JP7252514B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、材質の異なる２つの光学部品を用いた照明装置に関する。

従来、照明装置では、光源の光軸方向に例えば反射体や拡散板などの２つの光学部品を配置することがある。この場合、照明装置の小形化および組立性の向上のために、２つの光学部品をねじで器具本体に一体に取り付けることが行われている。

しかし、２つの光学部品の材質が異なると、材質毎の熱膨張率の違いから、点灯または消灯に伴って温度が上昇または下降する際に異音が発生することがある。

そのため、材質の異なる２つの光学部品を用いた照明装置であっても、異音が発生することなく、小形化および組立性を図れることが望まれている。

特開２０１６－１８１４３５号公報

本発明は、小形化および軽量化できる照明装置を提供することである。

実施形態の照明装置は、器具本体、第１の光学部品、第２の光学部品および押圧部材を備える。器具本体は、光源を有する。第１の光学部品は、第１の取付部を有し、光源の光軸方向に配置される。第２の光学部品は、第１の光学部品の第１の取付部と重なり合う第２の取付部を有し、第１の光学部品と材質が異なり、第１の光学部品よりも光源の光軸方向に配置される。押圧部材は、第１の光学部品の第１の取付部に重なり合う第２の光学部品の第２の取付部を器具本体側に弾性的に押圧する。押圧部材は、一端側が器具本体に固定され、他端側が第２の光学部品の第２の取付部に当接され、一端側から他端側に亘る方向が光源の光軸を中心とする周方向に向けられている。

実施形態の照明装置によれば、小形化および軽量化が期待できる。

第１の実施形態を示す照明装置の斜視図である。 同上照明装置の分解状態の斜視図である。 同上照明装置の分解状態の斜視図である。 同上照明装置の斜視図である。 同上照明装置の底面図である。 第２の照明装置の器具本体の平面図である。

以下、第１の実施形態を、図１ないし図５を参照して説明する。

照明装置10は、例えば、天井板に設けられた埋込孔に埋め込み設置されるダウンライトなどの埋込形照明装置である。

照明装置10は、灯体11、およびこの灯体11に接続線で接続されて点灯電源を供給する電源ユニットを備えている。

そして、灯体11は、筐体14、この筐体14に取り付けられた光源15、筐体14内に光源15の光軸方向に沿って配置された第１の光学部品16、第２の光学部品17および第３の光学部品18などを備えている。

筐体14は、器具本体としての放熱器21、およびこの放熱器21の下面に取り付けられた化粧枠22を備えている。

放熱器21は、金属製で、円板状の放熱板部25、およびこの放熱板部25の上面から突設された複数の放熱フィン26を備えている。放熱板部25の下面に取付面25aが設けられ、この取付面25aの中央に光源15を取り付ける光源取付面部27が設けられている。取付面25aには、光源15が取り付けられる位置との間に所定幅の配線経路28をあけた位置から複数のボス29が突設されている。ボス29は、例えば２本で周方向の対称位置に設けられているが、３本以上でも構わない。

放熱板部25の周縁部には、化粧枠22をねじ止めするための複数の取付溝30が設けられている。さらに、放熱板部25の周辺部には、電源ユニットとの間の接続線を配線する配線溝31が設けられている。配線溝31は、隣り合う放熱フィン26の間に配置されている。

放熱フィン26は、放熱板部25の中心を通る径方向に突出する第１のフィン部26a、およびこの第１のフィン部26aと交差する方向に突出する複数の第２のフィン部26bを有している。隣り合う第２のフィン部26b間に配線溝31が設けられ、これら第２のフィン部26bの上面に接続線を保持するための保持板32が取り付けられている。

また、化粧枠22は、円筒状に形成された筒部34、およびこの筒部34の下端から外側方に突出するフランジ状の化粧枠部35を有している。筒部34の外周面の上部側には、放熱器21の取付溝30を通じてねじ止めする複数のボス部36が設けられている。筒部34の外周面の下部側には、複数のばね取付部37が設けられている。各ばね取付部37には、天井板に取り付けるための取付ばね38がそれぞれ取り付けられている。また、筒部34の外周面には、第３の光学部品18を取り付けるための複数の取付孔39が設けられている。

