JP2014232712A - Ｌｅｄモジュール及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】明るさのムラを低減しつつ、薄型化を図ったＬＥＤモジュール及び照明器具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤモジュールは、複数のＬＥＤが一面に実装された基板と、ＬＥＤを露出させるための貫通孔が設けられ基板の一面に接するように配置されたシート状の反射部材と、透光性を有する材料でシート状に形成され反射部材における基板と反対側の面に接するように配置された光学部材２３とを備える。光学部材２３は、複数あるＬＥＤの各々に対応して設けられた複数のレンズ２３０と、複数のレンズ２３０を一体に結合する結合部２３１とを備える。光学部材２３の反射部材側の表面において結合部２３１に対応する部位に光を拡散させる凹凸形状が設けられるように光学部材２３が構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤモジュール、及びＬＥＤモジュールを用いた照明器具に関する。

ＬＥＤモジュール、及びＬＥＤモジュールを用いた照明器具の従来例として、特許文献１記載のものを例示する。特許文献１には、矩形平板状の取付台と、取付台の前面に取り付けられる４つの光源ユニット（ＬＥＤモジュール）とで構成されたＬＥＤ照明器具（照明器具）が記載されている。

ＬＥＤモジュールは、複数個のＬＥＤ（発光ダイオード）が実装されたプリント配線板と、プリント配線板が内部に収納されるハウジングとを備える。

ハウジングはアクリル樹脂等の透光性を有する合成樹脂材料により形成されており、矩形板状の前壁部及び前壁部の周囲を囲む周壁部を有し、且つ背面が開口した扁平な矩形箱状に形成されている。ハウジングの前壁部の外側面には、ＬＥＤとそれぞれ対向する位置に、ＬＥＤの光の照射範囲を拡大するための複数のレンズが設けられている。

特開２００７−５３０２７号公報

ところで、特許文献１に記載したＬＥＤモジュールでは、ハウジングの内部にプリント配線板が収納されており、ハウジングの厚み分によってＬＥＤモジュールの厚みが大きくなるため、ＬＥＤモジュールの薄型化の妨げになるという問題があった。

また、ＬＥＤモジュールを薄型化しようとすると、レンズが形成された前壁部とプリント配線板との間隔が狭くなるため、前壁部においてレンズとレンズの間の部位にＬＥＤの光が届きにくくなり、この部分の明るさが暗くなって、明るさにムラができるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、明るさのムラを低減しつつ、薄型化を図ったＬＥＤモジュール及び照明器具を提供することにある。

本発明のＬＥＤモジュールは、複数のＬＥＤが一面に実装された基板と、前記ＬＥＤを露出させるための貫通孔が設けられ前記基板の前記一面に接するように配置されたシート状の反射部材と、透光性を有する材料でシート状に形成され前記反射部材における前記基板と反対側の面に接するように配置された光学部材とを備え、前記光学部材は、複数ある前記ＬＥＤの各々に対応して設けられた複数のレンズと、複数の前記レンズを一体に結合する結合部とを備え、前記光学部材の前記反射部材側の表面において前記結合部に対応する部位に光を拡散させる凹凸形状が設けられるように前記光学部材が構成されたことを特徴とする。

このＬＥＤモジュールにおいて、前記基板には、前記ＬＥＤに給電するための電線を接続するための接続部が設けられ、前記光学部材には、前記接続部との干渉を避けるための凹溝が前記レンズに近接して設けられ、前記凹溝が近接して設けられた前記レンズは、前記凹溝を形成することによって表面の一部が所望のレンズ形状と異なる形状に形成されており、所望のレンズ形状と異なる形状に形成された前記表面の一部に光を拡散させる凹凸形状が形成されるように前記光学部材が構成されることも好ましい。

このＬＥＤモジュールにおいて、前記反射部材は、前記基板の前記一面の全体を覆うように設けられ、前記光学部材における前記反射部材側の表面には、前記反射部材との間に配線を通すための空間を形成する段部が、前記光学部材の外縁から、前記基板及び前記反射部材の外縁よりも内側まで形成されており、前記段部における前記反射部材との対向面に光を拡散させるための凹凸形状が形成されるように前記光学部材が構成されることも好ましい。

