JP6270627B2

JP6270627B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP6270627B2
Application number: JP2014108276A
Authority: JP
Inventors: 大輔新田; 孝夫牛山
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2034-05-26
Also published as: JP2015225717A

Description

本発明は、電気スタンド等の照明器具に用いられる照明装置に関する。

点光源であるＬＥＤを照明装置の光源として用いる場合、ＬＥＤからの出射光を効率よく集光することが重要となる。しかし、光学デバイスにより集光された光はそのままでは眩しく、また光源として複数のＬＥＤを並べて用いる場合、多重影が発生して使用環境が不快になる。

そのようなグレア（眩しさ）や多重影といった問題の発生を防ぐために、通常はＬＥＤから光学デバイスを介して放出された光を拡散させる拡散部材を用いる。例えば特許文献１には、拡散部材をカバーの内周面に形成し、発光モジュールから放出された光を拡散させ、透明な樹脂であるポリカーボネート製のカバーを透過した光のグレアを防止する発光装置が開示されている。

特開２０１４−０６０１５９

拡散部材はシート状であり（以下「拡散シート」という）、厚さが約０．１ｍｍ程度の樹脂製で、容易にたわませることができるものである。しかし、このままでは光源のＬＥＤを保護するには強度が足りないので、これを補うために通常はポリカーボネートやアクリルといった透明な樹脂のカバーと組み合わせて使用する。

拡散シートとカバーとを組み立てるとき、特許文献１で示したような構成の装置では、拡散シートをカバーの横側からスライドさせながら装着せざるを得ず、この際に拡散シートがカバー内周面に擦れて傷がつくおそれがある。拡散シートに傷がつくとその部分だけ光が漏れて明るくなって目立ってしまい、照明装置の光源としての品質が落ちてしまう。

一方、拡散シートをカバーに対してスライドインさせず、拡散シートを変形させながらカバー部にはめ込むことも可能だが、この場合は多少強引に拡散シートを折り曲げてはめ込む必要があるため、組み立て時に拡散シートが割れてしまうリスクがある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、組み立て時に拡散部材に傷がつくことがなく、組み立てが容易で生産性高く製造することができる、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、本発明は、複数の発光素子を所定の間隔で配列してなる発光モジュールと、前記発光素子からの出射光を集光する光学デバイスと、可撓性を有する矩形シート状の拡散部材と、前記発光素子からの出射光を透過する半円筒形状のカバー部材と、一面に開口部が設けられた筐体とを備え、前記拡散部材と前記光学デバイスとの間に空間が形成されるように、前記拡散部材が湾曲した状態で前記光学デバイスに取り付けられ、前記カバー部材が、その内周面が前記拡散部材の外周面に沿って近接するように、前記拡散部材を取り付けた前記光学デバイスを覆っており、前記筐体が、前記発光モジュールと前記拡散部材が取り付けられた前記光学デバイス及びそれらを覆う前記カバー部材とを重ねて、前記開口部から前記カバー部材が外部に露出した状態に固定して収納することを特徴とする、照明装置を提供する（発明１）。

上記発明（発明１）によれば、拡散部材を撓ませながら光学デバイスに取り付けてからそれらをカバー部材で覆い、その状態で筐体に収納して固定することができるので、組み立て時に拡散部材をスライドさせながらカバー部材に取り付ける必要がなく、拡散部材に傷をつけることなく容易に照明装置を組み立てることができる。また、拡散部材を無理矢理変形しながらカバー部材に取り付けることもないため、拡散部材が組み立て時に破損することもなく、生産性高く照明装置を製造することができる。

上記発明（発明１）においては、前記光学デバイスの両側部に設けられた取り付け溝に前記拡散部材の相対する二辺の端縁部がそれぞれ係合し、もって前記拡散部材が湾曲した状態で前記光学デバイスに取り付けられていることが好ましい（発明２）。

上記発明（発明２）においては、前記取り付け溝が凸部または凹部を備え、前記拡散部材が前記凸部に嵌合する切り欠き部または前記凹部に嵌合する突起部を備えていることが好ましい（発明３）。

上記発明（発明１〜３）においては、前記筐体が、前記開口部の両側部に前記発光素子からの出射光の出射範囲を狭める庇部を有することが好ましい（発明４）。

上記発明（発明４）によれば、筐体自体が庇の役割を有するので、本発明の照明装置を電気スタンド等の照明器具に用いた場合、発光素子からの出射光が直接目に届かず、適切な範囲にほぼ均一に拡散するため、照明器具の使い勝手を向上させることができる。

