JP2012174528A

JP2012174528A - 照明装置

Info

Publication number: JP2012174528A
Application number: JP2011036032A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kataoka; 高明片岡
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2012-09-10
Anticipated expiration: 2031-02-22
Also published as: JP5657422B2

Abstract

【課題】複数の固体発光素子にて異なる方向に光を照射する照明装置において簡易な構成にて異なる方向に光を照射可能な照明装置を提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａ（発光部１３，１４）からなる光導出部には、それぞれの光導出方向が直角未満である０度（略平行）となるように複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａが配置される。そして複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａのうちの一部のＬＥＤ素子１３ａからの導出光を、他のＬＥＤ素子１４ａからの導出光とは別の方向に分岐する光学分岐手段としての上側カバー部１５ａを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の固体発光素子を用いた照明装置に関するものである。

従来、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子等の固体発光素子を複数設けて複数の方向に光を照射する照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の照明装置では、装置本体の下方向に光を照射する固体発光素子を備える発光部と、この発光部と１８０度照射方向が異なる装置本体の上方向に光を照射する固体発光素子を備える発光部とを備えて上下方向に光を照射可能とされる。

特開２００９−２３１０２８号公報

ところで、上記のような複数の発光素子を用いた照明装置では、異なる方向に光を照射する場合には、その方向毎に発光部を設けているため、光の照射方向を変更する場合には、発光部（固体発光素子）の向きを変更しなければならない。このため、照明装置として汎用性が低くなる虞があるため、より簡易な構成で異なる方向に光を照射可能な照明装置の開発が望まれている。

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、複数の固体発光素子にて異なる方向に光を照射する照明装置において簡易な構成にて異なる方向に光を照射可能な照明装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、複数の固体発光素子からなる光導出部から導出され光が複数の方向に分岐してなる照明装置であって、前記光導出部には、それぞれの光導出方向が直角未満の範囲に前記複数の固体発光素子が配置され、前記複数の固体発光素子のうちの一部の固体発光素子からの導出光を、他の固体発光素子からの導出光とは別の方向に分岐する光学分岐手段を備えたこと特徴とする。

また上記構成において、複数の固体発光素子は、同一基板上に配置されることが好ましい。
また上記構成において、前記複数の固体発光素子を分岐方向毎で独立して制御する方向別制御部を備えることが好ましい。

また上記構成において、前記ことが好ましい。複数の固体発光素子は、複数種類の固体発光素子で構成され、前記固体発光素子の種類毎に独立して制御する種類別制御部を備える。

また上記構成において、光学分岐手段は、固体発光素子から導出光を反射する反射手段にて構成されることが好ましい。
また上記構成において、反射手段は、反射セードであることが好ましい。

また上記構成において、反射手段は、前記複数の固体発光素子のうちの一部の固体発光素子からの導出光を反対方向へと反射するように構成されることが好ましい。
また上記構成において、光学分岐手段は、導光レンズであることが好ましい。

また上記構成において、固体発光素子からの導出光は、前記光学分岐手段によって、一方が下方側に照射されるとともに他方は水平面を含んで上方側に照射されることが好ましい。

また上記構成において、光学分岐手段によって分岐された固体発光素子の導出光が該固体発光素子よりも下方に位置する透過カバー部材内を透過して下方向に照射されることが好ましい。

本発明によれば、複数の固体発光素子にて異なる方向に光を照射する照明装置において簡易な構成にて異なる方向に光を照射可能な照明装置を提供することができる。

本実施形態における照明装置の概略構成を説明するための断面図である。同上における照明装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。別例における照明装置の概略構成を説明するための断面図である。（ａ）は別例における照明装置の斜視図であり、（ｂ）は別例における照明装置の正面図である。別例における照明装置の概略構成を説明するための断面図である。（ａ）は別例における照明装置の正面図であり、（ｂ）は別例における照明装置の要部拡大図である。（ａ）は別例における照明装置の斜視図であり、（ｂ）は別例における照明装置の断面図である。別例における照明装置の概略構成を説明するための断面図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の照明装置１０は、装置本体１０ａが天井Ｔに設置される引掛シーリング１１にアダプタ（図史略）を介して取り付けられることで天井Ｔに設置される、所謂シーリングライトである。

