JP4780787B2

JP4780787B2 - 照明灯具

Info

Publication number: JP4780787B2
Application number: JP2007005894A
Authority: JP
Inventors: 勝美小日向; 克也望月; 俊幸近藤
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2027-01-15
Also published as: DE602007004291D1; EP1944541A1; EP1944541B1; JP2008171759A

Description

本発明は、照明灯具に関するものであり、詳しくは、主に足元の照明に供される照明灯具に関する。

照明灯具は様々な用途、目的に使用されているが、安全な生活を支援する照明灯具の１つとして足元灯がある。足元灯としては従来、室内等の壁面下部に埋め込んで壁面側から床面を照明するもの（例えば、特許文献１参照。）、壁面に着脱自在に取り付けた携帯用の懐中電灯によって床面を照明するもの（例えば、特許文献２参照。）、家具に埋め込んで家具の周辺や足元等を照明するもの（例えば、特許文献３参照。）、等が提案されている。
特開２００５−２４３２５６号公報特開２００１−３２７５２４号公報実用新案登録第３０９９０４１号公報

しかしながら、壁面に照明装置を取り付ける場合、照明光が壁面側から照射されるために照明灯具が取り付けられた壁面側には遮蔽物となる家具等を配置することができず、空間の使用自由度が低下することになる。

また、埋め込み型の照明装置の場合、埋め込みスペースと共に特別な埋め込み構造が必要となり、外観上の違和感やコストアップを生じる要因となる。

更に、従来の足元灯は実用性については重視されているものの、照明空間の演出性についてはほとんど考慮されていないという問題を有していた。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、空間の使用自由度が高く、デザイン性に富んだ照明空間を演出し、取り付けスペースが小さく取り付け部の外観に違和感がなく、機能性に富んだコンパクトで安価な照明灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、互いに略平行に対向する透光部と反射部と、上面が前記透光部側に位置する多角錐台または円錐台の側面形状を呈する傾斜反射面と、前記透光部と前記反射部と前記傾斜反射面とで囲まれた領域に複数の個別レンズ部、複数の入光用レンズおよび複数のＬＥＤが配置された照明灯具であって、前記多角錐台または前記円錐台の中心軸を中心として、該中心から近い順に前記個別レンズ部、前記入光用レンズ、および前記ＬＥＤが位置し、前記入光用レンズは前記ＬＥＤの光軸上に存在し前記ＬＥＤからの光を導光し、前記個別レンズ部は前記入光用レンズによって導光させられた光をさらに導光することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記多角錐台または前記円錐台の中心軸を中心とする、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３の関係を有する半径Ｒ１、半径Ｒ２および半径Ｒ３の同心円を想定し、前記半径Ｒ１の円と夫々前記中心を通り円周を等分した中心角α毎に放射状方向に延びる直線との交点の位置に前記個別レンズ部が位置し、前記半径Ｒ２の円と夫々前記中心角αの二等分線との交点の位置に前記入光用レンズが位置し、前記半径Ｒ３の円と、前記中心と前記各入光用レンズの位置を結ぶ直線の延長線との交点の位置に前記ＬＥＤが位置することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または２のいずれか１項において、前記ＬＥＤの光軸と前記入光用レンズの中心軸が略同一線上に位置し、その延長線上に前記傾斜反射面が位置することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項において、前記個別レンズは円柱形状、楕円柱形状および角柱形状のうちいずれかであることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記個別レンズ部および前記入光用レンズは前記透光部と一体に形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載された発明は、請求項５において、前記多角錐台または前記円錐台の上面は前記透光部に当接し、前記個別レンズ部および前記入光用レンズの各端面は前記反射部に当接していることを特徴とするものである。

本発明の照明灯具は、互いに略平行に対向する透光部と反射部と、上面が前記透光部側に位置する多角錐台または円錐台の側面形状を呈する複数の連続する傾斜反射面とで囲まれた領域に、前記多角錐台の中心軸を中心として、該中心から近い順に個別レンズ部、入光用レンズ、およびＬＥＤを配置した構成とした。

