JP4381469B1 - 反射笠 - Google Patents

Abstract

【課題】照明器具から照射される光の照射効率を向上させ、照射光強度の均一性を良好にし、照射方向のコントロールを容易にする反射笠を提供する。さらには、デザイン性に優れた反射笠を提供する。
【解決手段】照明器具１００の光源ランプ１０１の光を照射方向に反射させる反射笠１０であって、反射面を構成する複数の連接した三角形の金属板１を備え、一つの三角形の金属板１は、両側の隣接する三角形の金属板１と頂点２を共有せず、且つ対辺３を共有するように、前記両側の隣接する三角形の金属板１に対して逆方向に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具の光源ランプの光を照射方向に反射させる反射笠に関する。

ルームライト、ダウンライト、スポットライト、車両用ヘッドライト等の照明器具は、照射効率を向上させるために、光源ランプからの光を照射方向に反射させる反射面を有する反射笠が備え付けられている。この反射笠には様々な形状のものがある。

その例として、楕円形の反射面を有するもの（例えば、特許文献１を参照）、台形の反射板を複数組み合わせたもの（例えば、特許文献２）、台形の反射板を複数組み合わせ、それをさらに多段化したもの（例えば、特許文献３）等が知られている。

特許文献１の照明器具に使用される反射笠は、光源ランプから照射方向に広がる楕円球面状の反射面を有する反射板を備えている。この反射笠は、ヘッドライト、フォグライト等の車両用灯具に使用されるものである。

特許文献２の反射笠は、台形の反射板を横方向に８枚つなぎ合わせ、笠状構造にしている。この反射笠は、天井から吊り下げ、下方を照らすようにした照明器具に使用されるものである。

特許文献３の反射笠は、台形の反射板を横方向に１６枚つなぎ合わせ、当該台形の上底、下底、又はその両方に隣接する形態で、さらに台形の反射板を横方向に１６枚つなぎ合わせ、実質的に三段の笠状構造としている。この反射笠は、天井に設置されるダウンライト等の照明器具に使用されるものである。

特開２００５−７８９２３号公報 意匠登録第１３３８５０１号公報 意匠登録第１２９４１３３号公報

最近の省エネルギー化志向により、照明器具に使用される反射笠の機能向上に対する期待が高まりつつある。反射笠に要求される機能としては、照射効率の向上、照射光の均一性向上、照射方向のコントロールの容易性等が挙げられる。これらの機能の優劣は、反射笠の構造（形状）に大きく依存する。

また、反射笠にはインテリアとしてのデザイン性も求められている。特に、居住空間等で使用する照明器具には装飾性が求められており、プレミアム感のある高級なデザインのものが好まれる傾向がある。

このような観点から見ると、特許文献１の反射笠は、照射方向のコントロールが難しい。これは、照射光の反射面が球面であると、反射光が散乱し易くなるからである。このため、特許文献１では、反射笠の前方に投影レンズを配置し、光を照射方向に屈折させているのである。

特許文献２の反射笠は、平面状の反射板から構成されているため、照射方向のコントロールは比較的容易かもしれない。しかし、この反射笠は反射面の数が少ない（８枚しかない）ため、照射光にムラができ易い。特に、光源の真下と光源から離れた位置との間で照射光の強度差が大きく異なり、照射対象を均一な明るさで照らすことは困難である。また、反射板の枚数が少ないことから反射像の数も少なくなり、良好な照射効率が得られない。さらに、この反射板は、変化の少ない単純な構造であるため、デザイン性に乏しく、顧客吸引力が劣ると考えられる。

一方、特許文献３の反射笠は、多数の平面状の反射板から構成されている。しかし、この反射笠も、基本的には、特許文献２の反射笠を多段化したものに過ぎない。従って、特許文献２の反射笠に比べると、照射光の均一性や照射効率は幾分改善されるかもしれないが、その機能を大きく向上させることはあまり期待できない。また、デザイン性についても、台形の反射面を単純に横方向に並べて多段化しただけなので、変化に乏しく高級感や斬新さに欠ける。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、照明器具から照射される光の照射効率を向上させ、照射光強度の均一性を良好にし、照射方向のコントロールを容易にする反射笠を提供することにある。さらには、デザイン性に優れた反射笠を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る反射笠の特徴構成は、
照明器具の光源ランプの光を照射方向に反射させる反射笠であって、
反射面を構成する複数の連接した三角形の金属板を、前記光源ランプを段状に取り囲むように密接させて備え、一つの三角形の金属板は、両側の隣接する三角形の金属板と頂点を共有せず、且つ対辺を共有するように、前記両側の隣接する三角形の金属板に対して逆方向に配置されており、
前記複数の連接した三角形の金属板を半円弧帯状のパーツとして構成し、前記半円弧帯状のパーツを平面視で円環状に配置してあり、
前記光源ランプの取付位置から見て最も外側に配置されている複数の連接した三角形の金属板は、それより内側に配置されている複数の連接した三角形の金属板より、光の拡散率が大きくなるように構成されていることにある。

