JP5990441B2

JP5990441B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP5990441B2
Application number: JP2012218191A
Authority: JP
Inventors: 重之渡邉; 知治山崎
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: JP2014072075A

Description

本発明は、システム天井に設置される薄型の照明装置に関する。

最近のオフィスビルなどでは、天井材の寸法や取り付けを規格化したシステム天井が普及している。システム天井では間取りや照明配置の変更が容易であるため、天井工事を簡素化することができる。

従来のシステム天井用の照明装置はランプを用いて構成されていたため、照明装置の厚みや重量が大きくなるという問題があった。そのため、ランプの代わりに発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を使用する照明装置が開発されている。例えば、特許文献１には、ＬＥＤパネルや有機ＥＬパネル等の光源パネルを用いたシステム天井用の照明装置が開示されている。

特開２００８−２８２７８２号公報

従来のシステム天井用の照明装置では、天井バーへの取付金具が照明装置の側面に設けられていたため、取付箇所を観察しずらく取り付けがしにくいという問題があった。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、天井バーへの取り付けが容易な照明装置を提供することにある。

本発明のある態様は、建造物の天井に固設されている天井バーに設置される照明装置であって、複数の発光素子が配置された平面基板と、平面基板が取り付けられる板状のベースプレートと、平面基板の発光面側を覆うカバーと、ベースプレートの天井側に一端が固定され、ベースプレートから天井側に突出し、天井バーの上部に沿って曲折する形状を有する取付金具と、を備える。

この態様によると、取付金具が照明装置のベースプレートから天井側に突出する構造を有しているため、天井バーへの取付箇所が観察しやすく照明装置の取り付けが容易になる。

取付金具は、天井バーに形成された凸部と係合するように構成された突起部を先端に有するレバーを備え、レバーの操作により天井バーとの係合および係合解除が可能となるように構成されてもよい。

取付金具は、ベースプレートの周縁部と、カバーの周縁から外側に延びるフランジと、が重なる部分を上下から挟み込んで固定する固定部を備えてもよい。

本発明によれば、天井バーへの取り付けが容易な照明装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る天井照明モジュールの断面図である。従来の天井照明モジュールを天井バーに設置する様子を説明する断面図である。本発明の一実施形態に係る取付金具の斜視図である。取付金具を使用して天井照明モジュールを天井バーに設置する様子を示す断面図である。図４の例よりも長い垂直部を有する取付金具を使用して、天井照明モジュールを設置した様子を示す図である。従来の天井照明モジュールの基板を示す図である。本発明の一実施形態に係る天井照明モジュールの分解斜視図である。白色反射シートの取り付けを説明する拡大図である。天井バーに取り付けられた状態の天井照明モジュールの一部の拡大断面図である。天井バーに取り付けられた状態の天井照明モジュールの一部の拡大断面図である。天井バーに取り付けられた状態の天井照明モジュールの一部の拡大断面図である。（ａ）、（ｂ）は、色温度が異なる発光素子を有する天井照明モジュールの底面図である。（ａ）〜（ｄ）は、複数のレンズが連結部材で互いに連結された構造のレンズ部材である。（ａ）、（ｂ）は、小型モジュールを組み合わせてより大型の天井照明モジュールを構成する例を示す図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る天井照明モジュール１０の断面図である。天井照明モジュール１０は、平面基板１８上に格子状または千鳥状に二次元配列された複数のＬＥＤ等の発光素子２０を光源とする照明器具である。基板１８は、板状のベースプレート１６に取り付けられる。天井照明モジュール１０の背面側の電源コード１２を介して、外部から各発光素子２０に給電がなされる。基板１８の発光面側を覆うように、例えばアクリル樹脂製のカバー１４が取り付けられる。カバー１４は、透明、半透明、乳白色のいずれであってもよいし、樹脂内に光の拡散剤が含まれていてもよい。

各発光素子２０には、発光面を覆うようにそれぞれレンズ２２が取り付けられる。レンズ２２は、発光素子２０からの光を水平方向に拡散するとともに、発光素子２０の真下に光が向かわないようにする光学設計がなされている。これにより、指向性の強い発光素子を使用しても、点光感の少ない均一な面発光とすることができる。

天井照明モジュール１０はシステム天井に設置される。システム天井では、略正方形の升目を形成するように天井バー８０（図２参照）が予め建造物の天井に固設されている。天井照明モジュール１０は、この升目に嵌め込まれる形で設置される。