照明装置１０は、装置本体１０ａの側面に組み付けられる回路基板ＣＢ上に複数の発光部１３，１４が電気的に接続されている。また照明装置１０は、その装置本体１０ａ及び前記発光部１３，１４の略全体を覆うカバー部１５を備えている。

回路基板ＣＢは、照明装置１０の上下方向にその基板ＣＢの板面が沿って配置される。また、回路基板ＣＢは、その上側略半分が前記カバー部１５外に位置するとともに。その下側略半分が前記カバー部１５内に位置するように前記装置本体１０ａの側面に組み付けられている。

複数の発光部１３，１４は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子１３ａ，１４ａと、ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａの発光面を覆うレンズ１３ｂ，１４ｂとを備える。また、各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａは同一の前記回路基板ＣＢ上に配置されて１つのユニット（単一の光導出部）とされている。ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａの内の一方のＬＥＤ素子１３ａは、前記カバー部１５外に位置する回路基板ＣＢ上側略半分の位置に設けられる。一方、ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａの内の一方のＬＥＤ素子１４ａは、前記カバー部１５内に位置する回路基板ＣＢ下側略半分の位置に設けられる。

各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａは、回路基板ＣＢの外側面上に配置されて光の照射方向が照明装置１０の中心側から外側（水平方向）に向かうようになっている。このとき、各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａから導出される光がなす角度が直角未満（本実施形態では略平行であるため０度）とされる。

また、各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａは、回路基板ＣＢ上に形成される配線パターンと電気的に接続されてこの配線パターンと電気的に接続される制御用電源ＣＤａ，ＣＤｂ（図２参照）から前記各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａへの電力供給されている。なお、図２示すように、前記制御用電源ＣＤａ，ＣＤｂは図示しない商用電源からの電力が制御回路ＣＰにより適正の範囲内で制御されるようになっている。また、この制御回路ＣＰは、各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａを各制御用電源ＣＤａ，ＣＤｂにて個別に制御可能となっている。

図１に示すようにカバー部１５は、反射手段を構成するドーム状の上側カバー部１５ａと、この上側カバー部１５ａの開口部に一体成形されるドーム状の下側カバー部１５ｂとを備えて略楕円球状をなすように構成されている。

天井Ｔ側に位置する上側カバー部１５ａにはその上側底部に貫通孔を有し、上側カバー部１５ａが装置本体１０ａに設けられる被装着部（図示略）に取着されてカバー部１５が装置本体１０ａに取り付けられている。また上側カバー部１５ａは、前記ＬＥＤ素子１４ａから導出される光を反射させる反射セード部材で構成される。

上側カバー部１５ａよりも下側に位置する下側カバー部１５ｂは、透過する光を拡散させる乳白カバー部材で構成される。
次に、上記構成の照明装置１０の作用について説明する。

照明装置１０は、使用者の操作にてリモートコントローラ部ＲＣの電源スイッチ（図示略）が押されると、前記制御回路ＣＰの信号受信部（図史略）が前記リモートコントローラ部ＲＣの送信信号を受信する。制御回路ＣＰは、前記送信信号を受信すると、制御用電源ＣＤａ，ＣＤｂを制御して各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａに電力供給を実施する。これによって照明装置１０の各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａが点灯される。この時、各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａの一方のＬＥＤ素子１４ａから照射される光は、カバー部１５の反射セードからなる上側カバー部１５ａにて反射されて下方に導出される。そして、この光は乳白カバー部材からなる下側カバー部１５ｂにて拡散されて照明装置１０の下方に光を照射するようになっている。一方、上側カバー部１５ａ（カバー部１５）外である上側に位置するＬＥＤ素子１３ａからの光は、天井部Ｔ面方向（略水平方向）に照射されるようになっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａ（発光部１３，１４）からなる光導出部には、それぞれの光導出方向が直角未満である０度（略平行）となるように複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａが配置される。そして複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａのうちの一部のＬＥＤ素子１３ａからの導出光を、他のＬＥＤ素子１４ａからの導出光とは別の方向に分岐する光学分岐手段としての上側カバー部１５ａを備える。このような構成とすることで、複数の固体発光素子としてのＬＥＤ素子１３ａ，１４ａにて異なる方向に光を照射する照明装置１０において簡易な構成にて異なる方向に光を照射することが可能となる。

