JP2009016094A - 照明装置及び照明装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化を図りつつ、可能な限り構成部品を共通化することができる照明装置及び照明装置の製造方法を提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤ５，５…を装着してなるＬＥＤ基板４，４…と、ＬＥＤ基板４，４…を支持するフレーム２と、フレーム２に嵌合されて筐体を構成し、ＬＥＤ基板４，４…の周縁を囲繞する側壁１ｂ，１ｂ…を有するカバー１とを備える照明装置において、ＬＥＤ５，５…が実装されたＬＥＤ基板４，４…を支持するフレーム２に、厚みｔ₁ を有するカバー１を嵌合するように構成してあり、照明装置の内部に収容する部品に応じて、厚みのみの形状が異なる複数種類のカバーから一種類を選択して用いているから、薄型化することができると共に、フレーム２を共通化することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、構成部品の共通化を図る照明装置及び照明装置の製造方法に関する。

従来、室内又は屋外の照明用の光源として、白熱電球及び蛍光灯が主として用いられている。近年、これらの光源に代えて、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を光源とした照明装置が用いられている。ＬＥＤを用いた照明装置は、白熱電球及び蛍光灯に比較して、低消費電力かつ長寿命であるという特徴を有しており、今後、広く普及する可能性がある。

ＬＥＤを用いる照明装置は、光源であるＬＥＤが小型であり、複数のＬＥＤ、該複数のＬＥＤを点灯する回路を構成する電源回路部品等の配置を工夫することによって、白熱電球及び蛍光灯に比較して、より薄型化が可能である。

特許文献１に開示された照明装置は、ＬＥＤを光源とした従来の照明装置の一形態であり、複数のＬＥＤをその端子により起立させた状態にて基板に取付けて、扁平な直方体状の筐体の一面に形成された複数の貫通孔に前記複数のＬＥＤを差し込むことにより、ＬＥＤの取付け姿勢を保持すると共に、補強部材を介して外装材（筐体）の内部に基板を保持するように構成されている。基板と外装材との間の空間に、ＬＥＤを点灯するための電源回路部品を収容して、照明装置の薄型化が実現されている。
特開２００４−３０３６１４号公報

ところで、ＬＥＤを光源とする照明装置は、従来の白熱電球又は蛍光灯の取付器具に取付けられる場合は、一般に、照明装置の筐体の内部に電源回路部品を収容するように構成されている一方、新たに取付けられる場合は、照明装置の外部に電源回路部品を設けるように構成されている場合がある。また、設置場所に応じて、周囲の照度を測定する照度センサ、人の存在を感知する人感センサ等の部品を照明装置の筐体の内部に備える照明装置が採用されている。

このように電源回路部品、照度センサ等の部品を筐体の内部に収容するか否かにより、ＬＥＤの配置、筐体の形状及び必要とされる筐体の厚みが異なることになり、ＬＥＤが装着される基板、筐体及び補強部材等の構成部品を、筐体の内部に収容されるＬＥＤ、電源回路部品、照度センサ等の部品に応じて夫々設計・製造する必要がある。特に、特許文献１に係る照明装置のように、筐体に形成した貫通孔にＬＥＤを差し込むことによりＬＥＤを保持する構造を採用している場合は、筐体の形状を大きく変える必要があり、生産効率及びコストの観点から好ましくない。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、薄型化を図りつつ、可能な限り構成部品を共通化することができる照明装置及び照明装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置の製造方法は、光源と、光源を駆動する電源回路部品等の電子部品と、光源および／または電子部品を支持する支持体と、支持体を嵌合するカバーとを備える照明装置の製造方法において、厚みが異なる複数種類のカバーを予め用意し、支持体に支持される光源および／または電子部品の寸法からカバーの必要厚みを求め、求めた必要厚みを満足する一種類のカバーを複数種類のカバーから選択し、選択したカバーを支持体に嵌合せしめることを特徴とする。

本発明にあっては、支持体に支持される光源および／または電子部品の寸法からカバーの必要厚みを求め、求めた必要厚みを満足するカバーを予め用意された厚みの異なる複数種類のカバーから選択して、選択したカバーを支持体に嵌合せしめている。これにより、適切な厚みのカバーを選択することにより、薄型化することが可能になると共に、厚み以外の寸法が同一であるカバーを用いることにより、電源回路等の部品を内部に備えるか否かに係わらず同一形状の支持体を用いることができ、支持体を共通化することが可能となる。

