JP6101013B2 - 棚下灯 - Google Patents

Description

本発明は、光源としてＬＥＤを使用した棚下灯に関する。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ素子を光源に使用した各種用途のＬＥＤ照明装置が盛んに用いられるようになってきており、商品陳列棚等の照明を行う棚下灯にもＬＥＤが使用されるようになってきた。

特許文献１に記載されている照明装置は、商品陳列棚の棚板の下面前部に設けられ、該棚板の下方の商品陳列スペースに照明を行うようにした商品陳列棚における照明装置であって、ＬＥＤを前記棚板の幅方向に複数配設した照明装置を、該ＬＥＤの光の中心軸を後下方に向け、且つ、前記中心軸からの光の広がり角度を、該中心軸から前方側よりも該中心軸から後方側を小さく形成したことを特徴とする商品陳列棚における照明装置である。

特許文献２に記載されている照明装置は、基板上に複数の半導体発光素子が一列に並設された光源と、前記半導体発光素子の並び方向に延びて形成され、光出射面、この光出射面の裏側に位置する光入射面、これら光出射面の一側縁と光入射面の一側縁にわたる第１の反射面、及び前記光出射面の他側縁と光入射面の他側縁にわたる第２の反射面を有し、前記光入射面を前記光源に対向させて前記半導体発光素子の光放出側に配置されるとともに、前記光入射面が、前記光源の光軸に対し斜めに交差して前記第１の反射面に連続する第１の入射面と、この第１の入射面から前記光源側に折れ曲がるように前記第１の入射面に連続するとともに前記第２の反射面に連続する第２の入射面で形成されている透光性材料の配光制御部材とを具備し、前記第１の入射面を通過して前記第１
、第２の反射面を経ない光を光出射面から斜め下後方向に出射させるとともに、前記第１の入射面及び前記第１の反射面を経由する光を前記光出射面から略真下方向に出射させ、かつ、前記第２の入射面及び前記第２の反射面を経由する光を前記光出射面から斜め下後方向に出射させるようにしたことを特長とする照明装置である。

特許文献３に記載されている照明用灯具は、所定の距離離間した位置にある照射面を照射方向として当該照射面に光軸を向けて配置された光源と、前記光軸を中心に前記光源の発光領域を覆うように設けられ、前記光軸を境界として第一レンズ部と第二レンズ部とからなるレンズと、を備え、前記第一レンズ部が、入射面と出射面とを有し前記光源からの光を屈折して出射し、前記第二レンズ部が、入射面と出射面とこの入射面から入射して当該第二レンズ部内を透過する前記光源からの光を出射面に反射する反射面とを有する照明用灯具である。

特開２００８−２１０６６７ 特開２００７−２８７６８６ 特開２００８−２２６７６６

しかしながら、特許文献１では、ＬＥＤの光の中心軸前後の光の広がり角度を照明ケースの側面視形状を僅かに左右非対称形状にすることにより調節すると説明されているだけで（段落００３４から００３７）、具体的な手法や照明ケースの構造に関しては何ら記載されていない。また、照明ケースが棚板の下面前部に設けられており、なおかつＬＥＤの光の中心軸の前側の光の角度が広いので、ＬＥＤの光の一部が棚の前縁から前方に外れて無駄になり、棚下の商品陳列スペースの奥側が暗くなり、手前側が明るくなるという不均一な明るさとなる虞がある。

また特許文献２では、ＬＥＤ素子を覆うレンズによって、ＬＥＤの光を陳列棚の後方側に向けて、陳列棚全面を照射しているが、陳列棚の奥側に向かう光束は小さく、また光路長も長いので、陳列棚の奥側が暗くなる虞がある。

また特許文献３では、２個のレンズを組み合わせて、ＬＥＤの中心軸よりも棚の手前側に出射される光と、奥側に出射される光とを配光制御するものであるため、棚の幅に合わせた精密なレンズ形状と、ＬＥＤ素子に対してのレンズ配置精度が要求され、棚下灯としては生産性に劣るものとなっている。

本発明は、以上のような課題を解決するため鋭意検討した結果なされたものであり、簡単な構成で棚板下方の商品陳列スペースの全体を均一に照らすことができる棚下灯を提供することを目的とするものである。

請求項１に記載の発明にあたっては、商品陳列棚の棚板の下面前部に設けられ、前記棚板の下方に陳列された商品を照明する棚下灯において、前記棚板の幅方向に沿って配置されたＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子の光軸から商品陳列棚の手前側に出射されるＬＥＤ光の一部を反射させて、商品陳列棚の奥側に配光させる配光制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明にあたっては、前記配光制御手段は、ＬＥＤ光の出射開口部と、
前記出射開口部から商品陳列棚に対して手前側に出射されるＬＥＤ光を遮光する遮光部と、
ＬＥＤ素子の光軸から、商品陳列棚手前側に出射されるＬＥＤ光の配光角度よりも、ＬＥＤ素子の光軸から、商品陳列棚奥側に出射されるＬＥＤ光の配光角度の方が大きくなるか、同じとなるようにしたＬＥＤ載置部と、を有していることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明にあたっては、棚下灯の前記出射開口部に、光拡散性の透光性カバーを設置したことを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、商品陳列棚全面を、より均一に照射することができる棚下灯を提供できる。

