JP6260813B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、防水型の照明装置に関する。

防水型の照明装置が知られている。防水型の照明装置は、屋外などの被水環境下で使用できるため、例えば、建造物、樹木などの屋外におけるライトアップなどのために使用される。屋外におけるライトアップなどの光の演出に使用される照明装置として、所定の領域に光を照射することができる防水型のスポットライトも提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００９−２３８５３４号公報

ライトアップの用途においては、スポットライトなどの照明装置によって、下方から上方に向かって光を照射させる場合がある。この場合においては、降雨などにより、スポットライトの光出射部が被水することがある。ここで、特許文献１に記載されたスポットライトにおいては、光出射部である透光パネルの周縁部をリング状のカバーで覆っているため、光出射部が被水すると、透光パネル上のカバーで囲まれた部分に水が溜まることがある。透光パネル上に水が溜まると、光が屈折されて、光強度分布にムラが生じ、光の演出効果が低下するという問題が発生する。また、透光パネル上の水により、光が吸収されて、スポットライトの効率が低下するという問題も発生する。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、下方から上方に向かって光を照射させる場合に、被水しても、光出射部に水が溜まることを抑制できる照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置の一態様は、本体と、前記本体に設けられる光源と、前記光源から入射される光を出射する光学部材と、前記光学部材を前記本体に固定する保持具と、を備え、前記保持具は、前記光学部材の周縁に配置され、前記光学部材の光出射面の周縁端部より、光出射側に突出しないように設けられる。

また、本発明に係る照明装置の一態様において、前記保持具の光出射側の面の少なくとも一部は、前記光出射面と連続する面を形成する構成としてもよい。

また、本発明に係る照明装置の一態様において、前記本体は、前記光学部材及び前記保持具を囲む位置に設けられ、前記光出射面の前記周縁端部より光出射側に突出するフード部と、前記保持具と前記フード部との間に形成され、前記光出射面と交差する方向に前記本体を貫通する孔と、を備える構成としてもよい。

また、本発明に係る照明装置の一態様において、前記保持具の光出射側の面は、出射光の光軸から遠ざかるに従い、前記光軸方向の内方に向かう傾斜面である構成としてもよい。

また、本発明に係る照明装置の一態様において、前記保持具は、光出射側の面上に、出射光の光軸を中心として放射状に形成される溝部を備える構成としてもよい。

本発明によれば、下方から上方に向かって光を照射させる場合に、被水しても、光出射部に水が溜まることを抑制できる照明装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る照明装置１ａの外観図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る照明装置１ａの分解斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態１の係る照明装置１ａの断面図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係る照明装置１ａのレンズ周縁部周辺の拡大断面図である。 図５は、本発明の実施の形態２に係る照明装置１ｂの外観図である。 図６は、本発明の実施の形態２に係る照明装置１ｂのレンズ周縁部周辺の拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る照明装置の構成要素について、図１及び図２を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る照明装置の外観図である。

図２は、本実施の形態に係る照明装置の分解斜視図である。

ここで、図１に示されるように、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を定める。図１に示されるｚ軸は、照明装置の出射光の光軸と平行な方向に設定されている。

図１及び図２に示されるように、本実施の形態に係る照明装置１ａは、スポットライトであり、主な構成要素として、保持具１０ａ、レンズ３０ａ、ＬＥＤ４３、本体５０ａ、電源回路６３、筐体７０ａ及びアーム９０を備える。また、照明装置１ａは、上記の構成要素以外に、ねじ２１ａ、４２及び８０、パッキン２２ａ及び６４、ＬＥＤホルダ４１、放熱シート４４、回路カバー６１及び６２、並びに、Ｏリング６５ａを備える。以下、上記各構成要素について説明する。

図１及び図２に示される保持具１０ａは、レンズ３０ａを本体５０ａに固定する環状の部材であり、例えば鉄又はアルミニウムなどを用いて形成される。保持具１０ａは、レンズ３０ａの周縁に配置され、ねじ２１ａにより本体５０ａに固定される。また、保持具１０ａとレンズ３０ａとの間には、パッキン２２ａが備えられる。パッキン２２ａは、保持具１０ａとレンズ３０ａとの間を密閉するためのシール部材であり、例えばシリコーン樹脂などを用いて形成される。パッキン２２ａにより、保持具１０ａとレンズ３０ａとの間から本体５０ａの内部への水分などの浸入が抑制される。