本発明に係る照明装置は、光源と、光源を駆動する電源回路部品等の電子部品と、光源および／または電子部品を支持する支持体と、支持体を嵌合するカバーとを備え、支持体は、支持される光源および／または電子部品に対応した厚さの異なる複数のカバーに適用可能であることを特徴とする。

本発明にあっては、光源および／または光源を駆動する電源回路部品等の電子部品を支持する支持体に、支持体に支持される部品に応じて選択された厚みが異なるカバーを嵌合することが可能なように構成しているから、支持体を共通化することができる。また、部品に対応してカバーを選択しているために必要以上に厚くない薄型の照明装置が可能となる。

本発明に係る照明装置は、さらに、光源は基板に装着され、支持体は、基板の配置パターンに応じた複数パターンの取付け用の穴が設けてあることを特徴とする。

本発明にあっては、基板の配置パターンに応じた複数パターンの取付け用の穴を支持体に形成しているから、例えば、電源回路部品等の部品を筐体の内部に備えるか否かにより基板の配置が異なるときにも、同一形状の支持体を用いることができ、支持体を共通化することが可能となる。

本発明に係る照明装置は、さらに、基板及び支持体間に介装された放熱板を備え、放熱板は、基板を異なる配置パターンにて取付け可能なように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、基板を異なる配置パターンにて支持体に取付け可能なように、基板及び支持体間に介装された放熱板を構成しているから、例えば、電源回路部品等の部品を筐体の内部に備えるか否かにより基板の配置が異なるときにも、同一形状の放熱板を用いることができ、放熱板を共通化することが可能となる。

本発明に係る照明装置は、さらに、放熱板は、基板の配置パターンに応じた複数パターンの取付け用の穴が設けてあることを特徴とする。

本発明にあっては、基板の配置パターンに応じた複数パターンの取付け用の穴を放熱板に形成しているから、例えば、電源回路部品等の部品を筐体の内部に備えるか否かにより基板の配置が異なるときにも、同一形状の放熱板を用いることができ、放熱板を共通化することが可能となる。

本発明によれば、光源および／または光源を駆動する電源回路部品等の電子部品を支持する支持体に、支持体に支持される部品に応じて選択された厚みが異なるカバーを嵌合することが可能なように構成しているから、支持体を共通化することができる。また、部品に対応してカバーを選択しているために必要以上に厚くない薄型の照明装置が可能となる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る照明装置を示す斜視図であり、図２は、実施の形態１に係る照明装置の分解斜視図である。

図において１は、樹脂製または金属製のカバーであり、カバー１は、矩形窓を有する矩形枠部１ａと、該矩形枠部１ａの端縁から略直交して一方向に延びる矩形状の４側壁１ｂ，１ｂ…とを備えている。カバー１の厚みは、図１に示すように、ｔ₁ であり、後述するように、薄型化を図りつつ、ＬＥＤからの光を均一化すべく、適切に設定してある。厚みのみの形状が異なる複数種類のカバーが標準品として予め用意してあり、カバー１は、照明装置の内部に収容するＬＥＤ、電源回路部品等の部品の寸法に応じて複数種類のカバーから選択して用いられる。

このカバー１には、金属製のフレーム２が内嵌してあり、カバー１及びフレーム２により照明装置の筐体を構成している。

フレーム２は、図２に示すように、矩形状の底板２ａと、該底板２ａの端縁から略直交して延びる矩形状の複数の立ち上がり部２ｂ，２ｂ…とを備えている。底板２ａには、立ち上がり部２ｂ，２ｂ…と同方向（ＬＥＤ基板が取付けられる側の方向）に突出する矩形状の突出面２ｃ，２ｃ…が底板２ａの２辺に平行をなして形成してある。突出面２ｃ，２ｃ…は、例えばプレス加工等により、同一の肉厚にて出っ張らせるように形成されており、底面と平行をなす平面である。

フレーム２の突出面２ｃ，２ｃ…には、アルミニウム製の放熱板３を面的に当接して取付けてあり、放熱板３は、これら突出面２ｃ，２ｃ…にて、フレーム２に安定して支持してある。

放熱板３は、図２に示すように、フレーム２の底板２ａより若干小さい矩形状の底板３ａと、該底板３ａの端縁から略直交して延びる矩形状の複数の立ち上がり部３ｂ，３ｂ…とを備えている。