本構成の反射笠によれば、反射面を構成する複数の連接した三角形の金属板を、前記光源ランプを段状に取り囲むように密接させて備え、一つの三角形の金属板は、両側の隣接する三角形の金属板と頂点を共有せず、且つ対辺を共有するように、両側の隣接する三角形の金属板に対して逆方向に配置されているので、反射面を構成する複数の連接した三角形の金属板の一つ一つを比較的小さい面積とすることができる。これにより、照明器具の光源ランプを取り囲むように多数の三角形の金属板を密接させて配置することができる。その結果、三角形の金属板で反射される光源ランプの反射像の数が多くなり、反射光（投影光）をキメ細かく且つムラの少ない均一な光とすることが可能となる。また、反射面は、すべて三角形の金属板で構成されているので、各三角形の金属板の角度を適切に設定すれば、反射光の照射方向をコントロールすることが容易となる。
また、本構成の反射笠によれば、前記複数の連接した三角形の金属板を半円弧帯状のパーツとして構成し、前記半円弧帯状のパーツを平面視で円環状に配置してあるので、好適な反射笠を得ることができる。
さらに、本構成の反射笠によれば、光源ランプから照射される光のうち、内側の金属板に当たる光は確実に照射方向へと反射されるとともに、最外側の金属板に当たる光は充分に拡散される。従って、照射対象物を充分な明るさで照らしつつ、当該照射対象物の周辺の人々が感じる眩しさを低減することができる。

本発明に係る反射笠において、
前記最も外側に配置されている複数の連接した三角形の金属板における光の拡散率は８４％以上であり、前記それより内側に配置されている複数の連接した三角形の金属板における光の拡散率は１２％未満であることが好ましい。

本構成の反射笠によれば、光源ランプを取り囲む複数の連接した金属板の拡散率を、それらの位置に応じて適切な値に設定しているので、照射対象物を充分な明るさで照らしつつ、当該照射対象物の周辺の人々が感じる眩しさを低減することができる。

本発明の反射笠の斜視図である。 本発明の反射笠を照明器具に適用した状態を示す断面図である。 本発明の反射笠の正面図である。 本発明の反射笠の左側面図である。 本発明の反射笠の平面図である。 本発明の反射笠の底面図である。 本発明の反射笠の接続部（リベット）を示す部分斜視図である。 本発明の反射笠の接続部（カシメ）を示す部分斜視図である。 本発明の反射笠を用いた照度測定結果（実施例）である。 従来の反射笠を用いた照度測定結果（比較例）である。

本発明の反射笠に関する実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図せず、それらと均等な構成も含む。

〔反射笠の構成〕
図１は、本発明の反射笠１０の斜視図である。図２は、本発明の反射笠１０を照明器具１００に適用した状態を示す断面図である。この断面図は、図１における反射笠１０のＡ−Ａ断面を示している。図３は、本発明の反射笠１０の正面図である。図４は、本発明の反射笠１０の左側面図である。図５は、本発明の反射笠１０の平面図である。図６は、本発明の反射笠１０の底面図である。なお、図１〜図６においては、後述する三角金属板１の接続部４の記載は省略してある。

反射笠１０は、照明器具１００の光源ランプ１０１の光を照射方向に反射させる目的で使用される。反射笠１０は、三角形の金属板１（以後、単に「三角金属板１」と称する。）を備えている。三角金属板１の形状は、照明器具１００の大きさ、照射範囲、取付け高さ等に応じて、適切な形状にされる。例えば、図１に示すような二等辺三角形とすれば、反射笠１０を構成したときの対称性が確保されるので、一定領域に対する均等な照射が容易となる。また、三角金属板１は、光源ランプ１０１から発せられる光を効率よく反射するように、反射率の高い材料（例えば、アルミニウム、鉄、銀、各種合金等）で構成される。ただし、加工の容易性、重量、コスト等を考慮すると、三角金属板１を構成する材料はアルミニウムとすることが好ましい。

本実施形態では、複数の三角金属板１を連接した状態とすることで、光源ランプ１０１からの光を反射する反射面を構成している。ここで、一つの三角金属板１（例えば、図１の斜線で示した三角金属板１ａ）は、両側の隣接する三角金属板１ｂ，１ｃと頂点２を共有しない（すなわち、頂点２ａは頂点２ｂ及び２ｃとは異なる位置に存在する）が、対辺３を共有する（すなわち、二つの対辺３ａは夫々対辺３ｂ及び３ｃと同一の位置に存在する）ように、両側の隣接する三角金属板１ｂ，１ｃに対して逆方向に配置されている。

