KR20140113270A - 조명장치 - Google Patents

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KR20140113270A
KR20140113270A KR1020130109790A KR20130109790A KR20140113270A KR 20140113270 A KR20140113270 A KR 20140113270A KR 1020130109790 A KR1020130109790 A KR 1020130109790A KR 20130109790 A KR20130109790 A KR 20130109790A KR 20140113270 A KR20140113270 A KR 20140113270A
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light guide
light
light emitting
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준 사사키
마코토 가와고에
야스히로 가마다
야스히데 오카다
후미에 이와타
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도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤
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Abstract

주위를 밝게 할 수 있는 조명장치를 제공한다. 조명장치(10)는 도광판(15) 및 발광소자(35)를 구비한다. 도광판(15)은 표면부(25), 표면부(25)에 대하여 반대측의 배면부(26), 및 배면부(26)측에 설치된 홈부(29)를 갖는다. 발광소자(35)는 도광판(15)의 홈부(29)에 배치된다.

Description

조명장치{LIGHTING DEVICE}
본 발명은 도광판을 사용한 조명장치에 관한 것이다.
종래, 발광소자의 광을 도광판에 입사시켜 상기 도광판의 표면부로부터 광을 출사시킴으로써 도광판의 표면부인 발광면의 균제도(均齊度)를 향상시키도록 한 천장 직접 부착형 조명장치가 있다.
도광판은 사각형의 평판 형상으로 형성되고, 상기 도광판의 단면에 대향하여 발광소자가 배치되어 있다. 발광소자는 기판에 실장되고 이 기판이 도광판의 주변부를 덮어 지지하는 금속제 틀체에 열전도 가능하게 부착되어 있다.
일본 공개특허공보 제2012-109055호
그러나, 도광판을 사용한 조명장치는 도광판의 단면에 대향하여 발광소자를 배치하여 발광소자와 함께 도광판의 주변부를 금속제 틀체로 덮고 있으므로, 조명 공간에 출사되는 광은 도광판의 표면부에서 뿐이고, 하방향으로밖에 출사되지 않아, 조명장치의 주위가 어두워져 위화감을 느끼기 쉽다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 주위를 밝게 할 수 있는 조명장치를 제공하는 것이다.
실시형태의 조명장치는 도광판 및 발광소자를 구비한다. 도광판은 표면부, 표면부에 대하여 반대측 배면부, 및 배면부측에 설치된 홈부를 갖는다. 발광소자는 도광판의 홈부에 배치한다.
본 발명에 따르면 도광판의 배면부측에 설치한 홈부에 발광소자를 배치함으로써, 발광소자로부터 도광판에 입사된 광을 도광판의 단면부로부터도 출사시켜 조명장치의 주위를 밝게 하는 것을 기대할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태를 도시한 조명장치의 도광판의 단면도이다.
도 2는 제1 실시형태를 도시한 조명장치의 단면도이다.
도 3은 제2 실시형태를 도시한 조명장치의 도광판의 단면도이다.
도 4의 (a)는 제2 실시형태를 도시한 도광판의 발광면의 조도 분포도를 나타낸 것으로, 반사판이 있는 경우의 발광면의 조도분포도이다.
도 4의 (b)는 제2 실시형태를 도시한 도광판의 발광면의 조도 분포도를 나타낸 것으로, 반사판이 없는 경우의 발광면의 조도분포도이다.
도 5는 제3 실시형태를 도시한 조명장치의 도광판의 단면도이다.
도 6은 제4 실시형태를 도시한 조명장치의 도광판의 단면도이다.
도 7은 제5 실시형태를 도시한 조명장치의 도광판의 단면도이다.
도 8은 제6 실시형태를 도시한 조명장치의 도광판의 단면도이다.
도 9는 제7 실시형태를 도시한 조명장치의 도광판의 단면도이다.
이하, 제1 실시형태를, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이 조명장치(10)는 주위 형상이 원형 또는 사각형의 천장 직접 부착형 조명기구이고, 천장면(11)에 설치된 인괘(引掛) 시일링 바디 (ceiling body)(12)에 어댑터(13)를 통하여 부착된다.
