(57)【要約】【課題】光源モジュールの略平行光を低コスト且つ簡単に制御して適切な配光を得ることができると共に、空間デザインに適応して配光を容易に変更することができる。【解決手段】略平行光を照射する光源モジュール２０と、光源モジュール２０の光照射方向に設置される透光性の照明カバー３０ａとを備える屋内外照明用の照明器具１０であって、照明カバー３０ａの背面に、傾斜部４２１と裾の外方に凸のアール部４２２とを有する略山形の凸部４２に基づき形成されるフレネルレンズ部３２ａを規則的に配設して、照明カバー３０ａで照射光の配光を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平行光を照射する光源モジュールと、光源モジュールの光照射方向に設置される透光性の照明カバーとを備える屋内外照明用の照明器具であって、該照明カバーの背面に略山形の凸部に基づき形成されるフレネルレンズ部を規則的に配設して、該照明カバーで照射光の配光を制御することを特徴とする照明器具。
【請求項２】
屋内外照明用の照明器具の略平行光を照射する光源モジュールの光照射方向に設置される透光性の照明カバーであって、背面に規則的に配設された略山形の凸部に基づき形成されるフレネルレンズ部で、光源モジュールの照射光の配光を制御することを特徴とする照明カバー。
【請求項３】
前記フレネルレンズ部に、前記略山形の凸部の裾の外方に凸のアール部に基づき形成されるフレネル部を形成することを特徴とする請求項２記載の照明カバー。
【請求項４】
前記フレネルレンズ部が、略円錐形の略山形凸部に対応する若しくは略ピラミッド形の略山形凸部に基づき形成されることを特徴とする請求項２又は３記載の照明カバー。
【請求項５】
前記フレネルレンズ部を、格子状若しくは千鳥状若しくは同心円状に配設することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の照明カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内照明や屋外照明用の照明器具に係り、略平行光を照射する光源モジュールを用いる照明器具及び照明カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平行光を照射する光源モジュールが知られている。例えば特許文献１には、白色ＬＥＤとロッドと方向変換部材とリフレクタで構成され、白色ＬＥＤが互いに所定間隔を開けて円環状に複数設けられ、複数の白色ＬＥＤのそれぞれに対応して白色ＬＥＤの近傍からリフレクタの焦点に向かって延びるようにロッドが設けられ、疑似光源となる焦点位置の方向変換部材がロッドを介して入射される白色ＬＥＤの光の進行方向を変更してリフレクタに出射し、リフレクタから平行光を照射する光源モジュールが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５０３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、平行光を照射する光源モジュールを用いて屋内照明や屋外照明の照明器具を構成する場合、その平行光を低コスト且つ簡単に制御して適切な配光を得ることや、空間デザインに適応して配光を容易に変更できることが求められる。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、略平行光を照射する光源モジュールを用いる屋内照明や屋外照明用の照明器具に於いて、光源モジュールの略平行光を低コスト且つ簡単に制御して適切な配光を得ることができると共に、空間デザインに適応して配光を容易に変更することができる照明器具及び照明カバー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】
【０００６】
本発明の照明器具は、略平行光を照射する光源モジュールと、光源モジュールの光照射方向に設置される透光性の照明カバーとを備える屋内外照明用の照明器具であって、該照明カバーの背面に略山形の凸部に基づき形成されるフレネルレンズ部を規則的に配設して、該照明カバーで照射光の配光を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の照明カバーは、屋内外照明用の照明器具の略平行光を照射する光源モジュールの光照射方向に設置される透光性の照明カバーであって、背面に規則的に配設された略山形の凸部に基づき形成されるフレネルレンズ部で、光源モジュールの照射光の配光を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の照明器具や照明カバーでは、フレネルレンズ部に、前記略山形の凸部の裾の外方に凸のアール部に基づき形成されるフレネル部を形成することが好ましい。また、フレネルレンズ部が、略円錐形の略山形凸部に対応する若しくは略ピラミッド形の略山形凸部に基づき形成される構成や、フレネルレンズ部を、格子状若しくは千鳥状若しくは同心円状に配設する構成とすると好適である。
