照明装置
【課題】清掃がし易く製造コストも低く、配光制御性に優れ、器具全体の薄型化を図り設置領域の自由度が高い照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置は、光源１５ａが搭載された底壁１２およびこの底壁の周縁に沿って立設された側壁１３を有する筐体１４と、前記筐体の開口を覆い前記光源および底壁に対向する板状の透光カバー１１と、前記透光カバーの外面および内面に設けられ、それぞれ複数の光学制御領域と複数の透光領域とを有する２層の光学制御層２２ａ、２２ｂと、を備えている。筐体の側壁１３は、底壁とほぼ平行に延び支持面を形成するフランジ部１７を有し、前記透光カバーは、前記フランジ部上に支持および固定される少なくとも２つの側縁部２０ａを有している。
【解決手段】照明装置は、光源１５ａが搭載された底壁１２およびこの底壁の周縁に沿って立設された側壁１３を有する筐体１４と、前記筐体の開口を覆い前記光源および底壁に対向する板状の透光カバー１１と、前記透光カバーの外面および内面に設けられ、それぞれ複数の光学制御領域と複数の透光領域とを有する２層の光学制御層２２ａ、２２ｂと、を備えている。筐体の側壁１３は、底壁とほぼ平行に延び支持面を形成するフランジ部１７を有し、前記透光カバーは、前記フランジ部上に支持および固定される少なくとも２つの側縁部２０ａを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明装置として、例えば、天井に設置される照明器具は、一般に、天井に対して垂直方向に配列した複数の金属製あるいは樹脂製の反射板を平行に配列、あるいは格子状に配列して、天井から斜めに出て眩しく感じる不要な光（グレア）を、これらの反射板でカットする技術が用いられている。
【０００３】
また、反射板としては、開口を設けた複数の無反射板を光源の射出方向に配置することで、目的とする配光分布を得る方法や、レンズを光源の射出方向に配置する方法が知られている。しかし、これらの場合、光源と無反射板やレンズとの位置がずれると本来の特性が得られないため、固定部を簡素化できない課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９７５９２号公報
【特許文献２】特開２００７−３３４２９８号公報
【特許文献３】特開２００８−１９７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような照明装置では、複雑な形状の反射板を清掃するのに手間が掛かるとともに、製造コストも高くなり、さらには反射板による光の吸収により、光取出し効率が低下する。
【０００６】
また、反射板を設けた場合、照明装置全体の高さ、厚さ、重量が大きくなり、運搬費の増加にも繋がる。更に、照明装置の配光制御の自由度が制限されてしまう。照明装置を密閉構造とするためには、別途、密閉層、蓋体等を設ける必要があり、一層、器具の大型化、製造コストの増加を招く。
【０００７】
この発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その課題は、清掃がし易く製造コストも低く、配光制御性に優れ、器具全体の薄型化を図り設置領域の自由度が高い照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、照明装置は、光源が搭載された底壁およびこの底壁の周縁に沿って立設された側壁を有する筐体と、前記筐体の開口を覆い前記光源および底壁に対向する板状の透光カバーと、前記透光カバーの外面および内面に設けられ、それぞれ複数の光学制御領域と複数の透光領域とを有する２層の光学制御層と、を備え、
前記筐体の側壁は、前記底壁とほぼ平行に延び支持面を形成するフランジ部を有し、前記透光カバーは、前記フランジ部上に支持および固定される少なくとも２つの側縁部を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る照明装置を示す斜視図。
【図２】図２は、前記照明装置の分解斜視図。
【図３】図３は、図１の線Ａ−Ａに沿った照明装置の断面図。
【図４】図４は、透光カバーの支持構造部を拡大して示す断面図。
【図５】図５は、図１の線Ｂ−Ｂに沿った照明装置の断面図。
【図６】図６は、前記照明装置を拡大して示す断面図。
【図７】図７は、前記照明装置の透過光配光分布を示す図。
【図８】図８は、前記照明装置の輝度分布において、光源に垂直な方向の輝度プロファイルを示す図。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る照明装置を拡大して示す断面図。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る照明装置の透過光配光分布を示す図。
【図１１】図１１は、前記照明装置を天井に設置した状態を概略的に示す図。
【図１２】図１２は、第３の実施形態に係る照明装置を一部破断して示す斜視図。
【図１３】図１３は、透光カバーの支持構造部を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る照明装置について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１ないし図５は、第１の実施形態に係る照明装置をそれぞれ示している。図１ないし図５に示すように、照明装置１０は、例えば、細長い矩形箱状の筐体１４と筐体の開口１４ａを覆う透光カバー１１と、を備えている。筐体１４は、矩形状の底壁１２と、底壁の周縁に沿って立設された４辺の側壁１３と、を一体に有し、白色の反射塗装が施された鋼板の加工品として構成されている。
【００１１】