조명장치(10)는 기구 본체로서의 섀시(14), 상기 섀시(14)의 하면에 부착된 도광판(15), 도광판(15)에 배치된 발광유닛(16), 및 섀시(14) 내에 배치된 점등회로(17)를 구비하고 있다.
섀시(14)는 예를 들어 금속제로, 하면에 도광판(15)이 부착되는 부착면부(20)가 형성되고, 상기 부착면부(20)의 주위로부터 측면부(21)가 기립되어 있다. 섀시(14)의 상면 중앙부에는 어댑터(13)에 장착되는 어댑터 가이드(22)가 부착되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이 도광판(15)은 예를 들어 아크릴 수지 등의 투과율이 높은 재료에 의해 원형 또는 사각형 평판 형상으로 형성되어 있고, 한 주면(主面)으로 하면인 표면부(25), 상기 표면부(25)에 대하여 반대측이 되는 상면인 배면부(26), 및 측면인 단면부(27)를 갖고 있다. 단면부(27)는 표면부(25)로부터 배면부(26)에 걸쳐서 만곡된 만곡면으로 형성되어 있다. 표면부(25) 및 단면부(27)가 도광판(15)으로부터 광이 출사되는 발광면(28)으로서 구성되어 있다.
도광판(15)의 배면부(26)의 주변 근방에는 발광유닛(16)이 수용 배치되는 홈부(29)가 형성되어 있다. 도광판(15)의 중앙측에 대향하는 홈부(29)의 내면에는, 표면부(25) 및 배면부(26)에 대하여 대략 수직으로 형성된 입사면(30)이 형성되어 있다. 표면부(25)에 대향하는 홈부(29)의 내면은 표면부(25)를 따라서 평행인 평면으로 형성되고, 단면부(27)에 대향하는 홈부(29)의 내면은 단면부(27)를 따른 만곡면으로 형성되어 있다. 또한, 도광판(15)의 배면부(26)측에 설치되는 홈부(29)는 도광판(15)의 외형상(원형, 사각형)에 관계없이, 예를 들어 사각형 홈형상으로 형성해도 좋고, 도광판(15)의 외형상이 원형인 경우 등에는 외형상에 맞추어 원형 홈형상으로 형성해도 좋다.
도광판(15)의 홈부(29)보다 도광판(15)의 표면부(25)측에, 도광판(15)의 단면부(27)에 연속하는 도광부(31)가 설치되어 있다.
도광판(15)의 표면부(25) 및 단면부(27)에는 광을 확산하는 확산수단(32)이 설치되어 있다. 확산수단(32)은 예를 들어 도광판(15)의 표면부(25) 및 단면부(27)의 외면에, 확산 처리를 실시하거나 확산 시트를 점착하거나, 확산판을 배치하는 등, 어떠한 구성을 사용해도 좋다.
도광판(15)의 배면부(26)에는 반사수단을 설치해도 좋다. 상기 반사수단은 예를 들어 반사시트나 반사판을 사용해도 좋고, 도광판(15)의 배면측에 부착하는 섀시(14)의 부착면부(20)를 겸용해도 좋다.
또한, 발광유닛(16)은 발광모듈(33), 및 상기 발광모듈(33)을 부착한 프레임(34)을 갖고, 도광판(15)의 홈부(29)를 따라서 수용 배치되어 있다.
발광모듈(33)은 복수의 발광소자(35), 및 복수의 발광소자(35)를 실장한 기판(36)을 갖고 있다. 발광소자(35)에는 예를 들어 면 실장 타입의 SMD 패키지식의 LED소자가 사용된다. 상기 SMD 패키지는 케이스 내에 LED 베어칩을 배치하고, 형광체를 함유한 밀봉 수지로 밀봉한 것으로, 밀봉 수지의 표면이 광을 출사하는 발광부(35a)로서 구성되어 있다. 또한, 발광소자(35)로서는 발광색이 동일한 색인 것을 사용해도 좋고, 발광색이 다른 것이나 발광색을 변화시키는 것이 가능한 것을 사용해도 좋으며, 또는 예를 들어 EL 소자 등의 다른 발광소자를 사용해도 좋다. 또한, 기판(36)은 도광판(15)의 홈부(29)에 수납되도록 가늘고 길게 형성되어 있으며, 그 길이 방향을 따라서 복수의 발광소자(35)가 일렬 또는 복수 열 배열되어 있다.
