１における下端部）に形成される出射面３１を有する。第１実施形態では、出射面３１は、角錐筒状をした導光部材３の下端面により構成されている。

導光部材３は、基準光軸３０の軸方向の他の向きの端部（図１における上端部）に形成される入射面３２を有する。第１実施形態では、入射面３２は、角錐筒状をした導光部材３の上端面により構成されている。

実装基板２１は、角錐筒状をした導光部材３の上端の４辺に沿ってそれぞれ配置される。実装基板２１に実装されている光源２は、入射面３２と対向している。

導光部材３は、出射面３１と入射面３２との間に位置する側壁面３３を有する。第１実施形態では、側壁面３３は、基準光軸３０に近い側の第１側壁面３３１と、基準光軸３０に遠い側の第２側壁面３３２と、を有する。第１側壁面３３１は、角錐筒状をした導光部材３の側面のうちの外側の面により構成されている。第２側壁面３３２は、角錐筒状をした導光部材３の側面のうちの内側の面により構成されている。

出射面３１の基準光軸３０からの距離は、入射面３２の基準光軸３０からの距離よりも短い。第１実施形態では、導光部材３は下側へ行く程、水平断面における大きさ（断面における対向する辺間の長さ等）が小さくなる角錐筒状をしている。このため、角錐筒状をした導光部材３の下端面により構成される出射面３１の基準光軸３０からの距離は、角錐筒状をした導光部材３の上端面により構成される入射面３２の基準光軸３０からの距離よりも短くなる。

光源２から発せられた光は、入射面３２より導光部材３に入射して、側壁面３３で反射しながら、出射面３１へ向けて進行する。出射面３１の基準光軸３０からの距離は、入射面３２の基準光軸３０からの距離よりも短いため、導光部材３を通って出射面３１へ向けて進行する光は、基準光軸３０に対して傾斜する。すなわち、導光部材３を通って出射面３１へ向けて進行する光は、平均的に、角錐筒状をした導光部材３の側壁面３３に沿う向きに進行する。

導光部材３を通って出射面３１より出射する光は、主に、下側に向けて進行すると共に、水平方向においては基準光軸３０を通って又は基準光軸３０に近接した後に基準光軸３０から離れるように進行する。この結果、出射面３１より出射する光は、照明器具１が配置された位置の直下から水平方向に離れた箇所まで進行することができ、広範囲の領域を照らしやすくなる。

また、第１実施形態においては、導光部材３が基準光軸３０の軸方向に見て矩形状をなしているため、出射面３１より出射する光も基準光軸３０の軸方向に見て矩形状に広がりやすい。このため、照明器具１が平面視矩形状をした部屋の天井材に（特に天井材の平面視における中央に）位置していると、出射面３１より出射する光により、部屋内を隈なく照らしやすくなる。

また、図１及び図２に示すように、第１実施形態においては、側壁面３３に沿って反射部材５が配置される。反射部材５は、第１側壁面３３１に沿って配置される第１反射部材５１と、第２側壁面３３２に沿って配置される第２反射部材５２と、を有する。反射部材５が側壁面３３に沿って配置されることにより、側壁面３３で反射する光の反射効率を向上させる。第１反射部材５１及び第２反射部材５２は、器具本体１０に取り付けられる。

また、光源２は、第１反射部材５１と第２反射部材５２との間に配置される。光源２は、第１反射部材５１と第２反射部材５２のいずれか一方あるいは両方に固定される。光源２が第１反射部材５１と第２反射部材５２との間に配置されることにより、光源２から発せられる光を第１反射部材５１又は第２反射部材５２で反射させて、光を入射面３２より導光部材３に入射させやすくなる。

次に、第２実施形態に係る照明器具１について、図４及び図５に基づいて説明する。なお、第２実施形態に係る照明器具１は、第１実施形態に係る照明器具１と大部分において同じである。このため、第１実施形態と重複する説明については、同符号を付して説明を省略する。

第２実施形態にあっては、出射面３１に沿って透光性を有する光学部材４が配置される点でのみ第１実施形態と異なる。第２実施形態における光学部材４は、ガラスパネル４０である。ガラスパネル４０は、透過する光を屈折させにくく、直進させやすい。ガラスパネル４０が配置されることにより、導光部材３を保護しやすくなる。また、ガラスパネル４０が配置されることにより、器具本体１０内への異物等の侵入を抑えやすくなる。

次に、第３実施形態に係る照明器具１について、図６及び図７に基づいて説明する。なお、第３実施形態に係る照明器具１は、第２実施形態に係る照明器具１と大部分において同じである。このため、第２実施形態と重複する説明については、同符号を付して説明を省略する。

