JP3154755U

JP3154755U - 間接照明装置

Info

Publication number: JP3154755U
Application number: JP2009005707U
Authority: JP
Inventors: 康秀松下
Original assignee: O Well Corp
Current assignee: O Well Corp
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2019-08-11

Abstract

【課題】ＬＥＤ光源による照度ムラの解消と演色性を向上し得る間接照明装置を提供する。【解決手段】アレイ状のＬＥＤ光源に対向して白色ＬＥＤからの出射光を拡散反射して被照明体に照射する反射体１２を備えた間接照明方式を採用し、白色ＬＥＤの演色性を向上させるために白色ＬＥＤまたは反射体に演色手段を施したので、間接照明による照度ムラの解消と演色手段による演色性の向上とを同時に達成することができる。演色手段として、反射体に白色ＬＥＤの演色性を補色する色を含ませる、あるいはＬＥＤのほとんどを白色ＬＥＤとし、残りを演色手段としての補色用ＬＥＤを設ける。【選択図】図１

Description

本考案は、発光ダイオード（light-emitting diode；以下、「ＬＥＤ」という）を光源とする間接照明装置に関するものである。

発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）、特に白色発光ダイオード（以下、白色ＬＥＤという）は、発光効率が１００ｌｍ／Ｗ以上に達し、低価格化が進んだことから、一般照明機器用途の白熱電球や蛍光灯に代わる光源として注目されている。

しかし、ＬＥＤを照明装置に使用する場合には次の課題を解決する必要がある。一つはＬＥＤが点光源であるため光の直線指向性が強く、光が十分拡散しないという特性を有している点である。特に、発光ダイオードから照射された出射光を商品などの被照明物に直接当てると、照度ムラにより商品にドット状の点光が写るという問題点があった。

特許文献１では、複数のＬＥＤを１列のライン状に配置したアレイ状光源を用いた照明装置において、建物の天井面、壁面、床面に対して光を照射する間接照明方式を採用すると共に、ＬＥＤの光出射側に曲面形状に拡開した第１反射部と、これに連続するよう片側のみに配置した第２反射部とにより、ＬＥＤからの光を遠方まで照射するようにし、損失光による照度低下を抑えて近傍から遠方までの照明光を連続させ照度ムラを少なくした照明装置が開示されている。

ＬＥＤを照明装置に使用する場合の二つ目の課題は演色性に難点があることである。演色性とは、光源を照明として使う場合の物体の色の見え方を決める性質をいい、照射された物体の「色」が、自然光で見た場合の「色」に近いものが、演色性の良い光源である。演色性は、特に屋内用の一般照明において重要な要素である。演色性が低いと、食べ物など、例えば、赤系のりんごやいちご、あるいは肉の色が自然色と違って見えることになり、おいしく感じなくなる。

現在、照明用のＬＥＤとしては白色ＬＥＤが使用され、この白色ＬＥＤは、一般に、青色ＬＥＤを黄色の蛍光顔料で覆うことにより製作されている。しかし、白色ＬＥＤには、太陽光スペクトルのうち赤色が無いことから、実際の太陽光の下で物体を見た場合と、白色ＬＥＤの光源下で物体を見た場合とでは、見た目に色の違いがでてくることになり、演色性が悪いという問題がある。

白色ＬＥＤの製造メーカは、青色ＬＥＤに組み合わせる蛍光体の工夫や、新しい白色光源の作り方について研究を重ねているが、現在のところ、多かれ少なかれ何らかの色が欠乏することが多かった。

特許４１７３１８３号公報

上述のとおり、ＬＥＤを照明装置に使用する場合には、ＬＥＤの光の直線指向性が強いことから照度ムラが起こるという課題と、白色ＬＥＤを使用した場合、その特性から演色性が低下するという課題とがあるが、これらの２つの課題を同時に解決する照明装置はなく、その出現が望まれていた。

本考案は、上記に鑑み、ＬＥＤを光源とする場合の照度ムラの解消と演色性を向上し得る間接照明装置の提供を目的とするものである。

上記目的を達成するため、本考案は、発光ダイオードを発光源とする光源と、該光源に対向して光源からの出射光を拡散反射して被照明体に照射する反射体と、前記発光ダイオードまたは反射体に前記発光ダイオードの演色性を向上させるために施された演色手段とを備えたことを特徴とする。

上記構成によると、ＬＥＤからの出射光を拡散反射して被照明体に照射する反射体を備えた間接照明方式を採用しているため、ＬＥＤからの出射光が反射体において拡散反射されるので、ドット状の点光が解消され、照度ムラを抑えることができる。さらに、ＬＥＤまたは反射体に演色性を向上させる演色手段が施こされているので、白色ＬＥＤを使用しても、被照明物が自然光で見た場合の「色」に近いものとなり、演色性を向上させることができる。

