JP5418103B2 - 照明器具 - Google Patents

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Description

本発明は、点光源の眩しさを低減することができる照明器具に関する。
近年、ＬＥＤの高出力化、高効率化に伴い主照明用の光源としてＬＥＤを用いた照明器具が実現されるようになってきた。
例えば、主面部に複数のＬＥＤを設けて下方を直接照明するとともに、主面部から背面に向かってテーパ面を設け、このテーパ面に配設したＬＥＤ群から出射される光をテーパ面に対向する反射面によって反射させて主面部下方への間接照明を行うことができるＬＥＤランプが知られている（特許文献１参照）。
一方、器具本体の長手方向両側部に直管状の蛍光ランプを配設し、各蛍光ランプの下方から出射される光によって直接照明をするとともに、上方に出射された光を反射させて間接照明を行うことができる照明器具が知られている（特許文献２参照）。
上記特許文献２に記載の照明器具は、照射開口部全体を光らせる事ができるため、部屋の明るい雰囲気を作り出すことができるとともにディスプレイへの光源の映りこみを抑制することができるものである。
特開２００８−９１２３８号公報 特開平０５−８１９１２号公報
しかしながら、直接照明用の光源としてＬＥＤ等の点光源を採用した場合、ある程度間接光で下方の照度を得たとしても、例えば蛍光ランプと同程度の直接光を点光源で得るためには光源の輝度が高くならざるを得ない。このため光源の眩しさを軽減するという問題は特許文献２の技術だけでは解決することができない。
本願発明は上記課題に鑑みなされたもので、点光源による直接照明によって下方を照射することができる照明器具において、点光源の眩しさを軽減させることを目的とする。
本発明の請求項１に係る照明器具は、照射開口部とこの照射開口部に対向する反射面を有する器具本体と、前記照射開口部から直接光が出射され、かつ、前記反射面に直接光が照射されないように前記照射開口部に対向して前記器具本体に配置されたＬＥＤからなる複数の点光源と、前記器具本体に配置され、前記点光源の点灯時、前記点光源の近傍の反射面を直接照射する、指向性を有するＬＥＤからなる第２の光源と、前記点光源及び前記第２の光源を点灯制御する点灯回路と、を具備したことを特徴とする。
点灯回路は、点光源及び第２の光源をそれぞれ独立に制御するように２つ設けられていてもよいし、１系統の点灯回路で同時に制御を行うものであってもよい。
本発明の請求項２に係る照明器具は、前記第２の光源を照射開口部側から視認されないようにする遮蔽部を備え、点光源としてのＬＥＤは複数配設され、光軸がこのＬＥＤの間になるように前記第２の光源が配設されたことを特徴とする。
反射面は、平面、曲面、またはこれらを結合したものであってもよい。また、光を拡散するものであってもよい。
第２の光源は、小型、軽量化のためにはＬＥＤが好ましい。
照射開口部は、透明、半透明、乳白等のカバーまたは拡散性を有するカバーを設けてもよい。
本発明の請求項３に係る照明器具は、前記点光源は前記器具本体に複数が所定間隔を有して配設され、前記所定間隔を有して配設された複数の点光源は中央部にいくに従って光出力が小さく設定され、前記第２の光源は前記複数の点光源の周囲から前記複数の点光源が配設される領域の中央部に向かって前記点光源の近傍を照射することを特徴とする。
本発明の請求項４に係る照明器具は、前記点光源の出射光が照射される領域と前記第２の光源から照射した光が前記点光源の近傍で反射した反射光が照射される領域とが重なっていることを特徴とする。
本発明の請求項５に係る照明器具は、前記点光源のＬＥＤが配設される基板の表面は拡散性を有する反射面であることを特徴とする。
本発明の請求項６に係る照明器具は、前記第２の光源の１つが少なくとも隣接する２つの前記点光源の近傍を照射することを特徴とする。
本発明の請求項７に係る照明器具は、前記点光源の配置間隔よりも前記第２の光源の配置間隔の方がより密になっていることを特徴とする。
本発明の請求項８に係る照明器具は、前記点灯回路は、入力される調光信号が所定の調光度以上のときは前記点光源のみを調光し、入力される調光信号が所定の調光度未満のときは前記点光源を消灯し、かつ、前記第２の光源を調光することを特徴とする。
本発明の請求項９に係る照明器具は、前記点灯回路は、入力される調光信号の調光度に対し、前記第２の光源の光出力の変化率が前記点光源の光出力の変化率よりも小さくなるように調光することを特徴とする。
