WO2013046306A1 - 照明器具 - Google Patents

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WO2013046306A1
WO2013046306A1 PCT/JP2011/071919 JP2011071919W WO2013046306A1 WO 2013046306 A1 WO2013046306 A1 WO 2013046306A1 JP 2011071919 W JP2011071919 W JP 2011071919W WO 2013046306 A1 WO2013046306 A1 WO 2013046306A1
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WO
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light
led chip
light emitting
lighting fixture
chassis
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PCT/JP2011/071919
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French (fr)
Inventor
真 川越
井上 優
将 松野
林 順也
Original Assignee
東芝ライテック株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/502Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/507Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of means for protecting lighting devices from damage, e.g. housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/04Lighting devices intended for fixed installation intended only for mounting on a ceiling or the like overhead structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V5/02Refractors for light sources of prismatic shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/0025Combination of two or more reflectors for a single light source
    • F21V7/0033Combination of two or more reflectors for a single light source with successive reflections from one reflector to the next or following
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/0008Reflectors for light sources providing for indirect lighting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • Embodiment of this invention is related with a lighting fixture.
  • LED Light Emitting Diode
  • An object of the present invention is to provide a lighting device that can reduce glare.
  • the lighting fixture includes a pair of light emitting devices, a control unit that controls the pair of light emitting devices, and a chassis.
  • Each of the light emitting devices includes a strip-shaped substrate extending in one direction, a plurality of LED chips mounted on the lower surface of the substrate and arranged along the one direction, a lower side of the LED chip and the substrate.
  • the light reflecting member is disposed on one side, the other side is opened, and the surface facing the LED chip is a light reflecting surface, and the lower surface is a light diffusing reflecting surface, which is reflected by the light reflecting member.
  • a light diffusing reflector that irradiates a part of the light onto the lower surface.
  • the end portions on the one side are connected.
  • the control unit is disposed below the light reflecting member. Further, the heat of the LED chip is transferred to the chassis by heat conduction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ shown in FIG. 3.
  • 1 is a perspective view illustrating a light emitting device according to a first embodiment.
  • 1 is an exploded perspective view illustrating a light emitting device according to a first embodiment.
  • FIG. 1 A)-(c) is a figure which illustrates operation
  • (A) And (b) is a schematic diagram which illustrates the case where a lighting fixture is attached to a ceiling, (a) shows 1st Embodiment, (b) is 2nd of 1st Embodiment. A modification is shown.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a second embodiment. It is sectional drawing which illustrates the light-emitting device which concerns on 3rd Embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a modified example of the third embodiment. It is a fragmentary sectional view which illustrates the lighting fixture which concerns on 4th Embodiment. It is a fragmentary sectional view which illustrates the lighting fixture concerning a 5th embodiment.
  • the lighting fixture includes, for example, a pair of light emitting devices, a control unit that controls the pair of light emitting devices, and a chassis.
  • Each of the light emitting devices includes a strip-shaped substrate extending in one direction, a plurality of LED chips mounted on the lower surface of the substrate and arranged along the one direction, a lower side of the LED chip and the substrate.
  • the light reflecting member is disposed on one side, the other side is opened, and the surface facing the LED chip is a light reflecting surface, and the lower surface is a light diffusing reflecting surface, which is reflected by the light reflecting member.
  • a light diffusing reflector that irradiates a part of the light onto the lower surface.
  • the end portions on the one side are connected.
  • the control unit is disposed below the light reflecting member. Further, the heat of the LED chip is transferred to the chassis by heat conduction.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a lighting apparatus according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the lighting apparatus according to this embodiment is installed.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating the lighting apparatus according to this embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB ′ shown in FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating the light emitting device according to this embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating the light emitting device according to this embodiment. For convenience of illustration, the control unit and the cover are omitted in FIG.
  • the “+ Z direction” is also referred to as “down” and the “ ⁇ Z direction” is also referred to as “up”.
  • the expressions such as “lower” and “upper” and the illustrated directions do not define the relationship with the direction of gravity.
  • the thin rectangular parallelepiped tray-shaped chassis 11 is provided.
  • the shape of the chassis 11 is a container shape in which a surface on the + Z direction side, which is one of the main surfaces, is opened and the other five surfaces are configured by rectangular plates.
  • the chassis 11 is formed of a metal such as aluminum or a resin having high heat conductivity.
  • the longitudinal direction of the chassis 11 is the Y direction
  • the width direction is the X direction
  • the thickness direction is the Z direction.
  • the length in the Y direction of the chassis 11 is about 1200 mm
  • the length in the X direction is about 230 to 240 mm.
  • the chassis 11 covers the ⁇ Z direction side surface of the light emitting device 10 and side surfaces other than the side surfaces connected to each other.
  • a control unit 12 that supplies power to the light emitting device 10 to control its operation is provided on the + Z direction side as viewed from the coupling portion between the light emitting devices 10.
  • a cover 13 that covers the control unit 12 is provided on the + Z direction side when viewed from the control unit 12. The control unit 12 and the cover 13 are disposed across the ends of the two light emitting devices 10 and are attached to the light emitting device 10.
  • a power supply unit 14 is provided outside the chassis 11.
  • the power supply unit 14 is a primary power supply that is supplied with a commercial 100V alternating current through a socket 15, and the control unit 12 is a secondary power supply that receives power from the power supply unit 14 and controls the LED chip. .
  • the control unit 12 is connected to the power supply unit 14 by wiring 16.
  • the wiring 16 is routed so as to pass through a hole 11a formed on the surface of the chassis 11 on the ⁇ Z direction side.
  • the power supply unit 14 is installed in the ceiling back 103, for example.
  • the structure of the two light-emitting devices 10 which comprise the lighting fixture 1 is the same mutually, and is arrange
  • the light emitting device 10 arranged on the + X direction side will be described as an example.
  • the white mirror plate 21, the substrate 22, the plurality of LED chips 23, the mirror mirror member 24, and the prism plate 25 as the light reflecting members are used.
  • the shapes of the components excluding the LED chip 23, that is, the white mirror plate 21, the substrate 22, the mirror mirror member 24, and the prism plate 25 are generally set such that the Y direction is the longitudinal direction, the X direction is the width direction, and the Z direction. Is substantially plate-shaped with the thickness direction.
  • the shape of the XZ cross section of each component is the same in the Y direction.
  • the white mirror plate 21 is made of a white material, for example, white resin, and has a plate shape whose thickness is continuously changed along the X direction.
  • the surface on the ⁇ Z direction side of the white mirror plate 21 is parallel to the XY plane, constitutes the surface on the ⁇ Z direction side of the light emitting device 10, and is in contact with the chassis 13.
  • the surface (lower surface) on the + Z direction side of the white mirror plate 21 is a white surface 21a that diffuses and reflects incident light, and the end on the + X direction side is + Z more than the end on the ⁇ X direction side. Located on the direction side (downward).
  • the region excluding the ⁇ X direction side end of the white surface 21a is an inclined surface that is displaced in the + Z direction toward the + X direction, for example, a concave curved surface.
  • the white mirror plate 21 is the thinnest at the end on the ⁇ X direction side, that is, at the end connected to the other light emitting device 10, and starts to thicken in the middle in the + X direction. The thickest part.
  • the substrate 22 is disposed on the ⁇ X direction end of the white mirror plate 21, that is, on the + Z direction side of the thin plate portion having a uniform thickness.
  • the substrate 22 is formed of a resin such as a glass epoxy resin or a metal such as aluminum, and the shape thereof is a strip shape extending in the Y direction. Further, a printed wiring (not shown) is formed on the surface (lower surface) on the + Z direction side of the substrate 22, and a white coating layer is formed to form a chip mounting surface 22a.
  • the surface (upper surface) on the ⁇ Z direction side of the substrate 22 is in contact with the surface (lower surface) on the + Z direction side of the white mirror plate 21.
  • the plurality of LED chips 23 are mounted on the chip mounting surface 22 a of the substrate 22. That is, each LED chip 23 is fixed to the substrate 22 and connected to a printed wiring (not shown) of the substrate 22.
  • the LED chip 23 is a top view type chip, and its light emitting surface 23a (see FIG. 8A) is a surface on the + Z direction side. These LED chips 23 are arranged in a line along the Y direction. For example, LED chips 23 that emit white light and LED chips 23 that emit light bulb-colored light are alternately arranged.