底壁１２の内面上に、ＬＥＤ基板１５が２列に並列配置され、これらのＬＥＤ基板１５間に、電源ボックス１６が配置されている。各ＬＥＤ基板１５上には、光源としての複数のＬＥＤ１５ａが線状に並んで実装されている。ＬＥＤ１５ａは、底壁１２の長手方向に沿って並んでいる。
【００１２】
筐体１４は、後述する透光カバー１１を固定支持するための支持構造部を有している。すなわち、側壁１３の上端部は、外側に折り曲げられたフランジ部１７を有している。フランジ部１７は、底壁１２とほぼ平行な支持面を構成している。少なくとも長手方向に延びる長辺側の２つの側壁１３のフランジ部１７には、長手方向に所定の間隔をおいて複数のねじ孔１８が形成されている。なお、短辺側の２つの側壁１３のフランジ部１７にも、ねじ孔を設けても良い。
【００１３】
筐体１４の開口１４ａを塞ぐように、透光カバー１１が設置され、筐体１４に固定支持されているとともに、ＬＥＤ１５ａと所定の間隔を置いて対向している。本実施形態の照明装置では、透光カバー１１は照明装置１０の面状の発光面を構成し、ＬＥＤ１５ａと所定の間隔を置いて対向配置されている。
【００１４】
透光カバー１１は、光を透過可能な矩形板状の基材２０と、基材の両面（外面および内面）のほぼ全域に亘って形成された光学制御層２２ａ、２２ｂとを有し、配光制御フィルタを構成している。基材２０は、筐体１４の開口１４ａに対応した大きさの矩形状を有し、透明樹脂、例えば、屈折率ｎ＝１．４９、板厚２ｍｍの透明ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）で形成されている。
【００１５】
透光カバー１１の長手方向に延びる両側縁部には、この透光カバー１１を筐体１４に取り付けるための支持構造部が設けられている。本実施形態では、この支持構造部は、筐体１４のフランジ部１７に重なる基材２０の両側縁部２０ａと、これら側縁部２０ａに形成され、それぞれねじを挿通可能な複数の透孔２０ｂと、を有している。透孔２０ｂは、基材２０の長手方向に所定の間隔をおいて設けられ、筐体１４のねじ孔１８と整列可能に形成されている。
【００１６】
そして、透光カバー１１は、側縁部２０ａを含む基材２０の周縁部を筐体１４のフランジ部１７に重ねた状態で、筐体１４の開口１４ａを覆うように配置され、透光カバー１１の各透孔２０ｂを通して筐体１４のねじ孔１８に固定ねじ２５をねじ込むことにより、筐体１４のフランジ部１７に固定支持される。これにより、透光カバー１１は、筐体１４の開口１４ａを閉塞し、筐体１４の底壁１２とほぼ平行に対向しているとともに、ＬＥＤ１５ａと所定の間隔を置いて対向している。なお、フランジ部１７は、筐体１４の全周に亘って設ける場合に限らず、少なくとも、ねじ孔１８が形成される部分に設けられていればよい。
【００１７】
図５は、透光カバー１１を拡大して示す断面図、図６は、照明装置１０の透過光配光分布を示す図である。図１、図３、図５、図６に示すように、基材２０の両面に形成された光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、基材２０の表面に、印刷により複数のストライプ状の光学制御膜を形成して構成されている。光学制御領域を形成する光学制御膜は、入射した光を遮蔽、あるいは拡散反射、あるいは拡散透過する光学制御機能を有している。本実施形態では、光学制御膜は、拡散透過膜として形成されている。光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、ストライプの幅方向に対して、非印刷部である幅Ｓ＝１．４２ｍｍの透過領域２３と、印刷部である幅Ｗ＝２ｍｍの光学制御領域２４とが交互に並んでいる。ストライプ状の透過領域２３および光学制御領域２４は、基材２０の幅方向、すなわち、短辺と平行な方向に延びるように配置され、光源であるＬＥＤ１５ａの配列方向と直交する方向に延びるように配置されている。
【００１８】
２層の光学制御層２２ａ、２２ｂのパターンは同じ位相（Δ＝０ｍｍ）であり、透光カバー１１をその法線方向から見たときに、２層のパターンが重なるように、すなわち、２層の透過領域２３が重なり、かつ、２層の光学制御領域２４が重なるように構成している。
【００１９】
光学制御領域２４を拡散透過膜とした場合、図６および図７に示すように、入射した一部の光は拡散反射されるが多くは拡散透過し、その配光は光学制御層２２ａ、２２ｂの法線方向に強い光度を持つｃｏｓθに比例した分布に偏向される。このため、光散乱膜を光学制御領域２４とした実施形態では、光学制御領域２４を通過した光は透過角θ＝９０度に近い斜め光は極めて弱く、この方向の眩しさ（グレア）を軽減することができる。同時に、反射させる光が少ないため、照明装置としての効率損失を抑制することができる。
【００２０】
散乱反射層、散乱透過層あるいは遮光層として機能する光学制御層２２ａ、２２ｂの光学制御領域２４は、簡便にはスクリーン印刷を用いて基材２０上に直接形成することができる。この際、光学制御領域２４として黒色印刷を行えば遮光効果が得られ、白色もしくはマット印刷を行えば拡散反射や拡散透過による減光効果やグレア抑制効果が得られる。マット印刷の例としては、ＰＭＭＡやＰＳ等の樹脂系微粒子やＳｉＯ２粒子等の無機系拡散剤を含んだ印刷膜があり、白色印刷の例としては酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、等の無機系顔料の印刷膜がある。
【００２１】
光学制御層２２ａ、２２ｂを備えた照明装置１０では、斜めから照明装置１０を見たときのカバー上の輝度が低下すると共に、光源上以外の領域の輝度が上がり、カバー面全体の輝度分布が均一化されていることが判る。図８は、θ＝７０度の斜めから見た照明装置１０の輝度分布において、ＬＥＤ１５ａに垂直な方向の輝度プロファイルを示したグラフである。表示した例は、全光線透過率が９０％前後のマット印刷膜をストライプパターンで配置した光学制御層２２ａ、２２ｂを使用している。この光学制御層２２ａ、２２ｂを用いることにより、光源のピーク輝度は約９４％低減しており、グレアの抑制に効果が高いことが判る。
