JP6174938B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、面状の出光面を有する照明器具に関する。

近年、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の光を導光部に導入し、導光部を面状に出光させる照明器具が開発されている。

面状の出光面を有する照明器具では、出光面の輝度を均一にすることが難しい。特に、点光源であるＬＥＤを用いた場合、光源からの光を導入する入射部付近では、ＬＥＤを配置する間隔や、光の強さによって出光面に出射光の輝度ムラが生じやすい。

例えば、特許文献１、２では、照明器具ではないが、表示装置の輝度ムラを抑えるため、減光パターンあるいは光拡散パターンを設ける技術が開示されている。

特開２０１３−４５７３３号公報 特開２０１０−１４５９９０号公報

本発明の目的は、面状の出光面を有する照明器具において、光源からの光を導入する入射部付近の輝度ムラを抑えることである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、本願に開示する照明器具は、
光源部と、
平坦な板状であり、第１面側と、前記第１面に対向する第２面側の両面側に向けて出光する導光部とを、備える照明器具であって、
前記導光部は、前記光源部からの光を導入する入射部と、前記入射部から導入される光を出射する出光領域と、前記入射部と前記出光領域との間に配置される透明領域と、を備え、
前記出光領域には、前記入射部から導入される光のうち、一部の光を透過させ、一部の光を反射させる光調整部が設けられ、
前記光調整部が一部の光を透過させることにより、前記照明器具の消灯状態において、前記第１面側と前記第２面側のいずれからでも、前記導光部の反対側が透けて見えるように構成した。

本願に開示する照明器具は、上記構成を基本として、以下のような態様をとることが出来る。

本願に開示する照明器具は、前記光源部と前記入射部とを覆うカバー部を備え、
前記カバー部の端面は、前記第１面側において、前記光源部と前記出光領域との間の前記透明領域に重なる位置に配置されることが好ましい。

本願に開示される照明器具は、第１面側において、カバー部の端面から、出光領域の端面までの距離を１０ｍｍ以上とすることが好ましい。

本願に開示する照明器具のカバー部は、枠体であり、
透明領域は、カバー部の内縁部に沿って配置され、
出光領域は、透明領域に包囲されて配置されていることが好ましい。

本願に開示する照明器具の導光部は、１対の長辺と１対の短辺を有する長方形であり、入射部は１対の長辺に配置され、
光源部は、入射部に沿って配置される半導体発光素子を有することが好ましい。

本発明によれば、面状の出光面を有する照明器具において、光源からの光を導入する入射部付近の導光部の出射光の輝度ムラを抑えることができる。

本発明の実施形態に係る照明器具１１の斜視図。 照明器具１１の一部を拡大した斜視図。 照明器具１１の下面図。 図２に示すＡ−Ａ線における片側断面図。 図４に示すＣ−Ｃ線における部分拡大図。 図３に示すＢ−Ｂ部分拡大図。

本発明の実施形態に係る照明器具１１について、図１から図６を用いて説明する。
本実施形態に係る照明器具１１は、半導体発光素子としてのＬＥＤ５３の光を導光部６０に導入し、導光部６０の第１面６１及び第２面６２を出光面として出光させる照明器具である。
照明器具１１は、例えば、天井等の取付面に設置されるシーリングライトとして使用される。
以下では、図４に示すように、照明器具１１を天井Ｃに取り付けた場合における上下方向を照明器具１１の上下として説明する。

図１、図２に示すように、照明器具１１は、主に器具本体２１及び取付部７１を有している。器具本体２１は、照明器具１１の主たる部分である。取付部７１は、照明器具１１を天井Ｃ等に取り付けるための部分である。

