JP5887506B2 - 発光装置および照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複数個の発光素子を備えて他所に取り付けられる発光装置およびこの発光装置を用いた照明器具に関するものである。
従来より、複数の発光装置を備え、天井面に取り付けられて下方を照明する照明器具が知られている(例えば、特許文献1参照)。
図12(A)および(B)に示すように、特許文献1に記載の照明器具100では、天井面に固定される器具本体101と、器具本体101を囲む環形状であって器具本体101の外周部に支持される枠体102とを備える。
器具本体101の下側には、直接照明用光源としての環形状の蛍光灯103が取り付けられている。また、枠体102の上側には、間接照明用光源としてのLEDブロック104が取り付けられている。
そして、蛍光灯103とLEDブロック104との間には、内側覆い部105が設けられ、内側覆い部105の下端部から水平方向外向きに下側覆い部106が設けられている。
これにより、直接照明用光源である蛍光灯103によって照明される範囲と、間接照明用光源であるLEDブロック104によって照明される範囲とを峻別する。
特開2007−213967号公報(第1図、第3図)
しかしながら、前述した特許文献1に記載の照明器具においては、直接照明と間接照明とを区分けするために、覆い部を別途設ける必要があるため、部品点数の増加等によりコストアップを招くという問題があった。
この問題は、直接照明と間接照明との区分けに限らず、発光素子を用いた発光装置の光を区分けする際にも共通する。
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、部品点数の増加やコストアップを招くことなく、発光装置の光が漏れるのを防止できる発光装置および照明装置を提供することを目的とする。
本発明の発光装置は、他所に取り付けられる板状の取付体本体と、前記取付体本体の、長手方向に直交する方向である幅方向の両端部において、前記長手方向に沿って設けられる一対の壁部と、を有する取付体と、表面に、複数の発光素子が前記取付体本体の長手方向に沿って実装され回路基板と、前記発光素子および前記回路基板を覆って前記取付体に取り付けられると共に、前記取付体本体の長手方向に沿って、間隔をおいて配置される一対の立壁を有するカバーと、を有し、前記発光素子は、前記カバーの前記一対の立壁の間に位置し、かつ前記一対の立壁の各々の外側に、前記取付体の前記一対の壁部の各々が位置するものである。
また、本発明の発光装置は、前記カバーの前記一対の立壁の、前記取付体本体の側の端部に、前記取付体本体の前記長手方向に沿って前記回路基板が嵌合する溝部が設けられ、
前記溝部に嵌合された前記回路基板における前記発光素子の、前記取付体本体の側とは反対の側にレンズが設けられるものである。
また、本発明の発光装置は、前記カバーの前記一対の立壁の一方と前記レンズの側面との間に遮光物設けられるものである。
さらに、本発明の照明器具は、主光源を収容し、平面視で円形の外形を有する器具本体と、前記器具本体の外周に沿って設けられる円環状の枠体と、前記枠体に取り付けられる、前述したいずれかの発光装置と、を有するものである。
本発明は、回路基板上に発光素子が実装され、発光素子および回路基板を覆うようにカバーが取付体に取り付けられる。そして、取付体の幅方向外側縁部に外壁を設けたので、部品点数の増加やコストアップを招くことなく、発光装置の光が外側へ漏れるのを防止できるという効果を有する発光装置および照明装置を提供できる。
(A)は本発明に係る第1実施形態の照明器具の断面図であり、(B)は下方から見た底面図 本発明に係る第1実施形態の照明器具の分解斜視図 図2中III部分の拡大図 (A)は枠体を下方から見た底面図であり、(B)は(A)中B−B位置の断面図 補助光源を上方から見た分解斜視図 補助光源を下方から見た分解斜視図 組み立てた補助光源を下方から見た底面図 (A)は回路基板をカバーに取り付ける前の状態を示す断面図であり、(B)は回路基板をカバーの溝部に嵌めた状態を示す断面図 (A)は第2実施形態の補助光源において回路基板をカバーに取り付ける前の状態を示す断面図であり、(B)は回路基板をカバーの溝部に嵌めた状態を示す断面図 (A)は第3実施形態の補助光源において回路基板をカバーに取り付ける前の状態を示す断面図であり、(B)は回路基板をカバーの溝部に嵌めた状態を示す断面図 (A)は第4実施形態の補助光源において回路基板をカバーに取り付ける前の状態を示す断面図であり、(B)は回路基板をカバーの溝部に嵌めた状態を示す断面図 (A)は従来の照明器具の側面図および断面図であり、(B)は(A)中B部分の拡大図
(第1実施形態)
以下、本発明に係る第1実施形態の照明器具について、図面を用いて説明する。
