(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
施設の天井部に複数の照明器具を取り付けて施設内を照明する照明方法であって、
前記照明器具は、光源ランプが取り付けられる光源部と、前記光源ランプを覆う反射笠とを備え、前記反射笠は、台形状の平面反射部を傾斜状態で環状に連接することにより上下に正多角形状の開口を有する複数の環状体を、前記開口同士を上下で一致させつつ前記平面反射部の傾斜角度が上下で変化するように複数段に設けて構成されており、
前記開口の正多角形状の角数が異なる複数種類の前記照明器具を、前記角数が小さいものに対して前記角数が大きいものが施設の中央側に位置するように、それぞれ施設の天井部に取り付けて照明する照明方法。
【請求項２】
前記角数が大きい前記照明器具の取り付け高さを、前記角数が小さい前記照明器具の取り付け高さよりも大きくする請求項１に記載の照明方法。
【請求項３】
前記反射笠における下端開口の中央近傍に、前記光源ランプの照明光を拡散させる補助反射部材を配置する請求項１または２に記載の照明方法。
【請求項４】
複数の照明器具が天井部に取り付けられた照明付き施設であって、
前記照明器具は、光源ランプが取り付けられる光源部と、前記光源ランプを覆う反射笠とを備え、前記反射笠は、台形状の平面反射部を傾斜状態で環状に連接することにより上下に正多角形状の開口を有する複数の環状体を、前記開口同士を上下で一致させつつ前記平面反射部の傾斜角度が上下で変化するように複数段に設けて構成されており、
前記開口の正多角形状の角数が異なる複数種類の前記照明器具を、前記角数が小さいものに対して前記角数が大きいものが施設の中央側に位置するように、それぞれ施設の天井部に取り付けた照明付き施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明方法および照明付き施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の照明方法として、特許文献１には、光源ランプと笠状の反射板とを備える照明器具によるものが開示されている。図９に断面図で示すように、この照明器具５０は、光源ランプ５１を覆う反射板５２の反射面が、それぞれ傾斜角度が異なる上下３段の傾斜部５２ａ，５２ｂ，５２ｃから形成され、反射板５２の横断面形状が正多角形状になるように構成されており、傾斜部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ同士のなす角度α，βを調整することにより、照明範囲を拡げたり狭めたりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／１０７１９３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の発明は、単一の照明器具について照明範囲を制御することが検討されているものの、体育館や工場等のように複数の照明器具を備える施設に適用した場合には、施設全体の照度を維持しつつ均一に照明することが困難であるという問題があった。【０００５】
そこで、本発明は、施設内の明るさを維持しながら均一に照明することができる照明方法および照明付き施設の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、施設の天井部に複数の照明器具を取り付けて施設内を照明する照明方法であって、前記照明器具は、光源ランプが取り付けられる光源部と、前記光源ランプを覆う反射笠とを備え、前記反射笠は、台形状の平面反射部を傾斜状態で環状に連接することにより上下に正多角形状の開口を有する複数の環状体を、前記開口同士を上下で一致させつつ前記平面反射部の傾斜角度が上下で変化するように複数段に設けて構成されており、前記開口の正多角形状の角数が異なる複数種類の前記照明器具を、前記角数が小さいものに対して前記角数が大きいものが施設の中央側に位置するように、それぞれ施設の天井部に取り付けて照明する照明方法により達成される。
【０００７】
上記の照明方法は、前記角数が大きい前記照明器具の取り付け高さを、前記角数が小さい前記照明器具の取り付け高さよりも大きくすることが好ましい。また、前記反射笠における下端開口の中央近傍に、前記光源ランプの照明光を拡散させる補助反射部材を配置することが好ましい。
