JP2011060450A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型かつ薄型でありながら放熱性に優れ、さらには設置も容易な照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置は、半導体発光素子と、半導体発光素子を収容し前記発光素子の発光を外部へ放出する開口２ａを有する容器２と、容器２の開口２ａを囲むように設けられ前記発光素子の発熱を外気へ放散する放熱板３とを備える。
【選択図】図８

Description

この発明は照明装置に関し、詳しくは、半導体発光素子を光源とする照明装置に関する。

この発明に関連する従来技術としては、口部と底部を有する樹脂製の容器と、複数のＬＥＤ素子が実装された基板と、該基板を容器の底部へ固定する金属製の放熱固定板と、容器の口部を塞ぐ透光性カバーとを備え、放熱固定板は容器の底部と接する面に底部との接触面積を増大させる複数の凸部が形成され底部に埋設されてなるＬＥＤ照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２９９７００号公報

照明機器の省電力化が重要となっている昨今において、蛍光灯や白熱灯よりも消費電力が格段に小さく、かつ、長寿命である発光ダイオードや半導体レーザなどの半導体発光素子を光源として利用した照明装置が注目されている。
このような照明装置は、微小な半導体発光素子を光源とするため、従来の蛍光灯や白熱灯を用いた照明装置と比較して、大幅な小型化と薄型化が可能でありデザイン上の自由度も優れている。

照明装置の光源として発光ダイオードを用いた場合、従来の白熱灯の８分の１程度の消費電力で同等の照度を得ることができる。例えば、消費電力約４Ｗ程度の照明装置で従来の３０Ｗ白熱灯と同等の照度を得ることができる。
現在のところ発光ダイオードの寿命は約４０，０００時間と言われている。これは毎日約１０時間点灯させても約１０年にわたって使用できることを意味している。
しかし約４０，０００時間という寿命は、適切な放熱が行われ所定の動作保証温度内で使用されることを前提としており、適切な放熱がなされないまま上限温度を超えて使用されると輝度が低下するばかりでなく本来得られるはずの寿命も得られず、発光ダイオードを光源として用いたことの利点が損なわれる。

このため、発光ダイオードを光源とする照明装置は、発光ダイオードが所定の動作保証温度内で駆動されるように放熱性に配慮して設計されなければならない。
放熱性を改善するには大きなヒートシンクを設けることが最も簡単であるが、大きなヒートシンクを設けると照明装置の小型化と薄型化が困難になり、設置箇所が限定されるなどの弊害も生じる。またデザイン上の制約も伴うことから意匠上も好ましくない。

また、半導体発光素子を光源として用いることにより小型化と薄型化が図られれば、今まで照明装置を設置するのに適さなかった場所にも照明装置を設置することが可能になると考えられるが、その設置は極力容易であることが望まれる。

この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、小型かつ薄型でありながら放熱性に優れ、さらには設置も容易な照明装置を提供するものである。

この発明は、半導体発光素子と、半導体発光素子を収容し前記発光素子の発光を外部へ放出する開口を有する容器と、容器の開口を囲むように設けられ前記発光素子の発熱を外気へ放散する放熱板とを備える照明装置を提供するものである。

この発明によれば、半導体発光素子の発熱を外気へ放散する放熱板が容器の開口を囲むように設けられるので、半導体発光素子の発光が外部へ放出される照明装置の正面側からも効率よく熱を放散でき、小型かつ薄型でありながら放熱性に優れた照明装置を提供できる。
また、壁面等に設置する場合には当該壁面に容器に対応した孔または窪みを形成し、この孔または窪みに容器を嵌め入れると容器の開口を囲むように設けられた放熱板が孔または窪みの周囲に当接して照明装置が位置決めされるので、極めて容易に設置できる。

この発明の実施形態１に係る照明装置を正面側から見た斜視図である。 図１に示される照明装置を背面側から見た斜視図である。 図１に示される照明装置の正面図である。 図１に示される照明装置の背面図である。 図１に示される照明装置の側面図である。 図３のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１示される照明装置の容器単体の斜視図である。 図１に示される照明装置の分解組立図である。 図２に示される照明装置の爪部材の分解組立図である。 図１に示される照明装置を取付対象物の孔に取り付ける様子を説明する説明図である。 図１に示される照明装置が取付対象物の孔に取り付けられた状態を示す説明図である。 図１に示される照明装置が取付対象物の孔に取り付けられた状態を示す説明図である。 この発明の実施形態２に係る照明装置を背面側から見た斜視図である。 この発明の実施形態３に係る照明装置を背面側から見た斜視図である。 図１４に示される照明装置の容器単体の斜視図である。 この発明の実施形態４に係る照明装置を正面側から見た斜視図である。 この発明の実施形態５に係る照明装置を正面側から見た斜視図である。

