JP4089258B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の壁面や天井面等の照明面を、照明面の近傍に設けた光源により均斉度よく照明する照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築照明における照明計画のなかで、光源からの直接光の眼への入射を避けて、壁面や天井面を均斉度よく照射し、明るさ感を得るなどの手法としてウォールウォッシャーや、天井掘込みに納めた照明器具によって壁面への間接照明を行うコーニス照明、あるいは、折り上げ天井の間接照明などの手法が知られている。近年特に、照射面における照明の均斉度は、より厳しいものが市場から求められており、照射面と直角の面に照射面に接近して設けた透光開口から照射面を照射する前記コーニス照明などの手法においても、より均斉度を高くできる照明器具が要求されている。
【０００３】
従来の、壁面照明器具の一例を図８に示す。図８の照明器具１０は、照射面２である壁面の幅方向及び上下方向の広い面積に亘っていわゆるウォールウォッシャー照明を行うものであり、天井面３に設置されたコーニス照明型の照明器具である。直管形のランプ（光源）４を有する照明器具１０が、天井面３の照射面２との交叉部分に設けられた長尺の天井堀込み３１に納められている。この構成の照明器具においては、ランプ４からの直接光が主として照明に使われている。照明器具１０と照射面２との距離Ｌを十分大きくすることができれば、高い照明均斉度は得られるが、通常、そのような距離を設けることは許されない。そのため、図に示すように照射面２の近傍に照明器具を設けることになり、照明器具に近い部分の照射面Ｐが相対的に強く明るくなり、照明器具から遠い壁面部分Ｑにまでは強い光が届かず、均斉度は著しく悪くなる。照射面を均斉度よく照射する改善策として、集光及び方向制御のための放物線反射鏡などを備えた照明器具が知られており、その例を図９、図１０に示す。これらの従来例は、上記の例よりも光源の有効利用、照明の明るい範囲の拡大、あるいは照明の均斉度について改善されたものになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、反射鏡６１を備えた上述したような図９の照明器具においては、照射面上に直接光による照明面Ｄと反射鏡６１からの反射光による照明面Ｒの境界部分Ａが明瞭に現れて光むらが発生し、照明の均斉度が損なわれる問題がある。また、反射鏡６２を備えた図１０の照明器具においては、照射面側の反射鏡下端部より発する反射光Ｌ１が対向する反射鏡６２に入射し、その光がさらに反射して二次反射光Ｌ２となり照射面Ｂを照らすため、この二次反射光Ｌ２の影響により照射面Ｂに光むらや光スジが形成され、照明の均斉度が損なわれる問題がある。このように、照射面に近接して光源が設けられた場合、照射面の照明の均斉度が悪い、あるいは、照射面に光むらや光のスジが局所的に生じて照明の品質が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解消するものであって、照射面に近接して光源が設けられた場合、簡単な構成により光源の有効利用あるいは照明範囲の拡大を行い、照射面の照明の均斉度向上を実現できる照明器具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、請求項１の発明は、壁面に接近して設けられ、下面側に設けた透光開口から壁面を照射する照明器具であって、放物線又は楕円を含む略放物線状曲線の断面形状を有する反射鏡を備え、反射鏡の焦点に光源を有し、反射鏡の光軸の傾きαが、壁面方向に０°＜α＜１０゜となるように形成され、反射鏡は、壁面とは反対側の光源近傍に、放物線又は略放物線状曲線より曲率が小さい曲線又は直線となる直線部分と、この直線部分の更に外側に、直線部分より曲率が大きい反射面とを更に有するものである。
【０００７】
上記構成の照明器具においては、光源を焦点とする反射鏡を設けたことにより、光源からの光を有効利用すると共に、光源からの光に指向性を持たせることができる。さらに、反射鏡の方向を反射鏡の光軸の傾きαが、壁面方向に０゜＜α＜１０゜となる方向に設定しているので、照射面の広範囲に亘って均斉度良く照明を行うことができる。
【０００９】