第３実施形態にあっては、出射面３１が凸レンズを構成する点で第２実施形態と異なる。第３実施形態においても、ガラスパネル４０からなる光学部材４が配置されている。

出射面３１が凸レンズを構成することにより、出射面３１より出射される光の向きをより基準光軸３０に対して傾斜させたり、出射面３１より出射される光の向きをより所望の向きにしやすくなる。

次に、第４実施形態に係る照明器具１について、図８及び図９に基づいて説明する。なお、第４実施形態に係る照明器具１は、第３実施形態に係る照明器具１と大部分において同じである。このため、第３実施形態と重複する説明については、同符号を付して説明を省略する。

第４実施形態にあっては、光学部材４が凸レンズ４１である点のみで第３実施形態と異なる。第４実施形態においても、出射面３１が凸レンズを構成する点では第３実施形態と同じである。

光学部材４が凸レンズ４１であることにより、出射面３１より出射される光の向きをより所望の向きにしやすくなる。

次に、第５実施形態に係る照明器具１について、図１０及び図１１に基づいて説明する。なお、第５実施形態に係る照明器具１は、第４実施形態に係る照明器具１と大部分において同じである。このため、第４実施形態と重複する説明については、同符号を付して説明を省略する。

第５実施形態にあっては、導光部材３は、基準光軸３０の軸方向に見て、円形状をなす点で第４実施形態と異なる。導光部材３の側周面が入射面３２となっている。第５実施形態においても、光学部材４が凸レンズ４１である点では第４実施形態と同じである。

また、光源２としての複数の固体発光素子は、同一の実装基板２１に実装されている。

図１０及び図１１中の符号１１は、第１反射部材５１の上側を覆う天板である。

導光部材３が基準光軸３０の軸方向に見て円形状をなすため、出射面３１より出射する光も基準光軸３０の軸方向に見て円形状に広がりやすい。これにより、照明器具１が平面視円形状をした部屋の天井材に（特に天井材の平面視における中央に）位置していると、出射面３１より出射する光により、部屋内を隈なく照らしやすくなる。

また、光源２としての複数の固体発光素子が同一の実装基板２１に実装されることにより、光源２を配置しやすくなる。

次に、第６実施形態に係る照明器具１について、図１２及び図１３に基づいて説明する。なお、第６実施形態に係る照明器具１は、第４実施形態に係る照明器具１と大部分において同じである。このため、第４実施形態と重複する説明については、同符号を付して説明を省略する。

第６実施形態にあっては、側壁面３３は、曲面により形成される。第１側壁面３３１は、凹面により構成されている。第２側壁面３３２は、凸面により構成されている。

側壁面３３が曲面により形成されることにより、入射面３２より導光部材３に入射した光を、側壁面３３で反射しながら、より効率よく出射面３１へ向けて進行させやすくなる。

次に、上述した実施形態の変形例について説明する。

第１実施形態等では、導光部材３は角錐筒状に形成され、基準光軸３０の軸方向に見た時の形状が矩形状をなしているが、導光部材３の形状はこれらに限定されない。

上述した実施形態では、導光部材３はアクリル樹脂等の樹脂により形成されているが、導光部材３の材質はアクリル樹脂等の樹脂に限定されず、例えばガラスであってもよい。

上述した実施形態では、側壁面３３に沿って反射部材５が配置されているが、導光部材３とは別部材の反射部材５が配置されるのではなく、導光部材３と一体的に、側壁面３３に反射層が形成されてもよい。

上述した実施形態では、第１反射部材５１と第２反射部材５２の両方が配置されていたが、いずれか一方のみ配置されてもよいし、両方とも配置されなくてもよい。

上述した実施形態では、電源ユニットは電池ユニット６により構成されていたが、電源ユニットは電池ユニットに限定されない。

第４実施形態では、光学部材４が凸レンズ４１であったが、光学部材４が凹レンズであってもよい。

以上、述べた実施形態から明らかなように、第１の態様の照明器具（１）は、光源（２）と、導光部材（３）と、光源（２）及び導光部材（３）を収容する器具本体（１０）と、を備える。導光部材（３）は、基準光軸（３０）の回りに環状をなすように形成される。導光部材（３）は、基準光軸（３０）の軸方向の一の向きの端部に形成される出射面（３１）と、軸方向の他の向きの端部に形成される入射面（３２）と、出射面（３１）と入射面（３２）との間に位置する側壁面（３３）と、を有する。出射面（３１）の基準光軸（３０）からの距離は、入射面（３２）の基準光軸（３０）からの距離よりも短い。

第１の態様によれば、環状をなす一体の導光部材（３）とすることにより省スペース化を図りつつ、出射面（３１）の基準光軸（３０）からの距離は入射面（３２）の基準光軸（３０）からの距離よりも短いため、出射面（３１）より出射される光の向きを基準光軸（３０）に対して傾斜させやすい。

