JP2012151030A

JP2012151030A - 照明器具

Info

Publication number: JP2012151030A
Application number: JP2011009799A
Authority: JP
Inventors: Kyohei Nakamura; 恭平中村; Tadashi Murakami; 忠史村上; Hiroyuki Sekii; 広行関井; Yuki Shirakawa; 友樹白川; Tetsuya Nishi; 哲也西
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: JP5807165B2

Abstract

【課題】簡単な構成で、照明器具の下方の作業範囲を明るく照らすことができるとともに、見栄えの良い照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具は、ＬＥＤ素子３と、ＬＥＤ素子３の照射方向に設けられたプリズム４とを備える。プリズム４のＬＥＤ素子３との対向側には、ＬＥＤ素子３からの光の光軸Ｌ１を中心とした円形で凹凸を有する光制御面４ａが形成される。光制御面４ａは、ＬＥＤ素子３からの光を光軸Ｌ１に近づく方向に制御する集光面（凸レンズ集光面４ｂ及び環状集光面４ｃ）と、ＬＥＤ素子３からの光をプリズム４の照射方向側における光制御面４ａとの対向面よりも外側に到達させるように制御する発散面４ｄとを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、主に天井等に固定される照明器具に関するものである。

従来、天井等に固定される照明器具としては、モジュール基板の表側の面に実装された複数の半導体発光素子と、モジュール基板の表側の面に積層された白色の拡散反射層と、半導体発光素子の照射（下）方向に設けられた照明カバーとを備えたものがある。（例えば、特許文献１参照）
このような照明器具では、半導体発光素子（光源）から水平方向より斜め上に出射された光が拡散反射層にて下方向に拡散反射されるため、照明カバーにおける輝度むらが低減される。言い換えると、照明器具（照明カバー）を見たとき、照明器具（照明カバー）における光源の真下の周り（光源の真下同士の間）が著しく暗く見えることが抑えられ、見栄えの悪化が抑えられる。

特開２０１０−１７０９９０号公報

しかしながら、上記したような照明器具では、特に照明器具の下方の作業範囲を明るく照らす機能はなく、そのような配光特性を有しつつ見栄えの良い照明器具が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構成で、照明器具の下方の作業範囲を明るく照らすことができるとともに、見栄えの良い照明器具を提供することにある。

本発明の照明器具は、光源と、前記光源の照射方向に設けられたプリズムとを備えた照明器具であって、前記プリズムの前記光源との対向側には、前記光源からの光の光軸を中心とした円形で凹凸を有する光制御面が形成され、前記光制御面は、前記光源からの光を光軸に近づく方向に制御する集光面と、前記光源からの光を前記プリズムの前記照射方向側における前記光制御面との対向面よりも外側に到達させるように制御する発散面とを有することを特徴とする。

この照明器具においては、前記光源と光源に対向する前記光制御面は、それぞれ複数設けられ、前記発散面は、前記光源からの光を自身と対向する前記対向面と隣り合う前記対向面との間に到達させるように制御することが好ましい。

この照明器具においては、前記光源と光源に対向する前記光制御面は、それぞれ３つ以上設けられ、隣り合う前記光制御面の中心間距離が全て等しくなるように配置されることが好ましい。

この照明器具においては、前記プリズムの前記照射方向側における前記対向面の外側を散乱透過面とすることが好ましい。
この照明器具においては、前記光制御面は、前記光軸を中心とした環状で前記光源側に延びるほど径方向外側に延びる前記発散面と、前記光軸を中心とした環状で前記照射方向側に延びるほど径方向外側に延びる前記集光面とを有することが好ましい。

本発明によれば、簡単な構成で、照明器具の下方の作業範囲を明るく照らすことができるとともに、見栄えの良い照明器具を提供することができる。

（ａ）本実施形態における照明器具の概略構成を示す断面図。（ｂ）本実施の形態におけるプリズムのＬＥＤ素子との対向側の面を示す平面図。本実施の形態における照明器具を説明するための一部拡大断面図。別例における照明器具を説明するための一部拡大断面図。別例における照明器具の概略構成を示す断面図。別例におけるプリズムのＬＥＤ素子との対向側の面を示す平面図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１及び図２に従って説明する。
図１（ａ）に示すように、天井等に固定される本実施の形態の照明器具１は、天井等に固定される基台２と、基台２に固定される光源としての複数（本実施の形態では３つ）のＬＥＤ素子３と、基台２に固定されるプリズム４とを備える。