また、光源15は、発光モジュール41が用いられている。発光モジュール41は、基板、この基板に実装された発光素子を備えている。発光モジュール41は、例えば、基板上に複数のＬＥＤチップが実装されて蛍光体層で封止されたＣＯＢ（Chip on board）モジュールが用いられ、蛍光体層の表面に光を放射する円形の発光部42を有している。発光モジュール41は、例えば８角形などの多角形状の基板43に取り付けられ、この基板43によって放熱器21の光源取付面部27に取り付けられている。基板43は、熱伝導性の良好なアルミニウム等の金属板で構成されている。基板43は、多角形の辺の中央部分が放熱器21の各ボス29に対して対向し、各ボス29との間に所定幅の配線経路28があくように、放熱器21の光源取付面部27に取り付けられている。

発光モジュール41は、ホルダ44によって保持され、放熱器21の光源取付面部27に取り付けられている。ホルダ44は、中央に発光部42が対向して光が通過する開口が設けられた絶縁性を有する環状のホルダ本体45、およびこのホルダ本体45内に配置された端子構造を有している。端子構造は、ホルダ44が発光モジュール41を保持した状態で発光モジュール41に電気的に接続され、かつ、ホルダ44の外周面に設けられた接続孔46から差し込まれる接続線Ａと電気的に接続され、発光モジュール41と接続線Ａとを電気的に接続する。接続孔46は、ホルダ本体45の周方向の対称位置に設けられ、ホルダ本体45の中央に対して互いに反対方向から接続線Ａが差し込み接続される。少なくとも一部の電源線Ａは、放熱器21の配線溝31を通じて放熱器21の下面側に引き込まれ、ボス29と基板43およびホルダ44との間の配線経路28に配線され、ホルダ44に接続されている。

ホルダ44は、放熱器21に複数のねじ47で固定される複数の取付板48によって放熱器21に押圧されて取り付けられている。したがって、発光モジュール41が基板43を介して放熱器21に押圧され、発光モジュール41が放熱器21に熱的に接続されている。

また、第１の光学部品16は、発光部42から放射される光を所定の光照射方向に反射する反射体51である。反射体51は、例えば金属製で、光照射方向である前方へ向けて拡開する円錐円筒状の反射面部52、およびこの反射面部52の前端の周辺部にフランジ状の第１の取付部53が設けられている。反射面部52の内面は、反射率の高い例えば鏡面などの反射面に形成されている。

第１の取付部53には、取付溝54および切欠き溝55を組として、周方向の対称位置にそれぞれ設けられている。各取付溝54は、放熱器21の各ボス29の位置に対応して設けられ、各ボス29に螺着されるねじ56の雄ねじ部が挿通可能とする。各切欠き溝55は、第１の取付部53の径方向に沿ってスリット状に長く設けられている。これら取付溝54および切欠き溝55は、第１の取付部53の外周に連通開口されている。また、第１の取付部53には、取付溝54および切欠き溝55とは交差する周方向の対称位置に、第２の光学部品17を位置決めするための位置決め孔57が設けられている。

また、第２の光学部品17は、光透過性を有するとともに光拡散性を有する拡散板60である。拡散板60は、第１の光学部品16と材質が異なる例えば樹脂製で、円板状に形成されている。拡散板60の周辺部には、反射体51の第１の取付部53に重なり合う第２の取付部61が設けられている。反射体51の第１の取付部53と拡散板60の第２の取付部61とは同一径に形成されている。なお、第２の光学部品17は、透明な透光板でもよい。

第２の取付部61には、切欠部62が周方向の対称位置に設けられている。切欠部62に臨む周方向の一方の縁部には係合部63が設けられている。係合部63は、拡散板60の板厚が薄くなる薄肉部で構成され、前面側に係合溝64が形成されている。また、第２の取付部61の背面側には、反射体51の第１の取付部53の位置決め孔57に挿入される位置決め突起65が突設されている。そして、位置決め突起65が反射体51の第１の取付部53の位置決め孔57に挿入された位置決め状態で、切欠部62が反射体51の第１の取付部53の取付溝54および切欠き溝55に連通するように配置され、係合部63が反射体51の第１の取付部53の取付溝54の周方向の一方に配置される。

また、拡散板60の取り付けには、反射体51の第１の取付部53に重なり合う拡散板60の第２の取付部61を放熱器21に弾性的に押圧する押圧部材68が用いられている。押圧部材68は、細長い例えば金属板で構成されている。押圧部材68は、長手方向の一端側に設けられ放熱器21のボス29に固定される固定部69、長手方向の他端側に設けられ拡散板60の第２の取付部61の前面側に当接される当接部70、およびこれら固定部69と当接部70との間に設けられた屈曲部71を有している。固定部69には、ねじ56の雄ねじ部が挿通する取付孔72が設けられている。取付孔72は、長手方向に交差する固定部69の側部に連通開口されている。