放熱板３には、図１に示すように、矩形状の複数（図において８つ）のＬＥＤ基板４，４…が取付けてある。ＬＥＤ基板４，４…は、ガラス繊維を含有するエポキシ樹脂製の平板であり、長手方向が放熱板３の２辺と平行をなすように該放熱板３の略全面に亘って配してある。

図３はＬＥＤ基板４の概略図であり、図３（ａ）はＬＥＤ基板４をＬＥＤ５，５…が実装された側から見た概略図であり、図３（ｂ）はＬＥＤ基板４を非実装の側から見た概略図である。

ＬＥＤ基板４は、長辺の長さが短辺の長さの略２倍になるように形成してある。このＬＥＤ基板４には、図３に示すように、複数個（図において１２個）直列に接続されたＬＥＤ５，５…が複数列（図において６個）並列に配して実装してある。図中に矩形にて示しているＬＥＤ５，５…は、ＬＥＤ素子と、外気から遮断すべく、該ＬＥＤ素子を封止する封止樹脂と、入力及び出力電極とを備えてなる表面実装型ＬＥＤである。

ＬＥＤ基板４には、図３に示すように、４隅に貫通孔４ａ，４ａ…が夫々設けてある。また、ＬＥＤ基板４の非実装側の面には、図３（ｂ）に示すように、コネクタ４０，４０が取付けてある。コネクタ４０，４０には、リード線（図示せず）が接続され、該リード線により電源回路部品に接続してある。

図４はＬＥＤ５，５…が実装された側から見たＬＥＤ基板４，４…の配置図である。図に示すように、８枚のＬＥＤ基板４，４…は、ＬＥＤ基板４，４…の長辺の側に４枚並設された列を２列並設してある。

このようなＬＥＤ基板４，４…は、放熱板３を介してフレーム２に取付けてある。図５はＬＥＤ基板４，４…の取付け側から見たフレーム２の概略図であり、図６はＬＥＤ基板４，４…の取付け側から見た放熱板３の概略図であり、ＬＥＤ基板４，４…取付け用の穴の配置を示している。

図５に示すように、フレーム２の突出面２ｃ，２ｃ…には、ＬＥＤ基板４，４…を取付けるべく、図４に示したＬＥＤ基板４，４…の各４隅に夫々設けられた貫通孔４ａ，４ａ…に対応する位置に、ねじ穴２ｄ，２ｄ，…２ｅ，２ｅ…が夫々設けてある。また、この突出面２ｃ，２ｃ…には、ＬＥＤ基板の配置パターンが異なるときに、ＬＥＤ基板の取付けに用いるべく、ねじ穴２ｆ，２ｆ…が設けてある。

図６に示すように、放熱板３の底板３ａには、図４に示したＬＥＤ基板４，４…の各４隅に夫々設けられた貫通孔４ａ，４ａ…に対応する位置に、貫通孔３ｄ，３ｄ…,３ｅ，３ｅ…が夫々設けてある。また、底板３ａには、ＬＥＤ基板の配置パターンが異なるときに、ＬＥＤ基板の取付けに用いるべく、フレーム２の突出面２ｃ，２ｃ…に設けられたねじ穴２ｆ，２ｆ…に対応する位置に貫通孔３ｆ，３ｆ…が設けてある。また、底板３ａには、図４に示したＬＥＤ基板４，４…の配置に応じたＬＥＤ基板４，４…のコネクタ４０，４０…用の孔３ｇ，３ｇ…,３ｈ，３ｈ…が夫々設けてある。さらに、底板３ａには、ＬＥＤ基板の配置パターンが異なるときのコネクタ４０，４０…用の孔３ｉ，３ｉ…が設けてある。

ＬＥＤ基板４，４…は、該ＬＥＤ基板４，４…の４隅に夫々設けられた貫通孔４ａ，４ａ…及び放熱板３に設けられた貫通孔３ｄ，３ｄ…,３ｅ，３ｅ…に、ねじ４１，４１…を挿通させて、ねじ４１，４１…をフレーム２の突出面２ｃ，２ｃ…に設けられたねじ穴２ｄ，２ｄ…，２ｅ，２ｅ…に螺合させることにより、放熱板３を介してフレーム２に固定されることになる。