複数のＬＥＤ素子３は、それぞれの発光面が下方を向くように設けられるとともに、一直線上に等間隔に並設されている。
プリズム４は、例えば透明なアクリル樹脂やガラスや石英ガラスやポリカーボネート樹脂やポリスチレン樹脂やシリコーン樹脂等からなる。そして、プリズム４は、ＬＥＤ素子３の照射方向（即ち下方）に配置されるように、言い換えると下方から見てＬＥＤ素子３を含む面を覆うように形成されて基台２に固定される。

このプリズム４のＬＥＤ素子３との対向側には、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子３からの光の光軸Ｌ１を中心とした円形で凹凸を有する光制御面４ａが形成されている。尚、本実施の形態では、ＬＥＤ素子３の数が３つであるため、光制御面４ａも３つ形成されている。又、３つのＬＥＤ素子３が等間隔に並設されていることから、隣り合う光制御面４ａにおいても中心間距離（即ち図１（ｂ）中、隣り合う光軸Ｌ１間の距離と同じ）が全て等しくなるように配置されている。又、プリズム４のＬＥＤ素子３との対向側において光制御面４ａ以外の部分、及びプリズム４の照射方向側（下側）の全面は平坦面とされている。

各光制御面４ａは、ＬＥＤ素子３からの光を光軸Ｌ１に近づく方向に制御する集光面（凸レンズ集光面４ｂ及び環状集光面４ｃ）と、同光をプリズム４の照射方向側における光制御面４ａとの対向面よりも外側に到達させるように制御する発散面４ｄとを有する。

詳しくは、本実施の形態の光制御面４ａは、図１（ｂ）及び図２に示すように、前記光軸Ｌ１を中心とした円形でＬＥＤ素子３側に凸の球面形状である凸レンズ集光面４ｂを有する。凸レンズ集光面４ｂは、図２に示すように、ＬＥＤ素子３からの光Ａ１を光軸Ｌ１に近づく方向に制御する（光Ｂ１とする）。尚、図２では、視覚的に見やすくするためにプリズム４のハッチングを省略している。

又、光制御面４ａは、凸レンズ集光面４ｂの外側に形成され、前記光軸Ｌ１を中心とした環状でＬＥＤ素子３側（上側）に延びるほど径方向外側に延びる発散面４ｄを有する。本実施の形態の発散面４ｄは、断面が（光軸Ｌ１に対して若干）傾斜した傾斜面とされている。発散面４ｄは、図２に示すように、ＬＥＤ素子３からの光Ａ２〜Ａ４をプリズム４の照射方向側における光制御面４ａとの対向面（光軸Ｌ１方向から見て光制御面４ａの最外周）よりも外側に到達させるように制御する（光Ｂ２〜Ｂ４とする）。更に詳しくは、発散面４ｄは、前記ＬＥＤ素子３からの光Ａ２〜Ａ４を自身と対向する前記対向面（光制御面４ａとの対向面）と隣り合う前記対向面（隣り合う光制御面４ａの対向面）との間Ｚに到達させるように制御する。

又、光制御面４ａは、前記発散面４ｄの外側に形成され、前記光軸Ｌ１を中心とした環状で照射方向側（下側）に延びるほど径方向外側に延びる環状集光面４ｃを有する。本実施の形態の環状集光面４ｃは、断面が弧状に形成され、詳しくは、前記凸レンズ集光面４ｂとで大きな凸レンズを構成するように、即ち、所謂フレネルレンズと略同様の構成となるように形成されている。尚、本実施の形態のプリズム４は、ＬＥＤ素子３側に延びるほど径方向外側に延びる発散面４ｄを有するため、凸レンズ集光面４ｂと環状集光面４ｃとが前記光軸Ｌ１と直交する方向に連続せず（僅かな隙間を有し）公知のフレネルレンズとは若干異なっている。そして、環状集光面４ｃは、図２に示すように、ＬＥＤ素子３からの光Ａ５を光軸Ｌ１に近づく方向に制御する（光Ｂ５とする）。又、本実施の形態の光制御面４ａは、発散面４ｄと環状集光面４ｃとを径方向に交互に３つずつ有している。