  • the mirror mirror member 24 is disposed on the + Z direction side of the substrate 22.
  • the specular mirror member 24 includes a plate-like portion 24a whose main surface is an XY plane, and a triangular prism portion 24b that is integrally coupled to an end portion on the + X direction side of the plate-like portion 24a.
  • the surface facing the + Z direction of the plate-like portion 24a and the surface facing the + Z direction of the triangular prism portion 24b constitute a continuous XY plane.
  • the three side surfaces of the triangular prism portion 24b are a surface facing the + Z direction, a surface facing the -X direction, and a surface facing the + X-Z direction.
  • the surface facing the + XZ direction is a mirror surface 24c that faces the LED chip 23 and reflects incident light.
  • aluminum is deposited on the mirror surface 24c.
  • the mirror surface 24c is a concave curved surface, for example, a parabolic column surface with a point in the light emitting surface 23a of each LED chip 23 as a focal point.
  • the triangular prism portion 24 b of the mirror surface mirror member 24 is arranged so as to cover the LED chip 23. That is, the triangular prism portion 24b is arranged in the + Z direction and the ⁇ X direction when viewed from the LED chip 23. For this reason, when the light emitting device 10 is viewed from the + Z direction side, the LED chip 23 is hidden by the mirror mirror member 24. On the other hand, the mirror mirror member 24 is not disposed in the + X direction and the Y direction when viewed from the LED chip 23, and is opened.
  • the prism plate 25 is disposed on the + Z direction side when viewed from the white mirror plate 21, the substrate 22, the LED chip 23, and the mirror mirror member 24.
  • a screw hole 25a is formed at the end of the prism plate 25 on the ⁇ X direction side, and the prism plate 25 is screwed to the mirror mirror member 24 through the screw hole 25a.
  • the + X direction end of the prism plate 25 is in contact with the + X direction end of the white mirror plate 21.
  • the surface (upper surface) on the ⁇ Z direction side of the prism plate 25 is a light incident surface 25 b to which light emitted from the LED chip 23 is irradiated.
  • a plurality of triangular prisms are periodically formed on the light incident surface 25b.
  • Each triangular prism extends in the Y direction, and is formed by a slope 25c facing in the -XZ direction and a slope 25d facing in the + XZ direction.
  • the inclination angle of the slope 25c with respect to the XY plane is larger than the inclination angle of the slope 25d, and the width of the slope 25c is narrower than the width of the slope 25d.
  • the surface (lower surface) on the + Z direction side of the prism plate 25 is a light emitting surface 25e that emits light.
  • the light emission surface 25e is parallel to the XY plane.
  • a cavity 26 is defined by the white surface 21 a of the white mirror plate 21, the + X direction side portion of the chip mounting surface 22 a of the substrate 22, the mirror surface 24 c of the mirror mirror member 24, and the light incident surface 25 b of the prism plate 25. Yes.
  • the LED chip 23 is disposed inside the cavity 26.
  • FIGS. 8A to 8C are diagrams illustrating the operation of the lighting fixture according to the present embodiment.
  • an alternating current of 100 V is supplied to the power supply unit 14 through the socket 16.
  • the power supply unit 14 converts the alternating current of 100 V into a direct current of a predetermined voltage and supplies it to the control unit 12 via the wiring 15.
  • the control unit 12 supplies power to each LED chip 23 via the substrate 22 and controls it. Thereby, the light emission surface 23a of each LED chip 23 light-emits.
  • the light L1 emitted toward the + X direction side is irradiated on the light incident surface 25b of the prism plate 25, and mainly through the inclined surface 25c.
  • the light enters the prism plate 25.
  • the inclined surface 25c faces the ⁇ XZ direction side, the incident angle of the light L1 emitted from the LED chip 23 is small, and the light L1 is less likely to be reflected by the inclined surface 25c.
  • the light L1 propagates through the prism plate 25 and is emitted from the light emission surface 25e toward the outside of the lighting fixture 1.
  • the portion on the ⁇ X direction side is closer to the LED chip 23, so that the amount of the light L1 incident on the light incident surface 25b is large. Therefore, the light L1 emitted from the light emitting surface 25e The amount is also large.
  • the light L2 emitted toward the ⁇ X direction side is irradiated to the mirror surface 24c of the mirror mirror member 24. Since the mirror surface 24c is a concave curved surface facing in the + X-Z direction, the light L2 is reflected by the mirror surface 24c and goes toward the + X direction side, and the traveling direction is aligned. In particular, when the mirror surface 24c is a parabolic column surface and the light emitting surface 23a of the LED chip 23 is located near the focal point, the effect of aligning the traveling direction of the light L2 is high. In the actual LED chip 23, light is emitted from the entire light emitting surface, and its orientation characteristics vary depending on the product, but a certain effect can be obtained by making the mirror surface 24c a shape close to a parabolic column surface. .
  • the white surface 21a of the white mirror plate 21 is displaced in the + Z direction toward the + X direction, the light L2 reflected by the mirror surface 24c is extended in the X direction and irradiated on the white surface 21a. Is done.
  • the light L ⁇ b> 2 is reflected and diffused by the white surface 21 a, travels toward the + Z direction side, and is emitted toward the outside of the luminaire 1 through the prism plate 25.
  • the white mirror plate 21 is an optical member that guides the light L2 emitted from the LED chip 23 and reflected by the mirror mirror member 24 in the + Z direction.
  • the white surface 21a is a flat inclined surface
  • the white surface 21a is uniformly irradiated with light. Is done.
  • FIG. 8C when the white surface 21a is a concave curved surface, the portion on the + X direction side has a larger inclination angle with respect to the XY plane, and therefore, the amount of irradiated light L2 is large. The amount of reflected light L2 increases.
  • the intensity distribution of the light L1 shown in FIG. 8A that is, the intensity distribution that increases the intensity on the ⁇ X direction side is supplemented, and the total intensity of the lights L1 and L2 emitted from the light emitting device 10 is compensated. Can be made uniform.
  • the LED chip 23 is mounted on the substrate 22, the surface on the ⁇ Z direction side of the substrate 22 is in contact with the surface on the + Z direction side of the white mirror plate 21, and the surface on the ⁇ Z direction side of the white mirror plate 21. Is in contact with the chassis 11. Thereby, the heat generated in the LED chip 23 is transmitted to the chassis 11 through the substrate 22 and the white mirror plate 21 by heat conduction, and is radiated to the outside of the lighting fixture 1.
  • the mirror mirror member 24 is arranged in the + Z direction when viewed from the LED chip 23. For this reason, when the lighting fixture 1 is viewed from the + Z direction, the LED chip 23 is hidden by the mirror mirror member 24 and is not directly recognized. Thereby, the light emitted from the LED chip 23 does not reach the user's eyes directly, and the glare felt by the user can be reduced.
  • the light emitted from the LED chip 23 is reflected toward the + X direction by the mirror mirror member 24 and is applied to the region extending in the X direction on the white surface 21 a of the white mirror plate 21. . And the irradiated light is reflected toward the + Z direction at each point on the white surface 21a.
  • emitted from each LED chip 23 to X direction it can be radiate
  • the light emitting area can be increased and the luminance can be lowered. This also reduces glare.
  • the plurality of LED chips 23 are arranged along the Y direction, in combination with the effect of extending the light emitted from each LED chip 23 in the X direction, A surface light source extending in the Y direction can be realized.
  • the surface (mirror surface 24c) irradiated with light in the mirror mirror member 24 is a mirror surface, the light emitted from the LED chip 23 can be efficiently reflected in the + X direction. it can.
  • the surface (white surface 21a) irradiated with light in the white mirror plate 21 is a white surface that reflects and diffuses the light, the light emitted from the LED chip 23 and reflected by the mirror mirror member 24 is It can be diffused at each point on the white surface 21a. Thereby, a uniform light emitting surface can be obtained. This also reduces glare.
  • the light emitting device 10 can be reduced in thickness and efficiency. When the light utilization efficiency is high, the number and output of the LED chips 23 can be reduced, so that the cost and power consumption of the light emitting device can be reduced.
