JP7037524B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 平成３０年１２月１２日 株式会社遠藤照明が、前櫓書店に、斉藤誠が発明した照明器具（ウォールウォッシャー型照明器具）を９１８台納入した。

本発明は、天井などに設置されて使用されるウォールウォッシャー型の照明器具に関する。

従来、壁面を均一に照らす場合にウォールウォッシャー型の照明器具が用いられている。特許文献１には、天井面に形成された開口に埋め込んで設置され、壁面に向けて光を照射する照明器具に関し、光源部と、光源部から出射される光を反射させる反射板と、反射板と天井面との間に配置される拡散板とを備えており、拡散板が、光源の中心光軸に対して直交する直交面と、直交面の一端部から天井面側に屈折し天井面に向けて延設された傾斜面とを有する構成が開示されている。

特開２０１７－１３０３６６号公報

ところで、近年、大学図書館や大型の書店など、天井高が３．５ｍ～４ｍに及ぶような高天井空間において壁面を天井から床まで書棚で覆うような物件が現れており、このような物件では、書棚の上部から下部及び床面まで照度を確保できる照明器具が求められる。しかしながら、特許文献１の照明器具では、光源から発せられる光が拡散板の直交面と傾斜面とにより拡散されてしまうため、壁面の広範囲の領域に均斉度の高い光を照射できるものの、光の伸び、特に下方への光の伸びが悪くなり、書棚の下部、床面における照度が不足するという問題がある。

上記問題に鑑み、本発明は、高天井空間において天井から床面までの範囲の壁面について照度が確保できる照明器具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願発明は、ウォールウォッシャー型の照明器具であって、光源部を備えた灯体部と、下方が拡径する筒状のコーン部と、前記コーン部の上側の開口の一部を覆い、前記光源部が発する光を拡散させる拡散板とを備え、前記光源部が発し、前記コーン部の上側の開口に入射する光は、一部が前記拡散板により拡散され、残りの光の少なくとも一部は前記拡散板を通過せずに開口内に入射する。

上述の構成により、本発明に係る照明器具は、高天井空間の天井から床面までの範囲において照度が確保できる照明器具を提供することができる。

第１実施形態に係る照明器具における灯体が傾斜した状態での下方斜視図 第１実施形態に係る灯体が傾斜せず、水平面に対し直立する状態での照明器具の構成を示す模式図 第１実施形態に係る照明器具の底面図 第１実施形態に係る照明器具を取り付け対象の一例である天井における書棚を照らす位置に設置した状態を示す図 第１実施形態に係る照明器具が発する光の配光曲線図 （ａ）第１実施形態に係るスプレッドレンズを表す平面図、（ｂ）変形例に係るスプレッドレンズの平面図、（ｃ）同側面図、（ｄ）同正面図、（ｅ）第１実施形態に係るスプレッドレンズの固定について説明するための模式図、（ｆ）第１実施形態に係るレンズの取付部材について説明するための平面図、（ｇ）変形例に係るスプレッドレンズの固定について説明するための模式図、（ｈ）他の変形例に係るスプレッドレンズの固定について説明するための模式図

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
＜１．構成＞
以下、本発明の一実施形態に係る照明器具１について図面を参照しながら説明する。照明器具１は、図４に示すように、取付対象の一例としての天井３に設けられた孔に嵌め込まれて使用されるダウンライト型の照明器具である。照明器具１は、特に、壁面４に沿って書棚４１が設置された場合は書棚４１、載置されない場合は壁面４などの照射対象物の上部から下部にかけて、及び床面５を照射することを目的とするウォールウォッシャー型のダウンライトである。照明器具１は、図２に示すように、筒状のコーン部２１に設けられている水平方向に対し角度θで傾いた上側の開口ＯＵの一部を覆うようにスプレッドレンズ２５を設けたことにより、従来よりも簡易な構成で下方まで光が伸び、天井の上端近くから下端、及び床面まで明るく照射することができる。なお、本実施の形態における説明では、鉛直上方（天井側）を上、鉛直下方（床側）を下といい、鉛直方向に直交する方向を水平方向という。

照明器具１は、図１に示すように、灯体部１０、台座部２０、及び枠体３０を備え、灯体が台座部に対して傾斜可能なユニバーサルダウンライトである。灯体部１０は、台座部２０に対し所定の角度範囲内で傾斜可能に台座部２０に連結されており、灯体部１０が連結された台座部２０は、天井３に設けられた孔に嵌め込まれた枠体３０に、水平方向に回転可能に嵌め込まれる。

