(57)【要約】  コンパクトな構成ながら、ＬＥＤ光源を用いて出隅部等から適切に照明させることができる光源ユニットを提供する。ＬＥＤ光源１８から出射する光は、光軸近傍で最も光強度が高くなるが、光軸から離れるに連れて光強度は低下し、発光面に沿った方向では光量はゼロに近づく。第１のＬＥＤ光源１８から出射した光の一部は、内壁１１の面１１ａで（及び曲面１１ｃで拡散されつつ）反射され、外カバー１６の面１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して外部へと出射する。一方、第１のＬＥＤ光源１８から出射した光の残りは、直接外カバー１６の面１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して外部へと出射する。又、第２のＬＥＤ光源２０から出射した光の一部は、内壁１１の面１１ｂで（及び曲面１１ｃで拡散されつつ）反射され、外カバー１６の面１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して外部へと出射する。一方、第２のＬＥＤ光源１８から出射した光の残りは、直接外カバー１６の面１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して外部へと出射する。両ＬＥＤ光源１８，２０からの出射光がクロスする曲面１６ｃで、光強度は最も高くなり、それから離れるに連れて徐々に小さくなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁と、光透過性の外カバーとで挟まれた略Ｌ字状断面を有する空間内に配置された第１のＬＥＤ光源と第２のＬＥＤ光源とを有し、
前記略Ｌ字状断面を含む仮想平面に投影した状態で、前記第１のＬＥＤ光源の光軸と、前記第２のＬＥＤ光源の光軸とが、前記内壁と前記外カバーとの間で交差していることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記仮想平面に投影した状態で、前記第１のＬＥＤ光源の発光面に沿ってその光軸に直交する直線と、前記第２のＬＥＤ光源の発光面に沿ってその光軸に直交する直線とが交差する点をＡとし、前記第１のＬＥＤ光源の光軸と、前記第２のＬＥＤ光源の光軸とが交差する点をＣとし、前記点Ａ、Ｃを通過する直線が前記内壁の内面と交差する点をＢとし、前記交点Ａ、Ｃを通過する直線が前記外カバーの内面と交差する点をＤとすると、以下の式が成立することを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
｜ＡＢ｜＜｜ＡＣ｜＜｜ＡＤ｜      （１）
ＡＢ：点Ａ，Ｂ間の距離
ＡＣ：点Ａ，Ｃ間の距離
ＡＤ：点Ａ，Ｄ間の距離
【請求項３】
以下の式が成立することを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
｜ＢＣ｜＜｜ＣＤ｜      （２）
ＢＣ：点Ｂ、Ｃ間の距離
ＣＤ：点Ｃ、Ｄ間の距離
【請求項４】
前記仮想平面に投影した状態で、前記内壁の内面において、前記点Ｂで区切られた前記第１のＬＥＤ光源側の領域を第１領域、前記第２のＬＥＤ光源側の領域を第２領域としたとき、前記第１領域内および前記第２領域内に下記の条件式をみたす点Ｅおよび点Ｆが存在することを特徴とする請求項２または３に記載の光源ユニット。
４５度≦θ１≦１６０度      （３）
θ１：前記第１領域内の点Ｅでの接線Ｌと前記第２領域内の点Ｆでの接線Ｍのなす角度
【請求項５】
前記仮想平面に投影した状態で、前記外カバーの内壁において、前記点Ｄで区切られた前記第１のＬＥＤ光源側の領域を第３領域、前記第２のＬＥＤ光源側の領域を第４領域としたとき、前記第３領域内および前記第４領域内に下記の条件式をみたす点Ｇおよび点Ｈが存在することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の光源ユニット。
