JP4365453B2 - Desk lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の発光ダイオードを使用した机上照明装置に関し、特に、発熱量や消費電力の増加を招くことなく、机上面における被照明領域の全体を十分な光量で均一に照明可能とする改良技術に関する。 The present invention relates to a desk lighting device using a plurality of light emitting diodes, and in particular, an improvement that can uniformly illuminate the entire illuminated area on the desk top surface with a sufficient amount of light without causing an increase in heat generation or power consumption. Regarding technology.
従来の照明器具としては、蛍光灯や白熱電球、スポットライト等、種々のタイプの照明光源が利用されているが、照明光の中に被照射物の劣化を誘発する紫外線成分を含んでいたり、照明光源の発熱により、その設置に関しては制約が多かった。最近になり、発熱や消費電力の少ないLED光源が注目され、また、高輝度な白色LEDも提供されるようになってから、一般照明用の照明器具にLED光源を利用するものが増えつつある。この種の照明装置の一例が例えば特許文献1に開示されている。
As a conventional lighting fixture, various types of illumination light sources such as fluorescent lamps, incandescent bulbs, spotlights, etc. are used, but the illumination light contains ultraviolet components that induce deterioration of the irradiated object, Due to the heat generated by the illumination light source, there were many restrictions on its installation. Recently, LED light sources with low heat generation and low power consumption have attracted attention, and since white LEDs with high brightness have been provided, those using LED light sources for general lighting fixtures are increasing. . An example of this type of lighting device is disclosed in
ところで、照明器具の一つに、デスクライト等の机上照明装置がある。机上照明装置は、机上に作業スペースを確保する必要性、および机上面の上方に干渉回避の空間を確保することが望ましいため、照明装置本体(ベース)が一般的に机上面の端部に置かれる。したがって、ベースに、支柱を介して設けられた頭部からは、机上面奥部の上方から手前部にわたって傾斜した照明光が照射されることとなる。このような机上照明装置においても高輝度なLED光源が採用されることで、従来の蛍光灯や白熱電球を用いた机上照明装置に比べ、発熱や消費電力の低減が期待できた。 Incidentally, one of the lighting fixtures is a desk lighting device such as a desk light. Since the desk lighting device needs to secure a work space on the desk and it is desirable to secure a space for avoiding interference above the desk surface, the lighting device body (base) is generally placed at the end of the desk surface. It is burned. Therefore, illumination light inclined from the upper part of the desk top surface to the front part is irradiated from the head provided on the base via the support column. By adopting a high-brightness LED light source in such a desk lighting device, heat generation and power consumption can be expected to be reduced as compared with a desk lighting device using a conventional fluorescent lamp or incandescent bulb.
しかしながら、上記特許文献1のように、LEDを光源とした照明装置においては、LEDを単体或いは複数個をアレイ状として照明装置を構成した場合、LED自体の照度角が広いと照明光の照射領域が広がる反面、光源から離れるに従って照度が著しく低下し、照明装置としての性能を満足し得ない。その場合には、LED自体の発光を高輝度化すればよいが、装置の大型化、消費電力の増大および発熱による不利が避けられない問題となる。そこで、LEDの側方(或いは背面側等)に凹面状の放物面を有する反射板を設けることにより、LEDからの光を、この反射板によって平行光化して光束密度を上げることができるが、反射板に照射しなかった光成分は拡散しながら光路前方に進む。このため、光源全体として照度分布は反射板により照度アップが図られるが、依然としてブロードな分布を呈したままとなり、照明に必要となる高照度で平坦照度分布の照明領域が十分に得られない。特に、LED照明装置にあっては、発光素子自体が点発光であるので、広い範囲を均等な照度で照明することは難しい。また、LED照明装置にあっては、照射領域が反射鏡によって制限されているので、机上面の奥部で十分な照度で照明が行えても、手前側まで十分な照度で照明を施すことが難しく、机上面の前後にわたって均等な照度で照明することが難しい。このため、被照明領域の任意位置において良好な視認性を得ることは困難であった。
However, as in the above-mentioned
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、発熱量や消費電力の増加を招くことなく、机上面における被照明領域を全体にわたって有効な高照度で、かつ十分な光量で照明できる机上照明装置を提供し、もって、机上用照明として、被照明領域の位置に拘わらない良好な視認性を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and can be used to illuminate an illuminated area on a desk top surface with effective high illuminance and a sufficient amount of light without causing an increase in heat generation or power consumption. Therefore, the object of the present invention is to obtain good visibility as desk lighting regardless of the position of the illuminated area.
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 机上面に設置されるベースと、該ベースに立設された支柱と、該支柱に接続され先端に頭部を可動に支持する可動支持部と、を有し、前記机上面を照明する机上照明装置であって、
複数の発光ダイオードを少なくとも1列のライン状に配置したアレイ状光源と、
前記複数の発光ダイオードのそれぞれに対応して該アレイ状光源の光出射側に設けられ前記机上面に向けて拡開した曲面形状を有する第1反射部と、
該第1反射部のさらに光出射側で前記発光ダイオードの列方向に沿って設けられかつ前記発光ダイオードからの光を光出射側に向けて反射する平板状の反射面が前記列方向に直交する方向の片側のみに配置された第2反射部と、
を備えた机上照明装置。The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) It has a base installed on the desk surface, a column erected on the base, and a movable support part that is connected to the column and supports the head movably at the tip, and illuminates the table surface A desk lighting device,
An array light source in which a plurality of light emitting diodes are arranged in a line of at least one row;
A first reflecting portion having a curved shape provided on the light emitting side of the array light source corresponding to each of the plurality of light emitting diodes and expanding toward the desk surface;
A flat reflecting surface provided along the column direction of the light emitting diodes on the light emitting side of the first reflecting portion and reflecting the light from the light emitting diodes toward the light emitting side is orthogonal to the column direction. A second reflector disposed only on one side of the direction;
Desk lighting device with
この机上照明装置によれば、第1反射部が発光ダイオードからの光を光出射側に向けて略平行化して反射させ、かつ第2反射部が第1反射部に入射しなかった発光ダイオードからの光等を光出射側の斜方(机上の手前側)に向けて反射させることができる。また、複数の発光ダイオードがライン状に配置されることで、机上全面を奥側から手前側に向かって急激に照度低下しない照度分布で照明できる。さらに、ベースに立設した支柱に、可動支持部を介して頭部を支持させて移動可能に構成されるので、机上面の任意の位置にベースを設置して、机上面の所望位置に簡便に被照明領域が形成可能となる。 According to the desk lighting device, the first reflecting portion reflects light from the light emitting diode substantially parallel to the light emitting side and the second reflecting portion is not incident on the first reflecting portion. Can be reflected toward the oblique side (front side on the desk) of the light emitting side. In addition, since the plurality of light emitting diodes are arranged in a line, the entire desk surface can be illuminated with an illuminance distribution that does not rapidly decrease the illuminance from the back side toward the near side. In addition, since the head is supported by a support that is erected on the base via a movable support part, the base can be moved so that the base can be installed at an arbitrary position on the desk surface and easily placed at the desired position on the desk surface. It becomes possible to form an illuminated area.
(2) 机上面の後部に設けられた机上用書棚の棚板下面に設けられ、前記机上面を照明する机上照明装置であって、
複数の発光ダイオードを少なくとも1列のライン状に配置したアレイ状光源と、
前記複数の発光ダイオードのそれぞれに対応して該アレイ状光源の光出射側に設けられ前記机上面に向けて拡開した曲面形状を有する第1反射部と、
該第1反射部のさらに光出射側で前記発光ダイオードの列方向に沿って設けられかつ前記発光ダイオードからの光を光出射側に向けて反射する平板状の反射面が前記列方向に直交する方向の片側のみに配置された第2反射部と、
を備えた机上照明装置。(2) A desk lighting device that is provided on the bottom surface of a desk book shelf provided at the rear of the desk top surface and illuminates the desk top surface,
An array light source in which a plurality of light emitting diodes are arranged in a line of at least one row;
A first reflecting portion having a curved shape provided on the light emitting side of the array light source corresponding to each of the plurality of light emitting diodes and expanding toward the desk surface;
A flat reflecting surface provided along the column direction of the light emitting diodes on the light emitting side of the first reflecting portion and reflecting the light from the light emitting diodes toward the light emitting side is orthogonal to the column direction. A second reflector disposed only on one side of the direction;
Desk lighting device with
この机上照明装置によれば、第1反射部が発光ダイオードからの光を光出射側に向けて略平行化して反射させ、かつ第2反射部が第1反射部に入射しなかった発光ダイオードからの光等を光出射側の斜方(机上の手前側)に向けて反射させることができる。また、複数の発光ダイオードがライン状に配置されることで、机上全面を奥側から手前側に向かって急激に照度低下しない照度分布で照明できる。さらに、机上面奥側に設けられた机上用書棚の棚板下面に机上照明装置が設けられることで、第2反射部からの反射光が机上面の手前部に向けて照射され、机上面上方に照明装置の配置されない広い空間が確保されながら、机上面の奥部から手前部までが十分な照度で照明可能となる。 According to the desk lighting device, the first reflecting portion reflects light from the light emitting diode substantially parallel to the light emitting side and the second reflecting portion is not incident on the first reflecting portion. Can be reflected toward the oblique side (front side on the desk) of the light emitting side. In addition, since the plurality of light emitting diodes are arranged in a line, the entire desk surface can be illuminated with an illuminance distribution that does not rapidly decrease the illuminance from the back side toward the near side. Furthermore, by providing a desk lighting device on the shelf bottom surface of the desk bookshelf provided on the back side of the desk top surface, the reflected light from the second reflecting part is irradiated toward the front part of the desk top surface, As a result, a wide space where no lighting device is arranged is secured, and illumination from the back to the front of the desk surface can be performed with sufficient illuminance.
