(57)【要約】【課題】グレアを抑制しながら、指向性を備えた軽量薄型の照明装置を提供する。【解決手段】開口部を有する筐体内にＬＥＤ発光部が備えられ、ＬＥＤ発光部は、発光中心からの全ての光が筐体の内壁面に当たるよう、筐体内の所定位置に取り付けられ、開口部と面する位置の内壁面は反射率の異なる部位を有し、反射率の異なる部位のうち反射率の高い部位の少なくとも一部は、ＬＥＤ発光部に対して内向きに傾斜している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する筐体内にＬＥＤ発光部が備えられ、
前記ＬＥＤ発光部は、発光中心からの全ての光が前記筐体の内壁面に当たるよう、前記筐体内の所定位置に取り付けられ、
前記開口部と面する位置の前記内壁面は反射率の異なる部位を有し、
前記反射率の異なる部位のうち反射率の高い部位の少なくとも一部は、前記ＬＥＤ発光部に対して内向きに傾斜していることを特徴とする、照明装置。
【請求項２】
前記反射率の高い部位の少なくとも一部は、双曲線、楕円、または放物線の形状に湾曲していることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記開口部と面する位置の前記内壁面の平面部は、前記反射率の異なる部位のうち反射率の低い部位であることを特徴とする、請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ発光部と前記開口部の間に位置する前記筐体の部位の前記内壁面の少なくとも一部は、前記ＬＥＤ発光部に対して内向きに傾斜していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤ発光部は前記開口部の幅に対して、少なくとも半分以上の長さを有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤ発光部は光学部品を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明装置に関し、より特定的にはグレアを低減したＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは指向性を有する点光源であるが、拡散板や導光板の使用により光を拡散させて、空間を照らす間接照明などにも多く用いられる。
【０００３】
例えば、自動車の車室空間においても、間接照明は、車室を広々と感じさせ、内装デザインをより魅力的にし、スイッチ等の操作をし易くする、より安全に感じさせるなどの効果があり、車室内の快適性向上のために多く使われるようになっている。
【０００４】
一方で、運転に危険となるため、直接光によるグレアや被照射物で反射されて生じる反射グレアなどが発生しないように照明器具は設計されなければならない。また、光には誘目作用があり、夜間など運転の妨げとなるため、車室内の照明装置には、不要な方向へは光を出射せず、照度分布を最適化する指向性制御も必要となる。
【０００５】
特許文献１、２には、反射板を用いてＬＥＤによるグレアを抑制しつつ、所望の方向への指向性を備えた発光の得られる照明装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２５２７４９号公報
【特許文献２】特表２０１１−５２１４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２の照明装置に開示された構成では、特定の方向に略並行な光を出射するには、ＬＥＤの光源部を焦点とする放物線上に反射板を設置しなければならず、照明装置の厚みが大きくなってしまい、特に設置スペースが限られる場合、設置が困難となる。
【０００８】
また、特許文献１に示されるように、反射板の湾曲が浅くなると、浅い角度で多くの光が出射され、指向性制御が困難となり、かつ光源からの光が直接出射されることで、グレアも生じ易くなる。
【０００９】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところはグレアを抑制しながら、指向性を備えた軽量薄型の照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の照明装置は、開口部を有する筐体内にＬＥＤ発光部が備えられ、ＬＥＤ発光部は、発光中心からの全ての光が筐体の内壁面に当たるよう、筐体内の所定位置に取り付けられ、開口部と面する位置の内壁面は反射率の異なる部位を有し、反射率の異なる部位のうち反射率の高い部位の少なくとも一部は、ＬＥＤ発光部に対して内向きに傾斜していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の照明装置の一様態において、反射率の高い部位の少なくとも一部は、双曲線、楕円、または放物線の形状に湾曲していることを特徴とする。
