(57)【要約】【課題】光源からの出射光を光学制御部材により配光制御する照明器具において、グレアを抑制し、かつ、光源からの出射光を効率的に照射する。【解決手段】照明器具１は、複数の光源２と、光源２からの出射光を配光制御する光学制御部材３と、光源２からの直接光が光照射方向に出射されることを防ぐ複数のグレアカット部材４と、を備える。光学制御部材３は、光源２を収納するように配され、グレアカット部材４は、光学制御部材３により配光制御される光の出射を妨げない位置に配置される。このため、光源２からの直接光が光照射方向に出射されることが抑制され、グレアを抑制することができる。また、光源からの出射光をグレアカット部材４及び光学制御部材３で複数回反射させて、照明器具１から外部へ放射するので、従来の光拡散等によるグレア抑制手段を用いた場合に比べ、出射光を効率的に照射することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源からの光を所定方向に配光制御する光学制御部材と、を備えた照明器具において、
前記光源からの直接光が光照射方向に出射されることを防ぐグレアカット部材を備え、
このグレアカット部材は、前記光学制御部材により配光制御されて出射される前記光源からの光の出射を妨げない位置に配置されていることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記光学制御部材は、透光性を有する透明成形体と、この透明成形体の前記光源と対向する面とは反対側の面に設けられた銀反射膜と、を有することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記グレアカット部材は、透光性を有する透明成形体と、この透明成形体の前記光源と対向する面とは反対側の面に設けられた銀反射膜と、を有することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項４】
前記透明成形体は、透光性樹脂から成り、該透光性樹脂に紫外線吸収剤が添加されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の照明器具。
【請求項５】
前記光学制御部材及び前記グレアカット部材は各々、前記透明成形体と前記銀反射膜との間に緩衝膜を有し、
前記緩衝膜は、二酸化ケイ素、酸化インジウムスズ、又はチタン、銀、及び酸化インジウムスズの積層体のいずれかにより形成されていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項６】
前記銀反射膜を保護するための保護膜が、前記銀反射膜上に形成されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項７】
前記透明成形体が着色されていることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの出射光を光学制御部材により配光制御する照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光源として発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を用い、このＬＥＤからの出射光を光学制御部材に照射させて配光制御する照明器具が知られている。この種の照明器具について、図４を参照して説明する。照明器具１０１は、ＬＥＤ１０２と、このＬＥＤ１０２からの出射光を配光制御する光学制御部材１０３と、これらを保持する器具本体１０４と、ＬＥＤ１０２を発光させるための電力を供給する器具電源１０５と、を備える。図中において、破線矢印はＬＥＤ１０２からの出射光の進路を示す。また、以下の説明において、照明器具１０１の光照射方向を照射面側という。
【０００３】
この照明器具１０１において、ＬＥＤ１０２からの出射光は、直接的に、又はＬＥＤ１０２の照射面側に設けられた光学制御部材１０３によって配光制御されて、照明器具１０１の照射面側にある照射面（図示せず）に照射される。ＬＥＤ１０２からの直接光は輝度が高く、また、点光源であるＬＥＤは独特の粒状感があるので、グレアを生じる虞がある。
【０００４】
そこで、そのグレアを抑制するために、ＬＥＤの光出射方向に光拡散性を有する断面放物状の反射体を設け、この反射体の位置を変化させて配光制御する照明器具がある（例えば、特許文献１参照）。また、光源からの直接光が照射面に照射されないように光源の前面にリフレクタを配置して、光源の一方向に配光部材が配置された照明器具がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３５２０２号公報
