JP5383758B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置及び照明装置に関するものである。本発明は、特に、店舗用灯具、オフィス用灯具等として使用されるライン型のＬＥＤ（発光ダイオード）照明モジュールに関するものである。

近年、白色ＬＥＤの大光量化とともに、ＬＥＤが照明として広く用いられるようになってきた。しかし、ＬＥＤの光は指向性が強く、蛍光灯器具とＬＥＤ器具で比較すると、同じ光束値をもつ器具同士でも、蛍光灯器具のほうが明るく感じられる。そこで、ＬＥＤの光を拡散させて広げようとする試みがなされてきた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１９１６０号公報

特許文献１の方法のように、従来は、レンズのような光学部材や反射拡散部材によってＬＥＤの光を拡散させているが、どうしても光束が落ちてしまい、器具の発光効率が低くなってしまったり、器具の構成（部品の配置や形状等）が複雑になってしまったりするという課題があった。

本発明は、例えば、単純な構成で発光効率が高く広配光の発光装置を提供することを目的とする。

本発明の一の態様に係る発光装置は、
光を照射する光源と、
板状に形成され、前記光源から照射される光を一方の板面から入射し、入射した光を拡散させて他方の板面と少なくとも１つの側面とから出射するカバーであり、前記一方の板面の面積より前記他方の板面の面積が大きくなるように前記少なくとも１つの側面が傾斜しているカバーとを備える。

本発明の一の態様では、発光装置において、板状に形成されたカバーの一方の板面の面積より他方の板面の面積が大きくなるようにカバーの少なくとも１つの側面が傾斜している。そのため、本発明の一の態様によれば、単純な構成で発光効率が高く広配光の発光装置を提供することができる。

実施の形態１に係る照明装置の斜視図。 実施の形態１に係る照明装置のＡ−Ａ部分断面図。 実施の形態２に係る照明装置のＡ−Ａ部分断面図。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る照明装置１００の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面の１モジュール分を切り取った断面図、即ち、照明装置１００のＡ−Ａ部分断面図である。

図１において、照明装置１００は、ラインモジュール１１０と筐体１１５とを備える。図１に示している６個の細長い矩形状の領域は、それぞれラインモジュール１１０の発光面であり、照明装置１００は、例えばラインモジュール１１０の発光面が下向きとなるように天井等に固定して利用される。本実施の形態では、６個のラインモジュール１１０が、その長手方向に沿って３個ずつ２列に並ぶように筐体１１５に取り付けられているが、ラインモジュール１１０の個数や配置は、照明装置１００の用途等に応じて適宜変更して構わない。また、本実施の形態において、ラインモジュール１１０は、発光装置の一例であり、後述するような特徴を持つものであれば、円形状、リング状等、直線状以外の形状の発光装置に置き換えても構わない。

図２において、ラインモジュール１１０は、カバー１１１、ＬＥＤ１１２、ＬＥＤ実装基板１１３、リフレクタ１１４を備える。図示していないが、ラインモジュール１１０は、ＬＥＤ１１２を点灯させるための電源等も備える。

ＬＥＤ実装基板１１３は、例えば、安価なガラスエポキシ基板、あるいは、表面に絶縁層が形成された金属基板である。ＬＥＤ実装基板１１３には、複数のＬＥＤ１１２が直線状に１列に配置されている。なお、本実施の形態において、ＬＥＤ１１２の実装数や配置は、照明装置１００の用途等に応じて適宜変更して構わない。

図示していないが、ＬＥＤ実装基板１１３には、ＬＥＤ１１２に電源から電力を供給するための導電パターンが形成されている。また、図示していないが、ＬＥＤ実装基板１１３は、筐体１１５や筐体１１５に取り付けられた放熱部材（例えば、ヒートシンク）で構成される放熱系に熱を伝えやすいよう、放熱系に固定されている。筐体１１５そのものが放熱系の構成要素となる場合、筐体１１５はアルミや鋼板等で形成される。

