WO2016031957A1 - シャープナー及びこれを備えた照明器具 - Google Patents

Abstract

本発明は、発光面の面積が大きい場合であっても、光の制御を好適に行うことができるシャープナーを提供することを課題とする。　本発明のシャープナーは、発光面（２２）の中心Ｏから前側に延びる軸心Ｃを基準として同心に配設された円筒状の内側のルーバー部（７６）と円筒状の外側のルーバー部（７２）とを有し、ＬＥＤモジュール（２０）、ルーバー部（７６）、及びルーバー部（７２）を、軸心Ｃを通る平面で切った断面において、軸心Ｃに対して同じ側に位置する発光面（２２）の端部ａとルーバー部（７２）の前端側内周縁ｇとを結ぶ基準線（Ｌ３）が前広がりに傾斜し、かつ、ルーバー部（７６）が基準線（Ｌ３）よりも軸心Ｃ側に位置するように、発光面（２２）に対してルーバー部（７６）、及びルーバー部（７２）のサイズ、相対位置関係が設定されている。

Description

シャープナー及びこれを備えた照明器具

　本発明は、面状光源からの光を制御するルーバー部を有するシャープナー及びこれを備えた照明器具に関する。

　従来、ダウンライト、スポットライト等の照明器具において、グレアの低減やグラデーションの改善等を目的としてシャープナー（ルーバー）を備えたものが知られている。本出願人は、このような照明器具及びそれに使用するシャープナーに関する発明について出願した（特許文献１参照）。

　この発明に係る照明器具では、光源として、点状光源ではなく、面状光源を使用している。面状光源の発光面の前側には、椀状のリフレクターが配設されている。シャープナーは、筒状のルーバー部を有していて、そのルーバー部の後半側をリフレクターの内側に挿入するようにして、リフレクターの開口部に配設されている。発光面から出射された光は、主に、ルーバー部の内側を通過するものと、リフレクターで反射されてルーバー部の外側を通過するものとに分けられて、照明器具の開口部から出て行く。

　光源が面状である場合においても、シャープナーを設けることにより、グレアの低減、グラデーションの改善等の光の制御を良好に行うことができる。

特願平２０１３－２４８７７１

　しかしながら、面状光源は、点状光源とは異なり、発光面が二次元的な広がりを持つ。

　このため、発光面の面積が小さい場合には、上述のシャープナー及び照明器具においても、所望の光の制御が行えたとしても、例えば、面積が大きい場合には、光の制御を十分に行うことができないおそれがある。

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、発光面の面積が大きい場合であっても、光の制御を好適に行うことができるシャープナー及びこれを備えた照明器具を提供することを目的とする。

　請求項１に係る発明は、シャープナーにおいて、面状光源の発光面の中心から前側に延びる軸心を基準として同心に配設された円筒状の内側ルーバー部と円筒状の外側ルーバー部とを有し、前記面状光源、前記内側ルーバー部、及び前記外側ルーバー部を、前記軸心を通る平面で切った断面において、前記軸心に対して同じ側に位置する前記発光面の端部と前記外側ルーバー部の前端側内周縁とを結ぶ基準線が前広がりに傾斜し、かつ、前記内側ルーバー部が前記基準線よりも前記軸心側に位置するように、前記発光面に対して前記内側ルーバー部、及び前記外側ルーバー部のサイズ、相対位置関係が設定されている、ことを特徴とする。

　請求項２に係る発明は、請求項１に係るシャープナーにおいて、前記発光面の半径ｒ０に対し、前記外側ルーバー部の前記前端側内周縁の半径ｒ１、及び前記内側ルーバー部の後端側外周縁の半径ｒ２が、
　　　ｒ１＞ｒ２≧ｒ０
を満たす、ことを特徴とする。

　請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係るシャープナーにおいて、前記軸心に沿った位置について、前記内側ルーバー部の後端は、前記外側ルーバー部の後端よりも、前記発光面に近接されている、ことを特徴とする。

　請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に係るシャープナーにおいて、前記内側ルーバー部の前記後端に配設されて、前記内側ルーバー部の内側に入射する光が透過する集光レンズを有する、ことを特徴とする。

　請求項５に係る発明は、照明器具において、発光面を有する面状光源と、前記発光面の中心から前側に延びる軸心を基準として同心に配設された円筒状の内側ルーバー部と円筒状の外側ルーバー部とを有するシャープナーと、前記軸心を基準とする放物面状の反射面を有し、前記発光面からの光を前記反射面で前方に向けて反射させるリフレクターと、前記リフレクターの前端側内周縁に合わせて配設された筒状のフードと、を備え、前記シャープナーが、請求項１ないし４のいずれか１項に係るシャープナーである、ことを特徴とする。