上記発明（発明１〜４）においては、前記空間の軸方向断面視中央部における前記光学デバイスと前記拡散部材との間の距離が、前記所定の間隔の２分の１以上であることが好ましい（発明５）。

上記発明（発明５）のように光学デバイスと拡散部材との距離を発光素子の実装ピッチの２分の１以上にすることにより、光源として複数の発光素子を並べて用いる場合であっても多重影が発生することがなくなり、快適な使用環境を維持することができる。

本発明によれば、組み立て時に拡散部材に傷がつくことがなく、組み立てが容易で生産性高く製造することが可能な照明装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る照明装置を備えた照明器具（電気スタンド）の外観図である。同実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。同実施形態に係る照明装置の構造を示す分解斜視図である。同実施形態に係る照明装置の有効光線の範囲を示す説明図である。同実施形態に係る照明装置の光線図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る照明装置を備えた照明器具（電気スタンド）の外観図である。本実施形態において、照明器具１００は、照明装置１０と、使用者の使用目的や使用環境に応じて照明装置１０の位置を調整可能なアーム部２０と、アーム部２０を支えるベース部３０とを備えている。

図１に示すように、アーム部２０は、第１アーム部材２０Ａ、第２アーム部材２０Ｂ及び第３アーム部材２０Ｃを有しており、第１アーム部材２０Ａと第２アーム部材２０Ｂとはヒンジ機構２０１を介して、第２アーム部材２０Ｂと第３アーム部材２０Ｃとはヒンジ機構２０２を介して連結されている。第１アーム部材２０Ａにはヒンジ機構２０３及び回転機構２０４を介して照明装置１０が取り付けられており、照明装置１０が第１アーム部材２０Ａに対して垂直方向にも水平方向にも回転方向にも取り付け角度の調整が可能な構造となっている。また、第３アーム部材２０Ｃは回転機構２０５を介してベース部３０に取り付けられており、アーム部２０がベース部３０に対して回転自在な構造となっている。

照明装置１０は、図２及び図３に示すように、基板１１に複数のＬＥＤ１２を所定の間隔で配列して実装した発光モジュール１と、ＬＥＤ１２からの出射光を集光する光学デバイス２と、可撓性を有する矩形シート状の拡散シート３と、ＬＥＤからの出射光を透過する半円筒形状のカバー部材４と、一の面に開口部５１が設けられた筐体５とを備えている。なお、図３において筐体５は省略されている。

発光モジュール１を構成する基板１１は、複数のＬＥＤ１２を実装可能な平面視矩形の板状部材である。基板１１には複数のＬＥＤ１２が実装されるとともに配線パターン（図示しない）が形成される。本実施形態においては、基板１１に対して複数のＬＥＤ１２が一列に配列されているが、これに限られるものではなく、例えば、ＬＥＤ１２を二列に配列してもよい。また、本実施形態では、ＬＥＤ１２は８ｍｍ間隔で配列されているが、これに限られるものではなく、ＬＥＤ１２の性能や照明装置１０に求められる光度に応じて適宜変更することができる。

光学デバイス２はＬＥＤ１２からの出射光を集光する集光レンズであり、両端部に拡散シート３を係合させるための取り付け溝２１が設けられている。本実施形態の光学デバイス２には、中心軸方向断面視中央部における厚みが４ｍｍのものを採用しているが、これに限られるものではなく、ＬＥＤ１２の性能や照明装置１０に求められる光度に応じて適宜変更することができる。

拡散シート３は可撓性を有する平面視矩形の樹脂製シートである。ＬＥＤ１２は点光源であるため、複数のＬＥＤ１２を並べてこのまま照明光に用いると多重影が発生してムラが生じる。そこで、拡散シート３を用いてＬＥＤ１２があたかも線光源となるようにＬＥＤ１２からの出射光を拡散し、ＬＥＤ光のムラ消しを実現する。本実施形態においては、拡散シート３の相対する二つの長辺の端縁部３１を光学デバイス２の両端部の二つの取り付け溝２１にそれぞれ係合させることにより、拡散シート３を湾曲させた状態で光学デバイス２に取り付けている。このとき、光学デバイス２と拡散シート３との間には、図２に示すよう、断面視三日月形状の空間３２が形成されている。