프레임(34)은 예를 들어 알루미늄 등의 금속제로, 도광판(15)의 홈부(29)에 수납되도록 길고 가늘게 형성되어 있고, 길이 방향을 따라서 기판(36)이 열적으로 접속된 상태로 부착되어 있다. 프레임(34)은 섀시(14)에 열적으로 접속된 상태로 부착되어 있다.
발광유닛(16)은 도광판(15)의 홈부(29) 내에서 홈부(29) 내의 입사면(30)에 발광소자(35)의 발광부(35a)가 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 도광판(15)의 대향하는 홈부(29)의 부분에 배치된 발광소자(35)의 발광부(35a)가 서로 대향되어 있다.
또한, 점등회로(17)의 전원입력측이 어댑터(13) 및 인괘 시일링 바디(12)를 통하여 상용교류전원에 접속되고, 점등회로(17)의 점등출력측이 발광모듈(33)의 기판(36)을 통하여 복수의 발광소자(35)에 접속되어 있다. 점등회로(17)에 의해 교류전력을 소정의 직류 전력으로 변환하여 발광소자(35)에 공급하고, 발광소자(35)를 점등시킨다.
그리고, 조명장치(10)의 점등시에는 발광소자(35)의 발광부(35a)로부터 나온 광이 주로 도광판(15)의 입사면(30)으로부터 도광판(15) 내에 입사되고, 도광판(15) 내를 반사하면서 도광판(15)의 반대측을 향하고 반사를 반복하는 광의 일부가 표면부(25)로부터 출사된다.
또한, 도광판(15) 내를 반사하면서 도광판(15)의 반대측으로 향하는 광은 반대측의 홈부(29)와 표면부(25) 사이의 도광부(31)를 통하여 단면부(27)에 도달하고, 단면부(27)로부터 도광판(15)의 측방이나 상방으로 출사된다.
그 때문에, 도광판(15)의 표면부(25) 및 단면부(27)를 포함하는 발광면(28) 전체가 균일한 밝기로 발광한다.
이와 같이, 도광판(15)의 배면부(26)측에 설치한 홈부(29)에 발광소자(35)를 배치함으로써, 발광소자(35)로부터 도광판(15)에 입사된 광을 도광판(15)의 단면부(27)로부터도 출사시켜, 조명장치(10)의 주위를 밝게 할 수 있다. 이에 의해, 조명장치(10)가 설치된 천장면(11)도 밝게 할 수 있어 위화감을 감소시킬 수 있다.
또한, 도광판(15)의 홈부(29)보다 도광판(15)의 표면부(25)측에 도광판(15)의 단면부(27)에 연속하는 도광부(31)를 설치함으로써, 광을 단면부(27)까지 인도할 수 있다.
또한, 발광소자(35)는 도광판(15)의 홈부(29) 내에서 발광부(35a)가 도광판(15)의 중앙측에 대향하는 입사면(30)에 대향하도록 배치함으로써, 광을 타단측의 단면부(27)에 인도할 수 있다.
또한, 도광판(15)의 단면부(27)를 만곡면으로 형성함으로써, 상방으로 출사하는 광을 증가시킬 수 잇다.
또한, 도광판(15)의 표면부(25) 및 단면부(27)의 외면에 확산수단(32)을 설치함으로써 휘선 등에 의한 휘도 불균일의 발생을 감소시킬 수 있다.
다음에, 도 3 및 도 4에 제2 실시형태를 도시한다. 또한, 제1 실시형태와 동일 구성 및 작용효과에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
도 3에 도시한 바와 같이 조명장치(10)는 적어도 도광판(15)의 표면부(25)에 대향하는 홈부(29)의 내면측을 향하는 발광소자(35)로부터의 광을 입사면(30)으로 반사시키는 반사수단(40)을 구비하고 있다. 반사수단(40)은 발광소자(35)의 광출사측에 배치되고, 발광소자(35)로부터 나온 광이 모두 도광판(15)의 입사면(30)에 입사하도록 반사시키는 반사판(41)이다.