【００１２】
本発明の照明装置の一様態において、開口部と面する位置の内壁面の平面部は、反射率の異なる部位のうち反射率の低い部位であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の照明装置の一様態において、ＬＥＤ発光部と開口部の間に位置する筐体の部位の内壁面の少なくとも一部は、ＬＥＤ発光部に対して内向きに傾斜していることを特徴とする。
【００１４】
本発明の照明装置の一様態において、ＬＥＤ発光部は開口部の幅に対して、少なくとも半分以上の長さを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の照明装置の一様態において、ＬＥＤ発光部は光学部品を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、グレアを抑制しながら、指向性を備えた軽量薄型の照明装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る照明装置の構造図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る照明装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る照明装置の光路図を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る照明装置の障害物に対する光路図を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る照明装置をセンターコンソール部に備えた車室の一部を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る照明装置を備えた帽子型照明器具の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る照明装置を備えた帽子型照明器具の使用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の照明装置について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１の照明装置の構造図と図２の断面図に示すように、本発明の実施の形態１に係る発光装置１００は、筐体２の内部にＬＥＤ発光部１が備えられ、光は開口部３より出射される。なお、開口部３には透明カバーなどが備えられても良い。
【００２０】
ＬＥＤ発光部１は、ＬＥＤ素子からの光により発光する発光領域であって、ＬＥＤ素子を封止する透光性樹脂により形成されても良いし、ＬＥＤ素子からの光を拡散する拡散板であっても良いし、もしくは、端面にＬＥＤ光源が備えられた導光棒であっても良い。
【００２１】
ＬＥＤ素子はＩｎＧａＮ系やＡｌＩｎＧａＰ系などいずれの構造の素子が使われても良く、ＬＥＤ発光部１からの発光色は、ＬＥＤ素子の発光色であっても良いし、蛍光体によって変換された白色などの光色であっても良い。
【００２２】
ＬＥＤ発光部１の最大発光出力となる発光中心からの光は筐体２の内壁面で反射されるように、ＬＥＤ発光部１と内壁面は配置され、開口部３より直接出射されることを防ぎ、グレアを抑制する。ＬＥＤ発光部１と開口部３の間に位置する筐体２の部位が庇となるように設けられ、その内壁面２３は内側に傾斜していることが好ましく、さらに、筐体２の端部は開口部３より前方に伸びていても良く、ＬＥＤ発光部１からの直接の光が開口部３から出射されることを防ぐ。なお、横方向にもＬＥＤ発光部１の発光中心からの直接の光が出射されないよう、側壁面が設けられている。
【００２３】
ＬＥＤ発光部１は筐体２内のいずれの位置に設置されても良く、筐体２の内壁面に接して設置されていなくても良い。また、光の出射方向も限定されない。好ましくは、筐体上部の内壁面上の内壁面２３寄りの位置や内壁面２３上に設置されることで、ＬＥＤ発光部１からの直接の光が開口部３より出射されない内壁面の配置が容易となり、かつＬＥＤ発光部１に生じる熱の放熱性を確保することができる。なお、ＬＥＤ発光部１は、それぞれの発光中心からの直接の出射光が開口部３から出射されない位置に複数配置されても良い。
【００２４】
より好ましくは、開口部３からＬＥＤ発光部１は見えないように取り付けられるなどによって、ＬＥＤ発光部１からのあらゆる光路は開口部３に直接至らず、必ず内壁面に反射されて開口部３より出射されることで、グレアをさらに抑制することが可能となる。