【０００９】
また、一つの照明カバーに於ける略山形の凸部の傾斜部（側面）に対応するフレネル部の傾斜部の傾斜角は、例えば略中央領域の前記フレネル部の傾斜角を大きく、方形カバーの左右端部近傍や円形カバーの外周領域近傍の前記フレネル部の傾斜角を小さくするなど、照明カバーの面の所定領域毎に前記フレネル部の傾斜角を異ならせる構成や、方形カバーの一方の端部から他方の端部に向かって、若しくは円形カバーの中央から外周に向かって、前記フレネル部の傾斜角を漸次若しくは段階的に大きくするなど、照明カバーの面に沿って領域が移行するに従い前記フレネル部の傾斜角を変化させる構成等とすることが可能である。
【００１０】
尚、本願の発明には、各発明や各実施形態等の構成の他に、これらの部分的な構成を他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものも含まれる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の照明器具や照明カバーは、透光性の照明カバーの背面に規則的に配設した略山形の凸部に対応するフレネルレンズ部で照射光の配光を制御することにより、光源モジュールから照射される略平行光を低コスト且つ簡単に制御して適切な配光を得ることができると共に、空間デザインに適応して配光を容易に変更することができる。また、照明カバーで配光制御することができることから、光源モジュールを共通化、標準化することが可能となる。更に、略山形凸部に対応するフレネルレンズ部を照明カバーに形成することにより、照明カバーの薄型化や軽量化を図ることができる。
【００１２】
また、フレネルレンズ部に、前記略山形の凸部の裾の外方に凸のアール部に対応するフレネル形状のフレネル部を形成することにより、略山形凸部の斜面とアール部の双方に対応するフレネル部で照明光を拡散し、より均一な照明光を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の照明器具及び照明カバーの実施形態について図面に基づき説明する。
【００１４】
第１実施形態の照明器具１０は、図１〜図３に示すように、略平行光を照射する光源モジュール２０と、光源モジュール２０の光照射方向の光照射領域に設置され、略平行光が照射される透光性の照明カバー３０ａとを備える。
【００１５】
光源モジュール２０は、図１の紙面垂直方向に沿って線状に設けられた光源２１と、光源２１の略光照射領域に設けられ、正面視放物線形状で図１の紙面垂直方向に沿って設けられたリフレクター２２とが筐体２３内に収容されたものであり、図に省略した配線で光源２１に電源が供給されると共にＯＮ・ＯＦＦスイッチによる制御基板のＯＮ・ＯＦＦの切り替えで、制御基板に接続された光源２１が点灯、消灯するようになっている。光源２１は、放物面のリフレクター２２の焦点位置に設置されており、光源２１から図示上方へ照射される照射光がリフレクター２２で反射され、反射された光が略平行光として図示下方に照射されるようになっている。図示の２点鎖線は光路である。
【００１６】
照明カバー３０ａは、アクリル樹脂等の透光性の素材で形成された平面視略方形であり、光源モジュール２０の下方の所定位置に図に省略した固定具で着脱自在に固定して設置される。照明カバー３０ａは、前面が略面一である基体３１ａの背面にフレネルレンズ部３２ａが形成されたものであり、フレネルレンズ部３２ａは格子状で規則的に形成されている（図２参照）。フレネルレンズ部３２ａは、図３に示すように、照明カバー３０ａの基礎となる照明カバー４０の基体４１上に設けられる略円錐形で略山形の凸部４２に対応する形状、より詳細には、凸部４２の側面である傾斜部４２１と、凸部４２１の裾、即ち、傾斜部４２１の下端に周状に設けられる外方に凸のアール部４２２に対応する形状であり、凸部４２を同心円状に等間隔で切り出して得られる、傾斜部４２１の斜面に対応する円周状のフレネル部３２１ａと、アール部４２２の曲面に対応する円周状のフレネル部３２２ａとで構成される。
【００１７】
