(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】  断面略方形の柱状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、方形の第１辺を構成する面１ａ上に柱の長手方向に沿って本体１と連設された凹部３と、凹部３に配置される複数の発光ダイオード４と、発光ダイオード４と対向する方形の第２辺を構成する面１ｂと、を備えた照明装置であって、少なくとも方形の第１辺と連設した第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄの屈折率を空気の屈折率よりも大きくし、かつ、発光ダイオード４からの光が第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄで略全反射するように第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄを形成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面略方形の柱状であって内部が透光性の部材で充填されている本体と、方形の第１辺を構成する面上に柱の長手方向に沿って本体と連設された凹部と、凹部に配置される複数の発光ダイオードと、発光ダイオードと対向する方形の第２辺を構成する面と、を備えた照明装置であって、少なくとも方形の第１辺と連設した第３辺及び第４辺を構成する面の屈折率を空気の屈折率よりも大きくし、かつ、発光ダイオードからの光が第３辺及び第４辺を構成する面で略全反射するように第３辺及び第４辺を構成する面を形成したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
第３辺及び第４辺を構成する面は、第１辺を構成する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辺及び第４辺は略階段形状であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
第３辺及び第４辺を構成する面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から３までのいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
第２辺を構成する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４までのいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
本体の一端及び他端を構成する面のうち、少なくとも一方の面は面上に略凹凸を有さず、この面同士を互いに当接することによって複数の本体を連設することを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の照明装置と、この照明装置を天井から吊り下げる吊下部と、を備えたことを特徴とする照明器具。
【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及び照明器具に関する。
【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光のライン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及び照明器具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、方形の第１辺と連設した第３辺及び第４辺を構成する面の屈折率を空気の屈折率よりも大きくし、かつ、発光ダイオードからの光が第３辺及び第４辺を構成する面で略全反射するように第３辺及び第４辺を構成する面を形成している。
【０００７】
請求項２及び３に記載の照明装置においては、第３辺及び第４辺を構成する面が、第１辺を構成する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。
【０００８】
請求項４に記載の照明装置においては、第３辺及び第４辺を構成する面に複数の樹脂を交合させている。
【０００９】
請求項５に記載の照明装置においては、第２辺を構成する面に光拡散加工を施している。
【００１０】
請求項６に記載の照明装置においては、本体の一端及び他端を構成する面のうち、少なくとも一方の面は面上に略凹凸を有さず、この面同士を互いに当接することによって複数の本体を連設している。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明の照明装置においては、第３辺及び第４辺を構成する面の屈折率を空気の屈折率よりも大きくし、かつ、発光ダイオードからの光が第３辺及び第４辺を構成する面で略全反射するように第３辺及び第４辺を構成する面を形成しているので、発光ダイオードからの光は第２辺を構成する面から外部に向かって照射され、本照明器具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辺を構成する面からの光のみを見ることとなり、光のラインが浮遊しているように見える。
【００１２】
また、第３辺及び第４辺を構成する面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、これらの面の屈折率を簡単に変えることができる。
【００１３】
さらに、第２辺を構成する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、光が第２辺を構成する面全体で均一に発光しているように見ることができる。
【００１４】
さらにまた、本体の一端及び他端を構成する面のうち、少なくとも一方の面は面上に略凹凸を有していないので、複数の本体の当該面同士を密着して当接することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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（ａ）は本実施の形態の横断面図を示しており、図１（ｂ）は本実施の形態の平面図を示している。また、図２は本実施の形態の斜視図を示しており、図３及び図４は、本実施の形態の縦断面図を示している。さらに、図５は、本実施の形態の照明器具の斜視図を示している。
【００１６】
つぎに、各部の構成を説明する。
【００１７】
本体１は、照明器具の基体となるものであり、断面略方形の柱状であって、材質はアルミなどの金属製である。そして、この方形の第１辺を構成する面１ａ上に柱の長手方向に沿って、本体１と連設した凹部３が設けられている。また、凹部３には発光ダイオード４が配置され、方形の第２辺を構成する面１ｂがこの凹部３に対向している。さらに、第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄが第１辺と連設している。
【００１８】
第２辺を構成する面１ｂの本体１の外側の面は、光拡散加工が施されている。すなわち、第２辺を構成する面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からの光がこの面上において乱反射され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からの光が各々の点光源としてではなく、第２辺を構成する面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２辺を構成する面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辺を構成する面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。