この発明による照明装置は、半導体発光素子と、半導体発光素子を収容し前記発光素子の発光を外部へ放出する開口を有する容器と、容器の開口を囲むように設けられ前記発光素子の発熱を外気へ放散する放熱板とを備えることを特徴とする。

この発明による照明装置において、半導体発光素子とは、発光ダイオードや半導体レーザ等の発光素子を意味し、例えば、基板上に複数のＬＥＤチップが高密度に実装されたＬＥＤモジュールを挙げることができる。
また、容器とは、半導体発光素子を収容できる空間を有すると共に、前記発光素子の発光を外部へ放出する外部へ開放された開口を有する部材を意味し、その形状、構造、材質は特に限定されるものではない。
放熱板とは容器の開口を囲むように設けられる板状の部材を意味し、その形状、構造、材質は特に限定されるものではない。

この発明による照明装置は、照明装置を取付対象物の孔または窪みに着脱可能に固定する弾性変形可能な複数の爪部材をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、照明装置を取付対象物に設置するにあたり、取付対象物の孔または窪みに照明装置の容器を嵌め入れると、爪部材が孔または窪みの大きさ応じて弾性変形し、孔または窪みの内壁に弾性的に当接することにより照明装置が孔または窪みに着脱可能に固定されるので、設置が極めて容易になる。
なお、ここで取付対象物の孔または窪みは、照明装置の容器をある程度の余裕をもって受け入れることのできる大きさを有するものとする。

弾性変形可能な複数の爪部材をさらに備える上記構成において、容器は円筒形の外周面と底面を備え、各爪部材は両端を有するＬ字形の細長い板バネからなり、各板バネは一端側が容器の底面に固定され他端側が容器の外周面上に位置してもよい。
このような構成によれば、各爪部材がＬ字形の細長い板バネで構成され、各板バネは、照明装置が取付対象物の孔または窪みに嵌め入れられる際に先頭となる容器の底面に一端側が固定され、他端側が前記底面から延出して容器の外周面上に位置するので、照明装置の取付方向と爪部材の延出方向が一致し、照明装置の容器を取付対象物の孔または窪みに嵌め入れる際に爪部材が無理なく弾性変形するようになる。
これにより、設置時の作業性が向上するばかりでなく、取付対象物の孔または窪みに対して照明装置の着脱が繰り返されても、爪部材の損傷が防止され、また取付対象物の孔または窪みを傷つける危険性も最小限に抑えられる。

各板バネの一端側が容器の底面に固定される上記構成において、容器は底面の中心に円盤状の突起を備え、各板バネは一端が突起の外周に対応した円弧を有するように形成され前記突起の外周に当接することにより位置決めされてもよい。
このような構成によれば、各板バネは一端が容器底面の中心に形成された突起の外周に当接することにより位置決めされるので、同一の形状を有する所望数の板バネを容器の底面に正確かつ容易に位置決めすることが可能となる。
この結果、取付対象物の材質や強度、照明装置の重量等に応じて板バネの数を適宜増減することが可能となり、大きな設計変更を行うことなく様々な取付対象物に最適な取付強度で設置できるようになる。
また、同一形状の板バネを用いて板バネの数を適宜増減することができるので、板バネの数に合わせて専用の爪部材を別途作製する必要がなく、板バネの数の増減に伴うコストを必要最小限に抑えることができる。

容器が円筒形の外周面と底面を備え、各爪部材が細長いＬ字形の板バネからなる上記構成において、複数の爪部材は外周面に対して等間隔に設けられた少なくとも３つの爪部材からなっていてもよい。
このような構成によれば、少なくとも３つの爪部材が容器の外周面に対して等間隔に設けられるので、取付対象物に形成された孔または窪みが円形である限り、照明装置の容器は当該孔または窪みの中心に必然的に収まり、取付状態がより一層安定する。

この発明による照明装置において、容器は雄ネジが形成された外周面を備え、放熱板は前記雄ネジに螺合する雌ネジ部を備えていてもよい。
このような構成によれば、放熱板が螺合によって容器に装着されるので、容器に対して放熱板を脱着可能な構成としつつ、容器と放熱板をそれらの間に実質的に隙間を生ずることなく結合できるので熱的にも良好な結合が得られ、半導体発光素子の発熱が容器から放熱板へ速やかに伝導する。
この結果、照明装置の放熱性を阻害することなく、放熱板を容器に対して脱着可能とすることができ、照明装置の整備性が向上する。
また、放熱板を容器に対して脱着可能な構成とすることにより、放熱板を変更するだけで照明装置の正面側から見た意匠を変更でき、少ないコストで様々なデザインのものをラインナップできるようになる。