請求項１の発明によれば、第２の光源によって点光源近傍が照射され、点光源と点光源周囲との輝度差が減少するため点光源による眩しさ感が軽減される。
請求項２に記載の発明によると、点光源の眩しさ感が軽減されるとともに第２の光源によって下方への間接照明を行うことができ器具全体の発光面積が増加し器具全体の明るさ感が向上する。
請求項３に記載の発明によると、点光源の輝度と第２の光源によって照射される点光源の近傍の輝度との比を点光源の配設位置によらず均一化することができる。
請求項４に記載の発明によると、点光源によって照射される領域から見た際のグレアを抑制できる。
請求項5に記載の発明によると、第２の光源によって照射されたＬＥＤ間の反射面は拡散性を有しており、照明器具を下方から見たときにＬＥＤが配設された基板の反射面が光っているように見えるようにすることができる。
請求項６に記載の発明によると、第２の光源によって照射される点光源近傍の輝度ムラが抑制される。
請求項７に記載の発明によると、前記点光源の配置間隔よりも前記第２の光源の配置間隔の方がより密になっているため第２の光源によって照射される点光源近傍の輝度ムラが抑制される。
請求項８、９に記載の発明によると、点光源に対する第２の光源の出力比を一定以上とすることによって点光源と点光源周囲との輝度差が減少し点光源による眩しさ感が軽減される。
第１の実施の形態を示す照明器具の断面図。 第１の実施の形態を示す照明器具の正面図。 第１の調光方法を示す図。 第２の調光方法を示す図。 第２の実施の形態を示す照明器具の断面図。 第２の実施の形態を示す照明器具の正面図。 第３の実施の形態を示す照明器具の断面図。 第３の実施の形態を示す照明器具の正面図。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態を示す照明器具の断面図、図２は本発明の第１の実施の形態を示す照明器具の正面図である。
図１に示すように、照明器具Ｌは、点光源１、第２の光源４、器具本体１０、点灯装置４０を有しており、器具本体１０は、被照射面側に照射開口部２０a及び断面が上方に湾曲するとともに長手方向に延びる反射面２０ｂを有する反射板２０および反射板２０が取付られるシャーシ３０を有している。
点光源としてのＬＥＤ１は、長尺状の基板２にライン状にそれぞれ所定間隔を有して複数個配設されている。
反射板２０は、頂部から上方向に向かって形成された凹部２１が長手方向に設けられており、ＬＥＤ１が配設された基板２は、前記凹部２１の天面部２２にねじ等の固定手段で取付られる。
第２の光源４は、長尺状の基板５に設けられた複数のＬＥＤであり、反射板２０の長手方向両側部の取付部２３にライン状に設けられている。
第２の光源４から出射された光は少なくともＬＥＤ１近傍を照射するとともに反射板２０で照射開口部側に反射される。また、第２の光源４の側部には取付部２３の側部から反射板２０に向かって形成された遮蔽部２４が設けられており、照射開口部２０aから反射面２０ｂ側を視認したときに第２の光源は遮蔽部２４によって視認することができない。
シャーシ３０と反射板２０とで形成される空間Ｓには、ＬＥＤ１及び第２の光源４を点灯制御する点灯装置４０が配設されている。
次に本実施形態の作用について説明する。
照明器具Ｌを点灯制御すると、ＬＥＤ１及び第２の光源４が点灯し、各光源から光が照射される。
ＬＥＤ１から出射された光は主に下方に向かって進み、器具本体１０の照射開口部２０aから被照射面へ照射される。このため、照射開口部２０a下方からＬＥＤ１を見るとＬＥＤ１の輝度が高く使用者は眩しさ感を強く感じることになる。
しかし、第２の光源４から出射された光はそれぞれ反射面２０ｂで反射されて照射開口部２０aから下方に照射される。このとき、第２の光源４から出射された光はＬＥＤ１近傍の反射面２０ｂを直接照射するため、ＬＥＤ１とＬＥＤ１周囲の反射面２０ｂとの輝度差が小さくなり、ＬＥＤ１の眩しさ感が低減されることになる。
また、ＬＥＤ１から出射した光は一部凹部２１の側壁部分で反射される。このため、照射開口部２０aの斜め下方からは凹部２１の側壁部がＬＥＤ１の直接光を遮るため照射開口部２０a直下に比べると眩しさ感が軽減される。
図１に示すように、ＬＥＤ１から出射された光は、器具本体１０の一部、例えば取付部２３の下端により遮光される。すなわち、図１のＬＥＤ１と取付部２３の下端とを結ぶ矢印線５１はＬＥＤ１の遮光領域境界線を示している。つまり、ＬＥＤ１は遮光領域境界線５１で囲まれる領域よりも外側から直視されることはない。従って、左右２本の遮光領域境界線５１によって囲まれる範囲が点光源１によって照射される照射領域となる。