また、拡散シート３には切り欠き部３３が形成されており、光学デバイス２の取り付け溝２１の対応する位置に設けられた凸部（不図示）に嵌合するようになっている。これは拡散シート３の組み立て後の位置ずれを防止するためであるほか、拡散シート３の表と裏を間違って組み立てないようにするためでもある。拡散シート３の表と裏は肉眼では判別しにくいが、逆に配置すると目的の光学性能が出ないという不具合が生じる。表裏を間違いなく合わせるためには拡散シート３の切り欠き部３３およびそれに対応する光学デバイス２の凸部は、長手方向の辺の中心部から外れた箇所に配置するのがよい。なお、切り欠き部３３に替えて、拡散シート３に突起部を形成し、光学デバイス２の取り付け溝２１の対応する位置に凹部を設けて両者を嵌合させる構造にしてもよい。

カバー部材４は、ＬＥＤ１２からの出射光を透過するだけの透光性を有するとともに、発光モジュール１や光学デバイス２、拡散シート３といった内部構造要素を保護するだけの強度を有する半円筒形状の樹脂製部材である。カバー部材４の両端部には、拡散シート３が取り付けられた光学デバイス２の両端部がちょうど嵌合するように段部４１が設けられている。拡散シート３が取り付けられた光学デバイス２がカバー部材４の段部４１に嵌合することにより、カバー部材４が、その内周面が拡散シート３の外周面に沿って近接するように、拡散シート３が取り付けられた光学デバイス２を覆っている。

筐体５は、発光モジュール１と、拡散シート３が取り付けられた光学デバイス２及びそれらを覆うカバー部材４とを重ねた状態で収納する。筐体５の一つの面には開口部５１が設けられており、当該開口部５１からカバー部材４の外周面が筐体外部へと露出している。図２に示すように、発光モジュール１と、拡散シート３が取り付けられた光学デバイス２及びそれらを覆うカバー部材２とを重ねた状態を維持するように筐体５が挟みこむことによって、発光モジュール１、光学デバイス２、拡散シート３及びカバー部材４が一体化した状態に固定されて筐体５内に収納される。また、筐体５の開口部５１からカバー部材４の外周面が露出していることにより、照明装置１０はＬＥＤ１２からの出射光によって対象箇所（例えば照明器具１が備え付けられたデスクの上面）を照らすことができる。

筐体５の開口部５１の両側部には、ＬＥＤ１２からの出射光の出射範囲を狭める目的で庇部５２が設けられている。本実施形態においては、庇部５２は、ＬＥＤ１２からの出射光が必要以上に横方向に拡がって使用者の目に直接届かないように、開口部５１よりも外側に向かって出っ張っている。また、ＬＥＤ１２からの出射光の利用効率が極力下がらないように、庇部５２の開口部５１側の内側面５３は外側に向かって徐々に傾斜している。庇部５２をこのような形状にすることにより、照明装置１０のＬＥＤ１２からの出射光の有効光線の範囲は図４に示すような状態に制限されるため、ＬＥＤ１２からの出射光は直接使用者の目に届くこともなく、適切な範囲にほぼ均一に拡散する。そのため、照明器具１の使い勝手を大幅に向上させることができる。図５に本実施形態の照明装置１０の光線図を示す。

前述の通り、光学デバイス２と拡散シート３との間には、図２に示すよう、断面視三日月形状の空間３２が形成されている。この空間３２の軸方向断面視中央部における光学デバイス２と拡散シート３との間の距離ｄを、発光モジュール１の基板１１へのＬＥＤ１２の実装ピッチとの関係で適切に制御することにより、光源として複数のＬＥＤ１２を並べて用いる場合であっても多重影が発生することがなくなり、快適な使用環境を維持することができる。

具体的には、空間３２における光学デバイス２と拡散シート３との間の距離ｄを発光モジュール１の基板１１へのＬＥＤ１２の実装ピッチの２分の１以上にする。例えば本実施形態では、ＬＥＤ１２は８ｍｍ間隔で配列されている。この場合、空間３２における光学デバイス２と拡散シート３との間の距離ｄを４ｍｍ以上にすれば複数のＬＥＤ１２を並べて用いても多重影が発生することがない。また、例えば、ＬＥＤ１２が基板１１に７ｍｍ間隔で実装されていれば、空間３２における光学デバイス２と拡散シート３との間の距離ｄを３．５ｍｍ以上にすればよく、ＬＥＤ１２が基板１１に９ｍｍ間隔で実装されていれば、空間３２における光学デバイス２と拡散シート３との間の距離ｄを４．５ｍｍ以上にすればよい。

