JP5660523B2 - 照射部材及び照明装置 - Google Patents
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Description
本発明は、照射部材及び照明装置に関し、特に、LED光源などからの光を好適に用いて均一な照明を行うための照射部材及び照明装置に関する。
建物の多くは柱や壁を持ち、それらが略直角の角部を作り出す構造は非常に多い。かかる角部を「出隅部」ということもある。ところで、屋内に出っ張った角部があると、不用意に人や物が衝突し、双方にダメージを与えるなどの被害をもたらすことがある。特に高齢者の一人暮らしが増加しつつある昨今の住宅実情では、屋内における危険を最小限に抑えることが望ましいといえる。よって、安全性の観点から特に注意を必要とする出隅等の角部に取り付け可能な照明装置が求められている。又、角部に照明を設けることで、インテリアデザインを向上させる効果もある。
これに対し特許文献1、2には、出隅部に取り付けることができる照明装置が開示されている。特許文献1の照明装置は、出隅部をはじめとする建築部材に顔料をコートし、日中の間に光を蓄え、夜間にその光を徐々に放出していく燐光方式を採用している。一方、特許文献2の照明装置は、光源を出隅内部に配置し、照明の出隅カバー部とは逆の方向に向かって光を照射し、一度光を反射させることで光路長を長くとって、光を均等に拡散させる機構を持っている。
しかし、特許文献1の照明装置では、日中に光の当たらない部分は光らないという問題があり、常に照明効果を期待できるとは言い難い。それに対し、特許文献2の照明装置では、光源を内蔵しているため、日中に光が当たらずとも夜間に発光することが可能となっている。
しかしながら、特許文献2に示された構造では、光を一度反射することによって照明光としており、直接光を照射する場合に比べて効率の低下は免れない。また、光源の設置部により光が遮光され、照明の長手方向に竹節のように照度のムラが生じており、必ずしも全ての空間に最適な照明を提供することができず、更に美観を損ねているという問題がある。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、居住空間において角部や出隅部における安全性を向上できると共に、更に美観も維持できる構造を持つ高効率な照明装置及び照射部材を提供することを目的とする。
請求項1に記載の照射部材は、交差する2つの取り付け面に取り付けられる照明装置用の照射部材であって、
前記照射部材が、それぞれ発光面を形成した第1の発光部と第2の発光部を備えた光源から照射された光を入射する入射面と、一部が曲面となっており入射した光を出射する出射面とを有し、
前記2つの取り付け面の交差線に直交し且つ前記照射部材を横切る仮想平面に、前記第1の発光部及び前記第2の発光部の発光面中心から光が照射される方向に伸びる該発光面についての2つの法線を投影したときに、前記仮想平面上で投影された前記第1の発光部と第2の発光部の発光面中心から等距離の位置で2つの法線が交差しており、
前記照射部材を、前記仮想平面で切断したときに、その断面形状における肉厚Dは、前記第1の発光部又は前記第2の発光部から遠ざかるに連れて変化することを特徴とする。
前記照射部材が、それぞれ発光面を形成した第1の発光部と第2の発光部を備えた光源から照射された光を入射する入射面と、一部が曲面となっており入射した光を出射する出射面とを有し、
前記2つの取り付け面の交差線に直交し且つ前記照射部材を横切る仮想平面に、前記第1の発光部及び前記第2の発光部の発光面中心から光が照射される方向に伸びる該発光面についての2つの法線を投影したときに、前記仮想平面上で投影された前記第1の発光部と第2の発光部の発光面中心から等距離の位置で2つの法線が交差しており、
前記照射部材を、前記仮想平面で切断したときに、その断面形状における肉厚Dは、前記第1の発光部又は前記第2の発光部から遠ざかるに連れて変化することを特徴とする。
本発明の原理を、図面を参照して説明する。但し、本発明が以下の例に制限されないことはいうまでもない。図1は、本発明の一例にかかる照射部材を有する照明装置の斜視図である。図2は、参考例にかかる照射部材を有する照明装置の斜視図である。
図1、2においては、2つの取り付け面AP1,AP2は、その法線が互いに離れる方向に伸びるように直角に交差している。2つの取り付け面AP1,AP2の交差線をXLとしたときに、交差線XLに直交し、照明装置を横切る平面を仮想平面VPとする。
図3は、本発明の照明装置を仮想平面VPで切断した状態を示す断面図であり、図4は、参考例の照明装置を仮想平面VPで切断した状態を示す断面図であり、それぞれ光源は仮想平面VP上に投影した状態で示している。
図3において、照明装置は、出隅部を構成する2つの取り付け面AP1,AP2に取り付けられる断面がL字状の保持部材HLと、保持部材HLの両端側にそれぞれ取り付けられた第1発光部LD1及び第2発光部LD2からなる光源と、保持部材HLに両端を保持された折り曲げた板状の照射部材LMとを有する。照射部材LMは、第1発光部LD1及び第2発光部LD2からの光を入射する入射面IPと、一対の平面FP1,FP2と、平面FP1,FP2を連結する曲面CPとからなる出射面OPと、を有する。