(3) 机上面直上の天井面に吊設され、前記机上面を照明する吊り下げ型の机上照明装置であって、
複数の発光ダイオードを少なくとも1列のライン状に配置したアレイ状光源と、
前記複数の発光ダイオードのそれぞれに対応して該アレイ状光源の光出射側に設けられ前記机上面に向けて拡開した曲面形状を有する第1反射部と、
該第1反射部のさらに光出射側で前記発光ダイオードの列方向に沿って設けられかつ前記発光ダイオードからの光を光出射側に向けて反射する平板状の反射面が前記列方向に直交する方向の片側のみに配置された第2反射部と、
を備えた吊り下げ型の机上照明装置。(3) A hanging type desktop lighting device that is suspended on a ceiling surface directly above the desk top surface and illuminates the desk top surface,
An array light source in which a plurality of light emitting diodes are arranged in a line of at least one row;
A first reflecting portion having a curved shape provided on the light emitting side of the array light source corresponding to each of the plurality of light emitting diodes and expanding toward the desk surface;
A flat reflecting surface provided along the column direction of the light emitting diodes on the light emitting side of the first reflecting portion and reflecting the light from the light emitting diodes toward the light emitting side is orthogonal to the column direction. A second reflector disposed only on one side of the direction;
A hanging type desktop lighting device with
この吊り下げ型の机上照明装置によれば、第1反射部が発光ダイオードからの光を光出射側に向けて略平行化して反射させ、かつ第2反射部が第1反射部に入射しなかった発光ダイオードからの光等を光出射側の斜方(机上の手前側)に向けて反射させることができる。また、複数の発光ダイオードがライン状に配置されることで、机上全面を奥側から手前側に向かって急激に照度低下しない照度分布で照明できる。さらに、天井面より線材等により吊設されるので、机上面に照明装置の設置スペースが不要になり、かつ被照明領域の片側端部の上方に照明装置が配置されることで、机上面上方に照明装置の配置されない広い空間が確保されながら、机上面に十分な照度の被照明領域が形成可能となる。 According to this hanging type desk lamp, the first reflecting portion reflects light from the light emitting diode substantially parallel to the light emitting side, and the second reflecting portion does not enter the first reflecting portion. The light from the light emitting diode can be reflected toward the oblique side (front side on the desk) on the light emitting side. In addition, since the plurality of light emitting diodes are arranged in a line, the entire desk surface can be illuminated with an illuminance distribution that does not rapidly decrease the illuminance from the back side toward the near side. Furthermore, since it is suspended from the ceiling surface by a wire or the like, the installation space for the lighting device is not required on the desk surface, and the lighting device is disposed above one end of the illuminated area, so that As a result, it is possible to form an illuminated area with sufficient illuminance on the desk surface while ensuring a wide space where no lighting device is arranged.
(4) (1)〜(3)のいずれか1項記載の机上照明装置であって、
前記第1反射部が、放物面からなる反射面を含む机上照明装置。(4) The desk lamp according to any one of (1) to (3),
The desk-top illuminating device in which the said 1st reflection part contains the reflective surface which consists of a paraboloid.
この机上照明装置によれば、発光ダイオードからの光を集光して平行光化することができ、照度を向上することができる。 According to this desk lighting device, the light from the light emitting diode can be condensed and converted into parallel light, and the illuminance can be improved.
(5) (1)〜(3)のいずれか1項記載の机上照明装置であって、
前記第1反射部が、回転楕円体面からなる反射面を含む机上照明装置。(5) The desk lamp according to any one of (1) to (3),
The desk lighting device in which the first reflection unit includes a reflection surface formed of a spheroid surface.
この机上照明装置によれば、回転楕円体面の一方の焦点位置に発光ダイオードを配置して、他方の焦点位置を机上面あるいは机上面の上下のいずれかに設定することにより、集光性を調整して所望の照度分布に設定できる。 According to this desk lighting device, the light-collecting diode is arranged at one focal position on the spheroid surface, and the light focusing property is adjusted by setting the other focal position to either the desk top surface or the top and bottom of the desk top surface. Thus, the desired illuminance distribution can be set.
(6) (1)〜(3)のいずれか1項記載の机上照明装置であって、
前記第1反射部が、放物面からなる反射面と、回転楕円体面からなる反射面とが混在配置された机上照明装置。(6) The desk lamp according to any one of (1) to (3),
The desk-top lighting device in which the first reflecting section includes a reflecting surface made of a paraboloid and a reflecting surface made of a spheroid.
この机上照明装置によれば、放物面からなる反射面の個数と回転楕円体面からなる反射面の個数との混在比率を所望の比率に設定することで、集光性と光拡散性を適宜組み合わせた所望の照度分布にできる。 According to this desk-top lighting device, the mixing ratio between the number of reflecting surfaces made of a paraboloid and the number of reflecting surfaces made of a spheroid surface is set to a desired ratio, so that the light condensing property and the light diffusing property are appropriately set. Combined desired illumination distribution can be obtained.
(7) (1)〜(6)のいずれか1項記載の机上照明装置であって、
前記アレイ状光源の各発光ダイオードが、複数列にわたって配列されかつ前記発光ダイオードの配置間隔を前記列毎に半周期分ずらすことで千鳥配置された机上照明装置。(7) The desk lamp according to any one of (1) to (6),
A table-top lighting device in which the light emitting diodes of the arrayed light source are arranged in a plurality of rows and the arrangement intervals of the light emitting diodes are shifted by a half cycle for each row.
この机上照明装置によれば、発光ダイオードが千鳥配置されることで、スペース効率を高めた高密度な光源配置となり、単位面積当たりの照度を向上できる。 According to this desk lamp, the light emitting diodes are arranged in a staggered manner, so that a high-density light source arrangement with improved space efficiency is achieved, and the illuminance per unit area can be improved.
(8) (1)〜(7)のいずれか1項記載の机上照明装置であって、
前記第1反射部、前記第2反射部の少なくともいずれかの反射面に梨地加工が施されている机上照明装置。(8) The desk lamp according to any one of (1) to (7),
A desk lighting device in which a satin finish is applied to a reflecting surface of at least one of the first reflecting portion and the second reflecting portion.
この机上照明装置によれば、梨地加工が施されることで、反射光が拡散されて、より広い範囲にわたって均一な照度で照明することができる。 According to the desk lighting device, the matte finish is applied, so that the reflected light is diffused and illumination can be performed with a uniform illuminance over a wider range.
(9) (1)〜(8)のいずれか1項記載の机上照明装置であって、
前記第1反射部と前記第2反射部とが一体に形成された机上照明装置。(9) The desk lamp according to any one of (1) to (8),
A desk lighting device in which the first reflecting portion and the second reflecting portion are integrally formed.
この机上照明装置によれば、第1反射部と第2反射部とが連続の反射面で形成可能となり、第1反射部の反射光と、第2反射部の反射光とが照射される被照明領域に、大きな照度差による不均一部(照度ムラ)が生じなくなる。また、照明装置をコンパクトな構成とすることができる。 According to this desk lamp, the first reflecting portion and the second reflecting portion can be formed by a continuous reflecting surface, and the reflected light of the first reflecting portion and the reflected light of the second reflecting portion are irradiated. A non-uniform portion (illuminance unevenness) due to a large illuminance difference does not occur in the illumination area. In addition, the lighting device can have a compact configuration.
(10) (1)〜(8)のいずれか1項記載の机上照明装置であって、
前記第2反射部は、前記平板状の反射面と該反射面に接続される断面U字状の基部とからなる板状弾性体であり、
前記第1反射部と前記アレイ状光源は前記板状弾性体の基部に挿入され、前記板状弾性体の弾性復元力により前記基部内に保持される机上照明装置。(10) The desk lamp according to any one of (1) to (8),
The second reflecting portion is a plate-like elastic body including the flat reflecting surface and a base having a U-shaped cross section connected to the reflecting surface.
