JP6032555B2

JP6032555B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP6032555B2
Application number: JP2013086602A
Authority: JP
Inventors: 寿紀小間; 有士中川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2033-04-17
Also published as: DE102014005459B4; DE102014005459A1; JP2014211973A; CN203823677U

Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を光源として備える照明装置に関する。

導光板を有する面発光型の照明装置として、例えば図１４に示す構成の照明装置が開発されている。図１４に示す照明装置は、照明器具９００と、不図示の電源ユニットとを備える。照明器具９００は円盤状であり、ベース９１０と、実装基板９２０と、反射部材９３０と、導光板９４０と、拡散カバー９５０とを備える。実装基板９２０は、基板の上面に複数のＬＥＤ９２２が間隔をおいて円環状の素子列をなすように実装されてなる。導光板９４０は各ＬＥＤ９２２に向けて突出された円環状の入光部９４１を有する。入光部９４１は図１５（ａ）に示すように、素子対向部９４２と、傾斜部９４３Ａ、９４３Ｂとを有する。素子対向部９４２はＬＥＤ９２２と対向配置される。傾斜部９４３Ａ、９４３Ｂは、素子対向部９４２より遠ざかるにつれて垂直方向に対する傾斜角度が増大する傾斜面を有する。

照明装置の駆動時には、ＬＥＤ９２２より光Ｌ₄〜Ｌ₇等を含む出射光が、主として素子対向部９４２に入射される。その後、光は傾斜部９４３Ａ、９４３Ｂ付近の内部で効率よく正反射され、導光板９４０の全体に導光される。導光板９４０からの出射光は拡散カバー９５０に入射され、拡散カバー９５０の発光面より外部に照明光として出射される。

特許第４９７５１３６号公報特開２０１２−１６４４６２号公報特開２０１１−２８９９７号公報

図１４に示した構成の照明装置では、ＬＥＤ９２２の出射光を主として素子対向部９４２に入射させる必要があり、ＬＥＤ９２２と導光板９４０との配置関係に厳密性が求められる。しかしながら実際には、照明装置の製造工程において実装基板９２０と導光板９４０との間に位置ずれが生じることが考えられる。
このような位置ずれを生じると図１５（ｂ）に示すように、位置ずれを生じた方向（ここでは一例として右方向）において、ＬＥＤ９２２から反射部材９３０で反射せずに傾斜部９４３Ａ、９４３Ｂ（ここでは傾斜部９４３Ｂ）に比較的大きな入射角度で入射する光Ｌ₈が増える。この光Ｌ₈は、傾斜部９４３Ｂを突き抜けて外部に出射され、高輝度の光となりうる。照明装置の発光面を外部から見た場合、位置ずれを生じた領域での輝度がその他の領域での輝度に比べて高くなる。よって照明装置の発光面には、光Ｌ₈の出射領域と、光Ｌ₈の非出射領域とが生じうる。これが原因となり、輝度ムラを生じる課題が想定される。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、導光板を有する照明装置において、半導体発光素子と導光板との間の位置ずれに起因する輝度ムラの発生を抑えることにより、均一な面発光を期待することができる照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明装置は、基板の上面に半導体発光素子を実装してなる環状の発光部を有する実装基板と、前記実装基板の上面に対向して配され、前記環状の素子列に沿った部分が前記実装基板側に突出されてなる環状の入光部を有する導光板と、前記各半導体発光素子から前記導光板に向かう出射光路を確保しつつ、前記実装基板と前記導光板との間に介設された板状部材とを備え、前記板状部材は、前記導光板との対向面に配置された第１嵌合部と、前記実装基板との対向面に配置された第２嵌合部とを有し、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記板状部材の平面視において、前記環状の発光部の中心と、前記中心を取り囲む複数の位置との１以上の箇所に配置され、前記導光板は前記第１嵌合部と嵌合される第１被嵌合部を有し、前記実装基板は前記第２嵌合部と嵌合される第２被嵌合部を有し、前記第１嵌合部に前記第１被嵌合部が嵌合され、前記第２嵌合部に前記第２被嵌合部が嵌合されることにより、平面視における前記入光部の中心と前記環状の発光部の中心とが重なるように、前記導光板と前記実装基板とが位置決めされている構成とする。

また本発明の別の態様では、前記第１嵌合部と前記第１被嵌合部とは、一方が凸部を有し、他方が前記凸部を受け入れる受入部を有する構成とすることもできる。
また本発明の別の態様では、前記凸部を、前記受入部側を上面とする錐台状とすることもできる。
また本発明の別の態様では、前記板状部材は、前記導光板との対向面に前記入光部が挿入される窪み部を有し、前記窪み部の内部に前記出射光路を確保するための貫通孔が存在する構成とすることもできる。