そして、ＬＥＤから発せられて入光用レンズ内を導光された光は、傾斜反射面および／または反射部で反射され、あるいは個別レンズ部で反射、屈折されて透光部から外部に出射するような光路を辿る。

その結果、空間の使用自由度が高く、デザイン性に富んだ照明空間を演出し、取り付けスペースが小さく取り付け部の外観に違和感がなく、機能性に富んだコンパクトで安価な照明灯具を実現することができた。

以下、この発明の好適な実施形態を図１から図７を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１は本発明の照明灯具に係わる実施形態の分解立体図である。本発明の照明灯具３０は、主にケース１、プリント基板２、反射板３および裏蓋４で構成されている。

ケース１は円板状の透光部５と、透光部５の外周縁に位置し、環状平面部の外周縁部から一方の面側に突出した円筒状凸部を有する枠部６が２色成形によって一体化されている。

透光部５には、円板状の中心位置に、螺嵌用ネジ孔を有する柱状の第１ボス部７が形成され、円板状の中心位置を中心とする略同一円上の略等中心角度毎の位置に複数個の柱状の個別レンズ部８が形成され、更に、前記個別レンズ部８が位置する円の外側の略同一同心円上の略等中心角度毎の位置に複数個の柱状の入光用レンズ９が形成されている。

個別レンズ部８は図２に示すように、（ａ）の円柱形状、（ｂ）の楕円柱形状、および、（ｃ）の三角柱形状、（ｄ）の四角柱形状、（ｅ）の六角柱形状、等の角柱形状のうちいずれかの形状であることが望ましく、入光用レンズ９は透光部５の中心に対向する側の面が、該中心方向に凸状に湾曲した略円柱形状の一部あるいは略楕円柱形状の一部であることが望ましい。

また、枠部６は、円筒状凸部の一部に切り欠き部を設けて後述するコネクタの配置スペースを確保すると共に、内縁部には透光部５の中心位置を中心とする略同一円上の略等中心角度毎の位置に螺嵌用ネジ孔を有する柱状の第２ボス部１０が形成されている。第２ボス部１０は根元側の径が先端側の径より太い段差付きの形状となっている。

なお、第１ボス部７、個別レンズ部８、および入光用レンズ９は透光性樹脂材料によって円板状の透光部５と一体に成形され、第２ボス部１０は遮光性樹脂材料によって枠部６と一体に成形されている。個別レンズ部８の数と入光用レンズ９の数は同数で本実施形態においては共に８個とし、第２ボス部１０の数を３個とした。

プリント基板２は中央部を刳り貫いた環状を呈し、刳り貫き部１１の仮想中心位置を中心とする略同一円上の略等中心角度毎の位置に複数個のＬＥＤ１２が実装されている。各ＬＥＤ１２は夫々の光軸をプリント基板２に平行に且つ仮想中心位置に向けた状態で実装されている。

また、同様に、仮想中心位置を中心とする略同一円上の略等中心角度毎の位置に複数個のネジ用貫通孔１３が形成されると共に、一部にコネクタ実装時にコネクタの端子を接続するための電極パターン１４が設けられている。プリント基板２のＬＥＤ実装電極パターンおよびコネクタの実装電極パターン１４を除いた面はシルク印刷等による白色レジスト層が設けられている。ネジ用貫通孔１３の数は本実施形態においては３個とした。

反射板３は円板状を呈し、中心部に多角錐台部嵌合孔１５を有し、テーパ付反射部嵌合孔１５の仮想中心位置を中心とする略同一円上の略等中心角度毎の位置に複数個のネジ用切欠部１６が形成されている。ネジ用切欠部１６の数は本実施形態においては３個とした。

裏蓋４は円板状の中心位置に凸状の多角錐台部１７を有し、多角錐台形状１７の各側面はテーパ付反射部１８となっている。また、多角錐台１７の中心と多角錐台１７の中心位置を中心とする略同一円上の略等中心角度毎の位置に複数個のネジ締付孔１９を設けている。ネジ締付孔１９の数は本実施形態においては合計４個とした。