  • the mirror surface 24c of the mirror mirror member 24 is a parabolic column surface, and one point of the light emitting surface 23a of the LED chip 23 is located at the focal point. It can be collimated with high accuracy. Moreover, since the white surface 21a of the white mirror plate 21 is a concave curved surface, more light can be reflected in the region on the + X direction side. Thereby, the non-uniformity in which more light directly incident on the prism plate 25 from the LED chip 23 is emitted from the region on the ⁇ X direction side can be compensated, and the light emitting device 10 as a whole can emit light uniformly.
  • the prism is formed on the light incident surface 25b of the prism plate 25, the incident angle when the light emitted from the LED chip 23 is incident on the light incident surface 25b is small. There is a slope 25c. Thereby, light can be efficiently introduced into the prism plate 25. As a result, the light utilization efficiency is improved.
  • the main surface (surface on the + Z direction side) of the chassis 11 is in contact with one main surface (surface on the ⁇ Z direction side) of the white mirror plate 21, and the white mirror 21.
  • the other main surface (the surface on the + Z direction side) is in contact with the main surface (the surface on the ⁇ Z direction side) of the substrate 22.
  • the chassis 11 is provided so as to accommodate the light emitting device 10, the rigidity of the portion accommodated in the chassis 11 in the lighting fixture 1 can be increased. If the chassis 11 is made of metal, heat dissipation and rigidity can be further enhanced. On the other hand, if the chassis 11 is formed of a resin having excellent thermal conductivity, the chassis 11 can be reduced in weight while ensuring heat dissipation. Thereby, the deformation
  • a control unit 12 common to the two light emitting devices 10 is provided.
  • the number of control units 12 can be reduced, and the power supply unit 14, the socket 15 and the wiring 16 can be shared, so that the number of parts can be greatly reduced.
  • the part installed in a ceiling back can be reduced in size, and since the number of parts to attach reduces, construction becomes easy.
  • the product cost of the lighting fixture 11 itself can be reduced, and the attachment cost can also be reduced.
  • control unit 12 can be integrated with the chassis 11 without blocking the light emitting area of the light emitting device 10. Thereby, it becomes easy to supply electric power to each light-emitting device 10. Further, it is not necessary to arrange the control unit 12 outside the chassis 11. As a result, for example, when attaching the lighting fixture 1 to the ceiling, it is not necessary to fix the control unit 12 to the back of the ceiling, and the construction is simplified.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating simulation results of this test example.
  • the locus of light emitted from the LED chip 23 was simulated for the illumination device 10 according to the present embodiment.
  • the light reflected by the mirror surface 24c is expressed as a single light beam directed in the + X direction, and the diffuse reflection behavior at one point of the white surface 21a is simulated.
  • the prism plate 25 is not necessarily provided.
  • a transparent flat plate or a thin diffusion plate may be provided.
  • the substrate 22 and the mirror mirror member 24 may be integrated into one component.
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a lighting fixture according to this variation.
  • the luminaire 1 a according to the present modification has a mirror mirror member 34 formed of a transparent material, as compared with the luminaire 1 according to the first embodiment described above (see FIG. 4).
  • the mirror surface 34c is a half mirror.
  • most of the light L3 emitted from the LED chip 23 and reaching the mirror surface 34c is reflected by the mirror surface 34c toward the -X direction, but part of the light L4 passes through the mirror surface 34c.
  • the light passes through the mirror mirror member 34 and is emitted toward the outside of the lighting fixture 1a.
  • the cover 13 is formed of a transparent or translucent material, the light transmitted through the mirror mirror member 34 and the cover 13 is also emitted from the lighting fixture 1a.
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a lighting apparatus according to this variation.
  • FIGS. 12A and 12B are schematic views illustrating the case where the lighting fixture is attached to the ceiling, where FIG. 12A shows the first embodiment, and FIG. 12B shows this modification.
  • the light emitting region is shown in light gray.
  • the luminaire 1b according to the present modification is higher in the side surface portion on the X direction side of the chassis 31 than the luminaire 1 (see FIG. 4) according to the first embodiment described above.
  • the difference is that the side surface of the prism plate 25 far from the LED chip 23 is exposed to the outside of the lighting fixture 1b.
  • a part of the light L5 propagated in the prism plate 25 is illuminated from the side surface of the prism plate 25 far from the LED chip 23, for example, from the side surface 25f on the + X direction side in the prism plate 25 shown in FIG.
  • the light is emitted to the outside of the instrument 1b.
  • a region corresponding to the prism plate 25 of each light-emitting device 10 becomes a light-emitting region RL, which is a mirror surface.
  • a region corresponding to the mirror member 21 and the cover 13 is a non-light emitting region RB.
  • region RB is arrange
  • region RL is arrange
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating the light emitting device according to this embodiment. 13 is a straight line that is parallel to the XZ plane and extends radially from one point of the light emitting surface 23a of the LED chip 23.
  • the light-emitting device according to this embodiment is different in the shape of the prism plate 35 from the light-emitting device 10 according to the first embodiment (see FIG. 4).
  • the prism plate 35 is also formed with a plurality of triangular prisms on the light incident surface 35b, and each triangular prism extends in the Y direction.
  • Each triangular prism includes a slope 35c facing the LED chip 23 and a slope 35d facing the opposite side of the LED chip 23.
  • the prism plate 35 unlike the prism plate 25, the prism farther from the LED chip 23, that is, in the example shown in FIG.
  • the width W is the total length of the slopes 35c and 35d in the X direction.
  • the formation height H is higher as the prism is farther from the LED chip 23.
  • the formation height H is the length of the inclined surface 35c in the Z direction.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined surface 35c on the LED chip 23 side is larger as the prism is farther from the LED chip 23.
  • the inclination angle ⁇ is an angle formed by the inclined surface 35c and the XY plane.
  • the incident angle when the light emitted radially from the LED chip 23 enters the plurality of inclined surfaces 35c of the prism plate 35 can be reduced on all the inclined surfaces 35c. it can. Thereby, the light radiate
  • Other configurations, operations, and effects of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the light emitting device according to this embodiment.
  • the white surface 41a of the white mirror plate 41 has an XY plane as compared to the light emitting device 10 according to the first embodiment described above (see FIG. 4).
  • the end portion farther from the LED chip 23 is the end portion closer to the LED chip 23. The difference is that it is located on the ⁇ Z direction side.
  • the light incident surface 45b is displaced in the ⁇ Z direction as a whole in the + X direction.
  • the inclined surface 45d may be displaced in the + Z direction as it goes toward the + X direction.
  • the end of the prism plate 45 on the + X direction side is in contact with the white mirror plate 41.
  • the light emitting surface 45e facing the + Z direction in the prism plate 45 is parallel to the XY plane.
  • the prism plate 45 In the light emitting device 40, a part of the light emitted from the LED chip 23 is directly incident on the light incident surface 45 b of the prism plate 45. Further, the light emitted from the LED chip 23 and reflected toward the + X direction by the mirror surface 24 c of the mirror mirror member 24 is mainly incident on the light incident surface 45 b of the prism plate 45. The light incident on the light incident surface 45b propagates into the prism plate 45 and is emitted from the light emitting surface 45e. That is, in the light emitting device 40, the prism plate 45, not the white mirror plate 41, functions as an optical member that guides light emitted from the LED chip 23 and reflected by the mirror mirror member 24 in the + Z direction.
  • the light reflected on the light incident surface 45b of the prism plate 45 and the light reflected on the inner surface by the light emitting surface 45e and emitted in the ⁇ Z direction from the light incident surface 45b are diffused by the white surface 41a of the white mirror plate 41. It is reflected and enters the prism plate 45 again.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting device according to this variation.
  • This modification is an example in which the second embodiment and the third embodiment described above are combined. That is, as shown in FIG. 15, in the light emitting device according to this modification, as in the third embodiment described above, the white mirror 41 with the white surface 41a parallel to the XY plane, and the light incident surface A prism plate 55 is provided in which an end on the + X direction side of 55b is located on the ⁇ Z direction side with respect to an end on the ⁇ X direction side.
  • the incident efficiency of light that is directly incident on the prism plate 55 from the LED chip 23 is also increased. Can do. Thereby, the utilization efficiency of light can be improved further. Configurations, operations, and effects other than those described above in the present modification are the same as those in the third embodiment described above.