【００２２】
以上の構成によれば、鉛直照度が高く、光の取り出し効率を高く維持したまま、斜め遠方から見ても眩しさの無い天井照明装置を得ることができる。光学制御層を有する透光カバーを用いることにより、従来のルーバーと比較し、照明装置の厚さを１／５以下に抑えることができる。これにより、器具総高さを抑えられ、施工エリアの自由度が高まり、輸送費が抑えられる。透光カバーは、表面に凹凸のほとんどないフラットな意匠とすることができ、照明装置の設置空間をすっきり見せることができる、また、透光カバーの清掃がし易くメンテナンス性が向上する。透光カバーは、筐体の密閉用ふたも兼ねているため、新たに器具密閉構造を設ける必要がなく、装置構成の簡略化を図ることが可能となる。
【００２３】
照明装置１０を天井と平行に照明装置の光放出領域に取り付けることで、照明装置直下の照度は確保し、照明装置を斜めから見たときの眩しさを緩和することができる。また、本実施形態では２層の光学制御層２２ａ、２２ｂの干渉効果を用いて配光を制御しているため、光源の位置には関係なく配光制御することができる。このため、光源に対するは光学制御層の位置ずれなどを気にすることなく、簡易な固定構造を採用することができる。
【００２４】
後述するように、光学制御層を制御することにより、左右均等配光だけでなく、偏った配光もできることから、壁面側にも積極的に光を照射することができ、結果、空間の明るさ感、広がり感を高めることができる。
【００２５】
そして、透光カバー１１の固定を主として長手方向の側縁部２０ａで行うことで、上述した配光制御機能に影響することなく、強固な取り付けが可能となる。すなわち、図１，２において、長手方向の側縁部にネジ固定を施しているが、長手方向に対する斜め方向の遮光は側壁１３と光源１５ａの相対的な配置で容易に達成できるため、固定構造を設けても配光制御機能に及ぼす影響を照明装置１０全体の設計で補うことができる。一方、幅方向の側縁部では、固定構造を主に長手方向側縁部に担わせているため、端部ギリギリまで光学制御層２２ａ，２２ｂを施すことが可能となっている。このため、固定と配光制御の両立が実現できる。
【００２６】
以上のことから、光源の配置や仕様に影響されることなく、清掃がし易く製造コストも低く、光取り出し効率が高く配光制御性に優れ、更に、器具全体の薄型化を図り設置領域の自由度が高い照明装置が得られる。
【００２７】
なお、照明装置において、光源は、ＬＥＤ列に限らず、直管型の蛍光ランプ、ドット状に配置された発光素子等を用いてもよい。筐体は、矩形状に限らず、種々の形状を選択することができる。基材２０として特に光学的な作用の無いもの用いたが、直視した場合の照明装置内部の透けなどを防止するために、基材自体は表面にマット処理をした曇りガラスやセラミックス、若干の散乱フィラを混ぜた乳白樹脂としてもよい。この場合でも光学制御層の透過領域２３と光学制御領域２４に光学的な特性差さえあれば、上述した光学制御作用を実現できる。
【００２８】
透過領域２３や光学制御領域２４の形成についても印刷に限るものではなく、ＰＶＤ、ＣＶＤ、フォトリソグラフィ、基材へのフロスト処理、射出成型での金型シボ加工処理などで形成してもよい。また、基材２０と光学制御層は接着されている必然性はなく、基材とは別のシートに形成した透過領域２３や光学制御領域２４を位置合わせし貼り付けした構成でもよい。
【００２９】
次に、他の実施形態に係る照明装置について説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
【００３０】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る照明装置を拡大して示す断面図、図１０は、この照明装置の透過光配光分布を示す図である。
【００３１】
照明装置は、底壁上に光源が配置された筐体１４と、筐体の開口を覆う透光カバー１１とを備えている。透光カバー１１は、例えば、１．４９の屈折率を有する透明樹脂で形成された厚さ２ｍｍの基材２０と、基材２０の両面に形成された光学制御層２２ａ、２２ｂとを有している。光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、基材２０の表面に、印刷により複数のストライプ状の光散乱膜を形成して構成されている。光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、ストライプの幅方向に対して、非印刷部である幅Ｓの透過領域２３と、印刷部である幅Ｗの光学制御領域２４とが交互に並んでいる。ストライプ状の透過領域２３および光学制御領域２４は、基材２０の幅方向、すなわち、短辺と平行な方向に延びるように配置され、光源であるＬＥＤの配列方向と直交する方向に延びるように配置されている。
【００３２】
本実施形態において、２層の光学制御層２２ａ、２２ｂのパターンは、ストライプの幅方向に沿って、位相Δを若干ずらして設けられている。また、外側の光学制御層２２ａの光学制御領域２４の幅Ｗ１は、内側の光学制御層２２ｂの光学制御領域２４の幅Ｗ２よりも、Ｗｄだけ広く形成されている。
【００３３】
これより、図９および図１０に示すように、透光カバー１１に入射角θで入射する光線の内、角度θ＝０の法線方向の光線は、光学制御層２２ａ、２２ｂの光学制御領域２４に照射され、光源側に拡散反射される。所定の斜め方向、例えば、２０〜８０度の範囲の入射角θで入射する光線は、光学制御層２２ａ、２２ｂの透過領域２３をそのまま通過して外部に出射される。すなわち、透光カバー１１は、法線方向には光の放出を抑制し、入射角度が２０〜８０度の斜め方向には光を放出する機能を発揮する。
