(57)【要約】【課題】グレア感を抑制し、装飾性を備える発光素子を用いた照明装置の提供。【解決手段】本発明の一実施の形態は、発光モジュールと、軸方向の一端に前記発光モジュールが載置された筐体と、支持体の一端側に載置され、発光モジュールを覆う光反射面を具備する凹み部を備えた柱状の第一の光透過性部材と、第一の光透過部材の側方に配置され、光透過性部材の側表面に対面する内側面と、内側面の反対側の外側面を具備する第二の光透過性部材と、を具備することを特徴とする照明装置。【選択図】図１
2013191496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光モジュールと、
軸方向の一端に前記発光モジュールが載置された筐体と、
前記支持体の一端側に載置され、前記発光モジュールを覆う光反射面を具備する凹み部を備えた柱状の第一の光透過性部材と、
前記第一の光透過部材を側方から環状に囲む第二の光透過性部材を具備することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第二の光透過性部材は、前記照明装置の外郭の少なくとも一部をなす外側面を具備し、前記外側面にプリズムを具備する請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記第二の光透過性部材は、前記第一の光透過性部材の側表面に対面する内側面と、前記内側面の反対側に位置する外側面を具備し、前記発光モジュールから出た光の経路において前記内側面と外側面は互いに非平行であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光モジュールから出た光の光路上において前記第一の光透過性部材の側表面と前記第二の光透過性部材の内側面とは互いに非平行であることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード等の発光モジュールを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギ−化などを目的として発光ダイオード等の発光素子を用いた照明装置が普及してきている。しかしながら、発光素子は光の指向性が強いため、透明なグローブあるいは透明度を下げたグローブではグレア感（ぎらぎらとした眩しさ）が強く眩しかった。また、発光素子の光は指向性が強く、その結果、照射範囲が狭いという不具合がある。照射範囲を用途に適した配光角へ広げるために、発光ダイオードからの光の出射方向に光学素子などを配置することが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７３３３７号公報
【特許文献２】特開２００９−９８７０号公報
【特許文献３】特開２０１０−６２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、発光素子を用いた照明装置において、グレア感を抑制し、照射範囲を広げるとともに、グレア感を装飾性に転換し、高めた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】
【０００５】
本発明の一実施形態による照明装置は、発光モジュールと、軸方向の一端に発光モジュールが載置された筐体と、支持体の一端側に載置され、発光モジュールを覆う光反射面を具備する凹み部を備えた柱状の第一の光透過性部材と、第一の光透過部材を側方から環状に囲む第二の光透過性部材を具備することを特徴とする照明装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一実施形態の照明装置によれば、発光素子を用いた照明装置において、グレア感を抑制し、照射範囲を広げるとともに、グレア感を装飾性に転換することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の光軸を含む縦断面の模式図である。
【図２】第１の実施形態における第二の光透過性部材の変形例を示す、光軸と平行な断面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に参照する複数の図面において、同一または相当部分には同じ符号を付している。
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置１を示す断面模式図である。
【００１０】
照明装置１は、一方端に発光モジュール３が搭載された筐体５と、筐体５に載置されたグローブ９とを備える。グローブ９は光透過性材料からなり、照明装置１の光軸７を略中心に光軸７方向に伸びる円柱状の第一の光透過部９ａと、これを側方から囲む環状の第二の光透過部９ｂを備える。第一の光透過部９ａには発光モジュール３の上部に窪み部１１が形成されており、その表面は反射面となっている。
【００１１】
発光モジュール３から出射された光（図１の破線矢印）は、この反射面で反射された後にこの表面から第一の光透過部９ａの内部に進入し、外側面で屈折して空気中に伝搬する。この光は、第二の光透過部９ｂの内側面に入射して屈折し、さらに外側面から空気中に出る際にさらに屈折する。このような光の反射と屈折の繰り返しにより、グレア感を抑制し、照射範囲を広げるとともに、グレア感を装飾性に転換し高めることができる。