ＬＥＤは白色ＬＥＤを採用すると、白色ＬＥＤに不足しがちな演色性をさらに向上させることができる。この場合の演色手段として、反射体に白色ＬＥＤの演色性を補色する色を含ませることができる。例えば、白色ＬＥＤの光を一旦、演色性を補色する色（例えば、白色ＬＥＤに不足しがちな赤みを含んだ色）をつけた反射体を用いる。反射体は、板状やフィルム状のものを用いることができる。

なお、白色ＬＥＤの演色性を上げるだけでなく、ＬＥＤには、本来は色に合わせて多くの光源色を持たなくてはならないが、反射体の物体色を変えることで数少ない光源色の光源でも、より多くの色を作り出し被照明物に照射することができる。

また、演色手段を反射体に施すばかりでなく、ＬＥＤに施こすこともできる。例えば、複数のＬＥＤのうち、ほとんどを白色ＬＥＤとし、残りのＬＥＤとして、白色ＬＥＤの演色性を補色する波長の色（例えば赤系色）を発光する補色用ＬＥＤを用いることができる。例えば、複数のＬＥＤがアレイ状に配列されている場合には、補色用ＬＥＤを白色ＬＥＤに対して散点状（飛び飛び）に配列する。これにより、白色ＬＥＤにない赤みを含んだ色が補なわれ、演色性を向上させることができる。

以上のとおり、ＬＥＤからの出射光を拡散反射する反射体とを備えた間接照明方式を採用し、さらに、ＬＥＤまたは反射体にＬＥＤの演色性を向上させるために施された演色手段を備えているので、照度ムラを解消し、演色性を向上させることができる。

本実施形態の棚照明装置の概略図である。図１の反射体の一例を示す断面図である。図１のアレイ状光源の一例を示す斜視図である。図３のアレイ状光源の側面図である。看板照明装置の概略斜視図である。図５の側面図である。天井吊下げ型における細長い光源を有する両側反射方式の照明装置の概略図である。図７における光源保持部の正面図である。細長い光源を有する片側反射方式の照明装置を示す正面図である。天井吊下げ型における丸型の反射体を有する間接照明装置の概略図である。図１０における光源として複数の発光モジュールを使用した変形例を示す概略図である。

以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。図１ないし図４に示す実施形態では、商品陳列棚１に照明装置２を設置している。

商品陳列棚１は、背面側の支柱３の上下に棚板４，５が水平方向に突出して取り付けられている。上側の棚板４の下面の前側には、照明装置２Ａが取付けられ、下側の棚板５の上面に陳列された商品（被照明物）６を照明するようになっている。

また、下側の棚板５の下面の前側には、照明装置２Ｂが取付けられ、最下段の棚台７の上面に陳列された商品（被照明体）６を照明するようになっている。

照明装置２Ａ，２Ｂは、ＬＥＤ８、９を発光源とする光源１０と、該光源に対向して光源１０からの出射光を拡散反射して被照明体６に照射する反射体１２と、前記ＬＥＤまたは反射体１２に前記ＬＥＤの演色性を向上させるために施された演色手段１３とを備えている。

光源１０は、図３および図４に示すように、多数のＬＥＤ８，９が所定の間隔（例えば２０ｍｍ間隔）をおいて少なくとも1列にアレイ状に配列されている。アレイ状の光源１０の長さは、照明空間に応じて種々の長さのものを採用することができる。例えば、３００ｍｍ、６００ｍｍ、９００ｍｍ、１２００ｍｍを挙げることができる。アレイ状の光源１０は２列あるいは３列が並行して配列されていてもよい。

アレイ状光源の具体例としては、細長い基板１６上に多数のＬＥＤが所定間隔をおいて配列されて表面実装され、この基板１６が放熱性に優れたアルミニウム製のケーシング１７に収容され、ケーシング１７の両端部を覆うサイドキャップ１８から電極端子１９が突出され、さらに、基板１６上のＬＥＤ８，９はシリコン樹脂などの透光性樹脂により外装され、全体として細長いＬＥＤモジュール２０が構成されている。

各ＬＥＤモジュール２０は、その片側から突出する端子がリード線を介して過電流保護回路を有する電源に接続されるか、あるいは他のＬＥＤモジュール２０にリード線を介して接続された後、上記と同様に過電流保護回路を有する電源に接続される。