　請求項６に係る発明は、請求項５に係る照明器具において、前記面状光源、前記シャープナー、前記リフレクター、及び前記フードを、前記軸心を含む平面で切った断面において、前記軸心を基準として同じ側に位置する前記発光面の一方の端部と前記フードの前端側内周縁の一方の端部又は前記フードの縮径部のエッジとを結ぶ直線を第１直線とし、また、前記軸心を基準として反対側に位置する前記発光面の他方の端部と前記リフレクターの前記前端側内周縁の一方の端部とを結ぶ直線を第２直線としたときに、前記外側ルーバー部は、一方の前記後端側外周縁が、前記第２直線よりも前記軸心に近い側に位置するように、前記後端側外周縁の半径及び前後方向の配設位置が設定されている、ことを特徴とする。

　請求項７に係る発明は、請求項６に係る照明器具において、前記外側ルーバー部は、前記後端側外周縁が、前記第１直線と前記第２直線との交点よりも前側に位置する前記第１直線よりも前記軸心から遠い側に位置するように、前記後端側外周縁の半径及び前後方向の配設位置が設定されている、ことを特徴とする。

　請求項１の発明によれば、発光面から出射された光のうち、少なくとも一部は、同心に配設された内側ルーバー部と外側ルーバー部との間を、直接光として通過する。これにより、発光面から出射された光を、内側ルーバー部の内側を通過する光、内側ルーバー部と外側ルーバー部との間を通過する光、及び外側ルーバー部の外側を通過する光に分けて、細かく制御することができる。

　請求項２の発明によれば、発光面の半径（ｒ０）が内側ルーバー部の後端側外周縁の半径（ｒ２）と同じ又はこれよりも小さい（ｒ２≧ｒ０）にもかかわらず、発光面から出射された光のうち、少なくとも一部は、同心に配設された内側ルーバー部と外側ルーバー部との間を、直接光として通過する。これにより、発光面から出射された光を、内側ルーバー部の内側を通過する光、内側ルーバー部と外側ルーバー部との間を通過する光、及び外側ルーバー部の外側を通過する光に分けて、細かく制御することができる。

　請求項３の発明によれば、グレアカットアングルを増加させることができる。

　請求項４の発明によれば、集光レンズにより、内側ルーバー部の内側を通過する光の光量を増加させて、被照射部分の照度をアップすることができる。

　請求項５の発明によれば、照明器具として、上述の請求項１～４のシャープナーの効果を奏することができる。

　請求項６の発明によれば、外側ルーバー部の一方の後端側外周縁が、第２直線よりも軸心に近い側に位置するので、発光面から出てリフレクターの反射面に当たる光を遮ることがない。さらに、後端側外周縁の外側を通ってフードから出射される直接光を確保することができる。また、シャープナーは、発光面からの光の一部を、直接光として外側ルーバー部と内側ルーバー部との間を通過させることができるので、その分、照射光のグラデーションを滑らかにする等、光の制御性を高めることができる。

　請求項７の発明によれば、請求項６の発明に加え、外側ルーバー部の後端側外周縁が、第１直線と第２直線との交点よりも前側に位置する第１直線よりも軸心から遠い側に位置するので、後端側外周縁の外側を通ってフードから出射される直接光が発生しないようにすることができる。また、シャープナーは、発光面からの光の一部を、直接光として外側のルーバー部と内側のルーバー部との間を通過させることができるので、その分、照射光のグラデーションを滑らかにする等、光の制御性を高めることができる。

照明器具の斜視図である。

軸心を含む平面で切った照明器具の断面図である。

シャープナーの分解斜視図である。

外側のシャープナー本体を説明する図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は（Ｂ）中のＡ－Ａ線矢視図、（Ｅ）は後側から見た斜視図、（Ｆ）は前側から見た斜視図、（Ｇ）は（Ｂ）中のＢ部分の拡大図、（Ｈ）は（Ｃ）中のＣ部分の拡大図である。

内側のシャープナー本体を説明する図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は（Ｂ）中のＡ－Ａ線矢視図、（Ｅ）は後側から見た斜視図、（Ｆ）は前側から見た斜視図、（Ｇ）は（Ｄ）中のＢ部分の拡大図、（Ｈ）は（Ｃ）中のＣ部分の拡大図である。

（Ａ）は、シャープナーを前側から見た斜視図であり、（Ｂ）は、ローレット加工が施されていない場合の光の反射を、また、（Ｃ）は、ローレット加工が施されている場合の光の反射を説明する模式図である。

（Ａ）～（Ｆ）はシャープナーの形状及び配設位置を説明する、軸心を含む平面で切った断面図である。

リフレクター及びシャープナーによる光の制御を説明する光路図である。

シャープナーの特徴を説明する模式図である。

リフレクターの変形例を説明する図である。

　以下、本発明を適用した実施形態を、図面に基づいて詳述する。なお、各図面において、同じ符号を付した部材等は、同一又は類似の構成のものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。また、各図面においては、説明に不要な部材等は適宜、図示を省略している。

　＜実施形態１＞
　図１～図１０を参照して、本発明を適用した実施形態１に係る照明器具１及びこれに使用されるシャープナー７０について説明する。

　ここで、「シャープナー」とは、一般的なグレアカットルーバーと同じ範疇に属し、１次光学系である光学リフレクターの配光を、より細やかに調整することができる光学コントロール装置のことをいうものとする。

