投光器
【課題】横長な被照射面の全域を均一に照明する投光器を提供すること。
【解決手段】筐体１０内に光源を有し、平面状の被照射面５の上下いずれかの一側縁側に配置されて、前記光源により前記被照射面５を照射する投光器１において、前記光源が複数個のＬＥＤパッケージ１７を備え、前記筐体１０内に、前記被照射面５側に迫り出した両側に傾斜面３０を有し前記傾斜面３０のそれぞれの先端側及び基端側にＬＥＤパッケージ１７を配置する主台座部１９と、前記主台座部１９の先端側のＬＥＤパッケージ１７および基端側のＬＥＤパッケージ１７のいずれか一方に対応させて配置され横方向の遠距離に配光する遠距離用反射鏡４０Ａと、他方に対応させて配置され横方向の近距離に配光する近距離用反射鏡４０Ｂとを備える構成とした。
【解決手段】筐体１０内に光源を有し、平面状の被照射面５の上下いずれかの一側縁側に配置されて、前記光源により前記被照射面５を照射する投光器１において、前記光源が複数個のＬＥＤパッケージ１７を備え、前記筐体１０内に、前記被照射面５側に迫り出した両側に傾斜面３０を有し前記傾斜面３０のそれぞれの先端側及び基端側にＬＥＤパッケージ１７を配置する主台座部１９と、前記主台座部１９の先端側のＬＥＤパッケージ１７および基端側のＬＥＤパッケージ１７のいずれか一方に対応させて配置され横方向の遠距離に配光する遠距離用反射鏡４０Ａと、他方に対応させて配置され横方向の近距離に配光する近距離用反射鏡４０Ｂとを備える構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライトアップ照明や、看板又はサイン広告の投光照明などに供される投光器に係り、特に、横長の照射面を照射する投光器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャノピー看板やパラペット看板、ファサード看板等の各種看板、或いは、サイン広告などを照明する投光器が知られている。また一般に、看板やサイン広告（以下、「被照射面」という）の横幅が１台の投光器の照明可能範囲を超える場合、複数台の投光器を被照射面の横幅に沿って配列し、これらの投光器で被照射面の全域が照明されている。しかしながら、投光器の台数が増えると、投光器のイニシャルコストがかかり、また、ランニングコストや消費電力も増加する、という問題がある。
一方、照明分野では、ワイドな配光を実現した各種の照明器具が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２７５１１２号公報
【特許文献２】特開平０７−０４５１１３号公報
【特許文献３】特開平１１−１２６５０２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、看板やサイン広告を投光照明する場合、所定距離の所から被照射面の全域を照度ムラ無く均一に照明することが望まれる。しかしながら、従来の投光器は、横長の被照射面を均一に照明するに適した配光を実現できておらず、横長の被照射面を均一に照明する場合には、結局は、複数台の投光器を用いて照明する必要があった。
【０００５】
特に従来の看板灯は、大型の看板面を上又は下から照射する場合、看板面からの出幅が制限されることが多く、投光器から縦方向（出幅の２〜５倍）に距離のある看板面の照度を確保することが難しいため、縦方向の照度を確保しながら横方向では均等間隔で複数の投光器を配置して看板面の照度を確保している。しかし、パラペット看板やファサード看板など小型の看板は、横長の小さな看板面が多く、縦方向が出幅の１〜２倍に対して、横方向が出幅の４倍程度の大きさであり、低Ｗ（ワット）の投光器を数台並べて照明しており、照明率は低かった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、横長な被照射面の全域を均一に照明する投光器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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、筐体内に光源を有し、平面状の被照射面の上下いずれかの一側縁側に配置されて、前記光源により前記被照射面を照射する投光器において、前記光源が複数個のＬＥＤを備え、前記筐体内に、前記被照射面側に迫り出した両側に傾斜面を有し前記傾斜面のそれぞれの先端側及び基端側にＬＥＤを配置する台座部と、前記台座部の先端側のＬＥＤおよび基端側のＬＥＤのいずれか一方に対応させて配置され横方向の遠距離に配光する遠距離用反射鏡と、他方に対応させて配置され横方向の近距離に配光する近距離用反射鏡とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記投光器において、前記台座部の傾斜面に配置されたＬＥＤが白色ＬＥＤであり、一対の白色ＬＥＤから発光する黄色を打ち消すＬＥＤが、前記台座部の稜線と交わるＬＥＤ配置面に配置され、この黄色を打ち消すＬＥＤを配置したＬＥＤ配置面に対応させて稜線方向に配光制御する反射鏡を配置したことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記投光器において、遠距離用反射鏡を経た光と、近距離用反射鏡を経た光が重なる部位の光量を抑えるように前記遠距離用反射鏡及び前記近距離用反射鏡の反射面の粗度を変化させたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記投光器において、前記筐体が各ＬＥＤを覆うグローブを備え、前記グローブのうち、少なくともＬＥＤに対向する部位が、偏曲点なく連続する湾曲面を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、筐体内に、被照射面側に迫り出した両側に傾斜面を有し前記傾斜面のそれぞれの先端側及び基端側にＬＥＤを配置する台座部と、前記台座部の先端側のＬＥＤおよび基端側のＬＥＤのいずれか一方に対応させて配置され横方向の遠距離に配光する遠距離用反射鏡と、他方に対応させて配置され横方向の近距離に配光する近距離用反射鏡とを備える構成とした。
この構成により、遠距離用反射鏡及び近距離用反射鏡で配光制御された光によって、横長な被照射面の全域を照明することができる。特に、本発明によれば、台座部のＬＥＤごとに配光を制御できるため、被照射面の照度ムラを効果的に解消し均一に照射できる。また、ランプを光源とした従来の投光器においては、被照射面の四隅のうち投光器が配置された側の両側の隅部で照度低下が顕著に見られるが、本発明によれば、遠距離用反射鏡の配光制御により、かかる隅部に効果的に配光できるため、隅部での照度低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る投光器の外観構成を使用態様と共に示す側面図である。
【図２】投光器本体の正面図である。
【図３】組付ベースの構成を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図を示す。
【図４】投光器本体から反射ユニットを取り外した状態を示す図であり、（Ａ）は投光器本体の正面図、（Ｂ）は投光器本体の断面視図である。
【図５】反射ユニットの構成を示す図であり、（Ａ）は反射ユニットの正面図、（Ｂ）は反射ユニットの側面図である。
【図６】図５（Ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図７】図５（Ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図８】ＬＥＤパッケージの構成を示す図である。
【図９】ＬＥＤパッケージの発光部を拡大して示す模式的に示す図である。
【図１０】グローブの正面、側面、前面及び背面を共に示す図である。
【図１１】高さ１ｍ、横幅４ｍのサイン広告を照明したときの照度分布を示す図であり、（Ａ）は実施形態に係る投光器の照度分布を示し、（Ｂ）は従来の投光器の照度分布を示す。
【図１２】本発明の主台座部の変形例を示す図である。
【図１３】本発明の主台座部の他の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。この実施形態では、照明器具の一例として、サイン広告や看板の投光照明に用いて好適な広告用の投光器を説明する。
図１は、本実施形態に係る投光器１の外観構成を使用態様と共に示す側面図である。
投光器１は、棒状に延びた所定長さのアーム２と、このアーム２の先端に設けられた投光器本体３とを有している。アーム２は、照明対象のサイン広告４が設置された建物に設置されて、投光器本体３を該サイン広告４の上縁４Ｕ側から前方に所定距離だけ突出配置するものであり、この突出位置から投光器本体３がサイン広告４の広告面（以下、「被照射面」と言う）５の全域を照明する。なお、被照射面５としては、サイン広告４の広告面の他、商用施設等の建物に設けられるキャノピー看板やパラペット看板、ファサード看板、或いは、横方向に長い形状の各種広告が挙げられる。また、投光器本体３をサイン広告４の下縁４Ｄ側に配置してサイン広告４の下側から被照射面５を照明しても良い。