本発明の照明器具は、前記した何れかのＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールを支持する器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明のＬＥＤモジュールは、基板の一面に接するように反射部材が配置され、反射部材の基板と反対側の面に接するように光学部材が配置されているので、基板と反射部材との間、或いは、反射部材と光学部材の間に隙間が設けられている場合に比べて、ＬＥＤモジュールの厚み寸法を小さくできる。さらに、光学部材における反射部材側の表面には、結合部に対応する部位に凹凸形状が形成されているので、ＬＥＤからの光が光学部材の内部で反射されて結合部に入射すると、結合部に形成された凹凸形状で拡散された後、反射部材で反射されて、結合部から外部に出射されるから、結合部の明るさのムラが小さくなり、結合部が暗く見えるのを抑制できる。したがって、明るさのムラを低減しつつ、小型化を図ったＬＥＤモジュールを実現することができる。

本発明の照明器具は、前記した何れかのＬＥＤモジュールを備えているので、明るさのムラを低減しつつ、小型化を図った照明器具を実現することができる。

本発明に係るＬＥＤモジュールの実施形態を示し、（ａ）は光学部材を表側から見た斜視図、（ｂ）は光学部材を裏側から見た斜視図、（ｃ）はＡ部を拡大した斜視図である。 同上の要部断面図である。 同上における光学部材を示し、（ａ）は要部を拡大した平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。 同上における光学部材の他例を示し、（ａ）は表側から見た斜視図、（ｂ）は裏側から見た斜視図である。 本発明に係る照明器具の実施形態を示す分解斜視図である。 同上における光源ユニットの分解斜視図である。 同上の要部断面図である。 同上の要部断面図である。 同上における枠の一部省略した斜視図である。 同上の一部省略及び破断した斜視図である。 同上の吊り下げ状態の斜視図である。 同上の吊り下げ状態の要部斜視図である。

以下、本発明に係るＬＥＤモジュール及び照明器具の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では天井面に直付けするタイプの照明器具を例示するが、天井材に設けた開口に埋め込んだ状態で設置される照明器具や、天井面から吊り下げられた状態で設置される照明器具でもよい。

本実施形態の照明器具は、図５に示すように光源ユニット１と器具本体４と枠５とパネル６と点灯装置７を備える。なお、以下の説明で使用する上下及び前後左右の各方向は、特に断りの無い限り、図５において規定した方向とする。

器具本体４は、矩形平板状の底板４０と、底板４０の周縁から下向きに曲げ起こされた側板４１とが金属板によって一体に形成されてなる。底板４０の下面には電源端子台４２と信号端子台４３とがそれぞれ後寄りの部位に取り付けられている。底板４０には、電源端子台４２の近傍に電源線（図示せず）を通すための貫通孔４００が設けられ、信号端子台４３の近傍に信号線（図示せず）を通すための貫通孔４０１が設けられている。電源端子台４２は電源線（図示せず）を中継接続するために用いられ、貫通孔４００に通された電源線と、点灯装置７からの電源線（図示せず）とがそれぞれ接続される。信号端子台４３は信号線（図示せず）を中継接続するために用いられ、貫通孔４０１に通された信号線と、点灯装置７からの信号線（図示せず）とがそれぞれ接続される。すなわち、点灯装置７には電源端子台４２を介して商用電源（交流電源）が供給され、信号端子台４３を介して調光信号などの信号が入力される。

また、底板４０の上面には複数のダボ４０２が設けられている（図７及び図８参照）。ダボ４０２は上側に凸となる半球状に形成されている。底板４０が天井材にねじ止めされて器具本体４が天井面に固定された状態では、複数のダボ４０２が天井面に当たることによって、底板４０と天井面との間に僅かな隙間が形成されることになる。

点灯装置７は、交流の電圧・電流を直流の電圧・電流に変換する電力変換回路や入力端子台７１、２つの出力端子台７２、信号端子台７３などが実装されたプリント配線板（図示せず）を金属製のケース７０に収納して構成される。プリント配線板は左右方向を長手方向とする矩形板状に形成されており、プリント配線板の長手方向一端側に入力端子台７１及び信号端子台７３が実装され、プリント配線板の長手方向他端側には２つの出力端子台７２が実装されている。そして、入力端子台７１及び信号端子台７３が実装されたプリント配線板の一端部と、出力端子台７２が実装されたプリント配線板の他端部は、ケース７０から露出している。

枠５は、窓孔５２が貫通した矩形の底壁５０と、底壁５０の周縁から上向きに立ち上がる側壁５１とを有し、上面が開放された矩形箱状に形成されている（図５及び図７〜図９参照）。底壁５０の上面には、窓孔５２の縁から僅かの距離（数ｍｍ〜十数ｍｍ）だけ離れた位置に、窓孔５２を全周から囲むように内壁５３が形成されている。内壁５３は、側壁５１と平行であり、且つ高さ寸法が側壁５１の高さ寸法よりも十分に小さくなっている（図７〜図９参照）。