以下、照明装置１０の組み立て手順を説明する。まず、拡散シート３を少し湾曲させながら、拡散シート３の相対する二つの長辺の端縁部３１を光学デバイス２の両端部の二つの取り付け溝２１にそれぞれ係合させて、拡散シート３を光学デバイス２に取り付ける。この際、拡散シート３の切り欠き部３３を光学デバイス２の突起部（不図示）に嵌合させて位置あわせを行う。次に、拡散シート３を取り付けた光学デバイス２の両端部をカバー部材４の段部４１に嵌合させて、カバー部材４で拡散シート３を取り付けた光学デバイス２を覆うように一体化する。続いて、一体化させた光学デバイス２、拡散シート３及びカバー部材４からなる構造体を、発光モジュール１と重ね合わせ、この状態で筐体５に収納する。このとき、筐体５の開口部５１からカバー部材４の外周面が筐体外部へと露出するように収納する。

このように、本実施形態に係る照明装置１０であれば、拡散シート３を撓ませながら光学デバイス２に取り付けてからそれらをカバー部材４で覆い、その状態で筐体５に収納して固定することができるので、組み立て時に拡散シートをスライドさせながらカバー部材４に取り付ける必要がなく、拡散シート３に傷をつけることなく容易に照明装置１０を組み立てることができる。また、拡散シート３を無理矢理変形させながらカバー部材４に取り付けることもないため、拡散シートに過剰な負荷が掛かって組み立て時に破損することもなく、生産性高く照明装置１０を製造することができる。

また、本実施形態に係る照明装置１０は、空間３２における光学デバイス２と拡散シート３との間の距離ｄを、発光モジュール１の基板１１へのＬＥＤ１２の実装ピッチの２分の１以上にしているため、複数のＬＥＤ１２を並べて用いても多重影が発生することがない。

さらに、本実施形態に係る照明装置１０は、筐体５の開口部５１の両側部に庇部５２が設けられていることによって筐体５自体が庇の役割を有するので、照明装置１０を照明器具１に用いた場合にもＬＥＤ１２からの出射光が直接使用者の目に届くこともなく、適切な範囲にほぼ均一に拡散する。そのため、照明器具１の使い勝手を大幅に向上させることができる。

以上、本発明に係る照明装置について図面に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、種々の変更実施が可能である。

１００照明器具
１０照明装置
２０アーム部
３０ベース部
１発光モジュール
１１基板
１２ＬＥＤ（発光素子）
２光学デバイス
２１取り付け溝
３拡散シート
３１端縁部
３２空間
３３切り欠き部
４カバー部材
５筐体
５１開口部
５２庇部

Claims

複数の発光素子を所定の間隔で配列してなる発光モジュールと、
前記発光素子からの出射光を集光する光学デバイスと、
可撓性を有する矩形シート状の拡散部材と、
前記発光素子からの出射光を透過する半円筒形状のカバー部材と、
一面に開口部が設けられた筐体とを備え、
前記拡散部材と前記光学デバイスとの間に空間が形成されるように、前記拡散部材が湾曲した状態で前記光学デバイスに取り付けられ、
前記カバー部材が、その内周面が前記拡散部材の外周面に沿って近接するように、前記拡散部材を取り付けた前記光学デバイスを覆っており、
前記筐体が、前記発光モジュールと前記拡散部材が取り付けられた前記光学デバイス及びそれらを覆う前記カバー部材とを重ねて、前記開口部から前記カバー部材が外部に露出した状態に固定して収納することを特徴とする、照明装置。
前記光学デバイスの両側部に設けられた取り付け溝に前記拡散部材の相対する二辺の端縁部がそれぞれ係合し、もって前記拡散部材が湾曲した状態で前記光学デバイスに取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
前記取り付け溝が凸部または凹部を備え、
前記拡散部材が前記凸部に嵌合する切り欠き部または前記凹部に嵌合する突起部を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の照明装置。
前記筐体が、前記開口部の両側部に前記発光素子からの出射光の出射範囲を狭める庇部を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
前記空間の軸方向断面視中央部における前記光学デバイスと前記拡散部材との間の距離が、前記所定の間隔の２分の１以上であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。