また、この構成の照明器具においては、上記の効果に加えて、反射鏡のうち、壁面とは反対側の光源近傍に、曲率の小さい直線部分を設けたことにより、この部分において反射する光は曲率が大きなままの場合よりも光の広がりが大きくなるため、照射面上における直接光と反射光の境界部分にこの構成を適用して照明の均斉度を向上することが可能となる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、壁面側の反射鏡下端部からの反射光が、壁面とは反対側の反射鏡部分に入射しないようにしたものである。
【００１１】
この構成の照明器具においては、上記発明の効果に加えて、対向する反射鏡からの反射光による二次反射光の影響をなくして照射面の光むらや光スジの形成を抑制し照明の均斉度を向上することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る照明器具について、図１乃至図７を参照して説明する。図面中の共通する部材には同一符号を付して重複説明を省略する。本発明における照明器具の基本構成を図１に示す。照明器具１は、屋内壁面等の照射面２に近接して、光源である直管蛍光灯ランプ４を照射面２に平行に設置し、照射面２の広範囲に亘る照明の均斉度向上を実現するものである。その反射鏡６０は、図１に示すように、ランプ４の中心を焦点Ｆとする放物線を断面形状として有しており、放物線による光軸の傾きα、つまり放物線の軸Ｘと照射面２（鉛直線Ｔ）のなす角度、として５゜の傾きを持たせて設置されている。そして、照射面２の上方から下方まで広い範囲に亘って照明するために、ランプ４の中心に対して照射面２と反対側にある反射面６ａの面積が照射面２の側の反射面６ｂよりも大きい構成になっている。よく知られているように放物線は、その焦点Ｆに置かれた点光源からの光を反射するときは、全てその光軸Ｘに平行に反射する。従って、この指向性のため、放物線形状の反射鏡を適切な構造と構成として配置することにより、照射面２に向かわない後ろ向きの光も、反射鏡６０により前方に反射されて光源の有効利用が行われる。また、前記光軸の傾きαを適切に選び、照射面２の上下の照射範囲を最適化することができる。さらには、実際の光源が点光源ではないことや、完全な放物線形状からずらした例えば略放物線形状の反射鏡面とすること、あるいは、反射面の拡散反射率を最適化することにより照射面における照明の均斉度をあげることができる。
【００１３】
上記の照明器具１の実施態様を図２に示す。図２（ａ）に示されるように、直管形の蛍光ランプ４が両端の電力供給用ソケット４１に挿入保持され、背後に反射鏡６を備えて、照明器具１が構成されている。図２（ｂ）あるいは図２（ｃ）に示されるように、照明器具１の断面形状は、ランプ等を納める筐体である本体７の外形により略正方形になっている。本体７のその上部または右部が天井や壁面への取付け部であり、下面及び左方下面に光照射のための透光開口５が形成されている。本体７の内部には、斜めにはしる反射鏡取付台８があり、つまみねじ８ａにより反射鏡６が固定されている。反射鏡６は放物線又は楕円を含む略放物線状の鏡面及び直線部分の鏡面を有し、この直線部分６ｃを利用して反射鏡６が安定に固定されている。そして、ランプ４が、本体端板１３に設けられたソケットにその電極を挿入保持されて主反射鏡面４の焦点Ｆの位置に配置されている。
【００１４】
次に、上記の照明器具１の設置について説明する。照明器具１は、単独あるいは連結して、図３（ａ）に示すように、屋内壁面等の照射面２に近接した天井面３に設けられた長尺の天井堀込み３１に、光源である直管形ランプ４を照射面２に平行にして納められる。照射面２の幅方向及び上下方向の広い面積に亘っていわゆるウォールウォッシャー照明を行うために用いられる。照明器具１が納められる照射面２からの距離Ｌは１０ｃｍから２０ｃｍの範囲である。
【００１５】
上記のように、本発明の照明器具１を天井取り付けによる壁面照射用照明器具として用いる場合の照明の均斉度向上について説明する。この照明器具１の反射鏡６は、前述したようにランプ４を焦点とした放物線形状の反射面の一部に、その放物線よりも曲率が小さい曲線または直線部分６ｃを備えている。この放物線よりも曲率が小さい反射面として設けた直線部分６ｃにおいて、ランプ４に近い側の反射点Ｍでは、点線で示した放物線形状の反射鏡６０の場合よりも反射面の法線が上向きとなり水平に近づくため、照射面上の照射点が反射鏡６０の場合よりも上方に移動する。また、直線部分６ｃにおいて、ランプ４から遠い側の反射点Ｎでは反射面の法線が点線で示した放物線形状の反射鏡６０の場合よりも下向きとなるため、照射点は反射鏡６０の場合よりも下方に移動する。このことは、直線部分６ｃにおいて、放物線形状の場合よりも広がるように光が反射されることを示す。図３（ｂ）に示されるように、放物線形状の反射鏡６０の場合には、直接光だけによる照明面Ｄと反射光を含む光による照明面Ｒ０の境界部分Ａが照射面に明暗の照明むらとして現れている。これに対し、本発明の直線部分６ｃを有する反射鏡６による照明では、図３（ａ）に示されるように、前記境界部分Ａを越えて、境界部分Ａ’まで反射光による光を注ぐことができ、反射光を含む照射面はＲ１まで広がる。同様に、ランプ４から遠い反射点Ｎでは、反射光がより遠くに、つまり、より下方に向けられる。このように、照射面２における直射光と反射光の境の領域Ｗに光を補うことができるため、光むらをなくし均斉度向上の効果がある。