（２）複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａは、同一基板ＣＢ上に配置されるため、基板ＣＢの個数を抑えること、つまり部品点数を抑えることができる。
（３）複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａを分岐方向毎で独立して制御する方向別制御部としての制御回路ＣＰを備える。このような構成とすることで、分岐方向毎で異なる制御を行うことができるため、照明装置１０として多様性を増すことができる。

（４）光学分岐手段は、ＬＥＤ素子１３ａから導出される光を反射する上側カバー部１５ａで構成される。この上側カバー部１５ａは反射セード部材で構成される。このような構成とすることで、光の反射という比較的簡易な構成にて分岐を行うことが可能となる。

（５）各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａからの導出光は、光学分岐手段としての上側カバー部１５ａによって、一方が下方側に照射される。そして他方は水平面を含んで上方側に照射される。このような構成とすることで、鉛直方向下方側を照射する光によって使用者の視作業面等の室内灯として利用でき、水平方向並びに天井Ｔ側を照射する光によってアンビエント照明として利用することができる。

（６）上側カバー部１５ａによって分岐されたＬＥＤ素子１３ａの導出光がＬＥＤ素子１３ａよりも下方に位置する透過カバー部材としての下側カバー部１５ｂ内を透過して下方向に照射される。このような構成により、ＬＥＤ素子１３ａの光を下側カバー部１５ｂにて透過拡散させることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、発光部１３，１４を構成する各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａをその光の導出方向がカバー部１５の中心側から外側に向かうように配置する構成としたが、これに限らない。例えば、図３に示すようにカバー部２１の外側から中心側に向かうように各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａを設ける構成を採用してもよい。図３の照明装置２０では、カバー部２１の径方向外側における内側面に回路基板ＣＢを配置して、回路基板ＣＢ上である径方向内側（中心側）を向くように複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａが配置されている。回路基板ＣＢ上で鉛直方向下側となるＬＥＤ素子１３ａの光はカバー部２１の下面２１ａに照射されて透過時に拡散されるようになっている。また、回路基板ＣＢ上で鉛直方向上側となるＬＥＤ素子１３ａの光はカバー部２１の外側で装置本体１０ａに設けられる反射板２２側に照射されるようになっている。そして、この反射板２２によってカバー部２１中心側に向かう光を径方向外側（略水平方向）に反射する構成とされている。

・上記実施形態では、シーリングライトタイプの照明装置１０に本発明を適用したが、次に説明するようなその他の照明装置に本発明を適用してもよい。
図４（ａ）（ｂ）及び図６（ａ）（ｂ）に示すような街路灯用や防犯灯用の照明装置３０，５０に適用してもよい。

図４（ａ）（ｂ）の照明装置３０は、設置面に設けられる柱状の支柱部３１ａの上部に発光部３１ｂが設けられる。発光部３１ｂは、回路基板ＣＢと、複数のＬＥＤ素子３２，３３と、ＬＥＤ素子３２，３３からの光を反射される反射部材３６とを備えている。回路基板ＣＢは、基板ＣＢの面直交方向が鉛直方向となるように前記支柱部３１ａの上端面に直接又は間接的に設置される。そして、回路基板ＣＢには前記ＬＥＤ素子３２，３３からの光が鉛直方向上向きとなるように載置され、この対向位置には前記反射部材３６が設けられる。また、発光部３１ｂは、支柱部３１ａの上面側縁部を覆って前記回路基板ＣＢ及びＬＥＤ素子３２，３３を覆うとともに鉛直方向上側が開放された四角形筒状のカバー部３４と、カバー部３４を覆う平板状の閉塞部３５とを備える。カバー部３４は、前記ＬＥＤ素子３２，３３の光及び反射部材３６にて反射された光を透過させる透明のポリカーボネート樹脂から構成される。このような構成により、カバー部３４の外側に光が放射されるようになっている。