保持部材HLの形状と、光源の配置は、図3と図4とで共通とする。但し、図4に示すように参考例の照射部材LM’は、板厚(肉厚)Dが一様であるのに対し、図3に示す本発明の照射部材LMは、板厚(肉厚)Dが第1発光部LD1及び第2発光部LD2から遠ざかるに連れて漸次減少している。つまり、照射部材LM、LM’において、出射面OP,OP’の形状は同じであるが、入射面IP、IP’の形状は異なっている。
ここで、図4に示す参考例の場合、第1の発光部LD1から照射され、保持部材HLの内凸部近傍を通過する光線は、入射面IP’に角度δで入射した後、出射面OPからは、再び角度δで出射する。一方、図3に示す本発明の場合、第1の発光部LD1から照射され、保持部材HLの内凸部近傍を通過する光線は、入射面IPに角度δで入射するが、入射面IP及び出射面OPで屈折して、出射面OPからは、角度δより小さい角度γで出射する。参考例と比べて明らかであるが、本発明の場合には、第1の発光部LD1から出射した光は、第2の発光部LD2の外側に回り込むように周辺部に向けて出射されるため、負レンズと同様の効果を持たせて出射光をより拡散させることが出来、種々の方向から見て出隅部が明るく照明されることで安全性が高まり、またインテリアデザイン上もすぐれている。つまり、照度のムラが生じにくい構造であるから、様々な空間に応用が利く照明装置を提供できる。尚、以上の効果は第2の発光部LD2においても同様である。
尚、本明細書中、「面が交差する」というときは、必ずしも物理的に交差している必要はなく、実際の面の延長面が交差している場合も含む。又、出射部材の肉厚Dは、出射面に直交する方向の厚さをいうものとする。
請求項2に記載の照射部材は、請求項1に記載の発明において、前記出射面は、一対の平面と、前記平面を連結する前記曲面とからなり、前記曲面は前記仮想平面上で投影された前記第1の発光部と第2の発光部の発光面中心から等距離の位置に頂点を有することを特徴とする。図3を参照し、曲面CPは、第1の発光部LD1と第2の発光部LD2の発光面中心から等距離の位置に頂点Tを有する。
請求項3に記載の照射部材は、請求項1又は2に記載の発明において、前記照射部材は、前記仮想平面における断面において、前記第1の発光部と第2の発光部の発光面中心から等距離の直線に対して対称形状を有することを特徴とする。図3を参照し、照射部材LMは、第1の発光部LD1と第2の発光部LD2の発光面中心から等距離の直線CLに対して対称的な形状を有する。これにより、出射光のパターンを対称的に出来、デザイン上好ましい。
請求項4に記載の照射部材は、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明において、前記仮想平面上で前記2つの取り付け面の法線は互いに離れる方向に伸びており、前記2つの取り付け面のなす角をθとし、前記仮想平面に投影された前記2つの法線のなす角をαとすると、α≦θを満たすことを特徴とする。
図面を参照して、本発明を説明する。図5は、本発明の別な例にかかる照明装置を仮想平面VPで切断した状態を示す断面図である。照射部材LMの形状は、図3の本発明と同様であるが、発光部の取り付け状態が異なっている。より具体的には、2つの取り付け面AP1,AP2のなす角をθとし、仮想平面VP上に投影された、第1の発光部LD1及び第2の発光部LD2の発光面中心から光が照射される方向に伸びる発光面についての2つの法線VL1,VL2のなす角をαとしたときに、α≦θを満たすのである。
例えば、第2の発光部LD2から側方に向かって照射された多量の光が保持部材HLの内壁IWに反射すると、その反射光が第2の発光部LD2を照らすことで、自身の影を照射部材LMに映し出す恐れがある(図5で点線により示す影SH)。これに対し、α≦θを満たすように、第1の発光部LD1と第2の発光部LD2とを、若干外側に向けて配置することにより、保持部材HLの内壁IWに向かう光の量を減らすことができるので、発光部自身の影を照射部材LMに映し出すことを抑制できる。またそのような配置により、照射部材LMを仮想平面VPに投影した際に、発光部LD1,LD2からの光が自身の法線VL1,VL2に対称な配光特性を有する場合に、半分以上の光線を直接照射部材LMに到達させることが可能となる
請求項5に記載の照射部材は、請求項4に記載の発明において、前記照明装置は、前記光源及び前記照射部材を保持する保持部材を有し、前記保持部材と前記照射部材との間に形成された空間を前記仮想平面で切断すると、略L字状の断面となることを特徴とする。図5に示すとおりである。
請求項6に記載の照射部材は、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明において、前記仮想平面上で前記2つの取り付け面の法線は交差する方向に伸びており、前記2つの取り付け面のなす角をθとし、前記仮想平面に投影された前記2つの法線のなす角をαとすると、α≦θを満たすことを特徴とする。