【００１４】
図２は、投光器本体３の正面図である。
投光器本体３は、正面視箱形の筐体１０と、この筐体１０をアーム２に取り付けるためのアーム取付具１１とを有している。アーム取付具１１は、筐体１０の両側を挟持するコ字状部材であって筐体１０に回動自在に取り付けられている。アーム取付具１１に対して筐体１０を回動させることで被照射面５に対する筐体１０の設置角度が調整される。本実施形態では、図１に示すように、筐体１０が被照射面５に正対して（首振り角度γ（図１１）がゼロ度）で設置されている。
筐体１０は、熱伝導性に優れるアルミダイカストで成形されており、内部には組付ベース６０が着脱自在に設けられている。
【００１５】
図３は、組付ベース６０の構成を示す図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は側面図を示す。
組付ベース６０は、電源ユニット１８（図４（Ｂ）参照）やＬＥＤパッケージ１７（図４（Ａ）参照）を組み付けるためのベース体であり、筐体１０と同様に高熱伝導性を有するアルミダイカストで成形されている。この組付ベース６０の裏面６１は、筐体１０の底面に密着する形状に形成されている。これにより、組付ベース６０に組み付けられたＬＥＤパッケージ１７の熱が組付ベース６０から筐体１０にロスを少なくして伝熱される。
このように、組付ベース６０に電源ユニット１８やＬＥＤパッケージ１７を組み付けて筐体１０に納める構成とすることで、既存の投光器１の組付ベース６０を、所望の光出力や配光に合うようにＬＥＤパッケージ１７が組み付けられた組付ベース６０に交換するだけで、投光器１の性能を簡単に変えることができる。
【００１６】
上記筐体１０の下側の基部１２には、組付ベース６０に組み付けられた電源ユニット１８が配置され、また筐体１０の上側の光源部１３には、組付ベース６０にＬＥＤパッケージ１７を組み付けて構成した光源ユニット１４が配置されている。この光源部１３の正面にはアクリル製のグローブ１５が設けられている。上記アーム取付具１１は、基部１２の両側を挟むように設けられており、図１に示すように、投光器１を被照射面５の上縁４Ｕ側に設置する時には、投光器本体３を上下逆にして上側に基部１２、下側に光源部１３が位置する姿勢で設置される。これとは逆に、投光器１を被照射面５の下縁４Ｄ側に設置する時には、上側に光源部１３、下側に基部１２が位置する姿勢で設置される。
【００１７】
光源ユニット１４は、筐体１０の正面から両側に亘る横長のエリアに光を放射するものであり、アルミニウム等の高反射特性を有する材料で形成された配光制御用の反射ユニット１６を備えている。
図４は、投光器本体３から反射ユニット１６を取り外した状態を示す図であり、図４（Ａ）は投光器本体３の正面図、図４（Ｂ）は投光器本体３の断面視図である。また図５は、反射ユニット１６の構成を示す図であり、図５（Ａ）は反射ユニット１６の正面図、図５（Ｂ）は反射ユニット１６の側面図である。図６は図５（Ａ）のＡ−Ａ’断面を示し、図７は図５（Ａ）のＢ−Ｂ’断面を示す。
【００１８】
図４（Ｂ）に示すように、筐体１０の側面が光源部１３の上側１０Ａ、左側１０Ｂ及び右側１０Ｃのそれぞれで切り落とされており、光源部１３の正面のみならず、左右側面、及び天面からも光が照射される。
光源ユニット１４は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、複数のＬＥＤパッケージ１７を光源に備え、これらＬＥＤパッケージ１７を配置する主台座部１９及び副台座部２０とを備えている。これら主台座部１９、及び副台座部２０は、図３に示すように、組付ベース６０に一体形成されている。
【００１９】
図８は、ＬＥＤパッケージ１７の構成を示す図である。
ＬＥＤパッケージ１７は、矩形の面状に白色光を放射する発光素子モジュールである。具体的には、ＬＥＤパッケージ１７は、金属板２２Ａの表面に絶縁層２２Ｂを設けたＬＥＤ基板２２と、このＬＥＤ基板２２の絶縁層２２Ｂの上に形成され、２４×３個のＬＥＤ２３を格子状に配置してなる正面視略矩形の発光部２４とを備え、この発光部２４からＬＥＤ基板２２の法線方向に面状光を放射する。なお、同図において、符号２５はＬＥＤ基板２２に形成されたアノード電極、符号２６はカソード電極を示す。この投光器１では、ＬＥＤパッケージ１７に約１４００［ｌｍ］の出力を有するものが用いられており、５個のＬＥＤパッケージ１７で光源ユニット１４の光源が構成されている。
【００２０】
図９は、ＬＥＤパッケージ１７の発光部２４を拡大して示す模式的に示す図である。
発光部２４は、格子状に配列された上記ＬＥＤ２３を、封止体２７で封止して構成されている。ＬＥＤ２３は青色光を発光する青色ＬＥＤである。また封止体２７は、青色光の光を受けて黄色の蛍光を発する蛍光体が散布された樹脂材であり、均一な厚みで各ＬＥＤ２３を覆っている。かかる構成の下、ＬＥＤ２３が発光すると、このＬＥＤ２３の青色光により封止体２７が黄色の蛍光を発し、これら青色光と黄色光の混色によって白色光が発光部２４からＬＥＤ基板２２の法線方向を照射方向Ｈとして面状に放射される。
【００２１】
前掲図４に示すように、ＬＥＤパッケージ１７は、主台座部１９、及び副台座部２０それぞれに取り付けられている。主台座部１９は、投光器１からみて被照射面５の遠距離を照射する遠距離照射用のＬＥＤパッケージ１７（以下、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａと言う）、及び近距離を照射する近距離照射用のＬＥＤパッケージ１７（以下、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂと言う）が取り付けられる部材である。
具体的には、主台座部１９は、被照射面５側に略三角形状に迫り出した左右対称の山型に構成され、その稜線を筐体１０の中心線Ｍに合わせ、両側面たる傾斜面３０を筐体１０の左右に向けて設けられている。そして、これら傾斜面３０には、高熱伝導性及び絶縁性を有するセラミック板３１がそれぞれ貼着され、このセラミック板３１上に主台座部１９の基端側に上記遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、先端側に上記近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂがそれぞれ配置されている。
【００２２】
この主台座部１９は、筐体１０と一体にアルミダイカストにより成形されており、主台座部１９と筐体１０の間の熱抵抗が抑えられている。これにより遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂの発熱が高熱伝導性のセラミック板３１を通じて主台座部１９から筐体１０に伝熱されて効率的に放熱される。また、この主台座部１９は中空ではなく中実に形成されており熱容量の増大が図られている。
【００２３】
傾斜面３０に配置された遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂにあっては、図６に示すように、傾斜面３０の傾きθａの分だけ、照射方向Ｈが被照射面５の法線方向Ｊに対して被照射面５の左端側、及び右端側に傾けられる。これにより、例えばＬＥＤパッケージ１７を光源部１３の底面に同一平面状に並べて照射方向Ｈが被照射面５の法線方向Ｊと一致するように正対配置した構成よりも、被照射面５の左右の遠距離まで広範囲に照射されることとなり、１灯で照射可能な被照射面５の横幅を拡張することができる。
遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂのそれぞれの放射光は、反射ユニット１６で配光制御されるが、かかる構成については後述する。
【００２４】
副台座部２０は、被照射面５の正面を照射する正面照射用のＬＥＤパッケージ１７（以下、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃと言う）が取り付けられる部材である。
具体的には、副台座部２０は、正面視矩形の横方向に平らなＬＥＤ配置面３２を有し、このＬＥＤ配置面３２が主台座部１９の上側で当該主台座部１９の稜線と交わる位置に配置されるように筐体１０に設けられている。そして、これらＬＥＤ配置面３２には、高熱伝導性及び絶縁性を有する上記セラミック板３１が貼着され、このセラミック板３１上に上記の正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃが配置されている。この副台座部２０も主台座部１９と同様に、中空ではなく筐体１０と一体にアルミダイカストにより中実に成形されており、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃの発熱がセラミック板３１を通じて副台座部２０から筐体１０に効率的に伝熱されるようになっている。