なお、以下の説明においては、照明器具を被取付面に取り付けて下方を照明する場合について説明する。従って、特に示す場合を除き、上(上方、上側等)は天井面側を意味し、下(下方、下側等)は床面側を意味する。
図1(A)および(B)に示すように、本発明に係る第1実施形態の照明器具10は、被取付部である天井面11等に取り付けられて主に下方を照明するのに適する。
図2にも示すように、照明器具10は、天井面11に取り付けられている引っ掛けシーリング12に取り付けるための取付部材21を中央に有する、例えば円板状の器具本体20を有する。
また、器具本体20の中央部における取付部材21の近傍には、常夜灯23が設けられている。
なお、器具本体20の外周には、例えば円環状の枠体22が設けられており、枠体22には詳細を後述する半導体発光素子として例えばLEDを光源とする発光装置である補助光源70が設けられている。
器具本体20の上側(すなわち、天井面11側)には、間接光源であるアッパーユニット30、上枠32および上カバー31が設けられている。
また、器具本体20の下側(すなわち、照明方向側)には、主光源であるロアーユニット40、主光源用の光学部材であるレンズ43が設けられている。
ロアーユニット40は、器具本体20の円形を複数個に分割した部分円弧状の基板41を有しており、各基板41には、複数のLED42が実装されている。各ロアーユニット40は、下方に向けて光を照射する。
ロアーユニット40の前方には、ロアーユニット40が発した光を受けて光を拡散する透光性のパネル50が設けられている。パネル50は、枠体22に取り付けられる。パネル50は、下方に湾曲した曲面形状を呈している。
図2および図3に示すように、アッパーユニット30は、LED33を実装する基板34と、基板34を器具本体20の上面に取り付けるための取付具35と、LED33の前面を覆うレンズ36を有する。
取付具35は全体L字形状をしており、LED33の照射方向が照明器具10の外側に向くように、基板34およびレンズ36を、器具本体20の上面に直交するように取り付ける。
従って、LED33からの光は、器具本体20の上面と略平行に外側へ向けて出射される。
図4(A)および(B)に示すように、枠体22は円環状をしており、内部にはパネル50が嵌まる空間221を有する。枠体22の表面(下面222)は、中心に向かって下方へ傾斜しており、所定間隔(ここでは、中心角120度)で、補助光源70用の開口部223が設けられている。開口部223は、枠体22の外形に対応して、湾曲して設けられている。
また、枠体22の表面(下面222)には、センサ用開口224、動作表示ランプ用開口225および状態表示ランプ用開口226が設けられている。
なお、センサ241、動作表示ランプ242および状態表示ランプ243は、器具本体20に取り付けられているブラケット24に取り付けられている(図2参照)。
図5および図6に示すように、補助光源70は、表面721にLED71を実装した円弧状の回路基板72と、回路基板72を取り付ける取付体73と、LED71の前方を覆うカバー80を有する。
回路基板72、取付体73およびカバー80は、枠体22の外形(円形)に合わせて湾曲しており、LED71は、回路基板72上に円弧状に実装されている。
なお、回路基板72は円弧状に限らず、長方形や正方形等、他の形状でもよい。また、LED71の配置も円弧状に限らず、LED71を結ぶ線がジグザグ状や、波形、山形等の線状となるよう配置されたものでもよい。
回路基板72のLED71が実装されている表面721において、各LED71を結んだ円弧状の仮想線の延長線上の一端部中央部には、基板側コネクタ75が取り付けられている。この基板側コネクタ75は、LED71に点灯電力を供給する電線76に取り付けられている供給側コネクタ761に接続される。すなわち、電線76の一端部は、カバー80内において回路基板72の端部中央部に接続されている。ここで、電線76の一端部は回路基板72に接続された部分、例えば一端部に供給側コネクタ761のことであり、他端部はこの供給側コネクタから延出した電線部分のことを示す。
本実施形態においては、電線接続部として基板側コネクタ75は回路基板72の一端部の端部中央部に設けられているが、両端部中央部に設けてもよい。
なお、本実施形態において補助光源70は、カバー80の両端部をねじ止めによって取付本体731に固定しているが、一端部のみねじ止めしてもよい。その場合、電線接続部である基板側コネクタ75を有していない側の回路基板の他端部を取付本体731の端部に係止する構造を有してもよい。すなわち、カバー80の他端部と取付本体731の他端部とを係止した後、カバー80の一端部と取付本体731の一端部とをねじ止めをして、固定すればよい。これによれば、ねじ止めは一カ所で済み、組立作業性が向上する。
取付体73は、平板状の取付体本体731の外側縁部に外壁732を設け、取付体本体731の内側縁部に内壁733を設けて、断面コ字形状を呈している。取付体73は、金属製板部材を折曲げ加工して形成することができる。