４５度≦θ２≦１６０度      （４）
θ２：前記第３領域内の点Ｇでの接線Ｎと前記第４領域内の点Ｈでの接線Ｍのなす角度
【請求項６】
前記内壁は、反射率８５％以上の素材から形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記外カバーにおいて、前記第３領域および前記第４領域の境界は曲面で連結されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記外カバーは、光を拡散させつつ透過する素材から形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニットに関し、特に、ＬＥＤ光源からの光を用いて均一な照明を行える光源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばマンションや戸建ての室内などにおいて、隣接する壁面の多くは約９０度で交差するが、出入り口付近の壁面は約２７０度で交差することもある。かかる壁面が交差することで形成される出っ張りを「出隅部」というが、夜間などにおいて屋内照明を付けずに人が移動すると、出隅部が見えずにぶつかったりする恐れもある。【０００３】
これに対し特許文献１には、出隅部に発光部を備えた発光出隅構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８５６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の図２，３に示す発光出隅構造においては、円弧状に折り曲げられた板状のカバー取付部材の内側にＬＥＤを、発光面を内側に向けて並べている。従って、ＬＥＤから出射した光は、内側で反射されカバーを介して外部に出射することにより間接照明を実現するが、板状のカバー取付部材の部分が遮光されるため、部分的に暗くなってしまうという問題がある。又、発光出隅構造を取り付けるために出隅部を比較的大きく切り取る必要があり、柱の強度不足を招く恐れがある。特許文献１の図４〜９に示す発光出隅構造においては、小球状の光源が外方を向けて取り付けられているので、例えカバーを介しても、光源が明るい球体として見えてしまい美観を損なう他、例えば常夜灯とするには眩しすぎて好ましくない。【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、コンパクトな構成ながら、ＬＥＤ光源を用いて出隅部等から適切に照明させることができる光源ユニット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】
請求項１に記載の光源ユニットは、内壁と、光透過性の外カバーとで挟まれた略Ｌ字状断面を有する空間内に配置された第１のＬＥＤ光源と第２のＬＥＤ光源とを有し、前記略Ｌ字状断面を含む仮想平面に投影した状態で、前記第１のＬＥＤ光源の光軸と、前記第２のＬＥＤ光源の光軸とが、前記内壁と前記外カバーとの間で交差していることを特徴とする。【０００８】
本発明者は、出隅部においてＬＥＤ光源を用いて照明を行う場合、局所的な暗部を生じさせないためには、ＬＥＤ光源を外向きに取り付けることが望ましいが、ＬＥＤ光源から外カバーまでの距離が短いと、例え外カバーを拡散素材から形成した場合でも、外部からＬＥＤ光源を明るい点として視認できてしまい好ましくないという問題に鑑みて、出隅部等に設置するのに好適な形状である略Ｌ字状断面を有する空間の幾何学的特徴を利用して、ＬＥＤ光源から外カバーまでの距離を長く確保できる方策を見出したのである。より具体的には、前記略Ｌ字状断面を含む仮想平面に投影した状態で、前記第１のＬＥＤ光源の光軸と、前記第２のＬＥＤ光源の光軸とが、前記内壁と前記外カバーとの間で交差するように配置することで、前記ＬＥＤ光源から前記外カバーまでの距離を長く確保でき、又クロスする出射光により前記外カバーの角部付近で均一に明るい照明を実現できるのである。