JP2014011045A - 照明装置及び照明システム - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の故障を防止することができる小型の照明装置及び照明システムを実現すること。
【解決手段】実施形態に係る照明装置は、基板と、反射体と、筺体とを具備する。基板は、発光素子が実装される。反射体は、前記発光素子によって発光される光を反射させる。筺体は、前記基板が設置される設置面から延伸した支持部によって、前記基板と前記反射体との間に絶縁層を介在させた状態で当該反射体を支持する。例えば、前記支持部は、前記基板と前記反射体とを離間した状態で当該反射体を支持する。
【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、照明装置及び照明システムに関する。
従来、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を光源とするスポットライト型の照明装置が用いられている。スポットライト型の照明装置は、例えば、面実装タイプのＬＥＤチップが多数並べられ、それぞれのＬＥＤチップを光学レンズなどによって配光が制御されることにより任意の光を得る。
しかし、スポットライト型の照明装置において、ＬＥＤチップを集中配置した光源を用いる場合、配光制御を行う反射体構造が大型になりやすい。また、面実装タイプのＬＥＤでは、配光を狭く高効率な反射体構造にしようとすると光学制御が大型化しやすい。さらに、照明装置自体を小型化するためには、各部材が密着するため、例えば基板が他の金属製の部材と接触することにより通電してしまい故障するおそれがある。
特開２０１２−６４３２５号公報
本発明が解決しようとする課題は、基板の故障を防止することができる小型の照明装置及び照明システムを提供することである。
実施形態に係る照明装置は、基板と、反射体と、筺体とを具備する。基板は、発光素子が実装される。反射体は、前記発光素子によって発光される光を反射させる。筺体は、前記基板が設置される設置面から延伸した支持部によって、前記基板と前記反射体との間に絶縁層を介在させた状態で当該反射体を支持する。
図１は、実施形態に係る照明装置の外観例を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係る照明装置の外観例を示す側面図である。 図３は、実施形態に係る照明装置の分解例を示す斜視図である。 図４は、実施形態に係る照明装置を示す縦断面図である。 図５は、実施形態に係る照明装置を示す縦断面図である。 図６は、実施形態に係る照明システムを示す説明図である。
以下で説明する実施形態に係る照明装置１００において、基板１５０は、発光素子１５１が実装される。反射体１２０は、発光素子１５１によって発光される光を反射させる。筺体１１０は、基板１５０が設置される設置面１１０ａから延伸した支持部１１２によって、基板１５０と反射体１２０との間に絶縁層を介在させた状態で反射体１２０を支持する。
また、以下で説明する実施形態において、支持部１１２は、基板１５０と反射体１２０とを離間した状態で反射体１２０を支持する。
また、以下で説明する実施形態において、絶縁部材１７０は、基板１５０に貼付される。また、支持部１１２は、基板１５０と反射体１２０との間に絶縁部材１７０を介在させた状態で反射体１２０を支持する。
また、以下で説明する実施形態において、支持部１１２は、反射体１２０の外面における中央部を支持する。
また、以下で説明する実施形態において、支持部１１２は、反射体１２０の少なくとも一部を囲んだ状態で反射体１２０を支持する。
また、以下で説明する実施形態において、支持部１１２は、反射体１２０の外面と螺合することにより反射体１２０を支持する。
また、以下で説明する実施形態において、反射体１２０は、金属により形成される。
また、以下で説明する実施形態において、支持部１１２は、筺体１１０と反射体１２０との間に形成される空間を密閉した状態で反射体１２０を支持する。
また、以下で説明する実施形態において、カバー１３０は、反射体１２０に取り付けられ、反射体１２０の内部に形成される空間を密閉する。
また、以下で説明する実施形態において、筺体１１０は、設置面１１０ａに反対側の外表面１１０ｂのうち、少なくとも基板１５０に対応する位置に放熱フィン１１１が形成される。
また、以下で説明する実施形態において、照明システム１は、照明装置１００を具備し、反射体１２０として、発光素子１５１によって発光される光を反射させる角度が異なる２以上の反射体１２０１、１２０２、１２０３を具備する。