図面を参照して、本発明を説明する。図6は、本発明の別な例にかかる照明装置を仮想平面VPで切断した状態を示す断面図である。この例では、2つの取り付け面AP1,AP2が向かい合って凹部を形成しており、ここに照明装置が取り付けられている。ここで、2つの取り付け面AP1,AP2のなす角をθとし、仮想平面VP上に投影された、第1の発光部LD1及び第2の発光部LD2の発光面中心から光が照射される方向に伸びる発光面についての2つの法線VL1,VL2のなす角をαとしたときに、α≦θを満たすのである。本発明でも、図5と同様の効果がある。
請求項7に記載の照射部材は、請求項6に記載の発明において、前記照明装置は、前記光源及び前記照射部材を保持する保持部材を有し、前記保持部材と前記照射部材との間に形成された空間を前記仮想平面で切断すると、略正方形又は略菱形の断面となることを特徴とする。図6に示すとおりである。
請求項8に記載の照射部材は、請求項1乃至7のいずれかに記載の発明において、前記肉厚Dは、前記第1の発光部又は前記第2の発光部から出射される光が到達する有効範囲内で連続的に滑らかに変化することを特徴とする。肉厚Dが連続的に滑らかに変化することによって、照射部材の入射面に到達する光線の光路を連続的に変化させることができる。例えば、入射面に段差を設けたような場合、肉厚Dが不連続となるが、それに比べ入射面の表面が滑らかであれば、光線のケラレが生じることがなく、均一な照度を得ることができる。
請求項9に記載の照射部材は、請求項1乃至7のいずれかに記載の発明において、前記肉厚Dは、前記第1の発光部及び前記第2の発光部の少なくとも一方から遠ざかるに連れて漸次薄くなることを特徴とする。かかる特徴によれば、照射部材の厚みを中央部分から周辺部に向かうに従って増加させることができるが、照射部材を仮想平面に投影した断面形状において、負のメニスカスレンズの構造をとることができ、光をより拡散することが可能となる。
請求項10に記載の照射部材は、請求項9に記載の発明において、前記肉厚Dは、前記入射面の中央部で最も薄くなることを特徴とする。
請求項11に記載の照射部材は、請求項1乃至8のいずれかに記載の発明において、前記肉厚Dは、前記第1の発光部及び前記第2の発光部の少なくとも一方から遠ざかるに連れて薄くなった後、再び厚くなることを特徴とする。このような形状でも本発明の効果がある。
請求項12に記載の照射部材は、請求項1乃至11のいずれかに記載の発明において、前記照射部材の入射面と出射面の少なくとも一方は、単一の非球面式で表現される形状を有することを特徴とする。照射部材が非球面式で表される形状をとることで、より効果的な負レンズの効果を得ることができる。また、曲線と直線を組み合わせる形状よりも面形状の定義が容易になり、金型による成形性向上が図れる。
請求項13に記載の照射部材は、請求項1乃至12のいずれかに記載の発明において、前記照射部材は拡散効果を持つ構造を有することを特徴とする。前記照射部材を通過する光を適度にばらつかせ、より照度のムラを低減させる効果がある。また、光源が直接見えない構造とすることで不快グレアの抑制の効果もある。「拡散効果を持つ構造」とは、照射部材の表面を、細かい凹凸を付けた粗面としたもの、白色塗装を施したものなどがある。
請求項14に記載の照射部材は、請求項1乃至13のいずれかに記載の発明において、前記照射部材の入射面を前記仮想平面に投影したときに、前記入射面の中央の点と、前記中央の点から両側において最も離れている二点との合計三点を通る楕円形の一部で、前記入射面の形状が表現され、前記楕円形の長径は前記中央の点を含むことを特徴とする。図3に、楕円形OVの例を点線で示すが、直線CL上に重なる長径がa、短径がbである。かかる特徴によれば、照射部材の厚みを中央部分から周辺部に向かうに従って増加させることができるが、照射部材を仮想平面に投影した断面形状において、負のメニスカスレンズの構造をとることができ、光をより拡散することが可能となる。
請求項15に記載の照射部材は、請求項1乃至14のいずれかに記載の発明において、前記照射部材は、複数の部材を組み合わせてなることを特徴とする。成形が比較的容易な肉厚が均一な部材に、他の部材を組み合わせることで、結果的に負レンズのような構造・効果を持たせることが可能となる。
請求項16に記載の照射部材は、請求項1乃至15のいずれかに記載の発明において、前記照射部材の内部に空気層を設けたことを特徴とする。一旦、照射部材の入射面から入射した光が、照射部材内部の空気層を通過することで、スネルの法則にしたがって更に周辺部に向かうよう角度付けされた光線となる。このような構造をとることで、照射部材の出射面から出射する光をより周辺部側に導くことが可能となる。
請求項17に記載の照射部材は、請求項1乃至16のいずれかに記載の発明において、前記仮想平面上で、前記入射面における前記第1の発光部又は前記第2の発光部から出射される光が到達する有効範囲内で、前記第1の発光部と第2の発光部の発光面中心から等距離の位置の肉厚をD1、それ以外で最大となる部分の肉厚をD2としたときに、1<D2/D1を満たすことを特徴とする。照射部材の中央部側の厚みよりも周辺部側の厚みを厚くすることで、照射部材に負レンズの効果を持たせることが可能となる。より望ましくは2≦D2/D1を満たすことである。