【０００８】
また、本発明の前記目的は、複数の照明器具が天井部に取り付けられた照明付き施設であって、前記照明器具は、光源ランプが取り付けられる光源部と、前記光源ランプを覆う反射笠とを備え、前記反射笠は、台形状の平面反射部を傾斜状態で環状に連接することにより上下に正多角形状の開口を有する複数の環状体を、前記開口同士を上下で一致させつつ前記平面反射部の傾斜角度が上下で変化するように複数段に設けて構成されており、前記開口の正多角形状の角数が異なる複数種類の前記照明器具を、前記角数が小さいものに対して前記角数が大きいものが施設の中央側に位置するように、それぞれ施設の天井部に取り付けた照明付き施設により達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、施設内の明るさを維持しながら均一に照明することができる照明方法および照明付き施設を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明方法に用いる照明器具の側面図である。
【図２】図１に示す照明器具の底面図である。
【図３】単一の照明器具について、反射笠の下端開口形状をパラメータとした照度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】本発明の照明方法に従い、施設内に複数の照明器具を設置した状態を示す（ａ）概略平面図および（ｂ）概略側面図である。
【図５】図４の照度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】従来の照明方法に従い、施設内に複数の照明器具を設置した状態を示す（ａ）概略平面図および（ｂ）概略側面図である。
【図７】図６の照度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】単一の照明器具について、補助反射部材の大きさをパラメータとした照度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】従来の照明方法に用いる照明器具の断面図である。
【図１０】実施例１において照明器具を設置する施設の（ａ）概略平面図および（ｂ）概略側面図である。
【図１１】実施例２において照明器具を設置する施設の（ａ）概略平面図および（ｂ）概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１および図２は、それぞれ本発明の一実施形態に係る照明方法に用いる照明器具の側面図および底面図である。図１および図２に示すように、照明器具１は、光源ランプ１２が着脱可能に取り付けられるソケットからなる光源部１０と、光源部１０に取り付けられた光源ランプ１２を覆う反射笠２０と、反射笠２０の下部に支持された補助反射部材３０とを備えている。光源部１０は、上部に取付部１４を備えており、光源ランプ１２からの照明光が反射笠２０の下端開口から照射されるように、取付部１４が施設の天井部ｃに設置される。光源ランプ１２は、水銀灯、メタルハライドランプ、ＬＥＤランプなど従来から使用されているものを使用可能であり、省電力で高輝度が得られるＬＥＤランプを好ましく使用することができる。照明器具１が高天井の施設に取り付けられる場合には、保守点検を容易にするために、取付部１４をオートリフター式の構成にしてもよい。
【００１２】
反射笠２０は、少なくとも内面側がアルミニウム等の光反射性を有する材料からなる５つの環状体２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅを上下５段に設けて構成されており、最上段の環状体２２ａが光源部１０の外周縁に支持されている。各環状体２２ａ〜２２ｅは、等脚台形状に形成された１２個の平面反射部２４をそれぞれ備えており、各平面反射部２４を傾斜状態で斜辺同士を環状に連接することにより、各環状体２２ａ〜２２ｅの上下に正１２角形状の開口が形成されている。各環状体２２ａ〜２２ｅは、上段から下段に向けて開口が拡がるように配置されており、各段の間で光漏れが生じないように開口同士を上下で一致させて、最下段の環状体２２ａの下端開口を反射笠２０の下端開口２６としている。各環状体２２ａ〜２２ｅは、外面側（反射面の反対側）に固定用プレート（図示せず）を配置して、リベット等により一体化されている。