【特許文献２】特開２００６−３３１９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるような照明器具において、反射体にＬＥＤからの出射光が照射されると、光が拡散し、その拡散光の一部が照射面に照射されずに、照明効率が低下する虞がある。また、特許文献２に示されるような照明器具において、上記一方向を除く方向には、配光部材が配置されていないので、ＬＥＤからの出射光が効果的に照射面に照射されない虞がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、グレアを抑制することができ、かつ、光源からの出射光を効率的に照射することができる照明器具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】
【０００８】
本発明の照明器具は、光源と、この光源からの光を所定方向に配光制御する光学制御部材と、を備えた照明器具において、前記光源からの直接光が光照射方向に出射されることを防ぐグレアカット部材を備え、このグレアカット部材は、前記光学制御部材により配光制御されて出射される前記光源からの光の出射を妨げない位置に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
この照明器具において、前記光学制御部材は、透光性を有する透明成形体と、この透明成形体の前記光源と対向する面とは反対側の面に設けられた銀反射膜と、を有することが好ましい。
【００１０】
この照明器具において、前記グレアカット部材は、透光性を有する透明成形体と、この透明成形体の前記光源と対向する面とは反対側の面に設けられた銀反射膜と、を有することが好ましい。
【００１１】
この照明器具において、前記透明成形体は、透光性樹脂から成り、該透光性樹脂に紫外線吸収剤が添加されていることが好ましい。
【００１２】
この照明器具において、前記光学制御部材及び前記グレアカット部材は、前記透明成形体と前記銀反射膜との間に緩衝膜を有し、前記緩衝膜は、二酸化ケイ素、酸化インジウムスズ、又はチタン、銀、及び酸化インジウムスズの積層体のいずれかにより形成されていることが好ましい。
【００１３】
この照明器具において、前記銀反射膜を保護するための保護膜が、前記銀反射膜上に形成されていることが好ましい。
【００１４】
この照明器具において、前記透明成形体が着色されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る照明器具によれば、グレアカット部材により光源からの直接光が照射されることが防止され、かつ、光学制御部材により配光制御される出射光の出射を妨げないので、グレアを抑制でき、かつ、光源からの出射光を効率的に照射することができる。また、光源からの出射光がグレアカット部材及び光学制御部材で複数回反射されて、照射されるようにすることも可能で、そうすることにより、従来の光拡散等によるグレア抑制手段を用いた場合に比べ、出射光を効率的に照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明器具の断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る照明器具の断面図。
【図３】（ａ）は本発明の変形例に係る照明器具の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図４】従来の照明器具の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態に係る照明器具について、図１を参照して説明する。照明器具１は、複数の光源２と、これら光源２からの出射光を所定方向に配光制御する光学制御部材３と、この光源２からの直接光が照明器具１の光照射方向に出射されることを防ぐ複数のグレアカット部材４と、を備える。光学制御部材３は、透明性を有する透明成形体３１と、光源２からの出射光を反射する銀反射膜３２と、この銀反射膜３２を保護する保護膜３３と、を有する。グレアカット部材４は、透明性を有する透明成形体４１と、光源２からの出射光を反射する銀反射膜４２と、この銀反射膜４２を保護する保護膜４３と、を有する。図中において、矢印は光源２からの出射光の進路を示す。また、以下の説明において、光照射方向を照射面側という。
【００１８】
光学制御部材３は、照明器具１の光照射方向に沿う中心軸Ｌに対して回転対称な椀状に形成されており、光源２を収納するように配され、光源からの出射光を出射するための第１の開口５を照射面側に有し、これと反対側に第１の開口５よりも径小の第２の開口６を有している。光源２は、光を放射する発光面２１を透明成形体３１に対向させた状態で、板状の光源取付部７上に配置され、この光源取付部７の一端部は、第２の開口６の周縁部に固定されている。透明成形体３１の光源２と対向する面とは反対側の面に銀反射膜３２が形成され、この銀反射膜３２上に保護膜３３が形成されている。
【００１９】