図３および図４においては、多数のＬＥＤを間隔をおいて配列した例を示したが、２個ないし４個のＬＥＤを間隔をおいて配列したＬＥＤモジュールを用いて、このＬＥＤモジュールを複数個直線状に配列して光源としてもよい。

なお、ＬＥＤ８，９は、白色ＬＥＤの場合、基板上に表面実装された青色ＬＥＤ素子と、黄色の蛍光体とを組み合わせてなる蛍光体型のＬＥＤが一般的に用いられるが、これ以外に、青色ＬＥＤ素子、赤色ＬＥＤ素子および緑色ＬＥＤ素子の３色ＬＥＤを配列してなる白色ＬＥＤを用いてもよい。

さらに、光源１０としては、上記細長いアレイ状の光源のみならず、図１０および図１１に示すような丸型の光源であってもよい。

この光源１０は、図１に示すように、光源保持部２１に保持される。光源保持部２１は、棚４，５に直接取り付けられるか、あるいは、反射体１２と一体化され、反射体を介して棚４，５に取り付けられる。

上棚の照明装置２Ａでは、光源１０からの光軸が斜め後方になるように、ＬＥＤモジュール２０が光源保持部２１の後側下方に傾斜した傾斜面に設置され、後方に位置する反射体１２で反射した光が被照射物６を上方から照らすように設定されている。

また、下側の照明装置２Ｂでは、光源１０からの光軸が斜め上前方になるように、ＬＥＤモジュール２０が光源保持部２１の前側下方に傾斜した傾斜面に設置され、前方に位置する反射体１２で反射した光が被照射物６を斜め前上方から照らすように設定されている。

次に、反射体１２について説明すると、反射体１２は、図１，２に示すように、下側の凹面となった曲面状の反射面を有する反射板２２から構成される。図１においては、上側の照明装置２Ａにおいては、反射板２２よりも前側を下方に略Ｌ字形に折曲形成し、その内側にアレイ状の光源１０を内装保持する光源保持部２１が形成されている。

下側の照明装置２Ｂにおいては、反射板２２よりも後側を下方に略Ｌ字形に折曲形成し、その内側にアレイ状の光源１０を内装保持する光源保持部２１が形成されている。

いずれの照明装置２Ａ、２Ｂにおいても、反射板２２は、上側の棚板４の下側にブラケットを用いて取付可能となっており、下面側は、対向するアレイ状の光源１０のＬＥＤからの出射光を拡散反射可能になっている。

また、図２に示すように、反射板２２の下面に多孔質性の合成樹脂反射シート２３が貼り付け積層されている。この反射シート２３の表面は、多孔質であるため微細な凹凸２４が存在することになり、ＬＥＤ８，９からの出射光は、効率よく光全反射するようになっている。加えて、反射シート２３の表面には溝方向が左右方向とされる複数の溝２５が前後方向に複数列に形成されている。この溝２５により、光拡散効果がより大きくなるようになっている。

なお、反射体１２は、板状やフィルム状や紙状のいずれの形態であってもよく、要するに、拡散反射する機能や構造のものであればよい。したがって、図２に示す拡散反射シート２３は一例であって、他の周知な拡散反射機能を備えた構造を採用することができる。

次に、ＬＥＤ８，９の演色性を向上させる演色手段１３について説明する。演色手段１３は、反射体１２またはＬＥＤに設けられる。反射体１２に設ける例として、白色ＬＥＤの反射率等を考慮した場合、反射体１２の反射面に赤系の金属蒸着膜１３ａや赤系色の上に蒸着膜を形成したものを採用するのが好ましい。このように、白色ＬＥＤの演色性を補色する色（例えば、白色ＬＥＤに不足しがちな赤みを含んだ色）を含ませることで、演色性を向上させることができる。

また、白色ＬＥＤの演色性を上げるだけでなく、反射体１２の物体色を種々の色に変えることで、数少ない種類のＬＥＤでもより多くの色を作り出すことができる。

また、ＬＥＤに演色手段１３を施す例として、例えば、複数のＬＥＤのうち、ほとんどを白色ＬＥＤ８とし、残りのＬＥＤ９に白色ＬＥＤの演色性を補色する波長の色（例えば赤系色）を発光する赤色ＬＥＤ９を用いる。そして、これらの補色用のＬＥＤ９を１つのライン状の配列において、白色ＬＥＤ８に対して散点状（飛び飛び）に配列することにより、白色ＬＥＤ８にない赤みを含んだ色が補なわれ、演色性を向上させることができる。

また、別の手法として、白色ＬＥＤを多数個配列してモジュール化したものと、１個の赤色ＬＥＤをモジュール化したものとを接続することにより、赤色ＬＥＤを散点状に配列したアレイ状の光源を製作し、赤色ＬＥＤにより演色効果を発揮させることもできる。