  • the side surface of the prism plate far from the LED chip 23 is also provided, as in the second modification (see FIG. 11) of the first embodiment. It may be exposed and light may be emitted from this side. Thereby, the effect similar to the effect shown in FIG.12 (b) can be acquired.
  • FIG. 16 is a partial cross-sectional view illustrating a lighting fixture according to this embodiment.
  • an L-shaped angle 67 is provided on the surface of the substrate 22 on the + Z direction side.
  • the L-shaped angle 67 is a member having an L-shaped XZ section extending in the Y direction, and includes a plate-like portion 67a parallel to the XY plane and a plate-like portion 67b parallel to the YZ plane. .
  • the plate-like portion 67a is attached to the chip mounting surface 22a of the substrate 22, the plate-like portion 67b stands from the chip mounting surface 22a, and the LED chip 23 is formed on the surface of the plate-like portion 67b on the + X direction side. Is installed. For this reason, the light emitting surface 23a of the LED chip 23 intersects the chip mounting surface 22a of the substrate 22, and more specifically, is directed in the + X direction. Moreover, in the lighting fixture 4, the mirror surface mirror member 24 (refer FIG. 4) is not provided. And the edge part of the cover 13 is arrange
  • the LED chip 23 since the LED chip 23 is attached to the substrate 22 via the L-shaped angle 67, the light emitting surface 23a of the LED chip 23 faces the + X direction, and emits light mainly in the + X direction. To do. For this reason, the mirror surface mirror member 24 becomes unnecessary.
  • the end of the opaque cover 13 since the end of the opaque cover 13 is disposed at a position corresponding to the + Z direction when viewed from the LED chip 23, the LED chip 23 is covered by the cover 13 when viewed from the + Z direction side. Hidden. For this reason, the light leaked from the LED chip 23 in the + Z direction is blocked by the cover 13 and does not enter the eyes of the user directly. Thereby, glare can be reduced.
  • the cover 13 may be formed of a translucent material.
  • FIG. 17 is a partial cross-sectional view illustrating a lighting fixture according to this embodiment.
  • the lighting fixture 5 according to the present embodiment is different from the lighting fixture 1 according to the first embodiment described above (see FIG. 4), instead of the top-view type LED chip 23.
  • the difference is that a side-view type LED chip 63 is provided.
  • the side-view type LED chip 63 light is emitted from a surface orthogonal to the mounting surface (the surface on the ⁇ Z direction side).
  • the LED chip 63 is disposed on the substrate 22 so that the light emitting surface 63a faces in the + X direction.
  • the luminaire 5 is not provided with the mirror mirror member 24 (see FIG. 4). Furthermore, the end of the cover 13 is disposed at a position in the + Z direction when viewed from the LED chip 63.
  • the cover 13 is made of an opaque material.
  • the LED chip 63 emits light mainly in the + X direction as in the fourth embodiment described above. For this reason, the mirror surface mirror member 24 becomes unnecessary. Further, since the end of the cover 13 is disposed at a position corresponding to the + Z direction when viewed from the LED chip 63, the LED chip 63 is hidden by the cover 13 when viewed from the + Z direction side. Further, in the present embodiment, the L-shaped angle 67 (see FIG. 16) is not required as compared with the fourth embodiment described above. Configurations, operations, and effects other than those described above in the present embodiment are the same as those in the fourth embodiment described above.
  • a support member for fixing the prism plate 25 may be provided.
  • the surface of the support member facing the LED chip 23 may be a mirror surface, a white surface, or any other surface.
  • the prism plate 25 may be fixed to the white mirror plate 21 or the substrate 22 by devising the shape of the end portion on the ⁇ X direction side of the prism plate 25 without providing a support member, for example.
  • the part that hides the LED chip is not limited to the cover 13, and some other parts may be arranged in the + Z direction when viewed from the LED chip.

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Abstract