一方、前記内壁と前記外カバーとの間隔は比較的小さくて足りるので、結果として出隅部等に設置しやすい薄形コンパクトな光源ユニットを提供できる。尚、「略Ｌ字状断面を含む仮想平面」とは、例えば細長い内壁及び外カバーに挟まれた細長い略Ｌ字状空間がある場合、その長手方向に直交する任意の断面を通る仮想空間をいう。この場合、前記第１のＬＥＤ光源と前記第２のＬＥＤ光源は、長手方向に所定のピッチで並べられていると好ましい。又、２つのＬＥＤ光源の光軸は、必ずしも３次元空間内で交差する必要はなく、２次元的な仮想平面に投影された状態で交差すれば足りる。【０００９】
請求項２に記載の光源ユニットは、請求項１に記載の発明において、前記仮想平面に投影した状態で、前記第１のＬＥＤ光源の発光面に沿ってその光軸に直交する直線と、前記第２のＬＥＤ光源の発光面に沿ってその光軸に直交する直線とが交差する点をＡとし、前記第１のＬＥＤ光源の光軸と、前記第２のＬＥＤ光源の光軸とが交差する点をＣとし、前記点Ａ、Ｃを通過する直線が前記内壁の内面と交差する点をＢとし、前記交点Ａ、Ｃを通過する直線が前記外カバーの内面と交差する点をＤとすると、以下の式が成立することを特徴とする。
｜ＡＢ｜＜｜ＡＣ｜＜｜ＡＤ｜      （１）
ＡＢ：点Ａ，Ｂ間の距離
ＡＣ：点Ａ，Ｃ間の距離
ＡＤ：点Ａ，Ｄ間の距離【００１０】
（１）式を満たすようにすれば、前記略Ｌ字状断面を含む仮想平面に投影して見たときに、前記第１のＬＥＤ光源の光軸と、前記第２のＬＥＤ光源の光軸とが、前記内壁と前記外カバーとの間で交差するように配置することができるので、上述した効果を得ることができる。尚、位置関係の詳細は図４を参照して具体的に後述する。【００１１】
請求項３に記載の光源ユニットは、請求項２に記載の発明において、以下の式が成立することを特徴とする。
｜ＢＣ｜＜｜ＣＤ｜      （２）
ＢＣ：点Ｂ、Ｃ間の距離
ＣＤ：点Ｃ、Ｄ間の距離【００１２】
（２）式を満たすようにすれば、前記第１のＬＥＤ光源及び前記第２のＬＥＤ光源を、前記内壁と前記外カバーとの中間より、前記内壁側に配置できるので、より均一化された照明を行うことができる。【００１３】
請求項４に記載の光源ユニットは、請求項２または３に記載の発明において、前記仮想平面に投影した状態で、前記内壁の内面において、前記点Ｂで区切られた前記第１のＬＥＤ光源側の領域を第１領域、前記第２のＬＥＤ光源側の領域を第２領域としたとき、前記第１領域内および前記第２領域内に下記の条件式をみたす点Ｅおよび点Ｆが存在することを特徴とする。
４５度≦θ１≦１６０度  （３）
θ１：前記第１領域内の点Ｅでの接線Ｌと前記第２領域２内の点Ｆでの接線Ｍのなす角度【００１４】
(３)式を満たすことで、前記内壁が略Ｌ字状になるため、ルーム壁の出隅部に取り付けやすい形状とすることができる。尚、前記角度θ１は出隅部の形状に応じて変化させることがのぞましい。【００１５】
また、前記内壁部は少なくとの出隅の先端付近が曲面で構成されていることが望ましい。これにより、前記内壁による反射光の角度分布および位置分布が急激に変化することを避けることが出来るため、反射光が前記外カバーに達した際に、前記外カバーにおいて照度の均一性が向上する。【００１６】
請求項５に記載の光源ユニットは、請求項２〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記仮想平面に投影した状態で、前記外カバーの内壁において、前記点Ｄで区切られた前記第１のＬＥＤ光源側の領域を第３領域、前記第２のＬＥＤ光源側の領域を第４領域としたとき、前記第３領域内および前記第４領域内に下記の条件式をみたす点Ｇおよび点Ｈが存在することを特徴とする。
４５度≦θ２≦１６０度      （４）
