JP6551703B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、発光素子を用いた照明器具に関する。

従来、シーリングライトなどの照明器具では、器具本体の下面に複数の発光素子が配置され、発光素子を覆って器具本体の下面にセードが取り付けられている。

特開２０１３−７３７３４号公報

本発明が解決しようとする課題は、透光カバーの干渉を防止できる照明器具を提供することである。

実施形態の照明器具は、器具本体、器具本体に配置された発光モジュール、発光モジュールを覆う透光カバー、および発光モジュールおよび透光カバーを覆って器具本体に取り付けられるセードを備える。発光モジュールは、基板、および基板に実装された複数の発光素子を有する。透光カバーは、発光モジュールを覆う覆い部、覆い部に設けられ複数の発光素子に対向するレンズ部、発光モジュールに対向する覆い部の背面側に開口する凹部が設けられた逃し部、およびレンズ部の背面側の領域に凹凸パターンによって形成された光拡散部を一体に有する。

本発明によれば、透光カバーの干渉を防止することが期待できる。

一実施形態を示す照明器具の断面図である。 同上照明器具のレンズ部の断面図である。 同上照明器具の分解状態の斜視図である。

以下、一実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。

図３に示すように、照明器具10は、天井面に設置されている引掛シーリングボディにアダプタを介して取り付けられるシーリングライトである。

照明器具10は、器具本体11を備え、この器具本体11の下面側に発光モジュール12および透光カバー13が配置されているとともにセード14が着脱可能に取り付けられ、器具本体11の上面側に化粧枠15および図示しない点灯装置を内蔵した上面カバー16（図１参照）が取り付けられている。器具本体11の中央および上面カバー16の中央にはアダプタに着脱可能に取り付けられる筒状のアダプタガイド17が配設されている。

そして、器具本体11は、金属製で円盤状に形成されている。器具本体11の一面である下面には、中央域に円形の突出部20が一体に突出され、この突出部20の周囲に環状の基板取付部21が形成されている。突出部20の中央にはアダプタガイド17が嵌り込む開口部22が形成されている。基板取付部21の周辺側には発光モジュール12の位置決め用の複数の突起23が突設されているとともに透光カバー13の取付用である周方向に長い長孔状の複数の挿通孔24が形成され、基板取付部21の中央側にはねじ止め用の複数の取付孔25が形成されている。また、器具本体11の周辺部には、セード14を回動させることによって、セード14を器具本体11に対して着脱可能に取り付ける複数のセード取付金具26が取り付けられている。

また、発光モジュール12は、基板29、およびこの基板29に実装された複数の発光素子30を備えている。基板29は、半環状に形成されており、一対の基板29が器具本体11の基板取付部21に配置されることによって一対の基板29が環状に組み合わされる。基板29の周辺部には、各突起23に嵌って位置決めされる複数の位置決め溝31が形成されている。

基板29の前面である実装面には、配線パターンが形成され、この配線パターンに例えばＬＥＤ素子や有機ＥＬなどを含む複数の発光素子30が同心円上に複数列実装されている。実施形態では、発光素子30として、面実装タイプのＳＭＤパッケージ式のＬＥＤ素子が用いられている。そして、複数の発光素子30が基板29に円周方向に沿って所定の間隔に配列されているとともに同心円上に２列配置されている。発光素子30の発光部は基板29の実装面に対して反対方向であって照明器具10の天井設置状態で直下方向に向けられる。さらに、基板29の実装面には、配線パターンを覆って高反射率特性を有する反射面が形成されている。

発光素子30には、少なくとも２以上の異なる色温度の発光素子を混在して用い、調色できるようにしてもよい。例えば、３０００Ｋの色温度の発光素子と、６５００Ｋの色温度の発光素子とを混在して用いる。さらに、同一の色温度で、演色性の異なる発光素子を用い、演色性を変化させるようにしてもよい。例えば、３０００Ｋの色温度で平均演色評価数がＲａ８５とＲａ９０の発光素子を１：１の関係で混在し、６５００Ｋの色温度で平均演色評価数がＲａ８５とＲａ９０の発光素子を１：１の関係で混在する。この場合、３０００Ｋ、６５００Ｋの発光素子のそれぞれの単色点灯時の平均演色評価数はＲａ８８であるが、３０００Ｋおよび６５００Ｋの全ての発光素子の点灯時の平均演色評価数はＲａ９１程度に向上する。これは、Ｒａ９０の発光素子にＲａ８５の発光素子が半分混ざっているため、Ｒａ９０の発光素子のみを点灯させる場合よりも効率が高くなることによる。そして、異なる色温度および演色性の発光素子をそれぞれ独立して点灯制御するように構成することにより、例えば同じ色温度でも演色性を変化させることができる。