ここで、光源２０からの略平行光が、照明カバー３０ａの基礎となる照明カバー４０を透過して出射する出射光の基本的な出射角θ４は、スネルの法則、即ち、空気の屈折率ｎ１（≒１）、照明カバー４０の素材の屈折率ｎ２とすると、図３のθ１〜θ４について、ｎ１・ｓｉｎθ１＝ｎ２・ｓｉｎθ２、ｎ２・ｓｉｎθ３＝ｎ１・ｓｉｎθ４、θ３＝θ１−θ２が成立することから、傾斜部４２１への入射光の入射角θ１と等しい凸条４２の傾斜部４２１の水平方向からの傾斜角θ１と、照明カバー４０の素材の屈折率ｎ２とにより主として規定され、同様に、照明カバー３０ａの出射光の出射角も、傾斜部４２１に対応するフレネル部３２１ａの斜面の傾斜角θ１と、照明カバー３０ａの素材の屈折率ｎ３とにより主として規定される。従って、照明カバー３０ａの出射光で必要とする出射角と、照明カバー３０ａの素材に応じて、フレネルレンズ部３２ａの傾斜部３２１ａの傾斜角θ１を設定する。
【００１８】
また、照明カバー３０ａのフレネルレンズ部３２ａを形成するピッチＰ、フレネルレンズ部３２ａのアール部４２２に対応するフレネル部３２２ａの外端の直径Ｌ、傾斜部４２１に対応する最外周のフレネル部３２１ａの外端の直径ｌ、フレネル部３２２ａの曲率半径等は、光の拡散や照度分布の均一化の向上や適切化の観点等から、必要に応じて適宜設定することが可能である。例として、照明カバー３０ａを屈折率ｎ３＝約１．４〜１．５のアクリル樹脂で形成する場合に、フレネル部３２１ａの傾斜角θ１を３０°〜６０°、ピッチＰを２．０〜６．５ｍｍ、直径Ｌを１．９〜６．４ｍｍ、直径ｌを１．３〜４．４ｍｍ、フレネル部３２２ａの曲率半径を１．８〜７．０ｍｍ等とする。
【００１９】
尚、上記構成に於いて、光源２１には、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光灯、白熱灯など適宜の光源を用いることが可能であり、又、指向性を有するＬＥＤを光源として用いる場合等には、それに応じてリフレクター２２の形状を調整し、光源モジュール２０が略平行光を照射するようにするとよい。また、光源モジュール２０は、屋内照明や屋外照明に必要な照度が得られ、且つ略平行光を照射する構造のものであれば適宜であり、例えば特許文献１の構造で屋内照明や屋外照明に必要な照度が得られるＬＥＤを使用したものや、前面がフレネル面、背面が面一であるフレネルレンズに背面側からＬＥＤの照射光を入射し、略平行光を出射する光源モジュール等としてもよい。また、光源モジュール２０は、一つの照明カバー３０ａに対して一つとしてもよいが、本実施形態の一つの照明カバー３０ａに対して２つなど複数とすると、照度分布の一層の均一化を図れて好適である。また、多数形成される傾斜部４２１の斜面に対応する円周状のフレネル部３２１ａの傾斜角を必要な配光に応じて漸次或いは段階的に変化させてもよく、後述のフレネル部３２１ｂ、３２１ｃについても同様である。
【００２０】
上記第１実施形態の照明器具１０は、フレネルレンズ部３２ａの形状等、換言すれば照明カバー３０ａで、略平行光を制御して適切な配光を得ることができる。従って、光源モジュール２０が照射する略平行光を低コスト且つ簡単に制御して適切な配光を得ることができる。また、照明カバー３０ａは容易に着脱して変更可能であることから、空間デザインに合わせて容易に配光を変更することができる。また、照明カバー３０ａで配光制御できることから、光源モジュール２０を共通化、標準化することが可能となる。また、照明カバー３０ａの透過光を傾斜部４２１に対応するフレネル部３２１ａだけでなく、アール部４２２に対応するフレネル部３２２ａでも拡散できることから、照度分布をより均一化することができる。更に、フレネルレンズ部３２ａを形成することにより、照明カバー３０ａの薄型化や軽量化を図ることができる。
【００２１】
次に、第１実施形態の照明カバー３０ａの変形例として、第２実施形態の照明カバー３０ｂについて説明する。尚、第２実施形態の照明カバー３０ｂが用いられる照明器具の光源モジュールや、照明カバー３０ｂの光源モジュールに対する配置、固定構造は第１実施形態と同様であり、照明カバー３０ｂが異なることのみ相違する。
【００２２】
第２実施形態の照明カバー３０ｂは、アクリル樹脂等の透光性の素材で形成され、図４に示すように、前面が略均一である基体３１ｂの背面にフレネルレンズ部３２ｂが形成され、フレネルレンズ部３２ｂは格子状で規則的に形成されている。フレネルレンズ部３２ｂは、第１実施形態の略円錐形を略ピラミッド形にした略山形の凸部に対応する形状、より詳細には、前記略ピラミッド形凸部の側面である傾斜部と、前記略ピラミッド形凸部の裾、即ち、前記傾斜部の下端に周状に設けられる外方に凸のアール部に対応する形状であり、前記ピラミッド形凸部を方形周状に等間隔で切り出して得られる、前記傾斜部の斜面に対応する方形周状のフレネル部３２１ｂと、前記アール部の曲面に対応する方形周状のフレネル部３２２ｂとで構成される。