放熱板が容器の外周面に形成された雄ネジに螺合する雌ネジ部を備える上記構成において、雌ネジ部は、放熱板から容器側に突出して内周面に雌ネジを有する円筒部であってもよい。
このような構成によれば、容器の外周面に形成された雄ネジに放熱板の円筒部の内周面に形成された雌ネジが螺合するので、容器と放熱板との螺合による接触面積を最大限に大きくとることができ、容器と放熱板との熱的な結合がより一層良好なものとなり、照明装置の放熱性が向上する。

この発明による照明装置において、半導体発光素子は容器の底に着脱可能に固定されていてもよい。
このような構成によれば、半導体発光素子が寿命を迎えた際に、容器から半導体発光素子を取り外して新しい半導体発光素子と交換することが可能となり、容器を再利用することができる。
これにより、半導体発光素子を光源として利用した照明装置の長期的なコストが低減され、半導体発光素子を光源とする照明装置の普及の促進に繋がる。
なお、半導体発光素子と容器の底との間には放熱グリース、熱伝導性シートなどの熱伝導材が介在していることが、半導体発光素子と容器との熱的な結合の観点から好ましい。

この発明による照明装置は、容器の開口を塞ぐ透光性の光拡散部材をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、容器の開口が透光性の光拡散部材で塞がれるので、半導体発光素子が外部に露出せず、半導体発光素子に塵芥が付着したり、外部からの衝撃で半導体発光素子が破損することを防止できる。
また、半導体発光素子の発光を拡散させることにより、眩しさが抑えられた照明に適した光を放出できる。

透光性の光拡散部材をさらに備える上記構成において、光拡散部材はすりガラス板からなっていてもよい。
このような構成によれば、半導体発光素子からの光を十分に拡散させることができるばかりでなく、熱による光拡散部材の劣化も抑えられ、長期の使用に耐え得るものとなる。

透光性の光拡散部材をさらに備える上記構成において、照明装置は半導体発光素子から出射され光拡散部材で反射された光を光拡散部材の方へ再反射する反射板をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、光拡散部材で反射された光を光拡散部材の方へ再反射させることができるので、半導体発光素子から出射された光を有効に利用して照明装置の照度を高めることができる。
なお、反射板が半導体発光素子を容器の開口側から覆うように設けられる場合、反射板は半導体発光素子の発光部と対応する箇所に発光部からの光を透過させる窓が形成されていることが好ましい。このように構成することにより、半導体発光素子の発光部以外の領域を反射板で覆い隠すことができ、正面側からみた照明装置の意匠性が向上する。

この発明による照明装置において、半導体発光素子は発光ダイオードであってもよい。
このような構成によれば、光源となる半導体発光素子を発光ダイオードとしたことにより、長寿命で消費電力の小さな照明装置を提供できる。
なお、発光ダイオードは１つのＬＥＤチップを備えたものであってもよいし、複数のＬＥＤチップを備えたものであってもよい。複数のＬＥＤチップを備えたものの場合、例えば、複数のＬＥＤチップが基板上に高密度に実装されたＬＥＤモジュールが好適である。

この発明による照明装置において、容器と放熱板は金属製であってもよい。
このような構成によれば、容器と放熱板が熱伝導性に優れた金属で構成されることにより、半導体発光素子の発熱は容器を介して速やかに放熱板に伝導し外気へ放散される。これにより照明装置の放熱性がより一層向上する。
また、容器と放熱板が金属で構成されることにより、熱による容器と放熱板の劣化が防止され、長期の使用に耐え得るものとなる。

以下、この発明の実施形態に係る照明装置について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する複数の実施形態において共通する部材には同一の符号を付して説明する。

実施形態１
図１は本発明の実施形態１に係る照明装置を正面側から見た斜視図、図２は図１に示される照明装置を背面側から見た斜視図、図３は図１に示される照明装置の正面図、図４は図１に示される照明装置の背面図、図５は図１に示される照明装置の側面図、図６は図３のＡ−Ａ矢視断面図、図７は図１に示される照明装置の容器単体の斜視図、図８は図１に示される照明装置の分解組立図、図９は図２に示される照明装置の爪部材の分解組立図である。

図１〜９に示されるように、この発明の実施形態１に係る照明装置１０は、半導体発光素子としてのＬＥＤモジュール１と、ＬＥＤモジュール１を収容しＬＥＤモジュール１の発光を外部へ放出する開口２ａを有する容器２と、容器２の開口２ａを囲むように設けられＬＥＤモジュール１の発熱を外気へ放散する放熱板３とを備えている。放熱板３にはＬＥＤモジュール１の発光を外部へ透過させる窓３ａが形成されている。