また本発明の別の態様では、前記第１嵌合部は、前記窪み部の内部において、前記導光板の入光部に向けて突出された突出部を有し、前記第１被嵌合部は、前記突出部と嵌合される溝部を有する構成とすることもできる。
また本発明の別の態様では、前記第２嵌合部はボスを有し、前記第２被嵌合部は前記ボスを挿通する貫通孔を有する構成とすることもできる。

また本発明の別の態様では、前記実装基板が載置され且つ貫通孔を有するベースを有し、前記ボスの内部に雌ネジが形成され、前記ベースの貫通孔を介して雄ネジが前記雌ネジに締結されることにより、前記板状部材が前記ベースに固定され、且つ前記実装基板が前記板状部材と前記ベースとの間に挟設されている構成とすることもできる。
また本発明の別の態様では、前記半導体発光素子に電力供給するための電源ユニットを有する構成とすることもできる。

本発明の一態様における照明装置では、板状部材の第１嵌合部と第２嵌合部とが、導光板の第１被嵌合部と、実装基板の第２被嵌合部とに同順に嵌合する。ここで板状部材の平面視において、発光部の中心と、この中心を取り囲む複数の位置との１以上の箇所に第１嵌合部と第２嵌合部とをそれぞれ配置することで、平面視における入光部の中心と発光部の中心とが重なるように、導光板と実装基板とを位置決めする。

これにより照明装置では、環状の素子列の周方向以外の方向に沿って半導体発光素子と導光板とが位置ずれを生じ、導光板に入射した強度の高い半導体発光素子の出射光が入光部を突き抜けて外部に出射されるのを防止できる。
結果として、導光板を有する照明装置において、半導体発光素子と導光板との間の位置ずれに起因する輝度ムラの発生を抑えることにより、均一な面発光を期待可能な照明装置を提供できる。

実施の形態１に係る照明装置１００の構成及び設置例を示す、一部断面図である。照明器具１の外観及び内部構成を示す斜視図である。照明器具１の内部構成を示す分解図である。実装基板２０と反射部材３０と導光板４０との積層構造を示す図である。導光板４０の入光部４２周辺の構成を示す部分拡大図である。反射部材３０の凹入部３２周辺の構成を示す部分拡大図である。導光板４０の入光部４２周辺の構成を示す部分断面図である。照明装置１００の駆動時の様子を示す、導光板４０の入光部４２周辺の部分断面図である。入光部４２の長手（円周）方向に沿った、実装基板２０と反射部材３０と導光板４０との断面図であり、架橋部３２１と溝部４２１の嵌合により奏される効果を説明するための図である。反射部材３０と導光板４０との断面図であり、凸部４１０と嵌合孔３１０の嵌合により奏される効果を説明するための図である。実装基板２０と反射部材３０と導光板４０とが嵌合された状態を示す斜視図である。実施の形態２に係る導光板４０Ａの構成を示す図である。実施の形態３に係る反射部材２０Ａの構成を示す図である。従来の照明装置における照明器具９００の構成を示す断面図である。照明器具９００のＬＥＤ９２２周辺の断面図（ａ）と、想定される課題を説明するための照明器具９００のＬＥＤ９２２周辺の断面図（ｂ）である。

以下、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図１〜図１１を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
（照明装置１００）
照明装置１００は天井等の造営材に設置する埋設型のダウンライトであり、照明器具１と、電源ユニット４とを備えてなる。照明器具１は、掛止部材３と、ベース１０と、実装基板２０と、反射部材３０と、導光板４０と、拡散カバー５０と、複数のネジＢとを有する。掛止部材３は板バネであり、照明器具１のベース１０の周囲に取着される。電源ユニット４は照明器具１を点灯させる。電源ユニット４は配線２３において照明器具１と電気接続されている。

照明装置１００は図１に示すように、電源ユニット４が天井２に設けた貫通孔２ａを介し、天井２の裏面２ｂに載置される。照明器具１は貫通孔２ａにベース１０が収納されるように配置される。このとき、掛止部材３が貫通孔２ａの周縁に掛止されることで、照明装置１００が天井２に設置される。
（照明器具１）
照明器具１は、外観的には図２に示すように、掛止部材３と、ベース１０と、拡散カバー５０とで構成されている。図２中の点線は、照明器具１に内蔵された実装基板２０と、実装基板２０における基板２１と、ＬＥＤ２２の各位置を示す。照明器具１のサイズは、一例として外径約１３６ｍｍ、高さ約１００ｍｍである。照明器具１は外周が円形の正面形状を有する。以下、照明器具１の内部の構成要素を述べる。
［ベース１０］
ベース１０は、本体部１１と、放熱フィン１２と、中央リブ１３とを有する。ベース１０は放熱特性に優れる材料、例えばアルミニウム等の金属材料で構成される。

