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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-08
(45)【発行日】2022-03-16
(54)【発明の名称】照明器具
(51)【国際特許分類】
   F21S 8/02 20060101AFI20220309BHJP
   F21V 3/00 20150101ALI20220309BHJP
   F21V 3/04 20180101ALI20220309BHJP
   F21V 3/02 20060101ALI20220309BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20220309BHJP
【FI】
F21S8/02 410
F21V3/00 320
F21V3/04
F21V3/02 500
F21Y115:10 300
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2019141917
(22)【出願日】2019-08-01
(65)【公開番号】P2021026835
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2020-12-15
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用 平成30年12月12日 株式会社遠藤照明が、前櫓書店に、斉藤誠が発明した照明器具(ウォールウォッシャー型照明器具)を918台納入した。
(73)【特許権者】
【識別番号】000140269
【氏名又は名称】株式会社遠藤照明
(72)【発明者】
【氏名】斎藤 誠
【審査官】竹中 辰利
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-130366(JP,A)
【文献】特開2018-125195(JP,A)
【文献】特開2013-229230(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 8/02
F21V 3/00
F21V 3/04
F21V 3/02
F21Y 115/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウォールウォッシャー型の照明器具であって、
光源部を備えた灯体部と、
下方が拡径する筒状のコーン部と、
前記光源部が発する光を拡散させる拡散板とを備え、
前記コーン部の上側の開口の一部を覆い、前記光源部が発する光を拡散させる拡散板を備え、前記拡散板は、円形の一部である弓形の板状部材であり、
前記光源部が発し、前記コーン部の上側の開口に入射する光は、一部が前記拡散板により拡散され、残りの光の少なくとも一部は前記拡散板を通過せずに開口内に入射する
照明器具。
【請求項2】
前記拡散板は、前記開口の半分以下の領域を覆う
請求項1記載の照明器具。
【請求項3】
前記拡散板は、前記開口のうち壁面から離れた側を覆う
請求項2記載の照明器具。
【請求項4】
前記拡散板は、断面が波型であり壁面に沿う方向に照射範囲を広げる
請求項1記載の照明器具。
【請求項5】
前記拡散板は、水平面に対し傾斜して配されている
請求項1記載の照明器具。
【請求項6】
前記照明器具は、灯体及び台座部を備え、
前記灯体は、前記光源部を備え、前記台座部に対し傾斜する機能を有する
請求項1~5のいずれか1項記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、天井などに設置されて使用されるウォールウォッシャー型の照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、壁面を均一に照らす場合にウォールウォッシャー型の照明器具が用いられている。