請求項18に記載の照明装置は、請求項1乃至17のいずれかに記載の照射部材と、前記第1の発光部及び前記第2の発光部を有する光源と、前記光源及び前記照射部材を保持する保持部材とを有することを特徴とする。
請求項19に記載の照明装置は、請求項18に記載の発明において、前記保持部材は、前記第1の発光部又は前記第2の発光部からの光が照射される部分に拡散効果を持つ構造を有することを特徴とする。前記保持部材で反射する光を適度にばらつかせ、より照度のムラを低減させる効果がある。
本発明によれば、コンパクトな構成ながら、出隅部等から適切に照明させることができる照明装置及び照射部材を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。図7は、本実施の形態にかかる照明装置LPを、互いに交差するルーム壁1とルーム壁2の出隅部に取り付けた状態を示す図である。出隅部は、2つの取り付け面AP1,AP2を有する。
図8は、照明装置LPの斜視図である。照明装置LPは、出隅部を構成する2つの取り付け面AP1,AP2に背面を取り付けられる保持部材HLと、第1発光部LD1及び第2発光部LD2からなる光源と、保持部材HLに両端を接着保持された折り曲げた板状の照射部材LMとを有する。第1の発光部LD1と第2の発光部LD2は、LED光源であると好ましい。
保持部材HLは、L字状に90度屈曲した板状の中間部HLaと、中間部HLaの両端に取り付け面AP1、AP2から離れる方向に突出して形成された矩形柱部HLb、HLbとを有する。矩形柱部HLb、HLbの中間部HLa側を向いた側面に、それぞれ上下方向に等間隔で、複数個の第1の発光部LD1と第2の発光部LD2(図8ではLD2のみ図示)とが取り付けられている。但し、第1の発光部LD1と第2の発光部LD2の高さ位置は、同一でなくて良く、千鳥状にずらして設けても良い。中間部HLa及び矩形柱部HLb、HLbの側面には、拡散構造を設けると好ましい。
照射部材LMは、ガラスやプラスチックを素材として金型成形により、く字状に90度湾曲した板状体として形成され、ここでは中央部から周辺に向かって肉厚が増大する断面形状を有する。照射部材LMの両端は、肉厚が一定となっており、ここに矩形柱部HLb、HLbを取り付けることで、保持部材HLに組み付けられる。尚、照明装置LPは、図3,5を参照して説明した形状を有する。
本実施の形態によれば、第1の発光部LD1から出射された光の半分より多くは、直接照射部材LMの入射面IPに入射し、残りは保持部材HLの内面で反射して入射面IPから入射し、更に屈折して第2の発光部LD2側に回り込むようにして出射面OPから出射でき、また第2の発光部LD2から出射された光の半分より多くは、直接照射部材LMの入射面IPに入射し、残りは保持部材HLの内面で反射して入射面IPから入射し、更に屈折して第2の発光部LD2側に回り込むようにして出射面OPから出射できるので、光を効率的に出射させることができ、且つ均一な照度で広範囲に照明することができる。
以下、本実施の形態に好適な実施例について説明する。尚、以下の実施例における照度は、本発明者が行ったシミュレーションにより求めたものであり、照射部材の出射面における平面から出射される光は、図9に示すように、平面に近接対向する平面型検出器PD1で検出したものとし、曲面から出射される光は、曲面に近接対向する平面型検出器PD2で検出したものとする。又、平面型検出器PD1で検出した光の原点は、保持部材の中間部における第2の発光部側の内壁の位置とし、それを基準として第2の発光部側を−とし、第1の発光部側を+とする。又、以下のシミュレーションでは、第1と第2の発光部を点灯して、照射部材の効果を確認している。
尚、実施例において、特に断らない限り、2つの取り付け面のなす角をθとし、仮想平面に投影された2つの発光面の法線のなす角をαとし、照射部材の入射面を楕円形で表したとき、中央部を挟んで対称形であり、その長径をa、短径をbとし、照射部材の光が到達する有効範囲内で、中央部の肉厚をD1、中央部以外で最大となる部分の肉厚をD2とするものとする。
(比較例1)
まず、図9に示すように照射部材の肉厚が一様である比較例の場合には、平面型検出器PD1で検出した照度は、図10に点線で示すようになる。
まず、図9に示すように照射部材の肉厚が一様である比較例の場合には、平面型検出器PD1で検出した照度は、図10に点線で示すようになる。
(実施例1)
これに対し、比較例1とは照射部材の入射面形状のみが異なる実施例1は、図11(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図3と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.63、D2/D1=3.55とした。図11(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図11(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
