JP4266902B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は照明器具に関し、特に放電灯と発光ダイオードとを照明用電源とする照明器具に関する。

これまで、多種多様な照明器具が家庭用や業務用として用いられている。器具本体に設けられた発光体が露出している照明器具もあるが、発光体を覆うように照明用カバーを設けているものが多い。この照明用カバーは発光体から発する光を反射分散させることにより柔らかな感じで投射させたり、色調を変えたり、業務用などではそのデザインで装飾的効果を与えているものもある。

放電灯ととしてはスリム化が進んだこともあって蛍光灯が主流であるが、最近、発光ダイオードの技術が急速に進み広い範囲の色相を発色させることが可能となり、容積も小型で消費電力も少ないことから、従来用いられていた補助用の白熱灯電球に代わって用いられたり、色相の範囲も広がってきたことから装飾的な用途にも用いられたりすることも増加してきた。特許文献１には、放電灯の薄型化に応じて照明器具の高さを低く抑える目的で放電灯と複数の可視発光ダイオードとを照明用光源として組み合わせた照明器具が開示されている。また、特許文献２には、蛍光灯や白熱灯等の発光体の周囲に配されたセードやカバー等の光発散体を有する照明器具において、光発散体に発光ダイオードを組み込んだ照明器具が開示されている。
特開２００３−２７２４１１号公報 特開２００２−３１３１０６号公報

特許文献１に記載の照明器具では器具本体に放電灯と複数の可視発光ダイオードを混在させて配置しており、セードやカバー等の光発散体が設けられていない場合には放電灯と発光ダイオードが露出しているので輝度と指向性の高い発光ダイオードの光が直接視野に入るという問題点があり、光発散体が設けられている場合には光発散体で拡散するので放電灯で影となる部分に配置することにより影の発生を抑制できるが、装飾的効果を出すことは難しいという問題点がある。

特許文献２に記載の発明では、光発散体に発光ダイオードが組み込まれているので、器具本体から取外しの必要な光発散体に設けられた発光ダイオードに器具本体から電源を供給する必要があるので、光発散体の器具本体からの取外しが容易でないという問題点があり、輝度と指向性の高い発光ダイオードの光が直接視野に入るという問題点もある。

本発明の目的は、発光ダイオードから投射される光線を、円柱状のレンズを経由して照明用カバーの所定の位置まで導光することができ、円柱状のレンズの先端から光を拡散させることのできる照明器具を提供することにある。

本発明の照明器具は、
器具本体と照明用カバーとを有し、発光ダイオードを照明用光源として用いる照明器具において、発光ダイオードから投射される光線を、照明用カバーの所定の位置まで導光する円柱状のレンズを有することを特徴とする。円柱状のレンズの投射側の先端部分には、光を拡散させるための凹凸加工が施されていてもよい。

発光ダイオードは器具本体に配設され、円柱状のレンズは照明カバーに配設されていてもよく、発光ダイオードは器具本体に配設され、円柱状のレンズも器具本体に配設されていてもよく、円柱状のレンズは、器具本体および照明カバーのいずれかに固定された保護筒の内部に配設されていてもよく、発光ダイオードとその発光ダイオードと対向する円柱状のレンズの端部との間の空間を囲む周壁は、レンズからの光の拡散を防ぐ構成となっていてもよい。

発光ダイオードには光の３原色のそれぞれを発光する複数の発光ダイオードが含まれていてもよく、光の３原色をそれぞれが発光する３個の発光ダイオードが組み合わされて発光ダイオードユニットが構成され、器具本体はその発光ダイオードユニットを構成する個々の発光ダイオードの点滅を制御する発光制御部を有していてもよく、別に発光制御部を遠隔操作できるリモートコントローラを有していてもよい。

本発明は、発光ダイオードから投射される光線を、円柱状のレンズを経由して照明用カバーの所定の位置まで導光する構成となっているので、発光ダイオードを照明用カバーから離れた位置に配置することが可能となるという効果がある。例えば発光ダイオードを電源の供給が容易な器具本体に設けることが可能になり、照明用カバーの器具本体からの取外しが容易となる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明の照明器具は、器具本体と照明用カバーとを有し、発光ダイオードを照明用光源として用いる照明器具において、発光ダイオードから投射される光線を、照明用カバーの所定の位置まで導光する円柱状のレンズを有することを特徴としており、また円柱状のレンズの投射側の先端部分には光を拡散させるための凹凸加工が施されていることも特徴としている。