特許文献1には、天井面に形成された開口に埋め込んで設置され、壁面に向けて光を照射する照明器具に関し、光源部と、光源部から出射される光を反射させる反射板と、反射板と天井面との間に配置される拡散板とを備えており、拡散板が、光源の中心光軸に対して直交する直交面と、直交面の一端部から天井面側に屈折し天井面に向けて延設された傾斜面とを有する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2017-130366号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、近年、大学図書館や大型の書店など、天井高が3.5m~4mに及ぶような高天井空間において壁面を天井から床まで書棚で覆うような物件が現れており、このような物件では、書棚の上部から下部及び床面まで照度を確保できる照明器具が求められる。しかしながら、特許文献1の照明器具では、光源から発せられる光が拡散板の直交面と傾斜面とにより拡散されてしまうため、壁面の広範囲の領域に均斉度の高い光を照射できるものの、光の伸び、特に下方への光の伸びが悪くなり、書棚の下部、床面における照度が不足するという問題がある。
【0005】
上記問題に鑑み、本発明は、高天井空間において天井から床面までの範囲の壁面について照度が確保できる照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本願発明は、ウォールウォッシャー型の照明器具であって、光源部を備えた灯体部と、下方が拡径する筒状のコーン部と、前記コーン部の上側の開口の一部を覆い、前記光源部が発する光を拡散させる拡散板とを備え、前記光源部が発し、前記コーン部の上側の開口に入射する光は、一部が前記拡散板により拡散され、残りの光の少なくとも一部は前記拡散板を通過せずに開口内に入射する。
【発明の効果】
【0007】
上述の構成により、本発明に係る照明器具は、高天井空間の天井から床面までの範囲において照度が確保できる照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】第1実施形態に係る照明器具における灯体が傾斜した状態での下方斜視図
図2】第1実施形態に係る灯体が傾斜せず、水平面に対し直立する状態での照明器具の構成を示す模式図
図3】第1実施形態に係る照明器具の底面図
図4】第1実施形態に係る照明器具を取り付け対象の一例である天井における書棚を照らす位置に設置した状態を示す図
図5】第1実施形態に係る照明器具が発する光の配光曲線図
図6】(a)第1実施形態に係るスプレッドレンズを表す平面図、(b)変形例に係るスプレッドレンズの平面図、(c)同側面図、(d)同正面図、(e)第1実施形態に係るスプレッドレンズの固定について説明するための模式図、(f)第1実施形態に係るレンズの取付部材について説明するための平面図、(g)変形例に係るスプレッドレンズの固定について説明するための模式図、(h)他の変形例に係るスプレッドレンズの固定について説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0010】
<第1実施形態>
<1.構成>
以下、本発明の一実施形態に係る照明器具1について図面を参照しながら説明する。照明器具1は、図4に示すように、取付対象の一例としての天井3に設けられた孔に嵌め込まれて使用されるダウンライト型の照明器具である。照明器具1は、特に、壁面4に沿って書棚41が設置された場合は書棚41、載置されない場合は壁面4などの照射対象物の上部から下部にかけて、及び床面5を照射することを目的とするウォールウォッシャー型のダウンライトである。照明器具1は、図2に示すように、筒状のコーン部21に設けられている水平方向に対し角度θで傾いた上側の開口OUの一部を覆うようにスプレッドレンズ25を設けたことにより、従来よりも簡易な構成で下方まで光が伸び、天井の上端近くから下端、及び床面まで明るく照射することができる。なお、本実施の形態における説明では、鉛直上方(天井側)を上、鉛直下方(床側)を下といい、鉛直方向に直交する方向を水平方向という。
【0011】
照明器具1は、図1に示すように、灯体部10、台座部20、及び枠体30を備え、灯体が台座部に対して傾斜可能なユニバーサルダウンライトである。灯体部10は、台座部20に対し所定の角度範囲内で傾斜可能に台座部20に連結されており、灯体部10が連結された台座部20は、天井3に設けられた孔に嵌め込まれた枠体30に、水平方向に回転可能に嵌め込まれる。
【0012】
灯体部10は、図2に示すように、光源を保持するユニットである。灯体部10は、ヒートシンク11、胴体部12、カバー部13、光源部15、反射板16、パネル17、フード18及びルーバー19を備える。
