JP2011096380A - 照明スタンド - Google Patents

Abstract

【課題】発光ダイオードを光源に用いた照明スタンドにおいて、スタンド頭部の姿勢を大きく変えることなく、机上面の所望領域に十分な照度を確保できる照明スタンドを提供する。
【解決手段】照明スタンドは、スタンド頭部５１と、スタンド頭部５１を姿勢変更可能に支持するスタンド本体と、スタンド頭部５１に取り付けられ、光源として機能する複数個の発光ダイオード５２ｄとを有する。複数個の発光ダイオード５２ｄは、各発光ダイオード５２ｄの出射光の光軸ＤＡＬが同じ方向を向くように、一列に配列されている。スタンド頭部５１を基準姿勢においた場合に、各発光ダイオード５２ｄの出射光の光軸ＤＡＬが、鉛直面から０度を超え、４５度以下の角度で前方に向けて傾斜する。
【選択図】図３

Description

本発明は、発光ダイオードを光源に用いた照明スタンドに関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）は、ｐ型半導体とｎ型半導体とのｐｎ接合を有し、ｐ型半導体からｎ型半導体へ順方向に電圧を印加したときにキャリアが再結合することによるエネルギーが光として放出される性質を利用しているため、環境に対する負荷が小さい発光素子である。

昨今の地球環境保護を目的とする環境意識の向上に伴い、従来の蛍光ランプに代わり、上述した発光ダイオードを光源に用いる省エネルギー且つ長寿命タイプの照明スタンドが開発されている（例えば、特許文献１を参照）。

このような発光ダイオードを光源に用いた照明スタンドは、従来の蛍光ランプなどの直管ランプと比較すると、照射角度範囲（光束が存在する立体角範囲）が狭くなっている。そのため、机上面などの被照射面における所望領域に十分な照度を確保するには、出射光の光軸の方向の調節のために、ユーザがスタンド頭部の位置や姿勢を変更する操作が必要になる。そして、ユーザの目がスタンド頭部と同じ高さにあると、スタンド頭部を前方が高くなるように大きく傾けた場合に、発光ダイオード（の散乱光）が直接視界（目）に入り、不快感を覚えることがある。

また、発光ダイオードは、連続して長時間点灯すると、その間に発生する熱によって高温となり、発光効率が低下し、寿命が短縮されるという欠点もある。このため、発光ダイオードを光源に用いた照明スタンドでは、発光ダイオードの放熱対策を行う必要性もある。

特開２００４−１６５１１５号公報

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであって、発光ダイオードを光源に用いた照明スタンドにおいて、スタンド頭部の姿勢を大きく変えることなく、被照射面の所望領域に十分な照度を確保できる照明スタンドを提供することを目的とする。

また、本発明は、発光ダイオードを光源に用いた照明スタンドにおいて、発光ダイオードが連続して長時間点灯する際の発熱による劣化を防止し、長寿命化を実現した照明スタンドを提供することを他の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の照明スタンドは、
スタンド頭部と、該スタンド頭部を姿勢変更可能に支持するスタンド本体と、
前記スタンド頭部に取り付けられ、光源として機能する複数個の発光ダイオードと、を有する照明スタンドにおいて、
前記複数個の発光ダイオードは、各発光ダイオードの出射光の光軸が同じ方向を向くように、一列に配列され、
前記スタンド頭部を基準姿勢においた場合に、各発光ダイオードの出射光の光軸が、鉛直面から０度を超え、４５度以下の角度で前方に向けて傾斜する、
ことを特徴とする。