先ず、本発明の第１の実施の形態の照明器具について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の照明器具の模式的外形図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。図２は、図１の器具本体と照明用カバーとを離した状態における発光ダイオード投光部の部分拡大断面図であり、図３は、図２の収納筒に収納された発光ダイオードユニットの正面図である。

照明器具１０は、器具本体１１と照明用カバー１２とを有し、器具本体１１には蛍光灯４１と収納筒２３に収納された発光ダイオードユニット２２が設けられている。照明用カバー１２には、組立後にその後端部が発光ダイオードユニット２２に対向した位置となるように保護筒３２に収納された円柱型レンズ３１が設けられ、円柱型レンズ３１のレンズ先端部３１ａは照明用カバー１２より露出している。器具本体１１と照明用カバー１２とは連結構造１３で分離可能に固定されている。連結構造１３は、ここでは照明用カバー１２を器具本体１１に当接して回転させてことによって固定され、固定した時に発光ダイオードユニット２２と円柱型レンズ３１の後端部とが対向する構造となっているが、固定時に発光ダイオードユニット２２と円柱型レンズ３１の後端部とが対向して固定されるものであれば特に限定されず周知の構造が使用できる。

発光ダイオードユニット２２は、図３に示すように発光面が外側となるように収納筒２３の内部に配設されている。発光ダイオード２１と発光ダイオード２１と対向する円柱型レンズ３１の端部との間の空間の周辺の収納筒２３の内面は、光の外部への拡散を防ぐための、例えば塗装またはシールでマスキングを施した構成となっている。

発光ダイオードユニット２２は、ここでは３原色（赤、青、緑）のそれぞれを発光する３個の発光ダイオード２１が組み合わさって発光ダイオードユニット２２が構成され、図１では収納筒２３に収納された発光ダイオードユニット２２の３個が器具本体１１にサークル状に等間隔に配置されているが、発光ダイオードユニット２２の個数や配置位置はこれに限定されるものではなく、目的に応じて設定されてよい。また、３個の発光ダイオード２１を組み合わせるのではなく、いずれか１色の発光ダイオード２１のみを有する発光ダイオードユニット２２が収納筒２３に収納されており、それぞれが所定の位置に配置されて、それぞれに対応する円柱型レンズ３１のレンズ先端部３１ａからそれぞれの色が投射されてもよい。

３原色（赤、青、緑）の３個の発光ダイオード２１を組み合わせて発光ダイオードユニット２２とした場合は、発色の組合せによって色々な色の光線を発光させることができ、個々の発光ダイオード２１の時系列の点滅の組合せによって装飾的な効果を上げたり、色によって情報の伝達を行なったりすることもできるので、発光ダイオードユニット２２を構成する個々の発光ダイオード２１の点滅を制御する不図示の発光制御部を器具本体１１に設けることが望ましい。さらに発光制御部を外部から遠隔制御できる不図示のリモートコントローラを設ければ、離れた位置からの制御が可能となって利用の範囲が広がる。

発光制御部を介して任意の色相の光を位置と時間で変化させながら投光できるようにすることにより、装飾的な効果を得ることができるという効果がある。さらに、発光制御部を遠隔操作できるリモートコントローラを設けることにより、外部からの操作で状況に対応した装飾効果をあげることができる。

円柱型レンズ３１は、ガラスやプラスチックなどの透過物体で構成されるレンズであり、器具本体１１と照明用カバー１２とが組立てられた時、その一端が器具本体１１に設けられた発光ダイオードユニット２２と対向しており、発光ダイオード２１の発光を受けて円柱型レンズ３１の照明用カバー１２から露出しているレンズ先端部３１ａまで導光し、レンズ先端部３１ａから外部に投光する。

