JP5405274B2 - 間接照明装置 - Google Patents

Description

この発明は、コーブ照明及びコーニス照明などのように、光源から室内の天井面や壁面に光を照射して、その反射光により室内を照明する間接照明装置に関する。

従来より、グレアを制限しつつ、室内をやわらかい雰囲気にする照明方法として、壁面、床面、又は天井面などの照射面に光を当て、その反射光で室内を照明する間接照明装置が用いられている。このような間接照明装置１００の一例としては、例えば、図８に示すように、壁面１０１と天井面１０２との境界において、壁面１０１又は天井面１０２に光源収納用の溝部１０３を設けて、光源となる例えば放電灯１０４を設置し、放電灯１０４から照射される光Ｌを壁面１０１や天井面１０２などの照射面１０５で反射させた反射光を被照射空間Ｓに照射する装置が種々提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００９−１５２１４５号公報

このような間接照明装置１００においては、光源となる放電灯１０４と照射面１０５との間の距離を大きくとることができれば、照射面１０５における高い照明均斉度を得ることができるが、放電灯１０４からの直射光を被照射空間Ｓに漏らすことなく、放電灯１０４と照射面１０５との間の距離を大きくとることは不可能である。したがって、通常は照射面の一方の端部の近傍に放電灯１０４を設置することになり、この放電灯１０４側の端部付近の照射面１０５が極めて明るくなる一方、放電灯１０４から離れるにつれ暗くなり、照射面１０５の照明均斉度が極めて悪くなる。

そこで、本発明は照射面の端部に光源が設置される場合であっても、照射面の照明均斉度を高くすることができる間接照明装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の間接照明装置は、面体に照射し、その反射光により照明する間接照明装置であって、前記面体の一方の端部にライン状に並べて設けられた複数のＬＥＤからなるＬＥＤライン照明と、該ＬＥＤライン照明から射出される光の配光を制御する配光レンズと、を備え、前記配光レンズは、予め算出された配光曲線により前記面体の光源から遠い位置には光度の強い光を入射させつつ、光源から近い位置には光度の弱い光を入射させて、前記面体の照射面照度が均一になるように形成されたものであることを特徴としている。

請求項２に記載の間接照明装置は、前記配光曲線は、前記面体に対する入射角をθとし、前記面体に入射する位置の法線照度をＥとし、前記面体から光源までの距離をｄとし、前記配光レンズを透過した光の光度をＩとした場合に、ｎが１から３の範囲内の変数であって、下記の数１で表されることを特徴としている。

請求項３に記載の間接照明装置は、異なる色温度に発光する少なくとも２以上のＬＥＤライン照明を備え、いずれか一方のＬＥＤライン照明を発光させることにより、発光色温度を変更可能であることを特徴としている。

請求項４に記載の間接照明装置は、天井面を照射するコーブ照明又は壁面を照射するコーニス照明であることを特徴としている。

請求項１に記載の間接照明装置によると、光源が複数のＬＥＤからなるＬＥＤライン照明であるので、寿命や消費電力においてメリットがあるＬＥＤを使用して、照射面の幅方向にムラなく照射することができる。しかも、ＬＥＤライン照明からの光を配光レンズにより、面体の光源から遠い位置には光度の強い光を入射させつつ、光源から近い位置には光度の弱い光を入射させて、面体の照射面照度が均一になるように配光制御するので、照射面の照明均斉度を高くすることができる。

請求項２に記載の間接照明装置によると、上述の数式により求められる各入射角θ毎の光度Ｉを配光曲線として表すことができ、ＬＥＤライン照明から射出される光を配光レンズによって制御して、入射角θ毎の光度Ｉをこの配光曲線に対応するように配光制御することにより、照射面の照明均斉度を高くすることができる。なお、コーブ照明またはコーニス照明としては、変数ｎが３である場合が最も好ましい。

請求項３に記載の間接照明装置によると、色温度が異なる２以上のＬＥＤライン照明の一方を発光させた場合と他方を発光させた場合の変化により、発光色温度を変更することができるので、間接照明装置を設置する部屋の使用目的や時間帯に応じて、より快適な色温度の間接照明にすることができる。

請求項４に記載の間接照明装置によると、天井面を照射するコーブ照明又は壁面を照射するコーニス照明であるので、例えば住宅等の居住空間の照明として適切に用いることができる。

コーニス照明の間接照明装置の設置例を示す簡略断面図。 間接照明装置の全体構成を説明する斜視図。 間接照明装置の配光レンズの形状を説明する簡略断面図。 ＬＥＤライン照明から配光レンズに入射した光の配光を説明する断面図。 縦軸を光度とし、横軸を壁面に対する入射角度とする配光レンズを透過した光の配光曲線を示すグラフ。 ２つのＬＥＤライン照明を有する間接照明装置の変形例を示す簡略断面図。 コーブ照明の間接照明装置の実施形態を示す簡略断面図。 従来の間接照明装置の一例を示す簡略断面図。