本実施形態の反射笠１０は、このような特徴的な配置形態とすることで、反射面を構成する複数の連接した三角金属板１の一つ一つを比較的小さい面積にすることができる。これにより、照明器具１００の光源ランプ１０１を取り囲むように多数の三角金属板１を密接させて配置することができる。その結果、三角金属板１で反射される光源ランプ１０１の反射像の数が多くなり、反射光（投影光）をキメ細かく且つムラの少ない均一な光とすることが可能となる。また、反射面は、すべて三角金属板１で構成されているので、各三角金属板１の角度を適切に設定すれば、反射光の照射方向をコントロールすることが容易となる。

ところで、反射笠１０は、図２〜図４から明らかなように、光源ランプ１０１の取付位置から徐々に内径が拡大する釣鐘のような形状となっている。このため、反射笠１０の真下では光源ランプ１０１の反射像（投影像）の変形量が少なく、必要な照射光の強度を確保できるが、反射笠の真下から離れた位置では反射像（投影像）が引き伸ばされることになるため、照射光の強度が低下し易くなる。そこで、本実施形態では、連接した三角金属板１を、光源ランプ１０１を取り囲むように三段に亘って配置している。これにより、三角金属板１で反射される光源ランプ１０１の反射像の数が多くなる。本実施形態の反射笠１０では、三角金属板１が９６枚あるため、反射像の数も９６となる。そうすると、反射光（投影光）のキメがより細かく且つムラが少なくなる。その結果、反射笠１０の真下から離れた位置でも、比較的高品質な反射光（投影光）を得ることができる。また、本実施形態のように三角金属板１の数が多くなると、高級感のあるデザイン性に優れた反射笠１０を実現することもできる。なお、連接した三角金属板１の段数は、照明器具１００の大きさ、照射距離、照射範囲等の諸条件に応じて、適宜増加させることができる。また、本実施形態では、反射笠１０を釣鐘のような形状としているが、例えば、中間部にくびれを設ける等して、外観に変化を持たせることも可能である。

反射笠１０においては、照射対象を充分に照らしつつ、その周辺では眩しさを低減したいという要望もある。そこで、上記の三段構成の反射笠１０においては、光源ランプ１０１の取付位置から見て最も外側に配置されている複数の連接した三角金属板１（図３及び４において参照符号２０で示した外側三角金属板群２０）は、それより内側に配置されている複数の連接した三角金属板１０（図３及び４において参照符号３０で示した内側三角金属板群３０）より、光の拡散率が大きくなるように構成されている。具体的には、外側三角金属板群２０の光の拡散率は８４％以上であり、内側三角金属板群の光の拡散率は１２％未満に設定されている。これにより、光源ランプ１０１から照射される光のうち、内側三角金属板群３０に当たる光は確実に照射方向へと反射されるとともに、外側三角金属板群２０に当たる光は充分に拡散される。従って、照射対象物を充分な明るさで照らしつつ、当該照射対象物の周辺の人々が感じる眩しさを低減することができる。光の拡散率の調整は、組立前の金属板に対して、例えば、サンドブラストや化学研磨処理等の表面処理を施すことで、適切な値に設定することができる。

〔反射笠の製造〕
次に、本発明の反射笠１０を製造する手順について説明する。図７は、反射笠１０の接続部４（リベット留め）を示す部分斜視図である。図８は、反射笠１０の接続部４（カシメ留め）を示す部分斜視図である。

本実施形態の反射笠１０は、７つのパーツから構成される。具体的には、６つの「複数の連接した三角金属板１」と、１つの「フランジ」とを組み合わせて作製される。図５及び図６において、太線で囲まれた半円弧帯状の各領域Ｐが「複数の連接した三角金属板１」であり、太線で囲まれた円環状の領域Ｑが「フランジ」である。本明細書では、説明を簡素化するために、「複数の連接した三角金属板１」を第１パーツＰ、「フランジ」を第２パーツＱと夫々称する。

６つの第１パーツＰは、予め金属板を折り曲げて作製しておく。第２パーツＱは、予め金属板から切り出して作製しておく。その際、各パーツには、タブ状の接続部４を適宜設けておく。６つの第１パーツＰの端部、及び１つの第２パーツＱの端部を適切に合わせた状態で、接続部４を反射面の反対側に起こし、接続部４同士を当接させた状態で固定する。反射面の反対側で各パーツの接続を行うことにより、反射面の側（内側）には接続部４が存在しないので、光の反射を阻害する物体をなくすことができる。その結果、高い反射効率を実現することができる。また、反射面の反対側で各パーツを接続するやり方は作業性が良好であるため、組み立て精度が高い反射笠を製作し易いという利点もある。