ＬＥＤ１１２は、光を照射する光源の一例である。ＬＥＤ１１２は、例えば白色ＬＥＤであり、図ではＳＭＤ（表面実装部品）タイプのＬＥＤとしたが、砲弾型のＬＥＤであってもよい。ＬＥＤ１１２は、例えば一般的な白色ＬＥＤの構成をとり、青色ＬＥＤと、それを覆うように設けられた透過性の高い蛍光体含有樹脂層と、さらにその周りを囲うセラミックス等の樹脂でできたパッケージとからなる。ＬＥＤ１１２は、前述した導電パターンに電気的に接続するための電極を有する。青色ＬＥＤは金線ワイヤにより電極と接続されており、電極から供給される電力により発光する。蛍光体含有樹脂層に混入される蛍光体は、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体であり、青色ＬＥＤが発する光によって励起され、４８０〜７８０ｎｍ（ナノメートル）の間にスペクトルを持ち、５６０ｎｍ付近を主波長とする光を発する。青色ＬＥＤが発する光と蛍光体が発する光は補色関係にあるため、その合成光は擬似的に白色を呈することとなる。蛍光体含有樹脂層の素材は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂である。ＬＥＤ素子は熱によって光束が減少するため、耐熱性、耐薬品性、自己潤滑性、耐摩擦性に優れ、エポキシ樹脂と比較しても安定性が高いシリコーン樹脂を用いることが好ましい。なお、本実施の形態において、ＬＥＤ１１２は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等、他の種類の光源に置き換えても構わない。

リフレクタ１１４は、光を拡散させる効果の高い白色のポリカーボネイト等の樹脂からなる。リフレクタ１１４には、開口部１１４ａが設けられている。リフレクタ１１４は、傾斜のついた構造となっており、この傾斜部分で、ＬＥＤ１１２から照射される光を反射して拡散させ、開口部１１４ａから出射する。

カバー１１１は、リフレクタ１１４の開口部１１４ａを覆うようにリフレクタ１１４に取り付けられている。カバー１１１は、板状に形成されており、２つの板面１１１ａ，１１１ｂ、２つの側面１１１ｃ，１１１ｄを有する。カバー１１１は、ＬＥＤ１１２から照射される光（リフレクタ１１４で反射される光を含む）を一方の板面１１１ａから入射し、入射した光を拡散させて他方の板面１１１ｂと２つの側面１１１ｃ，１１１ｄとから出射する。側面１１１ｃ，１１１ｄは、一方の板面１１１ａの面積より他方の板面１１１ｂの面積が大きくなるように、それぞれ傾斜している。このため、カバー１１１は、断面が台形状になっている。なお、側面１１１ｃ，１１１ｄのいずれか一方のみが傾斜していてもよい。あるいは、側面１１１ｃ，１１１ｄ（カバー１１１の長手方向に沿って延在する側面）だけでなく、さらに他の１つ以上の側面（カバー１１１の短手方向に沿って延在する側面）が傾斜していてもよい。

カバー１１１は、例えば透明又は半透明のアクリル樹脂からなる。前述したように、カバー１１１は、長手方向に傾きを持ち、図１のＡ−Ａ断面方向（短手方向）から見ると台形となっている。カバー１１１において、ＬＥＤ１１２に近い側の面（板面１１１ａ）は、リフレクタ１１４の開口部１１４ａがある端面と等しい面積を持っており、ＬＥＤ１１２から遠い側の面（板面１１１ｂ）は、この端面よりも大きい面積を持つ。即ち、光出射側の板面１１１ｂは、光入射側の板面１１１ａより大きい面積を持っている。

筐体１１５には、表面１１５ａより外側にカバー１１１の少なくとも一部（光出射側の板面１１１ｂを含む一部分又は全体）が突出するようにラインモジュール１１０が取り付けられる。即ち、ラインモジュール１１０は、カバー１１１の少なくとも一部が筐体１１５から飛び出るように筐体１１５に取り付けられる。このため、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄから出射される（漏れる）光が、筐体１１５の表面１１５ａで反射される。これにより、ラインモジュール１１０の配光を広配光に変換することができる。筐体１１５は、表面１１５ａで光を反射しやすいように、少なくとも表面１１５ａを含む部分が高反射率の材料で形成されるか、あるいは、表面１１５ａに反射コーティング等の加工がなされることが望ましい。