本発明の照明スタンドによれば、スタンド頭部の姿勢を大きく変えることなく、机上面などの被照射面の所定領域に十分な照度を確保することができる。

本発明の実施形態に係る照明スタンドの全体の構造及び動きを示す側面図である。 本発明の実施形態に係る照明スタンドのスタンド頭部を左斜め前方側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る照明スタンドのスタンド頭部の拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る照明スタンドのスタンド頭部を左斜め前方側から見た斜視分解図である。 スタンド頭部に取り付けられた発光ダイオードによる机上面Ｄｓの被照射領域Ｌｚの照射状態を示す概念図であって、本発明の実施形態に係る照明スタンドによる照射状態を示す図である。 スタンド頭部に取り付けられた発光ダイオードによる机上面Ｄｓの被照射領域Ｌｚの照射状態を示す概念図であって、比較用の照明スタンドによる照射状態を示す図である。 スタンド頭部に取り付けられた発光ダイオード（の散乱光）がユーザによって視認される状態を示す概念図であって、本発明の実施形態に係る照明スタンドにおける視認状態を示す図である。 スタンド頭部に取り付けられた発光ダイオード（の散乱光）がユーザによって視認される状態を示す概念図であって、比較用の照明スタンドにおける視認状態を示す図である。 本発明の別の実施形態に係る照明スタンドのスタンド頭部における発光ダイオードの配列状態を示す模式図であって、一の配線基板における各発光ダイオードの配列状態を示す図である。 本発明の別の実施形態に係る照明スタンドのスタンド頭部における発光ダイオードの配列状態を示す模式図であって、複数の配線基板における各発光ダイオードの配列状態を示す図である。

本発明の実施の形態に係る照明スタンドについて添付の図面を参照して説明する。
図１〜図４に示すように、本実施形態に係る照明スタンド５０は、学童用の学習スタンドとして机上面（被照射面）Ｄｓを照射するものである。照明スタンド５０は、スタンド頭部５１と、スタンド頭部５１に取り付けられ、光源として機能する複数個の発光ダイオード５２ｄ（図４参照）と、スタンド頭部５１を可動アーム５１ｍを介して姿勢変更可能に支持する四角箱状のスタンド本体５０ａと、を備えている。

図１に示すように、照明スタンド５０は、その転倒を防止するための平盤状のスタンド台５０ｓを介して机上面Ｄｓに載置されている。このスタンド台５０ｓに、スタンド本体５０ａが机上面Ｄｓに対して起立した状態で固定されている。

スタンド本体５０ａの内部には、複数の発光ダイオード５２ｄをオンオフ制御する点灯回路５０ｃが配設されている。点灯回路５０ｃには、家庭用ＡＣ電源から電力が供給されるように、電源プラグ５０ｐが接続された電源コード５０ｄが電気的に接続されている。

スタンド本体５０ａの前方正面には、点灯回路５０ｃによって各発光ダイオード５２ｄをオンオフするための操作スイッチ５０ｗが配設されている。

照明スタンド５０には、スタンド頭部５１を支持する前後一対のパイプ状の可動アーム５１ｍが配設されている。
スタンド本体５０ａの上部内壁面には、可動アーム５１ｍ、及び後述する第２支持部５６と協同し、可動アーム５１を介してスタンド頭部５１の高さ及び前後方向の位置を調節可能とする第１支持部５５が固設されている。第１支持部５５は、スタンド本体５０ａの内壁面に固定された扇型状の板材５０ｅと、板材５０ｅに挿通された一対のボルト５８とを備えている。

可動アーム５１ｍは、その基端部で第１支持部５５において一対のボルト５８により上下方向に回転可能に固定され、スタンド本体５０ａに対して上下方向に回転可能になっている。さらに、可動アーム５１ｍは、図示しない保持機構によって、その回転範囲の任意の回転位置でスタンド本体５０ａに対して保持されるように構成されている。

図１及び図２に示すように、照明スタンド５０には、左右一対の楕円形状の板材５１ｅと、一対の板材５１ｅを貫通する軸状部材５１ｆと、板材５１ｅに挿通された一対のボルト５９と、を有する第２支持部５６が配設されている。

また、照明スタンド５０には、スタンド頭部５１を左右方向に回転可能に支持する第３支持部５７が配設されている。そして、スタンド頭部５１は、第３支持部５７を介して左右方向に首振り可能になっている。

また、軸状部材５１ｆは、第３支持部５７に固設された支軸５１ｇに挿通されている。さらに、一対の可動アーム５１ｍは、各自由端部で、第２支持部５６において一対のボルト５９により回転可能に固定されている。

