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発明の名称 照明装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−5228(P2007−5228A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−186448(P2005−186448)
出願日 平成17年6月27日(2005.6.27)
代理人 【識別番号】100076174
【弁理士】
【氏名又は名称】宮井 暎夫
発明者 棚橋 理 / 井出 伸弘 / 近藤 陽介
要約 課題
面発光光源をV字形に配置した照明装置において、減衰なく光を出射することができる照明装置を提供する。

解決手段
一対の面発光光源2、3を備え、一対の面発光光源2、3の発光面2a、3aがV字形をなすように相対向している。一対の発光面2a、3aのなす谷部の角度αは、90−β+γ<α<180 を満たす。ただし、βは発光面2a、3aから出る光の出射スペクトルが発光面2a、3aと作る角度の最小値、γは発光面2a、3aの全反射角で発光面2a、3aとの間の角度である。V字谷の角度αが上記式を満たすので、出射光の減衰がなく輝度を低下することなく所定の面積内で必要な輝度を得ることができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
一対の面発光光源を備え、前記一対の面発光光源の発光面がV字形をなすように前記一対の面発光光源を相対向した照明装置であって、
一対の前記発光面のなす谷部の角度αが、90−β+γ<α<180
(ただし、βは前記発光面から出る光の出射スペクトルが前記発光面と作る角度の最小値、γは前記発光面の全反射角で前記発光面との間の角度)を満たすことを特徴とする照明装置。
【請求項2】
複数の面発光光源で形成した錐状体を複数並べた構成を有し、前記一対の面発光光源は前記錐状体の隣接するもの同士の相対向する面発光光源である請求項1記載の照明装置。
【請求項3】
複数の面発光光源で形成した錐状体を複数並べ、前記複数の錐状体の相互間に平面部を有し、前記一対の面発光光源は前記錐状体の1つの面発光光源とそれに隣接する前記平面部の面発光光源である請求項1記載の照明装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)光源などの面発光光源による照明装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
有機EL光源を照明に応用した照明装置は公知である。一般的に有機EL光源は照明で必要とされる寿命10,000時間程度を確保しようとすると、蛍光灯などの従来光源に対し単位面積当たりの輝度が低くなる。したがって、照明用途に必要な光束を得るには有機ELの発光部面積を増やし大型化する必要がある。
【0003】
例えば、輝度が1,000カンデラ/mの有機ELの場合、40W蛍光ランプ2本からなる照明器具と同等の光束を得ようとすると、その必要面積は1.5平方メートルとなり、蛍光灯照明の5倍程度の面積となってしまう。照明器具は一般的に天井に配設されるが、これでは天井のほとんどを有機EL照明装置が占めてしまうことになる。天井には、空調機、排気口、スピーカ、各種センサなどの設備機器のスペースも必要であり、照明装置がその全てを占めるわけにはいかない。
【0004】
そこで、2枚の面発光光源をV字形に連結した照明装置があった(特許文献1、2参照)。これらの照明装置によれば、限られた照明装置面積内でより多くの面発光光源を配置できるので、所望の光束を得ることが可能となる。
【特許文献1】特開2001−325805
【特許文献2】特開2004−31341
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、面発光光源をV字形に対向した場合、V字谷の開き角度によって、発光光の一部がV字谷に何度も反射された末に吸収され光束が減衰する場合があり、発光効率が低下する。
【0006】
したがって、この発明の目的は、面発光光源をV字形に配置した照明装置において、減衰なく光を出射することができる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の照明装置は、一対の面発光光源を備え、前記一対の面発光光源の発光面がV字形をなすように前記一対の面発光光源を相対向した照明装置である。一対の前記発光面のなす谷部の角度αは、90−β+γ<α<180
(ただし、βは前記発光面から出る光の出射スペクトルが前記発光面と作る角度の最小値、γは前記発光面の全反射角で前記発光面との間の角度)を満たす。
【0008】
上記構成において、複数の面発光光源で形成した錐状体を複数並べた構成を有し、前記一対の面発光光源は前記錐状体の隣接するもの同士の相対向する面発光光源である。
【0009】
上記構成において、複数の面発光光源で形成した錐状体を複数並べ、前記複数の錐状体の相互間に平面部を有し、前記一対の面発光光源は前記錐状体の1つの面発光光源とそれに隣接する前記平面部の面発光光源である。
【発明の効果】
【0010】
この発明の照明装置によれば、V字谷の角度が上記式を満たすので、出射光の減衰がなく輝度を低下することなく所定の面積内で必要な輝度を得ることができる。
【0011】
複数の面発光光源で錐状体を形成し、複数の錐状体を並べることによりより一層小面積で光束を増大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
この発明の第1の実施の形態を図1により説明する。この照明装置は、複数枚例えば4枚の面発光光源1〜4を、その発光面1a〜4aを同方向に向けて波形状に連結して、立体配置している。図のように中央の一対の面発光光源2、3の発光面2a、3aはV字形をなすように相対向している。
【0013】
各面発光光源1〜4は有機EL発光源を用いている。有機EL発光源は図1(c)に示すように基板5上に一方の電極層6、有機発光層7、他方の電極層8を順次積層し、さらにこれらを封止する層(図示せず)を設けたものであり、電極層6、8間に電圧を印加すると有機発光層7が発光し、透明材で形成した電極層8より放射する。他方の電極層6は鏡面状になっており、有機発光層7の反射光を電極層8より放射している。