【００１６】
次に、本発明の照明器具１を天井取付けによる壁面照射用照明器具として用いる場合、二次反射光を無くすことによる照明の均斉度向上について説明する。図４（ａ）に示されるように、反射鏡６の照明面２の側にある反射面６ｂの下端は、照明面２から遠い反射面６ａからはランプ４の蔭になって見えない配置と構造になっている。そのため、反射面６ｂからの反射光は反射面６ａには入射しない。図４（ｂ）に示されるように、反射面６ｂの下端が反射面６ａから見える場合には、ランプ４からの光が反射面６ｂから一次反射光ＦＲとして反射面６ａに入射し、二次反射光ＳＲとして照射面２を照射する。この二次反射光による光は照射面において領域Ｓを照明するが、その上端Ｂは、反射面６ｂの下端部という明確な境界を持った反射光による照明の境界であるため、明暗の光むらが明確に現れる。従って二次反射は確実に抑える必要がある。この点、図４（ａ）に示される照明器具は、反射面６ｂには、ここから発せられる反射光が照射方向と反対側の反射面６ａに反射するような反射面は設けていないため、二次反射光を無くすことができて照明の均斉度向上が図れる。反射鏡の反射面表面は、拡散反射率４０〜８０％としている。これにより、反射面における直接反射光の指向性と散乱光による拡散効果により適切な照明が達成できる。上記の反射鏡６の構造により、照明器具１の設置場所は、照明器具１と照射面との距離Ｌを約１０〜２０ｃｍ程度と非常に小さくすることができる。
【００１７】
次に、本発明の一実施形態に係る照明器具の変形例について説明する。図５の照明器具１は、直角三角形の直角をはさむ２辺を水平及び鉛直とし、斜辺を下方に有する三角形状を側面とした本体７の、四角形となる下面にガラス板Ｇを有した透光開口部５を備えている。本体７の内部にハロゲンランプ４を備えている。このような照明器具１は、ランプ４が照射面に平行となるようにして本体７を支持具７１により吊り下げられ、その支持具７１は照明すべき照射面近傍の天井面３に固定されたフランジ７２に取り付けられて用いられる。また、照明器具１の本体７と支持具７１との接続部７３は、照射方向の角度調整が可能なように半固定式になっている。
【００１８】
上記の照明器具１の内部には、図６に示されるように、略放物線形状を有する反射鏡６が、ハロゲンランプ４の中心を放物線の焦点とし、放物線の光軸の傾きαが、照射面と平行になる本体７の鉛直面に対して０゜＜α＜１０゜となるように設けられている。また、反射鏡６は光源を焦点とした前記略放物線形状の反射面の他に、照射面（不図示）に対向する反射面６ａの一部に、そこに形成されるべき放物線よりも曲率が小さい曲線から形成される反射面部分６ｃを備えている。さらに、反射鏡６は、照射面側の反射面６ｂから発せられる反射光が反対側の反射面６ａへ反射するような反射面がない構造となっている。また、ランプ４の軸端部分にも、前方に向けてランプ４の光反射する反射鏡６ｄ，６ｄが設けられている。
【００１９】
上記のような構成により、ランプ４からの直接光のみによる照明部分と反射光による照明を含む部分との境界領域の光むらや、従来例の図１０に示されたような二次反射光による光スジは発生しない。また、反射鏡の反射面表面は、拡散反射率４０〜８０％としている。これらの効果は、前記の実施形態と同様である。
【００２０】
次に、本発明の実施形態に係る照明器具のさらに他の変形例について説明する。図７の照明器具１は、四角柱の一端を斜めに切断した外形の本体７を有し、四角柱の上面を天井面３への固定面とし、下面にくる四角形状の断面部分を透光開口５としている。照明器具１は、透光開口５にガラス板Ｇを備え、本体７の内部にＨＩＤダブルエンドランプ４と断面形状が略放物線となる反射鏡６とを備えている。このような照明器具１は、照明すべき照射面近傍の天井に、ランプ４が照射面に平行になるようにして四角柱形状の本体７の上面を固定して取り付けて用いられる。
【００２１】