器具本体２１は、カバー部３１、光源部５１、及び導光部６０、を有している。

本実施形態のカバー部３１は、枠体であり、平面形状は長方形である。
以下の説明では、カバー部３１の平面方向における長方形の中心側をカバー部３１の内側とし、中心側から見て長方形の外側をカバー部３１の外側とする。カバー部３１は、一対の長辺と、一対の短辺を有している。カバー部３１の一対の長辺は、対向する位置に配置される、第１長辺部３２１及び第２長辺部３２２で構成される。カバー部３１の一対の短辺は、対向する位置に配置される、第１短辺部３３１及び第２短辺部３３２で構成される。
光源部５１は、第１長辺部３２１及び第２長辺部３２２に設けられ、第１短辺部３３１及び第２短辺部３３２には光源部５１は設けられないが、カバー部３１の断面形状は同様の構造である。このため、カバー部３１の構成について、図４、図５を用いて説明する。

カバー部３１は、カバー主体３４、挟持部３５、及び上部カバー３６を有する。カバー主体３４は、カバー部３１の基体となる部分である。カバー主体３４は、第１長辺部３２１、第２長辺部３２２、第１短辺部３３１、及び第２短辺部３３２のそれぞれの長手方向に沿って設けられている。カバー主体３４は、立壁部３７、上壁部３８、下壁部３９、及び遮光部４１を有する。

立壁部３７は、上下方向に沿って立設される板状の部分である。上壁部３８は、立壁部３７の上部からカバー部３１の内側に向けて延設される板状の部分である。下壁部３９は、立壁部３７の下部からカバー部３１の外側に向けて延設される板状の部分である。下壁部３９の外側の端部には、側壁部４０が上方に向けて立設される。遮光部４１は、立壁部３７の下部からカバー部３１の内側に向けて延設される板状の部分である。

第１長辺部３２１及び第２長辺部３２２を構成するカバー主体３４の内側方向の表面に、光源部５１は取り付けられる。光源部５１が取り付けられる表面は、立壁部３７の内側面である。立壁部３７における光源部５１が取り付けられる部分は、光源取付部４３となる。光源取付部４３は、光源部５１で発生した熱を伝えて外部に放出する放熱部でもある。このため、光源部５１が取り付けられる立壁部３７の内側面は、光源部５１との接触面積が広くなるよう平坦に形成されている。

挟持部３５は、導光部６０をカバー部３１に固定する部材である。挟持部３５は、カバー主体３４の遮光部４１との間で導光部６０を挟持する。

上部カバー３６は、カバー主体３４の上面側、換言すれば器具本体２１の上側を覆う部材である。上部カバー３６は、カバー主体３４の立壁部３７の上部と、下壁部３９の側壁部４０との間に配置される。

カバー部３１を構成するカバー主体３４、挟持部３５、及び上部カバー３６の主要部は、耐久性と、光源部５１が発する熱を放熱させるための熱伝導性とを考慮し、アルミニウム等の金属素材を用いて形成されている。尚、カバー部３１は、耐久性及び放熱性が確保できれば、アルミニウム等の金属材料に限らず、樹脂などの他の材料、もしくはそれら材料の組み合わせで形成することもできる。

光源部５１は、例えば複数のＬＥＤ５３を有し、導光部６０の入射部６７に対して光を出射するものである。光源部５１は、例えば複数のＬＥＤ光源モジュールを有している。各ＬＥＤ光源モジュールは、例えば平板状の基板５２上に複数のＬＥＤ５３が等間隔に実装されている。本実施形態では、光源部５１は、第１長辺部３２１及び第２長辺部３２２に設けられる。このため、光源部５１は、第１長辺部３２１及び第２長辺部３２２の光源取付部４３に配置される。

光源部５１は、光源取付部４３に当接して固定されるため、光源部５１から発生する熱は、第１長辺部３２１及び第２長辺部３２２を構成するカバー部３１に伝わる。カバー部３１に伝わった熱は、カバー部３１の周囲の空気中に放熱される。放熱性を高めるため、光源部５１と光源取付部４３との間に熱伝導性シートや放熱グリスを介在させてもよい。尚、本実施形態では、光源部５１に半導体発光素子としてのＬＥＤ５３を用いたが、ＬＥＤ５３に限定されず、例えば有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）を用いてもよい。