これによって、発光ダイオード２１を器具本体１１に配設しながら照明用カバー１２に配設されたと同様に発光ダイオード２１の光を投射できるという効果がある。また、これによって照明用カバー１２自体への電源の供給が不要となるので、蛍光灯の交換などの際に照明用カバー１２の器具本体１１からの取外しが容易となるという効果がある。

レンズ先端部３１ａには表面に凹凸が、例えばローレット切り加工などで設けられているので光が拡散して投射され、輝度が非常に高く直視すると目を傷める危険性のある発光ダイオード２１の光の輝度が緩和されて投射される。しかし、高い輝度により装飾性や情報表示を行なう場合は凹凸のない半球形としてもよい。このようにレンズ先端部３１ａの表面に凹凸を設けることにより、輝度が非常に高く直視すると目を傷める危険性のある発光ダイオード２１の光の輝度が緩和されて投射されるという効果がある。

円柱型レンズ３１は保護筒３２に収納されて、保護筒３２を介して照明用カバー１２に設けられた貫通孔内に固定される。照明用カバー１２から露出したレンズ先端部３１ａからは、所定の、あるいは制御された色相の光が輝度が緩和された状態で投射されるので、照明用カバー１２内部の蛍光灯からの光と組み合わさって装飾的な雰囲気の照明が得られる。ここでは放電灯を蛍光灯４１としているが白熱灯であってもよいし、放電灯を設けずに発光ダイオード２１だけを光源としてもよい。また、ここでは照明用カバー１２は説明を容易にするために、１枚の円板型のカバーとして表示されているが、これに限定されるものではなく、複数枚の平板、あるいはリング状の平板の組合せであってもよく、曲面を有してもよく、模様が施されていてもよく、円柱型レンズ３１の保護筒３１を固定できればどのような形状であってもよい。この実施の形態では円柱型レンズ３１は保護筒３２に収納されて、保護筒３２を介して照明用カバー１２に設けられた貫通孔内に固定されているが、連結構造１３を利用してその中に直接円柱型レンズ３１を収納してもよい。この場合円柱型レンズ３１の中間部分に対しては外部からの光が遮断される構造であることが必要である。

いずれの場合でも、電源や信号線を必要とする発光ダイオード２１は器具本体１１に設けられているので、照明用カバー１２には器具本体１１から電線を接続する必要がなく、器具本体１１から容易に分離できるので、蛍光灯の交換なども容易に行なうことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態の照明器具について説明する。図４は本発明の第２の実施の形態の照明器具の模式的外形図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。図５は図４の器具本体と照明用カバーとを離した状態における発光ダイオード投光部の部分拡大断面図である。

第１の実施の形態の照明器具１０では照明用カバー１２に固定されていた円柱型レンズ３１の保護筒３２が、第２の実施の形態の照明器具５０では器具本体１１に固定されて保護筒５２となっている以外の構成と機能は第１の実施の形態と同じなので、第１の実施の形態と同じ構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

円柱型レンズ３１が収納された保護筒５２の器具本体１１側の先端は、発光ダイオードユニット２２の収納筒２３の外側に延びて、器具本体１１側の発光ダイオードユニット２２と保護筒５２に収納された円柱型レンズ３１の端部とが対向する状態で器具本体１１に固定されている。保護筒５２の他端は器具本体１１と照明用カバー１２が組立てられた状態で、照明用カバー１２に設けられた開口部に挿入されて、円柱型レンズ３１のレンズ先端部３１ａが照明用カバー１２の表面より露出し、発光ダイオードユニット２２の所定の、あるいは制御された色相の光が輝度が緩和された状態で外部に投射される。この場合、連結構造１３は照明用カバー１２の開口部に保護筒８２が挿入された状態で照明用カバー１２と器具本体１１とが固定される構造であることが必要となる。

次に、本発明の第３の実施の形態の照明器具について説明する。図６は本発明の第３の実施の形態の照明器具の模式的外形図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。図７は図６の発光ダイオードランプを照明用カバーから離した状態における発光ダイオードランプの部分拡大断面図である。