一対の基板29の互いに対向する両端部にはコネクタ32が実装されている。一方の端部に実装されたコネクタ32は一対の基板を電気的に接続するのに使用され、他方の端部に実装されたコネクタ32は各基板29と点灯装置とを電気的に接続するのに利用される。

また、図１および図３に示すように、透光カバー13は、光透過性および導光性を有する透明な樹脂製で、中央に開口部35を有する環状に形成されている。透光カバー13は、基板29を器具本体11との間に挟み込んで覆うことが可能な大きさに形成された環状で平板状の覆い部36を有している。

覆い部36の背面側で外周部には、器具本体11の各挿通孔24に挿通可能とする複数の係止部37が一体に突出形成されている。これら複数の係止部37は、透光カバー13の周方向の一方である装着回動方向へ向けて略Ｌ字形状の爪にて形成されている。そして、各係止部37を器具本体11の各挿通孔24に挿通して透光カバー13を装着回動方向に回動させることにより、各係止部37の先端が器具本体11の背面側に乗り上げて透光カバー13を器具本体11に向けて引き寄せるとともに、各係止部37が器具本体11の背面側に引っ掛かって器具本体11と透光カバー13との間に基板29を挟持した状態で器具本体11と透光カバー13とが固定される。

透光カバー13の内周部には、ねじで透光カバー13を器具本体11に固定する複数のねじ挿通孔38が設けられている。

覆い部36には、基板29に同心円上に２列に配列された発光素子30にそれぞれ対向するように環状のレンズ部39が同心円上に２列形成されている。図１および図２に示すように、レンズ部39は、覆い部36の背面側に開口して発光素子30を収容する凹部40を有していて、覆い部36の前面側に突出する断面略山形に形成されており、環状方向である周方向に同じ断面形状に形成されている。凹部40の内面には発光素子30からの光を入射する入射面39aが形成され、レンズ部39の外面にレンズ部39内に入射した光が出射する出射面39bが形成されている。このレンズ部39によって、発光素子30から出射される光を器具本体11（セード14）の中央側および周辺側へ向けて鉛直角６０°〜７０°にピークを有する広がる配光に制御する。図２に示すように、基板29に対向する覆い部36の背面側で少なくともレンズ部39の背面側の領域には、光拡散部41が形成されている。光拡散部41は、例えば覆い部36の背面側に凹凸パターンを施すことによって形成しているが、拡散シートを貼り付けるなど、別の手段を用いてもよい。

図１ないし図３に示すように、覆い部36には、一対のレンズ部39間に、基板29のコネクタ32の位置に対応して逃し部42が形成されている。この逃し部42は、覆い部36の背面側に開口してコネクタ32を収容する凹部43を有していて、覆い部36の前面側に突出して形成されており、環状方向である周方向にコネクタ32の寸法よりも長い寸法に形成されている。すなわち、透光カバー13は回動させることによって器具本体11に着脱する構造であるため、その回動させる際に、コネクタ32と干渉しないように逃し部42が周方向に長く形成されている。なお、本実施形態では、基板29のコネクタ32が周方向の２箇所であるのに対して、透光カバー13の逃し部42が周方向の４箇所にあり、透光カバー13を取り付ける向きの選択の範囲を多くして組立性を良好にしているが、透光カバー13の逃し部42は周方向の少なくとも２箇所にあればよい。

また、セード14は、透光性を有する樹脂製で、上面側が開口され、上面側の内周縁部に各セード取付金具26に取り付けられる図示しない取付段部が形成されている。セード14の下面部14aは、なだらかに湾曲突出するようにドーム状に形成されている。そして、器具本体11に取り付けられるセード14により、器具本体11の下面、基板29および透光カバー13などが覆われる。