上記構成においては、多数のＬＥＤ８，９を所定の間隔をおいて1列に配列したアレイ状の光源１０から出射された光は、反射体１１の反射シート２３で拡散反射されて棚下の商品である被照明体６に照射される間接照明方式を採用している。そのため、点光源で光直進性の強いＬＥＤであっても、その出射光が反射シート２３の拡散反射により被照明体６に照射されることになる。加えて、多孔質性で、かつ溝２５加工された反射シート２３により、出射光が拡散反射されるので、照度ムラを十分抑えることができる。

さらに、白色ＬＥＤの場合、反射体１１に白色ＬＥＤの演色性を補色する色を含ませている。例えば、白色ＬＥＤの演色性を補色する赤みを含んだ色を含む反射体１１を用いている。この赤みの色は、赤色の反射シートを張り付けたり、あるいは赤色顔料を含む塗料を反射シート２３に塗布したりして形成する。

このように、白色ＬＥＤの演色性を向上させているので、白色ＬＥＤを照明用として使用しても被照明物６が自然光で見た場合の「色」に近いものとなる。

さらに、白色ＬＥＤの演色性を上げるだけでなく、反射体１１の物体色を変えることで数少ない色のＬＥＤ光源でも、より多くの色を作り出すことができる。

また、複数のＬＥＤのうち、ほとんどを白色ＬＥＤとし、残りのＬＥＤとして、白色ＬＥＤの演色性を補色する波長の色（例えば赤系色）を発光するＬＥＤを用いる。例えば、白色ＬＥＤ群に対して補色用のＬＥＤを散点状（飛び飛び）に配列すると、白色ＬＥＤにない赤みを含んだ色が補なわれ、演色性を向上させることができる。

図５および図６は看板広告用照明装置の例を示す。この例では、広告看板３０の上側前方に照明装置２Ｃが配置される。照明装置２Ｃは、ＬＥＤを備えた光源１０、光源保持部２１、および反射体１２から構成される。

光源１０は、図１に示す照明装置２Ａと同様に、多数のＬＥＤ８，９が所定の間隔（例えば２０ｍｍ間隔）をおいて少なくとも1列にアレイ状に配列され、全体として細長いＬＥＤモジュール２０が構成されている。ＬＥＤモジュール２０からの光は、前方斜め上側に照射するよう設定されている。

光源保持部２１は、前面側が前側下方に傾斜した傾斜面が形成され、この傾斜面にＬＥＤモジュール２０が設置されることにより、ＬＥＤモジュール２０から光が前方斜め上側に照射するよう設定されている。ＬＥＤモジュール２０の前側上方には反射体１２が配置され、この反射体１２で反射された光が後方の被照射物である看板３０を上方から照らすように設定されている。

光源１０の構造および反射体１２における演色手段は、図１に示す照明装置２Ａと同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。なお、光源の向き、反射体の形状、光の方向性は、図５，６に示す例に限定されるものではない。

上記構成においても、多数のＬＥＤ８，９を所定の間隔をおいて配列したアレイ状の光源１０から出射された光は、反射体１１で拡散反射されて後方の看板広告面を照射する間接照明方式を採用しているため、点光源で光直進性の強いＬＥＤであっても、ドット状の点光が拡散されて照度ムラを十分抑えることができる。

また、光源１０が白色ＬＥＤの場合、反射体１２に白色ＬＥＤの演色性を補色する色を含ませ、あるいは、光源１０に赤色ＬＥＤを散点状に配置することにより、演色性を向上させることができ、白色ＬＥＤを照明用として使用しても看板広告が自然光で見た場合の「色」に近いものとなる。また、白色ＬＥＤの演色性を上げるだけでなく、反射体１２の物体色を変えることで数少ない色のＬＥＤ光源でも、より多くの色を作り出すことができる。

図７ないし図１１は部屋の一般照明装置の具体例である。図７は天井吊下げ型における細長い光源１０を有する両側反射方式の照明装置２Ｄを示す概略図である。この例においては、光源１０は光源保持具２１に保持され、その上側に半円筒状の反射体１２が配置され、光源保持具２１および反射体１２が天井３１に吊下紐３２で吊下げられている。

光源保持具２１は、図８に示すように、断面三角形に形成され、その左右の斜面に多数のＬＥＤが間隔をおいて配列されモジュール化した細長いＬＥＤモジュール２０が配置され、各ＬＥＤモジュールのＬＥＤから出射された光は、斜め上方に向かい、反射体１２で反射されて下方に照射されるように設定されている。