第１の実施の形態の照明器具１０では、円柱型レンズ３１の保護筒３２が照明用カバー１２に固定されており、第２の実施の形態の照明器具５０では円柱型レンズ３１の保護筒５２が器具本体１１に固定されているが、第３の実施の形態では発光ダイオードユニット２２と円柱型レンズ３１とが一体となってケース７１に収納されて発光ダイオードランプ７０となっている。

発光ダイオードランプ７０は、例えば第１の実施の形態と同様な方法で照明用カバー１２に固定され、ケーブル７２によって器具本体１１から電源と信号が伝達される。発光ダイオードユニット２２と円柱型レンズ３１の構造と機能は第１の実施の形態と同じなので、第１の実施の形態と同じ構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。円柱型レンズ３１の長さは第１および第２の実施の形態では器具本体１１と照明用カバー１２の相対関係によって決定していたが、第３の実施の形態では発光ダイオード２１の光をレンズ先端部３１ａに導光できればよいだけなので任意に設定することができる。

照明用カバー１２に固定されている発光ダイオードランプ７０は、ケーブル７２で器具本体１１に接続されているので、器具本体１１からの照明用カバー１２の取外しは面倒であるが、レンズ先端部３１ａは凹凸に加工されているので、第１、第２の実施の形態と同様に発光ダイオード２１の光の輝度が緩和されて投射されるという効果が得られる。また、発光ダイオードユニット２２の位置が器具本体１１上に固定されていないので、発光ダイオードランプ７０の取付方法を工夫すれば照明用カバー１２の広い範囲の任意の位置に発光ダイオードランプ７０を設けることができる。

本発明の第１の実施の形態の照明器具の模式的外形図である。（ａ）は側面図である。（ｂ）は下面図である。 図１の器具本体と照明用カバーとを離した状態における発光ダイオード投光部の部分拡大断面図である。 図２の収納筒に収納された発光ダイオードユニットの正面図である。 本発明の第２の実施の形態の照明器具の模式的外形図である。（ａ）は側面図である。（ｂ）は下面図である。 図４の器具本体と照明用カバーとを離した状態における発光ダイオード投光部の部分拡大断面図である。 本発明の第３の実施の形態の照明器具の模式的外形図である。（ａ）は側面図である。（ｂ）は下面図である。 図６の発光ダイオードランプを照明用カバーから離した状態における発光ダイオードランプの部分拡大断面図である。

符号の説明

１０、５０、６０ 照明器具
１１ 器具本体
１２ 照明用カバー
１３ 連結構造
２１ 発光ダイオード
２２ 発光ダイオードユニット
２３ 収納筒
３１ 円柱型レンズ
３１ａ レンズ先端部
３２、５２ 保護筒
４１ 蛍光灯
７０ 発光ダイオードランプ
７１ ケース
７２ ケーブル

Claims (7)

1. 器具本体と照明用カバーとを有し、発光ダイオードを照明用光源として用いる照明器具において、
   前記発光ダイオードから投射される光線を、前記照明用カバーの所定の位置まで導光する円柱状のレンズを有し、
   前記発光ダイオードは前記器具本体に配設され、前記円柱状のレンズは前記照明カバーに配設されていることを特徴とする照明器具。
2. 前記円柱状のレンズの投射側の先端部分には、光を拡散させるための凹凸加工が施されている、請求項１に記載の照明器具。
3. 前記円柱状のレンズは、前記器具本体および前記照明カバーのいずれかに固定された保護筒の内部に配設されている、請求項１または請求項２に記載の照明器具。
4. 前記発光ダイオードと該発光ダイオードと対向する前記円柱状のレンズの端部との間の空間を囲む周壁は、前記レンズからの光の拡散を防ぐ構成となっている、請求項１から請求３のいずれか１項に記載の照明器具。
5. 前記発光ダイオードには光の３原色のそれぞれを発光する複数の発光ダイオードが含まれる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明器具。
6. 光の３原色をそれぞれが発光する３個の前記発光ダイオードが組み合わされて発光ダイオードユニットが構成され、前記器具本体は該発光ダイオードユニットを構成する個々の発光ダイオードの点滅を制御する発光制御部を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の照明器具。
7. 別に前記発光制御部を遠隔操作できるリモートコントローラを有する、請求項６に記載の照明器具。

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