 グレアを軽減できる照明器具を提供する。実施形態に係る照明器具は、一対の発光装置と、前記一対の発光装置を制御する制御ユニットと、シャーシと、を備える。各前記発光装置は、一方向に延びる帯状の基板と、前記基板の下面に搭載され、前記一方向に沿って配列された複数個のLEDチップと、前記LEDチップから見て下方及び前記基板の一方の側方に配置され、他方の側方が開口し、前記LEDチップに対向した面が光反射面である光反射部材と、下面が光拡散反射面であり、前記光反射部材によって反射された光の一部が前記下面に照射される光拡散反射板と、を有する。そして、前記一対の発光装置は、前記一方の側方側の端部同士が連結されている。また、前記制御ユニットは、前記光反射部材の下方に配置されている。更に、前記シャーシには前記LEDチップの熱が熱伝導によって伝達される。

Description

照明器具
 本発明の実施形態は、照明器具に関する。
 近年、室内全体を照明するベースライトの発光素子に、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)チップが使用されている。しかしながら、LEDチップは白熱電球及び蛍光管と比較して発光面積が小さく、輝度が高いため、使用者がグレア(眩輝)を感じる場合がある。
特開2009-99270号公報
 本発明の目的は、グレアを軽減できる照明器具を提供することである。
 実施形態に係る照明器具は、一対の発光装置と、前記一対の発光装置を制御する制御ユニットと、シャーシと、を備える。各前記発光装置は、一方向に延びる帯状の基板と、前記基板の下面に搭載され、前記一方向に沿って配列された複数個のLEDチップと、前記LEDチップから見て下方及び前記基板の一方の側方に配置され、他方の側方が開口し、前記LEDチップに対向した面が光反射面である光反射部材と、下面が光拡散反射面であり、前記光反射部材によって反射された光の一部が前記下面に照射される光拡散反射板と、を有する。そして、前記一対の発光装置は、前記一方の側方側の端部同士が連結されている。また、前記制御ユニットは、前記光反射部材の下方に配置されている。更に、前記シャーシには前記LEDチップの熱が熱伝導によって伝達される。
 本発明によれば、グレアを軽減できる照明器具を実現することが可能となる。
第1の実施形態に係る照明器具を例示する斜視図である。 第1の実施形態に係る照明器具を設置した状態を例示する模式的断面図である。 第1の実施形態に係る照明器具を例示する平面図である。 図3に示すA-A’線による断面図である。 図3に示すB-B’線による断面図である。 第1の実施形態に係る発光装置を例示する斜視図である。 第1の実施形態に係る発光装置を例示する分解斜視図である。 (a)~(c)は、第1の実施形態に係る照明器具の動作を例示する図である。 第1の実施形態の試験例のシミュレート結果を示す図である。 第1の実施形態の第1の変形例に係る照明器具を例示する一部拡大断面図である。 第1の実施形態の第2の変形例に係る照明器具を例示する一部拡大断面図である。 (a)及び(b)は、照明器具を天井に取り付けた場合を例示する模式図であり、(a)は第1の実施形態を示し、(b)は第1の実施形態の第2の変形例を示す。 第2の実施形態に係る発光装置を例示する模式的断面図である。 第3の実施形態に係る発光装置を例示する断面図である。 第3の実施形態の変形例に係る発光装置を例示する模式的断面図である。 第4の実施形態に係る照明器具を例示する部分断面図である。 第5の実施形態に係る照明器具を例示する部分断面図である。
 後述する各実施形態に係る照明器具は、例えば、一対の発光装置と、前記一対の発光装置を制御する制御ユニットと、シャーシと、を備える。各前記発光装置は、一方向に延びる帯状の基板と、前記基板の下面に搭載され、前記一方向に沿って配列された複数個のLEDチップと、前記LEDチップから見て下方及び前記基板の一方の側方に配置され、他方の側方が開口し、前記LEDチップに対向した面が光反射面である光反射部材と、下面が光拡散反射面であり、前記光反射部材によって反射された光の一部が前記下面に照射される光拡散反射板と、を有する。そして、前記一対の発光装置は、前記一方の側方側の端部同士が連結されている。また、前記制御ユニットは、前記光反射部材の下方に配置されている。更に、前記シャーシには前記LEDチップの熱が熱伝導によって伝達される。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
 先ず、第1の実施形態について説明する。
 本実施形態は、発光素子としてLEDチップを搭載した発光装置、及びこの発光装置を組み込んだ照明器具の実施形態である。
 図1は、本実施形態に係る照明器具を例示する斜視図であり、
 図2は、本実施形態に係る照明器具を設置した状態を例示する模式的断面図であり、
 図3は、本実施形態に係る照明器具を例示する平面図であり、
 図4は、図3に示すA-A’線による断面図であり、
 図5は、図3に示すB-B’線による断面図であり、
 図6は、本実施形態に係る発光装置を例示する斜視図であり、
 図7は、本実施形態に係る発光装置を例示する分解斜視図である。
 なお、図示の便宜上、図3においては、制御ユニット及びカバーを省略している。
 本明細書においては、説明の便宜上、XYZ直交座標系を採用する。「+X方向」と「-X方向」は相互に反対の方向であり、総称して「X方向」ともいう。「Y方向」及び「Z方向」についても同様である。「+Z方向」は、本実施形態に係る発光装置及び照明器具が、全体として光を照射する方向である。また、各図においては、図を見やすくするために、「+Z方向」が図示の上方向になるように図を配置しているが、照明器具が天井に取り付けられる場合には、「+Z方向」は、重力の方向、すなわち下方になる。本実施形態に係る照明器具は、主として部屋の天井に取り付けられることを想定しているため、「+Z方向」を「下」ともいい、「-Z方向」を「上」ともいう。但し、これらの「下」及び「上」等の表現、並びに図示の方向は、重力の方向との関係を規定するものではない。 
 図1に示すように、本実施形態に係る照明器具1においては、薄い直方体のトレイ状のシャーシ11が設けられている。シャーシ11の形状は、主面の1つである+Z方向側の面が開口され、他の5面が長方形の板によって構成された容器状である。また、シャーシ11は、アルミニウム等の金属、又は、伝熱性が高い樹脂によって形成されている。シャーシ11の長手方向はY方向であり、幅方向はX方向であり、厚さ方向はZ方向である。一例では、シャーシ11におけるY方向の長さは1200mm程度であり、X方向の長さは230~240mm程度である。
 シャーシ11の内部には、2つの発光装置10が収納されている。これらの発光装置10はX方向に沿って配列されている。シャーシ11は、発光装置10の-Z方向側の面、及び相互に連結された側面以外の側面を覆っている。発光装置10同士の結合部分から見て+Z方向側には、発光装置10に電力を供給して動作を制御する制御ユニット12が設けられている。制御ユニット12から見て+Z方向側には、制御ユニット12を覆うカバー13が設けられている。制御ユニット12及びカバー13は、2つの発光装置10の端部間にわたって配置されており、発光装置10に取り付けられている。
 図2に示すように、照明器具1においては、シャーシ11の外部に、電源ユニット14が設けられている。電源ユニット14はソケット15を介して商用の100Vの交流電流が供給される一次側電源であり、制御ユニット12は電源ユニット14から電力の供給を受けてLEDチップを制御する二次側電源である。制御ユニット12は電源ユニット14に、配線16によって接続されている。配線16は、例えば、シャーシ11の-Z方向側の面に形成された孔11a内を通過するように引き回されている。そして、照明器具1を部屋101の天井102に取り付ける場合には、電源ユニット14は例えば天井裏103に設置される。
 次に、本実施形態に係る発光装置10の構成について説明する。
 図1に示すように、照明器具1を構成する2つの発光装置10の構成は相互に同じであり、YZ平面に関して対称になるように配置されている。以下、+X方向側に配置された発光装置10を例に挙げて説明する。
 図3~図7に示すように、発光装置10においては、光拡散反射板としての白色ミラー板21、基板22、複数個のLEDチップ23、光反射部材としての鏡面ミラー部材24及びプリズム板25が設けられている。このうち、LEDチップ23を除く部品、すなわち、白色ミラー板21、基板22、鏡面ミラー部材24及びプリズム板25の形状は、概ね、Y方向を長手方向とし、X方向を幅方向とし、Z方向を厚さ方向とする略板状である。また、各部品のXZ断面の形状は、Y方向において同一である。以下、各部品について詳細に説明する。
 白色ミラー板21は、白色の材料、例えば、白色の樹脂からなり、その形状はX方向に沿って厚さが連続的に変化した板状である。白色ミラー板21の-Z方向側の面は、XY平面に対して平行であり、発光装置10の-Z方向側の面を構成しており、シャーシ13に接している。一方、白色ミラー板21の+Z方向側の面(下面)は、入射した光を拡散させて反射する白色面21aであり、+X方向側の端部は、-X方向側の端部よりも+Z方向側(下方)に位置している。より具体的には、白色面21aにおける-X方向側の端部を除く領域は、+X方向に向かうほど+Z方向に変位した傾斜面であり、例えば、凹曲面である。このため、白色ミラー板21は、-X方向側の端部、すなわち、もう1つの発光装置10と連結された端部において最も薄く、+X方向に向かう途中から厚くなり始め、+X方向側の端部において最も厚い。
 基板22は、白色ミラー板21の-X方向側の端部、すなわち、厚さが均一な薄板部分の+Z方向側に配置されている。基板22はガラスエポキシ樹脂等の樹脂又はアルミニウム等の金属によって形成されており、その形状は、Y方向に延びる帯状である。また、基板22の+Z方向側の面(下面)には、プリント配線(図示せず)が形成されると共に、白色の被覆層が形成されており、チップ搭載面22aとなっている。基板22の-Z方向側の面(上面)は、白色ミラー板21の+Z方向側の面(下面)に接している。