【００１３】
反射笠２０の各段を構成する環状体２２ａ〜２２ｅの個数は、本実施形態のものに限定されず複数であればよいが、好ましくは３つ以上である。また、反射笠２０の軸線方向ｄに対する各環状体２２ａ〜２２ｅの傾斜角度θは、上下の段で互いに異なることが好ましいが、必ずしも全ての段で異なる必要はない。この傾斜角度θは、最下段の環状体２２ｅが最も小さくなるように設定することが好ましい。また、反射笠２０の下端開口２６の形状（すなわち、各環状体２２ａ〜２２ｅの開口形状）は、３角形以上の多角形状であればよく、好ましくは正多角形状である。後述するように、本実施形態の照明方法は、下端開口２６の多角形状の角数が異なるものを複数種類用意し、これらを組み合わせて照明するものである。
【００１４】
反射笠２０の下端開口２６には、格子状や放射状のガード２８が装着されており、ガード２８の中央に補助反射部材３０が取り付けられている。補助反射部材３０は、円錐状に形成されており、下端開口２６の中央部近傍から下方に向けて拡がるように、光源ランプ１２の直下に配置されている。反射笠２０の下端開口２６の周縁と補助反射部材３０の外面との間には隙間が形成されており、この隙間を介して光源ランプ１２の照明光が照射される。補助反射部材３０の外面は、反射笠２０の内面と同様に、光反射性を有することが好ましく、光源ランプ１０からの照明光を補助反射部材３０の外面で反射させて拡散させることができる。補助反射部材３０の形状は、円錐状以外であってもよく、例えば、多角錐状、半球状、円板状等にすることができる。
【００１５】
反射笠２０の下端開口２６の多角形状の角数は、照度分布に大きな影響を与える。多角形状の角数が小さいと平面反射部２４の数も少ないことから、光源ランプ１２の照明光が反射笠２０の内部で反射する回数が少なくなり、下端開口２６から出射された照明光が分散され易くなる。一方、多角形状の角数が大きいと平面反射部２４の数も多くなるため、照明光が平面反射部２４同士で反射する回数が増加して、下端開口２６からの照明光の出射方向が照明器具１の鉛直下方に集中し易くなる。
【００１６】
本発明者らが行ったシミュレーションの結果によると、多角形状の角数が小さいほど照度分布は均一になるものの、照度のピークが低下して必要な照度を得にくくなる一方、多角形状の角数が大きいほど照度ピークが増加する一方で、照度分布が不均一になり易い傾向にあることが明らかになった。図３は、このようなシミュレーション結果の一例を示すグラフであり、下端開口２６の多角形状の角数が異なる４種類の照明器具１（但し、補助反射部材３０は備えていない）について、床面から１０ｍの高さに配置した時に、照明器具１の直下を中心とした左右５ｍ（合計１０ｍ）の範囲での床面の照度分布を示している。各照明器具１の下端開口２６の形状は、それぞれ正４角形状、正６角形状、正１２角形状、正２０角形状であり、設置スペースが同じになるように、それぞれの外接円を同じ大きさに設定した。図３に示すように、多角形状の角数によって、ピーク照度や均斉度（最小照度／最大照度）は明らかに相違しており、上記の傾向を確認することができた。
【００１７】
本発明は、多角形状の開口を有する反射笠を備えた照明器具の上記性質を利用するものであり、施設の天井部に複数の照明器具を取り付けて施設内を照明する場合に、開口の多角形状の角数が異なる複数種類の照明器具を組み合わせることにより、照明の明るさと均一さの両立を図ったものである。特に、角数が小さい照明器具に対して角数が大きい照明器具を施設の中央側に配置することで、施設の中央部に十分な照度を確保すると共に、この照明器具による施設の周縁部での照度の低下分を施設の周縁部に配置した角数が小さい照明器具により補うことができ、これによって照度分布の均一化を図ることができる。多角形状の角数が異なる照明器具の種類は、最低２種類あればよいが、３種類以上を使用する場合には、多角形状開口の角数が最大の照明器具を施設の中央部に配置し、周縁部に向かうほど多角形状開口の角数が同一または小さくなるように配置して、多角形状開口の角数が最小の照明器具を施設の周縁部に配置することが好ましい。