グレアカット部材４は、光学制御部材３により配光制御されて出射される光源２からの光の出射を妨げない位置に配置されている。詳細には、グレアカット部材４は、照射面側の照射面に対して所定角度θ傾いた状態で、板状の光源取付部７の他端部に固定されている。この角度θは、第１の開口５から光源２が直接的に見えないように、かつ、光学制御部材３内で光源２からの出射光が複数回反射されるように、適宜設定される。グレアカット部材４も光学制御部材３と同様に、透明成形体４１の光源２と対向する面とは反対側の面に銀反射膜４２が形成され、この銀反射膜４２上に保護膜４３が形成されている。
【００２０】
これら光源２及びグレアカット部材４が光学制御部材３内に固定された状態で、上述した第２の開口６に、例えば器具本体に設けられた凸状の保持部材（図示せず）を嵌合させることにより、光学制御部材３が器具本体に取り付けられる。
【００２１】
光源２として、発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられ、例えば、青色ＬＥＤチップを黄色蛍光体を含む樹脂層で覆うことにより白色光が照射される。また、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、及び青色ＬＥＤチップ等の複数のＬＥＤチップを組み合わせることにより白色光が照射されてもよい。また、ＬＥＤチップの周囲を例えば配光を広角にすることができる光学部材により覆ってもよい。こうすれば、光源２からの出射光をグレアカット部材４の方向だけでなく、光源２の正面方向や器具側の方向等といった広範囲な方向に配光させることができるので、光学制御部材３内でその出射光を均一に拡散させることができる。
【００２２】
透明性成形体３１，４１は、光学制御部材３の形状を画定する部材であり、透明性樹脂から形成される。透明性樹脂として、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又はポリカーボネート（ＰＣ）等の成形性に優れ、所定の剛性を有する樹脂材料を用いることができる。
【００２３】
透明成形体３１，４１には、紫外線吸収剤（ＵＶＡ）が添加されることが好ましい。こうすれば、波長が例えば４１０ｎｍ以下の紫外線を取り除くことができるので、この紫外線による銀反射膜３２，４２の劣化を防止することができる。また、透明成形体３１，４１に着色透明材料又は蛍光材を添加することにより、透明成形体３１，４１が着色されていてもよい。こうすれば、照明器具１の照射光と光源２からの出射光とを異なる色温度にすることができる。
【００２４】
銀反射膜３２，４２は、金属の中でも反射率が高い銀を用いて形成される。銀反射膜３２，４２の形成方法として、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、又は塗布等の方法を用いることができる。透明成形体３１と銀反射膜３２との間、及び透明成形体４１と銀反射膜４２との間に緩衝膜が形成されることが好ましく、この緩衝膜は、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、又はチタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、及び酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の積層体のいずれかにより形成される。こうすれば、銀反射膜３２，４２が透明性樹脂と直接的に接触しなくなるので、透明性樹脂の変性等に起因する銀反射膜３２，４２の変色を抑制することができる。また、光学制御部材３内に滞留したガス（例えば、二酸化硫黄等）が銀反射膜３２，４２に接触することを確実に阻止することができ、銀反射膜３２，４２の劣化を防止することができる。
【００２５】
保護膜３３，４３は、銀反射膜３２，４２の変色を長期間防止することができる。保護膜３３，４３の形成方法として、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、又は塗布等の方法を用いることができる。保護膜３３，４３の材料として、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又はポリカーボネート（ＰＣ）等を用いることができる。保護膜４３に着色透明材料又は蛍光材を添加することにより、保護膜４３が着色されてもよい。こうすれば、照明器具１の照射光と光源２からの出射光とを異なる色温度にすることができる。
【００２６】
次に、光源２からの出射光の進路について説明する。光源２から放射状に出射された光のうち、照明器具１の光照射方向に出射された光は、グレアカット部材４に照射され、透明成形体４１を透過して、銀反射膜４２で反射される。この反射光は、光学制御部材３に照射され、透明成形体３１を透過して、銀反射膜３２で反射される。その後、この反射光は、第１の開口５を通って、照明器具１の照射光として外部へ放射される。また、上記光照射方向とは反対側の器具側へ出射された光は、器具側の光学制御部材３に照射された後、グレアカット部材４及び光学制御部材３に照射され、第１の開口５を通って、外部へ放射される。また、光源２の正面方向に出射された光は、光学制御部材３に照射された後、第１の開口５を通って、外部へ放射される。