以下、図面を参照して、実施形態に係る照明装置を説明する。実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
（照明装置の外観例）
図１は、実施形態に係る照明装置の外観例を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る照明装置の外観例を示す側面図である。図１及び図２に示した照明装置１００は、家庭内やテレビスタジオや劇場等に用いられるスポットライト型の照明装置である。
図１に示した例において、設置ユニット１０は、建物内の天井や壁等に固定される。かかる設置ユニット１０には、摺動溝１１が形成される。摺動溝１１には、アーム２０の一端が摺動自在に取り付けられる。また、アーム２０の他端には、回路部品３０が取付けられる。回路部品３０は、固定部材１４０を介して照明装置１００が回転自在に取り付けられる。かかる回路部品３０は、図示しない商用交流電源から供給される電力を照明装置１００に提供したり、照明装置１００における調光制御を行ったりする。
このような照明装置１００は、アーム２０が摺動溝１１を摺動することにより、アーム２０と一体となって摺動溝１１に対して平行方向に移動可能である。さらに、照明装置１００は、固定部材１４０を回転軸として回転可能である。これにより、照明装置１００は、様々な方向に対して照明することができる。
また、照明装置１００は、図１及び図２に示すように、筺体１１０と、反射体１２０と、カバー１３０とを具備する。筺体１１０は、熱伝導性の高い金属製であり、例えばアルミダイカストにより成型される。かかる筺体１１０の内部には、発光素子（後述する発光素子１５１）が実装された基板（後述する基板１５０）が設置される。また、図２に示すように、筺体１１０には、発光素子から発生する熱を外部に放出するための放熱フィン１１１が形成される。なお、図２に示した例では、１個の放熱フィンに符号１１１を付したが、筺体１１０に形成されている平板形状の各部材は放熱フィン１１１に該当する。
反射体１２０は、例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂製、又は、アルミダイカストなどの金属製であり、筺体１１０内の発光素子によって発光される光を反射させることにより配光制御を行う。なお、後述するが、反射体１２０は、筺体１１０と螺合することにより筺体１１０に支持される。
カバー１３０は、反射体１２０の下面に取り付けられることにより、反射体１２０の下面を覆う。かかるカバー１３０は、反射体１２０内に埃等が入り込むことを防止する機能を担う。
（照明装置の分解例）
次に、図３を用いて、実施形態に係る照明装置１００の分解例について説明する。図３は、実施形態に係る照明装置１００の分解例を示す斜視図である。図３に示すように、筺体１１０は、略円柱形状、かつ、下端部が開口された形状に形成される。具体的には、筺体１１０は、設置面１１０ａと、設置面１１０ａの周縁部から延伸した支持部１１２とを有する。すなわち、設置面１１０ａは、円柱形状である筺体１１０の底壁に該当し、支持部１１２は、円柱形状である筺体１１０の側壁に該当する。このような筺体１１０の設置面１１０ａには、接着部材１６０を介して基板１５０が設置される。
基板１５０は、接着部材１６０に接着する接着面と、かかる接着面の反対側の実装面とを有する。基板１５０の実装面には、ＬＥＤ等の発光素子１５１が実装される。なお、図３に示した例では、１個の発光素子に符号１５１を付したが、基板１５０の実装面に実装される矩形形状の各部材は発光素子１５１に該当する。
接着部材１６０は、熱伝導性の高い合成樹脂製であり、筺体１１０の設置面１１０ａに設置可能な大きさの平面形状に形成される。かかる接着部材１６０は、筺体１１０の設置面１１０ａと基板１５０との双方と密に面接触することで、基板１５０を筺体１１０に密着させる。これにより、接着部材１６０は、基板１５０から発生する熱を効率良く筺体１１０に伝導させることができるので、放熱効果を高めることができる。
また、図３に示すように、筺体１１０における支持部１１２は、反射体１２０を支持するための螺合部１１３を有する。螺合部１１３は、「めねじ」としての機能を有し、支持部１１２における下端部の内面に形成された溝に該当する。
