JP2023111547A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト面での課題を解決できる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置１０は、光源ユニット１２と、光源ユニット１２から出射された光の配光を制御するレンズ１８と、レンズ１８を覆うグローブ１６と、レンズ１８とグローブ１６とを一体化する結合部２１とを備える。レンズ１８とグローブ１６を一体とした状態で光源ユニット１２から取り外し可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、照明や装飾に用いられる照明装置に関し、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明装置に関する。

近年、発光ダイオードの性能が著しく向上したことにより、小型のインジケータやバックライトなどの従来の用途はもちろん、店舗照明や装飾照明、さらには家庭用照明にも発光ダイオードが使われるようになってきている。

例えば、特許文献１には、光源としての発光ダイオードと、発光ダイオードから出射された光の配光を制御するレンズと、レンズを覆うグローブとを備える照明装置が開示されている。

特開２０２０－１１５５２９号公報

特許文献１のような照明装置では、例えばレンズやグローブに不具合が生じた場合や配光を変化させたい場合に、光源を含めた照明装置全体を交換する必要があり、コスト面での課題がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記のようなコスト面での課題を解決できる照明装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の照明装置は、光源と、光源から出射された光の配光を制御するレンズと、レンズを覆うグローブと、レンズとグローブとを一体化する結合部と、を備える。レンズとグローブを一体とした状態で光源から取り外し可能である。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、上記のようなコスト面での課題を解決した照明装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る照明装置の要部縦断面図である。 本発明の実施形態に係る照明装置の要部分解斜視図である。 グローブユニットの分解断面図である。

図１は、本発明の実施形態に係る照明装置１０の要部縦断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る照明装置１０の要部分解斜視図である。

本実施形態に係る照明装置１０は、光を出射する光源ユニット１２と、光源ユニット１２から出射された光を受けて外部に照射するグローブユニット１４とを備える。本実施形態に係る照明装置１０においては、光源ユニット１２からグローブユニット１４を取り外し可能である。図１は、光源ユニット１２からグローブユニット１４を取り外した状態を示す。

光源ユニット１２は、筐体２６と、筐体２６の内部に配置された発光ダイオード（図示せず）と、筐体２６の上部に設けられた発光面２８と、電源ケーブル３０とを備える。発光ダイオードは、電源ケーブル３０からの電力の供給により発光する。発光ダイオードから出射された光は発光面２８から外部に放出される。発光面２８からは様々な放射角で光が出射されるが、発光面２８の中心を通る発光面２８に対して垂直な方向（すなわち、光源ユニットの光軸方向）の光強度が最も高くなる。照明装置１０を屋外で使用する場合には、光源ユニット１２単体で防水性を有していることが望ましい。

図３は、グローブユニット１４の分解断面図である。グローブユニット１４は、光源ユニット１２の発光面２８から出射された光の配光を制御するレンズ１８と、レンズ１８を覆うグローブ１６と、レンズ１８とグローブ１６とを一体化する結合部２１とを備える。

レンズ１８は、アクリル樹脂などの光透過性材料により形成されている。本実施形態に係る照明装置１０において、レンズ１８は、略回転楕円体の長軸（中心軸Ａｘ）方向の一端部を先細り状にした形状に形成されている。このような形状は、涙滴状と呼ぶこともできる。

涙滴状のレンズ１８は、先細り状の先端部１８ａと、略回転楕円体の長軸方向の他端部に形成された底面部１８ｂと、先端部１８ａと底面部１８ｂの間に形成された側面部１８ｃとを有する。底面部１８ｂは、レンズ１８の中心軸Ａｘに垂直な円形の平面とされている。側面部１８ｃは、底面部１８ｂからレンズ１８内に入射した光を全反射し、先端部１８ａ近傍に結像させるよう形成されている。

