(57)【要約】【課題】  空間との融和を図るとともに、空間全体に拡がりをもたらし、空間全体の美観を向上させることができる照明装置及び照明器具を提供する。【解決手段】  六面体であって内部が透光性の部材２で充填されている本体１と、本体１を構成する面であって本体１に対する内側面が反射面である第１面１ａと、第１面１ａの面上の少なくとも面を構成する１辺に沿って本体１の内側に向かって設けられた基部３と、基部３に配置される複数の発光ダイオード４と、第１面１ａに連設するとともに空気の屈折率よりも大きい部材で構成される第３面１ｃから第６面１ｆまでと、第１面１ａと対向するとともに発光ダイオード４からの光が透過する第２面１ｂと、を備えた照明装置であって、発光ダイオード４からの光が第１面１ａに照射されるように、基部３を第１面１ａの方向に向かって配設している。【選択図】図１
2005174728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
六面体であって内部が透光性の部材で充填されている本体と、本体を構成する面であって本体に対する内側面が反射面である第１面と、第１面の面上の少なくとも面を構成する一辺に沿って本体の内側に向かって設けられた基部と、基部に配置される複数の発光ダイオードと、第１面に連設するとともに空気の屈折率よりも大きい部材で構成される第３面から第６面までと、第１面と対向するとともに発光ダイオードからの光が透過する第２面と、を備えた照明装置であって、発光ダイオードからの光が第１面に照射されるように、基部を第１面の方向に向かって配設していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
第３面から第６面までは、第１面から離れるにしたがって、本体の内側に向かって傾斜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】
第３面から第６面までは、複数の樹脂を交合させてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
第２面に光拡散加工を施していることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオードを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来例として、特開２００２−２９９６９７号公報に記載のものが挙げられる。このＬＥＤ光源発光デバイスは、図６に示すように、ＬＥＤ光源デバイスＪ１、矩形状の金属基板Ｊ２、金属基板の長手方向に沿ってライン状に実装された色の異なる複数個のＬＥＤチップＪ３及びＬＥＤチップの全体を一体的に覆うように形成された略半円柱状、又は、かまぼこ形状の透明樹脂部Ｊ４から構成されている。そして、ＬＥＤチップＪ３の色は赤、緑、青等である。
【０００３】
つぎに、このように構成されているＬＥＤ光源発光デバイスの動作を説明する。ＬＥＤチップＪ３に電流を流すと、ＬＥＤチップＪ３は可視光を発光し、透明樹脂層Ｊ４を通過して放射される。透明樹脂層Ｊ４が半円柱状のときは、図７（ａ）に示すように、光が拡散放射され、かまぼこ形状の場合は、図７（ｂ）に示すように透明樹脂層Ｊ４内の平行部で反射されてから、又は、反射なしに前方から直接放射され、集中光となる。透明樹脂層Ｊ４の表面をナシ地処理した場合は、かまぼこ形状の場合は、反射がよくなり集中光の明るさが増加する。半円柱状の場合は、反射せず直接放射される。
【特許文献１】特開２００２−２９９６９７号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来例で示したようなＬＥＤ光源発光デバイスを用いた照明器具によって、店舗などの空間を照射した場合、ＬＥＤチップＪ３からの光が透明樹脂層Ｊ４の半円柱状、又はかまぼこ形状の側面から漏れる場合がある。このため、使用者が該照明器具を下方から見た場合に、照明器具から照射される発光面が浮遊しているようには見えず、したがって、空間との融和を図るとともに、空間全体に拡がりをもたらし、空間全体の美観を向上させることができなかった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、空間との融和を図るとともに、空間全体に拡がりをもたらし、空間全体の美観を向上させることができる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】