上述の構成部品による組み立ては、ケ−ス１内にＬＥＤ１２が実装されたプリント基板２を、ＬＥＤ１２の実装面がケース１の透光部５に対向するように収納し、プリント基板２のＬＥＤ１２実装面の反対面上に反射板３を配置し、その上に反射板３の多角錐台部嵌合孔１５に多角錐台部１７を嵌合させた状態で裏蓋４を収納する。

そして、最後に、裏蓋４の裏側からネジ２０を順次、裏蓋４に設けられたネジ締付孔１９、反射板３に設けられたネジ用切欠部１６、およびプリント基板２に設けられたネジ用貫通孔１３に挿通させてケース１に設けられた螺嵌用ネジ孔に螺嵌し、全ての構成部品を締め付けて組み立て作業が完了する。

図３は、完成した照明灯具３０の断面である。プリント基板２は第２ボス部１０の段差に当接し、それによってプリント基板２のＬＥＤ実装面２１と枠部６の間には隙間が確保され、この隙間にＬＥＤ１２が収納されるようになっている。

また、入光用レンズ９および個別レンズ部８の夫々の先端面は反射板３に当接すると共に、多角錐台部１７の上面が透光部５に当接しており、これによって、ケース１と裏蓋４の隙間が確保されると共に、ケース１と裏蓋４の両側から加わる圧縮応力に対して前記隙間が保持できるようになっている。

この場合、ケース１の枠部６の外側の面と透光部５の外側の面は略面一となっていると共に、ケース１の枠部６の円筒状凸部の先端面と裏蓋の外側の面が面一となっている。

次に、本発明の照明灯具の光学系について説明する。図４は照明灯具の照射方向側（ケース１の透光部５の上方側）から照明灯具を見たときのＬＥＤ１２と入光用レンズ９と個別レンズ部８とテーパ付反射部１８の位置関係を示したものである。

中心Ｐを共有し、夫々の半径をＲ１、Ｒ２、Ｒ３とする３つの同心円を設定する。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はＲ１＜Ｒ２＜Ｒ３の関係を有する。そして、半径Ｒ１の円と夫々中心Ｐを通り円周を等分した中心角α毎に放射状方向に延びる直線との交点に個別レンズ部８が配置されている。

また、半径Ｒ２の円と夫々前記中心角αの二等分線（中心角β）との交点に入光用レンズ９の頂点が位置するように該入光用レンズ９が配置されている。このとき、入光用レンズ９はその光軸が中心Ｐを通る方向に向いている。

また、半径Ｒ３の円と、前記中心Ｐと入光用レンズ９の頂点の位置を結ぶ直線の放射状方向の延長線との交点にＬＥＤ１２の頂点が位置するように該ＬＥＤ１２が実装されている。このとき、ＬＥＤ１２はその光軸が中心Ｐを通る方向に向いている。

従って、個別レンズ部８、入光用レンズ９、およびＬＥＤ１２はいずれも同数であり、本実施例においては夫々８個配置されている。

更に、多角錐台部１７はその側面の数が、個別レンズ部８、入光用レンズ９、およびＬＥＤ１２の夫々の数の２倍であり、本実施形態では多角錐体部１７は１６角錐台の形状をしている。多角錐台部１７の各側面に形成されたテーパ付反射部１８は、そのテーパ付反射部１８の両側辺（稜）の透光部５に対する投影線が、中心Ｐを通り隣接する個別レンズ部８および入光用レンズ９のそれぞれを通る２つの直線がなす角（交角）の二等分線（中心角γ＝α／２＝β／２）となるように位置している。

図５および図６はそれぞれ、ＬＥＤから発せられた光の光路を模式的に示したものであり、図５は照明灯具の、該照明灯具を反射板３に垂直な面で切断したときの断面図、図６は照明灯具の、該照明灯具を反射板３に平行な面で切断したときの断面図である。