次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）プリズム４のＬＥＤ素子３との対向側には、ＬＥＤ素子３からの光の光軸Ｌ１を中心とした円形で凹凸を有する光制御面４ａが形成される。この光制御面４ａは、ＬＥＤ素子３からの光を光軸Ｌ１に近づく方向に制御する集光面（凸レンズ集光面４ｂ及び環状集光面４ｃ）を有するため、照明器具１の下方の作業範囲を明るく照らすことができる。又、光制御面４ａは、ＬＥＤ素子３からの光をプリズム４の照射方向側（下側）における光制御面４ａとの対向面よりも外側に到達させるように制御する発散面４ｄを有するため、照明器具１（プリズム４）における輝度むらが低減される。言い換えると、照明器具１（プリズム４）におけるＬＥＤ素子３の真下の周りが著しく暗く見えることが抑えられ、見栄えの悪化が抑えられる。これらのことから、単一のプリズム４による簡単な構成で、照明器具１の下方の作業範囲を明るく照らすことができるとともに、見栄えを良くすることができる。

（２）発散面４ｄは、ＬＥＤ素子３からの光を自身と対向する前記対向面（光制御面４ａとの対向面）と隣り合う前記対向面（隣り合う光制御面４ａの対向面）との間Ｚに到達させるように制御する。よって、照明器具１（プリズム４）におけるＬＥＤ素子３の真下同士の間が著しく暗く見えることが効率良く抑えられ、見栄えの悪化が抑えられる。

（３）ＬＥＤ素子３とそれに対向する光制御面４ａがそれぞれ３つ設けられ、隣り合う光制御面４ａの中心間距離が全て等しくなるように配置されるため、照明器具１（プリズム４）におけるＬＥＤ素子３の真下同士の各間が均等な輝度となり見栄えが良好となる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、プリズム４の照射方向側（下側）の全面が平坦面であるとしたが、プリズム４の照射方向側（下側）における前記対向面（光制御面４ａとの対向面）の外側を散乱透過面としてもよい。

例えば、図３に示すように、前記対向面（光制御面４ａとの対向面）と隣り合う前記対向面（隣り合う光制御面４ａの対向面）との間Ｚを散乱透過面４ｅとしてもよい。尚、散乱透過面４ｅとは、平坦面では全反射してしまう入射角の光を作業範囲方向（下方）に向けることができる面であり、例えばシボ加工等の表面を荒らすブラスト処理を施した面である。

このようにすると、平坦面では全反射してしまう入射角の光を作業範囲方向（下方）に向けることができる。よって、器具効率を向上させることができるとともに、照明器具１（プリズム４）における輝度むらを低減することができる。

・上記実施の形態では、ＬＥＤ素子３とそれに対向する光制御面４ａがそれぞれ３つ設けられる照明器具１としたが、それらの数は他の数に変更してもよい。
例えば、図４に示すように、ＬＥＤ素子３とそれに対向する光制御面４ａがそれぞれ１つしか設けられていない照明器具１１として具体化してもよい。このようにしても、集光面（凸レンズ集光面４ｂ及び環状集光面４ｃ）にて、照明器具１の下方の作業範囲を明るく照らすことができる。又、発散面４ｄにて、照明器具１（プリズム４）におけるＬＥＤ素子３の真下の周りが著しく暗く見えることが抑えられ、見栄えの悪化が抑えられる。これらのことから、単一のプリズム４による簡単な構成で、照明器具１の下方の作業範囲を明るく照らすことができるとともに、見栄えを良くすることができる。