回路基板72は外壁732と内壁733との間に配置される。
このため、LED71から発せられた光のうち、外側に向かう光および内側に向かう光は、取付体73の外壁732と内壁733により遮光されるので、外側に向かう光および内側に向かう光の漏れを防止できる。
なお、補助光源70の長手方向(すなわち、周方向)の光の漏れは、枠体22の開口部223の上面周方向端部に、遮光壁(図示省略)を設けて防止することができる。
取付体本体731の長手方向両端部における幅方向中央部には、取付体73を例えば他所である器具本体20に取り付けるための固定ねじ孔734が設けられている。
また、取付体本体731における固定ねじ孔734の長手方向内側には、カバー80を取付体73に取り付けるための取付ねじ孔735、736が設けられている。
取付ねじ孔735、736のうちの、基板側コネクタ75が設けられている側の取付ねじ孔736は、外側に偏心して設けられている。
なお、この取付ねじ孔735、736は採用される構造に応じて適宜内側に設けてもよい。すなわち、カバー80の長さ方向の中心軸を境に一方に取付ねじ孔735(736)、他方に電線が位置するように設けられていればよい。
カバー80は、湾曲した平板状のカバー本体81と、カバー本体81の内側において取付体73側に延びる内側立壁821および外側において取付体73側に延びる外側立壁822を有する。
また、カバー80の長手方向両端には、各々取付部831、832が張り出して設けられており、取付ねじ835で取付体73に取り付けるためのねじ孔833、834が設けられている。
取付部832およびねじ孔834は、外側に偏心して設けられており、取付部832の内側には、内側立壁821との間に、電線76用の配線通路84が設けられている。
従って、電線76は、カバー80の内側に設けられている内側立壁(壁部)821に沿って配線されるので、LED71の実装線から径方向に沿って内側にずれて配線されることになる。すなわち、電線76の他端部は、回路基板72の端部中央部からずれて、カバー80の内側立壁821に沿ってカバー80外に導出されている。
カバー80の長手方向の一方の端部における内側である配線通路84側の先端部には、取付体73側(すなわち、上側)に突出する突起部85を設けた。
従って、図7に示すように、補助光源70を組み立てた際に、カバー80の突起部85が、取付体73の端面737に当接するので、取付体73に対するカバー80の位置決めが容易になる。
図5および図8(A)、(B)に示すように、カバー80の内側立壁821の内面上端部および外側立壁822の内面上端部には、回路基板72が嵌合する溝部86が、対向して設けられている。
回路基板72は、溝部86に嵌合してカバー80に取り付けた状態では、取付体73とカバー80との取付面811に対して、回路基板72の裏面722および取付体73の下面(回路基板側面)738のうちの一方の面が他方の面に向かって突出している。
ここでは、回路基板72の裏面722が取付体73の下面738に向かって突出している。
すなわち、図8(A)に示すように、溝部86の深さD1(例えば、0.8mm)は、回路基板72の厚さT1(例えば、1.0mm)よりも小さく設定されている。
従って、図8(B)に示すように、回路基板72をカバー80の溝部86に取り付けると、回路基板72は、カバー80の取付体73に対する取付面811から高さH1だけ取付体73側に突出する。ここで、H1=T1−D1である。
このため、カバー80を取付体73に取付ねじ835にて取り付けると、回路基板72の裏面722が取付体73の下面738に押し付けられ、回路基板72と取付体73との密着性が向上する。
したがって、LED71の熱を取付体73から器具本体20等へ伝達でき十分な放熱を行うことができ、温度上昇に伴うLED71の光束低下や短寿命を防止できる。
図5に示すように、カバー80における複数のLED71の照射方向前方(すなわち、下方)には、LED71からの光を配光制御するレンズ87が各々設けられている。
各レンズ87は一体的に形成されており、表面871はカバー本体81から下方へ階段状に突出している(図6参照)。
このため、補助光源70を枠体22の開口部223(図2参照)に取り付ける際に、レンズ87の表面721側の階段状に突出した部分を開口部223に嵌合させることにより、容易に補助光源70の位置決めを行うことができる。
図4(B)に示すように、カバー80の外側立壁(外壁)822とレンズ87の側面872との間に遮光物74を設けた。
遮光物74としては、遮光性のあるシート状の部材を用いることができる。あるいは、遮光性のある樹脂等を充填することもできる。
以上、説明した本発明に係る第1実施形態の発光装置である補助光源70によれば、回路基板72上に、LED71を円弧線に沿って実装し、この回路基板72を覆うようにカバー80を取付体73にねじ止めする。