【００２５】
ＬＥＤ発光部１にレンズやリフレクターなどの光学部品が備えられて、ＬＥＤ発光部１からの配光が調整されても良い。配光が狭く調整されて光路が限定されることで、光が直接出射されないようにする内壁面の配置をより狭く設計することができ、さらに、特定の内壁面に光を集光させることで、より強い指向性を持った光を開口部３より出射することが可能となる。なお、光学部品はＬＥＤ発光部１と一体であっても良く、例えば樹脂モールド形状により一次レンズが形成され、ＬＥＤ発光部１からの配光が調整されても良い。
【００２６】
筐体２の内壁面は、金属や樹脂、マイクロ発泡樹脂シートなどあらゆる素材や色の材料が用いられても良く、複数の材料が組み合わされても良い。光が当たる内壁面は非光沢であることが好ましく、ＬＥＤ発光部１の光が正反射されて、間接グレアが生じることを抑制する。また、間接照明として照度が必要無い場合など内壁面は反射率の低い材料が使用されても良い。
【００２７】
開口部３と面する位置の内壁面は、異なる反射率を有する部位２１、２２を備える。反射率の違いは材質や表面処理の違いなどによって調整される。
【００２８】
内壁面２１は、内壁面２２よりＬＥＤ発光部１に近く位置し、低い反射率であることで、図３の光路図に示すように、浅い角度の方向への不要な光の出射を減じる。また、表面に粗さや凹凸形状を有するなど拡散反射性が強いことが好ましく、空間全体をより柔らかい光で照らすことが可能となる。
【００２９】
内壁面２２は、ＬＥＤ発光部１に対して内向きに傾斜しており、図３の光路図に示すように反射光が開口部３より出射される。より好ましくは、光源１を焦点とした放物曲線に沿って湾曲することで、より強い指向性を有する光を開口部３から出射することが可能となる。また、双曲線や楕円などの二次曲線に沿って湾曲して、所望の配光特性が得られても良い。
【００３０】
より高い反射率を有する内壁面２２からの反射光が内壁面２１での反射による光よりも照明器具１００の出射光の中での寄与が大きくなることによって、照明器具の厚みが薄くても、グレアが抑制され、特定の方向への指向性を有する出射光を得ることが可能となる。なお、湾曲部の一部に低反射の部材が用いられたり、内壁面２３などのＬＥＤ発光部近傍に高反射の部材が用いられたりするなど、所望の指向性や光の強度となるように反射率の異なる部位の配置は調整されても良い。
【００３１】
なお、照明器具１００からの出射光は、開口部３の上下方向には上記により狭い指向性を得られるが、左右の方向に対しては、筐体の側面の内壁面を含む反射光により、より広い指向性を得られ、広い範囲を照らすことが可能となる。
【００３２】
ＬＥＤ発光部１は、開口部３の幅に対して、少なくとも半分以上の長さを有し、複数の異なる発光位置からの光が開口部３から出射されることで、発光装置１００と障害物４を上から見た際の障害物４に係る光路のみを模式的に示す図４に示すように、発光装置１００の前方に障害物４があっても、異なる発光位置からの光により障害物４の後方が照らされるため、影が生じにくくなる。より好ましくは、ＬＥＤ発光部１が開口部３の幅と同じ幅を有することで、より広い発光位置からの光が得られるため、さらに影が生じにくくなる。
【００３３】
なお、ＬＥＤ発光部１は連続した発光領域を有することが好ましく、長さ方向に均一な発光であることで、多重影の発生を防ぐことができる。例えば、複数のＬＥＤ素子が連続した樹脂に覆われた長尺のチップオンボードタイプのＬＥＤ光源や導光棒などがＬＥＤ発光部として用いられることが好ましい。
【００３４】
本発明の照明装置は、例えば車室内の照明に用いられ、インパネの照射などに供されても良い。
【００３５】
インパネは車室内装の意匠上、重要な部位であって、照明の効果によりデザイン性を向上させることができる。
【００３６】
インパネ１１を照射する照明は、運転者の目に光源が見える直接グレアだけでなく、メッキなどの光沢のある部位からの反射などによる間接グレアも生じさせない光であることが必要である。そのため、照明器具からの光の指向性やグレアは特に制御される必要がある。
【００３７】
図５のようにインパネ１１に対向したセンターコンソール１２の面に本発明の照明装置１００を設置することで、反射グレアを含めたグレア対策がされ、指向性も制御された光でインパネ部全体を照射することが可能となる。なお、照明装置１００はセンターコンソール１２のアームレスト下部などの運転者１０からは死角になる位置に設置されることが好ましい。また、照明装置１００の内壁面はセンターコンソール１２の表面が用いられても良い。