灯体部１０は、図２に示すように、光源を保持するユニットである。灯体部１０は、ヒートシンク１１、胴体部１２、カバー部１３、光源部１５、反射板１６、パネル１７、フード１８及びルーバー１９を備える。

胴体部１２は、略円筒状の部材であり、光源部１５、パネル１７、反射板１６、及びルーバー１９を内部に収容する。胴体部１２は、枠体３０が備える一対のアーム部２２にねじ２３を用いて取り付けられている。灯体部１０は、ねじ２３を中心軸として、台座部２０に対し傾斜可能である。なお、一対のアーム部２２に関し、一方のアーム部２２に対する胴体部１２の取り付け位置と、他方のアーム部２２に対する胴体部１２の取り付け位置とは、上面視において枠体３０の中心に対して１８０°離れている。

カバー部１３は、上下方向にスライド可能な板状のカバーであり、光源部１５から発せられた光がフード１８とコーン部２１との間の空間から照明器具１外へ漏れるのを防止し、コーン部２１内へと反射して、光の利用効率を向上する機能を有する。カバー部１３は、内面を白色塗装することで反射効果を向上させている。

光源部１５は、一例としてＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）であり、図２に示すように、光源である発光部１５１と、発光部１５１が配される基板部１５２とを有する。発光部１５１は、基板部１５２を介して供給される駆動電流に基づいて発光するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であり、基板部１５２の下面に実装されている。基板部１５２は、外部から取得する電力を用いて発光部１５１に駆動電流を供給するための配線を備える。

ヒートシンク１１は、光源部１５から生じた熱を、外部へ放出するための放熱部材である。ヒートシンク１１は、例えば、熱伝導率の高いアルミニウム等の金属により形成されている。ヒートシンク１１は、光源部１５の上方に配されており、広い表面積を確保するために複数の板状のフィンを有する。光源部１５から生じた熱は、基板部１５２からヒートシンク１１へ伝導し、複数のフィンの表面から空気中に放出される。これにより、光源部１５の過度な昇温が抑制される。

反射板１６は、発光部１５１から出射された光の少なくとも一部を反射する反射板である。反射板１６の上部の開口から下部の開口へ向かうにつれて、反射板１６の内周面１６１は徐々に拡径し、また、内周面１６１の曲率は徐々に大きくなる。発光部１５１から反射板１６に照射された光は、反射板１６の内周面１６１により反射されて、下方へ向かう。これにより、発光部１５１から出射される光を、効率よく対象物へ照射することができる。

パネル１７は、反射板１６の下面に固定される。パネル１７は、胴体部１２の内部に粉塵などが侵入するのを防ぐ機能を有しており、材料の一例として、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ガラス等の光透過性の高い材料により構成して拡散性を実質的に有さないようにし、発光部１５１から出射された光をなるべく低減させないようにしている。なお、胴体部１２の内部へ粉塵などが侵入しても特に支障なき場合は、パネル１７を省略した構成としてもよい。

フード１８は、胴体部１２の下端近傍に配置される略円筒状の部材である。フード１８の内周面には、不要な光を遮るための複数の凹凸が設けられている。フード１８を設けることにより、照明器具１から照射される光の眩しさを抑えることができる。また、フード１８を設けることにより、フード１８を設けない場合に比べて、照明器具１の下方から光源である発光部１５１が直視しにくくなっている。

ルーバー１９は、発光部１５１から発せられた光を下方へ導き、グレアとなる光を低減させる機能を有する。ルーバー１９は、反射板１６の内周の下端付近に配された黒色の円筒部１９１、円筒部１９１の外周から放射状に張り出し、胴体部１２に固定される３個の羽状部１９２を有する。なお、フード１８及びルーバー１９は、所望の配光に応じて、少なくとも一方を省略する構成としてもよい。

枠体３０は、略円筒状の側壁部３１、側壁部３１の下端から外方へ向けて突出するフランジ部３２、側壁部３１の外周囲に等角度間隔で設けられた取付ばね３３を備える。枠体３０は、天井３に設けられた円形の孔に、取付ばね３３をすぼめた状態で側壁部１１１が嵌め込まれ、天井３の下面にフランジ部３２の上面が当接する。そこで取付ばね３３が広げられると、フランジ部３２と取付ばね３３との間に天井板が挟まれ、枠体３０は、天井３に固定される。なお、照明器具１に設けられる取付ばね３３の数は３個としているが、天井板に対する枠体３０の固定強度を、十分に得ることができる数であればよい。例えば、取付ばね３３の数は、２個や４個以上であってもよい。