図５より、ＬＥＤ１２から多角錐台部１７の中心Ｐに向かって反射板３に平行に発せられた光線Ｌ１は、入光用レンズ９内を導光されて多角錐台部１７のテーパ付反射部１８に至り、テーパ付反射部１８で反射されて透光部５に至り、透光部５内を導光されて外部に出射される。

また、ＬＥＤ１２から多角錐台部１７の中心Ｐに向かって反射板３の方向に発せられた光線Ｌ２〜Ｌ５のうち、反射板３に対して比較的浅い角度で発せられた光線Ｌ２は、入光用レンズ９内を導光されて反射板３の反射面２２に至り、反射面２２で反射されて多角錐台部１７のテーパ付反射部１８に至り、テーパ付反射部１８で反射されて透光部５に至り、透光部５内を導光されて外部に出射される。

また、ＬＥＤ１２から多角錐台部１７の中心Ｐに向かって反射板３の方向に発せられた光線Ｌ２〜Ｌ５のうち、反射板３に対して比較的深い角度で発せられた光線Ｌ３〜Ｌ５は夫々、入光用レンズ９内を導光されて反射板３の反射面２２に至り、反射面２２で反射されて透光部５に至り、透光部５内を導光されて外部に出射される。

更に、ＬＥＤ１２から多角錐台部１７の中心Ｐに向かって透光板５の方向に発せられた光線Ｌ６は、入光用レンズ９内を導光されて透光板５に至り、透光板５で反射（全反射）されて反射板３の反射面２２に至り、反射面２２で反射されて多角錐台部１７のテーパ付反射部１８に至り、テーパ付反射部１８で反射されて透光部５に至り、透光部５内を導光されて外部に出射される。

透光部５から出射する光のうち、多角錐台部１７のテーパ付反射部１８で反射されて透光部５に至る光路を辿る光線は、透光部５の光出射面２３に対して深い角度（光出射面２３に対して垂直に近い方向）で出射し、反射板３の反射面２２で反射されて透光部５に至る光路を辿る光線は、反射板５の光反射面に対して浅い角度（光出射面２３に対して水平に近い方向）で出射する。

そのため、透光部５から出射される光線は照明灯具３０の上方と側方のいずれの方向にも向けられ、極めて広範囲を照明することが可能となる。

一方、図６より、ＬＥＤ１２から多角錐台部１７の中心Ｐに向かって反射板３に平行に発せられた光線Ｌ１は、入光用レンズ９内を導光されて多角錐台部１７のテーパ付反射部１８に至り、テーパ付反射部１８で反射されて透光部（図示せず）に至り、透光部内を導光されて外部に出射される。

また、ＬＥＤ１２から多角錐台部１７近傍に向かって反射板３に平行に発せられた光線Ｌ７〜Ｌ１０は夫々、入光用レンズ９内を導光されて多角錐台部１７のテーパ付反射部１８に至り、テーパ付反射部１８で反射されて透光部に至り、透光部内を導光されて外部に出射される。

更に、ＬＥＤ１２から多角錐台部１７近傍の外側に向かって反射板３に平行に発せられた光線Ｌ１１、Ｌ１２は夫々、入光用レンズ９内を導光されて個別レンズ部８に至り、個別レンズ部８内を導光されて個別レンズ部８から出射される。

そのため、図６においても図５で説明したと同様に、透光部から出射される光線は照明灯具３０の上方と側方のいずれの方向にも向けられることが分かる。

特に、透光部３の所定の位置に形成された複数の個別レンズ部８は、様々な方向から到達した光線を反射、あるいは屈折させて様々な方向に向ける働きを有する。そのため、各個別レンズ部８は該個別レンズ部８を起点とする配光分布を形成し、個別レンズ部８によって所定の方向に向けられた光線は照明に寄与し、所定の方向に向けられた光線は光の演出に寄与するものとなる。勿論、照明および光の演出の両方に同時に寄与することもあり得る。