光源１０となるＬＥＤモジュールおよび反射体１２の構成は、図１〜図４に示す光源１０およびＬＥＤの構成と同様であるので、その説明は省略する。

この例においても、多数のＬＥＤを所定の間隔をおいて配列したアレイ状の光源１０から出射された光は、反射体１２で拡散反射されて下方の室内空間を照射する間接照明方式を採用しているため、点光源で光直進性の強いＬＥＤであっても照度ムラを抑えることができる。

また、光源１０が白色ＬＥＤの場合、反射体１２に白色ＬＥＤの演色性を補色する色を含ませ、あるいは、光源１０に赤色ＬＥＤを散点状に配置することにより、演色性を向上させることができ、白色ＬＥＤを照明用として使用しても自然光で見た場合の「色」に近いものとなる。

図９は、図７および図８に示す照明装置２Ｄの別の例を示す。この例では、光源１０が断面三角形状の光源保持部２１の片側傾斜面のみに配置され、その光源１０のＬＥＤモジュール２０から照射された光を反射する反射体１２は、図９に示すように、断面略Ｌ字形に形成されている。

この例においても、多数のＬＥＤを配列したアレイ状の光源１０から出射された光は、反射体１２で拡散反射されて下方の室内空間を照射する間接照明方式であるため、点光源で光直進性の強いＬＥＤであっても照度ムラを抑えることができる。また、光源１０が白色ＬＥＤの場合、反射体１２に白色ＬＥＤの演色性を補色する色を含ませ、あるいは、光源１０に赤色ＬＥＤを散点状に配置することにより、演色性を向上させることができる。したがって、片側白色ＬＥＤを照明用として使用しても自然光で見た場合の「色」に近いものとなる。

また、片側反射方式の照明装置は、天井３１に吊下げることができる他、天井近くの壁面に取り付けて壁面照明効果を発揮できる間接照明装置とすることもできる。

図１０は、天井吊下げ型における丸型の反射体を有する間接照明装置２Ｅの概略図である。この例においては、アレイ状の光源の代わりに、複数のＬＥＤを集合させてモジュール化し、その上方に円形傘状の反射体を配置し、ＬＥＤから照射された光が上方の反射体１２で反射されて下方に照射され、部屋を照明するものである。

この例においても、光源１０が白色ＬＥＤの場合、反射体１２に白色ＬＥＤの演色性を補色する色を含ませるか、あるいは、光源１０に赤色ＬＥＤを散点状に配置することにより、演色性を向上させることができる。したがって、片側白色ＬＥＤを照明用として使用しても自然光で見た場合の「色」に近いものとなる。

図１１は図１０における光源の変形例を示す。この例では、図１０に示すように、光源１０に複数のＬＥＤを集合させた単一のモジュール２０を使用する代わりに、複数のＬＥＤモジュールを使用したである。複数（本例では３個）のモジュール２０の各々の出射方向は、ほぼ１２０度の範囲に設定されると共に、互いに異なる方向に照射するように設定されている。

この例においても、図１０に示す場合と同様に、光源１０であるＬＥＤから照射された光が、上方の反射体１２で反射されて下方に照射され、部屋を照明する。また、光源１０が白色ＬＥＤの場合、反射体１２に白色ＬＥＤの演色性を補色する色を含ませるか、あるいは、光源１０に赤色ＬＥＤを散点状に配置することにより、演色性を向上させることができる。

１商品陳列棚
２照明装置
３支柱
４，５棚板
７棚台
６被照明物
８，９ＬＥＤ（発光ダイオード）
１０光源
１２反射体
１３演色手段
１６基板
１７ケーシング
１８サイドキャップ
１９電極端子
２０ＬＥＤモジュール
２１光源保持部
２２反射板
２３反射シート
３０看板

Claims

発光ダイオードを発光源とする光源と、該光源に対向して光源からの出射光を拡散反射して被照明体に照射する反射体と、前記発光ダイオードまたは反射体に前記発光ダイオードの演色性を向上させるために施された演色手段とを備えたことを特徴とする間接照明装置。
前記発光ダイオードが白色発光ダイオードとされ、前記演色手段として、前記反射体に前記白色発光ダイオードの演色性を補色する色を含ませたことを特徴とする請求項１に記載の間接照明装置。
前記光源として複数の発光ダイオードのうち、ほとんどが白色発光ダイオードとされ、残りが前記演色手段として、前記白色発光ダイオードの演色性を補色する波長の色を発光する補色用の発光ダイオードを備えたことを特徴とする請求項１に記載の間接照明装置。