　図１～図１０のうち、図１は、照明器具１の斜視図である。また、図２は、軸心Ｃを含む平面で切った照明器具１の断面図である。なお、以下の説明では、照明器具１の軸心Ｃに沿った方向のうち、照明器具１から光が出て行く側（図１の左下、図２下側）を前側（前、前方）といい、その反対を後側（後、後方）というものとする。

　照明器具１は、図１，図２に示すように、ソケットホルダー１０、ＬＥＤモジュール（面状光源）２０、ボディ３０、リフレクター４０、フード６０、及びシャープナー７０を備えている。これらソケットホルダー１０～シャープナー７０は、前方から後方に延びる軸心Ｃを回転中心としたほぼ回転体形状に形成され、また、それぞれの中心を軸心Ｃに合わせるようにして配設されている。

　このうち、ソケットホルダー１０は、ヒートシンク１１と、筒状部１２と、多数のフィン１３とが一体となって構成されている。ヒートシンク１１は、後端側に円錐部分を有する柱状に形成されていて、前端には、後述するＬＥＤモジュール２０が取り付けられる取付面１１ａを有している。筒状部１２は、取付面１１ａの周端縁から前方の延びる筒状に形成されていて、前端には、外側に向かって広がるフランジ部１４を有している。多数のフィン１３は、ヒートシンク１１及び筒状部１２の外周面から放射状に延びるように形成されている。ソケットホルダー１０全体は、例えば、アルミニウムで一体に形成されていて、次に説明するＬＥＤモジュール２０の発光によって発生した熱を吸収して、フィン１３等から放熱する。

　ＬＥＤモジュール（面状光源）２０は、小さな多数のＬＥＤ素子が面状に整列されて構成された、いわゆるＣＯＢ（ｃｈｉｐ　ｏｎ　ｂｏａｒｄ：チップ・オン・ボード）タイプのＬＥＤモジュールである。ＬＥＤモジュール２０としては、例えば、シチズン電子株式会社製のものを使用することができる。このものは、例えば、正方形のアルミニウム基板２１上に、縦横多数のＬＥＤ素子を正方形状に整列させ、その表面を蛍光体を含むシリコーン樹脂で封止することで、正方形に内接する円形の発光面２２を構成している。ＬＥＤモジュール２０は、アルミニウム基板２１がヒートシンク１１の前端の取付面１１ａに密着された状態で直接固定されていて、冷却効率が高められている。ＬＥＤモジュール２０は、各ＬＥＤ素子から、１２０°の照射角度を持って光が発光され、これらが集まって面状の光源となっている。

　ボディ３０は、例えば、アルミニウムにより、ほぼ円筒状に形成されている。ボディ３０は、後端に内側に向かって縮むフランジ部３１を有している。ボディ３０は、このフランジ部３１を、ソケットホルダー１０のフランジ部１４に固定されることで、ソケットホルダー１０に取り付けられている。ボディ３０の内周面における前端近傍には、後述するスナップリング５０が係脱可能なリング溝３２が形成されている。ボディ３０は、その内側に、次に説明するリフレクター４０を収納するとともに、ヒートシンク１１から筒状部１２、フランジ部１４を介して伝達された熱を放熱する。

　リフレクター４０は、例えば、アルミニウムにより、ほぼ椀状に形成されていて、後端には開口部Ｋ１を有し、また、前端には、開口部Ｋ２を有している。リフレクター４０は、上下２段に形成されていて、上段４１と下段４２とを有している。上段４１の内面、及び下段４２の内面は、それぞれ放物面状の反射面４１ａ，４２ａとなっている。上段４１の反射面４１ａは、ＬＥＤモジュール２０の発光面２２のうちの中心Ｏからずれた位置Ｏａに焦点を有する放物曲線の一部を、軸心Ｃを中心として回転させてできる放物面状（回転体）である。一方、下段４２の反射面４２ａは、発光面２２の中心Ｏに焦点を有する放物曲線の一部を、軸心Ｃを中心として回転させてできる放物面状（回転体）である。リフレクター４０の前端には、外側に向けてフランジ状に屈曲された屈曲部４３が形成されている。

　リフレクター４０は、屈曲部４３が、上述のボディ３０のリング溝３２に装着された着脱自在のスナップリング５０によって支持されることにより、位置決めされる。リフレクター４０は、位置決めされた状態において、上段４１がほぼソケットホルダー１０の筒状部１２の内側に配置され、また、下段４２がほぼボディ３０の内側に配置される。また、後端の開口部Ｋ１が、間隙を介して、発光面２２に対面している。リフレクター４０は、発光面２２から発光された光を、反射面４１ａ，４２ａで反射して、軸心Ｃにほぼ平行な平行光として、開口部Ｋ２から出射する。

　フード６０は、ほぼ筒状に形成されている。フード６０の後端側には、図２に示すように、嵌合部６１が設けられている。フード６０は、この嵌合部６１をボディ３０の前端側の外周面に嵌合することで、ボディ３０に取り付ける。フード６０の内周面には、前後方向の中央近傍に、内側に向かって縮径された板状でかつ環状の縮径部６２が形成されている。縮径部６２の内周端には、エッジ６２ａが形成されている。縮径部６２は、発光面２２から出た光を遮断する部分であり、エッジ６２ａの内側は、発光面２２から出た光が直接、照明器具１から出て行く。また、縮径部６２は、後述するシャープナー７０を支持している。