図２は、従来の天井照明モジュール３０を天井バー８０に設置する様子を説明する断面図である。天井バー８０は、例えば一枚の鉄板の折り曲げにより形成されており、断面がロの字形の上部８２と、断面がコの字形の下部８４とを有する。

天井照明モジュール３０の筐体の側面３０ａには、取付金具３２の一端がピン３６によって取り付けられている。取付金具３２の水平部３２ａを天井バー８０の上面に引っかけることによって、天井照明モジュール３０が天井バー８０に支持される。取付金具３２の他端には、金具が天井バー８０から外れないようにするためのツメ部３２ｂが形成されている。

従来の構造では、取付金具３２が天井照明モジュール３０の側面に取り付けられているので、取付金具３２と天井バー８０との係合部分を目視しにくいという問題があった。また、ツメ部３２ｂと天井バー８０の間の隙間が小さく、天井バー８０から照明モジュール３０を取り外しにくいという問題があった。

図３は、本発明の一実施形態に係る取付金具４０の斜視図である。図４は、図３の取付金具４０を使用して天井照明モジュール１０を天井バー８０に設置した様子を示す断面図である。

取付金具４０は、ベースプレート１６の天井側の面に固定される固定部５４と、固定部５４から天井側に延びる垂直部５０と、垂直部５０から曲折して水平に延びる水平部４２と、水平部４２から曲折して下向きに延びる第２垂直部４６と、第２垂直部４６から左下方向に延びるレバー４４と、で構成される金属片である。取付金具４０の水平部４２が、天井バー８０の上部８２に載置されることで、天井照明モジュール１０が天井バー８０に支持される。

天井照明モジュール１０のベースプレート１６の周縁には凸部１６ｂが形成され、凸部１６ｂには取付穴１６ｃが形成されている。取付金具４０の固定部５４には、ベースプレートの取付穴１６ｃと対応する位置に同様の取付穴５４ａが形成されている。取付穴１６ｃおよび５４ａに挿通されたピン２４によって、取付金具４０がベースプレート１６に固定される。

取付金具４０の第２垂直部４６には、長方形の切り込み４６ａを折り曲げて形成された突起部４８が設けられている。この突起部４８が天井バー８０の凸部８２ａと係合して、天井バー８０から取付金具４０が外れることを防止している。左下方向に延びるレバー４４を下向きに押し下げると、突起部４８が凸部８２ａから外れるため、天井バー８０から取付金具４０を容易に取り外すことができる。

図４に示すように、取付金具を天井照明モジュールの上面に固定することで、天井バーと取付金具の係合部分が天井照明モジュール自体によって遮られず視界が確保しやすくなるので、天井照明モジュールの設置作業が容易になる。

取付金具４０は、固定部５４から垂れ下がり、断面がコの字形に形成された挟持部５２をさらに備えている。挟持部５２は、ベースプレートの凸部１６ｂより外側に延びる周縁部１６ａと、カバー１４の周縁から外側に延びるフランジ１４ａと、が重なる部分を上下から挟み込んで固定するように構成されている。このように、ベースプレート１６とカバー１４の周縁部を挟持部５２で挟み込むことで、天井照明モジュール内の気密性が非常に高くなる。よって照明モジュール内部への虫、塵、水等の進入を防止できる。また、ベースプレートとカバーとを固定するためのクリップ等の部材を別に設ける必要がないため、部品点数を削減することができる。

図４では、カバー１４の下面１４ｂが天井バー８０の下端よりわずかに突出するように天井照明モジュール１０が設置されているが、取付金具４０の垂直部５０の長さを変更することで、天井面からのカバー１４の突出量を調整することができる。

図５は、図４の例よりも長い垂直部５０’を有する取付金具４０’を使用して天井照明モジュール１０を設置した様子を示す。図５には、隣の升目に嵌め込まれた天井パネル８６の一部も併せて示されている。図示のように、取付金具４０’を使用することで、天井照明モジュールの下面１４ａ’を図４の例よりも下方に突出させた状態で天井照明モジュール１０を設置することができる。

図５のように天井照明モジュール１０の下面を天状面よりも突出させて設置する場合、カバー１４’の側面に、発光素子から発せられた光が天井面に向かうように光学設計されたレンズ２６を形成してもよい。こうすると、天井面をより積極的に照射することができる。また、カバー側面から下方に向かう直射光がなくなるため、グレアの防止にもなる。この場合、カバー側面の透過率を上げるために、カバー側面をアクリル透明樹脂で、カバー下面を乳白色の樹脂で二色成形したカバーを使用してもよい。