台座部２０は、灯体部１０を支持し、枠体３０に下側から嵌め込まれて固定される。台座部２０は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属により形成されるが、樹脂などの材料により形成されてもよい。台座部２０は、コーン部２１、コーン部２１の底部から上方に向けて立設する一対のアーム部２２、取付ねじ２３、スプレッドレンズ２５、及びレンズ取付部材２６を備える。

コーン部２１は、灯体部１０を傾斜させたときに、照明器具１の下方から天井裏が見えることを防止する機能を有する。また、コーン部２１は、反射板の機能を有する。コーン部２１は、無底筒状であり、上端側の開口である開口ＯＵは、水平面に対しθ＝３０度の角度で設けられ、下端側の開口である開口ＯＬは水平面と平行に設けられている。

アーム部２２は、図１に示すように、灯体部１０を支持する板状の部材である。アーム部２２の材料には、例えば、鉄やステンレスなどの強度の高い金属が望ましい。各アーム部２２の下端部は、コーン部２１の下端と一体成型されている。一方のアーム部２２の取り付け位置と他方のアーム部２２の取り付け位置とは、上面視においてコーン部２１の中心に対して、互いに１８０°離れている。取付ねじ２３は、灯体部１０を回動可能にアーム部２２に固定するためのねじ部材である。

スプレッドレンズ２５は、ＬＥＤ光源１５が発する光を拡散させる機能を有する拡散板である。スプレッドレンズ２５は、図３及び図７（ａ）に示すように平面視で半円形平板状に形成された拡散性を有するレンズ部材であり、一例としてアクリルで構成するものとするが、ポリカーボネート、ガラスなど他の素材で形成してもよい。スプレッドレンズ２５は、入射光を一定の角度に拡散させる。より具体的には、スプレッドレンズ２５は、発光部１５１が発し入射された光を拡散させ、拡散させない場合と比べて壁面４のより上側及びより下側に光を到達させる（図４参照）。スプレッドレンズ２５は、コーン部２１の開口ＯＵに沿い、水平面に対しθ＝３０度の角度で傾斜するよう開口ＯＵの下端側に設けられている。なお、傾斜角度はこれに限定されるものではなく、所望の配光を得ることができるよう適宜変更してよい。

スプレッドレンズ２５は、面積的には、開口ＯＵの一部、具体的には５０％程度を覆うが、覆う面積はこれに限らず、所望の配光を得ることができるように適宜変更してよく、例えば、開口ＯＵの面積の一部として、半分以上の面積を覆ってもよいし、開口ＯＵの半分以下の面積を覆ってもよい。このとき、スプレッドレンズ２５の形状は、円形の一部である弓形の板状としてもよい。開口ＯＵにおけるスプレッドレンズ２５で覆われていない部分である開口ＯＵＡ（図３参照）の面積が大きくなるほど、発光部１５１が出射する光のうち下方を照らす光の割合が増し、書棚４１の下方、床面５をより明るく照らし、開口ＯＵＡの面積が小さくなるほど、書棚４１方向に拡散される光が増し、書棚４１をより明るく照らすことができる。

また、スプレッドレンズ２５は、光の照射範囲を横方向、壁面に沿う方向に広げるよう図７（ｂ）～（ｄ）に示すような波型としてもよい。ここで、図７（ｂ）は、光の入射側の面（上面）を波型とした場合のスプレッドレンズの平面図、図７（ｃ）は同側面図、図７（ｄ）は同正面図である。

また、光の出射側の面、又は光の入射側及び出射側の面を波型としてもよい。これらの場合、一例として、スプレッドレンズ２５は、壁面に平行な断面において波型となるよう配するが、これに限らず、所望の配光に応じて壁面に垂直な断面など他の断面にて波型になるように配してもよい。

レンズ取付部材２６は、スプレッドレンズ２５を支持し固定するための部材である。図７（ｅ）は、スプレッドレンズの固定について説明するための模式図である。レンズ取付部材２６は、一例として、図７（ｅ）に示すように、スプレッドレンズ２５を開口ＯＵに沿い、水平面に対しθ＝３０度の角度で傾斜するよう固定する。レンズ取付部材２６は、一例として図７（ｆ）に示すようにスプレッドレンズ２５の曲線で構成された端辺近傍を上側から抑え、開口ＯＵの開口端とで挟みこむよう構成された、有幅半円弧の平板で構成された部材であり、コーン部２１の一側面に固着されている。なお、レンズ取付部材２６は、コーン部２１と固着される場合に限らず、コーン部２１と一体的に形成されていてもよい。