【００２７】
本実施形態の照明器具１によれば、グレアカット部材４により光源２からの直接光が照射されることが防止され、かつ、光学制御部材３により配光制御される出射光の出射を妨げないので、グレアを抑制でき、かつ、光源２からの出射光を効率的に照射できる。また、光源２からの出射光がグレアカット部材４及び光学制御部材３で複数回反射されて、照射されるようにすることも可能で、そうすることにより、従来の光拡散等によるグレア抑制手段を用いた場合に比べ、出射光を効率的に照射することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、光源２が照明器具１内部へ入れ込まれ、光源２からの出射光が銀反射膜３２，４２で複数回反射されても、銀反射膜３２，４２の反射率は高いので、反射時に光が失われ難く、照明効率を良くすることができる。
【００２９】
例えば、グレア対策用の拡散パネルを備えた照明器具の場合、照射面に照射される光束は２５４ｌｍであった。これに対して、本実施形態の場合、照射面に照射される理論上の光束は３５６ｌｍである。この光束は、ＬＥＤ（光源２）単体の光束である４１２ｌｍに、銀反射膜４２の反射率である０．９８と、銀反射膜３２の反射率である０．９８と、ＬＥＤからの出射光が大気中を透過する時に生じるロスである０．９と、を乗じることにより算出される。つまり、従来の拡散パネルを備えた照明器具に比べて、本実施形態においては、光束が１．４倍になると想定される。
【００３０】
また、本実施形態では、銀反射膜３２が透明成形体３１の光源２と対向する面とは反対側の面に設けられているので、この透明成形体３１が光学制御部材３内に滞留したガスから銀反射膜３２を実質的に保護している。ここで、透明成形体３１の透過率（例えば、０．９）は保護膜の透過率（例えば、０．７）よりも高いので、銀反射膜３２が透明成形体３１の光源２と対向する面に設けられて、この銀反射膜３２上に保護膜が形成された場合に比べ、照明効率を良くすることができる。
【００３１】
例えば、銀反射膜３２が透明成形体３１の光源２と対向する面に設けられ、この銀反射膜３２上に保護膜３３が形成された場合、照射面に照射される理論上の光束は２８８ｌｍである。この光束は、ＬＥＤ単体の光束である４１２ｌｍに、保護膜の透過率である０．７を乗じることにより算出される。これに対して、銀反射膜３２が透明成形体３１の光源２と対向する面と反対側の面に設けられた場合、照射面に照射される理論上の光束は３７０ｌｍである。この光束は、ＬＥＤ単体の光束である４１２ｌｍに、アクリルの透過率である０．９を乗じることにより算出される。
【００３２】
さらに、保護膜が透明成形体３１の光源２と対向する面上の銀反射膜上に形成された場合、通常、この保護膜は複数層形成されることとなるので、工程数が増えるが、本実施形態では、保護膜は１層のみであるので、工程が簡易となっている。
【００３３】
また、本実施形態では、光源２からの出射光を銀反射膜３２，４２で複数回反射させることにより、この光が混ざり、照射面に均一な光を照射させることができるので、照射面に現れるＬＥＤ特有の蛍光体層による輪郭色ムラを低減することができる。ここで、輪郭色ムラとは、ＬＥＤチップとこれを覆う蛍光体層とを含むＬＥＤにおいて、ＬＥＤチップからの出射光のうち、ＬＥＤチップ直上の蛍光体層を通った光と、それ以外の蛍光体層を通った光とで、蛍光体に照射される確率の違いから色が異なる現象をいう。
【００３４】
例えば、レンズを用いて配光制御する場合、照射面に照射される理論上の光束は３３３ｌｍである。この光束は、ＬＥＤ単体の光束である４１２ｌｍに、アクリルの透過率である０．９と、ＬＥＤからの出射光が大気中を透過する時に生じるロスである０．９と、を乗じることにより算出される。これに対して、本実施形態の場合、照射面に照射される理論上の光束は３５６ｌｍである。つまり、レンズを用いて配光制御する場合に比べて、本実施形態においては、光束が約１．０７倍になると想定される。
【００３５】