　フード６０の内周面における縮径部６２よりも後側には、シャープナー７０の後述するルーバー部７２，７６のローレット加工部７２ｃ，７６ｃ等と同様、ローレット加工部６３が設けられている。なお、ローレット加工については後述する。一方、内周面における縮径部６２よりも前側には、バッフル加工部６４が設けられている。バッフル加工は、環状の凸部と凹部とが交互に多数形成されていて、ここに当たった光がフード６０の前端の開口部Ｋ３から出にくいようにするものである。

　図３は、シャープナー７０の分解斜視図である。また、図４は、外側のシャープナー本体７１を説明する図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は（Ｂ）中のＡ－Ａ線矢視図、（Ｅ）は後側から見た斜視図、（Ｆ）は前側から見た斜視図、（Ｇ）は（Ｂ）中のＢ部分の拡大図、（Ｈ）は（Ｃ）中のＣ部分の拡大図である。また、図５は、内側のシャープナー本体７５を説明する図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は（Ｂ）中のＡ－Ａ線矢視図、（Ｅ）は後側から見た斜視図、（Ｆ）は前側から見た斜視図、（Ｇ）は（Ｄ）中のＢ部分の拡大図、（Ｈ）は（Ｃ）中のＣ部分の拡大図である。

　シャープナー７０は、図２，図３に示すように、外側のシャープナー本体７１、内側のシャープナー本体７５、及び集光レンズ７９を有している。

　このうち、外側のシャープナー本体７１は、図２，図３，図４に示すように、筒状の外側のルーバー部（外側ルーバー部）７２とアーム部７３と支持部７４とを有している。

　外側のルーバー部７２は、軸心Ｃを中心として前後方向に延びる筒状に形成されている。詳しくは、緩やかなテーパー状に形成されていて、前端側に近づくほど縮径されている。ルーバー部７２の後端の内側には、段部７２ａが形成されている。この段部７２ａには、後述する内側のシャープナー本体７５の支持部７８が係合されている。このルーバー部７２の後端側外周縁は、後述するシールド部ｓの後端側外周縁ｆに相当する。

　アーム部７３は、ルーバー部７２の外周面における前後方向の中央よりも前側に配置されている。さらに、アーム部７３は、ルーバー部７６の外周面を周方向に３等分する位置のそれぞれに連結されて外側に放射状に延びるように設けられている。

　支持部７４は、環状に形成されていて、３本のアーム部７３の外端部が連結されている。

　外側のシャープナー本体７１は、上述のルーバー部７２及び支持部７４の内周面にローレット加工部７２ｃ，７４ｃが設けられている。なお、ローレット加工については、後述する。

　内側のシャープナー本体７５は、図２，図３，図５に示すように、筒状の内側のルーバー部（内側ルーバー部）７６とアーム部７７と支持部７８とを有している。

　内側のルーバー部７６は、軸心Ｃを中心として前後方向に延びる筒状に形成されている。詳しくは、緩やかなテーパー状に形成されていて、前端側に近づくほど拡径されている。内側のルーバー部７６は、上述の外側のルーバー部７２よりも小径で、かつルーバー部７２よりも前後方向の長さが長く形成されている。

　ルーバー部７６の後端の内側には、段部７６ａ及びリング溝７６ｂが形成されている。この段部７６ａには、集光レンズ７９が係合され、また、リング溝７６ｂには、スナップリング８０が係合されている。集光レンズ７９は、このスナップリング８０により、段部７６ａに位置決め固定されている。集光レンズ７９は、発光面２２からの直接光、及びリフレクター４０からの反射光が通過する。なお、集光レンズ７９の材質としては、ガラス、シリコーン等を使用することができる。ルーバー部７６の内周面にはローレット加工部７６ｃが設けられている。ローレット加工については後述する。

　アーム部７７は、ルーバー部７６の外周面における前後方向の中央よりも後側に配置されている。さらに、アーム部７７は、ルーバー部７６の外周面を周方向に３等分する位置のそれぞれに連結されて外側に放射状に延びるように設けられている。

　支持部７８は、環状に形成されていて、３本のアーム部７７の外端部が連結されている。支持部７８は、外側の支持部７４よりも小径に形成されていて、上述のルーバー部７２の後端の段部７２ａに対応する大きさとなっている。

　ここで、ローレット加工について説明する。

　図６（Ａ）は、シャープナー７０を前側から見た斜視図であり、（Ｂ）は、ローレット加工が施されていない場合の光の反射を、また、（Ｃ）は、ローレット加工が施されている場合の光の反射を説明する模式図である。ただし、（Ｂ），（Ｃ）は、後端側（発光面２２側）から見た図であり、（Ｂ）では、円弧状の内周面を便宜的に直線状に伸ばしている。