一方、第２の光源４から出射された光は反射面２０ｂによって矢印線５２の方向に反射される。ここで、矢印線５２は第２の光源４からの反射光の光軸を示している。従って、第２の光源４の反射光によって照射される照射領域は光軸５２の周囲である。
本実施形態の照明器具Ｌは、第２の光源４がＬＥＤ１の近傍を直接照射することでＬＥＤ１とその周囲の輝度差を低減することでＬＥＤ１の眩しさ感を抑制するものである。照明器具Ｌは、ＬＥＤ１の出射光が照射される領域と第２の光源４がＬＥＤ１の近傍を照射して反射した反射光が照射される領域とが重なるようにしている。この、重複した領域にはＬＥＤ１からの出射光及び第２の光源４からの反射光が照射されるため、この重複した領域から照明器具Ｌを見上げたときに、ＬＥＤ１とＬＥＤ１の近傍との輝度差が低減される。
ところで、一般に、照明器具は真下から直視することは少なく、斜め下方から見上げることが多い。従って、照明器具の眩しさ感を低減させるためには、斜め下方から照明器具を見上げたときに、光源の眩しさが低減されると効果的である。
そこで、図１に示すようにＬＥＤ１の遮光角を示す遮光領域境界線５１と第２の光源からの反射光の光軸５２とを略平行とすると照明器具Ｌを斜め下方から見たときのグレアを抑制することができる。
このように、照射開口部２０aからＬＥＤ１による直接照明と第２の光源４による間接照明を同時に行うことによって、照明器具Ｌを見上げたときのＬＥＤ１の眩しさを軽減するとともに、照射開口部２０a全体を明るくすることができるため、照明器具Ｌの明るさ感を向上することができる。
また、間接照明によって下方の必要照度をある程度確保することができれば直接照明を行うＬＥＤ１の出力を相対的に下げて、ＬＥＤ１の眩しさをさらに軽減することができる。
なお、第２の光源４の出射光が照射される領域は、ＬＥＤ１近傍の反射面２０ｂだけでなく、ＬＥＤ１が配設される基板２を含んでもよい。特に、複数のＬＥＤ１同士間の基板２が第２の光源４によって照射される構成であればＬＥＤ１の眩しさ感をさらに軽減することができる。
次に、図３、４を参照してＬＥＤ１と第２の光源４の光出力を調光する際にＬＥＤ１とＬＥＤ１周囲との輝度差が減少しＬＥＤ１による眩しさを軽減する調光方法について説明する。
図３に示すように、本願構成の照明器具を調光するときに、入力される調光信号の調光度を１００％から徐々に下げていく場合、まずＬＥＤ１の光出力が０％になるまでＬＥＤ１のみを調光し、その後は第２の光源４を調光する。すなわち、調光信号の調光度が所定値以上のときはＬＥＤ１のみを調光し、調光信号の調光度が所定値未満のときはＬＥＤ１を消灯し第２の光源４を調光する。これによって、出力が１００％点灯時におけるＬＥＤ１および第２の光源４の出力比を初期値として適宜な値に設定しておけば、ＬＥＤ１に対する第２の光源４の出力比がこの初期値よりも小さくなることがなくなる。ＬＥＤ１とその周囲の輝度差は小さい方がＬＥＤ１の眩しさ感は低減される。また、ＬＥＤ１の周囲の輝度が一定であればＬＥＤ１の輝度は小さい方がＬＥＤ１の眩しさ感は低減される。従って、ＬＥＤ１の出力を第２の光源４よりも優先的に調光することで、ＬＥＤ１に対するＬＥＤ１周囲の輝度比を初期値以上に保つことができＬＥＤ１による眩しさ感が軽減される。
さらに、図４に示すように、調光信号によってＬＥＤ１及び第２の光源４を同時に調光してもよい。
すなわち、入力される調光信号の調光度に対する第２の光源４の光出力の変化率を上記調光信号の調光度に対するＬＥＤ１の光出力の変化率より小さくすることで、ＬＥＤ１に対する第２の光源４の出力比が初期値よりも小さくなることがなくＬＥＤ１による眩しさ感が軽減される。
なお、点灯回路は、ＬＥＤ１及び第２の光源４をそれぞれ独立に制御するように２つ設けられていてもよいし、１系統の点灯回路で同時に制御を行うものであってもよい。
次に、図５、図６を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成については、同符号を付してその詳細な説明は省略する。
図５は第２の実施の形態の照明器具を示す正面図、図６は第２の実施の形態の照明器具を示す断面図である。