 複数個のLEDチップ23は、基板22のチップ搭載面22aに搭載されている。すなわち、各LEDチップ23は、基板22に対して固定されると共に、基板22のプリント配線(図示せず)に接続されている。LEDチップ23はトップビュー型のチップであり、その発光面23a(図8(a)参照)は+Z方向側の面である。これらのLEDチップ23は、Y方向に沿って一列に配列されている。例えば、白色の光を出射するLEDチップ23と、電球色の光を出射するLEDチップ23とが、交互に配置されている。
 鏡面ミラー部材24は、基板22の+Z方向側に配置されている。鏡面ミラー部材24は、XY平面を主面とする板状部分24aと、板状部分24aの+X方向側の端部に一体的に結合された三角柱部分24bとから構成されている。板状部分24aの+Z方向に向いた面及び三角柱部分24bの+Z方向に向いた面は、連続したXY平面を構成している。三角柱部分24bの3つの側面は、+Z方向に向いた面、-X方向に向いた面、+X-Z方向に向いた面である。+X-Z方向に向いた面は、LEDチップ23に対向し、入射した光を反射する鏡面24cとなっている。鏡面24cには、例えばアルミニウムが蒸着されている。また、鏡面24cは凹曲面であり、例えば、各LEDチップ23の発光面23a内の一点を焦点とした放物線柱面である。
 鏡面ミラー部材24の三角柱部分24bは、LEDチップ23に覆いかぶさるように配置されている。すなわち、三角柱部分24bは、LEDチップ23から見て+Z方向及び-X方向に配置されている。このため、発光装置10を+Z方向側から見ると、LEDチップ23は鏡面ミラー部材24によって隠されている。一方、LEDチップ23から見て+X方向及びY方向には鏡面ミラー部材24は配置されておらず、開口されている。
 プリズム板25は、白色ミラー板21、基板22、LEDチップ23及び鏡面ミラー部材24から見て+Z方向側に配置されている。プリズム板25の-X方向側の端部には、ネジ穴25aが形成されており、プリズム板25は、ネジ穴25aを介して、鏡面ミラー部材24にネジ止めされている。一方、プリズム板25の+X方向側の端部は、白色ミラー板21の+X方向側の端部に接触している。
 プリズム板25の-Z方向側の面(上面)は、LEDチップ23から出射した光が照射される光入射面25bである。光入射面25bには、複数本の三角プリズムが周期的に形成されている。各三角プリズムはY方向に延びており、-X-Z方向に向いた斜面25c及び+X-Z方向に向いた斜面25dによって形成されている。XY平面に対する斜面25cの傾斜角は斜面25dの傾斜角よりも大きく、斜面25cの幅は斜面25dの幅よりも細い。一方、プリズム板25の+Z方向側の面(下面)は、光を出射する光出射面25eである。光出射面25eは、XY平面に対して平行である。
 そして、白色ミラー板21の白色面21a、基板22のチップ搭載面22aの+X方向側の部分、鏡面ミラー部材24の鏡面24c、及びプリズム板25の光入射面25bにより、空洞26が区画されている。LEDチップ23は空洞26の内部に配置されている。
 次に、本実施形態に係る照明器具1の動作について説明する。
 図8(a)~(c)は、本実施形態に係る照明器具の動作を例示する図である。
 照明器具1のスイッチをオンにすることにより、ソケット16を介して、100Vの交流電流が電源ユニット14に供給される。電源ユニット14は、この100Vの交流電流を所定の電圧の直流電流に変換して、配線15を介して制御ユニット12に供給する。そして、制御ユニット12は、基板22を介して、各LEDチップ23に電力を供給して制御する。これにより、各LEDチップ23の発光面23aが発光する。
 図8(a)に示すように、各LEDチップ23から出射した光のうち、+X方向側に出射した光L1は、プリズム板25の光入射面25bに照射され、主として斜面25cを介して、プリズム板25内に入射する。このとき、斜面25cは-X-Z方向側に向いているため、LEDチップ23から出射された光L1の入射角は小さく、光L1が斜面25cにおいて反射されることが少ない。そして、光L1はプリズム板25内を伝播して、光出射面25eから照明器具1の外部に向けて出射される。このとき、プリズム板25においては、-X方向側の部分ほど、LEDチップ23に近いため、光入射面25bに入射する光L1の量が多く、従って、光出射面25eから出射する光L1の量も多い。
 図8(b)及び(c)に示すように、各LEDチップ23から出射した光のうち、-X方向側に出射した光L2は、鏡面ミラー部材24の鏡面24cに対して照射される。鏡面24cは+X-Z方向に面した凹曲面であるため、光L2は、鏡面24cにより反射されることによって+X方向側に向かうと共に、進行方向が揃う。特に、鏡面24cが放物線柱面であって、その焦点付近にLEDチップ23の発光面23aが位置する場合には、光L2の進行方向を揃える効果が高い。なお、実際のLEDチップ23においては、発光面全体から光が出射され、その配向特性も製品によって異なるが、鏡面24cを放物線柱面に近い形状とすることにより、一定の効果を得ることができる。
 また、白色ミラー板21の白色面21aは、+X方向に向かうほど+Z方向に変位しているため、鏡面24cによって反射された光L2は、X方向に引き延ばされて、白色面21aに照射される。そして、光L2は、白色面21aによって反射されると共に拡散されて、+Z方向側に向かい、プリズム板25を介して照明器具1の外部に向けて出射される。このように、白色ミラー板21は、LEDチップ23から出射され鏡面ミラー部材24によって反射された光L2を+Z方向に導く光学部材である。
 鏡面24cによって反射された光L2が均一な平行光であるとすると、図8(b)に示すように、白色面21aが平坦な傾斜面であると、白色面21aには均一に光が照射される。一方、図8(c)に示すように、白色面21aが凹曲面であると、+X方向側の部分ほど、XY平面に対する傾斜角が大きいため、照射される光L2の量が多く、従って、反射される光L2の量が多くなる。この場合は、図8(a)に示す光L1の強度分布、すなわち、-X方向側の強度が高くなるような強度分布を補い、発光装置10から出射される光L1及びL2の合計の強度を均一化することができる。
 このようにして、発光装置10のプリズム板25の光出射面25eから、光が略均一に、広い角度で出射される。これにより、照明器具1全体については、2つの発光装置10のプリズム板25に相当する2ヶ所の発光領域から、光が略均一に出射される。一方、カバー13に相当する領域は非発光領域となる。
 また、LEDチップ23は基板22に搭載されており、基板22の-Z方向側の面は白色ミラー板21の+Z方向側の面に接しており、白色ミラー板21の-Z方向側の面はシャーシ11に接している。これにより、LEDチップ23において発生した熱は、基板22及び白色ミラー板21を介してシャーシ11に熱伝導により伝達され、照明器具1の外部に放熱される。
 次に、本実施形態の効果について説明する。
 本実施形態に係る照明器具1においては、鏡面ミラー部材24がLEDチップ23から見て+Z方向に配置されている。このため、照明器具1を+Z方向から見たときに、LEDチップ23が鏡面ミラー部材24によって隠され、直接視認されることがない。これにより、LEDチップ23から出射した光が、使用者の目に直接到達することがなく、使用者が感じるグレアを軽減することができる。
 また、本実施形態においては、LEDチップ23から出射された光が、鏡面ミラー部材24によって+X方向に向けて反射され、白色ミラー板21の白色面21aにおけるX方向に延びた領域に照射される。そして、白色面21aの各点において、照射された光を+Z方向に向けて反射する。これにより、各LEDチップ23から出射した光を、X方向に引き延ばした上で、+Z方向に向けて出射させることができる。この結果、LEDチップ23をそのまま用いる場合と比較して、発光面積を増やし、輝度を低下させることができる。これによっても、グレアを軽減することができる。
 更に、本実施形態においては、複数個のLEDチップ23をY方向に沿って配列させているため、上述の各LEDチップ23から出射された光をX方向に引き延ばす効果と合わせて、X方向及びY方向に拡がった面光源を実現することができる。
 更にまた、本実施形態においては、鏡面ミラー部材24において光が照射される面(鏡面24c)が鏡面であるため、LEDチップ23から出射した光を、効率よく+X方向に向けて反射することができる。また、白色ミラー板21において光が照射される面(白色面21a)が、光を反射させて拡散させる白色面であるため、LEDチップ23から出射され鏡面ミラー部材24によって反射された光を、白色面21aの各点において拡散させることができる。これにより、均一な発光面を得ることができる。これによっても、グレアを軽減することができる。
 また、本実施形態においては、白色ミラー板21によって光を拡散させているため、光を拡散させてグレアを軽減するために、透過拡散板を設ける必要がない。透過拡散板によって光を十分に拡散させるためには、透過拡散板を厚くする必要があるが、そうすると、発光装置が厚くなると共に、光の利用効率が低下してしまう。本実施形態においては、透過拡散板を設ける必要がないため、発光装置10の薄型化及び高効率化を図ることができる。光の利用効率が高いと、LEDチップ23の個数及び出力を低減することができるため、発光装置のコスト及び消費電力が低減可能となる。
 更に、本実施形態においては、鏡面ミラー部材24の鏡面24cが放物線柱面であって、その焦点にLEDチップ23の発光面23aの一点が位置しているため、LEDチップ23から出射した光を精度良く平行光化することができる。また、白色ミラー板21の白色面21aが凹曲面であるため、+X方向側の領域において、より多くの光を反射させることができる。これにより、LEDチップ23からプリズム板25に直接入射した光が-X方向側の領域からより多く出射される不均一性を補い、発光装置10全体として、光を均一に出射させることができる。