【００３４】
このような照明装置１０は、図１１に示すように、例えば、部屋の天井に設置した場合、床や天井を眩しく感じることなく、壁面に光を照射することができる。２層の光学制御層２２ａ、２２ｂの位相をずらすことにより、任意の方向に光を照射可能な照明装置を得ることができる。その他、第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３５】
（第３の実施形態）
図１２は、第３の実施形態に係る照明装置を一部破断して示す斜視図、図１３は、透孔カバーの支持構造部を拡大して示す斜視図である。透光カバー１１の固定支持構造は、筐体の支持面、透光カバーの側縁部、およびねじ止めに限らず、他の固定支持構造を用いることができる。
【００３６】
図１２に示すように、第３の実施形態によれば、照明装置１０の筐体１４は、矩形状の底壁１２と、底壁の周縁に沿って立設された４辺の側壁１３と、を一体に有し、白色の反射塗装が施された鋼板の加工品として構成されている。底壁１２の内面上に、ＬＥＤ基板１５が２列に並列配置され、各ＬＥＤ基板１５上には、光源としての複数のＬＥＤ１５ａが線状に並んで実装されている。ＬＥＤ１５ａは、底壁１２の長手方向に沿って並んでいる。
【００３７】
図１２および図１３に示すように、筐体１４の側壁１３の延出端部は、内側に折り曲げられたフランジ部１７を有している。フランジ部１７は、底壁１２とほぼ平行な支持面を構成している。少なくとも長手方向に延びる長辺側の２つの側壁１３のフランジ部１７には、底壁１２に向かって突出する係合リブ３０が形成されている。係合リブ３０は、フランジ部１７の内周縁に位置し、筐体１４の長手方向に沿って延びている。
【００３８】
筐体１４の開口を塞ぐように、透光カバー１１が設置され、筐体１４に固定支持されているとともに、ＬＥＤ１５ａと所定の間隔を置いて対向している。透光カバー１１は、例えば、透明樹脂で形成された矩形板状の基材２０と、基材の両面に形成された光学制御層２２ａ、２２ｂとを有し、配光制御フィルタを構成している。光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、ストライプの幅方向に対して、非印刷部である幅Ｓ＝１．４２ｍｍの透過領域２３と、印刷部である幅Ｗ＝２ｍｍの光学制御領域２４とが交互に並んでいる。ストライプ状の透過領域２３および光学制御領域２４は、基材２０の幅方向、すなわち、短辺と平行な方向に延びるように配置され、光源であるＬＥＤ１５ａの配列方向と直交する方向に延びるように配置されている。
【００３９】
透光カバー１１の長手方向に延びる両側縁部には、この透光カバー１１を筐体１４に取り付けるための支持構造部が設けられている。本実施形態では、基材２０の長手方向に延びる両側縁部２０ａは、例えば、断面がほぼＵ字形状の係合部として形成され、筐体１４のフランジ部１７の内面上に支持される。各側縁部２０ａは、その外端がフランジ部１７上に載置され、かつ、凹部にフランジ部１７の係合リブ３０が係合している。これにより、透光カバー１１の両側縁部２０ａは、筐体１４のフランジ部１７上に支持され、かつ、係合リブ３０により位置決めおよび抜け止めされている。
【００４０】
このような固定支持構造によれば、固定ねじ等を用いることなく、透光カバー１１を容易に筐体１４に取り付け支持することができ、また、容易に透光カバーを取り外すことができる。その他、第３の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。透光カバーにおいて、光学制御層は、２層に限らず、３層以上を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０…照明装置、１２…底壁、１３…側壁、１４…筐体、１４ａ…開口、
１５ａ…ＬＥＤ、１６…電源ユニット、１７…フランジ部、２０…基材、
２０ａ…側縁部、２２ａ、２２ｂ…光学制御層、２３…透過領域、
２４…光学制御領域、２５…固定ねじ、３０…係合リブ
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明装置として、例えば、天井に設置される照明器具は、一般に、天井に対して垂直方向に配列した複数の金属製あるいは樹脂製の反射板を平行に配列、あるいは格子状に配列して、天井から斜めに出て眩しく感じる不要な光（グレア）を、これらの反射板でカットする技術が用いられている。
【０００３】
また、反射板としては、開口を設けた複数の無反射板を光源の射出方向に配置することで、目的とする配光分布を得る方法や、レンズを光源の射出方向に配置する方法が知られている。しかし、これらの場合、光源と無反射板やレンズとの位置がずれると本来の特性が得られないため、固定部を簡素化できない課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９７５９２号公報
【特許文献２】特開２００７−３３４２９８号公報
【特許文献３】特開２００８−１９７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような照明装置では、複雑な形状の反射板を清掃するのに手間が掛かるとともに、製造コストも高くなり、さらには反射板による光の吸収により、光取出し効率が低下する。
【０００６】
また、反射板を設けた場合、照明装置全体の高さ、厚さ、重量が大きくなり、運搬費の増加にも繋がる。更に、照明装置の配光制御の自由度が制限されてしまう。照明装置を密閉構造とするためには、別途、密閉層、蓋体等を設ける必要があり、一層、器具の大型化、製造コストの増加を招く。
【０００７】