図５、図６に示すように、第２の実施の形態の照明器具Ｌは、下面に正方形状の出射開口部２０aを有し、出射開口部２０aに対向する位置には点光源としての複数のＬＥＤ１が所定の間隔を有して全体として正方形状でマトリックス状に基板２上に配設されている。ＬＥＤ１は、所定の間隔を有して正方形状に配設されたものに限るものではなく、例えば全体が長方形状でマトリックス状に所定間隔を有して基板２上に配設されてもよい。ＬＥＤ１が配設される基板２及び基板２が取付けられる反射体２０の照射開口部２０aと対向する面には拡散性を有する反射面２０ｂが形成されている。
また、器具本体１０の周縁部に設けられた取付部２３には、ＬＥＤ１の周囲を囲むように第２の光源４が配設されている。
図６に示すように、第２の光源４はＬＥＤ１が配設された列からずれた位置に設けられて、その光軸がＬＥＤ１の間になるように配設されている。つまり、第２の光源４から出射された光はＬＥＤ１間の反射面２０ｂが最も強く照射されるので、ＬＥＤ1の周囲の反射面２０ｂを効果的に照射することができる。
第２の光源４によって照射されたＬＥＤ１間の反射面２０ｂは拡散性を有しており、照明器具Ｌを下方から見たときにＬＥＤ１が配設された基板２及びその周囲の反射面２０ｂ全体が光っているように見える。
このため、ＬＥＤ１とＬＥＤ１の周囲の反射面との輝度差が小さくなり、ＬＥＤ１の眩しさ感が軽減される。
ところで、本実施形態のように複数のＬＥＤ１を所定の間隔を有して配設する場合、ＬＥＤ１の配設位置によって、ＬＥＤ１から第２の光源までの距離が異なる。
つまり、第２の光源によって照射されるＬＥＤ１近傍の反射面２０ｂは、第２の光源から離れるに従って輝度が低下することになる。
例えば、第２の光源から出射される光の光軸が器具本体１０の中央部よりも第２の光源側になるように設定すると、器具本体１０中央部の反射面２０ｂの輝度が低下することになる。器具本体１０の中央側の反射面２０ｂの輝度が低下すると、ＬＥＤ１との輝度差が大きくなり、結果的に器具本体の中央部がその周囲に比べて眩しさを感じやすくなる。
そこで、所定間隔を有して配設されたＬＥＤ１を中央部にいくに従って光出力が小さくなるように設定し、第２の光源はＬＥＤ１の周囲から、ＬＥＤ１が配設される領域の中央部に向かってＬＥＤ１の近傍を照射するようにしてもよい。
次に、本発明の第３の実施の形態について図7、図8を用いて説明する。なお、第１および第２の実施の形態と同様の構成については、同符号を付してその詳細な説明は省略する。
図７は第３の実施の形態の照明器具を示す正面図、図８は第３の実施の形態の照明器具を示す断面図である。
図７、図８に示すように、第３の実施の形態の照明器具Ｌは、円形の照射開口部２０aを有し、照射開口部２０aに対向する位置には点光源としての複数のＬＥＤ１が所定の間隔を有して全体として円状に基板２上に配設されている。ＬＥＤ１は、所定の間隔を有して円状に配設されたものに限るものではなく、マトリックス状に基板２上に配設されてもよい。
ＬＥＤ１が配設される基板２及び基板２が取付けられる反射体２０の照射開口部２０aと対向する面には拡散性を有する反射面２０ｂが形成されている。
また、器具本体１０の中央部に設けられた取付部２３には、中央部から器具本体の外側に向かって第２の光源４の近傍を照射するようにＬＥＤ１が配設されている。
図８に示すように、第２の光源４はＬＥＤ１が配設された列に沿って設けられ、その光軸がＬＥＤ１の列と一致するように配設されているが、ＬＥＤ１の列とは高さが異なる位置に設けて、その光軸が隣接するＬＥＤ１の列同士の間になるように配設し、第２の光源４から出射された光が最も強く照射されるのはＬＥＤ１間の反射面２０ｂとし、ＬＥＤ1の周囲を効果的に照射することもできる。
第２の光源４によって照射されたＬＥＤ１間の反射面２０ｂは拡散性を有しており、照明器具Ｌを下方から見たときにＬＥＤ１が配設された基板２及びその周囲の反射面２０ｂ全体が光っているように見える。
このため、ＬＥＤ１とＬＥＤ１の周囲の反射面との輝度差が小さくなり、ＬＥＤ１の眩しさ感が軽減される。
なお、第１の実施の形態で図１にて説明した点光源が照射する領域と第２の光源からの反射光が照射する領域とが重複するように第２の光源の光軸を調整して第２の光源を設置する変形例は第２、第３の実施の形態でも可能である。
また、第２の実施の形態では点光源の遮光領域境界線５１と、第２の光源から出射され反射体２０の反射面２０ｂで反射される反射光の光軸５２とを略平行とするようにしてもよい。
また、第１の実施の形態で図３及び図４にて説明した点光源と第２の光源の出力を調光する際に点光源と点光源周囲との輝度差が減少し点光源による眩しさを軽減する調光方法は第２、第３の実施の形態でも可能である。
さらに、以下の変形例は、第１の実施の形態乃至第３の実施の形態においても適用可能である。