θ２：前記第３領域内の点Ｇでの接線Ｎと前記第４領域内の点Ｈでの接線Ｍのなす角度【００１７】
(４)式を満たすことで、前記外カバーが略Ｌ字状になるため、ルーム壁から大きく飛び出さず違和感の少ない形状とすることができる。【００１８】
請求項６に記載の光源ユニットは、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記内壁は、反射率８５％以上の素材から形成されていることを特徴とする。これにより前記ＬＥＤ光源から出射される光を有効利用できる。【００１９】
請求項７に記載の光源ユニットは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記第３領域および前記第４領域の境界は曲面で連結されていることを特徴とする。これにより万が一ぶつかった場合に、応力集中を緩和できる。なお、第３領域および第４領域に対応する外カバーの外壁についても、境界が曲面で連結していることが望ましい。【００２０】
請求項８に記載の光源ユニットは、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記外カバーは、光を拡散させつつ透過する素材から形成されていることを特徴とする。これにより、前記外カバーを通して内部の前記ＬＥＤ光源を視認しにくくなり好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、コンパクトな構成ながら、ＬＥＤ光源を用いて出隅部等から適切に照明させることができる光源ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態にかかる光源ユニット１０を、互いに交差するルーム壁１とルーム壁２の出隅部に取り付けた状態を示す図である。
【図２】光源ユニット１０の斜視図である。
【図３】図２の光源ユニットを矢印III方向に見た図である。
【図４】図３と同様な図であるが、各部との距離関係を明らかにした図である。
【図５】第２の実施例にかかる光源ユニットを、図２と同様な断面で見た図である。
【図６】内壁１１と外カバー１６のみを仮想平面に投影した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる光源ユニット１０を、互いに交差するルーム壁１とルーム壁２の出隅部に取り付けた状態を示す図である。
【００２４】
図２は、光源ユニット１０の斜視図であり、図３は、図２の光源ユニットを矢印III方向に見た図である。尚、図３に示す状態は、光源ユニット１０の各部を、Ｌ字状断面を含む仮想平面に投影した状態と等価である。
【００２５】
図２，図３において、対称形に９０度で折り曲げられた２面１１ａ、１１ｂからなる内壁１１の一方の面１１ａ側は、ルーム壁１（図１）の端部に取り付けられる角柱状のフレーム１２に、細長い抑え板１３を介して取り付けられており、また内壁１１の他方の面１１ｂ側は、ルーム壁２（図１）の端部に取り付けられる角柱状のフレーム１４に、細長い抑え板１５を介して取り付けられている。内壁１１は、高反射率を有するアルミ製の板材から一体的に形成されてなり、２面１１ａ、１１ｂは曲面１１ｃにより連結されている。
【００２６】
一方、対称形に９０度で折り曲げられた２面１６ａ、１６ｂからなる外カバー１６の一方の面１６ａ側は、フレーム１２における抑え板１３とは反対側の外面に接着されており、また外カバー１６の他方の面１６ｂ側は、フレーム１４における抑え板１５とは反対側の外面に接着されている。内壁１１は、不透明な塗料を内側に塗布された樹脂（拡散素材）から一体的に形成されてなり、２面１６ａ、１６ｂは曲面１６ｃにより連結されている。面１６ａとルーム壁１、面１６ｂとルーム壁２は、それぞれほぼ同じ平面内となるよう、ルーム壁１およびルーム壁２の出隅部分に凹部１ａ、２ａ（図３）が設けられている。尚、フレーム１２はルーム壁１の一部であって良く、またフレーム１４はルーム壁２の一部であって良い。