この発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その課題は、清掃がし易く製造コストも低く、配光制御性に優れ、器具全体の薄型化を図り設置領域の自由度が高い照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、照明装置は、光源が搭載された底壁およびこの底壁の周縁に沿って立設された側壁を有する筐体と、前記筐体の開口を覆い前記光源および底壁に対向する板状の透光カバーと、前記透光カバーの外面および内面に設けられ、それぞれ複数の光学制御領域と複数の透光領域とを有する２層の光学制御層と、を備え、
前記筐体の側壁は、前記底壁とほぼ平行に延び支持面を形成するフランジ部を有し、前記透光カバーは、前記フランジ部上に支持および固定される少なくとも２つの側縁部を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る照明装置を示す斜視図。
【図２】図２は、前記照明装置の分解斜視図。
【図３】図３は、図１の線Ａ−Ａに沿った照明装置の断面図。
【図４】図４は、透光カバーの支持構造部を拡大して示す断面図。
【図５】図５は、図１の線Ｂ−Ｂに沿った照明装置の断面図。
【図６】図６は、前記照明装置を拡大して示す断面図。
【図７】図７は、前記照明装置の透過光配光分布を示す図。
【図８】図８は、前記照明装置の輝度分布において、光源に垂直な方向の輝度プロファイルを示す図。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る照明装置を拡大して示す断面図。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る照明装置の透過光配光分布を示す図。
【図１１】図１１は、前記照明装置を天井に設置した状態を概略的に示す図。
【図１２】図１２は、第３の実施形態に係る照明装置を一部破断して示す斜視図。
【図１３】図１３は、透光カバーの支持構造部を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る照明装置について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１ないし図５は、第１の実施形態に係る照明装置をそれぞれ示している。図１ないし図５に示すように、照明装置１０は、例えば、細長い矩形箱状の筐体１４と筐体の開口１４ａを覆う透光カバー１１と、を備えている。筐体１４は、矩形状の底壁１２と、底壁の周縁に沿って立設された４辺の側壁１３と、を一体に有し、白色の反射塗装が施された鋼板の加工品として構成されている。
【００１１】
底壁１２の内面上に、ＬＥＤ基板１５が２列に並列配置され、これらのＬＥＤ基板１５間に、電源ボックス１６が配置されている。各ＬＥＤ基板１５上には、光源としての複数のＬＥＤ１５ａが線状に並んで実装されている。ＬＥＤ１５ａは、底壁１２の長手方向に沿って並んでいる。
【００１２】
筐体１４は、後述する透光カバー１１を固定支持するための支持構造部を有している。すなわち、側壁１３の上端部は、外側に折り曲げられたフランジ部１７を有している。フランジ部１７は、底壁１２とほぼ平行な支持面を構成している。少なくとも長手方向に延びる長辺側の２つの側壁１３のフランジ部１７には、長手方向に所定の間隔をおいて複数のねじ孔１８が形成されている。なお、短辺側の２つの側壁１３のフランジ部１７にも、ねじ孔を設けても良い。
【００１３】
筐体１４の開口１４ａを塞ぐように、透光カバー１１が設置され、筐体１４に固定支持されているとともに、ＬＥＤ１５ａと所定の間隔を置いて対向している。本実施形態の照明装置では、透光カバー１１は照明装置１０の面状の発光面を構成し、ＬＥＤ１５ａと所定の間隔を置いて対向配置されている。
【００１４】
透光カバー１１は、光を透過可能な矩形板状の基材２０と、基材の両面（外面および内面）のほぼ全域に亘って形成された光学制御層２２ａ、２２ｂとを有し、配光制御フィルタを構成している。基材２０は、筐体１４の開口１４ａに対応した大きさの矩形状を有し、透明樹脂、例えば、屈折率ｎ＝１．４９、板厚２ｍｍの透明ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）で形成されている。
【００１５】
透光カバー１１の長手方向に延びる両側縁部には、この透光カバー１１を筐体１４に取り付けるための支持構造部が設けられている。本実施形態では、この支持構造部は、筐体１４のフランジ部１７に重なる基材２０の両側縁部２０ａと、これら側縁部２０ａに形成され、それぞれねじを挿通可能な複数の透孔２０ｂと、を有している。透孔２０ｂは、基材２０の長手方向に所定の間隔をおいて設けられ、筐体１４のねじ孔１８と整列可能に形成されている。
【００１６】
そして、透光カバー１１は、側縁部２０ａを含む基材２０の周縁部を筐体１４のフランジ部１７に重ねた状態で、筐体１４の開口１４ａを覆うように配置され、透光カバー１１の各透孔２０ｂを通して筐体１４のねじ孔１８に固定ねじ２５をねじ込むことにより、筐体１４のフランジ部１７に固定支持される。これにより、透光カバー１１は、筐体１４の開口１４ａを閉塞し、筐体１４の底壁１２とほぼ平行に対向しているとともに、ＬＥＤ１５ａと所定の間隔を置いて対向している。なお、フランジ部１７は、筐体１４の全周に亘って設ける場合に限らず、少なくとも、ねじ孔１８が形成される部分に設けられていればよい。
【００１７】