このとき、回路基板72に接続される電線76が、LED71の実装線から径方向に沿って内側にずれて配線されているので、電線長を短くできる。これに伴い、耐ノイズ性の向上および電圧降下の低減を図ることができる。
また、電線76は、カバー80の内側に設けられている内側立壁821に沿って配線されているので、カバー80を取付体73に取り付けるスペースが確保でき、カバー80を取り付ける際に、電線76が取付ねじ835に巻き込まれるのを防止できる。
また、カバー80の長手方向の一方の端部における内側に、取付体73側に突出する突起部85を設けたので、電線76が取付体73の端面737の角に押し付けられて断線するのを防止できる。
また、カバー80を取付体73に取り付けるねじ孔834を一方の端部における外側に設けたので、カバー80を取り付ける際に、電線76が取付ねじ835に巻き込まれるのを防止できる。
さらに、以上、説明した本発明に係る第1実施形態の照明器具10によれば、回路基板72に接続される電線76が、LED71の実装線から径方向に沿って内側にずれて配線されているので、電線長を短くできる。
また、電線76は、カバー80の内側に設けられている内側立壁821に沿って配線されているので、カバー80を取付体73に取り付けるスペースが確保でき、カバー80を取り付ける際に、電線76が取付ねじ835に巻き込まれるのを防止できる。
以上、説明した本発明に係る第1実施形態の発光装置である補助光源70によれば、回路基板72の表面721にLED71を実装し、この回路基板72をカバー80の溝部86に嵌合させて、LED71を覆うようにカバー80を取付体73に取り付ける。
このとき、取付体73とカバー80との取付面811に対して、回路基板72の裏面722および取付体73の回路基板側面(すなわち、下面738)のうちの一方の面が他方の面に向かって突出しているので、回路基板72と取付体73とが互いに押圧して密着する。このため、LED71が発した熱は、回路基板72から取付体73に確実に伝達されるので、放熱性を確保できる。
また、回路基板72を溝部86に嵌合させることにより位置決めできるので、組立作業性が向上する。
また、回路基板72側が取付体73側に突出しているので、カバー80を取付体73に取り付けた際に、カバー80が回路基板72を取付体73に押し付ける。
このため、回路基板72と取付体73との密着を図ることができ、LED71が発した熱は、回路基板72から取付体73に確実に伝達されるので、放熱性を確保できる。
また、カバー80に設けられている溝部86の深さD1よりも回路基板72の厚さT1の方が大きいので、回路基板72をカバー80の溝部86に取り付けた際に、回路基板72が突出する。
このため、カバー80を取付体73に取り付けた際に、回路基板72と取付体73との密着を図ることができ、LED71が発した熱は、回路基板72から取付体73に確実に伝達されるので、放熱性を確保できる。
さらに、以上、説明した本発明に係る第1実施形態の照明器具10によれば、回路基板72と取付体73とが互いに押圧して密着するので、LED71が発した熱は、回路基板72から取付体73に確実に伝達され、放熱性を確保できる。
以上、説明した本発明に係る第1実施形態の発光装置である補助光源70によれば、回路基板72上にLED71が実装され、LED71および回路基板72を覆うようにカバー80が取付体73に取り付けられる。
そして、取付体73の外側縁部に外壁732を設けたので、部品点数の増加やコストアップを招くことなく、補助光源70の光が外側へ漏れるのを防止できる。
また、取付体73の内側縁部にも内壁733を設けたので、部品点数の増加やコストアップを招くことなく、補助光源70の光が内側へ漏れるのを防止できる。
また、カバー80の外側立壁822とレンズ87の側面872との間に遮光物74を設けたので、補助光源70の光が外側へ漏れるのを防止できる。
さらに、以上、説明した本発明に係る第1実施形態の照明器具10によれば、前述した補助光源70を用いたので、部品点数の増加やコストアップを招くことなく、補助光源70の光が漏れるのを防止できる。
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態の発光装置および照明器具について説明する。
なお、前述した第1実施形態に係る発光装置および照明器具と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図9(A)および(B)に示すように、本発明に係る第2実施形態の発光装置である補助光源70Bおよび照明器具10Bでは、取付体73Bに回路基板72側に突出する凸部739が設けられている。凸部739の高さはtである。
カバー80の溝部86の深さD2は、回路基板72の厚さT2よりも大きく、回路基板72を溝部86に嵌めると、回路基板72の裏面722が取付面811よりもhだけ凹む。ここで、h=D2−T2である。