そして、図１に示すように、第１支持部５５に支持された可動アーム５１ｍを、スタンド本体５０ａに対して上下方向に回転させるときに、スタンド頭部５１は、第２支持部５６を介して一対の可動アーム５１ｍに対して回転可能となる。これにより、スタンド頭部５１は、可動アーム５１ｍに対する相対姿勢、机上面Ｄｓからの高さ、及び、スタンド本体５０ａに対する前後方向の位置が調節可能になっている。

さらに、図１及び図２に示すように、スタンド頭部５１を、軸状部材５１ｆを中心として上下方向に回転させることにより、スタンド頭部５１の、第２支持部５６に対する相対姿勢を変更可能となっている。
以上のようにして、スタンド頭部５１は、スタンド本体５０ａによって可動アーム５１ｍを介して姿勢変更可能に支持されている。

また、図２及び図３に示すように、スタンド頭部５１は、上セード部５１Ｕと、下セード部５１Ｌとが組み合わされてケース状に構成されている。下セード部５１Ｌには、発光ダイオード５２ｄの光出射側に、光を透過する透過性カバー５３が配設されている。透過性カバー５３は、下面５３ａと、下面５３ａに対して前方ほど高くなるように傾斜した前面５３ｂとを有している。

さらに、図１、図３及び図４に示すように、スタンド頭部５１には、スタンド頭部５１の内部には、光反射板５１ｒが取り付けられている。そして、光反射板５１ｒには、４個（複数個）の配線基板５１ｓが配設されており、各配線基板５１ｓには、発光ダイオード５２ｄが１４個（複数個）ずつ取り付けられている（図４参照）。光反射板５１ｒは、発光ダイオード５２ｄから出射された光の散乱光を集光するように機能する。

詳しくは、図３に示すように、光反射板５１ｒは、断面が略「Ｌ」の字型に形成されており、透過性カバー５３の下面５３ａを基準として、０度を超え、４５度以下の角度ψで前方ほど高くなるように傾斜した基板取付面部５１ｐと、基板取付面部５１ｐに対して前方ほど低くなるように傾斜した光反射面部５１ｑとを備えている。光反射板５１ｒは、基板取付面部５１ｐで下セード部５１Ｌにボルト６０によって取り付けられている。また、光反射面部５１ｑは、先端部が上セード部５１Ｕの前方と接合されている。そして、基板取付面部５１ｐに、配線基板５１ｓが取り付けられている。

図３及び図４に示すように、発光ダイオード５２ｄは、その出射光の光軸ＤＡＬが同じ方向を向くように、一列、詳しくは、一直線状に配列した状態で、各配線基板５１ｓ上に取り付けられている。そして、４個（複数個）の配線基板５１ｓは、光反射板５１ｒの基板取付面部５１ｐ上に、一列、具体的には、一直線状に取り付けられている。
このため、４個の配線基板５１ｓ上に配設された合計５６個（＝１４×４個）の発光ダイオード５２ｄは、一列、具体的には、一直線状に配列した状態で、各配線基板５１ｓ及び光反射板５１ｒを介してスタンド頭部５１に取り付けられていることになる。

即ち、図３に示すように、発光ダイオード５２ｄは、その出射光の光軸ＤＡＬが、基板取付面部５１ｐと垂直になるようにスタンド頭部５１に取り付けられている。

図１に戻り、配線基板５１ｓは、配線コード５１ｄによってスタンド本体５０ａに収納された点灯回路５０ｃと電気的に接続されている。
そして、発光ダイオード５２ｄは、点灯回路５０ｃから配線コード５１ｄ及び配線基板５１ｓを介して電流が供給されると、スタンド頭部５１に取り付けられた透過性カバー５３を通して外部に光を出射する。本実施形態では、この透過性カバー５３の種類を変更することによって、発光ダイオード５２ｄから外部に出射される光束、及び、机上面Ｄｓにおける照度を調節することができる。

本実施形態では、図３に示す透過性カバー５３の下面５３ａを「基準面」とする。そして、図３に示すように、机上面Ｄｓに対するスタンド頭部５１の姿勢を変更し、基準面を水平面Ｈｓと平行とする（基準面を鉛直面Ｖｓと直交させる）ことで、スタンド頭部５１が「基準姿勢」となる。