The first illumination unit and the array-shaped light source are inserted into a base of the plate-like elastic body, and are held in the base by the elastic restoring force of the plate-like elastic body.
この机上照明装置によれば、第2反射部が、平板状の反射面と、断面U字状の基部からなる板状弾性体であるので、弾性変形された板状弾性体に挿入された第1反射部とアレイ状光源が、この板状弾性体の弾性復元力によって位置決め保持されて収容される。これにより、アレイ状光源、第1反射部、および第2反射部の相対位置が簡単にかつ高精度に位置決めされて、均一な照度分布が形成される。 According to this desk lamp, since the second reflecting portion is a plate-like elastic body including a flat reflection surface and a base having a U-shaped cross section, the second reflecting portion is inserted into the elastically deformed plate-like elastic body. One reflector and an arrayed light source are positioned and held by the elastic restoring force of the plate-like elastic body. As a result, the relative positions of the array light source, the first reflecting portion, and the second reflecting portion are easily and accurately positioned, and a uniform illuminance distribution is formed.
(11) (10)記載の机上照明装置であって、
前記第2反射部の平板状の反射面は、白色塗装面で形成された机上照明装置。(11) The desk lamp according to (10),
The flat reflecting surface of the second reflecting portion is a desk lighting device formed with a white painted surface.
この机上照明装置によれば、平板状の反射面が白色塗装面で形成されることで、発光ダイオードからの光を適度の光拡散効果を持たせつつ高輝度で反射させることができる。 According to this desk lamp, the flat reflection surface is formed of a white painted surface, so that light from the light emitting diode can be reflected with high brightness while having an appropriate light diffusion effect.
(12) (10)または(11)記載の机上照明装置であって、
前記アレイ状光源は、複数の発光ダイオードが表面側に実装された基板を有し、該基板の裏面が前記板状弾性体に放熱用低熱抵抗層を介して面接合された机上照明装置。(12) The desk lamp according to (10) or (11),
The array light source has a substrate on which a plurality of light-emitting diodes are mounted on the front surface side, and the back surface of the substrate is surface-bonded to the plate-like elastic body via a low heat resistance layer for heat dissipation.
この机上照明装置によれば、板状弾性体とアレイ状光源の基板裏面との間に放熱用低熱抵抗層を介して面接合されることで、アレイ状光源で発生した熱を板状弾性体により高効率で放熱でき、発光ダイオードの安定した連続点灯が可能となる。 According to this desk lighting device, the plate-like elastic body generates heat generated by the array-like light source by surface bonding between the plate-like elastic body and the substrate back surface of the array-like light source via the low heat resistance layer for heat dissipation. Therefore, heat can be dissipated with high efficiency, and stable continuous lighting of the light-emitting diode becomes possible.
(13) (12)記載の机上照明装置であって、
前記放熱用低熱抵抗層が、加熱硬化型シリコーン層である机上照明装置。(13) The desk lamp according to (12),
A desk lighting device in which the low heat resistance layer for heat dissipation is a thermosetting silicone layer.
この机上照明装置によれば、加熱硬化型シリコーンが例えば基板の裏面に塗布されることで、基板と第2反射部との間から空気を確実に排除した面接合構造が容易に形成でき、良好な放熱効果を、高い信頼性でかつ簡単に得ることができる。 According to the desk lighting device, the heat bonding type silicone is applied to the back surface of the substrate, for example, so that a surface bonding structure in which air is surely excluded from the space between the substrate and the second reflecting portion can be easily formed. The heat dissipation effect can be easily obtained with high reliability.
本発明に係る机上照明装置によれば、省電力でありながら、高い照度でかつ照度分布を均一にすることができ、発熱量や消費電力の増加を招くことなく、机上面における被照明領域を全体にわたって有効な高照度で、かつ十分な光量で均一に照明できる。また、有効な照度分布の光重畳照射領域を、机上面の広い面積で形成することができ、最適な照度パターンを実現できる。この結果、机上用照明として良好な照明性能を得ることができる。 According to the desk lighting device according to the present invention, it is possible to make the illumination distribution on the desk top surface with high illuminance and uniform illuminance distribution without increasing power generation and power consumption while saving power. It can illuminate uniformly with sufficient high light intensity and sufficient light intensity throughout. In addition, the light superimposed irradiation region having an effective illuminance distribution can be formed over a wide area on the desk surface, and an optimal illuminance pattern can be realized. As a result, favorable lighting performance can be obtained as desk lighting.
11…机上面、17…頭部、29…LED(発光ダイオード)、41…第1反射部、41A…放物面からなる反射面、42,72…第2反射部、42A…平板状の反射面、61…ベース、63…支柱、65…可動支持部、77…発光部(アレイ状光源)、81…板状弾性体、81a…平板状の反射面を接続する基部、100,200…机上照明装置、101…机上用書棚、300…学習机の机上照明装置、400…吊り下げ型の机上照明装置、S…被照明領域
DESCRIPTION OF
以下、本発明に係る机上照明装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る机上照明装置を示す概略説明図、図2は頭部のYZ平面での断面図である。
この実施の形態による机上照明装置100は、机上面11を照明するようになっており、主に不図示の駆動部と、支柱13と、可動支持部15と、頭部17とを備えている。なお、図中、16は支持アーム、19は机、21は机上面11に置かれたPC(パーソナルコンピュータ)のモニタ、23はPCのキーボードを示す。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a desk lamp according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a desk lamp according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the head on the YZ plane.
The
駆動部は、頭部17に設けられた照明ユニット25に発光用の駆動電力を供給するものであり、例えばフルレンジトランス等を用いることができる。駆動部は商用電源に接続され、例えばAC110V〜220V、50Hz〜60Hz等の電力を、DC12V(DC6VやDC24V等の任意の電圧、或いは交流であってもよい)の駆動電圧に変換して照明ユニット25に供給する。
The drive unit supplies drive power for light emission to the
照明ユニット25は、ライン状にLEDを1列配列(これを、「アレイ状光源」と呼ぶ)してユニット化されている。本実施形態では、照明ユニット25が、背板27と、光源である多数個のLED29を基台である配線基板(プリント基板)31上に直線的に配設した発光部33と、反射鏡部材35とを有している。背板27は、反射鏡部材35との間に配線基板31を挟み込んで反射鏡部材35に着脱自在に組み付けられる。
The
次に、照明ユニット25について説明する。
図3は照明ユニットの側面視を(a)、下面視を(b)に表した説明図、図4は照明ユニットの要部拡大斜視図、図5は照明ユニットの分解斜視図である。
照明ユニット25は、図3(a)に示すように、反射鏡部材35に背板27が組み付けられ、この状態で高さHを有する。高さHは、本実施形態においては概ね15mm程度であり、白熱電球や蛍光灯等を光源として用いた場合と比較して大幅に薄型化されている。そのため、机19の上方に位置する場合であっても、照明ユニット25の存在は邪魔にならない。なお、照明ユニット25の高さHは、低すぎると反射鏡部材35の後述する偏向特性が損なわれ、高すぎると設置スペースを要して本照明ユニット25の配置自由度が低下する。Next, the
3A and 3B are explanatory views showing a side view and a bottom view of the illumination unit, FIG. 4 is an enlarged perspective view of a main part of the illumination unit, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the illumination unit.