又、例えば、図５に示すように、ＬＥＤ素子３（図示略）とそれに対向する光制御面４ａがそれぞれ多数（図５では光制御面４ａを２２個図示する）設けられた照明器具として具体化してもよい。尚、この例では、光制御面４ａ（ＬＥＤ素子３）が一直線上に並設されるだけでなく、その一直線と直交する方向にも（詳しくは斜め方向にずれて）並設されている。そして、この例においては、各方向（図５中、左右方向と、上斜め方向と、下斜め方向）に隣り合う光制御面４ａの中心間距離が全て等しくなるように配置されている。

このようにしても、照明器具１（プリズム４）におけるＬＥＤ素子３の真下同士の各間が均等な輝度となり見栄えが良好となる。
・上記実施の形態では、光制御面４ａは、集光面として凸レンズ集光面４ｂを有するとしたが、これに限定されず、凸レンズ集光面４ｂは平坦面として環状集光面４ｃのみを集光面とした構成としてもよい。

・上記実施の形態では、発散面４ｄは、断面が傾斜した傾斜面であるとしたが、ＬＥＤ素子３からの光の少なくとも一部をプリズム４の照射方向側における光制御面４ａとの対向面よりも外側に到達させることができれば、断面が湾曲した湾曲面としてもよい。又、発散面４ｄは、自身によってプリズム４の照射方向側（下側）に到達される全ての光の範囲が前記対向面同士の間Ｚの全範囲と同じとなるように設定してもよいし、到達される全ての光の範囲が前記間Ｚの全範囲内の一部に収まるように設定してもよい。又、到達される全ての光の内の一部が前記間Ｚの少なくとも一部と対応するように設定してもよい。

・上記実施の形態では、環状集光面４ｃは、断面が弧状に形成されたものとしたが、ＬＥＤ素子３からの光を光軸Ｌ１に近づく方向に制御できれば、断面が（直線的に）傾斜した傾斜面としてもよい。

・上記実施の形態では、光制御面４ａは、発散面４ｄと環状集光面４ｃとを交互に３つずつ有するとしたが、これに限定されず、１つずつや２つずつ等、発散面４ｄと環状集光面４ｃの数を他の数に変更してもよい。

・上記実施の形態では、光源をＬＥＤ素子３としたが、これに限定されず、他の光源に変更してもよい。

３…ＬＥＤ素子（光源）、４…プリズム、４ａ…光制御面、４ｂ…凸レンズ集光面（集光面）、４ｃ…環状集光面（集光面）、４ｄ…発散面、４ｅ…散乱透過面、Ｌ１…光軸、Ｚ…間。

Claims

光源と、
前記光源の照射方向に設けられたプリズムと
を備えた照明器具であって、
前記プリズムの前記光源との対向側には、前記光源からの光の光軸を中心とした円形で凹凸を有する光制御面が形成され、
前記光制御面は、前記光源からの光を光軸に近づく方向に制御する集光面と、前記光源からの光を前記プリズムの前記照射方向側における前記光制御面との対向面よりも外側に到達させるように制御する発散面とを有することを特徴とする照明器具。
請求項１に記載の照明器具において、
前記光源と光源に対向する前記光制御面は、それぞれ複数設けられ、
前記発散面は、前記光源からの光を自身と対向する前記対向面と隣り合う前記対向面との間に到達させるように制御することを特徴とする照明器具。
請求項２に記載の照明器具において、
前記光源と光源に対向する前記光制御面は、それぞれ３つ以上設けられ、
隣り合う前記光制御面の中心間距離が全て等しくなるように配置されたことを特徴とする照明器具。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具において、
前記プリズムの前記照射方向側における前記対向面の外側を散乱透過面としたことを特徴とする照明器具。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明器具において、
前記光制御面は、
前記光軸を中心とした環状で前記光源側に延びるほど径方向外側に延びる前記発散面と、
前記光軸を中心とした環状で前記照射方向側に延びるほど径方向外側に延びる前記集光面とを有することを特徴とする照明器具。