図６および図７に示されるように、容器２は一定の厚みを有する円盤状で、ＬＥＤモジュール１を収容するための窪み２ｂが容器２と同心に逆円錐状に形成されている。
容器２の窪み２ｂは平らな底２ｊを有し、この底２ｊには２つの雌ネジ２ｃが容器２の底へ貫通するように形成されている。ＬＥＤモジュール１は、窪み２ｂの底２ｊに形成された雌ネジ２ｃに螺合するビス４によって窪み２ｂの底２ｊの上に交換可能に固定される。

図２、図４、図６および図７に示されるように、容器２には窪み２ｂから外周面２ｄへ通ずるコード孔２ｅが形成され、ＬＥＤモジュール１から延びるコード１ａは前記コード孔２ｅを通って外部へ導出し、コード１ａの先端にはコネクタ１ｂが装着されている。コネクタ１ｂは照明装置１０へ直流電力を供給する定電流電源（図示せず）に接続される。
図６および図７に示されるＬＥＤモジュール１（シャープ株式会社製、品番：ＧＷ５ＢＤＣ１５Ｌ０２）は、セラミック基板１ｃ上に３０個の青色ＬＥＤチップが高密度に実装され、これらＬＥＤチップが黄色蛍光体を含有した樹脂１ｄによって封止されたものである。
このＬＥＤモジュール１の発光色は電球色であるが、もちろん用途により白色や高演色のものを用いることもできる。

寿命上の観点から、ＬＥＤモジュール１はケース温度（ＬＥＤモジュール１の端子部１ｅ（図７参照）で測定される温度）が８０℃以下となるように放熱性が確保されなければならない。
このため、ＬＥＤモジュール１は放熱グリースや熱伝導性シートなどの熱伝導材（図示せず）を介して窪み２ｂの底２ｊの上に固定される。なお、図７に示されるように、ＬＥＤモジュール１が固定される窪み２ｂの底２ｊはＬＥＤモジュール１のセラミック基板１ｃの面積よりも大きい面積と、セラミック基板１ｃの厚さと略等しい深さを有するように窪んで形成され、熱伝導材としてペースト状の放熱グリースが使用されても該放熱グリースが底２ｊから溢れ出ないように配慮されている。これにより、ＬＥＤモジュール１を窪み２ｂの底２ｊに固定する際の作業性が改善される。
容器２の窪み２ｂの底２ｊとＬＥＤモジュール１のセラミック基板１ｃとの間に放熱グリースや熱伝導性シートなどの熱伝導材が介在することにより、ＬＥＤモジュール１と容器２との熱的な結合が良好になる。また、容器２と放熱板３はＬＥＤモジュール１の発熱が速やかに伝導するよう、熱伝導性に優れたアルミニウムで作製される。

図６〜８に示されるように、容器２は外周面２ｄの開口２ａ側に雄ネジ２ｆが形成され、放熱板３は容器２側へ突出する円筒部（雌ネジ部）３ｂ（図２参照）の内周面に雌ネジ３ｃが形成される。
図６に示されるように、容器２の雄ネジ２ｆと放熱板３の雌ネジ３ｃが螺合することにより、容器２と放熱板３は脱着可能に結合する。また、容器２と放熱板３が螺合により結合することで、容器２と放熱板３との間には実質的に隙間が生じず、熱的にも良好に結合する。
このため、ＬＥＤモジュール１の発熱は容器２だけでなく放熱板３へも速やかに伝導し、外部に露出した部位から外気中または取付対象物に放散される。

図６および図８に示されるように、照明装置１０は、窪み２ｂと同様に逆円錐状の形状を有し窪み２ｂの表面を覆う反射板５と、放熱板３の窓３ａを内側から塞ぐ光拡散部材としてのすりガラス板６を備える。
反射板５とすりガラス板６は、それらの周縁が容器２の開口２ａと放熱板３の内面との間に挟まれるように配設され、放熱板３の円筒部３ｂが容器２の外周面２ｄに螺合することにより固定される。なお、すりガラス板６は反射板５と対向する一方の表面が粗面に形成され、外部に露出する他方の表面は凹凸のない滑らかな面に形成される。

反射板５はすりガラス板６と対向する側の表面がメッキ膜で被覆されたアルミニウム板からなり、ＬＥＤモジュール１から出射された光をすりガラス板６の方へ透過させるべく、ＬＥＤモジュール１の発光部である樹脂１ｄに対応する箇所の上方に窓５ａが形成されている。なお、反射板５はＬＥＤモジュール１に接触しない高さとなっている。
ＬＥＤモジュール１から出射され反射板５の窓５ａを透過してすりガラス板６に至った光はすりガラス板６の表面で乱反射し、乱反射した光の一部はすりガラス板６を透過し十分に拡散されて外部へ放出される。
一方、すりガラス板６の表面で乱反射し、すりガラス板６を透過することなく戻ってきた光は反射板５の表面で再反射され、再びすりガラス板６の表面で乱反射する。これにより、ＬＥＤモジュール１から出射された光を有効に利用し照度を高めることが可能となる。