この正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃは、図７に示すように、副台座部２０のＬＥＤ配置面３２に配置されることで照射方向Ｈが被照射面５の法線方向Ｊに対して平行に配置され、被照射面５の正面に向けて光を照射する。また、この投光器１が被照射面５の左右の中央部Ｏに正対配置されることで、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃが被照射面５の中央部Ｏを主として照射することとなる。
【００２５】
これら主台座部１９の傾斜面３０、及び副台座部２０のＬＥＤ配置面３２は、図４（Ｂ）に示すように、被照射面５の上縁４Ｕ又は下縁４Ｄの側から遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃのそれぞれの光を被照射面５の高さ方向略中央に指向させて高さ方向の全域を照射可能にすべく、水平方向Ｓに対して所定の仰角θｂで傾斜している。
【００２６】
反射ユニット１６は、例えば高反射特性を有するアルミニウム板から形成され、上記主台座部１９、及び副台座部２０を共に覆い、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃのそれぞれの光の配光を制御することで、被照射面５の全域を照度ムラを抑えて照明する。
具体的には、反射ユニット１６には、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃに対応して、図２に示すように、遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃが形成されている。これら遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃのそれぞれは、図５〜図７に示すように、ＬＥＤパッケージ１７の対向位置に発光部２４の形状及びサイズに合せて形成された矩形開口４１の四方に反射面４２を配置して構成されている。
【００２７】
遠距離用反射鏡４０Ａは、図６に示すように、サイン広告４の左端４Ｌ側又は右端４Ｒ側の遠距離エリアＤａに遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａの光を配光し、近距離用反射鏡４０Ｂは、遠距離エリアＤａから中央部Ｏに亘る近距離エリアＤｂに近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂの光を配光制御する。また正面用反射鏡４０Ｃは、図７に示すように、中央部Ｏを含む後述する黄色過多エリアＤｃに正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃの光を配光制御する。
このように、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃに対応して、遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃを設けることで、これら遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃごとに独立して配光を制御できるため、被照射面５の照度ムラを効果的に解消し均一な照明が実現できる。
特に、ランプを光源とした従来の投光器においては、被照射面５の四隅のうち投光器１が配置された側の両側の隅部で照度低下が顕著に見られるが、この投光器１によれば、遠距離用反射鏡４０Ａの配光制御により、かかる隅部に効果的に配光できるため、隅部での照度低下を防止できる。
【００２８】
また、配光制御を反射型光学系である遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃで行う構成としたため、例えばレンズ等の透過型光学系で配光制御する場合に比べて色収差に起因する照度ムラを抑えることができる。また、遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃは、レンズ等の透過型光学系に比べ形状（反射面積や反射角度）を可変し易いため、配光を簡単かつ正確に制御し、横長な被照射面５の均一な照明が実現できる。
【００２９】
次いで、上記黄色過多エリアＤｃについて説明する。
ＬＥＤパッケージ１７の構成においては、光照射範囲の縁部で光が黄色に偏ることがある。さらに詳述すると、ＬＥＤパッケージ１７は、上述の通り、ＬＥＤ２３の青色光と封止体２７の蛍光による黄色光の混色によって白色光を得ているため、ＬＥＤ２３の発光色と封止体２７の蛍光色のバランスが崩れ蛍光色成分が強くなると、混色によって得られる光が黄色に偏る。すなわち、図９に示すように、ＬＥＤ２３から上記照射方向Ｈ（ＬＥＤ基板２２の法線方向）に向かう光成分Ｋ１と、照射方向Ｈに対して斜め方向に向かう光成分Ｋ２との間で、封止体２７を通過する際の経路長Ｌ１、Ｌ２を比較すると、斜め方向の光成分Ｋ２の経路長Ｌ２の方が長くなることから、光成分Ｋ２の方向では、光成分Ｋ１の方向に比べて封止体２７の蛍光が強くなる。
ＬＥＤ２３の照射方向Ｈに対する角度をαとし、ＬＥＤ２３の発光色と封止体２７の蛍光色のバランスが崩れて黄色に偏る閾値角度をαｔｈとした場合、経路長Ｌは角度αが大きくなるほど長くなることから、１８０度≧閾値角度αｔｈの範囲（以下、「蛍光色過剰範囲β」と言う）から放射された光は黄色に偏ることとなる。
【００３０】
一方、光源ユニット１４にあっては、図６に示すように、略三角形状に迫り出した主台座部１９の両側の傾斜面３０に遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂを配置して光源が構成されている。上述の通り、これら遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂにおいても、１８０度≧閾値角度αｔｈの範囲である蛍光色過剰範囲βで光が黄色に偏るため、被照射面５に色ムラを生じさせる。特に、近距離エリアＤｂにあっては、投光器１からの距離が近いため、遠距離エリアＤａに比べて蛍光色過剰範囲βの光に起因する色ムラが顕著に目立つ上記黄色過多エリアＤｃが生じてしまう。
そこで、この投光器１にあっては、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃの白色光を正面用反射鏡４０Ｃによって、黄色過多エリアＤｃに配光することで、この黄色過多エリアＤｃの黄色を打ち消し色ムラを目立たなくしている。
【００３１】
ところで、主台座部１９の頂点（稜線）に平面部を形成するように断面視略台形に形成して、この平面部に上記の正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃを配置し、両側の傾斜面に遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂする構成も考え得る。しかしながら、この構成にあっては、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃの分だけ、主台座部１９が横方向に延びてしまい、筐体１０が横方向に拡大する。このとき筐体１０の横方向の拡大を抑制すると、遠距離用反射鏡４０Ａ、及び近距離用反射鏡４０Ｂにおいて、反射鏡の底部に相当する矩形開口４１から先端部の開口までの距離Ｑ（図６参照）が制限されてしまうことから配光の制御角も制限されてしまう。特に、遠距離エリアＤａに配光する遠距離用反射鏡４０Ａにおいては、遠距離エリアＤａの隅部を含め均一に照射するために、大きな制御角を要するものの、配光の制御角も制限されることで、遠距離エリアＤａの均一性が低下することとなる。
これに対して、主台座部１９を三角形状に構成し、この主台座部１９の稜線に交わる位置に正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃを配置する構成としたため、遠距離用反射鏡４０Ａの制御角が制限されることがなく、遠距離エリアＤａを隅部を含めて均一に照明することができる。
【００３２】
また、反射ユニット１６においては、遠距離用反射鏡４０Ａ、及び近距離用反射鏡４０Ｂを構成する各反射面４２のうち、図５に斜線で示した反射面４２には、例えば艶消し等の表面の粗度を変える表面加工が施され、粗度の変化により反射率を他の反射面４２よりも低くして光量が抑えられるように構成されている。この斜線で示した反射面４２は、遠距離エリアＤａ、近距離エリアＤｂ、及び黄色過多エリアＤｃにおいて、遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃの配光が重なるエリアに光を配光するものである。かかる反射面４２の正反射率を落とすことで、エリアの重なり個所での照度を抑えてハレーションを防止し、より均一な照度で被照射面５が照明されることとなる。
【００３３】
図１０は、グローブ１５の正面、側面、前面及び背面を共に示す図である。