【００３８】
発光面となる照明装置１００の開口部を、シフトレバー１３の幅よりも広くすることで、シフトレバー１３など照明装置１００の前方に物体があっても、開口部の異なる位置からの光によりインパネ１１での影が生じにくくなる。より好ましくは照明装置１００内の開口部の幅はセンターコンソール１２の幅の２／３以上であることで、より影が生じにくくなる。
【００３９】
また、照明装置１００からの出射光は、上下方向には６０度以内の指向角を有し、特に上方向の出射光を制限し、運転者の目に光が入ることを防ぎながら、左右方向には９０度以上のより広い指向角を有することが好ましく、インパネ１１を広く照らすことが可能となる。ここで指向角とは、最大光度となる光軸と半分の光度となる光軸の内角の２倍値で表される。
【００４０】
センターコンソール１２の照明装置１００の開口部近傍がより強く光ってしまえば、光が運転者の前方への注意を反らしてしまうため、センターコンソール１２へ向かう角度の出射光はその強度が減じられるよう発光装置１００の内壁面の反射は調整されることが好ましい。
【００４１】
なお、ＬＥＤ発光部にレンズ等が取り付けられて、上記の指向性が制御できるのであれば、本発明の照明装置の構成が用いられなくても良い。
【００４２】
さらに、運転者の好みや車室内の明るさなどによって光の強度や発光色、指向性が調整されても良く、例えば色温度２７００Ｋ以下の光色で照射することで、暖かみのある空間を演出することも可能となる。
【００４３】
また、本発明の照明装置は車室内だけでなく、軽量薄型の特性を活かして、帽子に取り付けられた形で用いられても良い。
【００４４】
図６の帽子型照明器具に示すように、本発明の照明装置１００は帽子のつばの位置に備えられ、つばの付け根側にＬＥＤ発光部１を有し、つばの部分が筐体となって、光を開口部から下方に出射することにより、例えば図７に示すように作業時の手元を照らすことが可能となる。
【００４５】
なお、帽子はサンバイザーの形状であっても良く、その他いかなる形状であっても良い。
【００４６】
照明装置１００は導光板などの重量物を用いておらず、軽い素材で構成されることが可能であり、使用者への重量負荷を軽減する。電源部などは、パソコンのＵＳＢから給電されるなどであっても良いし、帽子型照明器具内にバッテリーとして搭載されていても良い。また、照明装置部が取り外し可能であっても良い。
【００４７】
本帽子型照明器具により、使用者の作業場所が変わっても、常に手元に一定の光量を確保することができる。寝て読書するときでも、読書に適切な位置に光を照射することが可能となる。また、目線と合った光の照射であるため、斜め横方向から照らす場合と異なり、障害物による影の影響を受けにくい。
【００４８】
つばの付け根側には補助ひさし１５が備えられることが好ましく、目を上方にやっても、照明器具１４の発光面である開口部が視界に入らず、眩しさが生じない。補助ひさし１５は斜め下方向にやや傾斜していることが好ましい。
【００４９】
照明装置１００から浅い角度で出射する光は机１８の上のパソコン１７の画面で反射して、作業者１６にとって反射グレアとなる可能性があるが、本発明の照明装置が備えられることで、ＬＥＤ発光部から直接出射される光は内壁面により遮られており、さらに浅い角度で出射する光は低反射の内壁面によって強度が低減されるため、パソコン１７の画面から反射されて視界に入るグレアは生じにくい。
【００５０】
なお、浅い角度での出射光の強度が問題とならない場合など、内壁面は単一の反射率であっても良い。
【００５１】
さらに、つまみ等の機構で照明器具の発光角度が調整されても良く、作業に応じて必要な位置に適切な光を得ることが可能となる。
【００５２】
また、現代人は前かがみの作業が多く、肩こりなどが問題となっているが、首が正しい角度となる正しい姿勢でのみ適切な位置を照らす設計とすることで、姿勢矯正の補助器具としても活用できる。帽子型照明器具を装着時に、照明器具１４の発光面の垂線から前方に２０〜５０°の角度の中で最大照度が得られるよう光が照射されることが好ましい。
【符号の説明】
【００５３】
１００  照明装置
１  ＬＥＤ発光部
２  筐体
２１、２２、２３  内壁面
３  開口部
４  障害物
１０  運転者
１１  インパネ
１２  センターコンソール
１３  シフトレバー
１４  帽子型照明器具
１５  補助ひさし
１６  作業者
１７  パソコン
１８  机
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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