また、図３に示すように、反射体１２０は、上下両端がそれぞれ略円形に開口された円筒形状に形成される。かかる反射体１２０は、筺体１１０の螺合部１１３と螺合するための螺合部１２１を有する。螺合部１２１は、「おねじ」としての機能を有し、反射体１２０の外面に形成された溝に該当する。なお、螺合部１２１は、反射体１２０の外面のうち、上端開口部１２０ａと下端開口部１２０ｂとの間である中央部に形成される。言い換えれば、螺合部１２１は、上端開口部１２０ａの縁、及び、下端開口部１２０ｂの縁以外の位置に形成される。
実施形態に係る照明装置１００では、筺体１１０の螺合部１１３と反射体１２０の螺合部１２１とが螺合することにより、支持部１１２が反射体１２０を支持し、筺体１１０に反射体１２０が取り付けられる。すなわち、実施形態に係る反射体１２０は、筺体１１０に着脱可能である。
カバー１３０は、反射体１２０の下端開口部１２０ｂに取り付けられる。これにより、カバー１３０は、反射体１２０の内部に形成される空間を密閉する。
（照明装置の断面例）
次に、図４を用いて、実施形態に係る照明装置１００の断面について説明する。図４は、実施形態に係る照明装置１００を示す縦断面図である。なお、図４では、筺体１１０に反射体１２０が取り付けられた状態の縦断面を示す。
図４に示すように、反射体１２０の上端開口部１２０ａは、基板１５０に実装された発光素子１５１と対向する位置に設けられる。これにより、反射体１２０は、発光素子１５１から発光される光を反射させることで配光を調整する。具体的には、発光素子１５１から照射される光は、反射体１２０の上端開口部１２０ａを通過し、反射体１２０の内面を反射する。したがって、照明装置１００による照射方向は、反射体１２０の筒形状により調整されることとなる。なお、図４では、反射体１２０が、縦長形状（上端開口部１２０ａから下端開口部１２０ｂまでが長い形状）に形成された例を示しており、かかる反射体１２０は、狭い範囲を照明するための狭角型である。
ここで、筺体１１０の支持部１１２は、基板１５０と反射体１２０との間に絶縁層を介在させた状態で反射体１２０を支持する。具体的には、支持部１１２は、基板１５０と反射体１２０における上端開口部１２０ａの縁とを離間させた状態で反射体１２０を支持する。すなわち、反射体１２０の上端開口部１２０ａから螺合部１２１までの長さＬ１１よりも、基板１５０から螺合部１１３までの長さＬ１２の方が長くなるように、支持部１１２は、筺体１１０の設置面１１０ａから延伸した形状に形成される。これにより、実施形態に係る照明装置１００では、基板１５０と反射体１２０との間には、空気による絶縁層が形成される。
例えば、反射体１２０がアルミダイカストなどの金属により形成されている場合、反射体１２０は、基板１５０に接触すると、基板１５０と通電することとなり、基板１５０を故障させるおそれや、基板１５０における発光制御を妨害するおそれがある。また、反射体１２０は、基板１５０に接触することで、基板１５０の表面を傷つける等して、基板１５０を故障させるおそれもある。しかし、実施形態に係る照明装置１００は、基板１５０と反射体１２０との間に絶縁層が形成されるので、反射体１２０と基板１５０とが通電することを防止でき、この結果、基板１５０が故障することを防止できる。
また、図４に示すように、支持部１１２は、反射体１２０の中央部に形成された螺合部１２１を支持するので、反射体１２０の少なくとも一部を囲んだ状態で反射体１２０を支持する。言い換えれば、支持部１１２は、反射体１２０の少なくとも一部が筺体１１０内に挿入された状態で反射体１２０を支持する。これにより、実施形態に係る照明装置１００は、反射体１２０が大型であっても、照明装置１００全体として小型化を実現することができる。
また、支持部１１２は、反射体１２０における下端開口部１２０ｂの縁を支持するのではなく、反射体１２０の中央部に形成された螺合部１２１を支持するので、設置面１１０ａから下端開口部１２０ｂまで延伸することを要しない。このため、実施形態に係る照明装置１００では、支持部１１２を小型にすることができるので、軽量化を実現することができる。
また、支持部１１２は、螺合部１２１と螺合することにより、筺体１１０と反射体１２０との間に形成される空間を密閉した状態で反射体１２０を支持する。さらに、カバー１３０は、反射体１２０に取り付けられることにより、かかる反射体１２０の内部に形成される空間を密閉する。これにより、実施形態に係る照明装置１００は、照明装置１００全体が密閉されるので、内部に埃等が入り込むことを防止することができる。例えば、実施形態に係る照明装置１００は、基板１５０に埃が付着することを防止できるので、基板１５０が故障することを防止できる。