　図４，図６に示すように、外側のシャープナー本体７１には、ルーバー部７２の内周面に、図４（Ｇ）に示すように、山形の突起を周方向に沿って多数有するローレット加工部７２ｃが設けられている。また、支持部７４の内周面には、図４（Ｈ）に示すように、ローレット加工部７２ｃの山形よりも小さい山形を、周方向に沿って多数有するローレット加工部７４ｃが設けられている。さらに、内側のシャープナー本体７５には、ルーバー部７６の内周面に、図５（Ｈ）に示すように、山形の突起を周方向に沿って多数有するローレット加工部７６ｃが設けられている。

　図６（Ｂ）に示すように、内周面ｒにローレット加工がない場合、軸心Ｃを含む平面上を後側から前側に所定の入射角で入射した光Ｈは、同じ反射角で反射されて同じ平面上を進む。一方、図６（Ｃ）に示すように、山形のローレット加工が形成されている場合、軸心Ｃを含む平面上を後側から前側に所定の入射角で入射した光Ｈは、同じ反射角で反射されるが、山形の斜面により、同じ平面上を進むことなく分散される。すなわち、ローレット加工部７２ｃ，７４ｃ，７６ｃは、反射光を分散させて、反射グレアや輝度を低減させて、反射光を和らげることができる。

　集光レンズ７９は、内側のルーバー部７６の上端部内面のリング溝７６ｂにスナップリング８０を係合させることにより、段部７６ａに位置決め固定される。集光レンズ７９は、発光面２２から出射して、内側のルーバー部７６の内側を通る光の光量を増加させるものである。この集光レンズ７９の焦点距離は、映り込みを解消するため、集光レンズ７９から発光面２２までの距離よりも小さく設定されている。集光レンズ７９としては、凸レンズやフレネルレンズを使用することができる。また、集光レンズ７９に拡散加工を施すようにしてもよい。例えば、１０％程度の拡散を入れることにより、発光面２２からの直接光と反射面４１ａ，４２ａからの反射光とをミキシングして、光を和らげることができる。なお、集光レンズ７９として、フレネルレンズを使用する場合には、薄型化及び軽量化を図ることができる。

　上述構成のシャープナー７０は、図２に示すように、フード６０によって外側のシャープナー本体７１が支持され、この外側のシャープナー本体７１によって内側のシャープナー本体７５が支持されている。さらに詳しくは、シャープナー７０は、外側のシャープナー本体７１の支持部７４がフード６０の縮径部６２によって支持され、さらに、外側のルーバー部７２によって、内側のシャープナー本体７５の支持部７８が支持されている。

　この状態において、軸心Ｃに沿った方向の位置について、外側のルーバー部７２の前端（下端）７２ｄと内側のルーバー部７６の前端（下端）７６ｄとの位置が一致し、さらにこれらは、フード６０の前端６０ｄ（開口部Ｋ３）の位置と一致している。

　さらに、内側のルーバー部７６の後端（上端）７６ｅは、外側のルーバー部７２の後端（上端）７２ｅよりも上方に位置しており、その分、集光レンズ７９の位置が、発光面２２に近接されている。

　つづいて、上述のＬＥＤモジュール２０の発光面２２、リフレクター４０、及びフード６０と、フード６０によって保持された状態のシャープナー７０との位置関係について図７，図８を参照して説明する。

　ここで、図７（Ａ）～（Ｆ）はシャープナー７０の形状及び配設位置を説明する、軸心Ｃを含む平面で切った断面図である。また、図８は、リフレクター４０及びシャープナー７０による光の制御を説明する光路図である。

　図７（Ａ）において、発光面２２からは、中心Ｏをはじめ、端部ａ，ｃ等から発光される。なお、端部ａ，ｃとは、例えば、正方形状に配列されたＬＥＤ素子のその正方形の１辺の長さをＡとしたときに、中心ＯからＡ／２だけ離れた位置のことをいうものとする。これは、正方形に内接する円の半径に相当する。

　ここで、端部（一方の端部）ａと点ｂ´（フード６０の縮径部６２のエッジ６２ａ）とを結ぶ直線（第１直線）Ｌ１を考える。この直線Ｌ１は、発光面２２からの直接光と、直接光以外の光（間接光を含む）との境界線となる。この直線Ｌ１よりも軸心Ｃ側の光は、直接光となってフード６０の開口部Ｋ３から出て行く。なお、図８に図示する場合と異なり、点ｂ´が、端部ａとフード６０の前端側内周縁ｂとを結ぶ直線よりも軸心Ｃから遠い側に位置する場合には、この端部ａと前端側内端縁ｂとを結ぶ直線が「直線（第１直線）Ｌ１」であるものとする。

　さらに、端部（他方の端部）ｃと点ｄ（リフレクター４０の前端側内周縁）とを結ぶ直線（第２直線）Ｌ２を考える。この直線Ｌ２よりも軸心Ｃから遠い側（反対側）の光は、リフレクター４０の反射面４１ａ，４２ａで反射されることになる。これら直線Ｌ１，Ｌ２の交点をｅとし、また、円板状のシールド部ｓを仮定すると、以上から、シールド部ｓの後端側外周縁（グレアカットポイント）ｆを交点ｅに配置することにより、原理的には、直接光をすべて遮断し、反射光を最大とすることができる。なお、このシールド部ｓの後端側外周縁ｆは、外側のルーバー部７２の後端側外周縁ｆと一致している。