本体部１１は照明器具１の主出射方向（図３の上方）に平坦な表面を有する。本体部１１には実装基板２０が熱結合するように配置される。本体部１１には、反射部材３０の外側ボス３１２が挿入され且つ外部よりネジＢが挿通される貫通孔１４が複数設けられる。また本体部１１の中央には、実装基板２０の配線２３を外部に引き出すための中央孔（不図示）が設けられる。本体部１１の周囲には拡散カバー５０の側壁部５２が接着剤やシール部材等を用いて接合される。

放熱フィン１２は、実装基板２０のＬＥＤ２２の駆動で生じた熱を本体部１１を介して外部に放熱する。
中央リブ１３は反射部材３０の内側ボス３１１と当接し、反射部材３０をベース１０に対して位置決めする。中央リブ１３は図３に示すように、本体部１１の中央において円周状に立設される。
［実装基板２０］
実装基板２０ははベース１０の上方に配置され、環状の基板２１と、複数のＬＥＤ２２と、配線２３とを有する。

基板２１は、例えば、セラミックス材料や熱伝導樹脂等からなる絶縁層と、アルミニウム等からなる金属層とを積層した構造を有する。基板２１の上面２１ＡにはＬＥＤ２２と配線２３とを電気接続するための配線パターン（不図示）が形成される。基板２１の下面２１Ｂは本体部１１と熱結合する面となる。
ここで実装基板２０は、反射部材３０の第２嵌合部と嵌合可能な第２被嵌合部（内側孔２１０、外側孔２１１、細孔２１２）を有する。内側孔２１０は、図３と図４とに示すように基板２１の中央に設けられる。外側孔２１１は、内側孔２１０を取り囲むように間隔をおいて複数設けられる。細孔２１２は、内側孔２１０の近傍に設けられる。

ＬＥＤ２２は半導体発光素子の一例である。図３に示すように、基板２１の反射部材３０と対向する上面２１Ａにおいて、ＬＥＤ２２は主出射方向を垂直（Ｙ）方向に合わせ、互いに一定間隔をおいて円環状の素子列Ｑを形成するように複数実装される。この素子列Ｑが照明装置１００において、環状の発光部として機能する。実装基板２０では、一例として上面２１ＡにSMD（Surface Mount Device）のパッケージ構造を有するＬＥＤ２２を合計１８個にわたりフェイスアップ実装している。図３中、Ｏ₁は素子列Ｑの中心を示す。

尚、基板２１の上面２１Ａは、ＬＥＤ２２の出射光を効率良く導光板４０側へ反射させるために光反射性を有する反射面となっている。
配線２３は、電源ユニット４側よりＬＥＤ２２に電力供給を行うために用いられる。配線２３の両端は、基板２１の配線パターンと、電源ユニット４とに電気接続されている。一例として、配線２３は基板２１の内側孔２１０とベース１０の本体部１１における中央孔を通じて照明器具１の外部に引き出される。
［反射部材３０］
反射部材３０は板状部材であり、導光板４０からの戻り光を導光板４０側に反射する。図３に示すように、反射部材３０は実装基板２０と導光板４０との間に挟設される。反射部材３０は、高光反射特性を有する材料、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ナイロン樹脂、発泡樹脂等を用いて構成される。これらの樹脂材料で反射部材３０を射出成形することで、高精度で反射部材３０を構成できる。反射部材３０は、少なくとも導光板４０との対向面において光反射特性を有していれば良い。

反射部材３０は中央側から外側に向けて、内側反射部３１と、凹入部３２と、外側反射部３３とを有する。
内側反射部３１は、実装基板２０におけるＬＥＤ２２の円環状の素子列Ｑの内側において、導光板４０からの戻り光を反射する。一方、外側反射部３３は、実装基板２０におけるＬＥＤ２２の円環状の素子列Ｑの外側において、導光板４０からの戻り光を反射する。

ここで反射部材３０は、図３に示すように、導光板４０との対向面である内側反射部３１の上面３１Ａに第１嵌合部（嵌合孔３１０）を有する。さらに反射部材３０は、図４に示すように、実装基板２０との対向面である内側反射部３１の下面３１Ｂに、第２嵌合部（内側ボス３１１、外側ボス３１２、柱状ボス３１３）を有する。
嵌合孔３１０は照明器具１を平面視した際、素子列Ｑの中心Ｏ₁（発光部の中心）と重なる位置に設けられ、導光板４０の第１被嵌合部（凸部４１０）を受け入れる受入部として機能する。嵌合孔３１０の内部には凸部４１０が密に嵌合する。