そして、スタンド頭部５１をこのような基準姿勢とすると、各発光ダイオード５２ｄの出射光の光軸ＤＡＬが、鉛直面Ｖｓから０度を超え、４５度以下の角度で前方に向けて傾斜するようになる。つまり、各発光ダイオード５２ｄから、鉛直面Ｖｓから０度を超え、４５度以下の角度で前方に向けて傾斜した状態で光が出射されるようになる。

すると、図５Ａに示すように、各発光ダイオード５２ｄから、照明スタンド５０が載置される机上面Ｄｓ上の前方側に設定した被照射領域Ｌｚに向け、集中して光が出射されるようになる。このため、スタンド頭部５１を前方が高くなるように大きく傾けることなく（大きく姿勢を変更することなく）、被照射領域Ｌｚに十分な照度を確保することができるようになる。

図５Ｂに示す比較用の照明スタンド５０´では、発光ダイオード５２ｄは、透過性カバー５３の下面５３ａ（水平面Ｈｓ）に平行な取付面５１ｐ´に取り付けられている。この取付面５１ｐ´は、本実施形態の照明スタンド５０の基板取付面部５１ｐが、透過性カバー５３の下面５３ａを基準として０度に傾斜している、つまり、傾斜していない場合に対応する。この場合、図５Ｂに示すように、照明スタンド５０´のスタンド頭部５１を基準姿勢とすると、各発光ダイオード５２ｄから出射された光が下方に向けて集中的に照射されてしまい、机上面Ｄｓ上の前方側に設定した被照射領域Ｌｚに十分な照度を確保することが困難となる。

その一方で、基板取付面部５１ｐの水平面Ｈｓに対する角度が４５度を超えても、各発光ダイオード５２ｄから出射された光が前方に向けて集中的に照射されてしまい、机上面Ｄｓの被照射領域Ｌｚに十分な照度を確保することが困難となるとともに、各発光ダイオード５２ｄから出射された光がユーザの視界（目）に直接入ってしまうことも懸念される。

図３に戻り、本実施形態の照明スタンド５０では、光反射板５１ｒの一部である光反射面部５１ｑが、スタンド頭部５１が基準姿勢である場合に、各発光ダイオード５２ｄをスタンド頭部５１の前方側から視認不能とする遮蔽部としても機能する。つまり、ユーザの目がスタンド頭部５１と同じ高さかそれ以上にある場合に、基板取付面部５１ｐの前方に位置する光反射面部５１ｑによって、発光ダイオード５２ｄ（の散乱光）がユーザの視界（目）に入ることが効果的に防止されている。

ここで、光反射面部５１ｑは、基板取付面部５１ｐに対して前方ほど高くなるように９０度以上１３５度以下の角度で傾斜していることが好ましい。これにより、スタンド頭部５１を基準姿勢においた場合に、光反射面部５１ｑを基板取付面部５１ｐの前方側に確実に位置させることができ、各発光ダイオード５２ｄがユーザの視界に入ることが確実に防止されるようになる。

さらに具体的に本実施形態の照明スタンド５０の作用効果を説明すると、前述した比較用の照明スタンド５０´では、発光ダイオード５２ｄは、透過性カバー５３の下面５３ａ（水平面Ｈｓ）に平行な取付面５１ｐ´に取り付けられている。この場合、図６Ｂに示すように、発光ダイオード５２ｄで机上面Ｄｓの被照射領域Ｌｚを集中して照射するには、スタンド頭部５１を前方ほど高くなるように大きく傾ける必要がある。このため、ユーザの目がスタンド頭部と同じ高さかそれ以上にある場合には、発光ダイオード５２ｄ（の散乱光）がユーザの視界（目）に入ってしまうことがある。