As shown in FIG. 3A, the
反射鏡部材35は、図2および図3(a),(b)に示すように、長尺板状の取付基部37(図5参照)と、この取付基部37に一体に形成され中心位置に開口を有し光出射側が拡開した放物面からなる反射面(以下、「放物面鏡」とも呼称する)41Aを複数個(本実施形態においては合計16個)形成した第1反射部41と、図4に斜視図を示すように、第1反射部41よりもさらに光出射側に一体に設けられ、複数の放物面鏡41Aの配列方向と平行な方向に平板状の反射面(以下、「平面板鏡」とも呼称する)42Aを形成した第2反射部42とを有する。この反射鏡部材35は、射出成形により一体成形された樹脂成形品であって、少なくとも第1反射部41と第2反射部42の光反射面にはアルミ蒸着等によるコーティング加工が施されて鏡面を形成している。第1反射部41と第2反射部42とが一体に形成されることにより、反射鏡部材35をコンパクトな構成にでき、連続の反射面が形成可能となって、第1反射部41の反射光と第2反射部42の反射光とが照射される被照明領域S(図1参照)に、大きな照度差による不均一部(照度ムラ)が生じなくなる。また、光反射面の表面処理としては、これに限らず、他の常套手段が利用可能である。
As shown in FIGS. 2 and 3A and 3B, the reflecting
背板27は、図5に示すように、平坦な形状のベース部311と、ベース部311の長手方向の複数箇所(本実施形態においては5箇所)で、ベース部311の内側面に配線基板31の背面側を支持するリブ312と、反射鏡部材35と係合するロック爪313とを有する。このロック爪313は、縦断面が“U”の字状のフック形状に形成されている。
As shown in FIG. 5, the
配線基板31は、例えばガラスエポキシや紙フェノール等のプリント基板で構成されており、反射鏡部材35の長手方向に沿って、個々の放物面鏡41Aに対応して複数個(ここでは16個)のLED29が実装されている。配線基板31の一端からはリード線Lが引き出され、図示しない駆動部に接続されている。本実施形態の配線基板31は、片面実装モジュールのために、障害発生時に問題点を発見し易く、メンテナンス性に優れた安全なモジュールとされている。
The
取付基部37は、長手方向両端に照明ユニット25の固定用のブラケット351が形成されているとともに、長手方向とは直交する両脇側に、背板27のロック爪313が係合する係合部352を設けてある。従って、反射鏡部材35と背板27とによって配線基板31を挟み込み、ロック爪313のスナップアクションにより、背板27と、配線基板31と、反射鏡部材35の取付基部37とが脱着自在に組み付けられる。
The mounting
第1反射部41は、放物面鏡41AがLED29を焦点位置とした放物面を含む曲面形状を有するものであり、この放物面の焦点位置にあるLED29からの出射光の多くは平行光(コリメートメート光)となって机上面11に向かう。なお、この第1反射部41の放物面鏡41Aとしては、詳細は後述するが、放物面形状に限定されるものではなく、例えば回転楕円体面や双曲線(ハイパボリック)等の曲線によって形成される凹面であってもよい。
The
第2反射部42は、図2に示すように、放物面鏡41Aの並び方向に直交する方向の片側に平面板鏡42Aが形成されている。つまり、LED29を中心とする机上面11の手前側と奥側のうち奥側のみに平面板鏡42Aが配置されている。被照明領域Sとの関係で表せば、机上面11における被照明領域SにおけるLED29の列方向に直交する方向の手前側と反対側となる奥側に配置される。
As shown in FIG. 2, the second reflecting
図2に示すように、背板27、配線基板31、取付基部37(反射鏡部材35)を互いに組み付けると、前述したように、第1反射部41の放物面鏡41Aの焦点位置にLED29の発光面が位置することになる。反射鏡部材35には、図示は省略するが、配線基板31裏面に当接する面が離散的に配置されており、LED29の発光面が放物面鏡41Aの焦点位置となるように、この当接面の高さが調整されている。即ち、配線基板31が反射鏡部材35に形成された基板収容位置に納まる際、背板27のリブ312が、この当接面に配線基板31を押圧するようにしてその高さが設定されている。
As shown in FIG. 2, when the
従って、背板27、配線基板31、取付基部37(反射鏡部材35)を単に組み合わせるだけで、放物面鏡41Aの焦点位置とLED29の発光面の位置が簡単にして高精度に一致させることができる。この構成により、例えばねじ等の締結手段を用いることなく簡単に組み付けでき、部品点数を減らして、組立や調整のための工程を軽減でき、生産性の向上が図られる。
Therefore, the focal position of the
次に、上記構成の照明ユニット25に関する光学的特性について、図2および図6を参照しながら説明する。
照明ユニット25の反射鏡部材35は、前述したように、第1反射部41と第2反射部42とが連続して形成されており、第1反射部41の基端部には、LED29の発光面を放物面鏡41Aの焦点位置に配置させるための開口43が設けてある。第1反射部41の放物面鏡41Aは、LED29の発光面を焦点位置とする放物面からなる反射面を有しており、第1反射部41で反射したLED29からの光は机上面11(図1参照)に向けて略平行(コリメート)化して進行する。これにより、放物面鏡41Aで反射した光は、図6に示すように、専ら机上面11のLED29直下、およびその周辺を照明する。Next, optical characteristics relating to the
As described above, the reflecting
一方、第2反射部42は、第1反射部41の一部から連続して連なるように、かつ、机上面11に向けて拡開する傾斜角度θで平面板鏡42Aが設けられている。即ち、この第2反射部42の平面板鏡42Aは、放物面鏡41Aの配列方向、即ちLED29の配列(X)方向に対して平行な方向に沿って配置された平板形状を有している。
On the other hand, the second reflecting
この第2反射部42の平面板鏡42Aは、発光ダイオードを中心とする机上面11の手前側と奥側のうち奥側のみに配置される。これにより、机上面11(図1参照)の奥側からさらに後方へ漏光しないように、この方向へ向かう不要な光(カット領域CTの光)を手前側に反射するようになっている。
The
さらに、平面板鏡42Aは、図6に示すように、LED29からの光のうち、第1反射部41に入射されなかった光軸(中心)寄りの光の一部を受けて、机上面11の手前(Y)方向に向けて反射させるようになっている。これにより、平面板鏡42Aで反射した光がLED29の直下を基準として、奥側から手前側にかけて非対称になる照度パターンで、つまり机上面11の奥側(照明領域P1)よりも手前側(照明領域P2)に照明領域がシフトした分布で照明する。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the
このように、第1反射部41は反射面領域M1を有し、第2反射部27は反射面領域M1から連続して形成される反射面領域M2を有する。このため、第1反射部41,第2反射部42によって反射された光は、広汎な照明光となって机上面11上の被照明物に均等に照射される。しかも、この照明ユニット25は、机上面11の奥側に設置してあるので、机上空間が広くなり干渉しにくくなっている。さらに、反射鏡部材35は、第2反射部42の平面板鏡42Aから外側への光の漏れを防止している。つまり、この平面板鏡42Aにより机上面11の奥側への光の漏れが低減し、光が机上面11の奥側からはみ出して、後方へ向かう光成分を遮断することができる。例えば図1に示すように、机上面11の後部に載置したモニタ21へ照明光が照射されることを確実に防止し、モニタ表示面に照明光の反射が発生することによる視認性の低下が防止される。
Thus, the
なお、LED29の光軸に対する平面板鏡42Aの開き角度θは、机上面11から頭部17までの高さとの関係にもよるが、さらに、以上説明してきた要件、つまり下記の要件を満たすように設定している。即ち、
(1)第1反射部41によって照射されなかった机上面11の非照明領域を補償するように照射させる照度分布を有すること。
(2)できるだけ机上面11の手前部にまで照明光が及ぶこと。
(3)所望の被照明領域となる机上面11からはみ出さない(眩光防止)角度に設定されること。そこで、本実施形態の場合は、平面板鏡42Aの傾斜角度がLED29の光軸に対して13度〜18度の範囲で設定されている。Note that the opening angle θ of the
(1) It has an illuminance distribution that is irradiated so as to compensate for a non-illuminated region of the
(2) Illumination light should reach the front of the
(3) The angle is set so as not to protrude from the
本実施形態に用いられるLED29の素子自体は、例えば120°等の広い出射角を有しているが、この出射角に応じて放物面鏡41Aの形状を最適に設定することで、出射した光のうち、第1反射部41へ向かい、その第1反射部41に捕らえられて平行光化に寄与する割合が高くなりすぎないように補正できる。このような補正により、机上面11の奥側から手前側までの範囲で照度分布の均一化効果が高められる。
一方、LED29から出射した光のうち第2反射部42へ向かう光成分が増加しても、第2反射部42のZ方向の長さや開き角度θ(図2参照)を最適に設定することで、机上面11の所望の被照明領域からはみ出すことがなく、同時にLED29の直下から机上面11の手前側へ照射される光成分を増大させることができる。これにより、机上面11の手前側に載置されたキーボード23や書類などの視認対象物に十分な照度を提供することができる。The element of the
On the other hand, even if the light component which goes to the
次に、照明ユニット25の光到達距離について説明する。
図7は本実施形態における照明ユニット25の光源による照度と光源からの距離との関係を、反射面の有無やその種類α、β、γに応じて調べた概念的なグラフである。なお、各グラフα、β、γにおける限界照度δ以上となる領域が、机上照明に利用可能な有効照度を有する領域である。Next, the light reach distance of the
FIG. 7 is a conceptual graph in which the relationship between the illuminance by the light source of the
机上照明装置100により机上面11の視認対象物を照明する際に十分な照度を有する領域の広さは、机上面11の幅方向(X)ばかりでなく、手前方向(Y)への照明光の到達距離が大きく関係する。
図7に示すように、机上面11を十分な照度で照明できる限界範囲が図中δで示すラインよりも上側範囲であるとすると、反射鏡部材35を備えない場合(α)には光源直下から距離L1を超えると照度不足となる。一方、第1反射部41の放物面鏡のみ備えた場合(β)には、距離L2では許容内の照度を有しているが、距離L2を超えると照度不足となる。他方、本発明のような第1反射部41の放物面鏡41Aと第2反射部42の平面板鏡42Aとを共に備えた場合(γ)には、距離L1、L2から大きく隔てた距離L3まで照度不足を生じない。このように、本発明に係る構成の場合、机上面11手前側への光到達距離を、放物面鏡41Aと平面板鏡42Aとの相乗効果により、飛躍的に伸ばすことができる。The area having sufficient illuminance when the object to be viewed on the