반사판(41)이 없는 경우, 도 3의 파선 화살표로 나타낸 바와 같이, 발광소자(35)의 광이 발광소자(35)의 근방위치로부터 도광판(15)의 표면부(25)를 향하고, 도광판(15) 내를 타단측을 향하여 도광하지 않고, 도광판(15)의 표면부(25)로부터 휘선이 되어 출사하기 쉽다.
반사판(41)이 있는 경우, 도 3의 실선 화살표로 나타낸 바와 같이 발광소자(35)의 광은 모두 도광판(15)의 입사면(30)에 입사되어 도광판(15) 내를 타단측을 향하여 도광하기 쉽다.
도 4에는 예를 들어 도광판(15)이 원형으로 도광판(15)에 설치하는 홈부(29)가 사각형인 경우의 발광면의 휘도 분포도를 나타낸다. 도 4의 (a)는 반사판(41)이 있는 경우의 발광면(28)의 조도 분포도, 도 4의 (b)는 반사판(41)이 없는 경우의 발광면(28)의 조도 분포도이다. 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 반사판(41)이 없는 경우, 발광면(28)에 홈부(29)의 형상에 일치한 휘선(A)이 나오므로, 발광면(28)의 균제도가 저하된다. 그에 대하여 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 반사판(41)이 있는 경우, 발광면(28)에 휘선이 나오지 않으므로, 발광면(28)의 균제도를 향상시킬 수 있고, 또한 도광판(15) 내를 타단측을 향하여 도광하는 광을 증가시키고, 단면부(27)로부터 출사하는 광을 증가시킬 수 있어, 조명장치(10)의 주위를 보다 밝게 할 수 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이 도광판(15)의 단면부(27)는 표면부(25) 및 배면부(26)에 대하여 대략 수직인 면이어도 좋다. 이 경우, 단면부(27)에 확산수단(32)을 설치함으로써 광을 상방으로도 출사시킬 수 있다.
다음에, 도 5에 제3 실시형태를 도시한다. 또한, 각 실시형태와 동일한 구성 및 작용효과에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
반사수단(40)을, 도광판(15)의 표면부(25)에 대향하는 홈부(29)의 내면에 설치한다. 반사수단(40)으로서는 예를 들어 그 홈부(29)의 내면에 반사재를 도포한 반사층을 사용해도 좋고, 반사판을 배치하도록 해도 좋다.
이 경우에도 반사수단(40)이 없는 경우, 도 5의 파선 화살표로 나타낸 바와 같이, 도광판(15)의 표면부(25)로부터 휘선이 되어 출사하기 쉽다.
반사수단(40)이 있는 경우, 도 5의 실선 화살표로 나타낸 바와 같이, 발광소자(35)의 광은 모두 도광판(15)의 입사면(30)에 입사되고, 도광판(15) 내를 타단측을 향하여 도광하기 쉽다.
다음에, 도 6에 제4 실시형태를 도시한다. 또한, 각 실시형태와 동일한 구성 및 작용효과에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
도광판(15)의 표면부(25)에 대향하는 홈부(29)의 내면에 확산수단(44)을 설치한다. 확산수단(44)은 예를 들어 그 홈부(29)의 내면을 블러스트 처리하여 면 산란 특성을 갖게 해도 좋고, 확산판을 배치하도록 해도 좋다.
이 경우에도, 확산수단(44)이 없는 경우, 도 6의 파선 화살표로 나타낸 바와 같이 도광판(15)의 표면부(25)로부터 휘선이 되어 출사되기 쉽다.
확산수단(44)이 있는 경우, 도 6의 실선화살표로 나타낸 바와 같이, 도광판(15)의 표면부(25)에 대향하는 홈부(29)의 내면을 향한 발광소자(35)의 광은, 확산수단(44)에서 확산되어 도광판(15) 내에 입사되고, 도광판(15) 내를 도광되기 쉽다. 확산수단(44)을 통하여 도광판(15) 내에 입사된 광의 일부는 근방에 위치하는 단면부(27)를 향하고, 단면부(27)로부터 출사되는 광이 증가한다.
또한, 조명장치(10)의 점등시 및 소등시 모두, 도광판(15)의 표면부(25)측을 본 경우, 확산수단(44)에 의해 발광소자(35)의 존재가 보이는 것을 감소시킬 수 있다.