また、底壁５０と側壁５１と内壁５３に囲まれた空間（以下、収納空間と呼ぶ。）に、４つの取付金具５５と、１つの係止金具５６とが収納されている。取付金具５５は、菱形の係止片５５０と、係止片５５０の下端に連結された固定片５５１とが金属材料で一体に形成されてなる（図９参照）。これらの取付金具５５は、窓孔５２を挟んだ左右両側の収納空間にそれぞれ２つずつ配設され、固定片５５１が内壁５３にかしめ固定される。

一方、器具本体４の底板４０の下面には、図５に示すように、４つの取付金具５５と各々対応する位置に保持金具４４が設けられている。保持金具４４は、高弾性率の金属板を曲げ加工することでΩ形状に形成されている。この保持金具４４は、図１０に示すように下面の開口部分から内部に挿入される取付金具５５の係止片５５０を弾性力により保持することができる。つまり、枠５は、４つの取付金具５５が各々対応する保持金具４４に保持されることによって、器具本体４の下面側に着脱自在に取り付けられる。なお、図１０及び図１１では保持金具４４及び取付金具５５の図示を省略してある。

係止金具５６は、図７及び図９に示すように鈎形に形成された一対の係止爪５６０と、角樋状に形成されて内壁５３に固定される固定片５６１とが金属板を加工することで一体に形成されてなる。固定片５６１は、図７に示すように底壁５０及び内壁５３と接するように収納空間内に収納されて内壁５３にかしめ固定される。また、固定片５６１は、側壁５１に対向する部位が側壁５１の上端付近まで延長されている。一対の係止爪５６０は、固定片５６１の側壁５１に対向する部位の上端に、前後方向に間隔を空けて設けられている。

一方、器具本体４には、一対の係止爪５６０の各々が係止する一対の係止孔４１０が設けられている。つまり、各係止孔４１０に対応する係止爪５６０を挿入し、係止孔４１０の下端縁に係止爪５６０を係止させることによって、枠５を器具本体４に吊り下げることができる（図１１及び図１２参照）。なお、取付金具５５が保持金具４４に保持されて枠５が器具本体４に取り付けられた状態では、係止爪５６０が係止孔４１０の下側の孔縁から浮き上がった状態となっている（図７及び図１０参照）。

パネル６は、透光性を有し且つ拡散材が混入された合成樹脂（例えば、アクリル樹脂）によって矩形平板状に形成されている。ただし、パネル６の縦横寸法は、窓孔５２の縦横寸法よりも大きく、且つ内壁５３間の距離よりも小さく構成されている。そして、パネル６は、内壁５３の内側に収納されるとともに、底壁５０における内壁５３の内側の部分（以下、フランジ５４と呼ぶ。）に載置されて窓孔５２を塞いでいる（図５及び図７〜図９参照）。なお、フランジ５４に載置されたパネル６は、押さえ金具５８によって上方向の移動が規制されており、パネル６の抜け止めを行っている。

押さえ金具５８は、図７及び図９に示すように内壁５３に固定される固定板５８０と、固定板５８０の下端からフランジ５４と平行に突出する突片５８１とが、矩形の金属板をＬ字形に曲げ加工することで一体に形成されてなる。押さえ金具５８は、係止金具５６の固定片５５１とともに固定板５８０が内壁５３にかしめ固定されることで枠５に取り付けられる。

光源ユニット１は、図６に示すように４つのＬＥＤモジュール２と、反射体３とで構成される。

反射体３は、矩形平板状の取付板３０と、取付板３０の周縁から下向きに曲げ起こされた４つの反射板３１とを有し、下面が開放された箱状に形成されている。また、各反射板３１の下端には、外向きに突出する外鍔３２が反射板３１と一体に形成されている。

反射体３の前面側には、取付金具７４を用いて点灯装置７が取り付けられる。取付金具７４は、点灯装置７がねじ止めして取り付けられる長尺の取付片７４０と、取付片７４０の長手方向に沿った一端縁から突出する長尺の固定片７４１とを有する。この取付金具７４は、反射体３の前側の反射板３１と取付片７４０との間にスペースを空けるようにして、固定片７４１が反射体３の取付板３０の上面にねじ止めして固定される（図５参照）。