図５は、透光カバー１１を拡大して示す断面図、図６は、照明装置１０の透過光配光分布を示す図である。図１、図３、図５、図６に示すように、基材２０の両面に形成された光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、基材２０の表面に、印刷により複数のストライプ状の光学制御膜を形成して構成されている。光学制御領域を形成する光学制御膜は、入射した光を遮蔽、あるいは拡散反射、あるいは拡散透過する光学制御機能を有している。本実施形態では、光学制御膜は、拡散透過膜として形成されている。光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、ストライプの幅方向に対して、非印刷部である幅Ｓ＝１．４２ｍｍの透過領域２３と、印刷部である幅Ｗ＝２ｍｍの光学制御領域２４とが交互に並んでいる。ストライプ状の透過領域２３および光学制御領域２４は、基材２０の幅方向、すなわち、短辺と平行な方向に延びるように配置され、光源であるＬＥＤ１５ａの配列方向と直交する方向に延びるように配置されている。
【００１８】
２層の光学制御層２２ａ、２２ｂのパターンは同じ位相（Δ＝０ｍｍ）であり、透光カバー１１をその法線方向から見たときに、２層のパターンが重なるように、すなわち、２層の透過領域２３が重なり、かつ、２層の光学制御領域２４が重なるように構成している。
【００１９】
光学制御領域２４を拡散透過膜とした場合、図６および図７に示すように、入射した一部の光は拡散反射されるが多くは拡散透過し、その配光は光学制御層２２ａ、２２ｂの法線方向に強い光度を持つｃｏｓθに比例した分布に偏向される。このため、光散乱膜を光学制御領域２４とした実施形態では、光学制御領域２４を通過した光は透過角θ＝９０度に近い斜め光は極めて弱く、この方向の眩しさ（グレア）を軽減することができる。同時に、反射させる光が少ないため、照明装置としての効率損失を抑制することができる。
【００２０】
散乱反射層、散乱透過層あるいは遮光層として機能する光学制御層２２ａ、２２ｂの光学制御領域２４は、簡便にはスクリーン印刷を用いて基材２０上に直接形成することができる。この際、光学制御領域２４として黒色印刷を行えば遮光効果が得られ、白色もしくはマット印刷を行えば拡散反射や拡散透過による減光効果やグレア抑制効果が得られる。マット印刷の例としては、ＰＭＭＡやＰＳ等の樹脂系微粒子やＳｉＯ２粒子等の無機系拡散剤を含んだ印刷膜があり、白色印刷の例としては酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、等の無機系顔料の印刷膜がある。
【００２１】
光学制御層２２ａ、２２ｂを備えた照明装置１０では、斜めから照明装置１０を見たときのカバー上の輝度が低下すると共に、光源上以外の領域の輝度が上がり、カバー面全体の輝度分布が均一化されていることが判る。図８は、θ＝７０度の斜めから見た照明装置１０の輝度分布において、ＬＥＤ１５ａに垂直な方向の輝度プロファイルを示したグラフである。表示した例は、全光線透過率が９０％前後のマット印刷膜をストライプパターンで配置した光学制御層２２ａ、２２ｂを使用している。この光学制御層２２ａ、２２ｂを用いることにより、光源のピーク輝度は約９４％低減しており、グレアの抑制に効果が高いことが判る。
【００２２】
以上の構成によれば、鉛直照度が高く、光の取り出し効率を高く維持したまま、斜め遠方から見ても眩しさの無い天井照明装置を得ることができる。光学制御層を有する透光カバーを用いることにより、従来のルーバーと比較し、照明装置の厚さを１／５以下に抑えることができる。これにより、器具総高さを抑えられ、施工エリアの自由度が高まり、輸送費が抑えられる。透光カバーは、表面に凹凸のほとんどないフラットな意匠とすることができ、照明装置の設置空間をすっきり見せることができる、また、透光カバーの清掃がし易くメンテナンス性が向上する。透光カバーは、筐体の密閉用ふたも兼ねているため、新たに器具密閉構造を設ける必要がなく、装置構成の簡略化を図ることが可能となる。
【００２３】
照明装置１０を天井と平行に照明装置の光放出領域に取り付けることで、照明装置直下の照度は確保し、照明装置を斜めから見たときの眩しさを緩和することができる。また、本実施形態では２層の光学制御層２２ａ、２２ｂの干渉効果を用いて配光を制御しているため、光源の位置には関係なく配光制御することができる。このため、光源に対するは光学制御層の位置ずれなどを気にすることなく、簡易な固定構造を採用することができる。
【００２４】
後述するように、光学制御層を制御することにより、左右均等配光だけでなく、偏った配光もできることから、壁面側にも積極的に光を照射することができ、結果、空間の明るさ感、広がり感を高めることができる。
【００２５】
そして、透光カバー１１の固定を主として長手方向の側縁部２０ａで行うことで、上述した配光制御機能に影響することなく、強固な取り付けが可能となる。すなわち、図１，２において、長手方向の側縁部にネジ固定を施しているが、長手方向に対する斜め方向の遮光は側壁１３と光源１５ａの相対的な配置で容易に達成できるため、固定構造を設けても配光制御機能に及ぼす影響を照明装置１０全体の設計で補うことができる。一方、幅方向の側縁部では、固定構造を主に長手方向側縁部に担わせているため、端部ギリギリまで光学制御層２２ａ，２２ｂを施すことが可能となっている。このため、固定と配光制御の両立が実現できる。
【００２６】
以上のことから、光源の配置や仕様に影響されることなく、清掃がし易く製造コストも低く、光取り出し効率が高く配光制御性に優れ、更に、器具全体の薄型化を図り設置領域の自由度が高い照明装置が得られる。
【００２７】
なお、照明装置において、光源は、ＬＥＤ列に限らず、直管型の蛍光ランプ、ドット状に配置された発光素子等を用いてもよい。筐体は、矩形状に限らず、種々の形状を選択することができる。基材２０として特に光学的な作用の無いもの用いたが、直視した場合の照明装置内部の透けなどを防止するために、基材自体は表面にマット処理をした曇りガラスやセラミックス、若干の散乱フィラを混ぜた乳白樹脂としてもよい。この場合でも光学制御層の透過領域２３と光学制御領域２４に光学的な特性差さえあれば、上述した光学制御作用を実現できる。
【００２８】