【0013】
胴体部12は、略円筒状の部材であり、光源部15、パネル17、反射板16、及びルーバー19を内部に収容する。胴体部12は、枠体30が備える一対のアーム部22にねじ23を用いて取り付けられている。灯体部10は、ねじ23を中心軸として、台座部20に対し傾斜可能である。なお、一対のアーム部22に関し、一方のアーム部22に対する胴体部12の取り付け位置と、他方のアーム部22に対する胴体部12の取り付け位置とは、上面視において枠体30の中心に対して180°離れている。
【0014】
カバー部13は、上下方向にスライド可能な板状のカバーであり、光源部15から発せられた光がフード18とコーン部21との間の空間から照明器具1外へ漏れるのを防止し、コーン部21内へと反射して、光の利用効率を向上する機能を有する。カバー部13は、内面を白色塗装することで反射効果を向上させている。
【0015】
光源部15は、一例としてCOB(Chip On Board)であり、図2に示すように、光源である発光部151と、発光部151が配される基板部152とを有する。発光部151は、基板部152を介して供給される駆動電流に基づいて発光するLED(Light Emitting Diode)であり、基板部152の下面に実装されている。基板部152は、外部から取得する電力を用いて発光部151に駆動電流を供給するための配線を備える。
【0016】
ヒートシンク11は、光源部15から生じた熱を、外部へ放出するための放熱部材である。ヒートシンク11は、例えば、熱伝導率の高いアルミニウム等の金属により形成されている。ヒートシンク11は、光源部15の上方に配されており、広い表面積を確保するために複数の板状のフィンを有する。光源部15から生じた熱は、基板部152からヒートシンク11へ伝導し、複数のフィンの表面から空気中に放出される。これにより、光源部15の過度な昇温が抑制される。
【0017】
反射板16は、発光部151から出射された光の少なくとも一部を反射する反射板である。反射板16の上部の開口から下部の開口へ向かうにつれて、反射板16の内周面161は徐々に拡径し、また、内周面161の曲率は徐々に大きくなる。発光部151から反射板16に照射された光は、反射板16の内周面161により反射されて、下方へ向かう。これにより、発光部151から出射される光を、効率よく対象物へ照射することができる。
【0018】
パネル17は、反射板16の下面に固定される。パネル17は、胴体部12の内部に粉塵などが侵入するのを防ぐ機能を有しており、材料の一例として、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ガラス等の光透過性の高い材料により構成して拡散性を実質的に有さないようにし、発光部151から出射された光をなるべく低減させないようにしている。なお、胴体部12の内部へ粉塵などが侵入しても特に支障なき場合は、パネル17を省略した構成としてもよい。
【0019】
フード18は、胴体部12の下端近傍に配置される略円筒状の部材である。フード18の内周面には、不要な光を遮るための複数の凹凸が設けられている。フード18を設けることにより、照明器具1から照射される光の眩しさを抑えることができる。また、フード18を設けることにより、フード18を設けない場合に比べて、照明器具1の下方から光源である発光部151が直視しにくくなっている。
【0020】
ルーバー19は、発光部151から発せられた光を下方へ導き、グレアとなる光を低減させる機能を有する。ルーバー19は、反射板16の内周の下端付近に配された黒色の円筒部191、円筒部191の外周から放射状に張り出し、胴体部12に固定される3個の羽状部192を有する。なお、フード18及びルーバー19は、所望の配光に応じて、少なくとも一方を省略する構成としてもよい。
【0021】
枠体30は、略円筒状の側壁部31、側壁部31の下端から外方へ向けて突出するフランジ部32、側壁部31の外周囲に等角度間隔で設けられた取付ばね33を備える。枠体30は、天井3に設けられた円形の孔に、取付ばね33をすぼめた状態で側壁部111が嵌め込まれ、天井3の下面にフランジ部32の上面が当接する。そこで取付ばね33が広げられると、フランジ部32と取付ばね33との間に天井板が挟まれ、枠体30は、天井3に固定される。なお、照明器具1に設けられる取付ばね33の数は3個としているが、天井板に対する枠体30の固定強度を、十分に得ることができる数であればよい。例えば、取付ばね33の数は、2個や4個以上であってもよい。