各ＬＥＤモジュール２は、矩形の基板２０と、基板２０の一面（下面）に実装された複数のＬＥＤ２１と、ＬＥＤ２１が実装された領域を除いて、基板２０の下面全体を覆うシート状の反射部材２２と、光学部材２３とを備える。本実施形態では基板２０と反射部材２２と光学部材２３とが平面視正方形状に形成されているが、基板２０、反射部材２２、光学部材２３の形状は正方形状に限らず、適宜の形状に形成されていればよい。なお、図４（ａ）（ｂ）は、光学部材２３の平面視の形状を長方形とした場合の斜視図である。

ＬＥＤ２１は、市販されているパッケージ型の白色ＬＥＤである。基板２０の下面には、左右方向及び前後方向にそれぞれ所定の間隔を開けて複数のランド（図示せず）が設けられている。複数のＬＥＤ２１は、それぞれ対応するランドに電極（図示せず）が半田接合されることによって、基板２０の下面に実装（表面実装）されている。

基板２０の下面には、上記した複数のランドが一定の間隔で縦横に並べて形成されており、ランド間を電気的に接続する導体箔（銅箔）が、所望の回路を形成するようにパターニングされている。また、基板２０の下面には、左右方向中央部の前側に、接続部たるレセプタクルコネクタ２４が実装されている。レセプタクルコネクタ２４は、基板２０に形成された導体箔を介して、ランドに半田付けされたＬＥＤ２１と電気的に接続されており、点灯装置７からの出力線に結線されたプラグコネクタ（図示せず）と抜き差し自在に接続される。なお、本実施形態では接続部としてレセプタクルコネクタ２４を設けているが、接続部はコネクタに限定されず、電線が直接接続される端子台（例えば速結型の端子台）でもよい。

本実施形態では、全てのＬＥＤ２１を直列に接続するような導体箔が基板２０にパターニングされており、レセプタクルコネクタ２４にプラグコネクタが接続された状態では、点灯装置７の出力間に全てのＬＥＤ２１が直列に接続されることになる。なお、基板２０には複数のＬＥＤ２１を並列に接続するような回路が形成されていてもよいし、複数個のＬＥＤ２１の直列回路が複数並列に接続されるような回路が形成されていてもよい。また、必ずしも全てのランドにＬＥＤ２１を実装する必要は無く、いくつかのランドを間引いてＬＥＤ２１を実装しても構わない。

反射部材２２は、合成ゴムや合成樹脂などの絶縁材料からなるシート材の表面（下面）に反射率が相対的に高い物質からなる反射層が形成されてなる。反射部材２２には、基板２０に実装されたＬＥＤ２１とそれぞれ対応する位置に複数の貫通孔２２０が形成されている。反射部材２２は、基板２０の下面全体に接するように、基板２０と重ねて配置されており、反射部材２２が基板２０に重ねて配置された状態では、反射部材２２の貫通孔２２０から対応するＬＥＤ２１が露出している。そして、反射部材２２が基板２０に重ねて配置された状態では、ＬＥＤ２１から反射部材２２に直接入射した光や、光学部材２３の内部で反射或いは屈折されて反射部材２２に入射した光が、反射部材２２によって下側へ反射される。なお本実施形態では、反射部材２２は、透光性を有する透明な両面テープ（図示せず）を用いて、光学部材２３の上面に貼り付けられているが、反射部材２２は基板２０の下面に貼り付け固定されてもよい。また反射部材２２は両面テープによる貼り付け以外の方法で光学部材２３又は基板２０に固定されてもよい。

光学部材２３は、図１及び図２に示すように、複数（図示例では６４個）のレンズ２３０と、複数のレンズ２３０を結合する結合部２３１とを、透光性を有する合成樹脂（例えばアクリル樹脂）により一体に成形することによって構成されている。

レンズ２３０は、複数あるＬＥＤ２１の各々に対応して設けられ、対応するＬＥＤ２１からの照射光を所望の領域に配光する。レンズ２３０は、図２に示すように、回転放物面形状に形成されてＬＥＤ２１から放射される光が入射する入射面２３００と、入射面２３００から入射した光を伝搬する伝搬部２３０１と、伝搬部２３０１を伝搬した光が出射する出射面２３０２とを備える。出射面２３０２は、中心点（光軸との交点）の周囲がＬＥＤ２１の方へ凹み、その周囲がＬＥＤ２１から離れる向き（図２における上向き）に凸となる曲面に形成されている。伝搬部２３０１は、入射面２３００と出射面２３０２とで囲まれた領域（樹脂成形体）となる。