押圧部材68の固定部69は、反射体51の第１の取付部53の背面側と放熱器21のボス29との間に配置され、反射体51の第１の取付部53の取付溝54および押圧部材68の固定部69の取付孔72を挿通するねじ56の雄ねじ部がボス29に螺着されることにより、反射体51の第１の取付部53と一体に放熱器21のボス29に固定されている。ねじ56の頭部は、拡散板60の第２の取付部61の切欠部62に配置され、拡散板60とは干渉しない。

押圧部材68の屈曲部71は、反射体51の第１の取付部53の切欠き溝55に挿通され、反射体51の第１の取付部53の背面側から前面側に突出されている。

押圧部材68の当接部70は、反射体51の第１の取付部53に重ね合わされた拡散板60の第２の取付部61の前面側に当接され、拡散板60の第２の取付部61を放熱器21側である反射体51の第１の取付部53に弾性的に押圧している。押圧部材68の当接部70は、拡散板60の第２の取付部61の係合部63に係合され、係合溝64に収容されている。

押圧部材68は、一端側の固定部69から他端側の当接部70に亘る長手方向が光源15の光軸を中心とする周方向に向けて配置されている。押圧部材68は、ねじ56が緩められた状態で、ねじ56を中心として回動可能とし、屈曲部71が反射体51の第１の取付部53の切欠き溝55に進退可能とするとともに、当接部70が拡散板60の前面側（係合部63）に対して係脱可能としている。

また、第３の光学部品18は、発光部42から放射される光を所定の光照射方向に反射する反射体74である。反射体74は、例えば金属製で、光照射方向である前方へ向けて拡開する円錐円筒状の反射面部75、およびこの反射面部75の前端および後端の周辺部に設けられたフランジ部76，77を有している。反射面部75は、反射体51の反射面部52に連続するように形成され、反射面部75の内面は反射率の高い例えば鏡面などの反射面に形成されている。前端側のフランジ部76は、化粧枠22の下面側に嵌合配置される。

反射体74の後端である上端側のフランジ部77には、反射体74を化粧枠22に取り付けるための反射体取付ばね78が取り付けられている。反射体取付ばね78は、金属製で、環状の取付部79、およびこの取付部79の外周から弾性的に突出する複数の取付片部80を有している。取付部79は、例えばリベットなどの固定具81によって第１の取付部53に固定されている。取付片部80は、化粧枠22の取付孔39に弾性的に係脱可能とし、その係合状態で反射体74を化粧枠22に支持する。

また、電源ユニットは、例えば交流電源を所定の直流電源に変換して接続線Ａを通じて発光モジュール41に供給する。

そして、このように構成された照明装置10において、電源ユニットから発光モジュール41に電源を供給することにより、発光モジュール41が点灯し、発光部42から光が放射される。発光部42から放射された光は、反射体51内を通過し、拡散板60を透過し、反射体74を通過して照明空間に照射される。これら反射体51および反射体74によって配光が制御されるとともに拡散板60によって拡散されて光むらが低減される。

発光モジュール41の発光時に発生する熱は、発光モジュール41から基板43を通じて放熱器21に伝達され、この放熱器21から空気中に放熱される。

また、反射体51および拡散板60はねじ56および押圧部材68によって放熱器21のボス29に取り付けられている。

ねじ56の雄ねじ部が、反射体51の第１の取付部53の取付溝54および押圧部材68の固定部69の取付孔72を挿通してボス29に螺着され、反射体51の第１の取付部53と押圧部材68の固定部69が放熱器21のボス29に一体に締め付け固定されている。ねじ56の頭部は、拡散板60の第２の取付部61の切欠部62に配置され、拡散板60とは干渉しない。

ねじ56、反射体51の第１の取付部53、押圧部材68の固定部69、および放熱器21のボス29は、全て金属製で、それらの熱膨張差が少ないため、ねじ56で反射体51の第１の取付部53および押圧部材68の固定部69を放熱器21のボス29に締め詰め固定していても、発光モジュール41の点灯、消灯による温度変化によって異音が発生する可能性が低い。