前記傾斜部に対応するフレネル部３２１ｂの水平方向からの傾斜角は第１実施形態と同様に設定することが可能であり、更に、フレネルレンズ部３２ｂを形成するピッチＰ、前記アール部に対応するフレネル部３２２ｂの正面視外端間の幅Ｌ、前記傾斜部に対応する最外周のフレネル部３２１ｂの正面視外端間の幅ｌ、フレネル部３２２ｂの曲率半径等は、第１実施形態と同様に必要に応じて適宜設定することが可能である。例として、照明カバー３０ｂを屈折率ｎ２＝約１．４〜１．５のアクリル樹脂で形成する場合に、フレネル部３２１ｂの斜面の傾斜角θ１を３０°〜６０°、ピッチＰを２．０〜６．５ｍｍ、幅Ｌを１．９〜６．４ｍｍ、幅ｌを１．３〜４．４ｍｍ、フレネル部３２２ｂの曲率半径を１．８〜７．０ｍｍ等とする。第２実施形態も第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００２３】
次に、第３実施形態の照明器具及び照明カバー３０ｃについて説明する。
【００２４】
第３実施形態の照明器具は、図５及び図６に示すように、略平行光を照射する光源モジュール２０ｃと、光源モジュール２０ｃの光照射方向の光照射領域に設置され、略平行光が照射される透光性の照明カバー３０ｃとを備える。
【００２５】
光源モジュール２０ｃは、図５に示すように、点状の光源２１ｃと、光源２１ｃの略光照射領域に設けられ、碗状の放物面を有するリフレクター２２ｃとが筐体２３ｃ内に収容されたものである。光源２１ｃは、放物面のリフレクター２２ｃの焦点位置に設置されており、図示の２点鎖線で示すように、光源２１ｃから図示上方へ照射される照射光がリフレクター２２ｃで反射され、反射された光が略平行光として図示下方に照射される。その他の構成は第１実施形態の光源モジュール２０と同様である。
【００２６】
照明カバー３０ｃは、アクリル樹脂等の透光性の素材で形成された略円形であり、光源モジュール２０ｃに対して１対１で光照射方向に配設される。図６に示すように、前面が略面一である基体３１ｃの背面には、第１実施形態と同様の形状のフレネルレンズ部３２ｃが形成されており、３２１ｃは上記傾斜部４２１に対応するフレネル部、３２２ｃは上記アール部４２２に対応するフレネル部である。フレネルレンズ部３２ｃは同心円状で規則的に形成されている。フレネル部３２１ｃの側面の水平からの傾斜角、フレネル部３２２ｃの外端の直径Ｌ、最外周のフレネル部３２１ｃの外端の直径ｌ、フレネル部３２２ｃの曲率半径、フレネルレンズ部３２ｃの配設位置を規定する同心円のピッチ等は、第１実施形態と同様に、光の拡散や照度分布の均一化の向上や適切化の観点等から必要に応じて適宜設定することが可能である。例として、前記同心円のピッチを２．０〜６．５ｍｍとし、他の数値範囲は第１実施形態と同様の数値範囲とすることが可能である。その他の照明カバー３０ｃの光源モジュール２０ｃに対する配置、固定構造は第１実施形態と同様である。第３実施形態も第１実施形態と同様の効果を奏する。尚、その他に、フレネルレンズ部を千鳥配置する照明カバーとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、例えば室内照明の照明器具やその照明カバーとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の照明器具及び照明カバーを示す縦断正面説明図。
【図２】第１実施形態の照明カバーの部分背面図。
【図３】第１実施形態の照明カバーのフレネルレンズ部を説明する説明図。
【図４】（ａ）は第２実施形態の照明カバーの部分背面図、（ｂ）は第２実施形態の照明カバーの部分縦断面正面図。
【図５】第３実施形態の照明器具及び照明カバーを示す縦断正面説明図。
【図６】第３実施形態の照明カバーの部分背面図。
【符号の説明】
【００２９】
１０  照明器具
２０、２０ｃ  光源モジュール
２１、２１ｃ  光源
２２、２２ｃ  リフレクター
２３、２３ｃ  筐体
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、４０  照明カバー
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、４１  基体
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  フレネルレンズ部
３２１ａ、３２２ａ、３２１ｂ、３２２ｂ、３２１ｃ、３２２ｃ  フレネル部
４２  凸部
４２１  傾斜部
４２２  アール部
【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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