光学部材２３における基板２０側の面には、図１及び図２に示すように、入射面２３００の開口端の周りに丸穴状に窪んだ凹所２３０３が設けられている。凹所２３０３は出射面２３０２を構成する回転放物面と中心軸が一致するように設けられている。凹所２３０３の底面は入射面２３００と繋がっており、反射部材２２が貼り付けられた光学部材２３が基板２０に重ねて配置された状態では、凹所２３０３の内側にＬＥＤ２１が収納されるようになっている。ここにおいて、凹所２３０３の内径寸法Ｘ１は、入射面２３００の開口部の内径寸法Ｘ２よりも大きく、且つ、出射面２３０２の外径寸法Ｘ３よりも小さくなっている（Ｘ２＜Ｘ１＜Ｘ３）。

凹所２３０３は、深さ寸法がＬＥＤ２１の高さ寸法以上となるように形成されているので、光学部材２３が熱膨張してもＬＥＤ２１に当たり難い。また凹所２３０３は、ＬＥＤ２１の電極が半田接合されるランドと、深さ方向（上下方向）から見て重ならない内径寸法に形成されている。故に、ＬＥＤ２１から放射される光のうち、凹所２３０３の底面に入射する光をレンズ２３０で制御することができる。

ただし、凹所２３０３の底面に入射して出射面２３０２から出射する光の強度は、入射面２３００における凹所２３０３との境界近くに入射して出射面２３０２から出射する光の強度よりも相対的に高くなる。そのため、レンズ２３０の周囲に光の筋が見えることがある。このような光の筋の発生を抑えるため、基板２０と対向する凹所２３０３の底面が、ＬＥＤ２１から離れるにつれて深さ寸法が大きくなる傾斜面として形成されることが好ましい（図２参照）。凹所２３０３の底面を傾斜面とすれば、ＬＥＤ２１から放射される光が凹所２３０３の底面に直接入射しにくくなり、上述のような光の筋の発生を抑えることができる。さらに、入射面２３００と凹所２３０３との境界部分を、ＬＥＤ２１に向かって突出する曲面形状に形成すれば、光の筋の発生をより抑えることができる。

また光学部材２３における反射部材２２側の面には、反射部材２２との間に隙間を形成するための段部２３４が、光学部材２３の外周全体に形成されている。ＬＥＤモジュール２が組み立てられた状態では、段部２３４と反射部材２２との間に隙間ができ、この隙間が、基板２０に接続される電線を収納する空間となる。したがって、基板２０の外周に電線を配線するためのスペースを確保する必要がなく、照明器具の小型化を図ることができる。また、隣接するＬＥＤモジュール２の間に電線を配線するスペースを設ける場合に比べ、隣り合うＬＥＤモジュール２同士を近づけて設置できるから、複数のＬＥＤモジュール２を搭載する照明器具の小型化でき、また発光面の均斉度の向上を図ることができる。

また光学部材２３における反射部材２２側の表面には、少なくとも結合部２３１に対応する領域に、光を拡散させる凹凸形状が形成されている。本実施形態では、光学部材２３における反射部材２２側の表面において、凹所２３０３を除く全面（段部２３４の上面も含む）に光を拡散させる凹凸形状が形成されている。図１（ｃ）は光学部材２３を裏側から見た要部拡大斜視図であり、図示する領域のうち、ハッチングを施した領域には凹凸形状が形成されている。なお、本実施形態では光学部材２３を樹脂成形する金型の表面にシボ加工を施し、この金型を用いて光学部材２３を樹脂成形することによって、光学部材２３の表面に微小な凹凸形状を転写している。金型の表面にシボ加工を施す方法としては、エッチングによる化学処理や、例えばサンドブラスト加工のように鏡面仕上げとせずに表面を粗めに仕上げる研磨処理や、ローレット加工などがある。

光学部材２３の上面には、両面テープを用いて反射部材２２が貼り付け固定されている。反射部材２２が貼り付け固定された光学部材２３は、基板２０とともに取付板３０にねじ止めして取り付けられる。光学部材２３には、それぞれ固定ねじを通すための４個の貫通孔２３５が、正方形の頂点をなす位置に形成されている。基板２０及び反射部材２２にも、光学部材２３に重ねられた状態で貫通孔２３５に繋がる位置に貫通孔（図示せず）が形成されている。而して、基板２０に、反射部材２２が貼り付けられた光学部材２３を重ね、光学部材２３に設けた貫通孔２３５と、基板２０及び反射部材２２にそれぞれ設けた貫通孔（図示せず）とに固定ねじ（図示せず）を通し、この固定ねじを取付板３０のねじ孔にねじ込む。これにより、基板２０と反射部材２２と光学部材２３とが取付板３０に固定される。なお、４個の貫通孔２３５は、光学部材２３の対角線方向を長手方向とする長孔形状に形成されており、取り付け位置の微調整を行えるようになっている。