다음에, 도 7에 제5 실시형태를 나타낸다. 또한, 각 실시형태와 동일한 구성 및 작용효과에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
도광판(15)의 배면부(26)가 섀시(14)에 부착되고, 홈부(29)의 배면측에 섀시(14)가 배치되어 있다. 상기 홈부(29) 내에 면한 섀시(14)의 부분에 광을 흡수하는 흡수수단(47)을 설치한다. 흡수수단(47)은 예를 들어 흑색 도장에 의해 흡수층을 형성한다.
흡수수단(47)이 없는 경우, 도 7의 파선 화살표로 도시한 바와 같이, 발광소자(35)로부터 나와 섀시(14)에서 반사된 광이 발광소자(35)의 근방위치로부터 도광판(15)의 표면부(25)를 향하고, 도광판(15) 내에 도광되지 않고, 도광판(15)의 표면부(25)로부터 휘선이 되어 출사되기 쉽다.
흡수수단(47)이 있는 경우, 섀시(14)를 향한 발광소자(35)의 광은, 흡수수단(47)에서 흡수되어 반사량이 감소되고, 도광판(15)의 표면부(25)로부터 휘선이 나오는 것을 감소시킬 수 있다.
또한, 반사수단(40), 확산수단(44) 및 흡수수단(47)은 임의로 조합하여 사용해도 좋다.
다음에, 도 8에 제6 실시형태를 도시한다. 또한, 각 실시형태와 동일한 구성 및 작용효과에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
도광판(15)의 배면부(26)측에 설치되는 홈부(29)는 외주위가 개구된 홈형상이어도 좋다.
다음에, 도 9에 제7 실시형태를 도시한다. 또한, 각 실시형태와 동일한 구성 및 작용효과에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
제6 실시형태와 동일하게, 도광판(15)의 배면부(26)측에 설치되는 홈부(29)의 외주위가 개구된 홈형상의 경우에, 표면부(25)측이 홈부(29)측으로부터 외단측으로 돌출하도록 단면부(27)를 경사면 또는 곡면으로 형성한다. 예를 들어, 도광판(15)의 표면부(25)로부터의 광출사 방향[표면부(25)에 수직인 방향]에 대해 40° 기울어진 경사면으로 한다.
이에 의해, 도광부(31)를 통하여 단면부(27)에 도달한 광의 일부를 표면부(25)측에 반사시켜 출사시키고 광의 일부를 단면부(27)로부터 측방이나 상방으로 출사시킨다.
본 발명의 몇가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것이고 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다. 이들 신규의 실시형태는 그 밖의 여러가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지의 생략, 치환, 변경을 실시할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함되고 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
10: 조명장치 14: 섀시 15: 도광판 25: 표면부
26: 배면부 27: 단면부 29: 홈부 30: 입사면
31: 도광부 35: 발광소자 35a: 발광부 40: 반사수단
44: 확산수단 47: 흡수수단

Claims (6)

  1. 표면부, 표면부에 대하여 반대측의 배면부, 및 배면부측에 설치된 홈부를 갖는 도광판과;
    도광판의 홈부에 배치된 발광소자;
    를 구비하고 있는 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판에는 도광판의 홈부보다 외단측에 도광판의 단면부가 설치되어 있고, 또한 도광판의 홈부보다 도광판의 표면부측에 도광판의 단면부에 연속되는 도광부가 설치되어 있는 조명장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    도광판의 홈부는 도광판의 주변부에 설치되어 있고, 또한 도광판의 중앙측에 대향하는 홈부의 내면에 입사면을 구비하며,
    발광소자는 발광부를 갖고, 도광판의 홈부 내에서 발광부가 입사면에 대향하도록 배치되어 있는 조명장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    도광판의 표면부에 대향하는 홈부의 내면측을 향하는 발광소자로부터의 광을 입사면으로 반사시키는 반사수단을 구비하고 있는 조명장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    도광판의 표면부에 대향하는 홈부의 내면측을 향하는 발광소자로부터의 광을 확산시키는 확산수단을 구비하고 있는 조명장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    도광판의 배면측에 부착된 섀시와;
    섀시를 향하는 발광소자로부터의 광을 흡수하는 흡수수단;
    을 구비하고 있는 조명장치.
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