内側ボス３１１、外側ボス３１２、柱状ボス３１３は、実装基板２０の第２被嵌合部である内側孔２１０、外側孔２１１、細孔２１２と同順に嵌合される。各内側ボス３１１は図４に示すように、嵌合孔３１０を取り囲むように互いに間隔をおいて複数立設される。各外側ボス３１２は、内側ボス３１１を取り囲むように、間隔をおいて複数立設される。これにより内側ボス３１１と外側ボス３１２とは、照明器具１を平面視する際、素子列Ｑの中心Ｏ₁（発光部の中心）の位置を取り囲む複数の位置に配置される。尚、外側ボス３１２はベース１０の貫通孔１４に挿入される。外側ボス３１２の内部には雌ネジが形成されている。

柱状ボス３１３は、外側ボス３１２とともに内側ボス３１１の近傍に立設される。
図４の点線矢印に示すように、各内側ボス３１１は、それぞれ内側孔２１０に挿通される際、内側孔２１０の内周縁と接するように嵌合される。各外側ボス３１２は各外側孔２１１に対して密に挿通されて嵌合される。同様に柱状ボス３１３は、細孔２１２に対して密に挿通されて嵌合される。外側ボス３１２の各々に外部よりベース１０の貫通孔１４を介してネジＢを締結することで、反射部材３０がベース１０に固定される。このとき実装基板２０が反射部材３０とベース１０との間で挟設される。

凹入部３２は、反射部材３０を平面視した際に素子列Ｑの真上に重なる領域を、厚み（Ｙ）方向に沿って実装基板２０側に凹入させてなる。
凹入部３２の内部には図６に示すように、反射部材３０の厚み（Ｙ）方向を貫通する複数の開口３２０が、互いに架橋部３２１を挟み、間隔をおいて存在する。各開口３２０は導光板に４０に向かう各ＬＥＤ２２の出射光路を確保するために設けられ、各ＬＥＤ２２の真上の位置に配される。架橋部３２１は導光板４０側を上辺とし、導光板４０側に突出した台形の断面形状を有する突出部であり、導光板４０の溝部４２１と嵌合可能に形成される。
［導光板４０］
導光板４０は、ＬＥＤ２２の出射光をその板内において導光し、上方より拡散カバー５０側に出射する。図３のように導光板４０は、反射部材３０と拡散カバー５０との間に介設される。導光板４０は透光性に優れる材料、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ガラスのいずれか等からなる。具体的構成として導光板４０は、図３、図４、図５に示すように、その中央側から外側に向けて、内側導光部４１と、入光部４２と、外側導光部４３とを有する。一例として、導光板４０の外径は約１２８ｍｍ、板厚は約１．５ｍｍである。

（ｉ）内側導光部４１
内側導光部４１は円盤状であり、導光板４０において、入光部４２より導光板４０の板内に入射されたＬＥＤ２２の光を素子列Ｑよりも内側の領域に導光する。内側導光部４１の直径は約８０ｍｍである。
図４に示すように、内側導光部４１の下面４１Ｂには複数の凹状反射部４１１が存在する。凹状反射部４１１は下面４１Ｂの一部を凹入させてなり、導光板４０の板内を導光される光を上面４１Ａ側に反射させる。凹状反射部４１１は下面４１Ｂ側より上面４１Ａに向けて、円錐体状に形成されてなる。

凹状反射部４１１は内側導光部４１において多数（ここでは合計４９１個）にわたり、内側導光部４１の中心から周囲に向かって同心円状に形成されている。一例として、内側導光部４１の直径方向に沿った凹状反射部４１１のピッチは約３ｍｍである。また一例として、凹状反射部４１１のＹ方向高さは０．４ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。また、下面４１Ｂの中央には、図３と図４とに示すように、反射部材３０の嵌合孔３１０に嵌合される凸部４１０が立設されている。図３及び図４に示すように、凸部４１０は、反射部材３０側を上面とする先細りの錐台状（ここでは円錐台状）であって、平面視における入光部４２の中心Ｏ₂に形成される。

（ｉｉ）入光部４２
入光部４２はＬＥＤ２２の出射光を導光板４０側に導光する。入光部４２は素子列Ｑに沿って環状に形成され、実装基板２０の上面に対向して配される。従って照明器具１を平面視する際、入光部４２の中心Ｏ₂が素子列Ｑの中心Ｏ₁と重なる。導光板４０を厚み方向から見た場合、図７に示すように、入光部４２は素子列Ｑに沿った部分が実装基板２０側に突出されてなる。反射部材３０に対し、入光部４２は凹入部３２の内部に挿入されて各ＬＥＤ２２の真上に配置される。具体的な構成として、入光部４２は図５と図７とに示すように、複数の素子対向部４２０と、隣接する素子対向部４２０間に存在する溝部４２１と、素子対向部４２０及び溝部４２１の各側面に位置する内側傾斜部４２２Ａと、外側傾斜部４２２Ｂとを有する。入光部４２は、導光板４０の径方向における断面形状が略Ｖ字状である。