透過領域２３や光学制御領域２４の形成についても印刷に限るものではなく、ＰＶＤ、ＣＶＤ、フォトリソグラフィ、基材へのフロスト処理、射出成型での金型シボ加工処理などで形成してもよい。また、基材２０と光学制御層は接着されている必然性はなく、基材とは別のシートに形成した透過領域２３や光学制御領域２４を位置合わせし貼り付けした構成でもよい。
【００２９】
次に、他の実施形態に係る照明装置について説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
【００３０】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る照明装置を拡大して示す断面図、図１０は、この照明装置の透過光配光分布を示す図である。
【００３１】
照明装置は、底壁上に光源が配置された筐体１４と、筐体の開口を覆う透光カバー１１とを備えている。透光カバー１１は、例えば、１．４９の屈折率を有する透明樹脂で形成された厚さ２ｍｍの基材２０と、基材２０の両面に形成された光学制御層２２ａ、２２ｂとを有している。光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、基材２０の表面に、印刷により複数のストライプ状の光散乱膜を形成して構成されている。光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、ストライプの幅方向に対して、非印刷部である幅Ｓの透過領域２３と、印刷部である幅Ｗの光学制御領域２４とが交互に並んでいる。ストライプ状の透過領域２３および光学制御領域２４は、基材２０の幅方向、すなわち、短辺と平行な方向に延びるように配置され、光源であるＬＥＤの配列方向と直交する方向に延びるように配置されている。
【００３２】
本実施形態において、２層の光学制御層２２ａ、２２ｂのパターンは、ストライプの幅方向に沿って、位相Δを若干ずらして設けられている。また、外側の光学制御層２２ａの光学制御領域２４の幅Ｗ１は、内側の光学制御層２２ｂの光学制御領域２４の幅Ｗ２よりも、Ｗｄだけ広く形成されている。
【００３３】
これより、図９および図１０に示すように、透光カバー１１に入射角θで入射する光線の内、角度θ＝０の法線方向の光線は、光学制御層２２ａ、２２ｂの光学制御領域２４に照射され、光源側に拡散反射される。所定の斜め方向、例えば、２０〜８０度の範囲の入射角θで入射する光線は、光学制御層２２ａ、２２ｂの透過領域２３をそのまま通過して外部に出射される。すなわち、透光カバー１１は、法線方向には光の放出を抑制し、入射角度が２０〜８０度の斜め方向には光を放出する機能を発揮する。
【００３４】
このような照明装置１０は、図１１に示すように、例えば、部屋の天井に設置した場合、床や天井を眩しく感じることなく、壁面に光を照射することができる。２層の光学制御層２２ａ、２２ｂの位相をずらすことにより、任意の方向に光を照射可能な照明装置を得ることができる。その他、第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３５】
（第３の実施形態）
図１２は、第３の実施形態に係る照明装置を一部破断して示す斜視図、図１３は、透孔カバーの支持構造部を拡大して示す斜視図である。透光カバー１１の固定支持構造は、筐体の支持面、透光カバーの側縁部、およびねじ止めに限らず、他の固定支持構造を用いることができる。
【００３６】
図１２に示すように、第３の実施形態によれば、照明装置１０の筐体１４は、矩形状の底壁１２と、底壁の周縁に沿って立設された４辺の側壁１３と、を一体に有し、白色の反射塗装が施された鋼板の加工品として構成されている。底壁１２の内面上に、ＬＥＤ基板１５が２列に並列配置され、各ＬＥＤ基板１５上には、光源としての複数のＬＥＤ１５ａが線状に並んで実装されている。ＬＥＤ１５ａは、底壁１２の長手方向に沿って並んでいる。
【００３７】
図１２および図１３に示すように、筐体１４の側壁１３の延出端部は、内側に折り曲げられたフランジ部１７を有している。フランジ部１７は、底壁１２とほぼ平行な支持面を構成している。少なくとも長手方向に延びる長辺側の２つの側壁１３のフランジ部１７には、底壁１２に向かって突出する係合リブ３０が形成されている。係合リブ３０は、フランジ部１７の内周縁に位置し、筐体１４の長手方向に沿って延びている。
【００３８】
筐体１４の開口を塞ぐように、透光カバー１１が設置され、筐体１４に固定支持されているとともに、ＬＥＤ１５ａと所定の間隔を置いて対向している。透光カバー１１は、例えば、透明樹脂で形成された矩形板状の基材２０と、基材の両面に形成された光学制御層２２ａ、２２ｂとを有し、配光制御フィルタを構成している。光学制御層２２ａ、２２ｂの各々は、ストライプの幅方向に対して、非印刷部である幅Ｓ＝１．４２ｍｍの透過領域２３と、印刷部である幅Ｗ＝２ｍｍの光学制御領域２４とが交互に並んでいる。ストライプ状の透過領域２３および光学制御領域２４は、基材２０の幅方向、すなわち、短辺と平行な方向に延びるように配置され、光源であるＬＥＤ１５ａの配列方向と直交する方向に延びるように配置されている。
【００３９】
透光カバー１１の長手方向に延びる両側縁部には、この透光カバー１１を筐体１４に取り付けるための支持構造部が設けられている。本実施形態では、基材２０の長手方向に延びる両側縁部２０ａは、例えば、断面がほぼＵ字形状の係合部として形成され、筐体１４のフランジ部１７の内面上に支持される。各側縁部２０ａは、その外端がフランジ部１７上に載置され、かつ、凹部にフランジ部１７の係合リブ３０が係合している。これにより、透光カバー１１の両側縁部２０ａは、筐体１４のフランジ部１７上に支持され、かつ、係合リブ３０により位置決めおよび抜け止めされている。
【００４０】