また、図４に示すように、筺体１１０における設置面１１０ａの反対側の外表面１１０ｂには、少なくとも基板１５０に対応する位置に放熱フィン１１１が形成される。さらに、図１〜図３に示したように、筺体１１０の支持部１１２にも、基板１５０を囲むように放熱フィン１１１が形成される。これにより、実施形態に係る照明装置１００は、基板１５０から発生する熱を効率的に放熱することができる。
（他の実施形態）
上記実施形態では、支持部１１２が、基板１５０と反射体１２０とを離間させた状態で反射体１２０を支持する例を示した。すなわち、上記実施形態では、基板１５０と反射体１２０との間に空気層である絶縁層が形成される例を示した。しかし、基板１５０に樹脂等の絶縁部材が貼付されてもよい。この点について図５を用いて説明する。図５は、実施形態に係る照明装置１００を示す縦断面図である。
図５に示した例では、発光素子１５１が実装される基板１５０の実装面のうち、発光素子１５１が実装されていない領域に、樹脂等の絶縁部材１７０が貼付される。そして、支持部１１２は、基板１５０と反射体１２０との間に絶縁部材１７０が介在した状態で反射体１２０を支持する。このとき、支持部１１２は、反射体１２０の上端開口部１２０ａの縁と絶縁部材１７０とが当接する状態で反射体１２０を支持してもよい。
このように、基板１５０と反射体１２０との間に絶縁部材１７０が介在する場合であっても、反射体１２０と基板１５０とが通電することを防止でき、この結果、基板１５０が故障することを防止できる。また、絶縁部材１７０によって基板１５０の実装面を被覆するので、基板１５０上の配線等が露出することを防止できるので、照明装置１００の意匠性を向上させることができる。
また、上記実施形態では、狭い範囲を照明するための狭角型の反射体１２０を例に挙げて説明した。しかし、照明装置１００には、広い範囲を照明するための広角型の反射体や、狭角型と広角型との中間程度の範囲を照明するための中角型の反射体など、照明範囲が異なる様々な反射体が取り付けられてもよい。この点について図６を用いて説明する。図６は、実施形態に係る照明システムを示す説明図である。
図６に示した照明システム１は、上述してきた照明装置１００を具備する。かかる照明装置１００には、反射体１２０１、反射体１２０２、反射体１２０３が着脱可能である。反射体１２０１、１２０２及び１２０３の各々は、発光素子１５１によって発光される光を反射させる角度が異なる。具体的には、反射体１２０１は、上述してきた反射体１２０と同様に、狭い範囲を照明するための狭角型である。また、反射体１２０２は、狭角型と広角型との中間程度の範囲を照明するための中角型である。具体的には、反射体１２０２における上端開口部から下端開口部までの長さは、反射体１２０１における上端開口部から下端開口部までの長さよりも短い。また、反射体１２０３は、広い範囲を照明するための広角型である。具体的には、反射体１２０３における上端開口部から下端開口部までの長さは、反射体１２０２における上端開口部から下端開口部までの長さよりもさらに短い。
このように、実施形態に係る照明システム１では、配光範囲の異なる複数の反射体が照明装置１００に着脱可能であるので、照明装置１００による照明範囲を容易に変更することができる。
また、実施形態に係る照明装置１００は、反射体における下端開口部の縁を支持するのではなく、反射体の中央部を支持するので、上端開口部から下端開口部までの長さが異なる複数の反射体が取り付けられる場合であっても、それぞれの反射体と基板１５０との間に絶縁層を介在させた状態で反射体を支持することができる。具体的には、図６に示した例において、反射体１２０１は、上端開口部から螺合部１１３１までの長さが、図４に示した長さＬ１１と略同一となるように形成される。同様に、反射体１２０２は、上端開口部から螺合部１１３２までが長さＬ１１となるように形成され、反射体１２０３は、上端開口部から螺合部１１３３までが長さＬ１１となるように形成される。これにより、筺体１１０の支持部１１２は、反射体１２０１、１２０２及び１２０３を支持した場合に、反射体１２０１、１２０２及び１２０３と基板１５０との間に絶縁層を介在させることができる。すなわち、実施形態に係る照明システム１では、配光範囲の異なる複数の反射体が照明装置１００に着脱可能であるとともに、各反射体と基板１５０とが通電することを防止できる。
なお、図６に示した例では、照明システム１が３タイプの反射体を具備する例を示したが、照明システム１は、反射角度が異なる２タイプの反射体を具備してもよいし、４タイプ以上の反射体を具備してもよい。
また、上記実施形態では、スポットライト型を例に挙げて説明したが、照明装置１００は、スポットライト型以外にも天井に埋め込み設置されるダウンライト型の照明器具等にも適用することができる。