【０００６】
請求項１に記載の照明装置においては、本体を構成する面であって本体に対する内側面が反射面である第１面と、第１面の面上の少なくとも面を構成する一辺に沿って本体の内側に向かって設けられた基部と、基部に配置される複数の発光ダイオードと、第１面に連設するとともに空気の屈折率よりも大きい部材で構成される第３面から第６面までと、第１面と対向するとともに発光ダイオードからの光が透過する第２面と、を備えた照明装置であって、発光ダイオードからの光が第１面に照射されるように、基部を第１面の方向に向かって配設させており、第１面で反射された光は、その後、第３面から第６面までによって反射され、第２面から本体外部へ照射される。
【０００７】
請求項２に記載の照明装置においては、第３面から第６面までは、第１面から離れるにしたがって、本体の内側に向かって傾斜しており、各面に入射する光の入射角が大きくなる。つまり、これらの面で光がより確実に全反射することとなり、各面から本体外部に漏れる光は低減する。
【０００８】
請求項３に記載の照明装置においては、第３面から第６面までを構成する面に複数の樹脂を交合させており、これらの樹脂を交合比率を変えるだけで、各面の屈折率を簡単に変える。
【０００９】
請求項４に記載の照明装置においては、第１面と対向した第２面に光拡散加工を施しており、この光拡散加工によって、点光源である発光ダイオードからの光が第２面で乱反射して、第２面全体で均一に発光しているように見える。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明の照明装置においては、第１面で反射された光は、その後、第３面から第６面までによって反射され、実質的に第２面から本体外部へ光が照射されるので、本照明装置を天井面などに取り付けた場合において、使用者が該照明装置を下方から見たときに、第２面からの光のみを見ることとなり、照明装置全体が浮遊しているように見える。
【００１１】
また、第３面から第６面までは、第１面から離れるにしたがって、本体の内側に向かって傾斜しており、これらの面に入射する光の入射角が大きくなる。つまり、各面から本体外部に漏れる光は低減するので、請求項１に記載の照明装置よりもさらに、第３面から第６面から本体外部に漏れる光は減少する。したがって、請求項１に記載の照明装置と同様に、使用者は第２面からの光のみを見ることとなり、照明装置全体が浮遊しているように見える。
【００１２】
さらに、第３面から第６面までは、複数の樹脂を交合させてなり、これらの樹脂を交合比率を変えるだけで、各面の屈折率を簡単に変えることができる。
【００１３】
さらにまた、第２面に光拡散加工を施しているので、使用者が該照明装置を下方から見たときに、第２面全体で均一に発光しているように見ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図１から図５までを参照して説明する。図１は本実施の形態の平面図を示しており、図２は本実施の形態の斜視図を示している。図３及び図４は、本実施の形態の縦断面図を示しており、図５は、本実施の形態の照明器具の斜視図を示している。
【００１５】
つぎに、各部の構成を説明する。
【００１６】
本体１は、照明器具の基体となるものであり、六面体であって、内部には透光性の部材２が充填されている。そして、本体１を構成する１つの面である第１面１ａの本体１の内側面は、市販の白色塗料や白色印刷インキが塗布されており、発光ダイオード４からの光が略全反射される反射面となっている。この第１面１ａに、その他、薄白色インクなどによる多数の点状あるいは線状の調光パターンを印刷していてもよい。また、第１面１ａの少なくとも１辺に沿って、基部３が設けられている。さらに、第１面１ａは本体１を構成する１つの面である第２面１ｂと対向しており、さらにまた、第１面１ａは第３面１ｃから第６面１ｆまでと連設している。
【００１７】
第２面１ｂの本体１の外側面は、光拡散加工が施されている。すなわち、第２面１ｂに金型加工によって、円錐状の凸部やＶ字状の細かい突条部を多数形成し、発光ダイオード４から反射されてきた光が、この面上において乱反射されて、透過するように構成している。このように構成すると、発光ダイオード４からの光又は反射光が、各々の点光源としてではなく、第２面１ｂ全体の表面から発せられているように見え、輝度分布が均一に見えるようになる。その他の光拡散加工として、例えば、第１面１ａで上述したように、第２面１ｂに薄白色インクなどによる多数の点状あるいは線状の調光パターンを印刷していてもよいし、第２面１ｂに燐などの金属を無作為に蒸着することによって、面上の各所の面密度を変えておいてもよい。さらに、面上に金属粉末などを含む塗料の濃度を変えて塗布し、透光性の部材２との反射率を変えてもよい。