　つづいて、図７（Ｂ）に示すように、軸心Ｃを同心として、それぞれ直径が異なる３つの円筒状のルーバーＲ１，Ｒ２，Ｒ３を考える。これらルーバーＲ１，Ｒ２，Ｒ３は、それぞれの後端がシールド部ｓと一致し、また、それぞれの前端が開口部Ｋ３と一致している。さらに、シールド部ｓを取り外す。これにより、これらルーバーＲ１，Ｒ２，Ｒ３によって、軸心Ｃから周辺へ、徐々に出射角度θ１，θ２，θ３を広げてグラデーションを構成することが可能となる。

　図７（Ｃ）に示すように、中心照度をアップするために、３重であったルーバーＲ１，Ｒ２，Ｒ３を、２重としてルーバーＲ１，Ｒ２を残す。

　図７（Ｄ）に示すように、ビジュアルエッジ（ルーバーＲ１の前端）を縮小するため、シールド部ｓをドーナツ状に復活させる。また、中心照度を上げるため、ルーバーＲ１の後端に集光レンズ７９を追加する。

　図７（Ｅ）に示すように、中心照度向上のため、シールド部ｓの径を小さくする。すなわち、シールド部ｓの外周縁が上述の交点ｅよりも少し内側に位置するようにする。これにより、発光面２２からの直接光、及びリフレクター４０からの反射光は、一部、シールド部ｓの外周縁の外側を通って、直接光として開口部Ｋ３から出て行く。さらに、ルーバーＲ１を長くして、グレアカットアングルを拡大するとともに、集光レンズ７９を発光面２２に近接させて、集光効率を高める。

　最後に、図７（Ｆ）に示すように、シャープナー７０の量産化を考慮して、ルーバーＲ１，Ｒ２にテーパー付け、肉付けを行い、ルーバーＲ１の後端を少し大径にすることで，シールド部ｓを廃止する。そして、最終的に、集光レンズ７９を除くシャープナー７０を、外側のシャープナー本体７１と内側のシャープナー本体７５とを組み合わせて構成する。

　本実施形態においては、集光レンズ７９の焦点距離は、集光レンズ７９から発光面２２までの距離よりも小さく設定されている。このように、集光レンズ７９の焦点（不図示）が、軸心Ｃ上でかつ発光面２２よりも前側に位置するようにすることで、焦点が発光面２２よりも後側に位置する場合と比較して、集光レンズ７９による集光効率を高めることができる。本実施形態では、ルーバー部７２，７６が２重であるため、集光レンズ７９による集光効率が高くてルーバー部７６の内側を通過する光による照射部分が明るくなった場合でも、この照射部分と、外側のルーバー部７２の外側を通る光による照射部分との間に、ルーバー部７２，７６の間を通過する光による照射部分が構成されるため、滑らかなグラデーションを実現することができる。

　図９は、シャープナー７０の特徴を説明する模式図である。

　図９では、ＬＥＤモジュール２０（発光面２２）、外側のルーバー部７２、及び内側のルーバー部７６を、軸心Ｃを含む平面で切った模式図を示している。

　同図では、発光面２２の一方の端部をａ、外側のルーバー部７２の前端側内周縁をｇ、内側のルーバー部７６の後端側外周縁をｈで示している。また、発光面２２の一方の端部ａの半径（軸心Ｃからの距離）をｒ０、外側のルーバー部７２の前端側内周縁ｇの半径をｒ１、内側のルーバー部７６の後端側外周縁ｈの半径をｒ２で示している。さらに、端部ａと前端側内周縁ｇとを結ぶ直線を基準線Ｌ３、端部ａと後端側外周縁ｈとを結ぶ直線を直線Ｌ４で示している。

　照明器具１（シャープナー７０）においては、基準線Ｌ３が前広がりに傾斜するように構成されている。これは、ｒ１＞ｒ０（条件１）を意味する。

　さらに、後端側外周縁ｈが、基準線Ｌ３よりも軸心Ｃ側に位置する（条件２）ように構成されている。

　以上の条件１，２を満たす場合には、発光面２２の一方の端部ａ近傍から出た光の少なくとも一部は、外側のルーバー部７２と内側のルーバー部７６との間を、直接光として通過して、直接光として照明器具１の開口部Ｋ３から出射される。

　ところで、上述の条件２を満たすのは、ｒ２＜ｒ０の場合（図９の二点鎖線の内側のルーバー部７６´参照）も、ｒ２≧ｒ０の場合（図９中の実線の内側のルーバー部７６参照）も含まれる。