【0014】
この一対の発光面2a、3aのなす谷部の開き角度すなわちV字谷の角度αは、90−β+γ<α<180 を満たす。
【0015】
ここで、γは図1(b)に示すように、例えば発光面2aに入射する入射光を全反射する発光面2aの全反射角であり、発光面2aに対する角度である。βは図1(c)に示すように、発光面2aから出る光の出射スペクトルが発光面2aと作る角度の最小値である。
【0016】
有機EL発光源などの面発光光源の発光輝度に限度値がある場合、その面発光光源で必要光束を得るには、発光面積を増大させる必要がある一方で、照明器具としての表面積にも上限がある。これらを両立させるには、面発光光源を立体的に配置し、限られた照明器具面積内で、より多くの有機EL基板を配置すればよい。
【0017】
一方、有機EL光源の発光面は一般にガラスで、ガラス表面から出る光はガラス面より角度β以上に垂直側に向いた光である。この角度βは有機EL光源の光取り出し技術で小さくできるが、一般的に3〜5度である。
【0018】
また、照明用途の有機EL発光源は有機発光層の光を光照射方向へ効率的に照射するために、一方の電極層が鏡面状になっている。そのため、立体配置された有機EL発光源がV字谷状に配置された場合、V字谷の角度によって、発光光の一部がV字谷に何度も反射された末に吸収される場合がある。幾何学的にこれを避けるためのV字谷の角度αは90度以上である。
【0019】
さらに、向かい合う有機EL発光源の全反射角γを考慮する必要がある。全反射角は一般に3〜5度である。
【0020】
以上のことより、V字谷の角度αが、α=90−β+γを超え180度を超えない角度であれば、減衰なく光を出射できる。
【0021】
この発明の第2の実施の形態を図2により説明する。すなわち、この照明装置は、短冊状の多数の面発光光源を複数の山形に立体配置し、それぞれの山形の面発光光源群の間に別の面発光光源を水平配置して、波板状に組み合わせている。この場合も山形の斜面の面発光光源11、13、14、16と隣接する水平姿勢の面発光光源12、15との間のV字谷の角度αは第1の実施の形態に記載した式を満たす。また隣接する山形の面発光光源群の間で相対向する斜面の面発光光源11、13間、および面発光光源14、16間も前記式を満たすように斜面の傾斜角度を設定することは可能である。
【0022】
この発明の第3の実施の形態を図3により説明する。すなわち、この照明装置は足元灯である。足元灯は、器具本体17の上部に人感および明るさを検知するセンサ18を設け、その下部に短冊状の面発光光源19〜22の4枚を第1の実施の形態と同様に波形状をなすように立体配置している。この実施の形態によれば、波形状の頂部および谷部となる線を縦方向にとることで左右への光を多くできるとともに全体を比較的小型化できる。
【0023】
この発明の第4の実施の形態を図4により説明する。すなわち、この照明装置は、器具本体23がプラスチック製であり、平板部24と山形部25を交互に並べた形状を有する。平板部24の表面および山形部25の両斜面にそれぞれ面発光光源26を嵌め込む凹部27を形成し、凹部27の一側面に電極接触部28を設けている。電極接触部28は電源に接続されている。面発光光源26は凹部27に嵌まる大きさを有し、電極接触部28に接触する電極29を一側に設けている。山形部25の斜面の面発光光源26とこれに隣接する平面部24の面発光光源26とのなすV字谷の角度αは第1の実施の形態の式を満たす。
【0024】
面発光光源26を各凹部27に着脱自在に装着し電極29を電極接触部28に接触させると、面発光光源26は点灯することができる。また面発光光源26の寿命によって面発光光源26を交換することができる。
【0025】
この発明の第5の実施の形態を図5により説明する。すなわち、この照明装置は、複数の面発光光源30で形成した錐状体31の多数を取付面上に並べている。各面発光光源30は2等辺三角形または正三角形であり、各錐状体31は3枚の面発光光源30で三角錐を形成している。各錐状体31は3つの底辺30aが隣接する錐状体31の底辺30aと接するように配置されている。
【0026】
このような立体配置の面発光光源30の相接する底辺30aをV字谷とする角度αは第1の実施の形態の式を満たす。
【0027】
この発明の第6の実施の形態を図6により説明する。すなわち、この照明装置は、第5の実施の形態において、複数の錐状体31の相互間に平面部32を有する。平面部32は正三角形であり面発光光源により構成されている。この場合の錐状体31の1つの面発光光源30とその面発光光源30の底辺30aに隣接する平面部32とのV字谷のなす角度αは第1の実施の形態の式を満たす。
【0028】
なお、この発明において、面発光光源が2等辺三角形などの三角形で四角錐その他の角錐を形成してもよい。
【0029】
また、有機発光層および電極層は蒸着等の乾式、塗布等の湿式により基板上に形成することができるので、面発光光源の基板例えば有機EL基板にプラスチックなど曲げられる素材を用いる場合、1つの面発光光源を波状に曲げて構成してもよい。
【0030】
さらに有機EL基板が有機発光層の生成後に成形できる素材でできている場合、それをプレス加工等で任意形状に成形してもよい。有機EL基板にガラス基板を用いた場合、ガラス基板の保持体に曲げることができる素材を使用する。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】(a)はこの発明の第1の実施の形態の概略斜視図、(b)は全反射角を説明する説明図、(c)は光の出射を説明する説明図である。
【図2】第2の実施の形態の概略斜視図である。
【図3】第3の実施の形態の概略斜視図である。
【図4】第4の実施の形態の面発光光源を外した状態の概略斜視図である。
【図5】第5の実施の形態の平面図である。
【図6】第6の実施の形態の平面図である。
【符号の説明】
【0032】
1〜4 面発光光源
1a〜4a 発光面
10〜16 面発光光源
19〜22 面発光光源
26、30 面発光光源
30a 底辺
31 錐状体




 

 


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