【００１８】
各照明器具の設置高さはいずれも同一であってよいが、例えば体育館などの施設においては、天井部がかまぼこ状に形成されており、中央部の高さに対して両側縁部の高さが低くなっているため、施設中央部の照明器具の設置高さに対して、両側縁部の照明器具の設置高さが必然的に低くなる。この場合、ピーク照度が低くなる多角形状開口の角数が小さい照明器具を、多角形状開口の角数が大きい照明器具よりも低い位置に取り付けて照明することができるため、高い照度を維持しつつ照度分布の均一化を図る上では、より好ましい配置になる。このような施設においては、天井部の高さが一定である施設の長さ方向には、各照明器具の多角形状開口の角数を同じに設定することが好ましい。
【００１９】
図４に示すように、本発明の照明方法に従い、施設内に複数の照明器具を設置した場合の照度分布をシミュレーションにより算出した結果を、図５に示す。この施設は、図４（ａ）に平面図で示すように、１５ｍ×１５ｍの正方形状の床面ｆを備えており、２種類の照明器具１−４，１−２０がマトリクス状に合計９つ配置されている。隣接する照明器具１−４，１−２０の間隔Ｓは５ｍである。９つの照明器具１−４，１−２０のうち、四隅にそれぞれ配置される４つの照明器具１−４は、反射笠の多角形状開口の角数が４であり、これら以外の５つの照明器具１−２０は、反射笠の多角形状開口の角数が２０である。図４（ｂ）に示すように、４つの照明器具１−４の床面ｆからの高さＨ１は、いずれも１１ｍであり、５つの照明器具１−２０の床面ｆからの高さＨ２は、いずれも１３ｍである。図５は、床面ｆにおける照度分布を濃度分布で示しており、施設の中央部のみ照度が高くなっているものの、その周辺においては照度の低下を抑制しつつ、照度分布が均一化されていることがわかる。上記２種類の照明器具１−４，１−２０は、多角形状開口の角数が大きい照明器具１−２０を施設の中央部のみに配置し、他の８つは多角形状開口の角数が小さい照明器具１−４を配置してもよい。
【００２０】
一方、比較例として、図６に示すように従来の照明方法に従い、施設内に複数の照明器具を設置した場合の照度分布をシミュレーションにより算出した結果を、図７に示す。図６は、９つの照明器具１−２０全てに、反射笠の多角形状開口の角数が２０のものを使用する他は、図４に示す設置条件と同じである。この条件の下では、図５と図７との比較から明らかなように、特に施設の周縁部において照度分布の不均一さが明瞭に表れており、施設全体で所望の照度分布を得ることが困難である。
【００２１】
本発明において、照明器具が備える補助反射部材は必須のものではないが、補助反射部材を設けることによって、照明器具単体の照度分布が均一化され易くなることから、ピーク照度が高い照明器具のピーク値を抑制する手段として効果的である。また、補助反射部材の付加的な効果として、光源ランプ１が視界に直接入り難くなって、グレア（眩しさ）を抑制することができるので、体育館などの運動施設に特に効果的である。
【００２２】
図８は、単一の照明器具について、円錐状の補助反射部材の底面の大きさが照度分布に与える影響をシミュレーションした結果を示している。補助反射部材が存在しない場合にはピーク照度の値が大きい一方、補助反射部材の底面を大きくしていことで、補助反射部材の表面で反射した照明光の照射範囲が拡がり、照度分布が均一化され易くなる。特に、補助反射部材を有する照明器具を施設の中央部に配置することで、図５や図７に示されている施設中央の照明器具のピーク照度を抑制することができ、照度分布の均一化を促すことができる。
【００２３】
本発明の照明方法を適用可能な施設は、特に限定されるものではないが、体育館、工場、ホール等のような高天井の施設が特に好適である。
【００２４】
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
自衛隊体育館の天井に設置されていた従来の照明器具を、本発明の照明器具に交換して、体育館の床面の照度がどの程度改善されたかを測定した。体育館の大きさは、図１０（ａ）に概略平面図で示すように、長さ（Ｌａ）が５２．２ｍ、幅（Ｗａ）が３４．５ｍであり、照明器具１は、２８個が７行４列のマトリクス状に配置されている。図１０（ｂ）に概略側面図で示すように、体育館の天井面は幅方向の中央が高くなるように湾曲しており、両側の列の照明器具１の高さ（Ｈａ１）が７．４ｍ、真ん中２列の照明器具１の高さ（Ｈａ２）が９．７ｍである。