本実施の形態では、筐体１１５の表面１１５ａより外側にカバー１１１の全体が突出するようにラインモジュール１１０が筐体１１５に取り付けられている。即ち、本実施の形態では、ラインモジュール１１０が、カバー１１１の全体が筐体１１５から飛び出るように筐体１１５に取り付けられている。そのため、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄの全体から出射される光を筐体１１５の表面１１５ａで反射させることができ、照明装置１００の発光効率の向上が図れる。

具体的には、本実施の形態において、カバー１１１は、全体が筐体１１５から０．５〜１０ｍｍ（ミリメートル）飛び出ている。また、カバー１１１は、その長手方向につけられた傾きの角度θが、カバー１１１の光出射側（板面１１１ｂ）で反射された光が長手方向に傾きのついた面（側面１１１ｃ，１１１ｄ）で反射せず、筐体１１５側へと通り抜けるように、４５°以下になっている。

上記のように、本実施の形態において、ラインモジュール１１０は、筐体１１５の表面１１５ａとカバー１１１の一方の板面１１１ａとの間が所定の距離になるように筐体１１５に取り付けられる。この距離が、上記のように、０．５〜１０ｍｍであれば、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄから出射される光をラインモジュール１１０の近傍の一定範囲で筐体１１５の表面１１５ａによって反射させることができる。そのため、ラインモジュール１１０の配光が広くなりすぎて光の均一性や発光効率が損なわれるといった事態を避けられる。なお、筐体１１５の表面１１５ａとカバー１１１の板面１１１ａとの間の距離は、カバー１１１あるいはラインモジュール１１０の他の構成要素の大きさや形状等に応じて適宜変更して構わない（０．５ｍｍより短く、あるいは、１０ｍｍより長くしてもよい）。

また、本実施の形態において、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄと筐体１１５の表面１１５ａとがなす角度θは４５°以下である。つまり、カバー１１１は、側面１１１ｃ，１１１ｄが筐体１１５の表面１１５ａに対して４５度以下の角度で傾斜している。このため、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄから出射される光が筐体１１５の表面１１５ａに届きやすい。

したがって、本実施の形態によれば、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄから多量の光が出射されて筐体１１５の表面１１５ａで反射されるため、照明装置１００によって広い範囲を光らせることができる。つまり、本実施の形態では、ＬＥＤ１１２の狭配光で指向性の高い光を、柔らかい光に変換することができるという効果が得られる。

以上説明したように、本実施の形態では、レンズ等の発光効率を下げる光学部材を使用せずに、少ない部品点数でＬＥＤ１１２の狭配光を広配光に変換することができる。つまり、本実施の形態によれば、単純な構成で発光効率が高く広配光の発光装置を提供することができる。

なお、本実施の形態の活用例としては、ラインモジュール１１０を複数組み合わせて点灯させるオフィスのグリッド照明等の照明装置１００が挙げられる。

実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図３は、図２に対応する図であり、本実施の形態に係る照明装置１００のＡ−Ａ部分断面図である。

図３において、筐体１１５は、カバー１１１の長手方向に沿ってつけられた傾きと平行の傾きをＬＥＤ実装基板１１３側に向かってそれぞれ持つ。即ち、本実施の形態では、筐体１１５において、表面１１５ａのうち、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄから出射される光を反射する部分がカバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄに対して平行になるように傾斜しており、傾斜面１１５ｂ，１１５ｃを形成している。このため、実施の形態１と比べて、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄから出射される光が筐体１１５の表面１１５ａ（傾斜面１１５ｂ，１１５ｃ）に届きやすくなる。

実施の形態１と同様に、本実施の形態において、ラインモジュール１１０は、筐体１１５の表面１１５ａとカバー１１１の一方の板面１１１ａとの間が所定の距離（例えば、０．５〜１０ｍｍ）になるように筐体１１５に取り付けられる。そのため、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄの全体から出射される光を筐体１１５の表面１１５ａで反射させることができ、照明装置１００の発光効率の向上が図れる。