なお、図示していないが、照明装置の近傍には、電源回路部品が取付けてある。電源回路部品は、交流電流を直流電流に整流する全波整流部とＬＥＤ５，５…の順電流を一定にする定電流部とを備えている。

ＬＥＤ５，５…が実装されたＬＥＤ基板４，４…を覆うように、図１及び図２に示す如く、略正方形状を有する拡散板６がカバー１の内面に取付けてある。なお、拡散板６は、拡散剤が添加された乳白色の樹脂であり、拡散剤による屈折率の不連続変化箇所にてＬＥＤ５，５…からの光が散乱されるから、ＬＥＤ５，５…からの光が拡散板６にて和らげられる。

ＬＥＤ５，５…の上面と拡散板６との距離は、ＬＥＤ５，５…の発する光を重ね合わせて、一様な発光面を形成すべく、隣接するＬＥＤ５，５…間の距離の最大値以上になるという条件を満足する必要がある。そして、前述したカバー１の厚みｔ₁ は、この条件を満足しつつ、照明装置の薄型化を実現すべく決定されている。本実施の形態においては、照明装置の内部に電源回路部品等の部品を収容していないから、ＬＥＤ５，５…の上面と拡散板６との距離がＬＥＤ５，５…の距離の最大値と略等しくなるように、カバー１の厚みｔ₁ を決定することが望ましい。

以上のように構成された照明装置は、例えば、円環状の蛍光灯（例えば、サークライン（登録商標）型蛍光灯）の代替として、拡散板６の側が下になるように天井に取付けられ、電源回路部品を介して商用電源に接続される。電源の投入に伴い電源回路にて整流された直流電流が、ＬＥＤ５，５…に供給され、ＬＥＤ５，５…が点灯する。

以上のように、ＬＥＤ５，５…が実装されたＬＥＤ基板４，４…を支持するフレーム２に、厚みｔ₁ を有するカバー１を嵌合するように構成してあり、照明装置の内部に収容する部品に応じて、厚みが異なる複数種類のカバーから一種類を選択して用いているから、薄型化することができると共に、フレーム２を共通化することができる。そして、フレーム２の共通化により、生産を効率化することができ、コストを低減することができる。

（実施の形態２）
図７は、実施の形態２に係る照明装置の分解斜視図である。図において１１は、樹脂製または金属製のカバーであり、カバー１１は、矩形窓を有する矩形枠部１１ａと、該矩形枠部１１ａの端縁から略直交して一方向に延びる矩形状の４側壁１１ｂ，１１ｂ…とを備えている。

ＬＥＤ基板４，４…は、該ＬＥＤ基板４，４…の４隅に夫々設けられた貫通孔４ａ，４ａ…及び放熱板３に設けられた貫通孔３ｄ，３ｄ…,３ｆ，３ｆ…に、ねじ４１，４１…を挿通させて、ねじ４１，４１…をフレーム２の突出面２ｃ，２ｃ…に設けられたねじ穴２ｄ，２ｄ…，２ｆ，２ｆ…に螺合させることにより、放熱板３を介してフレーム２に取付けてある。

照明装置の内部には、電源回路部品７が取付けてある。電源回路部品７は、交流電流を直流電流に整流する全波整流部とＬＥＤ５，５…の順電流を一定にする定電流部とを備えている。

また、照明装置の内部には、照明装置の周囲の照度を測定する照度センサ８が取付けてある。照明装置は、照度センサ８により測定された周囲の照度に応じて、明るさを変化させる、又は点灯／消灯を制御するように構成されている。なお、照度センサ８は、例えば、フォトトランジスタ、フォトダイオード等を備えるそれ自体公知の照度センサである。

更に、照明装置の内部には、プラズマクラスタ９が取付けてある。プラズマクラスタ９は、プラスとマイナスの同量のイオン（プラズマクラスターイオン）を放出するそれ自体公知のイオン空気清浄器である。その他の構成は、図２に示す実施の形態１の照明装置と同様であるため、対応する構成部材に図２と同一の参照符号を付して、その構成及び動作の詳細な説明を省略する。

以上のように構成された照明装置のカバー１１の厚みｔ₂ は、前述した一様な発光面を形成するための条件を満足しつつ、照明装置の薄型化を実現すべく決定されている。本実施の形態においては、照明装置の内部に電源回路部品等の部品を収容しているから、実施の形態１におけるカバー１の厚みｔ₁ よりも大きな厚みｔ₂ のカバー１１が選択されて用いられている。