図６は、従来の天井照明モジュールの基板１７２を示す。従来では、基板１７２の表面に高反射率の白色レジストを塗布し、発光素子１７４から発せられた光の一部を基板上の白色レジストで反射させることで、均一面の発光を実現していた。このような構造の天井照明モジュールには、以下のような問題があった。
・基板のコストが高くなる。
・基板間の隙間１７６に反射率の低い部分ができるために、発光面の輝度ムラが生じる。この隙間の長さはできるだけ短い方がよいため、一枚の基板サイズを余り小さくすることができない。
・照明モジュールの側面に近くなるほど反射率が低くなるため、中心から側面に向かうほど輝度が低下する。

図７は、上記の問題を解決するために考案された、本発明の一実施形態に係る天井照明モジュール１００の分解斜視図である。天井照明モジュール１００は、図１と同様に、建造物の天井に固設されている天井バーに設置される照明モジュールである。天井照明モジュール１００は、複数の発光素子１１２が配列された基板１０８と、発光素子１１２に被せて発光素子から発せられる光を配光制御するように構成された複数のレンズ１０４と、発光面側を覆うように配置される樹脂製のカバー１０２と、カバー１０２および基板１０８が取り付けられるベースプレート１１０と、を備える。カバー１０２は、透明、半透明、乳白色のいずれであってもよいし、樹脂内に光の拡散剤が含まれていてもよい。

基板１０８は、図示のように発光素子１１２が一列に配列される短冊状のものであってもよいし、発光素子１１２が複数列配列される平板状のものであってもよい。

本実施形態に係る天井照明モジュール１００では、白色レジストを基板に塗布する代わりに白色反射シート１０６を使用する。この白色反射シートは、例えば帝人デュポンフィルム製のＰＥＴシート（型番ＵＸＪＰ−１７５）などである。

図８は、白色反射シートの取り付けを説明する拡大図である。白色反射シート１０６は、基板１０８とレンズ１０４との間に挟まれて固定される。白色反射シート１０６には、発光素子１１２用の穴１０６ａと、レンズ１０４の下面に形成されたレンズ脚１０４ｂ用の穴１０６ｂとが予め空けられている。発光素子１１２は、レンズの下面に形成された凹部１０４ａ内に収容される。レンズ１０４と基板１０８とで白色反射シート１０６を挟み込んで固定することで、シート固定用のねじや接着剤等が不要になる。また、基板に白色レジストを塗布する必要がないため、基板のコストが低下する。

なお、発光素子用の穴とレンズ脚用の穴を別々に設ける代わりに、レンズの底面積よりもわずかに小さい円形の穴を白色反射シートに設けてもよい。また、白色反射シートには、上記の他コネクタやベースプレートへの取り付けねじが貫通する穴が別に形成されていてもよい。

図８に示すように、白色反射シート１０６は、その外縁が基板１０８の外縁よりも外側に延びるような大きさにするとよい。そして、隣接するシートの外縁を数ｍｍずつ重ね合わせることで、シート間に隙間を作らないようにする。こうすることで、基板間の隙間に反射率の低い領域ができず、図７に示した短冊状の基板のように基板を小型化した場合でも、輝度ムラ等の発生を防止できる。基板の小型化による低コスト化、照明モジュールの軽量化も期待できる。

なお、図７、８に示すように一つの基板に対して一枚の白色反射シートを準備する代わりに、一枚の大型のシートで複数の基板を覆うようにしてもよいし、全ての基板を覆うようにしてもよい。

図９〜１１は、天井バーに取り付けられた状態の天井照明モジュール１００の一部の拡大断面図である。

図９に示すように、基板１０８と白色反射シート１０６とがカバー１０２の側面近くまで延びている（図中Ａ部）場合、白色反射シート１０６による反射光の大半はカバーの下面１０２ａの方向に向かう。そのため、カバーの側面１０２ｂ方向への照射は少なくなる。