なお、上述のとおり、容器２の窪み２ｂは逆円錐状に形成されているので、反射板５を設けなくとも、すりガラス板６の表面で乱反射して戻ってきた光を窪み２ｂの表面で同様に再反射させることは可能である。
しかし、そのためには窪み２ｂの表面を鏡面に仕上げなければならず、また、仮に鏡面に仕上げたとしても時間の経過に伴って表面に酸化膜が形成され曇ってくるので、鏡面に仕上げる手間を考慮すると反射板５を設けることが好ましい。反射板５はすりガラス板６と対向する側の表面がメッキ膜で被覆されているので、時間の経過に伴って曇ることはなく、長期間にわたって高い反射率を維持する。
また、反射板５を設けることにより、ＬＥＤモジュール１の発光部となる樹脂１ｄ以外の領域を覆い隠すことができ、正面側から見たときの照明装置１０の意匠性が向上するという副次的な効果も得られる。

図１〜６に示されるように、放熱板３は円筒部３ｂの上端から外方へ放射状に延出するフランジ部３ｄを有している。フランジ部３ｄには照明装置１０の表面積を増やして放熱性を向上させる作用と、後述するように取付対象物に対して照明装置１０を位置決めする作用がある。
つまり、照明装置１０は、放熱を担う放熱板３を敢えて照明装置１０の正面側に配設することにより、照明装置１０の背面側からだけでなく正面側からも効率的に熱を放散させ、小型・薄型化を犠牲にすることなく放熱性の向上を図っている。これにより、ＬＥＤモジュール１を所定の動作保証温度内で発光させることが可能となり、所定の輝度と寿命を確保できる。
なお、フランジ部３ｄの面積を大きくするほど、照明装置１０の放熱性が向上するが、フランジ部３ｄをどの程度の大きさに設定するかは照明装置１０の放熱性と意匠性との兼ね合いで決定される。

図２、図４および図６に示されるように、照明装置１０は容器２の底面２ｇから延出し外周面２ｄ上に張り出した爪部材としての３本の板バネ７を備えている。各板バネ７は金属製で略Ｌ字形の形状を有し、一端７ａ側が容器２の底面２ｇにビス８によって固定され、他端７ｂ側が容器２の外周面２ｄ上に張り出している。各板バネ７は、容器２の底面２ｇから外周面２ｄへ延出する箇所において外周面２ｄとの間隔が徐々に大きくなるように斜めに広がる傾斜部７ｃを有し、傾斜部７ｃから他端７ｂにかけては容器２の外周面２ｇと略平行に延びている。３本の板バネ７は容器２の外周面２ｇに対して等間隔に設けられ、後述するように照明装置１０を取付対象物へ固定する役割を担う。

図９に示されるように、容器２は底面２ｇの中心に板バネ７と同じ厚みを有する円盤状の突起２ｈが形成され、各板バネ７は一端７ａが突起２ｈの外周に対応した円弧を有するように形成されている。
また、容器の底面２ｇには各板バネ７をビス８で固定するための３つの雌ネジ２ｉが容器２の窪み２ｂ（図７参照）へ貫通するように形成され、各板バネ７にはビス８を受入れる孔７ｄが形成されている。

これにより、各板バネ７は一端７ａに形成された円弧を突起２ｈの外周に当接させ、かつ、孔７ｄと雌ネジ２ｉとを一致させるだけで底面２ｇ上に正確に位置決めされる。また、各板バネ７は一端７ａに形成された円弧が突起２ｈの外周に当接しているので、１箇所をビス止めするだけで回転することなく底面２ｇ上の所定の位置に固定される。つまり、突起２ｈには板バネ７の回転を防ぐ回り止めとしての作用もある。

さらには、容器２の底面２ｇの中心に円盤状の突起２ｈを設けたことにより、底面２ｇに雌ネジ２ｉを増設する加工を施すだけで、同一形状の板バネ７を用いて板バネ７の本数を適宜増設できるという好ましい効果も奏する。同一形状の板バネ７を用いて板バネ７を適宜増設できるので、板バネの本数に合わせて専用の爪部材を別途作製する必要もなく、板バネ７を増設に伴うコストを最小限に抑えることができる。これについては次の実施形態２でより具体的に説明する。

図１０は図１に示される照明装置を取付対象物の孔に取り付ける様子を説明する説明図、図１１および図１２は図１に示される照明装置が取付対象物の孔に取り付けられた状態を示す説明図である。