 更にまた、本実施形態においては、プリズム板25の光入射面25bにプリズムが形成されているため、光入射面25bには、LEDチップ23から出射された光が入射する際の入射角が小さい斜面25cが存在する。これにより、光を効率的にプリズム板25内に導入することができる。この結果、光の利用効率が向上する。
 更にまた、本実施形態に係る照明器具1においては、シャーシ11の主面(+Z方向側の面)は白色ミラー板21の一方の主面(-Z方向側の面)に接し、白色ミラー21の他方の主面(+Z方向側の面)は基板22の主面(-Z方向側の面)に接している。これにより、LEDチップ23において発生した熱を、熱伝導によって効率よくシャーシ11に伝達させることができる。この結果、照明器具1は放熱性が高い。
 また、シャーシ11は発光装置10を収納するように設けられているため、照明器具1におけるシャーシ11内に収納された部分の剛性を高めることができる。シャーシ11を金属によって形成すれば、放熱性及び剛性をより一層高めることができる。一方、シャーシ11を熱伝導性が優れた樹脂によって形成すれば、放熱性を確保しつつ、シャーシ11の軽量化を図ることができる。これにより、シャーシ11の自重による変形を抑制できる。
 更にまた、本実施形態に係る照明器具11においては、2つの発光装置10に共通の制御ユニット12が設けられている。これにより、制御ユニット12の数を減らすことができると共に、電源ユニット14、ソケット15及び配線16も共通化することができるため、部品点数を大幅に低減できる。また、照明器具1を天井等に取り付ける場合に、天井裏に設置する部分を小型化できると共に、取り付ける部品の点数が少なくなるため、工事が簡単になる。この結果、照明器具11自体の製品コストを低減できると共に、取り付けコストも低減できる。
 また、制御ユニット12を発光装置10の非発光領域に配置することにより、発光装置10の発光領域を遮ることなく、制御ユニット12をシャーシ11と一体化することができる。これにより、各発光装置10に対して電力を供給することが容易になる。また、制御ユニット12をシャーシ11の外部に配置する必要がなくなる。この結果、例えば、照明器具1を天井に取り付ける際に、制御ユニット12を天井裏に固定する必要がなくなり、工事が簡単になる。
 次に、本実施形態の試験例について説明する。
 図9は、本試験例のシミュレート結果を示す図である。
 図9に示すように、本試験例においては、本実施形態に係る照明装置10について、LEDチップ23から出射された光の軌跡をシミュレートした。但し、鏡面24cによって反射される光は、+X方向に向かう1本の光線として表し、白色面21aの一点における拡散反射挙動をシミュレートした。
 この結果、LEDチップ23からプリズム板25に直接入射した光の大部分は、プリズム板25から概ね+X+Z方向に向けて出射された。また、LEDチップ23から出射され、鏡面24cにおいて反射され、白色面21aにおいて拡散反射された光は、プリズム板25を介して広い角度で出射された。実際には、白色板21aの全領域に光が照射されることを考慮すると、発光装置10からは、+Z方向側の全方位に向けて略均一に光が出射するものと考えられる。
 なお、本実施形態においては、発光装置10にプリズム板25を設ける例を示したが、プリズム板25は必ずしも設けなくてもよい。また、プリズム板25の替わりに、透明平板又は薄い拡散板を設けてもよい。
 更に、基板22及び鏡面ミラー部材24を一体化して、1つの部品としてもよい。
 次に、第1の実施形態の第1の変形例について説明する。
 図10は、本変形例に係る照明器具を例示する一部拡大断面図である。
 図10に示すように、本変形例に係る照明器具1aは、前述の第1の実施形態に係る照明器具1(図4参照)と比較して、鏡面ミラー部材34が透明材料によって形成されており、鏡面34cがハーフミラーである点が異なっている。これにより、LEDチップ23から出射され、鏡面34cに到達した光のうち、大部分の光L3は鏡面34cによって-X方向に向けて反射されるが、一部の光L4は鏡面34cを介して鏡面ミラー部材34を透過し、照明器具1aの外部に向けて放射される。また、カバー13を透明又は半透明な材料によって形成すれば、鏡面ミラー部材34及びカバー13を透過した光も、照明器具1aから放射される。
 本変形例によれば、プリズム板25の他に鏡面ミラー部材34の一部からも光が出射されるため、+Z方向から見て、発光領域が広くなる。これにより、輝度が低下し、グレアがより一層軽減される。本変形例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
 次に、第1の実施形態の第2の変形例について説明する。
 図11は、本変形例に係る照明器具を例示する一部拡大断面図であり、
 図12(a)及び(b)は、照明器具を天井に取り付けた場合を例示する模式図であり、(a)は第1の実施形態を示し、(b)は本変形例を示す。
 なお、図12(a)及び(b)においては、発光する領域を薄い灰色で示している。
 図11に示すように、本変形例に係る照明器具1bは、前述の第1の実施形態に係る照明器具1(図4参照)と比較して、シャーシ31のX方向側の側面部の高さが低くなっており、プリズム板25におけるLEDチップ23から遠い側の側面が照明器具1bの外部に露出している点が異なっている。これにより、プリズム板25内を伝播した光L5の一部が、プリズム板25におけるLEDチップ23から遠い側の側面、例えば、図11に示すプリズム板25においては+X方向側の側面25fから、照明器具1bの外部に出射される。
 図12(a)に示すように、前述の第1の実施形態に係る照明器具1を天井102に取り付けた場合は、各発光装置10のプリズム板25に相当する領域が発光領域RLとなり、鏡面ミラー部材21及びカバー13等に相当する領域が非発光領域RBとなる。このように、照明器具1全体としては、X方向中央部に非発光領域RBが配置され、X方向両端部に発光領域RLが配置される。
 これに対して、図12(b)に示すように、本変形例に係る照明器具1bを天井102に取り付けた場合は、天井102における照明器具1bから見てX方向側の2ヶ所の領域104に側面25fから出射された光が照射されて、この領域104が明るくなる。これにより、上述の発光領域RLの他に、領域104も間接的な発光領域となる。この結果、見かけの発光面積が増大し、グレアをより一層軽減することができる。本変形例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
 次に、第2の実施形態について説明する。
 図13は、本実施形態に係る発光装置を例示する模式的断面図である。
 なお、図13に示す補助線200は、XZ平面に対して平行であり、LEDチップ23の発光面23aの一点から放射状に延びた直線である。
 図13に示すように、本実施形態に係る発光装置は、前述の第1の実施形態に係る発光装置10(図4参照)と比較して、プリズム板35の形状が異なっている。
 プリズム板35も、第1の実施形態におけるプリズム板25(図7参照)と同様に、光入射面35bに複数本の三角プリズムが形成されており、各三角プリズムはY方向に延びている。また、各三角プリズムは、LEDチップ23側に向いた斜面35cと、LEDチップ23の反対側に向いた斜面35dとから構成されている。
 但し、プリズム板35においては、プリズム板25とは異なり、LEDチップ23から遠いプリズム、すなわち図13に示す例では、+X方向側に位置するプリズムほど、幅Wが広い。幅Wとは、X方向における斜面35c及び35dの合計の長さである。また、プリズム板35においては、LEDチップ23から遠いプリズムほど、形成高さHが高い。形成高さHとは、Z方向における斜面35cの長さである。更に、プリズム板35においては、LEDチップ23から遠いプリズムほど、LEDチップ23側の斜面35cの傾斜角θが大きい。傾斜角θとは、斜面35cとXY平面とがなす角度である。
 図13に示すように、本実施形態においては、LEDチップ23から放射状に出射された光がプリズム板35の複数の斜面35cに入射する際の入射角度を、全ての斜面35cにおいて小さくすることができる。これにより、LEDチップ23から出射した光がプリズム板35内に効率よく導入され、光の利用効率を向上させることができる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
 次に、第3の実施形態について説明する。
 図14は、本実施形態に係る発光装置を例示する断面図である。
 図14に示すように、本実施形態に係る発光装置40は、前述の第1の実施形態に係る発光装置10(図4参照)と比較して、白色ミラー板41の白色面41aがXY平面に対して平行であり、その替わりに、プリズム板45の-Z方向側の面、すなわち、光入射面45bにおいて、LEDチップ23から遠い側の端部が、LEDチップ23に近い側の端部よりも-Z方向側に位置している点が異なっている。
 すなわち、図14に示す例では、光入射面45bは、+X方向に向かうほど、全体として-Z方向に変位している。但し、光入射面45bには、斜面45c及び45dからなるプリズムが形成されているため、斜面45dは+X方向に向かうほど+Z方向に変位する場合もある。そして、プリズム板45における+X方向側の端部は、白色ミラー板41に接している。一方、プリズム板45における+Z方向に向いた光出射面45eは、XY平面に対して平行である。