ランプを光源に備える従来の投光器にあっては、グローブの各所に偏曲点を設けた形状とすることで、ランプとの間に距離を取って当該ランプが発する熱から保護することが一般的である。しかしながら、グローブの偏曲点は光の集光作用を生じることから、各編曲点を経た光によって被照射面５に照度ムラが生じる、という問題がある。
これに対して、光源をＬＥＤパッケージ１７で構成した場合、グローブ１５に与える熱的影響はランプよりも抑えられることから、当該グローブ１５をＬＥＤパッケージ１７に近づけることができる。このため、光源ユニット１４の光を透過する面内に偏曲点を設ける必要がない。
【００３４】
すなわち、グローブ１５にあっては、図１０に示すように、少なくとも反射ユニット１６の各ＬＥＤパッケージ１７に対向して覆う領域（図中ハッチングで示す）たる透光面５０が、点Ｘを頂点とした円錐の周面に一致するように形成されることで、この点Ｘからグローブ１５の縁部５１の各点に向かうそれぞれの線が直線的に傾斜することとなり、偏曲点が無く連続する湾曲面としての透光面５０が形成される。これにより、透光面５０を透過時に光が集光されることなく、照度ムラを低減し、均一な照明が可能になる。
なお、透光面５０を構成する円錐の頂点たる点Ｘは、図４（Ｂ）に示すように、透光面５０が光源ユニット１４の各ＬＥＤパッケージ１７の照射方向Ｈに略垂直な面となる位置に設定されている。これにより、ＬＥＤパッケージ１７の光が透光面５０を透過する際の反射を抑え、器具効率が高められる。
【００３５】
図１１は、高さ１ｍ、横幅４ｍのサイン広告４を照明したときの照度分布を示す図であり、図１１（Ａ）は投光器１の照度分布、図１１（Ｂ）は従来の投光器９０の照度分布を示す。なお、従来の投光器９０は、この寸法のサイン広告４の照明に一般的に使用されている照明器具であって光源に１６０Ｗのセルフバラスト水銀ランプを用いた器具であり、図１１（Ｂ）の照度分布は、４台の投光器９０を横方向に等間隔に配置したときの分布である。
【００３６】
サイン広告４の平均照度は、従来の投光器９０を用いた図１１（Ｂ）では３１２［ｌｘ］であるのに対して、本実施形態の投光器１を用いた図１１（Ａ）では３１６［ｌｘ］が確保されており、この投光器１では、１６０Ｗのセルフバラスト水銀灯を４台設置したときと同等以上の明るさが確保されている。
すなわち、従来では、４台の投光器９０を用いて照明していた高さ１ｍ、横幅４ｍの横に長いサイン広告４の全域を、１台の投光器１でも十分な明るさで照明できるワイド（横長）配光が実現されていることが分かる。
また、複数のＬＥＤパッケージ１７で光源を構成した場合でも、各ＬＥＤパッケージ１７の照射範囲の違いによる照度ムラが十分に抑えられていることが分かる。
なお、図１１（Ａ）に示す配光では、投光器１が配置された上縁側の左右両端部に照度の落ち込みがみられるが、これは、投光器本体３の首振り角度γがゼロ度だからであって、首振り角度γをゼロ度より大きくすることで、この左右両端部での照度が高められる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、遠距離用反射鏡４０Ａ及び近距離用反射鏡４０Ｂで配光された光によって、横長な被照射面５の全域を照明することができる。特に、主台座部１９のＬＥＤパッケージ１７ごとに配光を制御できるため、被照射面５の照度ムラを効果的に解消し均一に照射できる。また、ランプを光源とした従来の投光器においては、被照射面５の四隅のうち投光器１が配置された側の両側の隅部で照度低下が顕著に見られるが、この投光器１によれば、遠距離用反射鏡４０Ａの配光制御により、かかる隅部に効果的に配光できるため、隅部での照度低下を防止できる。
【００３８】
また本実施形態によれば、主台座部１９の傾斜面３０に配置された一対の近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂから発光する黄色を打ち消す正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃが、主台座部１９の稜線と交わるＬＥＤ配置面３２に配置され、このＬＥＤ配置面３２に対応させて稜線方向に配光制御する正面用反射鏡４０Ｃを配置する構成とした。
これにより、被照射面５の色ムラを効果的に抑えることができる。
【００３９】
また本実施形態によれば、遠距離用反射鏡４０Ａを経た光と、近距離用反射鏡４０Ｂを経た光が重なる部位の光量を抑えるように遠距離用反射鏡４０Ａ及び近距離用反射鏡４０Ｂの反射面の粗度を変化させる構成とした。
これにより、光が重なる部位での照度を抑えてハレーションを防止し、被照射面５の照度ムラを防止できる。
【００４０】
また本実施形態によれば、筐体１０が各ＬＥＤパッケージ１７を覆うグローブ１５を備え、このグローブ１５のうち、少なくともＬＥＤパッケージ１７に対向する部位たる透光面５０を偏曲点なく連続する湾曲面として構成した。
これにより、透光面５０を透過時に光が集光されることないため、被照射面５での照度ムラが低減し、均一な照明が可能になる。
【００４１】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、主台座部１９の形状は、被照射面５に向かって迫り出し、両側に傾斜面を有する形状であれば、上述の断面三角形状に限らない。
例えば、図１２に示すように、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａを配置するための傾斜面１３０Ａと、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂを配置するための傾斜面１３０Ｂとを両側に段違いに備える形状の主台座部１１９を構成しても良い。
また例えば、図１３に示すように、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａを配置するための傾斜面２３０Ａに対して、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂを配置するための傾斜面２３０Ｂの傾斜角を異ならせた形状の主台座部２１９を構成しても良い。特に、この主台座部２１９の構成において、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂを配置するための傾斜面２３０Ｂの傾斜角θｃを小さくすることで、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂの蛍光色過剰範囲βの光が照射する個所が被照射面５の中央部Ｏよりも左右端側に移動し被照射面５までの距離が延びることから、被照射面５での色ムラを抑え目立たなくできる。
【００４２】
また例えば、本発明の投光器は、被照射面５から離れた位置に配置され該被照射面５の全域を均一に照明する用途であれば、サイン広告４の照明に限らず、例えば、被照射面の全域を背後から照明するバックライトや建物壁面の投光照明といった用途にも応用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 投光器
３ 投光器本体
５ 被照射面
１０ 筐体
１２ 基部
１３ 光源部
１４ 光源ユニット（光源）
１５ グローブ
１６ 反射ユニット
１７ ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ）
１７Ａ 遠距離照射用ＬＥＤパッケージ
１７Ｂ 近距離照射用ＬＥＤパッケージ
１７Ｃ 正面照射用ＬＥＤパッケージ
１９、１１９、２１９ 主台座部（台座部）
２０ 副台座部
３０、１３０Ａ、１３０Ｂ、２３０Ａ、２３０Ｂ 傾斜面
３２ ＬＥＤ配置面
４０Ａ 遠距離用反射鏡
４０Ｂ 近距離用反射鏡
４０Ｃ 正面用反射鏡
４１ 矩形開口
４２ 反射面
５０ 透光面
Ｄａ 遠距離エリア
Ｄｂ 近距離エリア
Ｄｃ 黄色過多エリア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライトアップ照明や、看板又はサイン広告の投光照明などに供される投光器に係り、特に、横長の照射面を照射する投光器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャノピー看板やパラペット看板、ファサード看板等の各種看板、或いは、サイン広告などを照明する投光器が知られている。また一般に、看板やサイン広告（以下、「被照射面」という）の横幅が１台の投光器の照明可能範囲を超える場合、複数台の投光器を被照射面の横幅に沿って配列し、これらの投光器で被照射面の全域が照明されている。しかしながら、投光器の台数が増えると、投光器のイニシャルコストがかかり、また、ランニングコストや消費電力も増加する、という問題がある。
一方、照明分野では、ワイドな配光を実現した各種の照明器具が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２７５１１２号公報
【特許文献２】特開平０７−０４５１１３号公報