光学部材２３には、図１及び図３に示すように、基板２０に実装されたレセプタクルコネクタ２４（接続部）との干渉を避けるための凹溝２３６が、光学部材２３の外周縁から隣接する２つのレンズ２３０の間を通るように形成されている。レセプタクルコネクタ２４は、ＬＥＤ２１の照射光を遮らないように、基板２０の外側寄りに、複数個実装されたＬＥＤ２１の中間付近に実装されるため、凹溝２３６は、光学部材２３の外周縁から隣接する２つのレンズ２３０の間を通るように形成される。凹溝２３６の開口付近の両端面には、レセプタクルコネクタ２４に接続される電線（図示せず）を基板２０との間で保持する保持爪２３７がそれぞれ形成されている。光学部材２３は樹脂成形により形成されており、凹溝２３６などの部品形状を形成するための金型の形状によって、凹溝２３６の両側にあるレンズ２３０を所望のレンズ形状に形成することができなくなっている。すなわち、凹溝２３６の両側にあるレンズ２３０は、表面の一部２３０ａ（図３中にハッチングを施した範囲）が所望のレンズ形状と異なる形状に形成されている。そのため、この表面の一部２３０ａから出射する光によって明るさにムラが生じる可能性があり、本実施形態ではこの表面の一部２３０ａにも光を拡散させる凹凸形状が形成されている。なお本実施形態では、表面の一部２３０ａの面粗さを、光学部材２３の上面（反射部材２２側の面）の面粗さに比べて大きくしており、レンズ２３を透過する光に明るさのムラができるのを抑制している。

ところで、ＬＥＤモジュール２が組み立てられた状態では、ＬＥＤ２１から照射された光の大部分は、光学部材２３の入射面２３００から伝搬部２３０１内に入射し、伝搬部２３０１の内部を進行して、出射面２３０２から外部へ直接出射する。またＬＥＤ２１から照射された光の一部は、入射面２３００又は凹所２３０３の端面を通って光学部材２３の内部に進入し、光学部材２３と外部との境界面で屈折或いは反射された後、光学部材２３の上面（反射部材２２側の面）を透過して反射部材２２に入射する。光学部材２３の上面（反射部材２２側の面）には凹所２３０３を除く全面に凹凸形状が形成されているので、この凹凸形状によって拡散された光が反射部材２２に入射する。反射部材２２に入射した光は、反射部材２２で反射された後、光学部材２３内に再び進入し、結合部２３１の下面から下方へと照射される。

このように、本実施形態のＬＥＤモジュール２では、光学部材２３の反射部材２２側の表面において、結合部２３１に対応する部位に光を拡散させる凹凸形状が設けられるように光学部材２３が構成されている。すなわち、ＬＥＤモジュール２では、基板２０の一面に接するように反射部材２２が配置され、反射部材２２の基板２０と反対側の面に接するように光学部材２３が配置されているので、基板２０と反射部材２２との間、或いは、反射部材２２と光学部材２３の間に隙間が設けられている場合に比べて、ＬＥＤモジュール２の厚み寸法を小さくできる。さらに、光学部材２３における反射部材２２側の表面には、結合部２３１に対応する部位に凹凸形状が形成されているので、ＬＥＤ２１からの光が光学部材２３の内部で反射されて結合部２３１に入射すると、結合部２３１に形成された凹凸形状で拡散されるとともに反射部材２２で反射されて、結合部２３１から外部に出射されるから、結合部２３１の明るさが明るくなり、明るさのムラを低減できる。したがって、明るさのムラを低減しつつ、小型化を図ったＬＥＤモジュール２を実現することができる。

また入射面２３００の開口端の周りに凹所２３０３が形成されることによって、ＬＥＤ２１を収納する空間が入射面２３００の内側の空間と凹所２３０３を合わせた空間となる。したがって、凹所２３０３が設けられておらず入射面２３００の内側の空間にＬＥＤ２１が収納される場合に比べて、凹所２３０３が設けられた場合はＬＥＤ２１の周囲の空間が拡大されるので、ＬＥＤ２１の温度上昇が抑制される。よって、光学部材２３を形成する材料として耐熱温度が比較的に低い材料（例えば、アクリル樹脂）を用いつつ、ＬＥＤ２１に流す電流を大きくして高輝度化を図ることができる。