　ここで、前者のｒ２＜ｒ０を採用した場合には、基準線Ｌ３、直線Ｌ４のほか、発光面２２の一方の端部ａと内側のルーバー部７６の前端側外周縁（不図示）とを結ぶ直線（不図示）にも照射されることになり、光の方向性が定まりにくくなってしまう。一方、後者のｒ２≧ｒ０を採用した場合には、基準線Ｌ３と直線Ｌ４との間の一方向に照射される。集光レンズ７９によって中心照度が高くなるため、周囲にグラデーションを掛ける必要がでてくるが、その役目をするのが内側のルーバー部７６と外側のルーバー部７２との間を通過する光である。そして、そのグラデーションは、指向性を有し、一方向に照射される光による方が制御性が高いため設けやすい。

　そこで、本実施形態では、条件３として、
　　　ｒ２≧ｒ０
を採用した。

　すなわち、シャープナー７０を、外側のルーバー部７２、及び内側のルーバー部７６のサイズ、相対位置関係が上述の条件１，２，３を満たすように構成した。

　以上説明したシャープナー７０、及び照明器具１によると、以下のような作用、効果を奏する。

　・上述の条件１，条件２を採用した構成とすることにより、発光面２２から出射された光のうち、少なくとも一部は、同心に配設された内側のルーバー部７６と外側のルーバー部７２との間を、直接光として通過させることができる。これにより、発光面２２から出射された光を、内側のルーバー部７６の内側を通過する光、内側のルーバー部７６と外側のルーバー部７２との間を通過する光、及び外側のルーバー部７２の外側を通過する光に分けて、滑らかなグラデーションを付ける等、照射光の細かい制御が可能となる。これは、発光面２２が大きい場合等の特に有効である。

　・条件１，条件２に、さらに条件３を加えた構成とすることにより、発光面２２の半径ｒ０が内側のルーバー部７６の後端側外周縁ｈの半径ｒ２と同じ又はこれよりも小さい（ｒ２≧ｒ０）にもかかわらず、発光面２２から出された光のうち、少なくとも一部は、同心に配設された内側のルーバー部７６と外側のルーバー部７２との間を、直接光として通過させることができる。これにより、発光面２２から出射された光を、内側のルーバー部７６の内側を通過する光、内側のルーバー部７６と外側のルーバー部７２との間を通過する光、及び外側のルーバー部７２の外側を通過する光に分けて、細かく制御することができる。

　・図８に示すように、シャープナー７０のグレアカットポイントとなるシールド部ｓの後端側外周縁ｆ（外側のルーバー部７２の後端側外周縁）を、直線（第２直線）Ｌ２よりも軸心Ｃに近い側に配置すれば、発光面２２から出て、リフレクター４０の反射面４１ａ，４２ａに当たる光を遮ることがない。つまり、反射面４１ａ，４２ａに当たる光の光量を最大にすることができる。さらに、直線Ｌ２と後端側外周縁ｆとの間に間隙を確保することができるので、この場合には、後端側外周縁ｆの外側を通って、フード６０の開口部Ｋ３から出射される直接光を確保することができる。この場合には、照射光によるグラデーションをより自然なものとすることができる。

　・一方、これに加え、さらに、外側のルーバー部７２の後端側外周縁ｆが、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点ｅよりも前側に位置する直線Ｌ１よりも軸心Ｃから遠い側、つまり、交点ｅよりも前側における直線Ｌ１，Ｌ２の間に位置するようにした場合には、反射面４１ａ，４２ａに当たる光を遮ることなく、かつ、後端側外周縁ｆの外側を通ってフード６０の開口部Ｋ３から出射される直接光を遮断することができる。この場合には、この直接光に係るグレアをなくすことができる。

　・内側のルーバー部７６の後端に集光レンズ７９を設けることにより、ルーバー部７６の内側を通過する光の光量を増加させて、照度をアップすることができる。

　・内側のルーバー部７６を後側に延長して、その後端７６ｅを、外側のルーバー部７２の後端７２ｅよりも後側に突出させることにより、集光レンズ７９を発光面２２に近接させることができるので、集光レンズ７９によってより多くの光を集光して制御することが可能となる。また、グレアカットアングルを大きくすることができる。

　・外側のルーバー部７２の前端７２ｄと内側のルーバー部７６の前端７６ｄとを前側に延長することにより、出射角度を低減させることで、よりシャープな光をつくることができる。また、ルーバー部７２，７６の前端７２ｄ，７６ｄの、軸心Ｃに沿った方向の位置を揃え、さらに、これらをフード６０の前端６０ｄに合わせることにより、外観の美粧性を向上させることができる。

　以上の説明では、図８に示すように、グレアカットポイントとなる外側のルーバー部７２の後端側外周縁ｆが、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点ｅの内側に位置する場合を例に説明したが、これに代えて、外側のルーバー部７２の後端側外周縁ｆが、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点ｅと一致するように構成してもよい。この場合には、後端側外周縁ｆの外側を通過しようとする直接光を遮光することができる。