素子対向部４２０の各々は、各ＬＥＤ２２と個別に近接配置される。素子対向部４２０の表面は、光を入光部４２の長手（円周）方向に沿って分散するため、一例として図５に示すように、多数の凹凸が併設されたプリズム状に形成されている。
内側傾斜部４２２Ａと外側傾斜部４２２Ｂは、素子対向部４２０より遠ざかるにつれて滑らかに傾斜角度が漸増する断面形状を有する。内側傾斜部４２２Ａは内側導光部４１と連続している。外側傾斜部４２２Ｂは外側導光部４３と連続している。内側傾斜部４２２Ａと外側傾斜部４２２Ｂとは、垂直（Ｙ）方向に対して互いに逆方向に傾斜する。これにより内側傾斜部４２２Ａと外側傾斜部４２２Ｂは、素子対向部４２０より直上（Ｚ）方向に沿って入射した入射光をその内部で同順に内側導光部４１と外側導光部４３とに効率よく導光させる。

（ｉｉｉ）外側導光部４３
外側導光部４３は、導光板４０において、入光部４２より導光板４０の内部に入射された各ＬＥＤ２２からの入射光を、素子列Ｑより外側の領域に導光する。
尚、図４に示すように、外側導光部４３の下面４３Ｂにおいても複数の凹状反射部４１１が存在する。
［拡散カバー５０］
拡散カバー５０は、導光板４０の出射光を散乱させて面発光させる。拡散カバー５０は乳白色であって透光性を有し、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス等を用いて構成される。

具体的構成として拡散カバー５０は、図３に示すように、本体部５１と、側壁部５２とを有する。
本体部５１は光散乱処理が施されて導光板４０からの出射光を効率よく散乱する。光散乱処理としては、例えば導光板４０と対向する本体部５１の表面を微細に凹凸処理する。本体部５１は導光板４０を覆うように配される。

側壁部５２は本体部５１の周縁に立設される。側壁部５２の内側には封止部材であるＯリング５３が配される。側壁部５２はベース１０の本体部１１と固定される。尚、拡散カバー５０は接着剤を用いるほか、ビス止めによりベース１０に固定することもできる。
（照明装置１００の基本動作）
以上の構成を有する照明装置１００では、電源投入すると、商業用電源に接続された電源ユニット４から配線２３を介して各ＬＥＤ２２に電力供給がなされる。これにより各ＬＥＤ２２が駆動されて発光する。図８に示すように、各ＬＥＤ２２で生じた出射光Ｌ₁〜Ｌ₃は、反射部材３０の各開口３２０を介し、主として入光部４２の素子対向部４２０より導光板４０の板内に入射する。入射光は導光板４０の板内で正反射を繰り返し、内側導光部４１と外側導光部４３の両方に導光される。導光板４０より下方に漏れ出た戻り光は反射部材３０で反射され、導光板４０に再度入射される。

導光板４０の内側導光部４１に導光されたＬＥＤ２２の出射光Ｌ₁〜Ｌ₃は、導光板４０の上面より拡散カバー５０に入射される。その後、出射光は光散乱処理された本体部５１で拡散され、外部に出射されて照明光となる。照明器具１では、拡散カバー５０の外表面の全体が発光面となって面発光がなされる。
（照明装置１００で奏される効果）
照明装置１００では、反射部材３０の第１嵌合部（嵌合孔３１０）が導光板４０の第１被嵌合部（凸部４１０）と嵌合し、反射部材３０の第２嵌合部（内側ボス３１１、外側ボス３１２、柱状ボス３１３）が実装基板２０における第２被嵌合部（内側孔２１０、外側孔２１１、細孔２１２）とに同順に嵌合している。これにより、少なくとも平面視における入光部４２の中心Ｏ₂と素子列Ｑの中心Ｏ₁（発光部の中心）とが重なるように、導光板４０と実装基板２０とが位置決めされる。

具体的に照明器具１では、以下に示す（i）〜（iv）の嵌合構造が形成される。
（i）図９の領域Ａに示すように、反射部材３０の架橋部３２１が導光板４０の溝部４２１と嵌合した嵌合構造が形成される。
（ii）図１０と図１１の領域Ｂに示すように、導光板４０の凸部４１０が反射部材３０の嵌合孔３１０と嵌合した嵌合構造が形成される。