これに対し、比較例1とは照射部材の入射面形状のみが異なる実施例1は、図11(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図3と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.63、D2/D1=3.55とした。図11(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図11(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
図10において、比較例と実施例1とを、平面型検出器PD1で検出した照度で比較する。比較例では、−側に2つの照度ピークが生じ、しかも+側の照度は低くなっている。これに対し、実施例1では、−側に2つの照度ピークが消え、しかも+側の照度は高くなっている。これにより、広範囲に一様な照度が得られることが分かる、
(実施例2)
次に、実施例2も、図12(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図3と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.61、D2/D1=3.85とした。図12(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図12(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
次に、実施例2も、図12(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図3と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.61、D2/D1=3.85とした。図12(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図12(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
(実施例3)
次に、実施例3も、図13(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図3と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.67、D2/D1=2.85とした。図13(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図13(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
次に、実施例3も、図13(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図3と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.67、D2/D1=2.85とした。図13(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図13(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
(実施例4)
次に、実施例4は、図14(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて一旦肉厚が減少した後、漸次増大する断面形状であり、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.71、D2/D1=2.18とした。図14(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図14(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
次に、実施例4は、図14(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて一旦肉厚が減少した後、漸次増大する断面形状であり、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.71、D2/D1=2.18とした。図14(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図14(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
(実施例5)
次に、実施例5も、図15(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて一旦肉厚が減少した後、漸次増大する断面形状であり、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.77、D2/D1=1.34とした。図15(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図15(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