＜２．配置、効果＞
上述のように構成された照明器具１は、一例として、図４に示すように、壁面の前に設けられた書棚４１、書棚４１の前の床面５、書棚４１の前の人物ＰＥなどを照らすよう配置される。より具体的には、照明器具１は、天井３における、書棚４１の前面から３００ｍｍ離れた場所に設けられた孔に嵌め込まれて固定される。書棚４１は、上端から下端まで棚板４１ａ、４１ｂ、・・・が設けられ、棚板４１ａ、４１ｂ、・・・の上に本ＢＫ１、ＢＫ２・・・を載置することができる。天井高は、一例として３．５ｍとするが、これに限らず、３．５ｍ未満であってもよいし、３．５ｍを上回ってもよい。また、必ずしも壁面４の前には書棚４１が配置されている必要は無く、照明器具１が、壁面４自体や、壁面４に貼付されたタペストリーやポスターなど縦長のものを照らす構成としてもよい。

図５は、照明器具１の各方向への光の強さ（光度）を示す配光曲線を示す。グラフ６１は、光軸に直交する方向（壁面に垂直な方向）の配光を示し、グラフ６２は、光軸に平行な方向（壁面に平行な方向）の配光を示す。グラフ６１については、図５の紙面に向かって右側が壁面４に近づく方向に対応し、紙面に向かって左側が壁面４から離れる方向に対応する。グラフ６１に示されるように、照明器具１は、鉛直下向き～書棚に近づく方向に約５度傾いた方向までの範囲を、この範囲で支配的である開口ＯＵのうちスプレッドレンズで覆われていない開口ＯＵＡを通る光（一例として、光路ＬＰ１）の影響で最も明るく照らすことができ、さらに、約５度傾いた方向から水平方向までの幅広い範囲を、開口ＯＵＡを通る光（一例として光路ＬＰ２、光路ＬＰ１１）とスプレッドレンズ２５を通り拡散された光（一例として光路ＬＰ２１、光路ＬＰ２２、光路ＬＰ２３）とにより、高い均斉度で照らすことができる。すなわち、照明器具１は、書棚の上端付近から書棚の下端、床面部分まで、均斉度高く照らすことができる。

より詳細には、発光部１５１から出射される光は、直接的に、又は反射板１６で反射され、ルーバー１９で特定の方向の光路を制限されながら、パネル１７を通過し、フード１８内を通過して、一部は開口ＯＵＡに入射し、その他一部は、スプレッドレンズ２５に入射する。

開口ＯＵＡに直接入射した光は、書棚４１の上方側から下方側に渡って照射される（一例として光路ＬＰ１１、光路ＬＰ２、光路ＬＰ１）。また、スプレッドレンズ２５に入射した光は、書棚４１の上方～中央へと屈折すると共に拡散・透過する（一例として光路ＬＰ２３、光路ＬＰ２２）。

以上のように、本実施形態では、開口ＯＵＡに直接入射した光は、スプレッドレンズ２５などの拡散板を通らずに床面５、書棚４１の下部へ到達することから、従来よりも下方へ光が伸びて、書棚の下部、床面における照度の不足を解消できる。

また、開口ＯＵＡに直接入射する光のみではなく、スプレッドレンズ２５で拡散しぼかされた光も合わさり書棚４１の上部を照らすことから、ダウンライトのような配光の光を壁面に近づけて配灯したときに見える帆立の貝殻のような光の波紋、すなわちスカラップの発生を大幅に低減、又は防ぐことができる。

以上、照明器具１において、灯体部１０を台座部２０に対して傾斜させない状態の例で説明したが、図１に示すように、灯体部１０は台座部２０に対して傾斜可能であり、灯体部１０を台座部２０に対して傾斜させて使用することにより、壁面４０、書棚４１の上側により重点をおいて照明することが可能になる。

＜３．変形例＞
以上、本発明に係る照明器具の実施形態について説明したが、例示した照明器具を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施形態で示した通りの照明器具に限られないことは勿論である。
（１）上述の実施形態では、レンズ取付部材２６は、コーン部２１に固着されることとしていたが、これに限るものではなく、図７（ｇ）に示すようにレンズ取付部材（２６ａ）は、コーン部２１に固定されている別途の支持部材２７ａによって支持されていてもよいし、支持部材２７ａと一体的に形成されるものとしてもよい。また、図７（ｈ）に示すように、レンズ取付部材（２６ｂ）は、コーン部２１から分岐した支持部材２７ｂによって下側から支持されたスプレッドレンズ２５を、上から抑えつけて固定する構成としてもよい。

（２）上述の実施形態では、光源部１５はＣＯＢとしたが、これに限らず、例えばＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）を使用したものなどであってもよい。

（３）上述の実施形態では、照明器具１がウォールウォッシャー型のダウンライトである場合を例にして説明したが、同様の構成を備えるものであれば足り、ダウンライト以外の照明器具にも適用可能である。