【００１２】
発光モジュール３は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子を一つもしくは複数具備する。発光ダイオードには、例えば、青色ＬＥＤに黄色蛍光体を塗布する等して形成した白色ＬＥＤのほか、これに赤みを付加して得られる暖白色ＬＥＤ、その他、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ等を用いることができる。これら半導体発光素子の出射光は、従来のフィラメントを用いた光源に比べてグレア感が強く、目視の後に像が残る等の特徴がある。本実施の形態によれば後述するように照明装置１のグレア感を抑制することができる。
【００１３】
発光モジュール３は、例えば、アルミニウムなどの金属材料、あるいはセラミックスやエポキシ樹脂などの絶縁材料で形成された平板状の基板を有する。この基板の一表面である実装面に配線パターンが形成されているとともに、実装面の中央域に発光ダイオードが、例えばマトリクス状等に密集配置されている。発光モジュール３の光軸７は、発光モジュール３からの光進行方向と平行な方向に伸びる。平板状の基板は立体形状とすることもできる。
【００１４】
筐体５は、熱伝導性に優れたアルミ等の部材により形成された筒状あるいは円柱状の部材を用いることができる。筒状の筐体を用いる場合は、筒の内部空間に発光モジュール３用の点灯回路を設けることで照明装置１の全体体積を小さくすることができる。円柱状の筐体を用いる場合は、少なくとも一部に内部空間を具備し、この内部空間内に点灯回路を設けることができる。
【００１５】
筐体５の光軸７と平行な方向の一端部には発光モジュール３が搭載されている。例えば、筐体５の一方端に、発光モジュール３が絶縁シード等を介して実装された伝熱性の支持部が載置することができる。これにより、発光モジュール３で発生した熱を、伝熱性支持部を介して筐体５に伝え、照明装置１の外部に放熱することができる。発光モジュール３と筐体５の接続は、ねじによる固定、接着による等がある。この他に、伝熱性の支持部を筐体５の一部として一体成型してもよい。
【００１６】
筐体５の発光モジュール３搭載面の外周部には、グローブ９との接続部５ａが形成される。この接続部５ａはグローブ９との接続の便宜上、発光モジュール３の搭載面よりも高くすることができる。あるいは、グローブ９の筐体５側の外周部を伸張させて発光モジュール３の搭載面とほぼ等しい面において両者を接続してもよい。接続部５ａとグローブ９との接続は、ねじによる固定、接着による等、周知の種々の方法を採用することができる。
【００１７】
照明装置１は、口金付ランプとして、あるいは、天井等から吊るペンダント型とすることもできる。照明装置１を口金付ランプとする場合には、筐体５の発光モジュール３搭載面の他端に適切なサイズの口金が接続される。口金は、代表的には、シェルおよびアイレットが形成され、これらは筐体５の内部に設置される点灯回路と電気細線で接続される。点灯回路の出力端は、図示しない配線を介し、コネクタを介して光源３に接続される。照明装置１をペンダント型とする場合は、筐体５の発光モジュール３搭載面の他端にワイヤーを接続し、電力の投入と照明装置１の保持に用いることができる。
【００１８】
グローブ９は、アクリル等の光透過性からなる。絶縁性材料や導電性材料を用いることができる。グローブ９は光軸７を中心としてこれを含む第一の光透過部９ａと柱状部の側方に位置する第二の光透過部９ｂを備える。第一の光透過部９ａと第二の光透過部９ｂとは、図１に示すように一体であってもよいし、別体に形成したものを機械的に連結させてもよい。
【００１９】
第一の光透過部９ａは、照明装置１の光軸７を回転中心とする柱状の外形を備える。外形は円柱形状の他、三角柱、四角柱等の多角柱の形状とすることができる。図１に示すように第一の光透過部９ａの柱の下側から頂部まで径を一定とすることもできるし、途中で径を変化させることもできる。さらに柱形状の側表面にプリズムを形成して、内部からの光を側表面で散乱させてもよい。柱形状の頂面は図１に示すように平面とすることもできるし、ここにプリズムを形成してもよい。
【００２０】
第一の光透過部９ａには、発光モジュール３の上部に凹み部（窪み部）１１が形成されている。凹み部１１の表面は光源３の出射光を受光する。凹み部１１は、三角錐、四角錘、五角錘等の多角錘形状の他、円錐形状とすることもできる。
【００２１】
凹む部１１の表面を多角錘形状とすれば、第一の光透過部９ａの側表面における屈折と相まって、ランダムなきらめき感を増して、装飾性を高めることができる。多角錘形状とし、頂点を交互に峰・谷（溝）・峰・谷（溝）となるように径に変化をつけることで、さらに光を多方面に分散することができ、光の配光性を高め、かつ、装飾性を増すことができる。円錐形状とすれば、光源３からの光を周方向に均一に放射することができる。凹み部１１の頂部は図１に示すように平らであってもよいし、あるいは尖端形状であってもよい。