As shown in FIG. 7, assuming that the limit range in which the
以上説明したように、本実施形態に係る照明ユニット25およびこれを備えた机上照明装置100によれば、LED29からの光束を第1反射部41で反射して、机上面11に向けて略平行化する。一方、第1反射部41に入射しなかったLED29からの光束のうち第2反射部42に照射されずにそのまま通過した光は、机上面11の直下および手前部に向けて拡散しつつ投光される。また、第2反射部42に照射され反射された光は、机上面11の手前部に向けて投光される。これにより、机上面11の被照明領域Sを、机上面11の手前部に向けて拡大させることができる。
As described above, according to the
しかも、光源となるLED29自体が安価に供給されているため、机上照明装置100全体を低コストで作製することができる。さらに、光源の消費電力は、白熱電球や蛍光灯等と比較して大幅に低いため、ランニングコストも低減できる。具体的には、同一照度下において、LED29は、消費電力がネオン灯の1/6であり、蛍光灯の1/8である。このことは、照明のエネルギ効率を向上させ、CO2排出削減等の環境問題に及ぼす影響を削減することに寄与することになる。また、LED29が低電圧駆動のために、ショックハザード等の設置後のトラブルが起こり難い。さらに、ここで使用するLEDは、出射光の大部分が概ね450nmの青色から700nmの赤色までの範囲に限られた波長パターンであるので、380nm以下の紫外線や760nmを越える赤外線を殆ど含まないために、被照明物を傷めることがない。And since LED29 itself used as a light source is supplied cheaply, the desk-
また、本実施形態の照明ユニット25は、LED29の光出射側に第1,第2反射部41,42からなる反射鏡を設けているために、LED29の背面側に設ける場合と比較して、照明ユニット25の厚みを薄く構成することができる。これは、頭部17の配置スペースの限られた机上面11上空間に配置する際に特に有利となる。また、レンズ等により光路を偏向させる構成と比較して、光学系を簡単にでき、装置コストを低減できる上に、レンズ透過時の光吸収等によって光利用効率が低下することを防止できる。
Moreover, since the
図8は照明ユニットを多数用いてライン状に配設するときの一構成例を示す説明図である。
LED29は、複数個を1ユニットとしたアレイ状として発光部33を構成したが、図8に一設置例を示すように、商用電源から引き出したフラットケーブル51の一部に接続用コネクタ53を介在させることにより、複数個の照明ユニット25を容易に配置することができる。例えば、一つの頭部17に3個の照明ユニット25を用い、さらに他の頭部17にも照明ユニットを同様に設置する場合には、図示例の3つの照明ユニット25を1つの接続用コネクタ53から配線を引き出して設置し、他の頭部17は、別の接続用コネクタから配線を引き出して設置する。つまり、頭部17と他の頭部17との間はフラットケーブル51で接続される。同じ机上面11上の照明ユニット25同士は、図示例のように並列接続でもよいが、照明ユニット25同士をチェーン状に直接接続する直列接続とすることで、配線を簡略化できる。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration example when a large number of illumination units are used and arranged in a line.
The
また、反射鏡部材35は、第1反射部41の放物面鏡41Aの反射面を、厳密な放物面とすることなく、例えば双曲線などの任意の曲線を基に形成される曲面としてもよい。いずれにせよ、放物面などに近似した曲面であれば良く、また、微細な平面鏡が組み合わさって全体として放物面状などに形成したものであってもよい。
Further, the reflecting
ここで、本実施形態における照明ユニット25は、例えば反射鏡部材35の各反射面において、多数の細かい凹凸を設けて梨地状に形成してもよい。反射面の少なくとも一部を梨地面とすることで、梨地加工を行わない場合と比較して、照度が均一となる範囲が広くなり、一台の照明ユニットによって、より広範囲にわたる均一照明を行うことが可能となる。また、照明光の色ムラの発生も防止される。
Here, the
(第2実施形態)
次に、本発明に係る照明ユニットの第2実施形態について説明する。なお、本実施形態においては、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略するものとする。
図9は千鳥配列のアレイ状光源を備えた照明ユニットの要部斜視図である。
本実施形態の照明ユニット25Aは、より高輝度で広範囲の机上面照明を行うためのものであり、前述の第1実施形態に示した照明ユニット25において、複数個のLED29を直列に配置したアレイ状の発光部33を複数列(本実施例では2列)平行に配置し、かつ、各発光ダイオードの列毎に、発光ダイオードの配置間隔を半周期分ずらすことで、千鳥状に配置している。照明ユニット25Aの各列におけるLED29の配置間隔は、隣接する各列の発光部33からの照射光の強度を重ね合わせた全照度分布ができるだけ均一となるように設定される。(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the lighting unit according to the present invention will be described. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
FIG. 9 is a perspective view of a main part of an illumination unit including a staggered array of light sources.
The
この構成によれば、照明ユニット25AがLED29を複数列状にアレイ化することで、照度を向上できるとともに照度が均一となる範囲を拡大させることができ、照明する机上面11の手前部までさらに高輝度で照明することができる。
According to this configuration, the
上記したように、反射鏡部材の構造は適宜変更可能であり、その他にも、次のような変更があってもよい。即ち、LED29の配列は、直線状の1列および2列であったが、2列以上の多数列の場合には千鳥配置以外の適宜の規則的配置(正方配列など)、あるいはランダムな配置の構成としてもよい。また、前述したように、第2反射部42の平面板鏡42AのLED29の光軸に対する開き角度θ(図2のθと同様)を変更することで、LED29からの出射光の偏向状態を調整することができる。
As described above, the structure of the reflecting mirror member can be appropriately changed, and other changes may be made as follows. That is, the arrangement of the
次に、第1の実施形態における机上面11と同様の設置面に、それぞれ、図10(a)〜(e)に示す構成を有する本発明の実施例a,b、および比較例c,d,eによる照明装置を設置し、500mm下方の机上面11を照明したときの照度分布を調べる比較実験を行った。
図10は実施例aの頭部を(a)、実施例bの頭部を(b)、比較例cの頭部を(c)、比較例dの頭部を(d)、比較例eの頭部を(e)で表した構成図である。Next, examples a and b of the present invention and comparative examples c and d having the configurations shown in FIGS. 10A to 10E on the same installation surface as the
FIG. 10 shows the head of Example a (a), the head of Example b (b), the head of Comparative Example c (c), the head of Comparative Example d (d), and Comparative Example e. It is the block diagram which represented the head of (e).
実施例a,bは、片側だけに第1反射部41から延長される第2反射部42が形成されたものを用い、比較例c,d,eは、第1の実施形態と同様の構成の机上照明装置100において、第2反射部42を両側に一対形成したものを用いた。
Examples a and b use the one in which the
各実施例a,bおよび比較例c〜eにおける反射鏡部材の高さは、次の通りである。
実施例a h1=7.9mm、h2=6.75mm、θa=18度
実施例b h1=7.9mm、h2=6.00mm、θb=13度
比較例c h1=7.9mm、h2=6.75mm、h3=14.65mm
比較例d h1=6.3mm、h2=6.00mm、h3=12.30mm
比較例e h1=5.5mm、h2=6.00mm、h3=11.50mm
いずれの構成も反射面には梨地加工が施されている。The height of the reflecting mirror member in each of Examples a and b and Comparative Examples c to e is as follows.
Example a h1 = 7.9 mm, h2 = 6.75 mm, θa = 18 degrees Example b h1 = 7.9 mm, h2 = 6.00 mm, θb = 13 degrees Comparative example c h1 = 7.9 mm, h2 = 6 .75mm, h3 = 14.65mm
Comparative Example d h1 = 6.3 mm, h2 = 6.00 mm, h3 = 12.30 mm
Comparative Example e h1 = 5.5 mm, h2 = 6.00 mm, h3 = 11.50 mm
Both structures have a satin finish on the reflective surface.
実施例aは、反射鏡部材35の高さが14.65mmであって、実施例bは反射鏡部材35の高さがおよそ5%カットされた13.9mmとなっている。
一方、比較例cは、反射鏡部材35の高さが実施例aと同じで、比較例dは、反射鏡部材35の高さが比較例cに比べて20%カットされている。さらに、比較例eは、反射鏡部材35の高さが比較例cに比べて30%カットされている。In the example a, the height of the reflecting
On the other hand, in Comparative Example c, the height of the reflecting
また、ここでの照度測定は、暗室内にて上記5モデルの照明装置を設置し、予め設定した各測定位置の照度を照度測定装置(横河インスツルメンツ株式会社製型名510 02)により測定した。
このようにして照度測定を行ったときの結果を、下表に示す。In addition, the illuminance measurement here was performed by installing the above five models of illumination devices in a dark room, and measuring the illuminance at each preset measurement position with an illuminance measurement device (Yokogawa Instruments Corp. Model No. 51002). .