【特許文献３】特開平１１−１２６５０２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、看板やサイン広告を投光照明する場合、所定距離の所から被照射面の全域を照度ムラ無く均一に照明することが望まれる。しかしながら、従来の投光器は、横長の被照射面を均一に照明するに適した配光を実現できておらず、横長の被照射面を均一に照明する場合には、結局は、複数台の投光器を用いて照明する必要があった。
【０００５】
特に従来の看板灯は、大型の看板面を上又は下から照射する場合、看板面からの出幅が制限されることが多く、投光器から縦方向（出幅の２〜５倍）に距離のある看板面の照度を確保することが難しいため、縦方向の照度を確保しながら横方向では均等間隔で複数の投光器を配置して看板面の照度を確保している。しかし、パラペット看板やファサード看板など小型の看板は、横長の小さな看板面が多く、縦方向が出幅の１〜２倍に対して、横方向が出幅の４倍程度の大きさであり、低Ｗ（ワット）の投光器を数台並べて照明しており、照明率は低かった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、横長な被照射面の全域を均一に照明する投光器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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、筐体内に光源を有し、平面状の被照射面の上下いずれかの一側縁側に配置されて、前記光源により前記被照射面を照射する投光器において、前記光源が複数個のＬＥＤを備え、前記筐体内に、前記被照射面側に迫り出した両側に傾斜面を有し前記傾斜面のそれぞれの先端側及び基端側にＬＥＤを配置する台座部と、前記台座部の先端側のＬＥＤおよび基端側のＬＥＤのいずれか一方に対応させて配置され横方向の遠距離に配光する遠距離用反射鏡と、他方に対応させて配置され横方向の近距離に配光する近距離用反射鏡とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記投光器において、前記台座部の傾斜面に配置されたＬＥＤが白色ＬＥＤであり、一対の白色ＬＥＤから発光する黄色を打ち消すＬＥＤが、前記台座部の稜線と交わるＬＥＤ配置面に配置され、この黄色を打ち消すＬＥＤを配置したＬＥＤ配置面に対応させて稜線方向に配光制御する反射鏡を配置したことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記投光器において、遠距離用反射鏡を経た光と、近距離用反射鏡を経た光が重なる部位の光量を抑えるように前記遠距離用反射鏡及び前記近距離用反射鏡の反射面の粗度を変化させたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記投光器において、前記筐体が各ＬＥＤを覆うグローブを備え、前記グローブのうち、少なくともＬＥＤに対向する部位が、偏曲点なく連続する湾曲面を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、筐体内に、被照射面側に迫り出した両側に傾斜面を有し前記傾斜面のそれぞれの先端側及び基端側にＬＥＤを配置する台座部と、前記台座部の先端側のＬＥＤおよび基端側のＬＥＤのいずれか一方に対応させて配置され横方向の遠距離に配光する遠距離用反射鏡と、他方に対応させて配置され横方向の近距離に配光する近距離用反射鏡とを備える構成とした。
この構成により、遠距離用反射鏡及び近距離用反射鏡で配光制御された光によって、横長な被照射面の全域を照明することができる。特に、本発明によれば、台座部のＬＥＤごとに配光を制御できるため、被照射面の照度ムラを効果的に解消し均一に照射できる。また、ランプを光源とした従来の投光器においては、被照射面の四隅のうち投光器が配置された側の両側の隅部で照度低下が顕著に見られるが、本発明によれば、遠距離用反射鏡の配光制御により、かかる隅部に効果的に配光できるため、隅部での照度低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る投光器の外観構成を使用態様と共に示す側面図である。
【図２】投光器本体の正面図である。
【図３】組付ベースの構成を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図を示す。
【図４】投光器本体から反射ユニットを取り外した状態を示す図であり、（Ａ）は投光器本体の正面図、（Ｂ）は投光器本体の断面視図である。
【図５】反射ユニットの構成を示す図であり、（Ａ）は反射ユニットの正面図、（Ｂ）は反射ユニットの側面図である。
【図６】図５（Ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図７】図５（Ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図８】ＬＥＤパッケージの構成を示す図である。
【図９】ＬＥＤパッケージの発光部を拡大して示す模式的に示す図である。
【図１０】グローブの正面、側面、前面及び背面を共に示す図である。
【図１１】高さ１ｍ、横幅４ｍのサイン広告を照明したときの照度分布を示す図であり、（Ａ）は実施形態に係る投光器の照度分布を示し、（Ｂ）は従来の投光器の照度分布を示す。
【図１２】本発明の主台座部の変形例を示す図である。
【図１３】本発明の主台座部の他の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。この実施形態では、照明器具の一例として、サイン広告や看板の投光照明に用いて好適な広告用の投光器を説明する。
図１は、本実施形態に係る投光器１の外観構成を使用態様と共に示す側面図である。
投光器１は、棒状に延びた所定長さのアーム２と、このアーム２の先端に設けられた投光器本体３とを有している。アーム２は、照明対象のサイン広告４が設置された建物に設置されて、投光器本体３を該サイン広告４の上縁４Ｕ側から前方に所定距離だけ突出配置するものであり、この突出位置から投光器本体３がサイン広告４の広告面（以下、「被照射面」と言う）５の全域を照明する。なお、被照射面５としては、サイン広告４の広告面の他、商用施設等の建物に設けられるキャノピー看板やパラペット看板、ファサード看板、或いは、横方向に長い形状の各種広告が挙げられる。また、投光器本体３をサイン広告４の下縁４Ｄ側に配置してサイン広告４の下側から被照射面５を照明しても良い。
【００１４】
図２は、投光器本体３の正面図である。
投光器本体３は、正面視箱形の筐体１０と、この筐体１０をアーム２に取り付けるためのアーム取付具１１とを有している。アーム取付具１１は、筐体１０の両側を挟持するコ字状部材であって筐体１０に回動自在に取り付けられている。アーム取付具１１に対して筐体１０を回動させることで被照射面５に対する筐体１０の設置角度が調整される。本実施形態では、図１に示すように、筐体１０が被照射面５に正対して（首振り角度γ（図１１）がゼロ度）で設置されている。
筐体１０は、熱伝導性に優れるアルミダイカストで成形されており、内部には組付ベース６０が着脱自在に設けられている。
【００１５】
図３は、組付ベース６０の構成を示す図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は側面図を示す。
組付ベース６０は、電源ユニット１８（図４（Ｂ）参照）やＬＥＤパッケージ１７（図４（Ａ）参照）を組み付けるためのベース体であり、筐体１０と同様に高熱伝導性を有するアルミダイカストで成形されている。この組付ベース６０の裏面６１は、筐体１０の底面に密着する形状に形成されている。これにより、組付ベース６０に組み付けられたＬＥＤパッケージ１７の熱が組付ベース６０から筐体１０にロスを少なくして伝熱される。
このように、組付ベース６０に電源ユニット１８やＬＥＤパッケージ１７を組み付けて筐体１０に納める構成とすることで、既存の投光器１の組付ベース６０を、所望の光出力や配光に合うようにＬＥＤパッケージ１７が組み付けられた組付ベース６０に交換するだけで、投光器１の性能を簡単に変えることができる。
【００１６】
上記筐体１０の下側の基部１２には、組付ベース６０に組み付けられた電源ユニット１８が配置され、また筐体１０の上側の光源部１３には、組付ベース６０にＬＥＤパッケージ１７を組み付けて構成した光源ユニット１４が配置されている。この光源部１３の正面にはアクリル製のグローブ１５が設けられている。上記アーム取付具１１は、基部１２の両側を挟むように設けられており、図１に示すように、投光器１を被照射面５の上縁４Ｕ側に設置する時には、投光器本体３を上下逆にして上側に基部１２、下側に光源部１３が位置する姿勢で設置される。これとは逆に、投光器１を被照射面５の下縁４Ｄ側に設置する時には、上側に光源部１３、下側に基部１２が位置する姿勢で設置される。
【００１７】
光源ユニット１４は、筐体１０の正面から両側に亘る横長のエリアに光を放射するものであり、アルミニウム等の高反射特性を有する材料で形成された配光制御用の反射ユニット１６を備えている。