以上のように、ＬＥＤ５，５…が実装されたＬＥＤ基板４，４…を支持するフレーム２に、厚みｔ₂ を有するカバー１１を嵌合するように構成してあり、照明装置の内部に収容する部品に応じて、厚みが異なる複数種類のカバーから一種類を選択して用いているから、フレーム２を共通化することができる。そして、フレーム２の共通化により、生産を効率化することができ、コストを低減することができる。

以上の第１と第２の実施の形態において示したように、フレーム２には、照明装置の内部に部品を収容していない第１の実施の形態のＬＥＤ基板４，４…の配置パターンに応じたねじ穴２ｄ，２ｄ…，２ｅ，２ｅ…と、照明装置の内部に部品を収容している第２の実施の形態のＬＥＤ基板４，４…の配置パターンに応じたねじ穴２ｄ，２ｄ…，２ｆ，２ｆ…との２パターンのねじ穴が予め形成してあるから、照明装置の内部に電源回路部品等の部品を収容しているか否かに係らず、同一形状のフレーム２を用いることができ、フレーム２を共通化することができる。

さらに、放熱板３にも同様に、第１の実施の形態のＬＥＤ基板４，４…の配置パターンに応じた貫通孔３ｄ，３ｄ…，３ｅ，３ｅ…と、第２の実施の形態のＬＥＤ基板４，４…の配置パターンに応じた貫通孔３ｄ，３ｄ…，３ｆ，３ｆ…との２パターンの貫通孔が予め形成してあるから、照明装置の内部に電源回路部品等の部品を収容しているか否かに係わらず、同一形状の放熱板３を用いることができ、放熱板３を共通化することができる。このように、フレーム２及び放熱板３を共通化しているから、生産を効率化することができ、コストを低減することができる。

なお、以上の実施の形態において、厚みの異なるカバーを２つ紹介したが、これに限定されず、照明装置の内部に収容する部品の寸法に応じて、厚みの異なる３以上のカバーを用意するようにしてもよい。

また、ＬＥＤ基板４，４…の配置は、以上の実施の形態に限られるものではなく、電源回路部品等の部品の照明装置内の設置場所に応じた別の配置にも対応可能である。

更に、本発明は、その他、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において種々変更した形態にて実施することが可能であることは言うまでもない。

本発明の実施の形態１に係る照明装置を示す斜視図である。 実施の形態１に係る照明装置の分解斜視図である。 ＬＥＤ基板の概略図である。 ＬＥＤ基板の配置図である。 ＬＥＤ基板の取付け側から見たフレームの概略図である。 ＬＥＤ基板の取付け側から見た放熱板の概略図である。 本発明の実施の形態２に係る照明装置を示す分解斜視図である。

符号の説明

１，１１ カバー（筐体）
１ｂ，１１ｂ 側壁
２ フレーム（支持体，筐体）
３ 放熱板
４ ＬＥＤ基板（基板）
５ ＬＥＤ
６ 拡散板
７ 電源回路部品

Claims (5)

1. 光源と、該光源を駆動する電源回路部品等の電子部品と、前記光源および／または前記電子部品を支持する支持体と、該支持体を嵌合するカバーとを備える照明装置の製造方法において、
   厚みが異なる複数種類のカバーを予め用意し、前記支持体に支持される前記光源および／または前記電子部品の寸法から前記カバーの必要厚みを求め、求めた必要厚みを満足する一種類のカバーを前記複数種類のカバーから選択し、選択したカバーを前記支持体に嵌合せしめることを特徴とする照明装置の製造方法。
2. 光源と、該光源を駆動する電源回路部品等の電子部品と、前記光源および／または前記電子部品を支持する支持体と、該支持体を嵌合するカバーとを備え、
   前記支持体は、支持される前記光源および／または前記電子部品に対応した厚さの異なる複数のカバーに適用可能であることを特徴とする照明装置。
3. 前記光源は基板に装着され、
   前記支持体は、前記基板の配置パターンに応じた複数パターンの取付け用の穴が設けてあることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記基板及び支持体間に介装された放熱板を備え、該放熱板は、前記基板を異なる配置パターンにて取付け可能なように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 前記放熱板は、前記基板の配置パターンに応じた複数パターンの取付け用の穴が設けてあることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。

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