The results when the illuminance measurement is performed in this manner are shown in the following table.
上記のように、実施例aにおいては、光源直下からY方向に最も離れた手前部(距離400mmの位置)でも23[lx]の照度が確保され、実施例bにおいても、光源直下からY方向に最も離れた手前部(距離400mmの位置)でも19.5[lx]の照度が得られた。 As described above, in Example a, an illuminance of 23 [lx] is secured even in the front part (position at a distance of 400 mm) that is farthest in the Y direction from directly below the light source, and in Example b, the Y direction is also from directly below the light source. An illuminance of 19.5 [lx] was obtained even at the frontmost part (position at a distance of 400 mm).
一方、比較例cでは、光源直下からY方向に300mm離れた位置で36[lx]の照度が得られたことが確認されたが、400mm離れた位置では2[lx]まで急激に減衰することが判明した。これにより、最前部(400mm)においては照度不足となる。
On the other hand, in Comparative Example c, it was confirmed that an illuminance of 36 [lx] was obtained at a
また、比較例dでは、比較例cとほぼ同様の結果が得られた。即ち、光源直下からY方向に300mm離れた位置で35[lx]の照度が得られたが、400mm離間した位置では4[lx]まで急激に減衰することが判明した。つまり、比較例cと同様、最前部(400mm)においては良好な机上面照明が行えないことになる。
In Comparative Example d, almost the same result as in Comparative Example c was obtained. That is, it was found that an illuminance of 35 [lx] was obtained at a
さらに、比較例eでは、比較例c、dに比べると照度分布が向上していることが確認された。即ち、光源直下からY方向に300mm離れた位置で36[lx]の照度が得られ、400mm離れた位置では12[lx]まで減衰することが判明した。しかしながら、実施例a,bに比べると、最前部(400mm)における照度が低く、十分な照度で机上面照明を行うことができない。
Furthermore, in Comparative Example e, it was confirmed that the illuminance distribution was improved as compared with Comparative Examples c and d. That is, it has been found that an illuminance of 36 [lx] is obtained at a
(第3実施形態)
次に、本発明に係る照明ユニットの第3実施形態について説明する。なお、本実施形態においては、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略するものとする。
図11は第3の実施の形態に係る机上照明装置の斜視図、図12は図11に示した机上照明装置の頭部の下面図、図13は図11のA−A断面図である。
この机上照明装置200は、図11に示すように、机上面11に設置されるベース61と、このベース61に立設された支柱63と、支柱63に接続され先端に頭部17Aを可動に支持する可動支持部65とを有する。(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the lighting unit according to the present invention will be described. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
11 is a perspective view of a desk lamp according to the third embodiment, FIG. 12 is a bottom view of the head of the desk lamp shown in FIG. 11, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
As shown in FIG. 11, the
ベース61には不図示の駆動部が設けられ、駆動部はベース61に接続された電源線67によって商用電源が供給される。ベース61の上面には電源スイッチ69、光量調整用ホィール70が設けられている。電源スイッチ69は、押下動作によって駆動部からLED29へ駆動電流を供給する給電回路の開閉を行う。光量調整用ホィール70は頭部17Aに収容された発光部の輝度を回転動作により調整する。
また、図12に示すように、頭部17Aには照明ユニット25Bが収容され、照明ユニット25Bは第1反射部41が千鳥配列された2つの照明ブロック71,71と、第2反射部72とを有する。図9に示す照明ユニットとは、第1反射部41と第2反射部42が別部材により形成されている点で異なっている。
図13に示すように、第2反射部72は、平板状の反射面72Aとこの反射面72Aに接続される断面U字状の基部81aとからなる板状弾性体81であり、第1反射部41とアレイ状光源となる配線基板31は板状弾性体81の基部81aに挿入されている。The
In addition, as shown in FIG. 12, the
As shown in FIG. 13, the second reflecting
ここで、照明ユニット25Bについて説明する。
図14は図13に示した照明ユニットの下面を上にして見た斜視図、図15は図14に示した照明ユニット分解斜視図、図16は図14に示した照明ユニットの下面視を(a)、正面視を(b)、平面視を(c)で表した外観図である。
照明ユニット25Bは、2つの照明ブロック71,71を長手方向で直線状に接続して、第2反射部72内に収容している。2つの照明ブロック71,71は、複数(本実施形態では9つ)の第1反射部41を2列のライン状に配置したアレイ状光源である発光部77を構成している。第1反射部41は、LED29のそれぞれに対応して発光部77の光出射側に設けられ、机上面11に向けて拡開した曲面形状を有している。Here, the
14 is a perspective view of the lighting unit shown in FIG. 13 as viewed from the bottom, FIG. 15 is an exploded perspective view of the lighting unit shown in FIG. 14, and FIG. 16 is a bottom view of the lighting unit shown in FIG. It is the external view which represented a), front view by (b), and planar view by (c).
The
第2反射部は、第1反射部41のさらに光出射側でLED29の列方向に沿って設けられている。また、第2反射部72は、LED29からの光を光出射側に向けて反射する平板状の反射面(平面板鏡)72AがLED配列方向に直交する方向の片側のみに配置されている。また、机上面11における被照明領域Sと関係付けて表すと、第2反射部72は被照明領域SにおけるLED配列方向に直交する方向の、奥側となる片側のみに配置されている。
The second reflecting portion is provided along the column direction of the
それぞれの照明ブロック71,71は、長手方向両端部がZ字状の段部73a,73bで形成され、段部73a,73b同士が相互に組み合わされて直線状に接続されている。複数連結された照明ブロック71,71は、図15に示すように、段部73a,73bと一致するエンドピース75が長手方向両端に組み合わされることで、図16に示した直方体に組み立てられるようになっている。
Each
図17に照明ブロック単体の斜視図、図18に照明ブロックの正面視を(a)、左側面視を(b)、平面視を(c)、右側面視を(d)、背面視を(e)、下面視を(f)表した外観図を示した。
図17に示す単体の照明ブロック71は、射出成形により一体成形された樹脂成形品であって、少なくとも第1反射部41の光反射面(放物面鏡41A)にはアルミ蒸着等によるコーティング加工が施されて鏡面を形成している。また、放物面鏡41Aは、上記した多数の細かい凹凸を設けた梨地状に形成してもよい。また、照明ブロック71にはそれぞれのLED29に対応して図18に示す開口孔79が穿設され、開口孔79は照明ブロック71を厚み方向に貫通し、配線基板31に実装されたLED29を表出可能としている。FIG. 17 is a perspective view of the lighting block alone, FIG. 18 is a front view of the lighting block (a), a left side view (b), a plan view (c), a right side view (d), and a rear view ( e) An external view showing the bottom view (f) is shown.
A
ここで、図19に第2反射部の第1反射部保持構造を表す側面図を示した。
本実施の形態における第2反射部72は、図19に示すように、平面板鏡72Aに接続される板状弾性体81の基部81aが断面U字状を呈しており、板状弾性体81の内側が照明ブロック71の収容空間83となる。この板状弾性体81の基部81aを平面板鏡72Aの傾斜角度を広げるように押し広げて外側へ撓ませることで、収容空間83内に挿入した第1の反射部(照明ブロック71)、配線基板31を、折曲部85を脱落防止フックとして係止し、板状弾性体81の弾性復元力により所定の保持力で収容するようになっている。すなわち、平面板鏡72Aのスナップアクションにより、照明ブロック71が第2反射部72に簡単に組み付けられるようになっている。Here, FIG. 19 shows a side view showing the first reflecting portion holding structure of the second reflecting portion.