【0022】
台座部20は、灯体部10を支持し、枠体30に下側から嵌め込まれて固定される。台座部20は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属により形成されるが、樹脂などの材料により形成されてもよい。台座部20は、コーン部21、コーン部21の底部から上方に向けて立設する一対のアーム部22、取付ねじ23、スプレッドレンズ25、及びレンズ取付部材26を備える。
【0023】
コーン部21は、灯体部10を傾斜させたときに、照明器具1の下方から天井裏が見えることを防止する機能を有する。また、コーン部21は、反射板の機能を有する。コーン部21は、無底筒状であり、上端側の開口である開口OUは、水平面に対しθ=30度の角度で設けられ、下端側の開口である開口OLは水平面と平行に設けられている。
【0024】
アーム部22は、図1に示すように、灯体部10を支持する板状の部材である。アーム部22の材料には、例えば、鉄やステンレスなどの強度の高い金属が望ましい。各アーム部22の下端部は、コーン部21の下端と一体成型されている。一方のアーム部22の取り付け位置と他方のアーム部22の取り付け位置とは、上面視においてコーン部21の中心に対して、互いに180°離れている。取付ねじ23は、灯体部10を回動可能にアーム部22に固定するためのねじ部材である。
【0025】
スプレッドレンズ25は、LED光源15が発する光を拡散させる機能を有する拡散板である。スプレッドレンズ25は、図3及び図7(a)に示すように平面視で半円形平板状に形成された拡散性を有するレンズ部材であり、一例としてアクリルで構成するものとするが、ポリカーボネート、ガラスなど他の素材で形成してもよい。スプレッドレンズ25は、入射光を一定の角度に拡散させる。より具体的には、スプレッドレンズ25は、発光部151が発し入射された光を拡散させ、拡散させない場合と比べて壁面4のより上側及びより下側に光を到達させる(図4参照)。スプレッドレンズ25は、コーン部21の開口OUに沿い、水平面に対しθ=30度の角度で傾斜するよう開口OUの下端側に設けられている。なお、傾斜角度はこれに限定されるものではなく、所望の配光を得ることができるよう適宜変更してよい。
【0026】
スプレッドレンズ25は、面積的には、開口OUの一部、具体的には50%程度を覆うが、覆う面積はこれに限らず、所望の配光を得ることができるように適宜変更してよく、例えば、開口OUの面積の一部として、半分以上の面積を覆ってもよいし、開口OUの半分以下の面積を覆ってもよい。このとき、スプレッドレンズ25の形状は、円形の一部である弓形の板状としてもよい。開口OUにおけるスプレッドレンズ25で覆われていない部分である開口OUA(図3参照)の面積が大きくなるほど、発光部151が出射する光のうち下方を照らす光の割合が増し、書棚41の下方、床面5をより明るく照らし、開口OUAの面積が小さくなるほど、書棚41方向に拡散される光が増し、書棚41をより明るく照らすことができる。
【0027】
また、スプレッドレンズ25は、光の照射範囲を横方向、壁面に沿う方向に広げるよう図7(b)~(d)に示すような波型としてもよい。ここで、図7(b)は、光の入射側の面(上面)を波型とした場合のスプレッドレンズの平面図、図7(c)は同側面図、図7(d)は同正面図である。
【0028】
また、光の出射側の面、又は光の入射側及び出射側の面を波型としてもよい。これらの場合、一例として、スプレッドレンズ25は、壁面に平行な断面において波型となるよう配するが、これに限らず、所望の配光に応じて壁面に垂直な断面など他の断面にて波型になるように配してもよい。
【0029】