セード14の内面全域には、例えば乳白色に形成されたものであって光拡散性を有する所定の光透過率の光透過領域（光拡散領域）46が形成されている。セード14の下面14aには、光透過領域46中に光透過率が光透過領域46よりも相対的に大きい複数の高透過率部47が形成されている。高透過率部47は、例えば光透過領域46が形成されていない小さなドットによって構成され、複数のドットが下面部14aにおける光透過領域46の全域にランダムに点在して配置されている。

また、図２に示すように、化粧枠15は、透光性を有する樹脂製で環状に形成され、内周側縁部が器具本体11の背面側に取り付けられている。そして、セード14の周囲を透過する光が化粧枠15に入射して化粧枠15も光るように構成されている。

また、上面カバー16内に配置されている点灯装置は、アダプタおよび引掛シーリングを通じて商用交流電源が入力され、入力された交流電源を整流平滑し、所定の直流電源に変換して発光素子30に供給する。

次に、照明器具10を組み立てるには、アダプタガイド17および点灯装置などを取り付けた上面カバー16、および化粧枠15を、器具本体11の上面に取り付ける。

器具本体11の基板取付部21が上方に向くように上下を反転させた状態で、基板取付部21に基板29を載置し、基板29の各位置決め溝31を基板取付部21の各突起23に嵌め込む。これにより、基板29が器具本体11の基板取付部21の面に沿った方向（水平方向）の位置が位置決め保持される。さらに、両基板29間や基板29と点灯装置との間の配線を行う。

基板29を覆うように透光カバー13を被せながら、透光カバー13の各係止部37を器具本体11の各挿通孔24に挿通させ、透光カバー13を装着回動方向に回動させることにより、各係止部37の先端が器具本体11の背面側に乗り上げて透光カバー13を器具本体11に向けて引き寄せる。これにより、透光カバー13の覆い部36の背面側が基板29に当接し、基板29を器具本体11に押圧する。そして、各係止部37が器具本体11の背面側に引っ掛かると、器具本体11と透光カバー13との間に基板29を挟持した状態で器具本体11と透光カバー13とが固定される。このとき、レンズ部39が周方向に同じ断面形状に形成されているとともに、逃し部42がコネクタ32と干渉しないように周方向に長く形成されているため、これらレンズ部39や逃し部42が影響することなく、透光カバー13を回動させて装着することができる。

ねじを透光カバー13のねじ挿通孔38を通じて器具本体11の取付孔25にねじ込んで固定し、透光カバー13を器具本体11に確実に固定する。

セード14を器具本体11の下側から被せ、所定の装着回動方向に回動させることにより、セード14をセード取付金具26によって器具本体11に取り付ける。

なお、照明器具10の組立順序は、このような順序に限られるものではない。

そして、照明器具10を設置するには、予めセード14を外した照明器具10のアダプタガイド17を天井面の引掛シーリングに装着したアダプタに取り付ける。アダプタから導出されている配線を点灯装置側と接続し、引掛シーリングと点灯装置とを電気的に接続する。セード14を器具本体11に装着する。

そして、照明器具10の点灯時には、点灯装置によって商用交流電源を所定の直流電力に変換して複数の発光素子30に供給し、複数の発光素子30が点灯する。

点灯した複数の発光素子30から出射する光は、透光カバー13のレンズ部39に入射され、このレンズ部39によって器具本体11の中央側および周辺側に広がる配光に制御されてセード14の内側空間に出射され、セード14に入射するとともにセード14を透過して照明空間に照射される。

セード14の内側空間から光透過領域46に入射した光は拡散され、セード14の光透過領域46の全体が均一に光る。特に、レンズ部39によって、発光素子30から出射される光をセード14の中央側および周辺側へ向けてピークを有する広がる配光に制御しているため、セード14の光透過領域46の全体が均一に光りやすくできる。