図４は、投光器本体３から反射ユニット１６を取り外した状態を示す図であり、図４（Ａ）は投光器本体３の正面図、図４（Ｂ）は投光器本体３の断面視図である。また図５は、反射ユニット１６の構成を示す図であり、図５（Ａ）は反射ユニット１６の正面図、図５（Ｂ）は反射ユニット１６の側面図である。図６は図５（Ａ）のＡ−Ａ’断面を示し、図７は図５（Ａ）のＢ−Ｂ’断面を示す。
【００１８】
図４（Ｂ）に示すように、筐体１０の側面が光源部１３の上側１０Ａ、左側１０Ｂ及び右側１０Ｃのそれぞれで切り落とされており、光源部１３の正面のみならず、左右側面、及び天面からも光が照射される。
光源ユニット１４は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、複数のＬＥＤパッケージ１７を光源に備え、これらＬＥＤパッケージ１７を配置する主台座部１９及び副台座部２０とを備えている。これら主台座部１９、及び副台座部２０は、図３に示すように、組付ベース６０に一体形成されている。
【００１９】
図８は、ＬＥＤパッケージ１７の構成を示す図である。
ＬＥＤパッケージ１７は、矩形の面状に白色光を放射する発光素子モジュールである。具体的には、ＬＥＤパッケージ１７は、金属板２２Ａの表面に絶縁層２２Ｂを設けたＬＥＤ基板２２と、このＬＥＤ基板２２の絶縁層２２Ｂの上に形成され、２４×３個のＬＥＤ２３を格子状に配置してなる正面視略矩形の発光部２４とを備え、この発光部２４からＬＥＤ基板２２の法線方向に面状光を放射する。なお、同図において、符号２５はＬＥＤ基板２２に形成されたアノード電極、符号２６はカソード電極を示す。この投光器１では、ＬＥＤパッケージ１７に約１４００［ｌｍ］の出力を有するものが用いられており、５個のＬＥＤパッケージ１７で光源ユニット１４の光源が構成されている。
【００２０】
図９は、ＬＥＤパッケージ１７の発光部２４を拡大して示す模式的に示す図である。
発光部２４は、格子状に配列された上記ＬＥＤ２３を、封止体２７で封止して構成されている。ＬＥＤ２３は青色光を発光する青色ＬＥＤである。また封止体２７は、青色光の光を受けて黄色の蛍光を発する蛍光体が散布された樹脂材であり、均一な厚みで各ＬＥＤ２３を覆っている。かかる構成の下、ＬＥＤ２３が発光すると、このＬＥＤ２３の青色光により封止体２７が黄色の蛍光を発し、これら青色光と黄色光の混色によって白色光が発光部２４からＬＥＤ基板２２の法線方向を照射方向Ｈとして面状に放射される。
【００２１】
前掲図４に示すように、ＬＥＤパッケージ１７は、主台座部１９、及び副台座部２０それぞれに取り付けられている。主台座部１９は、投光器１からみて被照射面５の遠距離を照射する遠距離照射用のＬＥＤパッケージ１７（以下、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａと言う）、及び近距離を照射する近距離照射用のＬＥＤパッケージ１７（以下、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂと言う）が取り付けられる部材である。
具体的には、主台座部１９は、被照射面５側に略三角形状に迫り出した左右対称の山型に構成され、その稜線を筐体１０の中心線Ｍに合わせ、両側面たる傾斜面３０を筐体１０の左右に向けて設けられている。そして、これら傾斜面３０には、高熱伝導性及び絶縁性を有するセラミック板３１がそれぞれ貼着され、このセラミック板３１上に主台座部１９の基端側に上記遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、先端側に上記近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂがそれぞれ配置されている。
【００２２】
この主台座部１９は、筐体１０と一体にアルミダイカストにより成形されており、主台座部１９と筐体１０の間の熱抵抗が抑えられている。これにより遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂの発熱が高熱伝導性のセラミック板３１を通じて主台座部１９から筐体１０に伝熱されて効率的に放熱される。また、この主台座部１９は中空ではなく中実に形成されており熱容量の増大が図られている。
【００２３】
傾斜面３０に配置された遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂにあっては、図６に示すように、傾斜面３０の傾きθａの分だけ、照射方向Ｈが被照射面５の法線方向Ｊに対して被照射面５の左端側、及び右端側に傾けられる。これにより、例えばＬＥＤパッケージ１７を光源部１３の底面に同一平面状に並べて照射方向Ｈが被照射面５の法線方向Ｊと一致するように正対配置した構成よりも、被照射面５の左右の遠距離まで広範囲に照射されることとなり、１灯で照射可能な被照射面５の横幅を拡張することができる。
遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂのそれぞれの放射光は、反射ユニット１６で配光制御されるが、かかる構成については後述する。
【００２４】
副台座部２０は、被照射面５の正面を照射する正面照射用のＬＥＤパッケージ１７（以下、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃと言う）が取り付けられる部材である。
具体的には、副台座部２０は、正面視矩形の横方向に平らなＬＥＤ配置面３２を有し、このＬＥＤ配置面３２が主台座部１９の上側で当該主台座部１９の稜線と交わる位置に配置されるように筐体１０に設けられている。そして、これらＬＥＤ配置面３２には、高熱伝導性及び絶縁性を有する上記セラミック板３１が貼着され、このセラミック板３１上に上記の正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃが配置されている。この副台座部２０も主台座部１９と同様に、中空ではなく筐体１０と一体にアルミダイカストにより中実に成形されており、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃの発熱がセラミック板３１を通じて副台座部２０から筐体１０に効率的に伝熱されるようになっている。
この正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃは、図７に示すように、副台座部２０のＬＥＤ配置面３２に配置されることで照射方向Ｈが被照射面５の法線方向Ｊに対して平行に配置され、被照射面５の正面に向けて光を照射する。また、この投光器１が被照射面５の左右の中央部Ｏに正対配置されることで、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃが被照射面５の中央部Ｏを主として照射することとなる。
【００２５】
これら主台座部１９の傾斜面３０、及び副台座部２０のＬＥＤ配置面３２は、図４（Ｂ）に示すように、被照射面５の上縁４Ｕ又は下縁４Ｄの側から遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃのそれぞれの光を被照射面５の高さ方向略中央に指向させて高さ方向の全域を照射可能にすべく、水平方向Ｓに対して所定の仰角θｂで傾斜している。
【００２６】
反射ユニット１６は、例えば高反射特性を有するアルミニウム板から形成され、上記主台座部１９、及び副台座部２０を共に覆い、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃのそれぞれの光の配光を制御することで、被照射面５の全域を照度ムラを抑えて照明する。
具体的には、反射ユニット１６には、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃに対応して、図２に示すように、遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃが形成されている。これら遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃのそれぞれは、図５〜図７に示すように、ＬＥＤパッケージ１７の対向位置に発光部２４の形状及びサイズに合せて形成された矩形開口４１の四方に反射面４２を配置して構成されている。
【００２７】
遠距離用反射鏡４０Ａは、図６に示すように、サイン広告４の左端４Ｌ側又は右端４Ｒ側の遠距離エリアＤａに遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａの光を配光し、近距離用反射鏡４０Ｂは、遠距離エリアＤａから中央部Ｏに亘る近距離エリアＤｂに近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂの光を配光制御する。また正面用反射鏡４０Ｃは、図７に示すように、中央部Ｏを含む後述する黄色過多エリアＤｃに正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃの光を配光制御する。