図１０は、基板１０８の周縁部を短縮し、白色反射シート１０６のうち基板の外縁よりも外側の部分を基板側（天井側）に折り曲げた構成を示す。こうすると、白色反射シートの屈曲部１０６ｃで反射された光の大半を、カバー１０２の側面方向に出射させることができる。特に、天井照明モジュールを天井面よりも突出した状態で設置するとき、図１０のように構成すると、天井面や側面を積極的に照射して部屋の明るさ感を高めることができる。

図１１は、基板１０８の周縁部を短縮し、白色反射シート１０６のうち基板の外縁よりも外側の部分をカバー側に折り曲げた構成を示す。こうすると、白色反射シートの屈曲部１０６ｄで反射された光の大半を、カバー１０２の下面方向に出射させることができる。この構成では、カバー下面の周縁部での光の利用効率が高まり、周縁部での輝度低下を抑制することができる。

図１２（ａ）は、色温度が異なる第１発光素子１２２（例えば３０００Ｋ）と第２発光素子１２４（例えば６０００Ｋ）とが、それぞれ一列に配置された天井照明モジュール１２０の概略底面図である。この天井照明モジュールでは、第１および第２発光素子の出力を変えることで、出射光の色温度を様々に変えることができる。しかし、第１および第２発光素子の色温度が異なるため、発光素子列間の境界が目立ってしまうという問題がある。

これに対し、図１２（ｂ）に示す天井照明モジュール１３０では、色温度の異なる第１発光素子１２２と第２発光素子１２４とがそれぞれ千鳥配置となるように格子状に配列されている。こうすると、色温度の異なる発光素子間の境界を目立たなくすることができる。

図１２（ｂ）のように配置された天井照明モジュールでは、発光素子に被せる配光制御用のレンズを、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すような一体レンズにするとよい。これらは、透明樹脂で形成された複数のレンズ１３２が、導光作用を持つ連結部材１３４で互いに連結された構造を有している。図１３（ａ）〜（ｃ）のように、レンズを成形する金型のランナーまたはゲートで連結部材１３４を成形するようにすると、成形時の樹脂のロスを少なくすることができる。図１３（ｄ）のように、透明樹脂板１３６から複数のレンズ１３２が突出するような構造の一体レンズを使用してもよい。

このような一体レンズを使用すると、発光素子の点灯時に、連結部材１３４内に導光された光が隣接するレンズ間の照度の低い部分を照射することになるため、発光面の輝度ムラを小さくすることができる。したがって、色温度の異なる複数の発光素子を使用した場合でも、発光素子間の境界をより目立たなくすることができる。また、一体レンズごとベースプレートに固定することができるので、レンズ取り付け作業が簡略化される。

大型の天井照明モジュールを作成する場合、比較的小型のモジュールを複数枚組み合わせて構成してもよい。例えば、図１４（ａ）は、十字形の枠１４４に四枚の小型モジュール１４２を組み付けることで、より大型の正方形の天井照明モジュール１４０を構成した例を示す。図１４（ｂ）は、梯子形の枠１４６に同じく四枚の小型モジュール１４２を組み付けることで、長方形の天井照明モジュール１５０を構成した例を示す。このように、小型モジュールを複数枚組み合わせてサイズ違いの天井照明モジュールを構成することで、天井照明モジュールのサイズ毎に異なるカバーやベースプレート等を作成する必要がなくなる。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。

１０天井照明モジュール、１４カバー、１６ベースプレート、１８基板、２０発光素子、２２レンズ、３０天井照明モジュール、４０取付金具、４４レバー、８０天井バー、１００天井照明モジュール、１０２カバー、１０４レンズ、１０６白色反射シート、１０８基板、１１２発光素子、１２２第１発光素子、１２４第２発光素子、１３２レンズ、１３４連結部材、１４０、１５０天井照明モジュール。

Claims

建造物の天井に固設されている天井バーに設置される照明装置であって、
複数の発光素子が配置された平面基板と、
前記平面基板が取り付けられる板状のベースプレートと、
前記平面基板の発光面側を覆うカバーと、
前記ベースプレートの天井側に一端が固定され、該ベースプレートから天井側に突出し、天井バーの上部に沿って曲折する形状を有する取付金具と、を備え、
前記取付金具は、前記ベースプレートの周縁部と、前記カバーの周縁から外側に延びるフランジと、が重なる部分を上下から挟み込んで固定する固定部を備えることを特徴とする照明装置。
前記取付金具は、天井バーに形成された凸部と係合するように構成された突起部を先端に有するレバーを備え、レバーの操作により天井バーとの係合および係合解除が可能となるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。