図１及び図２に示されるレンズ３０ａは、ＬＥＤ４３から入射される光を出射する光学部材であり、例えばアクリル樹脂などを用いて形成される。レンズ３０ａは、保持具１０ａによって、本体５０ａに固定される。本実施の形態においては、レンズ３０ａとして、入射された光を集光して出射するフレネルレンズが用いられる。

図１及び図２に示される本体５０ａは、レンズ３０ａ、保持具１０ａなどが固定される部材であり、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金などを用いてダイカストにより成型される。本体５０ａは、その内部に、ＬＥＤ４３、放熱シート４４、ＬＥＤホルダ４１、及び、三本のねじ４２を備える。本体５０ａには、三個のねじ穴５１ａが形成されている。この三個のねじ穴５１ａに、保持具１０ａを貫通させた三本のねじ２１ａがそれぞれ捻じ込まれることにより、本体５０ａに保持具１０ａが固定される。また、本体５０ａは、三本のねじ４２によって、筐体７０ａと接続される。また、本体５０ａには、本体５０ａを貫通する孔５４ａが形成される。孔５４ａは、水抜き用の孔であり、詳細については後述する。

図２に示されるＬＥＤ４３は、本体５０ａに設けられる光源であり、放熱シート４４を介して本体５０ａに載置され、ＬＥＤホルダ４１によって本体５０ａに固定される。ＬＥＤ４３として、例えば、ベアチップである複数のＬＥＤチップが基板上に直接実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型のＬＥＤが用いられる。基板としては、例えば絶縁被覆されたアルミニウムなどのメタルベース基板、樹脂基板、又はセラミック基板などが用いられる。ＬＥＤ４３の出射光の光軸は、図１に示されるｚ軸と平行となる。また、ＬＥＤホルダ４１は、ＬＥＤ４３を固定するためのホルダであり、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を用いて形成される。また、放熱シート４４は、ＬＥＤ４３から発生する熱を効率よく本体５０ａに伝導させるためのシートであり、例えばシリコーン樹脂を用いて形成される。

図１及び図２に示される筐体７０ａは、内部に電源回路６３、回路カバー６１及び６２、パッキン６４などを格納する部材であり、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金などを用いてダイカストにより成型される。筐体７０ａは、本体５０ａ及びアーム９０と接続される。筐体７０ａと本体５０ａとの間には、Ｏリング６５ａが備えられる。Ｏリング６５ａは、筐体７０ａと本体５０ａとの間を密閉するためのシール部材であり、例えばシリコーン樹脂などを用いて形成される。Ｏリング６５ａにより、筐体７０ａと本体５０ａとの間から筐体７０ａの内部への水分などの浸入が抑制される。

図２に示される電源回路６３は、外部から電力供給を受けて、ＬＥＤ４３に直流電力を供給する回路である。なお、外部から電源回路６３への電力供給、及び、電源回路６３からＬＥＤ４３への電力供給は、配線等（図示せず）を介して行われる。電源回路６３は、回路カバー６１及び６２によって覆われた状態で、筐体７０ａ内に格納される。また、回路カバー６１及び６２は、電源回路６３を覆うための部材であり、例えば、ＰＢＴを用いて形成される。回路カバー６１と回路カバー６２とは、パッキン６４を介して接続される。パッキン６４は、回路カバー６１と回路カバー６２との間を密閉するためのシール部材であり、例えばシリコーン樹脂などを用いて形成される。

図１に示されるアーム９０は、照明装置１ａの支持具であり、筐体７０ａに接続される。アーム９０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金などを用いてダイカストにより成型される。アーム９０の筐体側端部９１と筐体７０ａのアーム接続部７１ａとは、ねじ８０によって接続される。これによりアーム９０に対する筐体７０ａの角度調整が可能となる。また、照明装置１ａを使用する際には、アーム９０のフランジ側端部９２には、図示されないフランジが接続される。

次に、本実施の形態に係る照明装置１ａの特徴的な構成について、図３及び図４を用いて説明する。

図３は、本実施の形態に係る照明装置１ａのｙｚ平面による断面図である。

図４は、図３に示される断面図の点線枠内（レンズ３０ａ周縁部周辺）を拡大して示した図である。

図３において、紙面上下方向に沿って描かれる一点鎖線は、照明装置１ａの光軸Ａを示しており、光軸Ａは、図３のｚ軸と平行となるように描かれている。また、本明細書において、図３に示されるレンズ３０ａ、保持具１０ａなどの相対的な位置関係を説明するために、「光軸方向の外方」及び「光軸方向の内方」という用語を、それぞれ、ｚ軸の正の向き及び負の向きを意味する用語として用いる。