As shown in FIG. 19, in the second reflecting
つまり、照明ユニット25Bは、第2反射部72が、平面板鏡72Aと、断面U字状の板状弾性体81からなる基部81aとを接続してなり、弾性変形された板状弾性体81の内側に挿入された照明ブロック71が、この板状弾性体81の弾性復元力によって移動不能に位置決め保持されて収容される。これにより、LED29、第1反射部41、および第2反射部72の相対位置が位置決めされ、簡単に高精度な光軸合わせができる。
That is, in the
なお、板状弾性体81は、金属製(例えば、アルミ、ステンレス鋼材など)の板金部材からなり、第2反射部72の平板状の反射面は、白色塗装面で形成しており、これにより、LED29からの光を適度の光拡散効果を持たせつつ高輝度で反射させることができる。
The plate-like
また、この照明ユニット25Bでは、照明ブロック71の上面に組み付けられた配線基板31の表面に放熱用低熱抵抗層87が塗布される。放熱用低熱抵抗層87は、加熱硬化型シリコーンの塗布によって形成することができる。この加熱硬化型シリコーンにはサンハヤト株式会社製の放熱用シリコーンSCV−22(熱伝導率0.92W/mk)や、信越化学工業株式会社製の放熱用シリコーンRTVゴム X−32−2129(熱伝導率0.9W/mk)等を好適に用いることができる。塗布された放熱シリコーン87は、照明ブロック71が第2反射部72の収容空間83に保持されることで、照明ブロック71と板状弾性体81との間隙に充填された状態となる。つまり、照明ブロック71と板状弾性体81との間から空気を排除した面接続構造となる。これにより、照明ブロック71及び配線基板31からの熱伝導性を高め、LED29の発光により発熱した熱量を、板状弾性体81を利用して高効率で放熱させることができ、LED29の安定した連続点灯が可能となる。
Further, in the
次に、上記構成の机上照明装置による照明効果について説明する。
図20は第3の実施の形態に係る机上照明装置の光路を示す説明図、図21は図20に示した照明ユニットの照度分布を表す模式図である。
この机上照明装置200では、図20に示すように、第1反射部41がLED29からの光を光出射側に向けて略平行化して反射させ、かつ第2反射部が第1反射部に入射しなかった発光ダイオードからの光等を光出射側の斜方(机上の手前側)に向けて反射させることができる。また、複数のLED29がライン状に配置されることで、机上全面を奥側から手前側に向かって急激に照度低下しない照度分布で照明できる。さらに、ベースに立設した支柱に、可動支持部を介して頭部を支持させて移動可能に構成されるので、机上面の任意の位置にベースを設置して、机上面の所望位置に簡便に被照明領域が形成可能となる。Next, the lighting effect by the desk lighting device having the above configuration will be described.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing an optical path of the desk lamp according to the third embodiment, and FIG. 21 is a schematic diagram showing an illuminance distribution of the lighting unit shown in FIG.
In this
図21に本実施形態の机上照明装置の照度分布を模式的に示した。
図21に示すように、本実施形態の机上照明装置200による照明光は、光源直下の位置を略境にして、机上の手前側に向かって急激に照度が低下せず、机上の奥側は急激に照度を低下させた照度分布の被照明領域Sとなり、光源直下から机上の手前側へ広く被照明領域が拡大した分布となっている。FIG. 21 schematically shows the illuminance distribution of the desk lamp of the present embodiment.
As shown in FIG. 21, the illumination light from the
また、机上面の任意の位置にベース61を設置することにより、机上面の所望位置に簡便にして十分な面積の被照明領域Sが形成可能となる。なお、図21中、91は第2反射部72を両側に設けた構成の被照明領域を示し、93は第1反射部41及び第2反射部72が設けられない構成の照度分布を示しており、いずれも机上面手前側までの被照明領域を照明できない状態となっている。
Further, by installing the base 61 at an arbitrary position on the desk top surface, the illuminated area S having a sufficient area can be easily formed at a desired position on the desk top surface. In FIG. 21, reference numeral 91 denotes an illuminated region having a configuration in which the second reflecting
したがって、上記構成の机上照明装置200によれば、LED29をライン状に配置したアレイ状光源である発光部77と、LED29のそれぞれに対応して机上面11に向けて拡開した第1反射部41と、第1反射部41の光出射側でLED29の列方向に直交する方向の片側のみに配置された第2反射部72とを具備したので、第1反射部41がLED29からの光を光出射側に向けて略平行化して反射させ、かつ第2反射部72が第1反射部41に入射しなかったLED29からの光を反射させることにより、省電力でありながら、高い照度で机上の手前側までの領域を均一に照明することができ、発熱量や消費電力の増加を招くことなく、机上面11における被照明領域S全体にわたって高照度で均一に照明できる。
Therefore, according to the
また、複数のLED29をライン状に配置しているので、急激に照度低下しない照度分布の被照明領域Sを、光源直下位置から机上の手前側へ広く拡大させることができ、実用上十分な照度の光重畳照射領域を、机上面11の広い面積で形成することができる。この結果、本机上照明装置200を机上照明用として用いた場合に、被照明対象の良好な視認性を得ることができる。
Further, since the plurality of
次に、上記の机上照明装置の変形例を説明する。
図22は4列のLEDを千鳥配列した頭部の下面視を(a)、B−B断面を(b)に表した構成説明図である。
上記の第3の実施の形態に係る机上照明装置200は、照明ブロック71,71を直線状に接続した頭部17Aを備えた構成例で説明したが、この他、図22に示すように、頭部17Bは照明ブロック71,71が並列配置されてもよい。このような並列配置構成とすれば、机上面11の奥行き方向にLED29の配列数を増やすことができるので、LED29からの出射光を、アレイ状光源の直下から机上手前側へさらに広く拡大させることができる。また、頭部の横幅をコンパクトにでき、照明装置設置の自由度が高められる。なお、ここでは、LEDの列を4列として示しているが、これに限らず任意の複数列とすることができる。Next, a modified example of the above desk lamp will be described.
FIG. 22 is an explanatory diagram of a configuration in which a bottom view of a head in which four rows of LEDs are arranged in a staggered manner is shown in (a) and a BB cross section is shown in (b).
The
(第4の実施形態)
図23は第4の実施の形態に係る学習机の机上照明装置を示す概略説明図である。なお、本実施形態においては、第3の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略するものとする。
この実施の形態による学習机の机上照明装置300は、机上面11の後部に設けられた机上用書棚101の棚板103の下面に設けられ、机19の机上面11を照明する。机上用書棚101の上部には書籍105が載置される本立て等を有する。(Fourth embodiment)
FIG. 23 is a schematic explanatory diagram showing a desk lighting device for a learning desk according to the fourth embodiment. In the present embodiment, the same parts as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
The
机上照明装置300は、複数のLED29を少なくとも1列のライン状に配置したアレイ状光源(発光部77)と、複数のLED29のそれぞれに対応して発光部77の光出射側に設けられ机上面11に向けて拡開した曲面形状を有する第1反射部41と、この第1反射部41のさらに光出射側でLED29の列方向に沿って設けられかつLED29からの光を光出射側に向けて反射する平面板鏡72AがLED配列方向に直交する方向の片側のみに配置された第2反射部72とを備える。
The
この学習机の机上照明装置300によれば、前述の各実施形態の机上照明装置と同様の効果に加え、机上面11の後部に設けられた机上用書棚101の棚板103に設けられることで、第2反射部72からの反射光が机上面11の手前部に向けて照射され、机上面上方に照明装置の配置されない広い空間が確保されながら、机上面11の奥部から手前部までが十分な照度で照明可能となる。
According to the
(第5の実施形態)
図24は第5の実施の形態に係る吊り下げ型の机上照明装置を示す概略説明図である。なお、本実施形態においては、第3の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略するものとする。
この実施の形態による吊り下げ型の机上照明装置400は、天井面111より電線等を含む線材113により吊設され、机上面11を照明する。(Fifth embodiment)
FIG. 24 is a schematic explanatory view showing a hanging type desk lamp according to a fifth embodiment. In the present embodiment, the same parts as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
A suspended
机上照明装置400は、複数のLED29を少なくとも1列のライン状に配置したアレイ状光源(発光部77)と、複数のLED29のそれぞれに対応して発光部77の光出射側に設けられ机上面11に向けて拡開した曲面形状を有する第1反射部41と、この第1反射部41のさらに光出射側でLED29の列方向に沿って設けられかつLED29からの光を光出射側に向けて反射する平面板鏡72AがLED配列方向に直交する方向の片側のみに配置された第2反射部72とを備える。
The
この吊り下げ型の机上照明装置400によれば、前述の各実施形態の机上照明装置と同様の効果に加え、天井面111より線材113により吊設されるので、机上面11に照明装置の設置スペースが不要になり、かつ被照明領域Sの一端側上方に配置されることで、机上面上方に照明装置の配置されない広い空間が確保されながら、机上面11に十分な照度の被照明領域Sが形成可能となる。
According to the hanging type
以上説明した各実施形態の机上照明装置では、反射鏡部材の第1反射部の反射面を放物面として説明したが、これ以外の任意の凹曲面であってもよい。
ここで、第1反射部41の反射面を回転楕円曲面とした例、および、回転楕円曲面と放物面とを混在配置した例を説明する。
図25は、回転楕円曲面からなる反射面の第2焦点がそれぞれ異なる位置である場合(a),(b),(c)の照度分布を示す説明図である。なお、図中、第2反射部は省略している。
回転楕円曲面は2つの焦点位置があり、一つはLED29の発光面位置に設定し、他の焦点位置(第2焦点)は、第1反射部41の形状により任意に設定することができる。ここで、第2焦点を机上面よりも上方手前側に設定した場合(a)は、LED29からの反射光が第2焦点で一旦集束され、第2焦点から机上面までの間で広がることで、机上面上では広い範囲にわたって照明光が得られる。また、第2焦点を机上面に一致させた場合(b)は、狭い範囲を高強度で照明することができる。さらに、第2焦点を机上面より下側に設定した場合(c)は、平行光に近い状態で照明光が得られ、放物面と同様な指向性を有する照明光が得られる。In the desk lighting device of each embodiment explained above, although the reflective surface of the 1st reflective part of a reflector member was explained as a paraboloid, arbitrary concave curved surfaces other than this may be sufficient.