このように、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃに対応して、遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃを設けることで、これら遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂ、及び正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃごとに独立して配光を制御できるため、被照射面５の照度ムラを効果的に解消し均一な照明が実現できる。
特に、ランプを光源とした従来の投光器においては、被照射面５の四隅のうち投光器１が配置された側の両側の隅部で照度低下が顕著に見られるが、この投光器１によれば、遠距離用反射鏡４０Ａの配光制御により、かかる隅部に効果的に配光できるため、隅部での照度低下を防止できる。
【００２８】
また、配光制御を反射型光学系である遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃで行う構成としたため、例えばレンズ等の透過型光学系で配光制御する場合に比べて色収差に起因する照度ムラを抑えることができる。また、遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃは、レンズ等の透過型光学系に比べ形状（反射面積や反射角度）を可変し易いため、配光を簡単かつ正確に制御し、横長な被照射面５の均一な照明が実現できる。
【００２９】
次いで、上記黄色過多エリアＤｃについて説明する。
ＬＥＤパッケージ１７の構成においては、光照射範囲の縁部で光が黄色に偏ることがある。さらに詳述すると、ＬＥＤパッケージ１７は、上述の通り、ＬＥＤ２３の青色光と封止体２７の蛍光による黄色光の混色によって白色光を得ているため、ＬＥＤ２３の発光色と封止体２７の蛍光色のバランスが崩れ蛍光色成分が強くなると、混色によって得られる光が黄色に偏る。すなわち、図９に示すように、ＬＥＤ２３から上記照射方向Ｈ（ＬＥＤ基板２２の法線方向）に向かう光成分Ｋ１と、照射方向Ｈに対して斜め方向に向かう光成分Ｋ２との間で、封止体２７を通過する際の経路長Ｌ１、Ｌ２を比較すると、斜め方向の光成分Ｋ２の経路長Ｌ２の方が長くなることから、光成分Ｋ２の方向では、光成分Ｋ１の方向に比べて封止体２７の蛍光が強くなる。
ＬＥＤ２３の照射方向Ｈに対する角度をαとし、ＬＥＤ２３の発光色と封止体２７の蛍光色のバランスが崩れて黄色に偏る閾値角度をαｔｈとした場合、経路長Ｌは角度αが大きくなるほど長くなることから、１８０度≧閾値角度αｔｈの範囲（以下、「蛍光色過剰範囲β」と言う）から放射された光は黄色に偏ることとなる。
【００３０】
一方、光源ユニット１４にあっては、図６に示すように、略三角形状に迫り出した主台座部１９の両側の傾斜面３０に遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂを配置して光源が構成されている。上述の通り、これら遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂにおいても、１８０度≧閾値角度αｔｈの範囲である蛍光色過剰範囲βで光が黄色に偏るため、被照射面５に色ムラを生じさせる。特に、近距離エリアＤｂにあっては、投光器１からの距離が近いため、遠距離エリアＤａに比べて蛍光色過剰範囲βの光に起因する色ムラが顕著に目立つ上記黄色過多エリアＤｃが生じてしまう。
そこで、この投光器１にあっては、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃの白色光を正面用反射鏡４０Ｃによって、黄色過多エリアＤｃに配光することで、この黄色過多エリアＤｃの黄色を打ち消し色ムラを目立たなくしている。
【００３１】
ところで、主台座部１９の頂点（稜線）に平面部を形成するように断面視略台形に形成して、この平面部に上記の正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃを配置し、両側の傾斜面に遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａ、及び近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂする構成も考え得る。しかしながら、この構成にあっては、正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃの分だけ、主台座部１９が横方向に延びてしまい、筐体１０が横方向に拡大する。このとき筐体１０の横方向の拡大を抑制すると、遠距離用反射鏡４０Ａ、及び近距離用反射鏡４０Ｂにおいて、反射鏡の底部に相当する矩形開口４１から先端部の開口までの距離Ｑ（図６参照）が制限されてしまうことから配光の制御角も制限されてしまう。特に、遠距離エリアＤａに配光する遠距離用反射鏡４０Ａにおいては、遠距離エリアＤａの隅部を含め均一に照射するために、大きな制御角を要するものの、配光の制御角も制限されることで、遠距離エリアＤａの均一性が低下することとなる。
これに対して、主台座部１９を三角形状に構成し、この主台座部１９の稜線に交わる位置に正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃを配置する構成としたため、遠距離用反射鏡４０Ａの制御角が制限されることがなく、遠距離エリアＤａを隅部を含めて均一に照明することができる。
【００３２】
また、反射ユニット１６においては、遠距離用反射鏡４０Ａ、及び近距離用反射鏡４０Ｂを構成する各反射面４２のうち、図５に斜線で示した反射面４２には、例えば艶消し等の表面の粗度を変える表面加工が施され、粗度の変化により反射率を他の反射面４２よりも低くして光量が抑えられるように構成されている。この斜線で示した反射面４２は、遠距離エリアＤａ、近距離エリアＤｂ、及び黄色過多エリアＤｃにおいて、遠距離用反射鏡４０Ａ、近距離用反射鏡４０Ｂ、及び正面用反射鏡４０Ｃの配光が重なるエリアに光を配光するものである。かかる反射面４２の正反射率を落とすことで、エリアの重なり個所での照度を抑えてハレーションを防止し、より均一な照度で被照射面５が照明されることとなる。
【００３３】
図１０は、グローブ１５の正面、側面、前面及び背面を共に示す図である。
ランプを光源に備える従来の投光器にあっては、グローブの各所に偏曲点を設けた形状とすることで、ランプとの間に距離を取って当該ランプが発する熱から保護することが一般的である。しかしながら、グローブの偏曲点は光の集光作用を生じることから、各編曲点を経た光によって被照射面５に照度ムラが生じる、という問題がある。
これに対して、光源をＬＥＤパッケージ１７で構成した場合、グローブ１５に与える熱的影響はランプよりも抑えられることから、当該グローブ１５をＬＥＤパッケージ１７に近づけることができる。このため、光源ユニット１４の光を透過する面内に偏曲点を設ける必要がない。
【００３４】
すなわち、グローブ１５にあっては、図１０に示すように、少なくとも反射ユニット１６の各ＬＥＤパッケージ１７に対向して覆う領域（図中ハッチングで示す）たる透光面５０が、点Ｘを頂点とした円錐の周面に一致するように形成されることで、この点Ｘからグローブ１５の縁部５１の各点に向かうそれぞれの線が直線的に傾斜することとなり、偏曲点が無く連続する湾曲面としての透光面５０が形成される。これにより、透光面５０を透過時に光が集光されることなく、照度ムラを低減し、均一な照明が可能になる。
なお、透光面５０を構成する円錐の頂点たる点Ｘは、図４（Ｂ）に示すように、透光面５０が光源ユニット１４の各ＬＥＤパッケージ１７の照射方向Ｈに略垂直な面となる位置に設定されている。これにより、ＬＥＤパッケージ１７の光が透光面５０を透過する際の反射を抑え、器具効率が高められる。
【００３５】
図１１は、高さ１ｍ、横幅４ｍのサイン広告４を照明したときの照度分布を示す図であり、図１１（Ａ）は投光器１の照度分布、図１１（Ｂ）は従来の投光器９０の照度分布を示す。なお、従来の投光器９０は、この寸法のサイン広告４の照明に一般的に使用されている照明器具であって光源に１６０Ｗのセルフバラスト水銀ランプを用いた器具であり、図１１（Ｂ）の照度分布は、４台の投光器９０を横方向に等間隔に配置したときの分布である。
【００３６】
サイン広告４の平均照度は、従来の投光器９０を用いた図１１（Ｂ）では３１２［ｌｘ］であるのに対して、本実施形態の投光器１を用いた図１１（Ａ）では３１６［ｌｘ］が確保されており、この投光器１では、１６０Ｗのセルフバラスト水銀灯を４台設置したときと同等以上の明るさが確保されている。
すなわち、従来では、４台の投光器９０を用いて照明していた高さ１ｍ、横幅４ｍの横に長いサイン広告４の全域を、１台の投光器１でも十分な明るさで照明できるワイド（横長）配光が実現されていることが分かる。
また、複数のＬＥＤパッケージ１７で光源を構成した場合でも、各ＬＥＤパッケージ１７の照射範囲の違いによる照度ムラが十分に抑えられていることが分かる。