図３及び図４に示されるように、ＬＥＤ４３から出射される光は、光軸Ａにそって、光軸方向の外方に進み、レンズ３０ａに入射する。レンズ３０ａの光軸方向の内方側から、レンズ３０ａに入射した光は、レンズ３０ａによって集光されて、レンズ３０ａの光出射側（光軸方向の外方側）の面である光出射面３１ａから出射される。これにより、所定の領域に光を照射することができる照明装置１ａが実現される。

本実施の形態における照明装置１ａにおいては、図３及び図４に示されるように、保持具１０ａは、レンズ３０ａの光出射面３１ａの周縁端部３２ａより、光出射側に突出しないように設けられる。すなわち、保持具１０ａの光出射側の面である外面１１ａがレンズ３０ａの周縁端部３２ａより、光出射側に突出しないように設けられる。したがって、本実施の形態に係る照明装置１ａにおいては、光を鉛直方向下方から上方へ向けて出射させる場合に、保持具１０ａ及びレンズ３０ａによって、レンズ３０ａの光出射面３１ａ上に水が溜まり得る部分が形成されない。

なお、本実施の形態においては、保持具１０ａの外面１１ａの内側端部１２ａから外側端部１３ａまでの光軸方向の位置が、レンズ３０ａの周縁端部３２ａと同一である。したがって、本実施の形態においては、保持具１０ａの外面１１ａは、レンズ３０ａの光出射面３１ａと連続する面を形成する。ここで、保持具１０ａの外面１１ａが、レンズ３０ａの光出射面３１ａと連続する面を形成する構成とは、外面１１ａの内側端部１２ａと、レンズ３０ａの周縁端部３２ａとが、光軸方向において同一の位置にある構成を意味する。また、上記構成には、周縁端部３２ａと内側端部１２ａとが接していない構成も含まれる。

また、図４に示されるように、本体５０ａは、基幹部５２ａ、フード部５３ａ及び孔５４ａを備える。基幹部５２ａは、レンズ３０ａ、保持具１０ａ、ＬＥＤ４３などが固定される部分である。また、フード部５３ａは、レンズ３０ａ及び保持具１０ａを囲む位置に設けられ、レンズ３０ａの光出射面３１ａの周縁端部３２ａより光出射側に突出する部分である。フード部５３ａは、レンズ３０ａなどを保護するという機能を有する。さらに、フード部５３ａは、照明装置１ａの意匠上の効果も奏する。また、孔５４ａは、本体５０ａの保持具１０ａとフード部５３ａとの間に複数個設けられ（図２参照）、光出射面３１ａと交差する方向に本体５０ａを貫通する孔である。また、孔５４ａは、レンズ３０ａの光出射面３１ａの周縁端部３２ａより光軸方向の内方に設けられる。したがって、フード部５３ａ内が被水しても、孔５４ａから水が抜けるため、フード部５３ａ内に水が溜まることが抑制される。

また、図３及び図４に示されるように、本実施の形態に係る照明装置１ａのパッキン２２ａは、保持具１０ａによって覆われて、実質的に外部に露出されない構成が採用される。これにより、パッキン２２ａに日光等が照射されることが抑制されるため、パッキン２２ａの劣化が抑制される。

以上に述べたように、本実施の形態に係る照明装置１ａは、本体５０ａと、本体５０ａに設けられるＬＥＤ４３と、ＬＥＤ４３から入射される光を光軸に沿って出射するレンズ３０ａと、レンズ３０ａを本体５０ａに固定する保持具１０ａと、を備える。さらに、保持具１０ａは、レンズ３０ａの周縁に配置され、レンズ３０ａの周縁端部３２ａより光出射側に突出しないように設けられる。

これにより、本実施の形態の照明装置１ａにおいて、光を鉛直方向下方から上方へ向けて出射させる場合に、被水しても、光出射面３１ａに水が溜まることが抑制される。したがって、被水時の出射光の強度分布のムラ及び効率低下が抑制される。

また、本実施の形態に係る照明装置１ａの本体５０ａは、保持具１０ａを囲む位置に設けられ、周縁端部３２ａより光出射側に突出するフード部５３ａを備える。さらに、本体５０ａは、保持具１０ａとフード部５３ａとの間に形成され、光出射面３１ａと交差する方向に本体５０ａを貫通する孔５４ａを備える。

これにより、フード部５３ａ内部に被水しても、孔５４ａから水が抜けるため、レンズ３０ａの光出射面３１ａ上に水が溜まることが抑制される。

また、本実施の形態に係る照明装置１ａにおいては、レンズ３０ａと保持具１０ａとの間に設けられるパッキン２２ａが外部に露出されない構成を備える。

これにより、パッキン２２ａの日光等に起因する劣化が抑制される。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る照明装置について説明する。