レンズ取付部材26は、スプレッドレンズ25を支持し固定するための部材である。図7(e)は、スプレッドレンズの固定について説明するための模式図である。レンズ取付部材26は、一例として、図7(e)に示すように、スプレッドレンズ25を開口OUに沿い、水平面に対しθ=30度の角度で傾斜するよう固定する。レンズ取付部材26は、一例として図7(f)に示すようにスプレッドレンズ25の曲線で構成された端辺近傍を上側から抑え、開口OUの開口端とで挟みこむよう構成された、有幅半円弧の平板で構成された部材であり、コーン部21の一側面に固着されている。なお、レンズ取付部材26は、コーン部21と固着される場合に限らず、コーン部21と一体的に形成されていてもよい。
【0030】
<2.配置、効果>
上述のように構成された照明器具1は、一例として、図4に示すように、壁面の前に設けられた書棚41、書棚41の前の床面5、書棚41の前の人物PEなどを照らすよう配置される。より具体的には、照明器具1は、天井3における、書棚41の前面から300mm離れた場所に設けられた孔に嵌め込まれて固定される。書棚41は、上端から下端まで棚板41a、41b、・・・が設けられ、棚板41a、41b、・・・の上に本BK1、BK2・・・を載置することができる。天井高は、一例として3.5mとするが、これに限らず、3.5m未満であってもよいし、3.5mを上回ってもよい。また、必ずしも壁面4の前には書棚41が配置されている必要は無く、照明器具1が、壁面4自体や、壁面4に貼付されたタペストリーやポスターなど縦長のものを照らす構成としてもよい。
【0031】
図5は、照明器具1の各方向への光の強さ(光度)を示す配光曲線を示す。グラフ61は、光軸に直交する方向(壁面に垂直な方向)の配光を示し、グラフ62は、光軸に平行な方向(壁面に平行な方向)の配光を示す。グラフ61については、図5の紙面に向かって右側が壁面4に近づく方向に対応し、紙面に向かって左側が壁面4から離れる方向に対応する。グラフ61に示されるように、照明器具1は、鉛直下向き~書棚に近づく方向に約5度傾いた方向までの範囲を、この範囲で支配的である開口OUのうちスプレッドレンズで覆われていない開口OUAを通る光(一例として、光路LP1)の影響で最も明るく照らすことができ、さらに、約5度傾いた方向から水平方向までの幅広い範囲を、開口OUAを通る光(一例として光路LP2、光路LP11)とスプレッドレンズ25を通り拡散された光(一例として光路LP21、光路LP22、光路LP23)とにより、高い均斉度で照らすことができる。すなわち、照明器具1は、書棚の上端付近から書棚の下端、床面部分まで、均斉度高く照らすことができる。
【0032】
より詳細には、発光部151から出射される光は、直接的に、又は反射板16で反射され、ルーバー19で特定の方向の光路を制限されながら、パネル17を通過し、フード18内を通過して、一部は開口OUAに入射し、その他一部は、スプレッドレンズ25に入射する。
【0033】
開口OUAに直接入射した光は、書棚41の上方側から下方側に渡って照射される(一例として光路LP11、光路LP2、光路LP1)。また、スプレッドレンズ25に入射した光は、書棚41の上方~中央へと屈折すると共に拡散・透過する(一例として光路LP23、光路LP22)。
【0034】
以上のように、本実施形態では、開口OUAに直接入射した光は、スプレッドレンズ25などの拡散板を通らずに床面5、書棚41の下部へ到達することから、従来よりも下方へ光が伸びて、書棚の下部、床面における照度の不足を解消できる。
【0035】
また、開口OUAに直接入射する光のみではなく、スプレッドレンズ25で拡散しぼかされた光も合わさり書棚41の上部を照らすことから、ダウンライトのような配光の光を壁面に近づけて配灯したときに見える帆立の貝殻のような光の波紋、すなわちスカラップの発生を大幅に低減、又は防ぐことができる。
【0036】
以上、照明器具1において、灯体部10を台座部20に対して傾斜させない状態の例で説明したが、図1に示すように、灯体部10は台座部20に対して傾斜可能であり、灯体部10を台座部20に対して傾斜させて使用することにより、壁面40、書棚41の上側により重点をおいて照明することが可能になる。
【0037】
<3.変形例>
以上、本発明に係る照明器具の実施形態について説明したが、例示した照明器具を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施形態で示した通りの照明器具に限られないことは勿論である。