（iii）図１１の領域Ｃに示すように、反射部材３０の各内側ボス３１１が実装基板２０の内側孔２１０と嵌合した嵌合構造が形成される。
（iv）図１１の領域Ｄに示すように、反射部材３０の各外側ボス３１２が実装基板２０の外側孔２１１と嵌合し、且つ、柱状ボス３１３が細孔２１２と嵌合した嵌合構造が形成される。

ここで、嵌合構造（ii）と（iii）とによって、入光部４２の中心Ｏ₂と素子列Ｑの中心Ｏ₁とが重なるように導光板４０と実装基板２０とが位置決めされる。これにより素子列Ｑの周方向以外の方向（一例として、図１１の紙面左側の両端矢印で示した実装基板２０の径方向）における、導光板４０と実装基板２０との間の位置ずれが、反射部材３０を介して規制される。このとき嵌合構造（ii）では、図１０に示すように凸部４１０が嵌合孔３１０に嵌合する際、嵌合孔３１０の周縁が先細り状の凸部４１０の周縁と接し、凸部４１０の中心軸Ｐに向かって反射部材３０が位置決めされるので、反射部材３０に対する導光板４０の位置ずれが適切に防止される。

さらに嵌合構造（i）により、素子列Ｑの周方向に沿った反射部材３０と導光板４０との間の位置ずれが規制される。また嵌合構造（iv）により、素子列Ｑの周方向に沿った実装基板２０と反射部材３０との間の位置ずれが規制される。従って嵌合構造（i）と（iv）との双方により、素子列Ｑの周方向に沿った導光板４０と実装基板２０との間の位置ずれが、反射部材３０を介して規制される。

このような（i）〜（iv）の各嵌合構造を有することにより、照明装置１００では導光板４０と実装基板２０との間の位置ずれが防止され、入光部４２とＬＥＤ２２とを高精度で位置決めできる。よって図１５（ｂ）に示した光Ｌ₈のように、素子対向部４２０を介さずに導光板４０に直接入射した強度の高いＬＥＤの出射光が、垂直（Ｙ）方向に対する傾斜角度の大きい傾斜部４２２Ａ、４２２Ｂを突き抜け、高輝度の光となって外部に出射されるのを防止できる。

結果として、導光板を有する照明装置において、半導体発光素子と導光板との間の位置ずれに起因する輝度ムラの発生を抑えることにより、均一な面発光を期待可能な照明装置を提供できる。
また、実装基板２０、反射部材３０、導光板４０の位置決めは、（i）〜（iv）の各嵌合構造を形成することで比較的容易に行える。従って、製造工程における歩留まり低下を防いで本発明を実現することが可能である。

以下、本発明の別の実施の形態について、実施の形態１との差異を中心に説明する。
＜実施の形態２＞
図１２に実施の形態２に係る導光板４０Ａの構成を示す。導光板４０Ａでは第１被嵌合部として、導光板４０Ａの下面４１Ｂに入光部４２の中心Ｏ₂を取り囲むように複数の柱状凸部４１０Ａを形成している。図示しない反射部材には各柱状凸部４１０Ａと嵌合させる複数の第１嵌合部（凹部）を形成する。

このような構成の導光板４０Ａを用いた場合でも、素子列Ｑの周方向及び周方向以外の方向への導光板４０Ａと実装基板２０との間の位置ずれが防止されるので、実施の形態１と同様の効果を期待できる。導光板４０Ａを射出成形する場合は、金型の形状を調整することで、比較的容易に柱状凸部４１０Ａを形成可能である。
尚、柱状凸部４１０Ａは内側導光部４１に設ける例に限定されず、外側導光部４３に設けることも可能である。この場合、反射部材の第１嵌合部（凹部）の位置も柱状凸部４１０Ａに嵌合可能な位置に合わせて調整する。

本発明は実施の形態１のように、第１嵌合部（嵌合孔３１０）を素子列Ｑの中心Ｏ₁に合わせて設け、第２嵌合部（内側ボス３１１、外側ボス３１２、柱状凸部３１３）を素子列Ｑの中心Ｏ₁を取り囲む位置に設ける構成に限定されない。第１嵌合部と第２嵌合部は反射部材３０の平面視において、素子列Ｑの中心Ｏ₁（発光部の中心）と、素子列Ｑの中心Ｏ₁を取り囲む複数の位置との１以上の箇所に配置すればよい。これにより、実施の形態２のような構成とすることも可能である。