本実施の形態は、主に、保持具の構成において、上記実施の形態１と異なるが、基本的な構成要素及び動作は、上記実施の形態１と同様であるので、本実施の形態と上記実施の形態１との相違点のみ説明する。

本実施の形態では、上記実施の形態１に係る照明装置１ａよりも、レンズの光出射面上に水が溜まることをさらに抑制できる照明装置を示す。

本実施の形態に係る照明装置について、図５及び図６を用いて説明する。

図５は、本実施の形態に係る照明装置の外観図である。

図６は、本実施の形態に係る照明装置のレンズ周縁部周辺のｙｚ平面による断面を拡大して示した図である。

なお、本実施の形態においても、光軸方向は、図５及び図６に示されるｚ軸方向に平行である。

図５及び図６に示されるように、本実施の形態に係る照明装置１ｂは、主に、保持具１０ｂの形状において、上記実施の形態１に係る照明装置１ａと異なる。また、保持具１０ｂの形状に合わせて、レンズ３０ｂ、ねじ２１ｂ、パッキン２２ｂ、本体５０ｂ、Ｏリング６５ｂ及び筐体７０ｂの形状も、上記実施の形態１に係る照明装置１ａのそれらと異なる。さらに、本実施の形態の照明装置１ｂにおいては、パッキン２３をさらに備える。

なお、本実施の形態に係る照明装置１ｂの本体５０ｂは、上記実施の形態１と同様に、基幹部５２ｂ、フード部５３ｂ及び孔５４ｂを備える。

本実施の形態に係る照明装置１ｂの保持具１０ｂについて具体的に説明する。図５及び図６に示されるように、保持具１０ｂが、レンズ３０ｂの光出射面３１ｂの周縁端部３２ｂより、光出射側に突出しない点は、上記実施の形態１と同様である。

本実施の形態においては、保持具１０ｂの光出射側の面である外面１１ｂが、光軸から遠ざかるに従い、光軸方向の内方に向かう傾斜面である。すなわち、保持具１０ｂの外面１１ｂは、内側端部１２ｂから外側端部１３ｂに向かってｚ軸の負の向きに傾斜している。これにより、照明装置１ｂにおいて、光を鉛直方向下方から上方へ向けて出射させる場合に、レンズ３０ｂ及び保持具１０ｂが被水しても、保持具１０ｂ上の水は、速やかにレンズ３０ｂから遠ざかる向きに流れる。したがって、レンズ３０ｂの光出射面３１ｂ上の水が、保持具１０ｂに流れることが促される。

また、図５に示されるように保持具１０ｂは、外面１１ｂ上に、光軸を中心として放射状に形成される溝部１４を備える。これにより、溝部１４近傍の水が溝部１４に集まって流れやすくなるため、外面１１ｂ上の水がより流れやすくなる。

また、保持具１０ｂの外面１１ｂの外側端部１３ｂは、図６に示されるように、光軸を通る平面による断面の形状が所定の曲率半径を有する円弧となるように形成されている。この断面の形状によって、保持具１０ｂの外面１１ｂ上を水が流れる場合に、外側端部１３ｂで水が留まることなく滑らかに流れることを促すという効果が奏される。

また、本実施の形態に係る照明装置１ｂにおいては、保持具１０ｂを本体５０ｂに固定するためのねじ２１ｂが、本体５０ｂ側から保持具１０ｂのねじ穴５１ｂに捻じ込まれる。また、保持具１０ｂと本体５０ｂとの間を通って、ねじ２１ｂ部から筐体７０ｂ内部などに水分などが浸入することを抑制するために、パッキン２３が、保持具１０ｂと本体５０ｂとの間に設けられる。

以上に述べたように、本実施の形態に係る照明装置１ｂにおいては、保持具１０ｂの光出射側の面である外面１１ｂは、光軸から遠ざかるに従い、光軸方向の内方に向かう傾斜面である。

これにより、本実施の形態の照明装置１ｂにおいて、光を鉛直方向下方から上方へ向けて出射させる場合に、レンズ３０ｂの光出射面３１ｂが被水しても、傾斜面である外面１１ｂに沿って水が流れるため、光出射面３１ｂに水が溜まることがさらに抑制される。したがって、被水時の出射光の強度分布のムラ及び効率低下がさらに抑制される。