光源部５１には、ＬＥＤ５３を点灯させるための電源装置５４や点灯装置（図示せず）等が電気的に接続される。電源装置５４や点灯装置（図示せず）等は、取付部７１の内部に収容される。

導光部６０は、光源部５１から導入される光を面状に出光する部分である。本実施形態の導光部６０は、平坦な板状であり、第１面６１と、第１面６１に対向する第２面６２の両面が出光面となる。第１面６１は、器具本体２１の下側に向けられる面である。第２面６２は、器具本体２１の上側に向けられる面である。

導光部６０は、主として導光板６３、光調整部６４、及び保護板６６で構成される。また、導光部６０は、入射部６７、出光領域としての出光部６８、及び透明領域としての透明部６９を有する。導光部６０の平面形状は長方形である。導光部６０は、入射部６７を光源部５１のＬＥＤ５３に対向させるようにカバー部３１の遮光部４１に載置され、遮光部４１と挟持部３５とで挟持して固定される。

導光板６３は、例えば、透明のアクリル樹脂素材を用いて形成される板状体である。導光板６３は、対向する一対の長辺と、対向する一対の短辺とを有する。一対の長辺のうちの一方の長辺を、光源部５１からの光を導入する入射部６７とする。

導光板６３の第２面６２側の表面には、光調整部６４が形成される。本実施形態では、光調整部６４として、入射部６７から導入される光のうち、一部の光を透過させ、一部の光を反射させる、パターン印刷層が導光板６３に形成される。光調整部６４が形成される領域は、出光部６８（図２に示す斜線部）となる。つまり、第１面６１側から見て、光調整部６４が形成される領域は第１面６１側の第１出光部６８１となる。また、第２面６２側から見て、光調整部６４が形成される領域は第２面６２側の第２出光部６８２となる。

本実施形態では、光調整部６４が形成される領域の外縁は、導光板６３の各辺の端部から所定距離だけ内側に設定される。つまり、導光板６３の各辺に沿った縁部には、光調整部６４が形成されない透明部分が一定幅で確保される。光調整部６４が形成されない領域は透明部６９となる。

つまり第１面６１においては、導光板６３の各辺に沿った枠状の透明部６９が形成され、その内側に、透明部６９に囲まれる長方形の第１出光部６８１が形成される。また、第２面６２においては、導光板６３の各辺に沿った枠状の透明部６９が形成され、その内側に、透明部６９に囲まれる長方形の第２出光部６８２が形成される。

なお、光調整部６４は光透過性を有するため、第１出光部６８１及び第２出光部６８２は、光透過性を有する。このため、照明器具１１の消灯状態においては、第１面６１側と第２面６２側のいずれからでも導光部６０の反対側にあるものが透けて見える。例えば、照明器具１１の消灯状態において、下側の第１面６１側から見た場合、第１出光部６８１、第２出光部６８２、透明部６９を通して、上側の取付部７１を目視することができる。照明器具１１の点灯状態においては、第１出光部６８１及び第２出光部６８２は、出光しているため取付部７１を目視することは困難となる。

導光板６３の第１面６１側と第２面６２側には、導光板２４を保護する保護板６６が設けられる。保護板６６として、例えば、導光板６３よりも薄いアクリル樹脂板を用いることができる。

ここで、本実施形態の光調整部６４について説明する。光調整部６４は、例えば白色インクで導光板６３に直接印刷された所定のドットパターンを有する。光調整部６４は、光源部５１近傍の領域に比較的小さいドットを配置するとともにドット間隔を大きくし、光源部５１から離間するにしたがってドットを大きくするとともにドット間隔を小さくすることで、光の反射量と透過量を制御することができる。その結果、第１出光部６８１及び第２出光部６８２の光量の制御や、第１出光部６８１及び第２出光部６８２が各々なるべく均一に出光するような配光制御を行うことができる。