一方、凸部739の高さtは、hよりも大きく設定されている。
これにより、カバー80を取付体73に取り付けると、取付体73の凸部739が回路基板72の裏面722を押圧して密着するので、LED71が発した熱は、回路基板72から取付体73の凸部739に確実に伝達され、放熱性を確保できる。
(第3実施形態)
次に、本発明に係る第3実施形態の発光装置および照明器具について説明する。
なお、前述した第1実施形態に係る発光装置および照明器具と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図10(A)および(B)に示すように、本発明に係る第3実施形態の発光装置である補助光源70Cおよび照明器具10Cでは、回路基板72の下側にシート88を設けて、回路基板72の裏面722が取付体73側に突出するようにした。
すなわち、回路基板72の厚さをT3、シート88の厚さをt3、溝部86の深さをD3とすると、T3+t3>D3となるようにシート88の厚さt3を設定する。
これにより、カバー80を取付体73に取り付けると、取付体73の下面738が回路基板72の裏面722を押圧して密着するので、LED71が発した熱は、回路基板72から取付体73に確実に伝達され、放熱性を確保できる。
(第4実施形態)
次に、本発明に係る第4実施形態の発光装置および照明器具について説明する。
なお、前述した第1実施形態に係る発光装置および照明器具と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図11(A)および(B)に示すように、本発明に係る第4実施形態の発光装置である補助光源70Dおよび照明器具10Dでは、回路基板72の上側に熱伝導性を有する放熱シート89を設けて、放熱シート89の上面891が取付体73側に突出するようにした。
すなわち、回路基板72の厚さをT4、放熱シート89の厚さをt4、溝部86の深さをD4とすると、T4+t4>D4となるように放熱シート89の厚さt4を設定する。
これにより、カバー80を取付体73に取り付けると、取付体73の下面738が放熱シート89の上面891を押圧して密着する。このため、LED71が発した熱は、回路基板72から放熱シート89を介して取付体73に確実に伝達され、放熱性を確保できる。
なお、本発明の発光装置および照明器具は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。上記各実施形態ではLED光源を用いたが、これに限らず、半導体発光素子として、レーザー等を用いてもよい。
10、10B、10C、10D 照明器具
20 器具本体(他所)
22 枠体
40 ロアーユニット(主光源)
70、70B、70C、70D 補助光源(発光装置)
71 LED(発光素子)
72 回路基板
73 取付体
732 外壁
733 内壁
74 遮光物
80 カバー
87 レンズ

Claims (4)

  1. 他所に取り付けられる板状の取付体本体と、前記取付体本体の、長手方向に直交する方向である幅方向の両端部において、前記長手方向に沿って設けられる一対の壁部と、を有する取付体と、
    表面に、複数の発光素子が前記取付体本体の長手方向に沿って実装され回路基板と、
    前記発光素子および前記回路基板を覆って前記取付体に取り付けられると共に、前記取付体本体の長手方向に沿って、間隔をおいて配置される一対の立壁を有するカバーと、
    を有し、
    前記発光素子は、前記カバーの前記一対の立壁の間に位置し、かつ前記一対の立壁の各々の外側に、前記取付体の前記一対の壁部の各々が位置する発光装置。
  2. 請求項1に記載の発光装置において、
    前記カバーの前記一対の立壁の、前記取付体本体の側の端部に、前記取付体本体の前記長手方向に沿って前記回路基板が嵌合する溝部が設けられ、
    前記溝部に嵌合された前記回路基板における前記発光素子の、前記取付体本体の側とは反対の側にレンズが設けられる発光装置。
  3. 請求項に記載の発光装置において、
    前記カバーの前記一対の立壁の一方と前記レンズの側面との間に遮光物設けられる発光装置。
  4. 主光源を収容し、平面視で円形の外形を有する器具本体と、
    前記器具本体の外周に沿って設けられる円環状の枠体と、
    前記枠体に取り付けられる、請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1項に記載の発光装置と、
    を有する照明器具。
JP2012029741A 2012-02-14 2012-02-14 発光装置および照明装置 Expired - Fee Related JP5887506B2 (ja)

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