図１０に示されるように、照明装置１０は容器２を取付対象物Ｂに形成された孔９に嵌め入れるようにして取り付けられる。図１２に示されるように、取付対象物Ｂの孔９は直径Ｄ３が容器２の直径Ｄ１よりも若干大きく、かつ、放熱板３の直径Ｄ２よりも若干小さくなるよう形成される。本実施形態において、容器２の直径Ｄ１は５０ｍｍ、放熱板３の直径Ｄ２は６６ｍｍ、孔９の直径Ｄ３は５５ｍｍであるが、孔９の直径Ｄ３については、後述するように上述の条件が満たされる限りにおいて若干変更されても構わない。

図１１および図１２に示されるように、照明装置１０が取付対象物Ｂの孔９に嵌め入れられると、容器２の外周面２ｄ上に張り出した３本の板バネ７がそれぞれ内方へ弾性変形し、各板バネ７の他端７ｂが孔９の内壁に弾性的に当接することにより孔９内に容器２が固定される。
この際、各板バネ７は、取付対象物Ｂの孔９に嵌め入れられる際に先頭となる容器２の底面２ｇに一端７ａ側が固定され、他端７ｂ側が前記底面２ｇから延出して容器２の外周面２ｄ上に位置しているので、照明装置１０の取付方向と各板バネ７の延出方向が一致している。また、上述のとおり、各板バネ７は、容器２の底面２ｇから外周面２ｄへ延出する箇所において外周面２ｄとの間隔が徐々に大きくなるように斜めに広がる傾斜部７ｃを有している。

各板バネ７は、照明装置１０の取付方向と延出方向が一致し、かつ、容器２の底面２ｇから延出する箇所に傾斜部７ｃが設けられているので、照明装置１０の容器２を取付対象物Ｂの孔９に嵌め入れる際には傾斜部７ｃが孔９の外縁に当接し、嵌め入れが進むにしたがって各板バネ７は傾斜部７ｃが孔９の外縁に押されて内方へ徐々に弾性変形する。
３本の板バネ７は、３本の板バネ７により形成される仮想円の直径が孔９の直径Ｄ３に一致するまで内方へ弾性変形し、前記仮想円の直径と孔９の直径Ｄ３が一致すると放熱板３のフランジ部３ｄが孔９の周囲の表面に当接するまで容器２が孔９内に嵌め入れられる。

フランジ部３ｄが孔９の周囲の表面に当接するまで容器２が孔９内に嵌め入れられた状態において、３本の板バネ７の他端７ｂが孔９の内壁に弾性的に当接し容器２は孔９内に固定される。この際、３本の板バネ７は容器２の外周面２ｄに対して等間隔に設けられているので、容器２は孔９の中心に必然的に収まり、安定した固定が図れる。
つまり、板バネ７は容器２を取付対象物Ｂの孔９内に固定する役割を果たし、フランジ部３ｄは取付対象物Ｂに対して照明装置１０を位置決めする役割を果たす。

また、各板バネ７は、上述の通り、延出方向が照明装置１０の取付方向と一致し、傾斜部７ｃが孔９の外縁に押されて徐々に弾性変形するので、変形に無理がなく、照明装置１０を取付対象物Ｂに取り付けるにあたって、板バネ７が損傷することはない。また、各板バネ７が無理なくスムーズに弾性変形するので取付対象物Ｂの孔９を傷つけるといった危険性も最小限に抑えられる。

照明装置１０は上述のように板バネ７の弾性力によって孔９に固定されるので、必要に応じて容易に孔９から取り外すことができる。
例えば、ＬＥＤモジュール１の寿命により、ＬＥＤモジュール１の交換が必要になったときには、取付対象物Ｂの孔９から照明装置１０を引き抜き、放熱板３と容器２との螺合を解除して容器２から放熱板３を取り外すことにより、至って容易に図７に示される容器２単体の状態にでき、容器２の窪み２ｂの底２ｊにＬＥＤモジュール１を固定しているビス４を取り外すことによりＬＥＤモジュール１を容易に交換できる。

また、照明装置１０は板バネ７の弾性力により孔９に固定されるので、孔９は直径Ｄ３が容器２の直径Ｄ１よりも大きく、かつ、放熱板３の直径Ｄ２よりも若干小さく形成される限りにおいて、特に厳密な寸法は要求されず、ある程度の寸法的な許容範囲を有する。これは、照明装置１０を取付対象物Ｂの孔９に板バネ７の弾性力で固定するよう構成したことにより得られる利点の１つであり、取付対象が広がるばかりでなく、設置作業が容易になるという好ましい効果をもたらす。