次に、カバー部３１、光源部５１、及び導光部６０の位置関係について説明する。

上述のように、光源部５１は、第１長辺部３２１及び第２長辺部３２２の光源取付部４３に配置される。導光部６０は、入射部６７が光源部５１のＬＥＤ５３に対向するようにカバー部３１の遮光部４１に載置される。これにより、光源部５１のＬＥＤ５３及び入射部６７は、第１面６１側から見て、カバー部３１の遮光部４１に覆われることとなる。入射部６７付近は、光源部５１に最も近いため、その他の部分に比べて輝度が不均一になりやすいが、光源部５１及び入射部６７がカバー部３１の遮光部４１に覆われることにより、輝度が不均一な部分が第１面６１側に露出することを回避することができる。

また、第１面６１側から見たカバー部３１の端面である遮光部４１の端部４２は、透明部６９に重なる位置に配置される。透明部６９は、入射部６７から光が導入されても出光しない部分であるため、光源部５１に近くてもその影響をうけず透明のままである。これにより、透明部６９においては入射部６７付近であっても出光することがないため、輝度ムラが発生しないまたは輝度ムラが比較的小さい領域となる。第１面６１側において、カバー部３１の端面である遮光部４１の端部４２から、第１出光部６８１までの距離は特に限定されないが、光源部５１及び入射部６７から輝度ムラが発生しやすい距離（例えば、特許文献１に記載では、１０ｍｍ程度）を鑑みて、１０ｍｍ以上とすることが好ましい。

以上説明した本実施形態に係る照明器具１１によれば、カバー部３１の端面である遮光部４１の端部４２は、第１面６１側において、光源５１と第１出光部６８１との間の透明部６９に重なる位置に配置される。通常、輝度ムラは、導光部６０の、光源部５１に近いカバー部３１の端面付近において生じやすい。特に、ＬＥＤは、出射する光の直進性が強いため、光源部５１に近いカバー部３１の端面付近において輝度ムラが発生しやすい。しかしながら、照明器具１１は、入射部６７から光が導入されても出光しない透明部６９にカバー部３１の遮光部４１の端部４２が配置される。このため、入射部６７に近いカバー部３１の端面付近の導光部６０の輝度ムラを抑えることができる。また、カバー部３１と第１出光部６８１との間に出光しない透明部６９を設けることにより、点灯時において、輝度ムラを低減した発光面を実現でき、透明部を含んだ発光面を有する照明器具のデザイン設計が可能となる。

照明器具１１によれば、第１出光部６８１及び第２出光部６８２には、入射部６７から導入される光のうち、一部の光を第１面６１側及び第２面６２側に透過させ、一部の光を反射させる光調整部６４が設けられ、透明部６９には、光調整部６４が設けられていない。このため、光調整部６４を設けないことで、透明部６９を入射部６７と第１出光部６８１及び第２出光部６８２との間に設けることができる。

照明器具１１によれば、光調整部６４は、導光部６０に形成されるインクジェット手段を用いたドット印刷パターンである。このため、導光部６０に容易に光調整部６４を設けることができる。

照明器具１１によれば、第１出光部６８１及び第２出光部６８２は、光透過性を有し、透明部６９は、透明である。第１出光部６８１、第２出光部６８２、透明部６９は、ともに光を透過する。このため、消灯時には、導光部６０が透けて見える意匠的効果を得ることができる。点灯時には透明部６９が出光せず透明であることにより、照明器具としてさまざまな発光のデザイン設計を実現することができる。例えば、出光している第１出光部６８１及び第２出光部６８２がカバー部３１に対して浮いて見える照明器具を実現できる。

照明器具１１によれば、導光部６０は、第１面６１側と、第１面６１に対向する第２面６２側を出光面とする。このため、第１面６１側だけでなく、第２面６２側に向けて出光させることができる。導光部６０に透明部６９を設ければ、第２面６２側においても第１面６１と同様の効果を奏する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、照明器具１１は長方形としたが、丸型やその他の形状としてもよい。また、シーリングライトの他、ペンダントライト等に適用してもよい。