なお、図１１（Ａ）に示す配光では、投光器１が配置された上縁側の左右両端部に照度の落ち込みがみられるが、これは、投光器本体３の首振り角度γがゼロ度だからであって、首振り角度γをゼロ度より大きくすることで、この左右両端部での照度が高められる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、遠距離用反射鏡４０Ａ及び近距離用反射鏡４０Ｂで配光された光によって、横長な被照射面５の全域を照明することができる。特に、主台座部１９のＬＥＤパッケージ１７ごとに配光を制御できるため、被照射面５の照度ムラを効果的に解消し均一に照射できる。また、ランプを光源とした従来の投光器においては、被照射面５の四隅のうち投光器１が配置された側の両側の隅部で照度低下が顕著に見られるが、この投光器１によれば、遠距離用反射鏡４０Ａの配光制御により、かかる隅部に効果的に配光できるため、隅部での照度低下を防止できる。
【００３８】
また本実施形態によれば、主台座部１９の傾斜面３０に配置された一対の近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂから発光する黄色を打ち消す正面照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｃが、主台座部１９の稜線と交わるＬＥＤ配置面３２に配置され、このＬＥＤ配置面３２に対応させて稜線方向に配光制御する正面用反射鏡４０Ｃを配置する構成とした。
これにより、被照射面５の色ムラを効果的に抑えることができる。
【００３９】
また本実施形態によれば、遠距離用反射鏡４０Ａを経た光と、近距離用反射鏡４０Ｂを経た光が重なる部位の光量を抑えるように遠距離用反射鏡４０Ａ及び近距離用反射鏡４０Ｂの反射面の粗度を変化させる構成とした。
これにより、光が重なる部位での照度を抑えてハレーションを防止し、被照射面５の照度ムラを防止できる。
【００４０】
また本実施形態によれば、筐体１０が各ＬＥＤパッケージ１７を覆うグローブ１５を備え、このグローブ１５のうち、少なくともＬＥＤパッケージ１７に対向する部位たる透光面５０を偏曲点なく連続する湾曲面として構成した。
これにより、透光面５０を透過時に光が集光されることないため、被照射面５での照度ムラが低減し、均一な照明が可能になる。
【００４１】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、主台座部１９の形状は、被照射面５に向かって迫り出し、両側に傾斜面を有する形状であれば、上述の断面三角形状に限らない。
例えば、図１２に示すように、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａを配置するための傾斜面１３０Ａと、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂを配置するための傾斜面１３０Ｂとを両側に段違いに備える形状の主台座部１１９を構成しても良い。
また例えば、図１３に示すように、遠距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ａを配置するための傾斜面２３０Ａに対して、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂを配置するための傾斜面２３０Ｂの傾斜角を異ならせた形状の主台座部２１９を構成しても良い。特に、この主台座部２１９の構成において、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂを配置するための傾斜面２３０Ｂの傾斜角θｃを小さくすることで、近距離照射用ＬＥＤパッケージ１７Ｂの蛍光色過剰範囲βの光が照射する個所が被照射面５の中央部Ｏよりも左右端側に移動し被照射面５までの距離が延びることから、被照射面５での色ムラを抑え目立たなくできる。
【００４２】
また例えば、本発明の投光器は、被照射面５から離れた位置に配置され該被照射面５の全域を均一に照明する用途であれば、サイン広告４の照明に限らず、例えば、被照射面の全域を背後から照明するバックライトや建物壁面の投光照明といった用途にも応用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 投光器
３ 投光器本体
５ 被照射面
１０ 筐体
１２ 基部
１３ 光源部
１４ 光源ユニット（光源）
１５ グローブ
１６ 反射ユニット
１７ ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ）
１７Ａ 遠距離照射用ＬＥＤパッケージ
１７Ｂ 近距離照射用ＬＥＤパッケージ
１７Ｃ 正面照射用ＬＥＤパッケージ
１９、１１９、２１９ 主台座部（台座部）
２０ 副台座部
３０、１３０Ａ、１３０Ｂ、２３０Ａ、２３０Ｂ 傾斜面
３２ ＬＥＤ配置面
４０Ａ 遠距離用反射鏡
４０Ｂ 近距離用反射鏡
４０Ｃ 正面用反射鏡
４１ 矩形開口
４２ 反射面
５０ 透光面
Ｄａ 遠距離エリア
Ｄｂ 近距離エリア
Ｄｃ 黄色過多エリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に光源を有し、平面状の被照射面の上下いずれかの一側縁側に配置されて、前記光源により前記被照射面を照射する投光器において、
前記光源が複数個のＬＥＤを備え、
前記筐体内に、前記被照射面側に迫り出した両側に傾斜面を有し前記傾斜面のそれぞれの先端側及び基端側にＬＥＤを配置する台座部と、前記台座部の先端側のＬＥＤおよび基端側のＬＥＤのいずれか一方に対応させて配置され横方向の遠距離に配光する遠距離用反射鏡と、他方に対応させて配置され横方向の近距離に配光する近距離用反射鏡とを備えたことを特徴とする投光器。
【請求項２】
前記台座部の傾斜面に配置されたＬＥＤが白色ＬＥＤであり、一対の白色ＬＥＤから発光する黄色を打ち消すＬＥＤが、前記台座部の稜線と交わるＬＥＤ配置面に配置され、この黄色を打ち消すＬＥＤを配置したＬＥＤ配置面に対応させて稜線方向に配光制御する反射鏡を配置したことを特徴とする請求項１に記載の投光器。
【請求項３】
遠距離用反射鏡を経た光と、近距離用反射鏡を経た光が重なる部位の光量を抑えるように前記遠距離用反射鏡及び前記近距離用反射鏡の反射面の粗度を変化させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の投光器。
【請求項４】
前記筐体が各ＬＥＤを覆うグローブを備え、前記グローブのうち、少なくともＬＥＤに対向する部位が、偏曲点なく連続する湾曲面を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の投光器。
【請求項１】
筐体内に光源を有し、平面状の被照射面の上下いずれかの一側縁側に配置されて、前記光源により前記被照射面を照射する投光器において、
前記光源が複数個のＬＥＤを備え、
前記筐体内に、前記被照射面側に迫り出した両側に傾斜面を有し前記傾斜面のそれぞれの先端側及び基端側にＬＥＤを配置する台座部と、前記台座部の先端側のＬＥＤおよび基端側のＬＥＤのいずれか一方に対応させて配置され横方向の遠距離に配光する遠距離用反射鏡と、他方に対応させて配置され横方向の近距離に配光する近距離用反射鏡とを備えたことを特徴とする投光器。
【請求項２】
前記台座部の傾斜面に配置されたＬＥＤが白色ＬＥＤであり、一対の白色ＬＥＤから発光する黄色を打ち消すＬＥＤが、前記台座部の稜線と交わるＬＥＤ配置面に配置され、この黄色を打ち消すＬＥＤを配置したＬＥＤ配置面に対応させて稜線方向に配光制御する反射鏡を配置したことを特徴とする請求項１に記載の投光器。
【請求項３】
遠距離用反射鏡を経た光と、近距離用反射鏡を経た光が重なる部位の光量を抑えるように前記遠距離用反射鏡及び前記近距離用反射鏡の反射面の粗度を変化させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の投光器。
【請求項４】
前記筐体が各ＬＥＤを覆うグローブを備え、前記グローブのうち、少なくともＬＥＤに対向する部位が、偏曲点なく連続する湾曲面を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の投光器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−５４１１５（Ｐ２０１２−５４１１５Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９６１８０（Ｐ２０１０−１９６１８０）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００１２６２７４）株式会社アイ・ライティング・システム (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００１２６２７４）株式会社アイ・ライティング・システム (56)
【Ｆターム（参考）】
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