以上、詳細に説明したように照明装置１０は、放熱を担う放熱板３を敢えて照明装置１０の正面側に配設したことにより、照明装置１０の背面側からだけでなく正面側からも効率的に熱を放散させ、小型化と薄型化を犠牲にすることなく放熱性を向上させている。これにより、ＬＥＤモジュール１を所定の動作保証温度内で発光させることが可能となり、所定の輝度と寿命を確保でき、色変化も防止できる。
また、照明装置１０は、放熱板３を照明装置１０の正面側に配設したことにより照明装置１０の背面側となる容器２の構造が極めて簡素なものとなり、取付対象物Ｂへの加工は容器２の直径Ｄ１よりも若干大きく、かつ、放熱板３の直径Ｄ２よりも若干小さな直径Ｄ３を有する孔９を形成するだけの簡単な加工で済む。
そして、照明装置１０の設置は、放熱板３のフランジ部３ｄが取付対象物Ｂの孔９の周囲の表面に当接するまで容器２を孔９内に嵌め入れるだけ済み、極めて容易である。
さらに、寿命によりＬＥＤモジュール１の交換が必要となったときには、放熱板３と容器２との螺合を解除し、容器２の窪み２ｂの底２ｊに設置されたＬＥＤモジュール１を取り外すことにより、ＬＥＤモジュール１を容易に交換できる。

実施形態２
この発明の実施形態２に係る照明装置について図１３に基づいて説明する。図１３はこの発明の実施形態２に係る照明装置を背面側から見た斜視図である。
図１３に示されるように、実施形態２に係る照明装置２０は、上述の実施形態１に係る照明装置１０（図２参照）の板バネ７の本数を変更したもので、本実施形態において板バネ７は３本から５本に増設されている。これに伴い、容器２の底面２ｇにも雌ネジ２ｉ（図９参照）が増設される。その他の構成は上述の実施形態１に係る照明装置１０と同様である。

つまり、この発明では容器２の底面２ｇに雌ネジ２ｉを増設する加工を施すだけで、同一形状の板バネ７を利用して板バネ７を適宜増設でき、取付対象物Ｂ（図１０参照）の材質や強度、照明装置２０の重量などに応じて最適な取付強度で設置することができる。また、各板バネ７の位置決めには、上述の実施形態１と同様、容器２の底面２ｇに形成された突起２ｈを利用でき、各板バネ７の位置決めは極めて容易である。
板バネ７を増設するにあたり、同一形状の板バネ７を利用できるので、板バネの本数に合わせて、専用の爪部材を別途作製する必要がなく、板バネ７の増設に伴うコストを必要最小限に抑えることができる。

本実施形態に係る照明装置２０は、板バネ７の本数が３本から５本に増設されているので、取付対象物Ｂの孔９（図１０参照）の内壁と板バネ７との当接箇所が増え、照明装置２０をより強固に固定することが可能となる。本実施形態に係る照明装置２０は取付対象物Ｂが比較的強度の高い材質で形成され、より強固な固定が求められる場合に適していると言える。

なお、取付対象物Ｂが強度の低い材質で形成されている場合にも板バネ７を５本に増設することは有効である。この場合、各板バネ７をより薄い金属板で形成し、１本あたりの弾性力を弱める。弾性力の弱い多数の板バネ７が孔９（図１０参照）の内壁に当接することにより、強度の低い材質で形成された取付対象物Ｂの孔９を傷つけることなく照明装置２０を設置することが可能になる。

実施形態３
この発明の実施形態３に係る照明装置について図１４および図１５に基づいて説明する。図１４はこの発明の実施形態３に係る照明装置を背面側から見た斜視図、図１５は図１４に示される照明装置の容器単体の斜視図である。
図１４および図１５に示されるように、実施形態３に係る照明装置３０は、上述の実施形態１に係る照明装置１０のコード孔２ｅ（図７参照）を改変したもので、本実施形態においてコード孔３２ｅは容器３２の開口３２ａまで切り欠かれている。その他の構成は上述の実施形態１に係る照明装置１０と同様である。

実施形態１に係る照明装置１０では、コード孔２ｅがＬＥＤモジュール１のコード１ａの先端に装着されたコネクタ１ｂよりも小さく、容器２からＬＥＤモジュール１を取り外す際にコード１ａの先端からコネクタ１ｂを取り外す必要がある。
これに対し、本実施形態では、コード孔３２ｅは容器３２の開口３２ａまで切り欠かれるように形成されているため、ＬＥＤモジュール１のコード１ａの先端にコネクタ１ｂを装着したまま、ＬＥＤモジュール１を容器３２から取り外し、また、容器３２に取り付けることができる。