この光源ユニット１は、反射体３の外鍔３２を押さえ金具５８の突片５８１とパネル６との間の隙間に挿入するようにして、枠５の内壁５３の内側に配置される（図７参照）。そして、パネル６を挟んで押さえ金具５８と反対側の内壁５３に設けられた固定金具５７によって、光源ユニット１が枠５に固定される（図８参照）。

固定金具５７は、鈎形の係止片５７０と、係止片５７０の端部から延長された鈎形の固定片５７１とが金属板を加工することで一体に形成されてなる。固定金具５７は、内壁５３を貫通する係止孔５３０に係止片５７０が挿入係止されて内壁５３に固定される。ただし、係止片５７０の厚みよりも係止孔５３０の径の方が十分に大きいので、固定金具５７は、係止片５７０を支点として内壁５３に対して回動自在となっている。

また、固定片５７１の先端にはねじ挿通孔５７２が貫通している。そして、反射体３の取付板３０には、雌ねじ３３が設けられている。したがって、固定片５７１のねじ挿通孔５７２に挿通したねじ５７３を取付板３０の雌ねじ３３にねじ込むことにより、反射体３の上向きの移動が規制される。その結果、枠５に対して光源ユニット１を確実に取り付けることができる。

次に、本実施形態の照明器具の施工手順を簡単に説明する。まず、器具本体４を天井に取り付け、貫通孔４００に通した電源線を電源端子台４２に接続し、貫通孔４０１に通した信号線を信号端子台４３に接続する。

続いて、係止金具５６の係止爪５６０を器具本体４の係止孔４１０に挿入係止し、枠５を器具本体４に吊り下げた状態とする（図１１参照）。この吊り下げ状態において、点灯装置７の入力端子台７１と器具本体４側の電源端子台４２を電線で接続するとともに、点灯装置７の信号端子台７３と器具本体４側の信号端子台４３を信号線で接続する。

配線作業が完了したら、枠５を持ち上げるようにして回動し、取付金具５５の係止片５５０を保持金具４４に保持させることで枠５が器具本体４の下面側に取り付けられる。また、枠５を下向きに引き下げることで係止片５５０を保持金具４４から離脱させ、上述した吊り下げ状態にすれば、パネル６の清掃等のメンテナンス作業を容易に行うことかできる。

以上説明したように、本実施形態のＬＥＤモジュール２は基板２０と反射部材２２と光学部材２３とを備える。基板２０の一面には複数のＬＥＤ２１が実装されている。反射部材２２はシート状であって、ＬＥＤ２１を露出させるための貫通孔２２０が設けられ、基板２０の一面に接するように配置されている。光学部材２３は、透光性を有する材料でシート状に形成され、反射部材２２における基板２０と反対側の面に接するように配置されている。光学部材２３は、複数あるＬＥＤ２１の各々に対応して設けられた複数のレンズ２３０と、複数のレンズ２３０を一体に結合する結合部２３１とを備える。光学部材２３の反射部材２２側の表面において結合部２３１に対応する部位に光を拡散させる凹凸形状が設けられるように光学部材２３が構成されたことを特徴とする。

基板２０の一面に接するように反射部材２２が配置され、反射部材２２の基板２０と反対側の面に接するように光学部材２３が配置されているので、基板２０と反射部材２２との間、或いは、反射部材２２と光学部材２３の間に隙間が設けられている場合に比べて、ＬＥＤモジュール２の厚み寸法を小さくできる。さらに、光学部材２３における反射部材２２側の表面には、結合部２３１に対応する部位に凹凸形状が形成されているので、ＬＥＤ２１からの光が光学部材２３の内部で反射されて結合部２３１に入射すると、結合部２３１に形成された凹凸形状で拡散された後、反射部材２２で反射されて、結合部２３１から外部に出射される。したがって、結合部２３１を通過して外部に出る光の量が増えるから、結合部２３１が暗く見えるのを抑制でき、光の取り出し効率が向上する。よって、明るさのムラを低減しつつ、小型化を図ったＬＥＤモジュール２を実現することができる。