レンズ１８は、グローブユニット１４が光源ユニット１２に取り付けられたときに、底面部１８ｂが光源ユニット１２の発光面２８上に位置するように配置される。レンズ１８は、中心軸Ａｘが光源ユニット１２の発光面２８の中心と垂直に交差するように、すなわち、中心軸Ａｘが光源ユニット１２の光軸と一致するように配置されることが好ましい。光源ユニット１２の発光面２８とレンズ１８の底面部１８ｂは、光の利用効率を考慮すると、光源ユニット１２の発光面２８とレンズ１８の底面部１８ｂは当接していることが好ましいが、部品の公差を考慮して、光源ユニット１２の発光面２８とレンズ１８の底面部１８ｂは若干離間していてもよい。

光源ユニット１２の発光面２８から放射された光は、底面部１８ｂからレンズ１８内に入射する。レンズ１８内に入射した光は、側面部１８ｃで全反射した後、先端部１８ａの近傍に線状の像を結ぶ。線状の像を形成した光は、先端部１８ａ近傍の側面部からレンズ１８の外に出射する。従って、レンズ１８を外部から見ると、先端部１８ａの近傍が線状に発光しているように見えるので、あたかも白熱電球のフィラメントのように輝いているような照明効果を与えることができる。また、底面部１８ｂから側面部１８ｃに入射した光は、側面部１８ｃにて少なくとも１回全反射する。従って、レンズ１８の外部から側面部１８ｃを見た場合、光源ユニット１２の発光面２８は見えない。このような涙滴状のレンズについては、本出願人により出願された特許第５５４７６９７号に詳細が説明されている。

グローブ１６は、開口部を有する中空部材である。グローブ１６は、レンズ１８の略全体を覆っている。言い換えると、グローブ１６は、レンズ１８を収納している。つまり、グローブ１６の内部にレンズ１８の略全体が存在している。

グローブ１６は、透光性を有する透光カバーである。したがって、グローブ１６の内面に入射した光は、グローブ１６を透過してグローブ１６の外部へと取り出される。本実施形態では、グローブ１６はレンズ１８を覆っているので、レンズ１８から放出された光がグローブ１６を透過し、照明装置１０の周囲に照射される。

グローブ１６の材料としては、可視光に対して透明なアクリル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等の透光性樹脂材料を用いることができる。あるいは、シリカガラス等のガラス材料を用いることもできる。

本実施形態において、グローブ１６は、透明に構成されている。グローブ１６を透明にすることにより、グローブ内に配置されたレンズ１８を外部から視認することができる。これにより、白熱電球のフィラメントのように輝いているような照明効果を効果的に与えることができる。

別の実施形態では、グローブ１６は透明でなくてもよく、光透過性のある白色を有してもよい。あるいは、グローブ１６は、発光ダイオードから放出される光の色を変換して他の色に変化させるフィルター要素のある色を有してもよい。あるいは、グローブ１６は、複数色を有してもよい。あるいは、グローブ１６は、一部がミラーコートされたものであってもよい。

グローブ１６は、略円形の開口面を構成する開口部１６ａを有している。本実施形態に係る照明装置１０において、グローブ１６の全体形状は略球形状であるが、グローブ１６の全体形状は略球形状に限定されるものではない。

結合部２１は、レンズ１８とグローブ１６とを一体化している。すなわち、結合部２１は、レンズ１８とグローブ１６を一つの部品として扱うことを可能としている。本実施形態において、結合部２１は、グローブ１６内を密閉するように構成される。密閉の度合いは、照明装置１０に要求される防水性に応じて設定される。

本実施形態において、結合部２１は、レンズ１８を支持するとともにグローブ１６の開口部１６ａを塞ぐグローブ蓋２０と、グローブ１６内を密閉するためのパッキン２４と、グローブ蓋２０をグローブ１６に固定するホルダ２２とを備える。

グローブ蓋２０は、グローブ１６の開口部１６ａを塞ぐことが可能な大きさおよび形状を有する蓋体である。グローブ蓋２０は、中心部に円形状の孔２０ａが設けられている。この孔２０ａは、レンズ１８の底面部１８ｂを挿入および固定可能な大きさに形成されている。レンズ１８は、その底面部１８ｂが孔２０ａに挿入されることにより、グローブ蓋２０に支持される。孔２０ａはレンズ１８の底面部１８ｂにより完全に塞がれる。