本実施の形態では、筐体１１５の表面１１５ａのうち傾斜面１１５ｂ，１１５ｃ以外の部分（水平面）とカバー１１１の光出射側の板面１１１ｂ（側面１１１ｃ，１１１ｄの上端）とが垂直方向（ラインモジュール１１０の高さ方向、カバー１１１の厚み方向、ＬＥＤ１１２の光軸方向）において略同じ位置にある。このため、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄから出射される光のほとんどが筐体１１５の傾斜面１１５ｂ，１１５ｃに届くことになる。また、カバー１１１が筐体１１５から飛び出ていないため、意匠性が向上する。

したがって、本実施の形態によれば、カバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄから多量の光が出射されて、そのほとんどが筐体１１５の表面１１５ａで反射されるため、照明装置１００の発光効率を高めることができる。

なお、筐体１１５の傾斜面１１５ｂ，１１５ｃは、必ずしもカバー１１１の側面１１１ｃ，１１１ｄに対して平行になるように傾斜していなくてもよく、別の角度で傾斜していいても構わない。例えば、本実施の形態では、筐体１１５に設けられた傾きの幅、即ち、筐体１１５の傾斜面１１５ｂ，１１５ｃの傾斜角度を調節することで、照明装置１００によって光らせる面積や向きを変えることが可能となる。つまり、本実施の形態によれば、傾斜面１１５ｂ，１１５ｃの傾斜角度を変更することで（傾斜面１１５ｂの傾斜角度と傾斜面１１５ｃの傾斜角度が異なっていてもよい）、ラインモジュール１１０の配光を所望の配光に調整することができる。したがって、例えば、傾斜面１１５ｂ，１１５ｃの傾斜角度が異なる複数の筐体１１５を用意しておき、照明装置１００の用途等に応じてラインモジュール１１０を取り付ける筐体１１５を選択するといった形態も可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１００ 照明装置、１１０ ラインモジュール、１１１ カバー、１１１ａ，１１１ｂ 板面、１１１ｃ，１１１ｄ 側面、１１２ ＬＥＤ、１１３ ＬＥＤ実装基板、１１４ リフレクタ、１１４ａ 開口部、１１５ 筐体、１１５ａ 表面、１１５ｂ，１１５ｃ 傾斜面。

Claims (5)

1. 光を照射する光源と、板状に形成され、前記光源から照射される光を一方の板面から入射し、入射した光を拡散させて他方の板面と少なくとも１つの側面とから出射するカバーであり、前記一方の板面の面積より前記他方の板面の面積が大きくなるように前記少なくとも１つの側面が傾斜しているカバーとを備える発光装置と、
   表面の一部分が他の部分に対して傾斜しており、前記表面の傾斜している部分と前記カバーの前記少なくとも１つの側面とが間隔を空けて向かい合うように前記発光装置が取り付けられ、前記カバーの前記少なくとも１つの側面から出射される光を前記表面の傾斜している部分で反射する筐体と
   を備えることを特徴とする照明装置。
2. 前記発光装置は、前記筐体の前記表面の傾斜している部分と前記カバーの前記少なくとも１つの側面とが平行になるように前記筐体に取り付けられることを特徴とする請求項１の照明装置。
3. 前記発光装置は、前記筐体の前記表面の傾斜している部分以外の部分と前記カバーの前記他方の板面とが前記カバーの厚み方向において略同じ位置になるように前記筐体に取り付けられることを特徴とする請求項１の照明装置。
4. 前記発光装置は、さらに、開口部が設けられ、前記光源から照射される光を反射して前記開口部から出射するリフレクタを備え、
   前記カバーは、前記リフレクタの前記開口部を覆うように前記リフレクタに取り付けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの照明装置。
5. 前記カバーは、断面が台形状になるように、前記少なくとも１つの側面として２つの側面が傾斜していることを特徴とする請求項１から４のいずれかの照明装置。