セード14の内側空間から複数の高透過率部47に入射した光はあまり拡散されることなくセード14を透過する。そのため、セード14を見た際に、セード14の均一に光る光透過領域46に複数の高透過率部47を透過した光による複数の輝きが点在し、複数のきらめき光として見え、さらに、セード14を見る位置が変化することで、複数のきらめき光がきらめいて見える演出効果を得ることができる。

このきらめき感は、発光素子30からの光が高透過率部47を通じて出射される方向からセード14を見たときに得られやすく、そのため、発光素子30の光は下方へ向けて出射されるため、セード14を下方から見た場合にきらめき感が得られやすい。さらに、レンズ部39によって、発光素子30から出射される光をセード14の中央側および周辺側へ向けてピークを有する広がる配光に制御しているため、セード14を斜め方向から見た場合にも、セード14の中央領域から周辺領域に亘る全体域できらめき感が得られやすい。したがって、セード14をどの方向から見てもきらめき感が得られやすくなり、演出効果を向上できる。

レンズ部39を用いていることにより、レンズ部39を斜め方向から見た場合に発光素子30の発光部が拡大されて見えるため、セード14を斜め方向から見た場合に、高透過率部47を通じて拡大された発光素子30の発光部が投影され、きらめき感が向上する。

また、図２に示すように、発光素子30からレンズ部39に入射した光の一部が出射面39bで反射してレンズ部39の背面側に向かう。レンズ部39の背面側の領域には光拡散部41が形成されているが、仮に形成されていなかった場合には、レンズ部39の背面側の領域である覆い部36の背面で光が反射し、この光がレンズ部39から出射されることで輝線が発生し、この輝線がセード14の光透過領域46に映り込むことで、セード14の光透過領域46に輝度むらが生じることになる。それに対して、レンズ部39の背面側の領域に光拡散部41が形成されていることにより、レンズ部39の背面側に向かった光が光拡散部41で拡散されるため、レンズ部39からの光度の強い輝線は発生せず、セード14の光透過領域46に輝度むらが生じるのを防止できる。

また、点灯時に複数の発光素子30が発生する熱は、基板29から器具本体11に熱伝導され、器具本体11から効率よく放熱される。一方、点灯装置が発生する熱は、上面カバー16に伝わり、上面カバー16から効率よく放熱される。そのため、発光素子30が発生する熱と点灯装置が発生する熱とが干渉し合うことが少なく、それぞれが発生する熱を効率よく放熱することができる。

このように本実施形態の照明器具10では、透光カバー13に発光素子30から出射される光を器具本体11の中央側および周辺側に広がる配光に制御するレンズ部39を設けることにより、セード14の中央部や周辺部の領域でも高透過率部47を通じた光のきらめき感による演出効果を向上でき、しかも、発光モジュール12に対向する透光カバー13の覆い部36の面でかつレンズ部39の領域に光拡散部41を形成することにより、レンズ部39から出射される輝線がセード14の光透過領域46に映ってその光透過領域46に輝度むらが生じるのを低減することができる。

また、透光カバー13のレンズ部39が環状方向である周方向に同じ断面形状に形成されているため、透光カバー13が器具本体11に対して回動させることによって着脱する取付構造を採用していても、着脱時にレンズ部39と発光素子30と干渉するのを防止できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 照明器具
11 器具本体
12 発光モジュール
13 透光カバー
14 セード
29 基板
30 発光素子
36 覆い部
39 レンズ部
41 光拡散部
42 逃し部
43 凹部

Claims (2)

1. 器具本体と；
   基板、およびこの基板に実装された複数の発光素子を有し、前記器具本体に配置された発光モジュールと；
   前記発光モジュールを覆う覆い部、この覆い部に設けられ複数の前記発光素子に対向するレンズ部、前記発光モジュールに対向する前記覆い部の背面側に開口する凹部が設けられた逃し部、および前記レンズ部の背面側の領域に凹凸パターンによって形成された光拡散部を一体に有する透光カバーと；
   前記発光モジュールおよび前記透光カバーを覆って前記器具本体に取り付けられるセードと；
   を具備していることを特徴とする照明器具。
2. 前記透光カバーの前記レンズ部および前記逃し部は、前記覆い部から突出されているとともに前記覆い部からの突出高さが同一である
   ことを特徴とする請求項１記載の照明器具。

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