【００２２】
第一の光透過部９ａの内面は発光モジュールからの光を受け反射するように鏡面処理が施されている。図１に示すように、発光モジュール３からの光を受け、その少なくとも一部を反射する。反射された光は、凹み部１１内の空間を通過し、再び凹み部１１の表面に入射し、その少なくとも一部が反射される。これを繰り返した後に残った光は、図１に示すように、第一の光透過部９ａに入射して外に漏れ出る。
【００２３】
鏡面処理の一例は、凹み部１１の内面へのアルミニウム等の金属薄膜の蒸着である。金属薄膜の材料はアルミニウムに限らず、反射性材料膜であれば、その他の材料を用いることができる。
【００２４】
鏡面処理の反射率は凹み部１１の高さ方向に一様としてもよいし、変化をもたせてもよい。反射率を一様にするために、鏡面処理を一様に行なってもよく、あるいは、反射率を変化させるために、鏡面処理を高さ方向に変化させてもよい。反射率は鏡面処理の厚みによって制御することができる。凹み部１１表面の反射率を変化させることで、反射率の高い部分よりも低い部分で、光は第一の光透過部９ａに入射することとなり、結果的に、グローブ９からの光出射の中心位置を制御することができる。反射率を一様とすれば、グローブ９全体から光が出射するように調整できる。
【００２５】
第二の光透過部９ｂは、光軸７を中心とする線対称の構造を持ち、第一の光透過部９ａを側方から環状に取り囲む。第二の光透過部９ｂを複数に分割し、一連に並んで環状をなして第一の光透過部９ａを取り囲んでもよい。
【００２６】
第一と第二の光透過部９ａ，９ｂは筐体５側で第一の光透過部９ａと繋がっており、これよりも上側では離間している。第二の光透過部９ｂには、第一の光透過部９ａと対面する内側面と、内側面と反対側の外側面がある。外側面は照明装置１の外殻表面である。内側面は、第一の光透過部９ａ側表面から出射した光を受け、表面で屈折させる。内側面で屈折した光は外側面に達し、屈折して照明装置１の外部に放出される。
【００２７】
照明装置１の出射光を広く分散するためには、少なくとも第二の光透過部９ｂの外側面を分割し、分割した面に多様な傾斜を設けることが望ましい。特に、分割の数を増す（細かく分割する）ことで、グレア感を照明装置全体に分散させ、装飾性を高めることができる。また、発光モジュール３からの光に複数の波長が含まれている場合には、表面での屈折により波長毎の出射方向を変化させ、結果として光の分散を高め、グレア感の低減も実現できる。
【００２８】
加えて、第二の光透過部９ｂの内側面に傾斜を設けると、両側面での屈折により、より光の分散を高め、グレア感を細かく照明装置全体に散らばせることができる。図１では、高さ方向の中央よりやや低めの位置を頂点としてその上下方向に向かって傾斜を設けた。
【００２９】
各側面の傾斜は、進行する光が側面で乱反射するように、同じ光路上の表面は互いに非平行であることが望ましい。特に、光の分散を高めるために、第二の光透過部９ｂの高さ方向の中央もしくはその近傍に径（光軸３からの距離）の大きい、あるいは、小さい部分を設け、光軸と平行な上方および下方に向かって径が小さくなる、あるいは、大きくなるように傾斜を設ける。あわせて第一の光透過部９ａの側表面にも傾斜を設けることで、さらに乱反射を増すことができる。
【００３０】
第二の光透過部９ｂの光出射方向の頂部は、第一の光透過部９ａの同様の頂部よりも突出させることが望ましい。これにより、第一の光透過部９ａを通過した光の多くを第二の光透過部９ｂを通過させることができ、その結果、屈折回数の多い光路を増やすことができる。
【００３１】
第二の光透過部９ｂの外側面に施すプリズム形状は種々変更可能である。図２に、光軸７を含む縦断面における第二の光透過部９ｂの形状を示す。図２（ａ）〜（ｃ）各図の左側の縦に伸びる線が内側面を示し、右側の縦に伸びる線が外側面である。図２の各図では、内側面を光軸と平行な平面を例に示した。
【００３２】
図２（ａ）の外側面は、高さ方向のほぼ中央の径を大きくし、上方及び下方に進むにつれて径を小さくした（図１における外側面と同様）。図２（ｂ）では、外側面を高さ方向に２つに分け、上半分と下半分における中央の径をその上下に比べて大きくした。図２（ｃ）は高さ方向に複数分割し、さらに径を変化する際に断面を凹曲面とした。凹曲面にかえて凸曲面としてもよい。
【００３３】
尚、照明装置１のグレア感をより一層抑え、また、光の拡散性を高めるために、第二の光透過部９ａの内側面にも同様のプリズムを設けてもよい。この場合には、第二光透過部９ｂは第一光透過部９ａと別体で形成した後で接続することとなる。
【００３４】
グローブ９の第一の光透過部９ａの側面や第二の光透過部９ｂの内側面、外側面は、照明装置１の輝度を高めるために十分に磨き処理し、透明度の高い状態とすることが望ましい。
【符号の説明】
【００３５】
１…照明装置、３…発光モジュール、５…筐体、５ａ・・・接続部、７…光軸、９…グローブ、９ａ・・・第一の光透過部、９ｂ・・・第二の光透過部、１１・・・空洞、１３・・・発光モジュールからの光の進行
【図１】
2013191496.tif 000003
【図２】
2013191496.tif 000004