＜実施の形態３＞
図１３に実施の形態３に係る実装基板２０Ａの構成を示す。実装基板２０Ａは内側孔２１０を有さず、素子列Ｑの中心Ｏ₁（発光部の中心）を取り囲むように、反射部材３０の各内側ボス３１１を挿通可能な挿通孔２１０Ａを複数形成している。
このような構成の実装基板２０Ａを用いても、実施の形態１と同様の効果を期待できる。内側孔２１０を省略しているため、実装基板２０Ａの剛性を向上させることもできる。

＜その他の事項＞
本発明にて言及する「上面」とは、拡散カバー５０と対向する面を指し、「上方」とは、ベース１０から拡散カバー５０に向かうＹ方向に沿った方向を指す。
上記各実施の形態では、入光部４２が凹入部３２に挿入されることで、導光板４０と反射部材３０との相対的な位置ずれをある程度防止することも可能である。

本発明で言う「環状の素子列」とは、円環状のみを指すものではなく、例えば８角形以上の多角環状の素子列であってもよい。このような多角環状の素子列であっても、本発明を適用することで、少なくとも素子列の周方向以外の方向に対するチップずれを防止すれば、このようなチップずれに起因して生じうる輝度ムラの発生を抑制することが可能である。

実施の形態１では嵌合構造（ｉｉｉ）において、内側孔２１０に嵌合する内側ボス３１１の数は限定されず、３個以外であってもよい。また嵌合構造（ｉｖ）において、外側ボス３１２とこれに嵌合する外側孔２１１の数も限定されず、３個以外であってもよい。
実施の形態１において、内側ボス３１１、外側ボス３１２、内側孔２１０、外側孔２１１を用いれば、導光板４０の平面（ＸＺ）方向に沿ったいずれの方向への反射部材３０と導光板４０との位置ずれも、ある程度防止できる。従って、柱状ボス３１３と細孔２１２とは省略することもできる。

また実施の形態１においては、架橋部３２１、溝部４２１、外側ボス３１２、柱状ボス３１３、外側孔２１１、細孔２１２を省略することもできる。この場合、各ＬＥＤ２２の素子列Ｑの周方向に沿って、導光板４０と実装基板２０とが位置ずれを生じうる。しかしながらこの場合、導光板４０を平面視した際における入光部４２と素子列Ｑとは常に重なりを維持できる。従って、素子列Ｑの周方向以外の方向への導光板４０と実装基板２０との位置ずれに起因して発生するような高輝度の光（図１５（ｂ）の光Ｌ₈）は生じにくい。とは言え、照明装置１００において安定した発光特性を得るためには実装基板２０と反射部材３０と導光板４０とを適切な配置関係で積層することが望ましい。よって、架橋部３２１、溝部４２１、外側ボス３１２、柱状ボス３１３、外側孔２１１、細孔２１２をいずれも設けることが好適である。

上記実施の形態１では、実装基板２０に内側孔２１０、外側孔２１１、細孔２１２を設け、反射部材３０に内側ボス３１１、外側ボス３１２、柱状ボス３１３を設けた。本発明ではこれと反対に、実装基板２０に内側ボス、外側ボス、柱状ボスを形成し、反射部材３０に内側ボスと嵌合可能な内側孔、外側ボスと嵌合可能な外側孔、柱状ボスと嵌合可能な細孔を設けてもよい。

上記実施の形態１では、反射部材３０を一体型として構成した。しかしながら本発明では、隣接する開口３２０同士を互いに連通させてもよい。この場合、反射部材３０は内側反射部３１と外側反射部３３の２部材で構成することができる。
上記各実施の形態では、実装基板２０の上方に設ける板状部材として反射部材３０を例示した。しかしながら本発明では板状部材の構成を反射部材に限定しない。すなわち、板状部材を反射性を有さないスペーサとして構成することもできる。

尚、反射部材３０を板状部材として用いる場合等には、実装基板２０と対向する導光板４０の面に対して高反射シールを配設したり、高反射塗装を施すこともできる。このような構成にすれば、導光板２０と対向する導光板４０の面において光を拡散カバー５０側に効率よく反射させることができ、反射部材３０を用いた場合と同様の効果を期待できる。
導光板４０における凹状反射部４１１は必須ではなく、これを省略してもよい。

実施の形態１では凸部４１０を円錐台状としたが、これに限定されない。例えば凸部４１０を多角錐台状とし、嵌合孔３１０を多角形状の内壁を有する形状とすることもできる。この場合、凸部４１０を嵌合孔３１０に嵌合させれば、素子列Ｑの周方向に沿った導光板４０と実装基板２０との位置ずれも合わせて規制することが可能となる。多角錐台状との凸部４１０としては、三角錐台状、四角錐台状、五角錐台状、六角錐台状等、いずれであってもよい。さらに、凸部４１０は錐台状に形成する場合に限定されず、円柱状または多角柱状とすることもできる。