また、本実施の形態に係る照明装置１ｂにおいては、保持具１０ｂの外面１１ｂに、光軸を中心として放射状に形成される溝部１４を備える。

これにより、傾斜面である外面１１ｂ上で、水がより流れやすくなるため、光出射面３１ｂに水が溜まることがより一層抑制される。

また、本実施の形態に係る照明装置１ｂにおいては、保持具１０ｂと本体５０ｂとを接続するねじ２１ｂが本体５０ｂ側から保持具１０ｂに捻じ込まれる構成を備える。

これにより、保持具１０ｂの外面１１ｂには、ねじ２１ｂが現れないため、外面１１ｂ上における水の流れが、ねじ２１ｂによって阻害されない。

また、本実施の形態に係る照明装置１ｂにおいては、保持具１０ｂの外面１１ｂの外側端部１３ｂは、光軸を通る平面による断面の形状が所定の曲率半径を有する円弧となるように形成されている。

これにより、保持具１０ｂの外面１１ｂ上を水が流れる場合に、水が外面１１ｂの外側端部１３ｂで留まることなく滑らかに外面１１ｂから流れ落ちる。

（変形例など）
以上、本発明に係る照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記各実施の形態においては、光源として、ＣＯＢ型のＬＥＤを用いたが、他の光源を用いてもよい。例えば、表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型ＬＥＤを用いてもよい。また、有機ＥＬ素子など他の固体発光素子、又は、固体発光素子以外の他の光源を用いてもよい。

また、上記各実施の形態においては、光源から入射された光を出射する光学部材として、フレネルレンズを用いたが、他のレンズ又はレンズ以外の光学部材を用いてもよい。また、光学部材の素材としては、アクリル樹脂の他に、ガラスなどを用いてもよい。

また、上記各実施の形態においては、レンズ３０ａ及び３０ｂ、保持具１０ａ及び１０ｂとして、光軸に対してほぼ軸対称な形状を用いたが、軸対称でなくてもよい。例えば、上記実施の形態１に係る照明装置１ａにおいては、保持具１０ａの光出射側の面全体が、レンズ３０ａと連続する面となる構成が用いられたが、保持具１０ａの光出射側の面の一部だけが、レンズ３０ａと連続する構成としてもよい。

また、上記各実施の形態においては、照明装置１ａ及び１ｂとして、スポットライトを示したが、光を鉛直方向下方から上方に向けて出射することができる防水型の照明装置であれば、他の照明装置であってもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ａ、１ｂ 照明装置
１０ａ、１０ｂ 保持具
１１ａ、１１ｂ 外面
１２ａ、１２ｂ 内側端部
１３ａ、１３ｂ 外側端部
１４ 溝部
２１ａ、２１ｂ、４２、８０ ねじ
２２ａ、２２ｂ、２３、６４ パッキン
３０ａ、３０ｂ レンズ
３１ａ、３１ｂ 光出射面
３２ａ、３２ｂ 周縁端部
４１ ＬＥＤホルダ
４３ ＬＥＤ
４４ 放熱シート
５０ａ、５０ｂ 本体
５１ａ、５１ｂ ねじ穴
５２ａ、５２ｂ 基幹部
５３ａ、５３ｂ フード部
５４ａ、５４ｂ 孔
６１、６２ 回路カバー
６３ 電源回路
６５ａ、６５ｂ Ｏリング
７０ａ、７０ｂ 筐体
７１ａ アーム接続部
９０ アーム
９１ 筐体側端部
９２ フランジ側端部

Claims (4)

1. 本体と、
   前記本体に設けられる光源と、
   前記光源から入射される光を出射する光学部材と、
   前記光学部材を前記本体に固定する保持具と、
   前記光学部材と前記保持具との間を密閉するシール部材と、を備え、
   前記保持具は、前記光学部材の周縁に配置され、前記光学部材の光出射面の周縁端部より、光出射側に突出しないように設けられ、
   前記本体は、
   前記光学部材及び前記保持具を囲む位置に設けられ、前記光出射面の前記周縁端部より光出射側に突出するフード部と、
   前記保持具と前記フード部との間に形成され、前記光出射面と交差する方向に前記本体を貫通する孔と、を備える
   照明装置。
2. 前記保持具の光出射側の面の少なくとも一部は、前記光出射面と連続する面を形成する
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記保持具の光出射側の面は、出射光の光軸から遠ざかるに従い、前記光軸方向の内方に向かう傾斜面である
   請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記保持具は、光出射側の面上に、出射光の光軸を中心として放射状に形成される溝部を備える
   請求項３に記載の照明装置。

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