第２の態様では、第１の態様との組み合わせにより実現され得る。第２の態様では、導光部材（３）は、軸方向に見て、矩形状をなしている。

第２の態様によれば、出射面（３１）より出射する光も基準光軸（３０）の軸方向に見て矩形状に広がりやすいため、照明器具（１）が平面視矩形状をした部屋内を隈なく照らしやすくなる。

第３の態様では、第１又は第２の態様との組み合わせにより実現され得る。第３の態様では、導光部材（３）は、耐熱材料により形成される。

第３の態様によれば、光源（２）等において生じた熱によっても、変形等の損傷が生じにくい。

第４の態様では、第１〜第３のいずれかの態様との組み合わせにより実現され得る。第４の態様では、側壁面（３３）は、曲面により形成される。

第４の態様によれば、入射面（３２）より導光部材（３）に入射した光を、側壁面（３３）で反射しながら、より効率よく出射面（３１）へ向けて進行させやすくなる。

第５の態様では、第１〜第４のいずれかの態様との組み合わせにより実現され得る。第５の態様では、出射面（３１）に沿って透光性を有する光学部材（４）が配置される。

第５の態様によれば、導光部材（３）を保護しやすくなり、器具本体（１０）内への異物等の侵入を抑えやすくなる。

第６の態様では、第５の態様との組み合わせにより実現され得る。第６の態様では、光学部材（４）が凹レンズ又は凸レンズ（４１）である。

第６の態様によれば、出射面（３１）より出射される光の向きをより所望の向きにしやすくなる。

第７の態様では、第１〜第６のいずれかの態様との組み合わせにより実現され得る。第７の態様では、側壁面（３３）に反射層が形成されるか、あるいは、側壁面（３３）に沿って反射部材（５）が配置される。

第７の態様によれば、側壁面（３３）で反射する光の反射効率を向上させやすくなる。

第８の態様では、第７の態様との組み合わせにより実現され得る。第８の態様では、側壁面（３３）は、基準光軸（３０）に近い側の第１側壁面（３３１）と、基準光軸（３０）に遠い側の第２側壁面（３３２）と、を有する。反射部材（５）は、第１側壁面（３３１）に沿って配置される第１反射部材（５１）と、第２側壁面（３３２）に沿って配置される第２反射部材（５２）と、を有する。光源（２）は、第１反射部材（５１）と第２反射部材（５２）との間に配置される。

第８の態様によれば、光源（２）から発せられる光を入射面（３２）より導光部材（３）に入射させやすくなる。

第９の態様では、第１〜第８のいずれかの態様との組み合わせにより実現され得る。第９の態様では、光源（２）は、複数の固体発光素子を有する。複数の固体発光素子は、同一の実装基板（２１）に実装される。

第９の態様によれば、照明器具（１）に光源（２）を配置しやすくなる。

１ 照明器具
１０ 器具本体
２ 光源
２１ 実装基板
３ 導光部材
３０ 基準光軸
３１ 出射面
３２ 入射面
３３ 側壁面
３３１ 第１側壁面
３３２ 第２側壁面
４ 光学部材
４１ 凸レンズ
５ 反射部材
５１ 第１反射部材
５２ 第２反射部材

Claims (9)

1. 光源と、
   導光部材と、
   前記光源及び前記導光部材を収容する器具本体と、を備え、
   前記導光部材は、基準光軸の回りに環状をなすように形成され、前記基準光軸の軸方向の一の向きの端部に形成される出射面と、前記軸方向の他の向きの端部に形成される入射面と、前記出射面と前記入射面との間に位置する側壁面と、を有し、
   前記出射面の前記基準光軸からの距離は、前記入射面の前記基準光軸からの距離よりも短い
   照明器具。
2. 前記導光部材は、前記軸方向に見て、矩形状をなしている
   請求項１に記載の照明器具。
3. 前記導光部材は、耐熱材料により形成される
   請求項１又は２に記載の照明器具。
4. 前記側壁面は、曲面により形成される
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明器具。
5. 前記出射面に沿って透光性を有する光学部材が配置される
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明器具。
6. 前記光学部材が凹レンズ又は凸レンズである
   請求項５に記載の照明器具。
7. 前記側壁面に反射層が形成されるか、あるいは、前記側壁面に沿って反射部材が配置される
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明器具。
8. 前記側壁面は、前記基準光軸に近い側の第１側壁面と、前記基準光軸に遠い側の第２側壁面と、を有し、
   前記反射部材は、前記第１側壁面に沿って配置される第１反射部材と、前記第２側壁面に沿って配置される第２反射部材と、を有し、
   前記光源は、前記第１反射部材と前記第２反射部材との間に配置される
   請求項７に記載の照明器具。
9. 前記光源は、複数の固体発光素子を有し、
   前記複数の固体発光素子は、同一の実装基板に実装される
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明器具。

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