図６（ａ）（ｂ）の照明装置５０は、設置面に設けられてその上方側が略Ｌ上に屈曲された支柱部５１と、この支柱部５１の先端に設けられる発光部５２とを備える。発光部５２は、ＣＯＢ（Chip On Board）型のＬＥＤユニットＬＵが備えられ、このＬＥＤユニットには複数のＬＥＤ素子５２ａ，５２ｂが設けられる。ＬＥＤユニットＬＵの各素子５２ａ，５２ｂを覆うレンズ５２ｃが設けられる。このレンズ５２ｃは、前記各素子５２ａ，５２ｂの光を分岐するように構成される。

図５に示すような吊り下げタイプの照明装置４０に適用してもよい。図５の照明装置４０は、天井Ｔに設置される引掛シーリング１１にアダプタ（図示略）を介して装置本体４２の上側に接続される電気コード４１を介して設けられる。装置本体４２の下部に回路基板ＣＢを設け、この回路基板ＣＢ上に複数のＬＥＤ素子４３ａ，４４ａを設けている。そして、各ＬＥＤ素子４３ａ，４４ａの光の導出方向（照射方向）と対応する位置に、レンズ４３ｂ，４４ｂが設けられる。そして、ＬＥＤ素子４３ａからの光は照明装置４０の外郭をなす筐体４５の下面部４６の略中央に形成される貫通孔４６ａから照射される。一方、ＬＥＤ素子４４ａからの光は照明装置４０の外郭をなす筐体４５の下面部４６の内側反射面と上面部４７の内側反射面とで反射されて筐体４５の左右方向両側から照射されるようになっている。

図７に示すように、室内等の壁に備え付けるタイプの照明装置６０に適用してもよい。図７の照明装置６０は、一方向に長い略立方形状の装置本体６１が図示しない室内等の壁に設置され、この装置本体６１の左右方向に１つずつ設けられる支持部６２を介して遮光する板状のセード部材６３が設けられている。装置本体６１には回路基板ＣＢが備えられ、この回路基板ＣＢ上には前記セード部材６３側の光を照射する複数のＬＥＤ素子６５，６６が設けられる。また、装置本体６１には前記各ＬＥＤ素子６５，６６の照射面以外の外周囲を覆う被覆部６７が設けられる。そして、前記セード部材６３の内側面の前記ＬＥＤ素子６５，６６の対向位置に反射板６８が設けられ、この反射板６８により前記ＬＥＤ素子６５，６６からの光は１８０度略反対位置に照射されるようになっている。ここで、前記被覆部６７は、前記反射板６８側の面部６７ａが反射面とされているため、前記反射板６８によって反射された光が前記面部６７ａ側に入光しても再度反射板６８側に光を反射させることができる。これにより、反射板６８から反射されて照明装置６０の外部に照射された光を高効率で照射することが可能となる。

・上記実施形態では、特に言及していないが、図８に示すように、導光板７８や導光レンズ７７を設ける構成を採用してもよい。図８に示す照明装置７０は、天井Ｔに設けられる引掛シーリング７２を介してカバー部７３が設置される。このカバー部７３は、中空の有底円筒状又は有底四角形筒状に構成される。カバー部７３の周方向内側面に直接又は間接的に回路基板ＣＢが設けられ、この回路基板ＣＢ上に複数のＬＥＤ素子７５，７６が設けられる。ＬＥＤ素子７５からの光はカバー部７３の上側に導光する導光レンズ７７に向かって照射される。一方ＬＥＤ素子７６からの光は、前記カバー部７３によって支持される導光板７８に対して照射され、導光板７８に照射された光は一部がそのまま透過され、残りが反射されるといったことを繰り返し行うことで、導光板７８の下面から光を照射させて面発光させるようになっている。

・上記実施形態では、複数の固体発光素子として複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａを採用したが、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）素子等の他の固体発光素子にて複数の固体発光素子を構成してもよい。また、ＬＥＤ素子とＯＬＥＤ素子の組み合わせなどのように種類の異なる固体発光素子にて複数の固体発光素子を構成してもよい。