反射部材３０の第１嵌合部は、導光板４０の凸部４１０を受け入れて嵌合できればよい。従って嵌合孔３１０を設ける代わりに、反射部材３０を貫通しない凹部（窪み部）として第１嵌合部を形成してもよい。
反射部材３０は必須ではなく、これを省略することもできる。この場は合、反射部材３０の代わりに、反射部材３０と同様の形状を有し且つ反射特性を有さない板状部材を用いる。

本発明に係る照明装置は、埋設型のダウンライトに限定されない。例えば造営材の表面に設置されるシーリングライトであってもよい。その他、照明用途の全般に広く利用可能である。
本発明において、掛止部材３は必須ではない。照明器具１はネジ止めやリベット、接着等を用いて造営材に固定してもよい。

照明装置１００では、電源ユニット４と照明器具１とを別個の構成としたが、本発明はこの構造に限定されない。すなわち本発明の照明装置は、照明器具１が電源ユニット４を内蔵してなる構成としてもよい。
本発明に係る半導体発光素子は、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）や、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であっても良い。ここで実施の形態１では、基板２１の上面２１Ａに複数のＬＥＤ２２を実装し、その素子列により環状の発光部を構成したが、ＥＬ素子を用いる場合は１個のみのＥＬ素子で環状の発光部を構成することも可能である。

また本発明に係る照明装置では、導光板の外側導光部と拡散カバーは必須ではない。従って、導光板の外側導光部と拡散カバーとを省略することもできる。

Ｑ素子列
Ｏ₁ 素子列の中心
Ｏ₂ 入光部の中心
１、９００照明器具
４電源ユニット
１０ベース
２０、２０Ａ実装基板
２１基板
２２、９２２ＬＥＤ
３０、９３０反射部材
３１内側反射部
３２凹入部
３３外側反射部
３４開口
４０、４０Ａ、９４０導光板
４１内側導光部
４２入光部
４３外側導光部
５０拡散カバー
１００照明装置
２１０内側孔
２１０Ａ挿通孔
２１１外側孔
２１２細孔
３１０嵌合孔
３１１内側ボス
３１２外側ボス
３１３柱状ボス
３２０開口
３２１架橋部
４１０凸部
４１０Ａ柱状凸部
４２０素子対向部
４２１溝部

Claims

基板の上面に半導体発光素子を実装してなる環状の発光部を有する実装基板と、
前記実装基板の上面に対向して配され、前記環状の素子列に沿った部分が前記実装基板側に突出されてなる環状の入光部を有する導光板と、
前記各半導体発光素子から前記導光板に向かう出射光路を確保しつつ、前記実装基板と前記導光板との間に介設された板状部材とを備え、
前記板状部材は、前記導光板との対向面に配置された第１嵌合部と、前記実装基板との対向面に配置された第２嵌合部とを有し、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記板状部材の平面視において、前記環状の発光部の中心と、前記中心を取り囲む複数の位置との１以上の箇所に配置され、
前記導光板は前記第１嵌合部と嵌合される第１被嵌合部を有し、
前記実装基板は前記第２嵌合部と嵌合される第２被嵌合部を有し、
前記第１嵌合部に前記第１被嵌合部が嵌合され、前記第２嵌合部に前記第２被嵌合部が嵌合されることにより、平面視における前記入光部の中心と前記環状の発光部の中心とが重なるように、前記導光板と前記実装基板とが位置決めされている
照明装置。
前記第１嵌合部と前記第１被嵌合部とは、一方が凸部を有し、他方が前記凸部を受け入れる受入部を有する
請求項１に記載の照明装置。
前記凸部は、前記受入部側を上面とする錐台状である
請求項２に記載の照明装置。
前記板状部材は、前記導光板との対向面に前記入光部が挿入される窪み部を有し、前記窪み部の内部に前記出射光路を確保するための貫通孔が存在する
請求項１に記載の照明装置。
前記第１嵌合部は、前記窪み部の内部において、前記導光板の入光部に向けて突出された突出部を有し、
前記第１被嵌合部は、前記突出部と嵌合される溝部を有する
請求項４に記載の照明装置。
前記第２嵌合部はボスを有し、前記第２被嵌合部は前記ボスを挿通する貫通孔を有する
請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置。
前記実装基板が載置され且つ貫通孔を有するベースを有し、
前記ボスの内部に雌ネジが形成され、
前記ベースの貫通孔を介して雄ネジが前記雌ネジに締結されることにより、前記板状部材が前記ベースに固定され、且つ前記実装基板が前記板状部材と前記ベースとの間に挟設されている
請求項６に記載の照明装置。
前記半導体発光素子に電力供給するための電源ユニットを有する
請求項１〜７のいずれかに記載の照明装置。