（４）上記の実施形態では、光源としてＬＥＤを用いていた。しかしながら、本発明の照明器具の光源は、ＬＥＤに限らず、発光するものであればよい。例えば、ＬＥＤに代えて、白熱電球、蛍光灯、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の他の光源を用いてもよい。

（５）各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

（６）上記の実施形態及び各変形例を、部分的に組み合わせてもよい。

＜４．補足＞
以下、更に本発明の一実施形態としての照明器具の構成及びその変形例と効果について説明する。

（１）本発明の一実施形態に係る照明器具は、ウォールウォッシャー型の照明器具であって、光源部を備えた灯体部と、下方が拡径する筒状のコーン部と、前記コーン部の上側の開口の一部を覆い、前記光源部が発する光を拡散させる拡散板とを備え、前記光源部が発し、前記コーン部の上側の開口に入射する光は、一部が前記拡散板により拡散され、残りの光の少なくとも一部は前記拡散板を通過せずに開口内に入射する。

この構成により、高天井空間の天井から床面までの範囲において照度が確保できる。

（２）また、前記拡散板は、前記開口の半分以下の領域を覆うこととしてもよい。

この構成によれば、下方をより明るく照らすことができる。

（３）また、前記拡散板は、前記開口のうち壁面から離れた側を覆うこととしてもよい。

この構成によれば、壁面のより上側及びより下側に光を到達させるよう拡散させることができる。

（４）また、前記拡散板は、円形の一部である弓形の板状部材であることとしてもよい。

この構成によれば、前記開口が円形である場合に、前記開口を適切に覆うことができる。

（５）また、前記拡散板は、断面が波型であり壁面に沿う方向に照射範囲を広げることとしてもよい。

この構成によれば、より広範囲に光を照射することができる。

（６）また、前記拡散板は、水平面に対し傾斜して配されていることとしてもよい。

この構成によれば、照明器具が天井に配された場合に、光源部が発する光を天井に垂直な壁面の方向に、より多く拡散させることができる。

（７）また、前記照明器具は、灯体及び台座部を備え、前記灯体は、前記光源部を備え、前記台座部に対し傾斜する機能を有することとしてもよい。

この構成によれば、照明器具が天井に配された場合に、光源部が発する光を天井に垂直な壁面の方向に、より多く拡散させることができる。

１ 照明器具
３ 天井
４ 壁面
５ 床面
１０ 灯体部
１１ ヒートシンク
１２ 胴体部
１５ 光源部
１６ 反射板
１７ パネル
１８ フード
１９ ルーバー
２０ 台座部
２１ コーン部
２２ アーム部
２３ 取付ねじ
２５ スプレッドレンズ（拡散板）
２６ レンズ取付部材
２７ａ、２７ｂ 支持部材
３０ 枠体
３１ 側壁部
３２ フランジ部
４０ 壁面
４１ 書棚
４１ａ、４１ｂ 棚板
１１１ 側壁部
１５１ ＬＥＤ素子
１５２ 回路基板
１６１ 内周面
１９１ 円筒部
１９２ 羽状部
ＢＫ１、ＢＫ２ 本
ＬＰ１、ＬＰ２、ＬＰ１１、ＬＰ２１、ＬＰ２２、ＬＰ２３ 光路
ＯＬ、ＯＵ、ＯＵＡ 開口

Claims (6)

1. ウォールウォッシャー型の照明器具であって、
   光源部を備えた灯体部と、
   下方が拡径する筒状のコーン部と、
   前記光源部が発する光を拡散させる拡散板とを備え、
   前記コーン部の上側の開口の一部を覆い、前記光源部が発する光を拡散させる拡散板を備え、前記拡散板は、円形の一部である弓形の板状部材であり、
   前記光源部が発し、前記コーン部の上側の開口に入射する光は、一部が前記拡散板により拡散され、残りの光の少なくとも一部は前記拡散板を通過せずに開口内に入射する
   照明器具。
2. 前記拡散板は、前記開口の半分以下の領域を覆う
   請求項１記載の照明器具。
3. 前記拡散板は、前記開口のうち壁面から離れた側を覆う
   請求項２記載の照明器具。
4. 前記拡散板は、断面が波型であり壁面に沿う方向に照射範囲を広げる
   請求項１記載の照明器具。
5. 前記拡散板は、水平面に対し傾斜して配されている
   請求項１記載の照明器具。
6. 前記照明器具は、灯体及び台座部を備え、
   前記灯体は、前記光源部を備え、前記台座部に対し傾斜する機能を有する
   請求項１～５のいずれか１項記載の照明器具。

Images