また、本実施形態では、光学制御部材３の形状を変化させることにより、光源２からの出射光のビーム角を制御することができる。光学制御部材３の形状を変化させる例として、光学制御部材３の第１の開口５の面積を変化させることが挙げられる。この場合、第１の開口５の面積を小さくすれば、ビーム角を狭くすることができ、第１の開口５の面積を大きくすれば、ビーム角を広くすることができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る照明器具について、図２を参照して説明する。本実施形態の照明器具１ａは、半砲弾形の光学制御部材３を備え、光源２の発光面２１が光学制御部材３と対向し、かつ、照射面側の照射面に対して垂直に位置しているものである。例えば基板や配線等を収納する収納部８が光学制御部材３の一端に設けられ、グレアカット部材４が収納部８の下方に設けられている。光源取付部７が、これら光学制御部材３、収納部８、及びグレアカット部材４に周囲を覆われるように配置され、光源２が、光学取付部材７上に配置されている。照明器具１ａの照射光を放射するための開口９が、グレアカット部材４と光学制御部材３の他端との間に形成され、鍔部１０が光学制御部材３の他端に設けられている。他の構成は、上記第１の実施形態と同様である。
【００３７】
光源２から放射状に出射された光のうち、グレアカット部材４に照射された光は、透明成形体４１を透過して、銀反射膜４２で反射される。この反射光は、光学制御部材３に照射され、透明成形体３１を透過して、銀反射膜３２で反射される。その後、この反射光は、開口９を通って、照明器具１ａの照射光として外部へ放射される。また、光源２からグレアカット部材４とは反対の方向に出射された光、及び光源２の正面方向に出射された光は、光学制御部材３に照射され、開口９を通って、外部へ放射される。
【００３８】
この照明器具１ａによれば、上記第１の実施形態と同様の効果が得られ、光源２が、光学制御部材３、収納部８、及びグレアカット部材４に覆われ照明器具１の内部に収納されているので、光源２からの直接光が光照射方向に出射されない。また、光源２からの出射光を光学制御部材３、及びグレアカット部材４で複数回反射させることができる。また、光源が１つなので、照明器具１ａのサイズを小型化することができる。
【００３９】
次に、変形例に係る照明器具について、図３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。本変形例の照明器具１ｂは、曲率半径が異なる複数の曲面から成る半砲弾形状の光学制御部材３を備え、光源２の発光面２１が照射面側の照射面に対して水平に位置しているものである。その光学制御部材３の一端周辺と収納部８の一面とが接触し、グレアカット部材４が、収納部８及び光学制御部材３の一端周辺の下方に設けられ、光源取付部７が、グレアカット部材４上に配置され、光源２が光学取付部７上に配置されている。グレアカット部材４の材料は、光源２を載置する面が光反射性を有するように構成されている。他の構成は、上記第２の実施形態と同様である。なお、図３（ａ）に示すように、光学制御部材３の透明成形体３１の一端から他端までの水平距離は、１６０ｍｍであり、図３（ｂ）に示すように、同水平距離は、１００ｍｍである。
【００４０】
光源２から放射状に出射された光のうち、光源２の正面方向に出射された光は、光学制御部材３に照射され、透明成形体３１を透過して、銀反射膜３２で反射され、開口９を通って、照明器具１ｂの照射光として外部へ放射される。また、光学制御部材３により反射されて、グレアカット部材４に照射された光は、その表面で反射されて、再び光学制御部材３に照射され、開口９を通って、外部へ放射される。
【００４１】
この照明器具１ｂによれば、上記第２の実施形態と同様の効果が得られ、光源２が、光学制御部材３、及びグレアカット部材４に覆われ照明器具１の内部に収納されているので、光源２からの直接光が光照射方向に出射されない。また、光源２からの出射光を光学制御部材３、及びグレアカット部材４で複数回反射させることができる。
【００４２】
本発明は上記実施形態及び上記変形例の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記第１の実施形態では、グレアカット部材４が光源２の他端部に固定されているが、光源２からの出射光が、光照射方向に直接的に照射されなければ、光学制御部材３内でのグレアカット部材４の配置の仕方は特に制限されない。また、上記第１の実施形態では、椀形状の光学制御部材３を示したが、光学制御部材３が光源２を覆うように配され、光源２からの出射光を配光制御するものであれば、光学制御部材３の形状は特に制限されない。上記第２の実施形態、及び上記変形例において、光源２を複数用いて、これらの光源２からの出射光を光学制御部材３及びグレアカット部材４により、複数回反射させてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１，１ａ，１ｂ  照明器具
２  光源
３  光学制御部材
３１  透明成形体
３２  銀反射膜
３３  保護膜
４  グレアカット部材
４１  透明成形体
４２  銀反射膜
４３  保護膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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