次に、実施例5も、図15(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて一旦肉厚が減少した後、漸次増大する断面形状であり、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.77、D2/D1=1.34とした。図15(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図15(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
(実施例6)
次に、実施例6も、図16(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて一旦肉厚が減少した後、漸次増大する断面形状であり、中央部の肉厚D1と、中央部以外で最大肉厚となる周辺部の最大肉厚D2とが略等しい値をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.8、D2/D1≒1.00とした。図16(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図16(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
次に、実施例6も、図16(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて一旦肉厚が減少した後、漸次増大する断面形状であり、中央部の肉厚D1と、中央部以外で最大肉厚となる周辺部の最大肉厚D2とが略等しい値をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.8、D2/D1≒1.00とした。図16(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図16(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
(実施例7)
次に、実施例7も、図17(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図3と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.9、D2/D1=4.14とした。図17(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図17(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
次に、実施例7も、図17(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図3と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=70゜、b/a=0.9、D2/D1=4.14とした。図17(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図17(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
(実施例8)
実施例8は、実施例1〜7とは異なり、図18(a)に示すように、2つの取り付け面の法線が交差しており、且つ照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図6と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=90゜、b/a=0.61、D2/D1=3.85とした。図18(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図18(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
実施例8は、実施例1〜7とは異なり、図18(a)に示すように、2つの取り付け面の法線が交差しており、且つ照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が漸次増大する断面形状であり(図6と同様)、照射部材の最も周辺部が最大肉厚D2をとり、θ=90゜、α=90゜、b/a=0.61、D2/D1=3.85とした。図18(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図18(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
尚、θ=90゜に限らず、図19に示すようにθ=60゜でも良く、或いは図20に示すようにθ=120゜でも良く、出隅部の取り付け面の角度に応じて任意に変更できる。
図21,図22は、照射部材LMの内部に空洞を設けた場合の効果を示す図であり、図22(a)の照射部材LMは、図21(a)照射部材LMに対し発光部LD1,LD2の近傍に空洞VCを設けた点のみが異なる。図21(b)、図22(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図21(c)、図22(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