以下、間接照明装置１の最良の実施形態について、図１から図７を参照しつつ説明する。本実施形態の間接照明装置１は、例えばマンションや住宅等の居住建物の一部屋２に設置される。なお間接照明装置１の設置場所は居住建物の一部屋２に限られるものではなく、例えば廊下や階段などのスペースであっても良く、また、商業施設やオフィスに設置されても良い。間接照明装置１は、図１に示すように、部屋２を構成する天井面３の一辺に沿って形成された長尺の溝４ａ内に収納される照明ユニットであって、断面Ｃ字状に形成された長尺のフレーム１１と、このフレーム１１内に固定される基板１２と、この基板１２に複数並べて設置される複数のＬＥＤ１３からなるＬＥＤライン照明１４と、このＬＥＤライン照明１４の配光を制御する配光レンズ１５とにより構成されている。この間接照明装置１は、例えば一端が建物躯体に保持されている支持アーム１６によって溝４ａ内に固定されており、電気配線を通じて電気の供給を受けているが、固定方法はこれに限定されるものではなく、例えば、フレーム１１がそのまま建物躯体に図示しないボルト固定されるものであってもよい。

フレーム１１は図２、図３に示すように、発光するＬＥＤ１３の光を照射方向に集中させるために内面１１ａが白色又は鏡面状に加工された樹脂または金属製の枠体である。また基板１２は、このフレーム１１の内部に収納されて固定されており、長手方向にＬＥＤ１３を固定させるための複数のソケットが１列に並んで設置されている。そして、ＬＥＤ１３は１又は複数の発光するチップを組み合わせて所望の色温度に発光することが可能に構成した発光ダイオードであって、基板１２に設置されたソケットにそれぞれ１列に固定され、ＬＥＤライン照明１４を構成している。

また、配光レンズ１５は、フレーム１１の開口側に嵌着する透明または半透明の長尺の樹脂体であって、ＬＥＤライン照明１４が射出する光の配光が所望の配光曲線になるように、その表面が曲線形状に形成されている。すなわち、予めＬＥＤライン照明１４から射出される光の配光曲線を測定し、このＬＥＤライン照明１４から直接配光レンズ１５に入射する光及びフレーム１１の内面１１ａで反射して配光レンズ１５に入射する光の配光特性を算出する。そして、配光レンズ１５は、これらの入射する光を屈折させて、下記の数２で表される配光曲線となるようにその表面形状が加工されている。ＬＥＤライン照明１４から射出された光は、図４に示すように、この配光レンズ１５を透過する際に配光制御され壁面５に入射し、反射光により部屋２内を照明する。

数２は、図４によく示されるように、光の壁面５に対する入射角θ°毎の配光レンズ１５を透過した光の光度Ｉ（ｃｄ）を示す数式であって、壁面５に入射する高さにおける法線照度をＥ（ｌｘ）とし、壁面５から光源までの水平距離をｄ（ｍｍ）としている。また変数ｎは、本実施形態においては３である。なお、数２から得られる配光曲線は図５の曲線Ａに示す通りである。

配光レンズ１５を透過した光は、図５に示すように、壁面５に対する入射角θが０°に近いほど、光度Ｉが強くなっている。すなわち、入射する高さが床面６に近づき、光源からの距離Ｈが離れ、入射角θが狭くなるほど、光度Ｉが強くなっている。したがって、図４の（Ａ）に示すように、光源から遠く又入射角θが比較的狭い床面６近傍には光度Ｉの強い光を入射させつつ、図４の（Ｂ）に示すように、光源から近く又入射角θが比較的広い天井面３近傍には光度Ｉの弱い光を入射させることで、壁面５の照明均斉度を良くすることができる。

なお、数２の変数ｎは３である場合に壁面５の照明均斉度がもっとも良くなるが、例えば、他の照明環境や居住者の好みなどの要素によっては、ｎの値を１以上３以下の任意の数値としてもよい。なお、ｎの値が２の場合配光曲線は図５の曲線Ｂに示され、ｎの値が１の場合の配光曲線は図５の曲線Ｃに示される。

本実施形態においては、１つのＬＥＤライン照明１４を用いた実施形態を示したが、ＬＥＤライン照明１４の数を２以上としてもよい。例えばＬＥＤライン照明１４の数を２とする場合には、図６に示すように、一方のＬＥＤライン照明１４ａを構成するＬＥＤ１３を寒色系の色に発光するＬＥＤ１３にするとともに、他方のＬＥＤライン照明１４ｂを暖色系の色に発光するＬＥＤ１３にすることができる。このように構成すると、例えば朝や昼間には寒色系の色に発光するＬＥＤライン照明１４ａを発光させるとともに、夜間は暖色系の色に発光するＬＥＤライン照明１４ｂを発光させることで、居住者の生活リズムに合わせて快適な色温度に発光する間接照明装置１を実現することができる。なお、例えばＬＥＤ１３そのものは同系色に発光するものを用い、一方の配光レンズ１５に色温度を変換するフィルムを貼付する構成としてもよい。なお、寒色系の色に発光するＬＥＤライン照明１４ａは例えば５０００ケルビン程度の色温度に発光するものであって、暖色系の色に発光するＬＥＤライン照明１４ｂは例えば３０００ケルビン程度の色温度に発光するものであることが好ましいが、居住者の好みや壁面５の色などによって、最適な色温度を選択するものであればよい。