【００１８】
第３面１ｃから第６面１ｆまでは、発光ダイオード４からの直接光や反射光をこれらの面で略全反射させ、これらの面からは光が漏れないようにするものである。すなわち、第３面１ｃから第６面１ｆまでは、後述する透光性の部材２と同じ部材である屈折率が１．３〜１．５程度のアクリルを用いており、このアクリルの屈折率は、屈折率が１．０程度である空気の屈折率よりも大きい。また、発光ダイオード４からの光は、指向性を有しており発光ダイオード４からの光の広がり角は、例えば、白熱灯などと比較して小さい。そして、これらの面１ｃから１ｆに入射する発光ダイオード４からの光の略すべてが臨界角以上になるように断面視において、基部３の配置、第３面１ｃから第６面１ｆまでの大きさを適宜設定している。このように構成しておくと、発光ダイオード４からの直接光や反射光が第３面１ｃから第６面１ｆまでで略全反射することとなる。すなわち、使用者が、例えば、この面を下方や側方から見た場合に、この両面はいずれも単に透明であって、光っているようには見えない。
【００１９】
なお、本実施の形態では、図３に示すように、第３面１ｃから第６面１ｆまでは、第１面１ａと略垂直としているが、これらの面１ｃから１ｆまでが図４に示すように、第１面１ａから下方に向かって離れるにしたがって、本体１の内側に向かって傾斜させていてもよい。このときのこれらの面１ｃから１ｆまでの傾斜角は、反射効率の観点より２０〜４５度が好ましい。
【００２０】
このように傾斜していると、第３面１ｃから第６面１ｆまでに入射する発光ダイオード４からの光の入射角がより大きくなるので、発光ダイオード４からの直接光や反射光をこれらの面１ｃから１ｆまでによって、より確実に反射させることができる。さらに、これらの面１ｃから１ｆを本体１の内側に向かって略階段状に傾斜させていてもよい。このように構成していても、発光ダイオード４からの光の入射角がより大きくなるので、発光ダイオード４からの直接光や反射光をこれらの面１ｃから１ｆまでによって効果的に反射させることができる。特に、発光ダイオード４からの光の広がり角が広い場合、すなわち、発光ダイオード４からの光が様々な広がり角で第３面１ｃから第６面１ｆまでに入射する場合でも、略階段状の傾斜面は複数の傾斜角を有する面の集合体としての機能を有するので、入射光を本体１の内側に向かって反射させることができる。
【００２１】
さらに、本実施の形態では、第３面１ｃから第６面１ｆまでを透光性の部材２と同じ材質、すなわち、単一の材質としているが、第３面１ｃから第６面１ｆまでを複数の樹脂を交合させて構成してもよい。複数の樹脂としては、ウレタン、エポキシ、シリコン樹脂、ポリカーボネートなどである。複数の樹脂を交合させておくと、これらの樹脂を交合比率を変えるだけで、これらの面の屈折率を簡単に変えることができる。したがって、例えば、気温の変化、環境の変化によって空気を構成する各ガスの組成比が変化して、空気の屈折率が変化した場合にも、発光ダイオード４からの直接光や反射光が第３面１ｃから第６面１ｆまでによって略全反射するように屈折率を柔軟に変化させることができる。
【００２２】
透光性の部材２は、発光ダイオード４からの光を透過・制御するとともに、発光ダイオード４が発する熱を本体１の外部に放熱するものであり、この透光性の部材２は本体１の内部に充填されている。透光性の部材２として、本実施の形態ではアクリルを用いているが、その他、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、又はガラスなどの透明の部材であってもよい。
【００２３】