　上述の本実施形態では、図８に示すように、シャープナー７０のルーバー部７２，７６の前端７２ｄ，７６ｄがフード６０の開口部Ｋ３と一致する場合について説明したが、これに代えて、図１０に示すように、前端７２ｄ，７６ｄが開口部Ｋ３よりも後側に位置するようにしてもよい。なお、図１０では、前端７２ｄ，７６ｄの位置が、フード６０の縮径部６２の位置とほぼ一致する場合を例示している。この場合には、シャープナー７０のルーバー部７２，７６の前端７２ｄ，７６ｄの位置を後側に移動させることにより、光の出射角度を大きくすることができる。さらに、シャープナー７０の前面側にプロテクトガラス（不図示）を配設するようにしてもよい。

　１　　　照明器具
　２０　　ＬＥＤモジュール（面状光源）
　２２　　発光面
　４０　　リフレクター
　４１ａ　反射面
　４２ａ　反射面
　７０　　シャープナー
　７１　　外側のシャープナー本体
　７２　　外側のルーバー部
　７３　　外側のアーム部
　７４　　外側の支持部
　７５　　内側のシャープナー本体
　７６　　内側のルーバー部
　７７　　内側のアーム部
　７８　　内側の支持部
　７９　　集光レンズ
　ａ　　　　発光面の一方の端部
　ｂ　　　　フードの前端側内周縁
　ｂ´　　　点（フードの縮径部のエッジ）
　Ｃ　　　　軸心
　ｃ　　　　発光面の他方の端部
　ｄ　　　　リフレクターの前端側内周縁
　ｅ　　　　第１直線と第２直線との交点
　ｆ　　　　シールド部の後端側外周縁（外側のルーバーの後端側外周縁）
　ｇ　　　　外側のルーバー部の前端側内周縁
　ｈ　　　　内側のルーバー部の後端側外周縁
　Ｌ１　　　直線（第１直線）
　Ｌ２　　　直線（第２直線）
　Ｌ３　　　基準線
　Ｌ４　　　直線
　Ｏ　　　　発光面の中心
　ｒ０　　　発光面の一方の端部の半径
　ｒ１　　　外側のルーバー部の前端側内周縁の半径
　ｒ２　　　内側のルーバー部の後端側外周縁の半径
　ｓ　　　　シールド部
 
 

Claims (7)

1. 　面状光源の発光面の中心から前側に延びる軸心を基準として同心に配設された円筒状の内側ルーバー部と円筒状の外側ルーバー部とを有し、
   　前記面状光源、前記内側ルーバー部、及び前記外側ルーバー部を、前記軸心を通る平面で切った断面において、前記軸心に対して同じ側に位置する前記発光面の端部と前記外側ルーバー部の前端側内周縁とを結ぶ基準線が前広がりに傾斜し、かつ、前記内側ルーバー部が前記基準線よりも前記軸心側に位置するように、前記発光面に対して前記内側ルーバー部、及び前記外側ルーバー部のサイズ、相対位置関係が設定されている、
   　ことを特徴とするシャープナー。
2. 　前記発光面の半径ｒ０に対し、前記外側ルーバー部の前記前端側内周縁の半径ｒ１、及び前記内側ルーバー部の後端側外周縁の半径ｒ２が、
   　　　ｒ１＞ｒ２≧ｒ０
   を満たす、
   　ことを特徴とする請求項１に記載のシャープナー。
3. 　前記軸心に沿った位置について、前記内側ルーバー部の後端は、前記外側ルーバー部の後端よりも、前記発光面に近接されている、
   　ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシャープナー。
4. 　前記内側ルーバー部の前記後端に配設されて、前記内側ルーバー部の内側に入射する光が透過する集光レンズを有する、
   　ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシャープナー。
5. 　発光面を有する面状光源と、
   　前記発光面の中心から前側に延びる軸心を基準として同心に配設された円筒状の内側ルーバー部と円筒状の外側ルーバー部とを有するシャープナーと、
   　前記軸心を基準とする放物面状の反射面を有し、前記発光面からの光を前記反射面で前方に向けて反射させるリフレクターと、
   　前記リフレクターの前端側内周縁に合わせて配設された筒状のフードと、を備え、
   　前記シャープナーが、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシャープナーである、
   　ことを特徴とする照明器具。
6. 　前記面状光源、前記シャープナー、前記リフレクター、及び前記フードを、前記軸心を含む平面で切った断面において、前記軸心を基準として同じ側に位置する前記発光面の一方の端部と前記フードの前端側内周縁の一方の端部又は前記フードの縮径部のエッジとを結ぶ直線を第１直線とし、また、前記軸心を基準として反対側に位置する前記発光面の他方の端部と前記リフレクターの前記前端側内周縁の一方の端部とを結ぶ直線を第２直線としたときに、
   　前記外側ルーバー部は、一方の前記後端側外周縁が、前記第２直線よりも前記軸心に近い側に位置するように、前記後端側外周縁の半径及び前後方向の配設位置が設定されている、
   　ことを特徴とする請求項５に記載の照明器具。
7. 　前記外側ルーバー部は、前記後端側外周縁が、前記第１直線と前記第２直線との交点よりも前側に位置する前記第１直線よりも前記軸心から遠い側に位置するように、前記後端側外周縁の半径及び前後方向の配設位置が設定されている、
   　ことを特徴とする請求項６に記載の照明器具。
    
   
    

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