上記の反射鏡６は、ＨＩＤダブルエンドランプ４の中心軸を略放物線の焦点とし、放物線の光軸の傾きαが、照射面と平行になる本体７の鉛直面に対して０゜＜α＜１０゜となるように設けられている。また、反射鏡６は光源を焦点とした前記略放物線形状の反射面の他に、照射面（不図示）に対向する反射面６ａの一部に、そこに形成されるべき放物線よりも曲率が小さい曲線から形成される反射面部分６ｃを備えている。さらに、反射鏡６は、照射面側の反射面６ｂから発せられる反射光が反対側の反射面６ａへ反射するような反射面がない構造となっている。また、ランプ４の軸端部分にも、前方に向けてランプ４の光反射する反射鏡６ｄ，６ｄが設けられている。
【００２２】
上記のような構成により、ランプ４からの直接光のみによる照明部分と反射光による照明を含む部分との境界領域の光むらや、従来例の図１０に示されたような二次反射光による光スジは発生しない。また、反射鏡の反射面表面は、拡散反射率４０〜８０％としている。これらの効果は、前記第一の実施形態と同様である。
【００２３】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、放物線形状の反射鏡の傾斜角を５゜として説明したがこれに限るものではない。また、反射面は板状のものから構成する必要はなく、表面に所望の反射面が構成されていればよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、光源を焦点とする略放物線状の反射面を設けたことにより、光源からの光を有効利用すると共に、光源からの光に指向性を持たせることができ、さらに、放物線の光軸の傾きαが、照射面に対して０゜＜α＜１０゜となるように設定しているので、照射面の広範囲に亘って従来より飛躍的に高い均斉度の良い照明を行うことができる。
【００２５】
また、上記の効果に加えて、反射鏡のうち、壁面とは反対側の光源近傍に、曲率の小さい直線部分を設けたことにより、この部分において反射する光は曲率が大きなままの場合よりも光の広がりを大きくすることができ、照射面上における直接光と反射光の境界部分にこの構成を適用して照明の均斉度を向上することが可能となる。
【００２６】
また、請求項２の発明によれば、上記発明の効果に加えて、対向する反射鏡面からの反射光による二次反射光の影響をなくしているため、照射面の光むらや光スジの形成を抑制でき、照明の均斉度を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による照明器具の基本構成を示す横断面図。
【図２】 （ａ）は直管形蛍光ランプを用いた上記照明器具の具体例を示す正面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同詳細側面図。
【図３】 （ａ）は同上の取付け状態を示す横断面図、（ｂ）は反射光境界未対策の比較例である照明器具の取付け状態を示す横断面図。
【図４】 （ａ）は同上の取付け状態を示す横断面図、（ｂ）は二次反射光未対策の比較例である照明器具の取付け状態を示す横断面図。
【図５】 （ａ）はハロゲンランプを用いた本発明の一実施形態の変形例による照明器具の側面図、（ｂ）は同正面図。
【図６】 （ａ）は同上照明器具の側面図、（ｂ）は同正面図。
【図７】 （ａ）はＨＩＤダブルエンドランプを用いた本発明の一実施形態の他の変形例による照明器具の側面図、（ｂ）は同正面図。
【図８】 従来の照明器具による壁面照明を示す横断面図。
【図９】 反射鏡を備えた従来の照明器具による壁面照明を示す横断面図。
【図１０】 同上の他の例を示す示す横断面図。
【符号の説明】
１ 照明器具
２ 照射面
３ 天井面
４ ランプ（光源）
５ 透光開口
６、６０、６１、６２ 反射鏡
Ｆ 焦点
α 光軸の傾き

Claims (2)

1. 壁面に接近して設けられ、下面側に設けた透光開口から壁面を照射する照明器具であって、
   放物線又は楕円を含む略放物線状曲線の断面形状を有する反射鏡を備え、
   前記反射鏡の焦点に光源を有し、
   前記反射鏡の光軸の傾きαが、壁面方向に０°＜α＜１０゜となるように形成され、
   前記反射鏡は、壁面とは反対側の前記光源近傍に、前記放物線又は略放物線状曲線より曲率が小さい曲線又は直線となる直線部分と、前記直線部分の更に外側に、該直線部分より曲率が大きい反射面とを更に有することを特徴とする照明器具。
2. 壁面側反射鏡下端部からの反射光が、壁面とは反対側の反射鏡部分に入射しないようにしたことを特徴とする請求項１記載の照明器具。

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