これに対して、図６Ａに示すように、本実施形態の照明スタンド５０によれば、スタンド頭部５１を基準姿勢とすると、各発光ダイオード５２ｄから、照明スタンド５０が載置された机上面Ｄｓ上の前方側に設定した被照射領域Ｌｚに向け、集中して光が出射されるようになる。このため、スタンド頭部５１の姿勢を大きく変更することなく、被照射領域Ｌｚに十分な照度を確保することができるようになる。しかも、この照明スタンド５０によれば、光反射板５１ｒの光反射面部５１ｑによって、各発光ダイオード５２ｄがユーザの視界（目）に入ることが効果的に防止されている。このため、この照明スタンド５０では、スタンド頭部５１を基準姿勢においた場合に、ユーザの目がスタンド頭部と同じ高さかそれ以上にあるときに、発光ダイオード５２ｄ（の散乱光）がユーザの視界に入ることが効果的に防止されることになる。

なお、本実施形態では、光反射板５１ｒの材料にアルミニウム製の板料を使用している。その他、光反射板５１ｒの材料としては、例えば、熱伝導性が良好で、且つ鏡面仕上げの容易な金属板、具体的には、ステンレス製の板材などを使用することができる。また、このような金属板以外にも、光を表面で反射する性質を有し、かつ、熱伝導性が良好となるように、基材としての樹脂に金属製のフィラーを混合した複合材料や、表面に熱伝導性の良好な塗料を塗布した樹脂製の板材なども使用することができる。

このような光反射板５１ｒによって、発光ダイオード５２ｄが発光時に発生する熱が良好に外部に伝導されて放散される。その結果、発光ダイオード５２ｄは、連続して長時間点灯した場合でも、自身が発生する熱によって発光効率が低下することがなくなり、発光ダイオード５２ｄの超寿命化が実現される。

以上説明したように、本実施形態の照明スタンド５０によれば、発光ダイオード５２ｄは、その出射光の光軸ＤＡＬが同じ方向を向くように、一列に配列されている。また、スタンド頭部５１を基準姿勢においた場合に、各発光ダイオード５２ｄの出射光の光軸ＤＡＬが、鉛直面Ｖｓから０度を超え、４５度以下の角度で前方に向けて傾斜している。このため、机上面Ｄｓに対するスタンド頭部５１の角度を調節し、スタンド頭部５１を基準姿勢とすると、発光ダイオード５２ｄから照明スタンド５０の前方に設定した被照射領域Ｌｚに向け、集中して光が出射されるようになる。このように、本実施形態の照明スタンド５０によれば、スタンド頭部５１を基準姿勢とすることのみで、スタンド頭部５１の姿勢を大きく変えることなく、机上面Ｄｓの被照射領域Ｌｚに十分な照度が確保できるようになる。

また、本実施形態の照明スタンド５０では、光反射板５１ｒの一部である光反射面部５１ｑは、発光ダイオード５２ｄをスタンド頭部５１の前方側から視認不能とする遮蔽部としても機能する。このため、スタンド頭部５１を基準姿勢した場合に、ユーザの目がスタンド頭部５１と同じ高さにあっても、発光ダイオード５２ｄ（の散乱光）がユーザの視界に入ることなく、机上面Ｄｓの被照射領域Ｌｚに十分な照度を確保することができる。

さらに、本実施形態の照明スタンド５０では、光反射板５１ｒは、アルミニウム製の板料からなるので、これにより、光反射板５１ｒが、良好な熱の伝導体としても機能するようになり、各発光ダイオード５２ｄが発光時に発生する熱が効率的に外部に放散されるようになる。この結果、各発光ダイオード５２ｄの発光時の発熱による劣化が防止され、発光ダイオード５２ｄの長寿命化が実現される。

なお、上記実施形態では、透過性カバー５３の下面５３ａを基準面とし、机上面Ｄｓに対するスタンド頭部５１の姿勢を変更し、基準面を水平面Ｈｓと平行とする（基準面を鉛直面Ｖｓと直交させる）ことで、スタンド頭部５１が基準姿勢となるようにした。しかしこれに限られず、基準面は任意に設定することができる。例えば、スタンド頭部５１の上面を平坦に形成し、当該平坦面を基準面とすることもできるし、スタンド頭部５１の上セード部５１Ｕと下セード部５１Ｌの合せ面を基準面とすることもできる。