Here, an example in which the reflecting surface of the first reflecting
FIG. 25 is an explanatory diagram showing the illuminance distribution of (a), (b), and (c) when the second focal points of the reflecting surface formed of a spheroidal surface are at different positions. In addition, the 2nd reflection part is abbreviate | omitted in the figure.
The spheroidal curved surface has two focal positions, one is set as the light emitting surface position of the
したがって、これらの照度分布を有する各回転楕円曲面や放物面を使用目的に応じて使い分けることで、所望の照度パターンを簡単に得ることができる。また、前述のように第1反射部41の反射面を、回転楕円曲面と放物面とのいずれかの形状で構成する以外にも、これらを混在配置する構成としてもよい。さらに、第2焦点の位置が相互に異なる回転楕円曲面を複数混在配置させる構成としてもよい。例えば、第2焦点位置が机上面の上方手前側にあるものと、机上面にあるものとを、適宜な比率で混在配置して、机上照明装置全体としての光の拡散度合いを調整することが可能となる。混在配置方法としては、隣接する第1反射部41の反射面同士を異なる種類に設定したり、列毎に異なる種類に設定したりできる。また、ランダムに配置して構成することもできる。これにより、集光性と光拡散性を適宜組み合わせた所望の照度分布を簡単に形成することができる。
Therefore, a desired illuminance pattern can be easily obtained by properly using each spheroid curved surface and paraboloid having these illuminance distributions according to the purpose of use. Further, as described above, the reflection surface of the
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は2007年6月12日出願の日本特許出願(特願2007−155464)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。 Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. This application is based on a Japanese patent application filed on June 12, 2007 (Japanese Patent Application No. 2007-155464), the contents of which are incorporated herein by reference.
Claims (13)
複数の発光ダイオードを少なくとも1列のライン状に配置したアレイ状光源と、
前記複数の発光ダイオードのそれぞれに対応して該アレイ状光源の光出射側に設けられ前記机上面に向けて拡開した曲面形状を有する第1反射部と、
該第1反射部のさらに光出射側で前記発光ダイオードの列方向に沿って設けられかつ前記発光ダイオードからの光を光出射側に向けて反射する平板状の反射面が前記列方向に直交する方向の片側のみに配置された第2反射部と、
を備えた机上照明装置。A desk lamp that has a base installed on the desk surface, a column erected on the base, and a movable support unit that is connected to the column and supports the head movably at the tip, and illuminates the desk surface A device,
An array light source in which a plurality of light emitting diodes are arranged in a line of at least one row;
A first reflecting portion having a curved shape provided on the light emitting side of the array light source corresponding to each of the plurality of light emitting diodes and expanding toward the desk surface;
A flat reflecting surface provided along the column direction of the light emitting diodes on the light emitting side of the first reflecting portion and reflecting the light from the light emitting diodes toward the light emitting side is orthogonal to the column direction. A second reflector disposed only on one side of the direction;
Desk lighting device with
複数の発光ダイオードを少なくとも1列のライン状に配置したアレイ状光源と、
前記複数の発光ダイオードのそれぞれに対応して該アレイ状光源の光出射側に設けられ前記机上面に向けて拡開した曲面形状を有する第1反射部と、
該第1反射部のさらに光出射側で前記発光ダイオードの列方向に沿って設けられかつ前記発光ダイオードからの光を光出射側に向けて反射する平板状の反射面が前記列方向に直交する方向の片側のみに配置された第2反射部と、
を備えた机上照明装置。A desk lighting device that is provided on the bottom surface of a desk shelf provided at the rear of the desk top surface and illuminates the desk top surface,
An array light source in which a plurality of light emitting diodes are arranged in a line of at least one row;
A first reflecting portion having a curved shape provided on the light emitting side of the array light source corresponding to each of the plurality of light emitting diodes and expanding toward the desk surface;
A flat reflecting surface provided along the column direction of the light emitting diodes on the light emitting side of the first reflecting portion and reflecting the light from the light emitting diodes toward the light emitting side is orthogonal to the column direction. A second reflector disposed only on one side of the direction;
Desk lighting device with
複数の発光ダイオードを少なくとも1列のライン状に配置したアレイ状光源と、
前記複数の発光ダイオードのそれぞれに対応して該アレイ状光源の光出射側に設けられ前記机上面に向けて拡開した曲面形状を有する第1反射部と、
該第1反射部のさらに光出射側で前記発光ダイオードの列方向に沿って設けられかつ前記発光ダイオードからの光を光出射側に向けて反射する平板状の反射面が前記列方向に直交する方向の片側のみに配置された第2反射部と、
を備えた吊り下げ型の机上照明装置。A suspended desktop lighting device that is suspended on a ceiling surface directly above the desk surface and illuminates the desk surface,
An array light source in which a plurality of light emitting diodes are arranged in a line of at least one row;
A first reflecting portion having a curved shape provided on the light emitting side of the array light source corresponding to each of the plurality of light emitting diodes and expanding toward the desk surface;
A flat reflecting surface provided along the column direction of the light emitting diodes on the light emitting side of the first reflecting portion and reflecting the light from the light emitting diodes toward the light emitting side is orthogonal to the column direction. A second reflector disposed only on one side of the direction;
A hanging type desktop lighting device with
前記第1反射部が、放物面からなる反射面を含む机上照明装置。The desk lamp according to any one of claims 1 to 3,
The desk-top illuminating device in which the said 1st reflection part contains the reflective surface which consists of a paraboloid.
前記第1反射部が、回転楕円体面からなる反射面を含む机上照明装置。The desk lamp according to any one of claims 1 to 3,
The desk lighting device in which the first reflection unit includes a reflection surface formed of a spheroid surface.
前記第1反射部が、放物面からなる反射面と、回転楕円体面からなる反射面とが混在配置された机上照明装置。The desk lamp according to any one of claims 1 to 3,
The desk-top lighting device in which the first reflecting section includes a reflecting surface made of a paraboloid and a reflecting surface made of a spheroid.
前記アレイ状光源の各発光ダイオードが、複数列にわたって配列されかつ前記発光ダイオードの配置間隔を前記列毎に半周期分ずらすことで千鳥配置された机上照明装置。The desk-top lighting device according to any one of claims 1 to 6,
A table-top lighting device in which the light emitting diodes of the arrayed light source are arranged in a plurality of rows and the arrangement intervals of the light emitting diodes are shifted by a half cycle for each row.
前記第1反射部、前記第2反射部の少なくともいずれかの反射面に梨地加工が施されている机上照明装置。The desk lamp according to any one of claims 1 to 7,
A desk lighting device in which a satin finish is applied to a reflecting surface of at least one of the first reflecting portion and the second reflecting portion.
前記第1反射部と前記第2反射部とが一体に形成された机上照明装置。A desk lighting device according to any one of claims 1 to 8,
A desk lighting device in which the first reflecting portion and the second reflecting portion are integrally formed.
前記第2反射部は、前記平板状の反射面と該反射面に接続される断面U字状の基部とからなる板状弾性体であり、
前記第1反射部と前記アレイ状光源は前記板状弾性体の基部に挿入され、前記板状弾性体の弾性復元力により前記基部内に保持される机上照明装置。A desk lighting device according to any one of claims 1 to 8,
The second reflecting portion is a plate-like elastic body including the flat reflecting surface and a base having a U-shaped cross section connected to the reflecting surface.
The first illumination unit and the array-shaped light source are inserted into a base of the plate-like elastic body, and are held in the base by the elastic restoring force of the plate-like elastic body.
前記第2反射部の平板状の反射面は、白色塗装面で形成された机上照明装置。A desk lighting device according to claim 10,
The flat reflecting surface of the second reflecting portion is a desk lighting device formed with a white painted surface.
前記アレイ状光源は、複数の発光ダイオードが表面側に実装された基板を有し、該基板の裏面が前記板状弾性体に放熱用低熱抵抗層を介して面接合された机上照明装置。A desk lighting device according to claim 10 or 11,
The array light source has a substrate on which a plurality of light-emitting diodes are mounted on the front surface side, and the back surface of the substrate is surface-bonded to the plate-like elastic body via a low heat resistance layer for heat dissipation.
前記放熱用低熱抵抗層が、加熱硬化型シリコーン層である机上照明装置。A desk lighting device according to claim 12,
A desk lighting device in which the low heat resistance layer for heat dissipation is a thermosetting silicone layer.
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