 発光装置40においては、LEDチップ23から出射された光の一部は、プリズム板45の光入射面45bに直接入射する。また、LEDチップ23から出射され鏡面ミラー部材24の鏡面24cによって+X方向に向けて反射された光も、主としてプリズム板45の光入射面45bに入射する。そして、光入射面45bに入射された光は、プリズム板45内に伝播し、光出射面45eから出射される。すなわち、発光装置40においては、白色ミラー板41ではなくプリズム板45が、LEDチップ23から出射され鏡面ミラー部材24によって反射された光を+Z方向に導く光学部材として機能する。プリズム板45の光入射面45bにおいて反射された光、及び光出射面45eによって内面反射され、光入射面45bから-Z方向に向けて出射した光は、白色ミラー板41の白色面41aによって拡散反射され、再びプリズム板45に入射する。
 本実施形態においては、LEDチップ23から出力された光の大部分を、直接又は鏡面ミラー部材24を介してプリズム板45によって捕捉し、+Z方向側に出射している。このように、本実施形態においては、光の主な経路に白色面41aが介在しないため、光の利用効率が高い。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
 次に、第3の実施形態の変形例について説明する。
 図15は、本変形例に係る発光装置を例示する模式的断面図である。
 本変形例は、前述の第2の実施形態と第3の実施形態とを組み合わせた例である。
 すなわち、図15に示すように、本変形例に係る発光装置においては、前述の第3の実施形態と同様に、白色面41aがXY平面に対して平行な白色ミラー板41と、光入射面55bにおける+X方向側の端部が-X方向側の端部よりも-Z方向側に位置しているプリズム板55とが設けられている。そして、前述の第2の実施形態と同様に、プリズム板55においては、LEDチップ23から遠いプリズムほど、幅Wが広く、形成高さHが高く、LEDチップ23側の斜面55cの傾斜角θが大きい。
 本変形例によれば、鏡面ミラー部材24によって反射された光の大部分をプリズム板55によって捕捉するタイプの発光装置において、LEDチップ23からプリズム板55に直接入射する光の入射効率も高めることができる。これにより、光の利用効率をより一層高めることができる。本変形例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第3の実施形態と同様である。
 なお、前述の第3の実施形態及び本変形例においても、前述の第1の実施形態の第2の変形例(図11参照)と同様に、プリズム板におけるLEDチップ23から遠い側の側面を露出させ、この側面から光が出射されるようにしてもよい。これにより、図12(b)に示す効果と同様な効果を得ることができる。
 次に、第4の実施形態について説明する。
 図16は、本実施形態に係る照明器具を例示する部分断面図である。
 図16に示すように、本実施形態に係る照明器具4においては、基板22の+Z方向側の面上にL字アングル67が設けられている。L字アングル67は、Y方向に延びるXZ断面がL字形の部材であり、XY平面に対して平行な板状部分67aと、YZ平面に対して平行な板状部分67bとから構成されている。そして、板状部分67aは、基板22のチップ搭載面22aに取り付けられており、板状部分67bはチップ搭載面22aから起立しており、板状部分67bの+X方向側の面にLEDチップ23が搭載されている。このため、LEDチップ23の発光面23aは基板22のチップ搭載面22aに対して交差しており、より具体的には、+X方向に向いている。また、照明器具4においては、鏡面ミラー部材24(図4参照)が設けられていない。そして、カバー13の端部がLEDチップ23から見て+Z方向の位置に配置されている。カバー13は、不透明な材料によって形成されている。
 本実施形態においては、LEDチップ23がL字アングル67を介して基板22に取り付けられているため、LEDチップ23の発光面23aが+X方向を向いており、主として+X方向に向けて光を出射する。このため、鏡面ミラー部材24が不要となる。
 また、本実施形態においては、LEDチップ23から見て+Z方向に相当する位置に、不透明なカバー13の端部が配置されているため、+Z方向側から見て、LEDチップ23はカバー13によって隠される。このため、LEDチップ23から+Z方向に漏れた光は、カバー13によって遮られ、使用者の目に直接入射することがない。これにより、グレアを軽減することができる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第1の実施形態と同様である。なお、カバー13は、半透明な材料によって形成されていてもよい。
 次に、第5の実施形態について説明する。
 図17は、本実施形態に係る照明器具を例示する部分断面図である。
 図17に示すように、本実施形態に係る照明器具5は、前述の第1の実施形態に係る照明器具1(図4参照)と比較して、トップビュー型のLEDチップ23の替わりに、サイドビュー型のLEDチップ63が設けられている点が異なっている。サイドビュー型のLEDチップ63においては、搭載面(-Z方向側の面)に対して直交する面から光が出射される。図17に示す例では、LEDチップ63は、その発光面63aが+X方向に向くように、基板22上に配置されている。
 また、前述の第4の実施形態と同様に、照明器具5においては、鏡面ミラー部材24(図4参照)が設けられていない。更に、カバー13の端部がLEDチップ63から見て+Z方向の位置に配置されている。カバー13は、不透明な材料によって形成されている。
 本実施形態においても、前述の第4の実施形態と同様に、LEDチップ63は主として+X方向に向けて光を出射する。このため、鏡面ミラー部材24が不要となる。また、LEDチップ63から見て+Z方向に相当する位置に、カバー13の端部が配置されているため、+Z方向側から見て、LEDチップ63はカバー13によって隠される。更に、本実施形態においては、前述の第4の実施形態と比較して、L字アングル67(図16参照)が不要となる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第4の実施形態と同様である。
 なお、前述の第4及び第5の実施形態において、プリズム板25を固定するための支持部材を設けてもよい。支持部材を設ける場合、制御ユニット12(図1参照)は、この支持部材に固定してもよい。また、支持部材におけるLEDチップ23に対向した面は、鏡面としてもよく、白色面としてもよく、それ以外でもよい。更に、支持部材を設けずに、例えばプリズム板25の-X方向側の端部の形状を工夫することにより、プリズム板25を白色ミラー板21又は基板22に対して固定できるようにしてもよい。更にまた、LEDチップを隠す部品はカバー13には限定されず、他の何らかの部品の一部をLEDチップから見て+Z方向に配置してもよい。
 以上説明した実施形態によれば、グレアを軽減できる照明器具を実現することができる。
 以上、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及びその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

Claims (15)

  1.  一対の発光装置と、
     前記一対の発光装置を制御する制御ユニットと、
     シャーシと、
     を備え、
     各前記発光装置は、
      一方向に延びる帯状の基板と、
      前記基板の下面に搭載され、前記一方向に沿って配列された複数個のLEDチップと、
      前記LEDチップから見て下方及び前記基板の一方の側方に配置され、他方の側方が開口し、前記LEDチップに対向した面が光反射面である光反射部材と、
      下面が光拡散反射面であり、前記光反射部材によって反射された光の一部が前記下面に照射される光拡散反射板と、
     を有し、
     前記一対の発光装置は、前記一方の側方側の端部同士が連結されており、
     前記制御ユニットは、前記光反射部材の下方に配置されており、
     前記シャーシには前記LEDチップの熱が熱伝導によって伝達される照明器具。
  2.  前記基板の上面は前記光拡散反射板の下面に接しており、
     前記光拡散反射板の上面は前記シャーシに接している請求項1記載の照明器具。
  3.  前記シャーシの形状はトレイ状であり、
     前記発光装置は前記シャーシの内部に配置されており、
     前記シャーシは、前記発光装置の前記一方の側方側の側面を除く側面及び上面を覆っている請求項1記載の照明器具。
  4.  前記シャーシの外部に配置され、前記制御ユニットに対して電力を供給する電源ユニットをさらに備えた請求項3記載の照明器具。
  5.  前記制御ユニットの下方に配置され、前記制御ユニットを覆うカバーをさらに備えた請求項1記載の照明器具。
  6.  前記シャーシは金属により形成されている請求項1記載の照明器具。
  7.  前記シャーシは樹脂により形成されている請求項1記載の照明器具。
  8.  前記光拡散反射板の下面における前記他方の側方側の端部は、前記一方の側方側の端部よりも下方に位置している請求項1記載の照明器具。
  9.  前記光拡散反射板の下面は凹曲面である請求項8記載の照明器具。
  10.  前記光拡散反射板の下面は白色面である請求項1記載の照明器具。
  11.  前記発光装置は、上面に複数本のプリズムが形成されたプリズム板をさらに有し、
     前記LEDチップから出射された光のうち、前記光反射部材に照射されなかった光の一部は前記プリズム板の上面に照射される請求項1記載の照明器具。
  12.  前記プリズム板における前記他方の側方側の側面は外部に露出している請求項11記載の照明器具。
  13.  前記光反射部材の光反射面は、鏡面である請求項1記載の照明器具。
  14.  前記光反射部材の光反射面は、放物線柱面である請求項1記載の照明器具。
  15.  前記複数個のLEDチップのうちの一部は白色の光を出射するLEDチップであり、他の一部は電球色の光を出射するLEDチップである請求項1記載の照明器具。
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