また、本実施形態においては、天井面３の一辺に沿って設けられた溝４ａ内に収納される照明ユニットであって、壁面５に光を照射するコーニス照明の間接照明装置１について説明したが、壁面５の上端に設けられ、天井面３を照射するコーブ照明の間接照明装置１であってもよい。

例えばコーブ照明の場合、壁面５の上端縁に沿って溝４ｂが形成されており、この溝４ｂ内に間接照明装置１が収納される。この間接照明装置１は、図７に示すように、上述のコーニス照明の場合と同様に、断面Ｃ字状に形成された長尺のフレーム１１と、このフレーム１１内に固定される基板１２と、この基板１２に複数並べて設置される複数のＬＥＤ１３からなるＬＥＤライン照明１４と、このＬＥＤライン照明１４の配光を制御する配光レンズ１５とにより構成されており、建物躯体に例えば支持アーム１６によって固定されている。ＬＥＤライン照明１４は例えば暖色系と寒色系の２つのＬＥＤライン照明１４ａ，１４ｂが配置されており、部屋２内の演出、居住者の好みなどの要素に応じて、一方または両方のＬＥＤライン照明１４ａ，１４ｂの点灯及び消灯を行う。

そして、配光レンズ１５は、ＬＥＤライン照明１４から入射した光を、上述した数式２によって表される配光曲線に、変換可能に形成されている。なお、数２は、このコーブ照明においては、光の天井面３に対する入射角θ°毎の配光レンズ１５を透過した光の光度Ｉ（ｃｄ）を示す数式であって、天井面３に入射する位置における法線照度をＥ（ｌｘ）とし、天井から光源までの鉛直方向の距離をｄ（ｍｍ）としている。また変数ｎは、上述の実施形態と同様に３である。

このように構成することで、配光レンズ１５を透過した光は、天井面３に対する入射角θが０°に近いほど、光度Ｉが強くなっているので、光が入射する位置がこの間接照明装置１が設置された側と反対側にいくほど、光源であるＬＥＤライン照明１４からの距離が離れ、入射角θが狭くなるほど、光度Ｉが強くなる。したがって、入射角θが比較的狭い天井面３の間接照明装置１が設置された側の反対側には光度Ｉの強い光を入射させつつ、光源から近く又入射角θが比較的広い天井面３の間接照明装置１が設置された側には光度Ｉの弱い光を入射させることで、壁面５の照明均斉度を良くすることができる。

なお、上述の実施形態と同様に、数２の変数ｎは３である場合に壁面５の照明均斉度がもっとも良くなるが、ｎの値を１以上３以下の任意の数値としてもよい。

なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。

本発明に係る間接照明装置１は、コーブ照明やコーニス照明などの部屋２を照明する間接照明装置１として好適に用いることができる。

１ 間接照明装置
３ 天井面（面体）
４ 壁面（面体）
１３ ＬＥＤ
１４ ＬＥＤライン照明
１５ 配光レンズ

Claims (4)

1. 面体に照射し、その反射光により照明する間接照明装置であって、
   前記面体の一方の端部にライン状に並べて設けられた複数のＬＥＤからなるＬＥＤライン照明と、
   該ＬＥＤライン照明から射出される光の配光を制御する配光レンズと、を備え、
   前記配光レンズは、予め算出された配光曲線により前記面体の光源から遠い位置には光度の強い光を入射させつつ、光源から近い位置には光度の弱い光を入射させて、前記面体の照射面照度が均一になるように形成されたものであることを特徴とする間接照明装置。
2. 前記配光曲線は、
   前記面体に対する入射角をθとし、
   前記面体に入射する位置の法線照度をＥとし、
   前記面体から光源までの距離をｄとし、
   前記配光レンズを透過した光の光度をＩとした場合に、
   ｎが１から３の範囲内の変数であって、
   下記の数式で表されることを特徴とする請求項１に記載の間接照明装置。
   

   
3. 異なる色温度に発光する少なくとも２以上のＬＥＤライン照明を備え、
   いずれか一方のＬＥＤライン照明を発光させることにより、発光色温度を変更可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の間接照明装置。
4. 天井面を照射するコーブ照明又は壁面を照射するコーニス照明であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の間接照明装置。

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