また、上記実施形態では、スタンド頭部５１の下セード部５１Ｌには、発光ダイオード５２ｄの光出射側に位置するように、光を透過する透過性カバー５３を配設したが、これに代えて、光を拡散させる光拡散性カバーを配設することもできる。これにより、光拡散性カバーの種類を変更することによって、各発光ダイオード５２ｄから出射される光束、及び、机上面Ｄｓの被照射領域Ｌｚにおける照度を自在に調節することができる。

また、上記実施形態では、各配線基板５１ｓ上には、それぞれ、複数個の発光ダイオード５２ｄを一直線状に配列した。しかしこれに限られず、図７Ａに示すように、各配線基板５１ｓ上には、複数個の発光ダイオード５２ｄを、例えば、千鳥状に配列してもよい。即ち、図７Ａに示すような千鳥状の発光ダイオード５２ｄの配列態様も、本発明における「一列」の配列態様に含まれる。

また、上記実施形態では、複数個の配線基板５１ｓは、光反射板５１ｒの基板取付面部５１ｐ上に一直線状に配列した。しかしこれに限られず、図７Ｂに示すように、複数個の配線基板５１ｓは、例えば、千鳥状に配列してもよい。即ち、図７Ｂに示すような発光ダイオード５２ｄの配列態様も、本発明における「一列」の配列態様に含まれる。

また、上記実施形態では、光反射板５１ｒの一部である光反射面部５１ｑを、各発光ダイオード５２ｄをスタンド頭部５１の前方側から視認不能とする遮蔽部として機能させた。しかしこれに限られず、この遮蔽部としては、光反射板５１ｒとは独立した遮蔽板を用いることもできる。

また、上記実施形態では、各発光ダイオード５２ｄは、光反射板５１ｒに取り付けた。しかしこれに限られず、例えば、各発光ダイオード５２ｄは、光を反射する機能を有しない非反射部材に取り付けることも可能である。

また、上記実施形態では、本発明の技術思想を、例えば、学習机上に載置して使用される学習スタンドに応用した例を示した。しかしこれに限られず、本発明の技術思想は、その他の用途、例えば、棚下灯や通路灯にも適用することが可能である。

ψ 傾斜角度
Ｈｓ 水平面
Ｖｓ 鉛直面
ＤＡＬ 光軸
５０ 照明スタンド
５１ スタンド頭部
５５ 第１支持部
５６ 第２支持部
５７ 第３支持部
５１ｍ 可動アーム
５１ｒ 光反射板
５１ｐ 基板取付面部
５１ｑ 光反射面部（遮蔽部）
５１ｓ 配線基板
５２ｄ 発光ダイオード（光源）
５３ 透過性カバー
５３ａ （透過性カバーの）下面
５３ｂ （透過性カバーの）前面

Claims (5)

1. スタンド頭部と、該スタンド頭部を姿勢変更可能に支持するスタンド本体と、
   前記スタンド頭部に取り付けられ、光源として機能する複数個の発光ダイオードと、を有する照明スタンドにおいて、
   前記複数個の発光ダイオードは、各発光ダイオードの出射光の光軸が同じ方向を向くように、一列に配列され、
   前記スタンド頭部を基準姿勢においた場合に、各発光ダイオードの出射光の光軸が、鉛直面から０度を超え、４５度以下の角度で前方に向けて傾斜する、
   ことを特徴とする照明スタンド。
2. 前記複数個の発光ダイオードは、光反射板を介して前記スタンド頭部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の照明スタンド。
3. 前記光反射板は、金属板から構成されていることを特徴とする請求項２に記載の照明スタンド。
4. 前記光反射板の一部が、前記スタンド頭部の前方側から前記各発光ダイオードを視認不能とする遮蔽部としても機能することを特徴とする請求項２又は３に記載の照明スタンド。
5. 前記スタンド頭部には、透過性カバー又は光拡散性カバーが配設され、前記各発光ダイオードは、前記透過性カバー又は前記光拡散性カバーを通して外部に光を出射することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明スタンド。

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