【００１９】
第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄは、発光ダイオード４からの光をこの面で略全反射させ、こ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辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄ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、この両面１ｃ及び１ｄ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、凹部３の配置、第３辺及び第４辺の長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からの光が両面１ｃ及び１ｄ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。
【００２０】
なお、本実施の形態では、図３に示すように、この両面１ｃ及び１ｄは第１辺を構成する面１ａと略垂直としているが、この両面１ｃ及び１ｄが図４に示すように第１辺を構成する面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。このときの両面１ｃ及び１ｄの傾斜角は、反射効率の観点より２０〜４５度が好ましい。
【００２１】
このように傾斜していると、両面１ｃ及び１ｄ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からの光をこの両面１ｃ及び１ｄでより確実に反射させることができる。さらに、この両面１ｃ及び１ｄを本体１の内側に向かって略階段状に傾斜していてもよい。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からの光をこの両面１ｃ及び１ｄで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両面１ｃ及び１ｄ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。
【００２２】
さらに、本実施の形態では、第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄ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辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄは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からの光が第３辺及び第４辺を構成する面で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。
【００２３】
本体１の一端を構成する面１ｅ及び他端を構成する面１ｆのうち、少なくとも一方の面は鏡面加工されており、この面上には略凹凸を有していない。すなわち、複数の本照明装置の鏡面加工されている面同士を密着して当接することができ、本照明装置が使用される空間の大きさ・雰囲気に合わせて、本照明装置を適宜、複数個連設した場合でも、あたかも１つの照明装置のように見せることができる。
【００２４】
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、本体１の内部に充填されている。この透光性の部材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。
【００２５】
凹部３は、発光ダイオード４を配置・固定するとともに、凹部３の側壁で発光ダイオード４からの光を反射することによって、発光ダイオード４の指向性を高めるものである。すなわち、発光ダイオード４からの光は第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄで本体１の内側に向かって反射されると同時に、この凹部３の側壁でも本体１の内側に向かって反射されるので、発光ダイオード４からの光は、より確実に第２辺を構成する面１ｂからのみ外部に照射されることとなる。そして、この凹部３は絶縁性材料からなり、本体１の長手方向に沿って本体１に連設されている。凹部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、凹部３の側面を鏡面加工していてもよい。凹部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、この凹部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。この凹部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
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、凹部３の長手方向に沿って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、第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄの屈折率を空気の屈折率よりも大きくし、かつ、発光ダイオード４からの光が第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄで略全反射するように第３辺及び第４辺を構成する面１ｃ及び１ｄを形成しているので、発光ダイオード４からの光は第２辺を構成する面１ｂから外部向かって照射され、本照明器具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辺を構成する面１ｂからの光のみを見ることとなり、光のライン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。
【００２９】
また、本実施例において、本体１の一端及び他端を構成する面１ｅ及び１ｆのうち、少なくとも一方の面を磨き上げることによって、表面の凹凸を極力なくしている。すなわち、表面を鏡面のように磨き上げている。そして、例えば、このような面同士を互いに当接することによって使用される空間の大きさ、空間演出に応じて適宜、本体１を複数個連設させてもよい。表面が磨き上げられていると、複数の本体１を互いに連設したときに当該面同士を密着して当接することができるので、当該面と面との間から光が漏れることがなく、複数の本体１があたかも１つ本体で構成されているかのように演出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態の横断面図、及び平面図である。
【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】
【００３１】
１        本体
２        透光性の部材
１ａ      第１辺を構成する面
３        凹部
４        発光ダイオード
１ｂ      第２辺を構成する面
１ｃ      第３辺を構成する面
１ｄ      第４辺を構成する面
１ｅ      本体１の一端を構成する面
１ｆ      本体１の他端を構成する面
５        吊下部
【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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