なお、上記実施形態では多角錐台部１７を多角錐台形状としたが、これに変えて円錐台形状を用いた円錐台部１７とすることも可能であり、略同様な効果を奏するものとなる。

よって、上述したように、入光用レンズ９および個別レンズ部８の夫々の先端面は反射板３に当接すると共に、多角錐台部１７の上面が透光部５に当接しており、これによって、ケース１と裏蓋４の隙間が確保されると共に、ケース１と裏蓋４の両側から加わる圧縮応力に対して前記隙間が保持できるようになっている。

従って、図７に示すように、本発明の照明灯具３０を約５ｍｍ程度以下の厚みの絨毯、カーペット等の各種敷物２４に埋め込んで固定することによって敷物２４から出っ張らず、人が乗っても壊れない頑丈な照明灯具付き敷物２４が実現する。なお、高い耐加重性を確保するために、個別レンズ部８、入光用レンズ９、および多角錐台部１７の夫々の高さは１０ｍｍ以下であることが望ましい。１０ｍｍよりも高くなると、照明灯具の厚みが厚くなると共に、耐加重性が損なわれる恐れがある。

本発明の照明灯具に係わる実施形態の分解立体図である。実施形態に係わる個別レンズ部の斜視図である。本発明の照明灯具に係わる実施形態の断面図である。本発明の照明灯具に係わる実施形態の部分上面図である。本発明の照明灯具に係わる実施形態の光路を示す模式図である。同様に、本発明の照明灯具に係わる実施形態の光路を示す模式図である。本発明の照明灯具を埋め込んだ敷物の部分断面図である。

符号の説明

１ケース
２プリント基板
３反射板
４裏蓋
５透光部
６枠部
７第１ボス部
８個別レンズ部
９入光用レンズ
１０第２ボス部
１１刳り貫き部
１２ＬＥＤ
１３ネジ用貫通孔
１４電極パターン
１５多角錐台部嵌合孔
１６ネジ用切欠部
１７多角錐台部
１８テーパ付反射部
１９ネジ締付孔
２０ネジ
２１ＬＥＤ実装面
２２反射面
２３光出射面
２４敷物
３０照明灯具

Claims

互いに略平行に対向する透光部と反射部と、
上面が前記透光部側に位置する多角錐台または円錐台の側面形状を呈する傾斜反射面と、
前記透光部と前記反射部と前記傾斜反射面とで囲まれた領域に複数の個別レンズ部、複数の入光用レンズおよび複数のＬＥＤが配置された照明灯具であって、
前記多角錐台または前記円錐台の中心軸を中心として、該中心から近い順に前記個別レンズ部、前記入光用レンズ、および前記ＬＥＤが位置し、前記入光用レンズは前記ＬＥＤの光軸上に存在し前記ＬＥＤからの光を導光し、前記個別レンズ部は前記入光用レンズによって導光させられた光をさらに導光することを特徴とする照明灯具。
前記多角錐台または前記円錐台の中心軸を中心とする、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３の関係を有する半径Ｒ１、半径Ｒ２および半径Ｒ３の同心円を想定し、前記半径Ｒ１の円と夫々前記中心を通り円周を等分した中心角α毎に放射状方向に延びる直線との交点の位置に前記個別レンズ部が位置し、前記半径Ｒ２の円と夫々前記中心角αの二等分線との交点の位置に前記入光用レンズが位置し、前記半径Ｒ３の円と、前記中心と前記各入光用レンズの位置を結ぶ直線の延長線との交点の位置に前記ＬＥＤが位置することを特徴とする請求項１に記載の照明灯具。
前記ＬＥＤの光軸と前記入光用レンズの中心軸が略同一線上に位置し、その延長線上に前記傾斜反射面が位置することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の照明灯具。
前記個別レンズは円柱形状、楕円柱形状および角柱形状のうちいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明灯具。
前記個別レンズ部および前記入光用レンズは前記透光部と一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明灯具。
前記多角錐台または前記円錐台の上面は前記透光部に当接し、前記個別レンズ部および前記入光用レンズの各端面は前記反射部に当接していることを特徴とする請求項５に記載の照明灯具。