【００２７】
内壁１１の面１１ａには、面１１ａに対して直角に延在する複数（図２，図３では一つのみ図示）の第１支持部１１ｄが形成されており、第１支持部１１ｄには第１基板１７の裏面が接着されている。第１基板１７の表面には、第１のＬＥＤ光源１８が形成されている。第１のＬＥＤ光源１８は、図３で紙面垂直方向に等間隔で複数個並んでいる。尚、１９ａは給電用のコネクタである。
【００２８】
又、内壁１１の面１１ｂには、面１１ｂに対して直角に延在する複数（図２，図３では一つのみ図示）の第２支持部１１ｅが形成されており、第２支持部１１ｅには第２基板１９の裏面が接着されている。第２基板１９の表面には、第２のＬＥＤ光源２０が形成されている。第２のＬＥＤ光源２０は、図３で紙面垂直方向に等間隔で複数個並んでいる。尚、１９ａは給電用のコネクタである。本実施の形態においては、ＬＥＤ光源１８，２０は、内壁１１で隠れることで、互いに相手が見えない位置に形成されている。
【００２９】
次に、図４を参照して、本実施の形態の作用を説明する。図４に示すように、仮想平面上に投影した状態で、第１のＬＥＤ光源１８の発光面に沿って光軸Ｘ１（発光面に直交し発光部中央から延在する軸線と定義する、光軸Ｘ２も同じ）に直交する直線Ｌ１と、第２のＬＥＤ光源２０の発光面に沿って光軸Ｘ２に直交する直線Ｌ２とが交差する点をＡとし、第１のＬＥＤ光源１８の光軸Ｘ１と、第２のＬＥＤ光源２０の光軸Ｘ２とが交差する点をＣとし、点Ａ、Ｃを通過する直線Ｌ３が内壁１１の内面と交差する点をＢとし、交点Ａ、Ｃを通過する直線Ｌ３が外カバー１６の内面と交差する点をＤとすると、以下の式が成立する。
｜ＡＢ｜＜｜ＡＣ｜＜｜ＡＤ｜      （１）
｜ＢＣ｜＜｜ＣＤ｜      （２）
ＡＢ：点Ａ，Ｂ間の距離
ＡＣ：点Ａ，Ｃ間の距離
ＡＤ：点Ａ，Ｄ間の距離
ＢＣ：点Ｂ、Ｃ間の距離
ＣＤ：点Ｃ、Ｄ間の距離
【００３０】
｜ＡＢ｜＜｜ＡＣ｜であれば、ＬＥＤ光源１８，２０の光軸Ｘ１，Ｘ２が、内壁１１の外側で交差し、｜ＡＣ｜＜｜ＡＤ｜であれば、ＬＥＤ光源１８，２０の光軸Ｘ１，Ｘ２が、外カバー１６の内側で交差し、つまり内壁１１と外カバー１６との間に挟まれたＬ字状の空間内で光軸Ｘ１，Ｘ２が交差するので、ＬＥＤ光源１８，２０から外カバー１６までの距離Δ１，Δ２を長く確保でき、これによりＬＥＤ光源１８，２０の発光部が外カバー１６を通して見えにくくなり、また外カバー１６の曲面１６ｃ付近でクロスする光により均一に明るい照明を実現できる。又、｜ＢＣ｜＜｜ＣＤ｜とすることでＬＥＤ光源１８，２０が内壁１１に近づくから、外カバー１６までの距離Δ１，Δ２を更に長く確保できる。尚、点Ａ〜Ｄは、必ずしも同一線上Ｌ３に乗っている必要はなく、内壁１１や外カバー１６の形状に応じてずれていても良い。
【００３１】
又、図６に示すように、内壁１１と外カバー１６のみを仮想平面に投影した状態で、内壁１１の内面において、上述の点Ｂで区切られたＬＥＤ光源１８（図６で不図示）側の領域を第１領域ＡＲ１、ＬＥＤ光源２０（図６で不図示）側の領域を第２領域ＡＲ２としたとき、第１領域ＡＲ１内および第２領域ＡＲ２内に任意の点Ｅおよび点Ｆをとり、点Ｅを通過する内壁１１の内面の接線をＬ、点Ｆを通過する内壁１１の内面の接線をＭとすると、そのなす角度θ１は、以下の式を満たす。
４５度≦θ１≦１６０度      （３）
尚、点Ｅおよび点Ｆが内壁１１の面１１ａ、１１ｂの直線部に位置する場合、角度θ１は面１１ａ、１１ｂのなす角度（ここでは直角）に等しい。
【００３２】
同様に、図６において、外カバー１６の内壁において、上述の点Ｄで区切られたＬＥＤ光源１８側の領域を第３領域ＡＲ３、ＬＥＤ光源２０側の領域を第４領域ＡＲ４としたとき、第３領域ＡＲ３内および第４領域ＡＲ４内に任意の点Ｇおよび点Ｈをとり、点Ｇを通過する外カバー１６の内壁の接線をＮ、点Ｈを通過する外カバー１６の内壁の接線をＯとすると、そのなす角度θ２は、以下の式を満たす。