・上記実施形態では、特に言及していないが各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａを備える発光部１３，１４の光色をそれぞれ異なるような構成としてもよい。例えば主に下方を照射する発光部１３の光色を昼白色や昼光色等の色温度の高くなるように構成し、水平方向並びに天井Ｔを照射する発光部１４の光色を電球色や温白色等の比較的色温度の低い構成としてもよい。そして、使用者のリモートコントローラ部ＲＣによる操作によって各発光部１３，１４を両方点灯させたり各発光部１３，１４の一方のみを点灯させたり使用者の気分に応じて適宜変更可能な構成としてもよい。

また、同方向に照射するＬＥＤ素子（固体発光素子）を複数設けて各ＬＥＤ素子の色温度が異なるような構成としてもよい。この場合、上述したように、各色毎に制御回路（種類別制御部）を設けて独立した制御が可能な構成としてもよい。このような構成とすることで、使用者のリモートコントローラ部ＲＣによる操作によって各発光部１３，１４を両方点灯させたり各発光部１３，１４の一方のみを点灯させたり使用者の気分に応じて適宜変更可能とすることができる。

・上記実施形態では、複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａから照射される光が同一方向となるように回路基板ＣＢ上に配置される構成としたが、ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａから照射される９０度未満の範囲であれば本発明を適用してもよい。

・上記実施形態では、同一の回路基板ＣＢ上に複数のＬＥＤ素子１３ａ，１４ａを設ける構成としたが、これに限らない。例えばＬＥＤ素子１３ａ，１４ａが同一方向を向くように配置された構成であれば同一の回路基板ＣＢでなく、同一平面上で異なる回路基板上に配置される構成を採用してもよい。また、例えば各ＬＥＤ素子１３ａ，１４ａの照射方向（光の導出方向）が直角未満の範囲に設定される構成であっても異なる回路基板上に配置される構成を採用してもよい。

１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０…照明装置、１５ａ…上側カバー部（光学分岐手段及び反射手段及び反射セード）、２２…反射板（光学分岐手段及び反射手段）、３６…反射部材（光学分岐手段及び反射手段）、４６…下面部（光学分岐手段及び反射手段）、４７…上面部（光学分岐手段及び反射手段）、５２ｃ…レンズ（光学分岐手段）、６８…反射板（光学分岐手段及び反射手段）、７７…導光レンズ（光学分岐手段及び反射手段）。

Claims

複数の固体発光素子からなる光導出部から導出された光を複数の方向に照射する照明装置であって、
前記光導出部には、それぞれの光導出方向が直角未満の範囲に前記複数の固体発光素子が配置され、
前記複数の固体発光素子のうちの一部の固体発光素子からの導出光を、他の固体発光素子からの導出光とは別の方向に分岐する光学分岐手段を備えたことを特徴とする照明装置。
請求項１に記載の照明装置において、
前記複数の固体発光素子は、同一基板上に配置されたことを特徴とする照明装置。
請求項１又は２に記載の照明装置において、
前記複数の固体発光素子を分岐方向毎で独立して制御する方向別制御部を備えたことを特徴とする照明装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記複数の固体発光素子は、複数種類の固体発光素子で構成され、
前記固体発光素子の種類毎に独立して制御する種類別制御部を備えたことを特徴とする照明装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記光学分岐手段は、固体発光素子から導出光を反射する反射手段にて構成されたことを特徴とする照明装置。
請求項５に記載の照明装置において、
前記反射手段は、反射セードであることを特徴とする照明装置。
請求項５に記載の照明装置において、
前記反射手段は、前記複数の固体発光素子のうちの一部の固体発光素子からの導出光を反対方向へと反射するように構成されたことを特徴とする照明装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記光学分岐手段は、導光レンズであることを特徴とする照明装置。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記固体発光素子からの導出光は、前記光学分岐手段によって、一方が下方側に照射されるとともに他方は水平面を含んで上方側に照射されることを特徴とする照明装置。
請求項９に記載の照明装置において、
前記光学分岐手段によって分岐された固体発光素子の導出光が該固体発光素子よりも下方に位置する透過カバー部材内を透過して下方向に照射されることを特徴とする照明装置。