図21(a),図22(a)に実線で示すように、発光部LD1,LD2から出射した光線は、空洞VC内の空気層で外側に屈折するので、空洞VCを設けない出射部材LMに比べ、より周辺側に光線を角度付けして出射できる。又、図21(b)に示すように、空洞VCを設けない出射部材LMは、+側に照度の比較的高いピークを持つが、図22(b)に示すように、空洞VCを設けることで、かかるピークを低減できる。尚、入射面のみ非球面としても良い。
(実施例9)
実施例9は、実施例1〜8とは異なり、照射部材の入射面(内側面)と出射面(外側面)とを、それぞれ単一の非球面式で表した例であり、その断面形状を図23に示す。実施例9において、照射部材の入射面と出射面は、それぞれ数1式に表1に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。
実施例9は、実施例1〜8とは異なり、照射部材の入射面(内側面)と出射面(外側面)とを、それぞれ単一の非球面式で表した例であり、その断面形状を図23に示す。実施例9において、照射部材の入射面と出射面は、それぞれ数1式に表1に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。
ここで、zは光軸方向の軸、Kは円錐係数、Aiは、i次の非球面係数、hは光軸からの高さ、Rは近軸曲率半径である。
(比較例2)
比較例2は、図24(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が一様な断面形状である。図24(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図24(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
比較例2は、図24(a)に示すように、照射部材の中央部から周辺部にかけて肉厚が一様な断面形状である。図24(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図24(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
(実施例10)
これに対し、実施例10は、図25(a)に示すように、照射部材の入射面における周辺部に、断面が三角形状の屈折部材を追加的に接着している点のみが異なる。かかる屈折部材の追加により、照射部材は中央部から周辺部に向かうに連れて肉厚が漸次増大する断面形状でとなる(図3と同様)。図25(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図25(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
これに対し、実施例10は、図25(a)に示すように、照射部材の入射面における周辺部に、断面が三角形状の屈折部材を追加的に接着している点のみが異なる。かかる屈折部材の追加により、照射部材は中央部から周辺部に向かうに連れて肉厚が漸次増大する断面形状でとなる(図3と同様)。図25(b)に、平面型検出器PD1で検出した照度を示し、図25(c)に、平面型検出器PD2で検出した照度を示す。
図24(b)と図25(b)とを比較すると明らかであるが、比較例2に比べ、実施例10では、+側の照度が高くなっている。
尚、更に本発明者は、D2/D1を変えた場合における効果について検証した。その結果を図26〜図29に示す。D2/D1=1の場合に比べ、D2/D1=1.1〜2.2とすると、より+側の照度が高くなることがわかる。
光源を、その発光面の中心が、保持部材の一部である内壁により近づけて設置することで、照射部材に照度のピークが生じにくくなる。一方で、照射部材に光源が近くなると光源自体による影が目立つため、中空状の構造の中で光源の最適設置位置が存在することは明らかである。光源は配光がランバーシアン形状を示すもの(例えばLED(Light-Emitting Diode))を用いることが望ましい。照射部材の強度の低下と成形性の難易度を上げることになるので、照射部材の厚みをあまりに薄すぎないようにすることが好ましい。
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本発明の照明装置は、屋内外を問わず使用でき、出隅部に限らず梁や自動車のドアステップ、映画館をはじめとする暗所における階段および段差などに取り付けることもできる。
1 ルーム壁
2 ルーム壁
AP1,AP2 取り付け面
HL 保持部材
HLa 中央部
HLb 矩形柱部
IP 入射面
LD1 第1の発光部
LD2 第2の発光部
LM 照射部材
LP 照明装置
OP 出射面
2 ルーム壁
AP1,AP2 取り付け面
HL 保持部材
HLa 中央部
HLb 矩形柱部
IP 入射面
LD1 第1の発光部
LD2 第2の発光部
LM 照射部材
LP 照明装置
OP 出射面
Claims (19)
- 交差する2つの取り付け面に取り付けられる照明装置用の照射部材であって、
前記照射部材が、それぞれ発光面を形成した第1の発光部と第2の発光部を備えた光源から照射された光を入射する入射面と、一部が曲面となっており入射した光を出射する出射面とを有し、