本実施形態においては、導光部６０は、１対の長辺と１対の短辺を有する長方形である。入射部６７は１対の長辺に配置され、光源は、入射部６７に沿って配置されるＬＥＤ５３である。しかしながら、一対の長辺のうちの一方にのみＬＥＤ５３を配置しても良い。その場合、一方の長辺に沿って配置されるＬＥＤ５３により第１出光部６８１及び第２出光部６８２を均一出光させるため、ＬＥＤ５３の光を強くする必要があるが、透明部６９により、入射部６７に近いカバー部３１の端面付近の輝度ムラを抑える効果を奏する。

光源部５１を導光部６０の端部の一部に対して設けたが、これに限定されず、光源部５１を導光部６０の全周に対して設けてもよい。また、光源部５１を導光部６０の外側に設けたが、導光部６０の内側に設けてもよい。例えば、導光部６０の内側に開口部を形成してドーナツ型とし、その開口部の端部に沿って内側から外側に向けて光源部５１を設けるようにしてもよい。

光調整部６４としてインクジェット手段を用いたドット印刷パターンを用いたが、これに限定されず、例えば、一部の光を透過させ、一部の光を反射させるシート状材を導光板６３に張り付けて配光を制御するようにしてもよい。もしくは、導光板６３の表面に凹凸を設ける方法や光を反射させる物質を含有させた導光板を用いても良い。

本実施形態では、第１面６１側及び第２面６２側の両面を出光面としたが、片面だけを出光面としてもよい。

本実施形態では、カバー部３１として枠体を用いたが、これに限定されず、例えば、導光部を収納するケースや、反射シートを貼り付けるなどの手段を用いても良い。

１１ 照明器具
２１ 器具本体
３１ カバー部
３２１ 第１長辺部
３２２ 第２長辺部
３３１ 第１短辺部
３３２ 第２短辺部
３４ カバー主体
３５ 挟持部
３６ 上部カバー
３７ 立壁部
３８ 上壁部
３９ 下壁部
４０ 側壁部
４１ 遮光部
４２ 端部
４３ 光源取付部
５１ 光源部
５２ 基板
５３ ＬＥＤ
５４ 電源装置
６０ 導光部
６１ 第１面
６２ 第２面
６３ 導光板
６４ 光調整部
６６ 保護板
６７ 入射部
６８ 出光部
６８１ 第１出光部
６８２ 第２出光部
６９ 透明部
７１ 取付部
Ｃ 天井

Claims (5)

1. 光源部と、
   平坦な板状であり、第１面側と、前記第１面に対向する第２面側の両面側に向けて出光する導光部とを、備える照明器具であって、
   前記導光部は、前記光源部からの光を導入する入射部と、前記入射部から導入される光を出射する出光領域と、前記入射部と前記出光領域との間に配置される透明領域と、を備え、
   前記出光領域には、前記入射部から導入される光のうち、一部の光を透過させ、一部の光を反射させる光調整部が設けられ、
   前記光調整部が一部の光を透過させることにより、前記照明器具の消灯状態において、前記第１面側と前記第２面側のいずれからでも、前記導光部の反対側が透けて見えるように構成した
   ことを特徴とする照明器具。
2. 請求項１に記載の照明器具であって、
   前記光源部と前記入射部とを覆うカバー部を備え、
   前記カバー部の端面は、前記第１面側において、前記光源部と前記出光領域との間の前記透明領域に重なる位置に配置される、
   照明器具。
3. 請求項１から請求項２に記載の照明器具であって、
   前記第１面側において、前記カバー部の端面から、前記出光領域の端面までの距離を１０ｍｍ以上とする、
   照明器具。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の照明器具であって、
   前記カバー部は、枠体であり、
   前記透明領域は、前記カバー部の内縁部に沿って配置され、
   前記出光領域は、前記透明領域に包囲されて配置されている、
   照明器具。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の照明器具であって、
   前記導光部は、１対の長辺と１対の短辺を有する長方形であり、前記入射部は前記１対の長辺に配置され、
   前記光源部は、前記入射部に沿って配置される半導体発光素子を有する、
   照明器具。

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