それぞれの点光源を凹部２１内に配置し点光源から出射した光の一部を凹部２１の内壁面で反射させ、点光源と点光源周囲との輝度差を減少させて特に斜め方向から見たときに応じる眩しさを軽減する変形例。
点光源の色温度を第２の光源の色温度よりも低くし発光領域の輝度をより均一にし、点光源と点光源周囲との輝度差を減少させ点光源による眩しさ感を軽減させてもよい。
第２の光源の１つが少なくとも隣接する２つの点光源の近傍を照射するようにし、第２の光源によって照射される点光源近傍の輝度ムラを軽減する変形例。
第２の光源の配置間隔を点光源の配置間隔よりも密にし、第２の光源の出射光が照射される点光源近傍の輝度ムラを軽減させる変形例。
点灯回路を点光源及び第２の光源をそれぞれ独立に制御するように２つ設けてもよいし、１系統の点灯回路で同時に制御を行うものであってもよい。
反射面は、平面、曲面、またはこれらを結合したものであってもよい。また、光を拡散反射するものであってもよい。
第２の光源は、小形、軽量化のためにはＬＥＤが好ましいが、その他蛍光ランプ、有機ＥＬ、等の光源を用いてもよく、第１の光源近傍の反射面を照射可能な全ての光源が可能である。
照射開口部は、透明、半透明、乳白等のカバーまたは拡散性を有するカバーを設けてもよい。
１…点光源としてのＬＥＤ
４…第２の光源
１０…器具本体
２０a…照射開口部
２０ｂ…反射面
２４…遮蔽部
４０…点灯回路

Claims (9)

  1. 照射開口部とこの照射開口部に対向する反射面を有する器具本体と、
    前記照射開口部から直接光が出射され、かつ、前記反射面に直接光が照射されないように前記照射開口部に対向して前記器具本体に配置されたＬＥＤからなる複数の点光源と、
    前記器具本体に配置され、前記点光源の点灯時、前記点光源の近傍の反射面を直接照射する、指向性を有するＬＥＤからなる第２の光源と、
    前記点光源及び前記第２の光源を点灯制御する点灯回路と、
    を具備したことを特徴とする照明器具。
  2. 前記第２の光源を照射開口部側から視認されないようにする遮蔽部を備え、点光源としてのＬＥＤは複数配設され、光軸がこのＬＥＤの間になるように前記第２の光源が配設されたことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
  3. 前記点光源は前記器具本体に複数が所定間隔を有して配設され、前記所定間隔を有して配設された複数の点光源は中央部にいくに従って光出力が小さく設定され、前記第２の光源は前記複数の点光源の周囲から前記複数の点光源が配設される領域の中央部に向かって前記点光源の近傍を照射することを特徴とする請求項１または２記載の照明器具。
  4. 前記点光源の出射光が照射される領域と前記第２の光源から照射した光が前記点光源の近傍で反射した反射光が照射される領域とが重なっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の照明器具。
  5. 前記点光源のＬＥＤが配設される基板の表面は拡散性を有する反射面であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の照明器具。
  6. 前記第２の光源の１つが少なくとも隣接する２つの前記点光源の近傍を照射することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一記載の照明器具。
  7. 前記点光源の配置間隔よりも前記第２の光源の配置間隔の方がより密になっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の照明器具。
  8. 前記点灯回路は、入力される調光信号が所定の調光度以上のときは前記点光源のみを調光し、入力される調光信号が所定の調光度未満のときは前記点光源を消灯し、かつ、前記第２の光源を調光することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一記載の照明器具。
  9. 前記点灯回路は、入力される調光信号の調光度に対し、前記第２の光源の光出力の変化率が前記点光源の光出力の変化率よりも小さくなるように調光することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一記載の照明器具。
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