さらに、押圧部材68の当接部70は、反射体51の第１の取付部53に重ね合わされた拡散板60の第２の取付部61の前面側に当接され、拡散板60の第２の取付部61を放熱器21側である反射体51の第１の取付部53に向けて弾性的に押圧している。

互いに重なり合う反射体51の第１の取付部53と拡散板60の第２の取付部61は、材質が異なり、それらの熱膨張差が大きいが、それらをねじ止めで締め付けているのではなく、押圧部材68で弾性的に押圧しているだけであるため、発光モジュール41の点灯、消灯による温度変化によって異音が発生する可能性が低い。

そして、このように構成された照明装置10では、押圧部材68を用いて反射体51および拡散板60の２つの光学部品を放熱器21に取り付けることができ、小形化および軽量化できる。

しかも、押圧部材68は、反射体51の第１の取付部53に重なり合う拡散板60の第２の取付部61を放熱器21に弾性的に押圧しているだけなので、発光モジュール41の点灯、消灯による温度変化による異音の発生も低減できる。

さらに、押圧部材68は、一端側の固定部69から他端側の当接部70に亘る長手方向が光源15の光軸を中心とする周方向に向けて配置されているため、拡散板60を透過する光との干渉を防止し、小形化が可能となる。

また、放熱器21の取付面25aには、光源15が取り付けられる位置との間に配線経路28をあけた位置からボス29が突設されているため、ボス29を利用して反射体51および拡散板60を取り付けることができるとともに、配線経路28を接続線Ａの配線に利用し、接続線Ａの動きを規制するように保持することができる。

さらに、発光モジュール41を取り付ける基板43は多角形で、その多角形の辺の中央部分がボス29に対向することにより、所定幅の配線経路28を設けながら、小形化することができる。

次に、図６に第２の実施形態を示す。

放熱器21の配線溝31は、放熱器21の放熱フィン26の第１の放熱フィン26aに沿った方向の中心からずれた位置に設けられている。この構成により、配線溝31を放熱器21の温度が最も高くなる中心から遠ざけ、配線溝31による放熱器21の放熱性の低下を抑制でき、また、第２の放熱フィン26bの一部が切り欠かれる場合でも、中央側の比較的大きな第２の放熱フィン26bはそのまま残し、中央からずれた中央よりも小さくなる第２の放熱フィン26bが切り欠かれることにより、配線溝31による放熱器21の放熱性の低下を抑制できる。

なお、本実施形態の第１の光学部品16および第２の光学部品17の押圧部材68を用いた取付構造は、埋込形照明装置に限らず、例えばスポットライトなど、他の照明装置にも適用することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 照明装置
15 光源
16 第１の光学部品
17 第２の光学部品
21 器具本体としての放熱器
25a 取付面
28 配線経路
29 ボス
53 第１の取付部
61 第２の取付部
68 押圧部材

Claims (2)

1. 光源を有する器具本体と；
   第１の取付部を有し、前記光源の光軸方向に配置される第１の光学部品と；
   前記第１の光学部品の前記第１の取付部と重なり合う第２の取付部を有し、前記第１の光学部品と材質が異なり、前記第１の光学部品よりも前記光源の光軸方向に配置される第２の光学部品と；
   前記第１の光学部品の前記第１の取付部に重なり合う前記第２の光学部品の前記第２の取付部を前記器具本体側に弾性的に押圧する押圧部材と；
   を具備し、
   前記押圧部材は、一端側が前記器具本体に固定され、他端側が前記第２の光学部品の前記第２の取付部に当接され、一端側から他端側に亘る方向が前記光源の光軸を中心とする周方向に向けられている
   ことを特徴とする照明装置。
2. 光源を有する器具本体と；
   第１の取付部を有し、前記光源の光軸方向に配置される第１の光学部品と；
   前記第１の光学部品の前記第１の取付部と重なり合う第２の取付部を有し、前記第１の光学部品と材質が異なり、前記第１の光学部品よりも前記光源の光軸方向に配置される第２の光学部品と；
   前記第１の光学部品の前記第１の取付部に重なり合う前記第２の光学部品の前記第２の取付部を前記器具本体側に弾性的に押圧する押圧部材と；
   を具備し、
   前記器具本体は、前記光源が取り付けられる取付面、およびこの取付面の前記光源が取り付けられる位置との間に配線経路をあけた位置から突設され前記押圧部材が取り付けられるボスを有する
   ことを特徴とする照明装置。

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