基部３は、発光ダイオード４を配置・固定するとともに、発光ダイオード４からの光が実質的に第１面１ａに照射されるようにするものである。この基部３は図３に示すように、断面略コ字状であって、コ字の開口部が第１面１ａ方向に向かっている。そして、第１面１ａの面上の少なくとも面を構成する１辺に沿って（本実施の形態では４辺すべて）、本体１の内側に向かって設けられており、このコ字状内に発光ダイオード４が配設されている。このように基部３の開口部が第１面１ａ方向に向かって配設されているので、発光ダイオード４からの光は、反射面加工されている第１面１ａに照射・反射される。そして、第１面１ａで反射された光は、これも反射面加工されている第３面１ｃから第６面１ｆまでのどれかの面で照射・反射され、光拡散加工を施されている第２面１ｂに照射される。そして、最後にこの第２面１ｂに入射した光は、乱反射を起こしつつ、本体１の外部へ照射されるのである。ここで、発光ダイオード４からの光の広がり角が大きい場合であって、発光ダイオード４からの光が直接、第３面１ｃから第６面１ｆまでのどれかの面を照射したときにも、上述したように、これらの面で反射され、本体１の外部へ照射される。
【００２４】
この基部３は、絶縁性材料からなり、基部３の材質としては、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエステルなどであり、化学エッチングなどを利用して形成している。ここで、基部３の側面を鏡面加工していてもよい。基部３の側面が鏡面加工されていると、発光ダイオード４からの光の広がり角が広い場合であって、発光ダイオード４からの光がコ字状内部の側壁に照射されたときでも発光ダイオード４からの光の損失を抑えて、光を効率よく本体１外に放出することができる。また、この基部３の下面には、発光ダイオード４のそれぞれに対し発光色に応じて適当な電流を流すことができるように、例えば、銅やアルミニウ、ニッケルなどの導電性金属のパターン（図示しない）が設けられている。この基部３は本体１と一体成形してもよいし、本体１とは別に設けてもよい。
【００２５】
発光ダイオード４は、本照明装置の光源となるものであり、基部３内に１列又は２列配列の発光ダイオードチップが、略等間隔に配置されている。そして、この発光ダイオードは、発光色が、例えば、赤色、緑色、及び青色の３色からなり、この赤色、緑色、及び青色の組合せで、各発光色が混合して色調を適宜変化させることができる。この発光ダイオードチップの各々は、概ね０．３ｍｍ角程度のベアチップであり、上述した導電性金属のパターン上にパターニングされている。
【００２６】
そして、このような照明装置を図５示すように吊下部５を介して、天井面６から吊り下げて、照明器具を構成している。
【００２７】
以上、本発明によれば、発光ダイオード４からの光が第１面１ａに照射されるように、基部３を第１面１ａの方向に向かって配設させており、第１面１ａで反射された光は、その後、第３面１ｃから第６面１ｆまでによって反射され、第２面１ｂから本体１の外部へ照射されるので、本照明装置を天井面などに取り付けた場合において、使用者が該照明装置を下方から見たときに、第２面１ｂからの光のみを見ることとなり、照明装置全体が浮遊しているように見える。
【００２８】
また、照明装置全体が本体１や透光性の部材２などの数少ない部品のみからなるので、照明装置全体をシンプルでスッキリさせることができる。さらに、このようなシンプルなデザインの照明装置は、空間の天井面などに配置された場合でも、余り目立つことがないので、空間との融和を図るとともに、空間全体に拡がりをもたらし、空間全体の美観を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態の平面図である。
【図２】本実施の形態の斜視図である。
【図３】本実施の形態の縦断面図である。
【図４】本実施の形態の他の縦断面図である。
【図５】本実施の形態の照明器具の斜視図である。
【図６】従来例を示す斜視図である。
【図７】従来例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１        本体
２        透光性の部材
１ａ      第１面
３        基部
４        発光ダイオード
１ｂ      第２面
１ｃ      第３面
１ｄ      第４面
１ｅ      第５面
１ｆ      第６面
【図１】
2005174728.tif 000003
【図２】
2005174728.tif 000004
【図３】
2005174728.tif 000005
【図４】
2005174728.tif 000006
【図５】
2005174728.tif 000007
【図６】
2005174728.tif 000008
【図７】
2005174728.tif 000009