(1)上述の実施形態では、レンズ取付部材26は、コーン部21に固着されることとしていたが、これに限るものではなく、図7(g)に示すようにレンズ取付部材(26a)は、コーン部21に固定されている別途の支持部材27aによって支持されていてもよいし、支持部材27aと一体的に形成されるものとしてもよい。また、図7(h)に示すように、レンズ取付部材(26b)は、コーン部21から分岐した支持部材27bによって下側から支持されたスプレッドレンズ25を、上から抑えつけて固定する構成としてもよい。
【0038】
(2)上述の実施形態では、光源部15はCOBとしたが、これに限らず、例えばSMD(Surface Mount Device)を使用したものなどであってもよい。
【0039】
(3)上述の実施形態では、照明器具1がウォールウォッシャー型のダウンライトである場合を例にして説明したが、同様の構成を備えるものであれば足り、ダウンライト以外の照明器具にも適用可能である。
【0040】
(4)上記の実施形態では、光源としてLEDを用いていた。しかしながら、本発明の照明器具の光源は、LEDに限らず、発光するものであればよい。例えば、LEDに代えて、白熱電球、蛍光灯、有機EL(Electro-Luminescence)等の他の光源を用いてもよい。
【0041】
(5)各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【0042】
(6)上記の実施形態及び各変形例を、部分的に組み合わせてもよい。
【0043】
<4.補足>
以下、更に本発明の一実施形態としての照明器具の構成及びその変形例と効果について説明する。
【0044】
(1)本発明の一実施形態に係る照明器具は、ウォールウォッシャー型の照明器具であって、光源部を備えた灯体部と、下方が拡径する筒状のコーン部と、前記コーン部の上側の開口の一部を覆い、前記光源部が発する光を拡散させる拡散板とを備え、前記光源部が発し、前記コーン部の上側の開口に入射する光は、一部が前記拡散板により拡散され、残りの光の少なくとも一部は前記拡散板を通過せずに開口内に入射する。
【0045】
この構成により、高天井空間の天井から床面までの範囲において照度が確保できる。
【0046】
(2)また、前記拡散板は、前記開口の半分以下の領域を覆うこととしてもよい。
【0047】
この構成によれば、下方をより明るく照らすことができる。
【0048】
(3)また、前記拡散板は、前記開口のうち壁面から離れた側を覆うこととしてもよい。
【0049】
この構成によれば、壁面のより上側及びより下側に光を到達させるよう拡散させることができる。
【0050】
(4)また、前記拡散板は、円形の一部である弓形の板状部材であることとしてもよい。
【0051】
この構成によれば、前記開口が円形である場合に、前記開口を適切に覆うことができる。
【0052】
(5)また、前記拡散板は、断面が波型であり壁面に沿う方向に照射範囲を広げることとしてもよい。
【0053】
この構成によれば、より広範囲に光を照射することができる。
【0054】
(6)また、前記拡散板は、水平面に対し傾斜して配されていることとしてもよい。
【0055】
この構成によれば、照明器具が天井に配された場合に、光源部が発する光を天井に垂直な壁面の方向に、より多く拡散させることができる。
【0056】
(7)また、前記照明器具は、灯体及び台座部を備え、前記灯体は、前記光源部を備え、前記台座部に対し傾斜する機能を有することとしてもよい。
【0057】
この構成によれば、照明器具が天井に配された場合に、光源部が発する光を天井に垂直な壁面の方向に、より多く拡散させることができる。
【符号の説明】
【0058】
1 照明器具
3 天井
4 壁面
5 床面
10 灯体部
11 ヒートシンク
12 胴体部
15 光源部
16 反射板
17 パネル
18 フード
19 ルーバー
20 台座部
21 コーン部
22 アーム部
23 取付ねじ
25 スプレッドレンズ(拡散板)
26 レンズ取付部材
27a、27b 支持部材
30 枠体
31 側壁部
32 フランジ部
40 壁面
41 書棚
41a、41b 棚板
111 側壁部
151 LED素子
152 回路基板
161 内周面
191 円筒部
192 羽状部
BK1、BK2 本
LP1、LP2、LP11、LP21、LP22、LP23 光路
OL、OU、OUA 開口

図1
図2
図3
図4
図5
図6