前記2つの取り付け面の交差線に直交し且つ前記照射部材を横切る仮想平面に、前記第1の発光部及び前記第2の発光部の発光面中心から光が照射される方向に伸びる該発光面についての2つの法線を投影したときに、前記仮想平面上で投影された前記第1の発光部と第2の発光部の発光面中心から等距離の位置で2つの法線が交差しており、
前記照射部材を、前記仮想平面で切断したときに、その断面形状における肉厚Dは、前記第1の発光部又は前記第2の発光部から遠ざかるに連れて変化することを特徴とする照射部材。 - 前記出射面は、一対の平面と、前記平面を連結する前記曲面とからなり、前記曲面は前記仮想平面上で投影された前記第1の発光部と第2の発光部の発光面中心から等距離の位置に頂点を有することを特徴とする請求項1に記載の照射部材。
- 前記照射部材は、前記仮想平面における断面において、前記第1の発光部と第2の発光部の発光面中心から等距離の直線に対して対称形状を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の照射部材。
- 前記仮想平面上で前記2つの取り付け面の法線は互いに離れる方向に伸びており、前記2つの取り付け面のなす角をθとし、前記仮想平面に投影された前記2つの法線のなす角をαとすると、α≦θを満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記照明装置は、前記光源及び前記照射部材を保持する保持部材を有し、前記保持部材と前記照射部材との間に形成された空間を前記仮想平面で切断すると、略L字状の断面となることを特徴とする請求項4に記載の照射部材。
- 前記仮想平面上で前記2つの取り付け面の法線は交差する方向に伸びており、前記2つの取り付け面のなす角をθとし、前記仮想平面に投影された前記2つの法線のなす角をαとすると、α≦θを満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記照明装置は、前記光源及び前記照射部材を保持する保持部材を有し、前記保持部材と前記照射部材との間に形成された空間を前記仮想平面で切断すると、略正方形又は略菱形の断面となることを特徴とする請求項6に記載の照射部材。
- 前記肉厚Dは、前記第1の発光部又は前記第2の発光部から出射される光が到達する有効範囲内で連続的に滑らかに変化することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記肉厚Dは、前記第1の発光部及び前記第2の発光部の少なくとも一方から遠ざかるに連れて漸次薄くなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記肉厚Dは、前記入射面の中央部で最も薄くなることを特徴とする請求項9に記載の照射部材。
- 前記肉厚Dは、前記第1の発光部及び前記第2の発光部の少なくとも一方から遠ざかるに連れて薄くなった後、再び厚くなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記照射部材の入射面と出射面の少なくとも一方は、単一の非球面式で表現される形状を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記照射部材は拡散効果を持つ構造を有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記照射部材の入射面を前記仮想平面に投影したときに、前記入射面の中央の点と、前記中央の点から両側において最も離れている二点との合計三点を通る楕円形の一部で、前記入射面の形状が表現され、前記楕円形の長径は前記中央の点を含むことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記照射部材は、複数の部材を組み合わせてなることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記照射部材の内部に空気層を設けたことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の照射部材。
- 前記仮想平面上で、前記入射面における前記第1の発光部又は前記第2の発光部から出射される光が到達する有効範囲内で、前記第1の発光部と第2の発光部の発光面中心から等距離の位置の肉厚をD1、それ以外で最大となる部分の肉厚をD2としたときに、1<D2/D1を満たすことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の照射部材。
- 請求項1乃至17のいずれか1項に記載の照射部材と、前記第1の発光部及び前記第2の発光部を有する光源と、前記光源及び前記照射部材を保持する保持部材とを有することを特徴とする照明装置。
- 前記保持部材は、前記第1の発光部又は前記第2の発光部からの光が照射される部分に拡散効果を持つ構造を有することを特徴とする請求項18に記載の照明装置。
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