接続部４の固定には、図７に示すリベット５や、図８に示すカシメ６を用いる。特に、カシメ６を用いて固定を行う場合は、接続部品（リベット５）を使用する必要がないので、製造コストを低減することができる。また、接続部４同士をスポット溶接等で固定しても構わない。

なお、本実施形態では、６つの第１パーツＰ、及び１つの第２パーツＱから反射笠１０を製造しているが、各パーツをさらに細分化することも可能である。

〔実施例〕
次に、本発明による具体的な実施例について説明する。この実施例では、上記実施形態で説明した９６個の反射面（３２面の三段構造）を有する反射笠１０を使用した。実施例の反射笠１０を出力１５０Ｗの光源ランプに装着し、照射光の照度を測定した。測定では、照明器具からの水平距離が０〜２０００ｍｍの地点、及び照明器具からの垂直距離が１５００〜３５００ｍｍの地点において、照度計にて照度（単位：ルクス）を測定した。測定結果を図９の表に示す。

照明器具の直下（水平距離：０ｍｍ，垂直距離：１５００ｍｍ）では、１３８６０ルクスの明るさが計測された。そして、照明器具から離れるにつれて照度は徐々に低下し、照明器具から垂直方向で最も離れた位置（水平距離：０ｍｍ，垂直距離：３５００ｍｍ）で２７６１ルクスとなり、水平方向で最も離れた位置（水平距離：２０００ｍｍ，垂直距離：１５００ｍｍ）で３８ルクスとなった。

〔比較例〕
一方、比較例として、従来の反射笠でも同様の試験を行った。この比較例では、４８個の反射面（１６面の三段構造）を有する「背景技術」の項目で説明した特許文献３の反射笠を使用した。比較例の反射笠を出力１５０Ｗの光源ランプ（実施例と同じもの）に装着し、照射光の照度を測定した。測定では、実施例と同様に、照明器具からの水平距離が０〜２０００ｍｍの地点、及び照明器具からの垂直距離が１５００〜３５００ｍｍの地点において、照度計にて照度（単位：ルクス）を測定した。測定結果を図１０の表に示す。

照明器具の直下（水平距離：０ｍｍ，垂直距離：１５００ｍｍ）では、９２２７ルクスの明るさが計測された。そして、照明器具から離れるにつれて照度は徐々に低下し、照明器具から垂直方向で最も離れた位置（水平距離：０ｍｍ，垂直距離：３５００ｍｍ）で１７０５ルクスとなり、水平方向で最も離れた位置（水平距離：２０００ｍｍ，垂直距離：１５００ｍｍ）で２１ルクスとなった。

〔考察〕
以上の「実施例」及び「比較例」の試験結果から、本発明品では照明器具の直下では実用に十分な照度が達成されることが判明した。また、本発明品は、照明器具から離れても、比較的照度を維持していた。一方、従来品では、照明器具の直下でこそ、本発明品ほどではないものの、ある程度の照度は達成しているが、照明器具から離れた位置では、かなり照度が低下することが判明した。これらの結果から、同じ光源ランプを使用した場合、本発明品は従来品に対して照射効率を向上させることができ、省エネルギー化に貢献できると考えられる。

本発明の反射笠は、ルームライト、ダウンライト、スポットライト、車両用ヘッドライト等の照明器具において好適に利用することができる。

１ 三角金属板
２ 頂点
３ 対辺
５ 接続部
１０ 反射笠
１００ 照射器具
１０１ 光源ランプ

Claims (2)

1. 照明器具の光源ランプの光を照射方向に反射させる反射笠であって、
   反射面を構成する複数の連接した三角形の金属板を、前記光源ランプを段状に取り囲むように密接させて備え、一つの三角形の金属板は、両側の隣接する三角形の金属板と頂点を共有せず、且つ対辺を共有するように、前記両側の隣接する三角形の金属板に対して逆方向に配置されており、
   前記複数の連接した三角形の金属板を半円弧帯状のパーツとして構成し、前記半円弧帯状のパーツを平面視で円環状に配置してあり、
   前記光源ランプの取付位置から見て最も外側に配置されている複数の連接した三角形の金属板は、それより内側に配置されている複数の連接した三角形の金属板より、光の拡散率が大きくなるように構成されている反射笠。
2. 前記最も外側に配置されている複数の連接した三角形の金属板における光の拡散率は８４％以上であり、前記それより内側に配置されている複数の連接した三角形の金属板における光の拡散率は１２％未満である請求項１に記載の反射笠。
   

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