パッキン２４は、グローブ１６内を密閉するためのシール部材である。パッキン２４の形状および材質は、密閉の度合いによって適宜選択することができる。パッキン２４の材質は、例えばゴムや樹脂であってよい。本実施形態では、パッキン２４の形状は、グローブ蓋２０の上面の周縁部を覆うように形成された円環状である。

ホルダ２２は、略円筒形状を有する部材である。ホルダ２２は、グローブ蓋２０を保持した状態でグローブ蓋２０をグローブ１６の開口縁部１６ｂに係止される。このとき、パッキン２４は、グローブ蓋２０の周縁部とグローブ１６の開口縁部１６ｂとによって挟み込まれる。これにより、レンズ１８がグローブ内に収納されるとともに、グローブ１６内が密閉状態とされる。レンズ１８は、グローブ１６の開口部１６ａからグローブ１６の中央部付近まで延在している。

グローブユニット１４を光源ユニット１２に取り付ける構造は以下の通りである。ホルダ２２の下部には、２つの係止突起２２ａが形成されている。また、光源ユニット１２の筐体２６には、２つの係止溝部２６ａが形成されている。ホルダ２２の係止突起２２ａを筐体２６の係止溝部２６ａに位置合わせした状態でホルダ２２を中心軸Ａｘ回りの所定方向に微小角度回転させることで、係止突起２２ａが係止溝部２６ａに係止され、ホルダ２２が筐体２６に固定される。すなわち、グローブユニット１４が光源ユニット１２に取り付けられる。グローブユニット１４を光源ユニット１２から取り外す場合は、逆方向に回転させればよい。なお、グローブユニット１４を光源ユニット１２に取り付ける構造はここで説明したものに限定されず、例えば、嵌合構造による取付構造や、締結部材による取付構造が採用されてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る照明装置１０においては、レンズ１８とグローブ１６とをグローブユニット１４として一体化し、このグローブユニット１４を光源ユニット１２から取り外しできるようにした。これにより、レンズ１８やグローブ１６が破損した場合または配光や色を変化させたい場合には、光源ユニット１２を含めた照明装置全体ではなく、グローブユニット１４のみを交換すればよいので、コスト面で有利である。

また、本実施形態に係る照明装置１０においては、レンズ１８が収納されたグローブ１６の内部空間を密閉したことにより、グローブユニット１４単体で防水性を確保することができる。これにより、グローブ１６内での結露の発生、グローブ１６内への虫の侵入、グローブ１６内での藻の発生などを好適に防ぐことができるので、きれいな発光状態を長く保つことが可能となる。また、グローブ１６内の清掃などのメンテナンス作業も減るので、維持コストの面でも有利である。

また、本実施形態に係る照明装置１０によれば、グローブユニット１４の防水性が確保されているので、グローブ１６内に水が浸入し満たされ重量が増加することによる照明装置１０の落下事故を防ぐことができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。本実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ 照明装置、 １２ 光源ユニット、 １４ グローブユニット、 １６ グローブ、 １８ レンズ、 ２０ グローブ蓋、 ２１ 結合部、 ２２ ホルダ、 ２４ パッキン、 ２６ 筐体、 ２８ 発光面、 ３０ 電源ケーブル。

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光の配光を制御するレンズと、
   前記レンズを覆うグローブと、
   前記レンズと前記グローブとを一体化する結合部と、
   を備え、
   前記レンズと前記グローブを一体とした状態で前記光源から取り外し可能であることを特徴とする照明装置。
2. 前記結合部は、前記グローブ内を密閉するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記結合部は、
   前記レンズを支持するとともに、前記グローブの開口部を塞ぐグローブ蓋と、
   前記グローブ蓋を前記グローブに固定するホルダと、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。