このような固定支持構造によれば、固定ねじ等を用いることなく、透光カバー１１を容易に筐体１４に取り付け支持することができ、また、容易に透光カバーを取り外すことができる。その他、第３の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。透光カバーにおいて、光学制御層は、２層に限らず、３層以上を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０…照明装置、１２…底壁、１３…側壁、１４…筐体、１４ａ…開口、
１５ａ…ＬＥＤ、１６…電源ユニット、１７…フランジ部、２０…基材、
２０ａ…側縁部、２２ａ、２２ｂ…光学制御層、２３…透過領域、
２４…光学制御領域、２５…固定ねじ、３０…係合リブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が搭載された底壁およびこの底壁の周縁に沿って立設された側壁を有する筐体と、
前記筐体の開口を覆い前記光源および底壁に対向する板状の透光カバーと、
前記透光カバーの外面および内面に設けられ、それぞれ複数の光学制御領域と複数の透光領域とを有する２層の光学制御層と、を備え、
前記筐体の側壁は、前記底壁とほぼ平行に延び支持面を形成するフランジ部を有し、
前記透光カバーは、前記フランジ部上に支持および固定される少なくとも２つの側縁部を有している照明装置。
【請求項２】
前記透光カバーは矩形板状に形成され、
前記光学制御層の複数の光学制御領域は、それぞれ透光カバーの幅方向に延びるストライプ状の光学制御膜を有し、前記複数の透過領域は、それぞれ透光カバーの幅方向に延びるストライプ状に形成され、前記光学制御膜と透過領域とが、前記透光カバーの長手方向に交互に並んで位置し、
前記透光カバーの２つの側縁部は、前記透光カバーの長手方向に延びる側縁部である請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記２層の光学制御層は、互いの光学制御領域および透過領域からなるパターンが前記透孔カバーの長手方向に対して所定位相だけずれて設置されている請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光源は、前記透光カバーの長手方向に沿って並んで設けられている請求項２又は３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記筐体は、前記フランジ部に形成された複数のねじ孔を有し、
前記透光カバーは、前記側縁部に形成され、それぞれ前記ねじ孔に整列する複数の透孔を有し、前記透孔と通して前記ねじ孔にねじ込まれ前記側縁部をフランジ部に固定する複数の固定ねじを備えている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記筐体は、前記フランジ部から突出する係合リブを有し、
前記透光カバーの前記側縁部は、前記フランジ部上に支持される端部と前記係合リブが係合する凹所と、を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１】
光源が搭載された底壁およびこの底壁の周縁に沿って立設された側壁を有する筐体と、
前記筐体の開口を覆い前記光源および底壁に対向する板状の透光カバーと、
前記透光カバーの外面および内面に設けられ、それぞれ複数の光学制御領域と複数の透光領域とを有する２層の光学制御層と、を備え、
前記筐体の側壁は、前記底壁とほぼ平行に延び支持面を形成するフランジ部を有し、
前記透光カバーは、前記フランジ部上に支持および固定される少なくとも２つの側縁部を有している照明装置。
【請求項２】
前記透光カバーは矩形板状に形成され、
前記光学制御層の複数の光学制御領域は、それぞれ透光カバーの幅方向に延びるストライプ状の光学制御膜を有し、前記複数の透過領域は、それぞれ透光カバーの幅方向に延びるストライプ状に形成され、前記光学制御膜と透過領域とが、前記透光カバーの長手方向に交互に並んで位置し、
前記透光カバーの２つの側縁部は、前記透光カバーの長手方向に延びる側縁部である請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記２層の光学制御層は、互いの光学制御領域および透過領域からなるパターンが前記透孔カバーの長手方向に対して所定位相だけずれて設置されている請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光源は、前記透光カバーの長手方向に沿って並んで設けられている請求項２又は３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記筐体は、前記フランジ部に形成された複数のねじ孔を有し、
前記透光カバーは、前記側縁部に形成され、それぞれ前記ねじ孔に整列する複数の透孔を有し、前記透孔と通して前記ねじ孔にねじ込まれ前記側縁部をフランジ部に固定する複数の固定ねじを備えている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記筐体は、前記フランジ部から突出する係合リブを有し、
前記透光カバーの前記側縁部は、前記フランジ部上に支持される端部と前記係合リブが係合する凹所と、を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明装置。
【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２０１３−１０９８３４（Ｐ２０１３−１０９８３４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１４４３（Ｐ２０１１−２５１４４３）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]