また、上記実施形態に係る照明装置１００は、実施形態や各図に表記した全ての部材を具備することを要しない。例えば、照明装置１００は、固定部材１４０を有しなくてもよい。
また、上記実施形態に係る各部材の形状、原料及び材質は、実施形態や各図に表記した例に限られない。例えば、筺体１１０、反射体１２０、カバー１３０などは、円形でなく矩形であってもよい。また、例えば、基板１５０などは、矩形でなく円形であってもよい。
以上説明したとおり、上記実施形態によれば、基板の故障を防止することができる小型の照明装置及び照明システムを実現することができる。
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同様に、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ものである。
以下、上記実施形態に関する付記を示す。
（付記１）
発光素子が実装される基板と；
前記発光素子によって発光される光を反射させる反射体と；
前記基板が設置される設置面から延伸した支持部によって、前記基板と前記反射体との間に絶縁層を介在させた状態で当該反射体を支持する筺体と；
を具備する照明装置。
（付記２）
前記支持部は、
前記基板と前記反射体とを離間した状態で当該反射体を支持する、
付記１に記載の照明装置。
（付記３）
前記基板に貼付される絶縁部材をさらに具備し、
前記支持部は、
前記基板と前記反射体との間に前記絶縁部材を介在させた状態で当該反射体を支持する、
付記１に記載の照明装置。
（付記４）
前記支持部は、
前記反射体の外面における中央部を支持する、
付記１〜３のいずれか一つに記載の照明装置。
（付記５）
前記支持部は、
前記反射体の少なくとも一部を囲んだ状態で当該反射体を支持する、
付記１〜４のいずれか一つに記載の照明装置。
（付記６）
前記支持部は、
前記反射体の外面と螺合することにより当該反射体を支持する、
付記１〜５のいずれか一つに記載の照明装置。
（付記７）
前記反射体は、
金属により形成される、
付記１〜６のいずれか一つに記載の照明装置。
（付記８）
前記支持部は、
前記筺体と前記反射体との間に形成される空間を密閉した状態で当該反射体を支持する、
付記１〜７のいずれか一つに記載の照明装置。
（付記９）
前記反射体に取り付けられ、当該反射体の内部に形成される空間を密閉するカバー；
をさらに具備する付記１〜８のいずれか一つに記載の照明装置。
（付記１０）
前記筺体は、
前記設置面に反対側の外表面のうち、少なくとも前記基板に対応する位置に放熱フィンが形成される、
付記１〜９のいずれか一つに記載の照明装置。
（付記１１）
付記１〜１０のいずれか一つに記載の照明装置を具備し、
前記反射体として、前記発光素子によって発光される光を反射させる角度が異なる２以上の反射体；
を具備する照明システム。
１ 照明システム
１００ 照明装置
１１０ 筺体
１１１ 放熱フィン
１１２ 支持部
１１３ 螺合部
１２０ 反射体
１２１ 螺合部
１３０ カバー
１５０ 基板
１５１ 発光素子
１６０ 接着部材
１７０ 絶縁部材

Claims (5)

  1. 発光素子が実装される基板と；
    前記発光素子によって発光される光を反射させる反射体と；
    前記基板が設置される設置面から延伸した支持部によって、前記基板と前記反射体との間に絶縁層を介在させた状態で当該反射体を支持する筺体と；
    を具備する照明装置。
  2. 前記支持部は、
    前記基板と前記反射体とを離間した状態で当該反射体を支持する、
    請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記基板に貼付される絶縁部材をさらに具備し、
    前記支持部は、
    前記基板と前記反射体との間に前記絶縁部材を介在させた状態で当該反射体を支持する、
    請求項１に記載の照明装置。
  4. 前記支持部は、
    前記反射体の少なくとも一部を囲んだ状態で当該反射体を支持する、
    請求項１〜３のいずれか一つに記載の照明装置。
  5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の照明装置を具備し、
    前記反射体として、前記発光素子によって発光される光を反射させる角度が異なる２以上の反射体；
    を具備する照明システム。
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