４５度≦θ２≦１６０度      （４）
尚、点Ｇおよび点Ｈが外カバー１６の面１６ａ、１６ｂの直線部に位置する場合、角度θ２は面１６ａ、１６ｂのなす角度（ここでは直角）に等しい。
【００３３】
ＬＥＤ光源１８から出射する光は、光軸近傍で最も光強度が高いが、光軸から離れるに連れて光強度は低下し、発光面に沿った方向では光量はゼロに近づく。第１のＬＥＤ光源１８から出射した光の一部は、内壁１１の面１１ａで（及び曲面１１ｃで拡散されつつ）反射され、外カバー１６の面１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して外部へと出射する。一方、第１のＬＥＤ光源１８から出射した光の残りは、直接外カバー１６の面１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して外部へと出射する。又、第２のＬＥＤ光源２０から出射した光の一部は、内壁１１の面１１ｂで（及び曲面１１ｃで拡散されつつ）反射され、外カバー１６の面１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して外部へと出射する。一方、第２のＬＥＤ光源１８から出射した光の残りは、直接外カバー１６の面１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して外部へと出射する。両ＬＥＤ光源１８，２０からの出射光がクロスする曲面１６ｃで、光強度は最も高くなり、それから離れるに連れて徐々に小さくなる。外カバー１６を通過する光の強度分布Ｄｂをハッチングで図４に示す。かかる構成によれば、内壁１１と外カバー１６との間隔は比較的小さくて足りるので、結果として薄形コンパクトな光源ユニットを提供できる。本発明者の検討結果によれば、｜ＡＣ｜＝２７ｍｍの場合、ＬＥＤ光源１８又は２０のピッチを１５ｍｍ以下とすることで、長手方向の照度をほぼ均一にすることが出来た。
【００３４】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施例にかかる光源ユニットを、図２と同様な断面で見た図である。尚、図５に示す状態は、光源ユニット１０の各部を、Ｌ字状断面を含む仮想平面に投影した状態と等価である。
【００３５】
第２の実施例は、抑え板１３とルーム壁１、抑え板１５とルーム壁２は、それぞれほぼ同じ平面内に配置されており、ルーム壁１およびルーム壁２に凹部を設けていない他は、第１の実施例と同様である。このような形状とすることで、ルーム壁に手を加えることなく光源ユニットを取り付けることが出来る。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本発明の光源ユニットは、屋内外を問わず使用でき、出隅部に限らず梁などに取り付けることもできる。
【符号の説明】
【００３７】
１ ルーム壁
２ ルーム壁
１０ 光源ユニット
１１ 内壁
１１ａ 面
１１ｂ 面
１１ｃ 曲面
１１ｄ 第１支持部
１１ｅ 第２支持部
１２ フレーム
１３ 抑え板
１４ フレーム
１５ 抑え板
１６ 外カバー
１６ａ 面
１６ｂ 面
１６ｃ 曲面
１７ 第１基板
１８ 第１のＬＥＤ光源
１９ 第２基板
１９ａ  給電コネクタ
２０ 第２のＬＥＤ光源
Ｘ１，Ｘ２ 光軸
【図１】
2012046622.tif 000003
【図２】
2012046622.tif 000004
【図３】
2012046622.tif 000005
【図４】
2012046622.tif 000006
【図５】
2012046622.tif 000007
【図６】
2012046622.tif 000008
【国際調査報告】
2012046622.tif 000009
2012046622.tif 000010