請求項２の発明によれば、商品陳列棚の手前側に漏れ、床面を照らしていた無駄な照射光を商品陳列棚の奥側に振り向けることで、ＬＥＤ素子の出射光を有効に利用できる棚下灯を提供できる。

請求項３の発明によれば、棚板や陳列された商品の表面に、ＬＥＤ素子が映りこむことを防止した棚下灯を提供できる。

本実施形態に係わる棚下灯設置状態と光線軌跡の模式断面図 本実施形態に係わる棚下灯の正面図 本実施形態に係わる棚下灯の外観斜視図 本実施形態に係わる棚下灯の分解斜視図 本実施形態に係わる棚下灯の断面図 本実施形態に係わる棚下灯のシミュレーションによる被照射面の輝度分布図

以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお本実施の形態は一例であり、これに限定されるものではない。
図１は、本実施形態の棚下灯１０および棚板２０の棚の側面方向から見た断面と、光線軌跡の一部を模式的に示したものである。
図２は棚下灯１０の正面図、図３は外観斜視図、図４は分解斜視図、図５は図２のＩ−Ｉ線断面図である。

（本実施形態に係わる棚下灯の構成）
本実施形態の棚下灯１０は、直方体形状の筐体１１の内部に収容された、ＬＥＤ素子１が筐体１１の長さ方向に一列に実装されたＬＥＤ基板２と、高反射性シート３と、ＬＥＤ駆動電源部４と、ＬＥＤ光が出射する出射開口部５に取り付けられた透光性カバー６とを備えている。この棚下灯１０は、各棚板２０の下面手前側に、棚の幅方向に沿って取り付けられる。

筐体１１は、アルミニウム製で、押し出し成形によって作製されている。
この筐体１１は、図４、図５に示すように、前面部１１ａと後面部１１ｂと天板１５と側板１６を有しており、前面部１１ａは下面方向に屈曲して下面部１１ｃとなっている。また、下面部１１ｃの後面部側は開口しており、そこがＬＥＤ光の出射開口部５となっている。

筐体１１の内部は大別して光源収容部Ｘと電源収容部Ｙからなり、光源収容部Ｘは、ＬＥＤ載置部１２と遮光部１３と内壁１４で囲われた空間部となっている。ＬＥＤ載置部１２は、商品陳列棚の棚奥側に向かって仰角となるように傾斜した面板であり、これにより、ＬＥＤ素子１から出射するＬＥＤ光は、ＬＥＤ素子の光軸から、商品陳列棚手前側に出射されるＬＥＤ光の配光角度よりも、ＬＥＤ素子の光軸から、商品陳列棚奥側に出射されるＬＥＤ光の配光角度の方が大きくなる。遮光部１３は、前記下面部１１ｃが延長して出射開口部５の一部（棚手前側の一部）を覆うように形成されている。
なお、本実施形態で使用した遮光部１３は、筐体１１と一体で成形されており、ＬＥＤ光を１００％透過しないが、アルミニウムの代わりに光の一部は反射し、一部は透過するビームスプリッターを使用し、別部材として設置してもよい。

ＬＥＤ素子１としては公知の種々のＬＥＤを用いることができる。本実施形態では、照明用の白色光を発光する高輝度タイプのＬＥＤ素子を用いているが、チップオンボード型（ＣＯＢ）のＬＥＤモジュールを使用してもよい。

ＬＥＤ基板２は、長尺のガラスエポキシ基板からなり、基板の長手方向に沿って、ＬＥＤ素子１が実装されている。なお、基板の材質はこれに限定されず、公知の金属基板、セラミックス基板等のプリント基板を使用してもよい。
このＬＥＤ基板２は、光源収容部ＸのＬＥＤ載置部１２に装着されている。

高反射性シート３は、二酸化チタン顔料を含有したポリカーボネート樹脂からなり、シート状に成形されたものである。この高反射性シート３は、図５に示すように、光源収容部Ｘ内部の、ＬＥＤ素子１の光軸Ｄから棚手前側に位置する各ＬＥＤ基板２、遮光部１３、内壁１４の表面に貼られている。
なお、二酸化チタン顔料のような拡散材を含有させる代わりに、アルミニウムのような金属をメッキあるいは蒸着したフィルムを使用してもよい。

電源収容部Ｙは、天板１５と前面部１１ａ、後面部１１ｂにより構成された空間部であり、ＬＥＤ電源部４は、図４に示す電線固定部材１７とともに天板１５に設置されている。ＬＥＤ駆動電源部４は、電気絶縁性プラスチック筐体の中に、交流を整流し平滑する図示していないＬＥＤ駆動電源回路を収容したものである。

透光性カバー６は、光拡散材であるシリカ粒子や、樹脂ビーズ等を含有したアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂を板状に成形したものである。本実施形態では、シリカ粒子を含有したポリカーボネートからなる光拡散性の板を使用した。