コード孔３２ｅは容器３２の上端まで切り欠かれるが、結局、反射板５（図９参照）によって覆い隠されるため、照明装置３０の正面側からコード孔３２ｅが視認されることはなく、正面側から見た照明装置３０の意匠性に悪影響を及ぼすことはない。

実施形態４
この発明の実施形態４に係る照明装置について図１６に基づいて説明する。図１６はこの発明の実施形態４に係る照明装置を正面側から見た斜視図である。
図１６に示されるように、実施形態４に係る照明装置４０は、上述の実施形態１に係る照明装置１０の放熱板３（図１参照）を改変したもので、本実施形態において放熱板４３は窓４３ａの周縁の一部に眩惑防止用の庇４３ｅが形成されている。その他の構成は上述の実施形態１に係る照明装置１０と同様である。

放熱板４３の窓４３ａの周縁の一部に眩惑防止用の庇４３ｅを設けたことにより、照明装置４０からの光が直接ユーザーの目に入ることを防止でき、ユーザーの目に優しい設計となる。

実施形態５
この発明の実施形態５に係る照明装置について図１７に基づいて説明する。図１７はこの発明の実施形態５に係る照明装置を正面側から見た斜視図である。
図１７に示されるように、実施形態５に係る照明装置５０は、上述の実施形態１に係る照明装置１０の放熱板３（図１参照）を改変したもので、本実施形態において放熱板５３は窓５３ａとフランジ部５３ｄがそれぞれ方形に形成されている。その他の構成は上述の実施形態１に係る照明装置１０と同様である。
本実施形態のように、放熱板５３の形状を様々に変更することにより、容器２の構成はそのままに様々な意匠上のアレンジを加えることができる。

以上、この発明の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、本発明はその技術的思想の範囲内において、様々な改変を加えることができ、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、容器の底面に形成される円盤状の突起は、純粋な円形に限定されず、１６角形などの実質円形に近い多角形であってもよいし、あるいはその外周面に板バネとの位置決めを強固にする刻みが形成されていてもよい。その場合、板バネの一端は突起の外周に対応した形状に形成される。

１ ＬＥＤモジュール
１ａ コード
１ｂ コネクタ
１ｃ セラミック基板
１ｄ 樹脂
１ｅ 端子部
２，３２ 容器
２ａ 開口
２ｂ 窪み
２ｃ，２ｉ，３ｃ 雌ネジ
２ｄ 外周面
２ｅ，３２ｅ コード孔
２ｇ 底面
２ｈ 突起
２ｊ 底
３，４３，５３ 放熱板
３ａ，５ａ，４３ａ，５３ａ 窓
３ｂ 円筒部
３ｄ，５３ｄ フランジ部
４，８ ビス
５ 反射板
６ すりガラス板
７ 板バネ
７ａ 一端
７ｂ 他端
７ｃ 傾斜部
７ｄ，９ 孔
１０，２０，３０，４０，５０ 照明装置
４３ｅ 庇
Ｂ 取付対象物
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 直径

Claims (10)

1. 半導体発光素子と、半導体発光素子を収容し前記発光素子の発光を外部へ放出する開口を有する容器と、容器の開口を囲むように設けられ前記発光素子の発熱を外気へ放散する放熱板とを備える照明装置。
2. 照明装置を取付対象物の孔または窪みに着脱可能に固定する弾性変形可能な複数の爪部材をさらに備える請求項１に記載の照明装置。
3. 容器は円筒形の外周面と底面を備え、各爪部材は両端を有するＬ字形の細長い板バネからなり、各板バネは一端側が容器の底面に固定され他端側が容器の外周面上に位置する請求項２に記載の照明装置。
4. 容器は底面の中心に円盤状の突起を備え、各板バネは一端が突起の外周に対応した円弧を有するように形成され前記突起の外周に当接することにより位置決めされる請求項３に記載の照明装置。
5. 複数の爪部材は外周面に対して等間隔に設けられた少なくとも３つの爪部材からなる請求項３又は４に記載の照明装置。
6. 容器は雄ネジが形成された外周面を備え、放熱板は前記雄ネジに螺合する雌ネジ部を備える請求項１〜５のいずれか１つに記載の照明装置。
7. 雌ネジ部は、放熱板から容器側に突出して内周面に雌ネジを有する円筒部である請求項６に記載の照明装置。
8. 半導体発光素子は容器の底に着脱可能に固定される請求項１〜７のいずれか１つに記載の照明装置。
9. 容器の開口を塞ぐ透光性の光拡散部材をさらに備える請求項１〜８のいずれか１つに記載の照明装置。
10. 半導体発光素子から出射され光拡散部材で反射された光を光拡散部材の方へ再反射する反射板をさらに備える請求項９に記載の照明装置。

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