【００２６】
従来の照明器具は、いずれも消費電力が７００Ｗのメタルハライドランプが光源ランプとして使用されており、開口部が円形状の反射笠（「ＳＮ−１００３４Ａ」、東芝製）が使用されていた。この照明器具を新たな照明器具に置き換える際に、反射笠の開口の多角形状が１２角形および１６角形の２種類（反射笠の段数はいずれも４段）を用意して、１２角形の反射笠を高さが低い両側の列に配置し、１６角形の反射笠を高さが高い真ん中の２列に配置した。また、光源ランプは、従来のものよりも消費電力が低い２７０Ｗのメタルハライドランプを使用した。照明器具の交換前と交換後とで、床面の平均照度、最小照度、最大照度および均斉度（最小照度／最大照度）を測定した結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
0005695801.tif 000002
【００２８】
表１から明らかなように、交換後においては消費電力の低い光源ランプを使用しているにも拘わらず、平均照度、最小照度、最大照度および均斉度はいずれも上昇しており、保守率（例えば、０．７）を考慮しても、良好な結果が得られた。すなわち、従来よりもランニングコストを抑制しつつ、より明るく均一な照明を行うことができた。
【００２９】
（実施例２）
丸亀市土器川体育センターの体育館に設置されていた従来の照明器具を、本発明の照明器具に交換して、体育館の床面の照度がどの程度改善されたかを測定した。体育館の大きさは、図１１（ａ）に概略平面図で示すように、長さ（Ｌｂ）が３７ｍ、幅（Ｗｂ）が２７ｍであり、照明器具は、３６個が６行６列のマトリクス状に配置されている。図１１（ｂ）に概略側面図で示すように、体育館の天井面は幅方向の中央が高くなるように傾斜しており、両側の列（左から１列目と６列目）の照明器具の高さ（Ｈｂ１）が９ｍ、これらの内側の列（左から２列目と５列目）の照明器具の高さ（Ｈｂ２）が１１ｍ、これらの内側の列（左から３列目と４列目）の照明器具の高さ（Ｈｂ３）が１３ｍである。
【００３０】
従来の照明器具は、いずれも消費電力が７００Ｗのメタルハライドランプが光源ランプとして使用されており、開口部が円形状の反射笠（「ＳＮ−１００３４Ａ」、東芝製）が使用されていた。この照明器具を新たな照明器具に置き換える際に、反射笠の開口の多角形状が１０角形、１２角形および１６角形の３種類を用意して、１０角形の反射笠を高さが最低の列（１列目と６列目）に配置し、１２角形の反射笠を高さが中間の列（２列目と５列目）に配置し、１６角形の反射笠を高さが最大の列（３列目と４列目）に配置した。また、光源ランプは、従来のものよりも消費電力が低い２７０Ｗのメタルハライドランプを使用した。照明器具の交換前と交換後とで、床面の平均照度、最小照度、最大照度および均斉度（最小照度／最大照度）を測定した結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
0005695801.tif 000003
【００３２】
表２から明らかなように、平均照度、最小照度、最大照度および均斉度はいずれも大幅に上昇し、実施例１と同様の効果が得られた。
【符号の説明】
【００３３】
１  照明器具
１０  光源部
１２  光源ランプ
２０  反射笠
２２ａ〜２２ｅ  環状体
２４  平面反射部
３０  補助反射部材
【図１】
0005695801.tif 000004
【図２】
0005695801.tif 000005
【図１０】
0005695801.tif 000006
【図１１】
0005695801.tif 000007
【図３】
0005695801.tif 000008
【図４】
0005695801.tif 000009
【図５】
0005695801.tif 000010
【図６】
0005695801.tif 000011
【図７】
0005695801.tif 000012
【図８】
0005695801.tif 000013
【図９】
0005695801.tif 000014