本実施形態のＬＥＤモジュール２において、以下の構成をさらに備えることも好ましい。基板２０には、ＬＥＤ２１に給電するための電線を接続するための接続部（本実施形態ではレセプタクルコネクタ２４からなる）が設けられ、光学部材２３には、前記接続部との干渉を避けるための凹溝２３６がレンズ２３０に近接して設けられる。凹溝２３６が近接して設けられたレンズ２３０は、凹溝２３６を形成することによって表面の一部２３０ａが所望のレンズ形状と異なる形状に形成されている。レンズ２３の表面において、所望のレンズ形状と異なる形状に形成された一部２３０ａには、光を拡散させる凹凸形状が形成されるように光学部材２３が構成されることも好ましい。

レンズ２３０の表面の一部２３０ａは所望のレンズ形状と異なる形状に形成されているため、この表面の一部２３０ａから出射する光によって明るさにムラが生じる可能性があるが、この表面の一部２３０ａにも光を拡散させる凹凸形状が形成されているので、明るさのムラが抑制される。

また、本実施形態のＬＥＤモジュール２において、以下の構成をさらに備えることも好ましい。反射部材２２は、基板２０の一面の全体を覆うように設けられている。光学部材２３における反射部材２２側の表面には、反射部材２２との間に配線を通すための空間を形成する段部２３４が、光学部材２３の外縁から、基板２０及び反射部材２２の外縁よりも内側まで形成されている。そして、段部２３４における反射部材２２との対向面に光を拡散させるための凹凸形状が形成されるように光学部材２３が構成されることも好ましい。

これにより、反射部材２２及び基板２０と段部２３４との間にできる隙間を、基板２０に接続される電線を挿入する空間として使用することができる。したがって、基板２０の外周に電線を配線するためのスペースを確保する必要がなく、照明器具の小型化を図ることができる。また、隣接するＬＥＤモジュール２の間に電線を配線するスペースを設ける場合に比べ、隣り合うＬＥＤモジュール２同士を近づけて設置できるから、複数のＬＥＤモジュール２を搭載する照明器具の小型化、並びに発光面の均斉度の向上を図ることができる。そして、段部２３４における反射部材２２との対向面に光を拡散させるための凹凸形状が形成されているので、段部２３４が明るくなって筋状に見えるのを抑制でき、明るさにムラができるのを抑制できる。

また、本発明の照明器具は、前記した何れかのＬＥＤモジュール２と、ＬＥＤモジュール２を支持する器具本体４とを備えることを特徴とする。

これにより、明るさのムラを低減しつつ、小型化を図ったＬＥＤモジュール２を備えた照明器具を実現することができる。

１ 光源ユニット
２ ＬＥＤモジュール
３ 反射体
４ 器具本体
５ 枠
６ パネル
７ 点灯装置
２０ 基板
２１ ＬＥＤ
２２ 反射部材
２２０ 貫通孔
２３ 光学部材
２３０ レンズ
２３１ 結合部
２３４ 段部
２３６ 凹溝
２４ レセプタクルコネクタ（接続部）

Claims (4)

1. 複数のＬＥＤが一面に実装された基板と、前記ＬＥＤを露出させるための貫通孔が設けられ前記基板の前記一面に接するように配置されたシート状の反射部材と、透光性を有する材料でシート状に形成され前記反射部材における前記基板と反対側の面に接するように配置された光学部材とを備え、
   前記光学部材は、複数ある前記ＬＥＤの各々に対応して設けられた複数のレンズと、複数の前記レンズを一体に結合する結合部とを備え、
   前記光学部材の前記反射部材側の表面において前記結合部に対応する部位に光を拡散させる凹凸形状が設けられるように前記光学部材が構成されたことを特徴とするＬＥＤモジュール。
2. 前記基板には、前記ＬＥＤに給電するための電線を接続するための接続部が設けられ、
   前記光学部材には、前記接続部との干渉を避けるための凹溝が前記レンズに近接して設けられ、
   前記凹溝が近接して設けられた前記レンズは、前記凹溝を形成することによって表面の一部が所望のレンズ形状と異なる形状に形成されており、
   所望のレンズ形状と異なる形状に形成された前記表面の一部に光を拡散させる凹凸形状が形成されるように前記光学部材が構成されたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤモジュール。
3. 前記反射部材は、前記基板の前記一面の全体を覆うように設けられ、
   前記光学部材における前記反射部材側の表面には、前記反射部材との間に配線を通すための空間を形成する段部が、前記光学部材の外縁から、前記基板及び前記反射部材の外縁よりも内側まで形成されており、
   前記段部における前記反射部材との対向面に光を拡散させるための凹凸形状が形成されるように前記光学部材が構成されたことを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載のＬＥＤモジュール。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールを支持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。

Images