（本実施形態に係わる光線軌跡）
本実施形態の配光制御手段は、高反射性シート３が貼られたＬＥＤ基板２と遮光部１３と内壁１４とから構成されており、図１に示したように、ＬＥＤ素子１の出射光のうち棚手前側に向けて出射された光線の一部が遮光部１３に遮られ、光源収容部Ｘ内部の高反射シート３に反射し、出射開口部５から商品陳列棚の奥側に配光される。すなわち、ＬＥＤ素子１の出射光は、遮光部１３、内壁１４、ＬＥＤ載置部１２の各高反射シート３を順次屈折反射し、ＬＥＤ素子１の光軸Ｄから陳列棚手前側に向けて出射される光線ＡからＣとなって、商品陳列棚の奥側に配光される。ＬＥＤ素子１からの直接光であるＥからＦの間の照射領域αに、反射光の前記ＡからＣの照射領域βが重なり、商品陳列棚の奥側の被照射面の照度が増加する。これによって商品陳列棚全面を、より均一に照射することができるようになる。

ＬＥＤ素子１の、載置部１２上での位置や、遮光部１３の長さや、内壁１４の高さを調整することによって、商品陳列棚の奥側に振り向けられる光の量と、ＬＥＤ素子の光軸前後の（陳列棚の手前側と奥側を照射する）配光角度を簡単に制御できる。
またＬＥＤ基板２のＬＥＤ素子以外の部分や、遮光部１３、内壁１４に、高反射性シート３が貼られているので、効率的に棚の奥側を照らすことができている。
更に透光性カバー６は、光拡散性を有しているので、棚板や陳列商品の表面に、ＬＥＤ素子１が映りこむことを防止している。

（棚板表面の輝度分布シミュレーション）
次に、本発明の効果を具体的に示す光線追跡シミュレーションによる棚板表面の輝度分布について説明する。
本実験例で使用した棚下灯１０は、図１に示すようにＬＥＤ素子１の光軸Ｄが棚板２０に対して７０°の角度となるように形成された載置部１２と、Ｉ−Ｉ断面での長さ６ｍｍの遮光部１３と、同様にＩ−Ｉ断面での長さ１４ｍｍの出射開口部５とを備え、ＬＥＤ基板２から遮光部１３までの距離が３ｍｍに形成されている。
この棚下灯１０を、上下間隔３００ｍｍの棚板の下面先端に取り付けた状態で、被照射面となる下側の棚表面の輝度分布のシミュレーションを行った。シミュレーションには光学設計ソフトウェアＺｅｍａｘを用い、その結果を図６に示した。
図６の横軸は、ＬＥＤ素子の位置を０として棚の手前先端から奥側への距離（ｍｍ）を示しており、縦軸は被照射面の相対輝度を示している。図６中の実線が本実施形態の棚下灯１０のシミュレーション結果であり、破線は遮光部１３を形成していない比較のための棚下灯のシミュレーション結果である。図６に示されたとおり、本実施形態の棚下灯を使用することで、商品陳列棚から手前側の床面に照射されていた無駄となっていたＬＥＤ光が商品陳列棚の奥側に配光され、棚板の被照射面全体の明るさがより均一となる。

１：ＬＥＤ素子
２：ＬＥＤ基板
３：高反射性シート
４：ＬＥＤ駆動電源部
５：出射開口部
６：透光性カバー
１０：棚下灯
１１：筐体、１１ａ：前面部、１１ｂ：後面部、１１ｃ：下面部
１２：ＬＥＤ載置部
１３：遮光部
１４：内壁
１５：天板
１６：側板
１７：電線固定部材
Ａ、Ｂ、Ｃ：反射光
Ｄ：ＬＥＤ素子の光軸
Ｅ、Ｆ：直接光
Ｘ：光源収容部
Ｙ：電源収容部
α：直接光の照射領域
β：反射光の照射領域

Claims (3)

1. 商品陳列棚の棚板の下面前部に設けられ、前記棚板の下方に陳列された商品を照明する棚下灯において、
   ＬＥＤ素子である光源が収容された長尺状の光源収容部を有する筺体、
   を備え、
   前記光源収容部は、ＬＥＤ素子が載置された長尺状のＬＥＤ載置部位と、前記ＬＥＤ載置部位の短手方向における一方の端部から光出射方向に立設する壁部位と、前記壁部位から屈曲して前記ＬＥＤ載置部位と対向して位置する遮光部位と、で構成され、
   前記ＬＥＤ素子は当該ＬＥＤ素子の光軸より商品陳列棚の手前側に出射されるＬＥＤ光のうち少なくとも一部が、前記遮光部位、前記壁部位、前記ＬＥＤ載置部位を順次屈折反射して商品陳列棚奥側に出射されるように載置されている、棚下灯。
2. 前記ＬＥＤ載置部位は、商品陳列棚の奥側に向かって仰角となるように傾斜している、請求項１に記載の棚下灯。
3. ＬＥＤ光が出射される出射開口部に、光拡散性の透光性カバーを設置した、請求項１又は２に記載の棚下灯。