JP2014026936A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増加を抑制するとともに、発光ユニットの組み付け作業を簡素化することが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】この照明装置１００（照明装置）は、ＬＥＤ素子１１ａを有する発光ユニット１と、発光ユニット１の外縁部を挟み込んで保持するフレーム２とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、照明装置に関し、特に、発光部がフレームに保持された照明装置に関する。

従来、発光部がフレームに保持された照明装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、複数のＬＥＤモジュールが設けられた複数のＬＥＤユニット（発光ユニット）が箱形本体（フレーム）に固定的に取り付けられたトンネル照明用の照明装置が開示されている。ＬＥＤユニットは、複数のＬＥＤモジュールが設置された金属板を含み、この金属板を箱形本体の表面に設置して、複数本（６本）のボルトで金属板をねじ止めすることにより、箱形本体に取り付けられている。上記特許文献１の照明装置では、４つのＬＥＤユニットがそれぞれ６本ずつのボルトによって箱形本体に取り付けられている。

特開２０１２−３８５３２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された照明装置では、複数のＬＥＤユニット（発光ユニット）を箱形本体（フレーム）に取り付けるために、各々のＬＥＤユニットに対して６本ずつのボルトを用いてねじ止めする必要がある。このため、ＬＥＤユニットを取り付けるためのボルトが多数必要になるので、照明装置の部品点数が増加するとともに、これらのボルトを用いてＬＥＤユニットと箱形本体との間をねじ止めする作業が必要になるので、組み付け作業が煩雑であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、部品点数の増加を抑制するとともに、発光ユニットの組み付け作業を簡素化することが可能な照明装置を提供することである。

この発明の一の局面による照明装置は、発光素子を有する発光ユニットと、発光ユニットの外縁部を挟み込んで保持するフレームとを備える。

この発明の一の局面による照明装置では、上記のように、発光ユニットの外縁部を挟み込んで保持するフレームを設けることによって、フレームに発光ユニットを挟み込ませるだけで、発光ユニットをフレームに組み付けることができる。これにより、発光ユニットとフレームとの間でボルトによるねじ止め作業を行う必要がないので、発光ユニットの組み付け作業を簡素化することができる。また、この結果、発光ユニット取付用のボルトを設ける必要がないので、部品点数の増加を抑制することができる。

上記一の局面による照明装置において、好ましくは、フレームは、発光ユニットの外縁部を外側から挟み込むように互いに締結されている。このように構成すれば、フレーム同士を締結させるだけでフレームに対して発光ユニットを固定することができるので、個々の発光ユニットをフレームに対してそれぞれねじ止めする場合と異なり、多数のねじを用いる必要がない。

この場合、好ましくは、フレームは、発光ユニットに対して第１方向の両側に配置された第１フレーム部と、発光ユニットに対して第１方向と直交する第２方向の両側に配置された第２フレーム部とを含み、第１フレーム部および第２フレーム部の少なくとも一方が、発光ユニットの外縁部を外側から挟み込むようにして互いに締結されている。このように構成すれば、第１フレーム部および第２フレーム部の少なくとも一方によって、発光ユニットを両側から挟み込んで保持および固定することができるので、発光ユニット取付用のボルトを用いることなく、容易かつ安定的に発光ユニットを保持することができる。

上記フレームが第１フレーム部および第２フレーム部を含む構成において、好ましくは、第１フレーム部と第２フレーム部とは、互いに連結されている。このように構成すれば、発光ユニットに対して第１方向の両側の第１フレーム部と、第２方向の両側の第２フレーム部とを連結して相互に固定することができるので、発光ユニットの外縁を取り囲むようにして強固に保持することができる。

上記フレームが第１フレーム部および第２フレーム部を含む構成において、好ましくは、第１フレーム部および第２フレーム部の少なくとも一方は、発光ユニットの外縁部と係合可能に構成されている。このように構成すれば、フレームと発光ユニットとを係合させることができるので、フレームによる発光ユニットの保持をより確実に行うことができる。

この場合、好ましくは、第１フレーム部および第２フレーム部の少なくとも一方と、発光ユニットの外縁部とは、凹部および凸部の係合により互いに係合可能に構成され、凹部は、テーパ状の断面形状を有し、凸部は、凹部のテーパ形状に対応するテーパ状の断面形状を有する。このように構成すれば、凸部と凹部との組み合わせによって、容易に、第１フレーム部および第２フレーム部の少なくとも一方と、発光ユニットの外縁部とを係合させることができる。また、テーパ状の凹部と凸部とを嵌合させて面接触させることができるので、フレームに対する発光ユニットの固定をより安定させることができる。

上記第１フレーム部および第２フレーム部の少なくとも一方が発光ユニットの外縁部と係合可能な構成において、好ましくは、発光ユニットは、矩形形状を有するとともに、第１方向の両側に配置された第１係合部を含み、第１フレーム部は、第１係合部と第１方向に係合する第２係合部を含む。このように構成すれば、発光ユニットの両側の第１フレーム部が発光ユニットの外側の外縁部にそれぞれ係合することにより、確実に発光ユニットを固定することができる。

この場合、好ましくは、第１係合部は、発光ユニットの外縁部に沿って延びるように設けられ、第２係合部は、第１係合部に対応するように設けられている。このように構成すれば、第１係合部と第２係合部との係合領域が大きくなるので、より確実に、かつ、安定して発光ユニットを保持することができる。

上記発光ユニットが第１係合部を含み、第１フレーム部が第２係合部を含む構成において、好ましくは、発光ユニットは、第１係合部が一体的に形成されるとともに発光素子を支持する金属製の支持部材と、支持部材に設けられた放熱フィンとを含む。このように構成すれば、一般に熱伝導性が高い金属製の支持部材と、支持部材に設けられた放熱フィンとによって、発光ユニットで発生した熱を効率よく放熱することができる。特に、大きな光量を必要とする用途では発光ユニットでの発熱が大きくなるので、金属製の支持部材および放熱フィンによる放熱性の向上が効果的である。

上記フレームが第１フレーム部および第２フレーム部を含む構成において、好ましくは、発光ユニットは、複数設けられるとともに、第１方向に沿って配列され、フレームは、複数の発光ユニットの間に配置され、隣接するそれぞれの発光ユニットと第１方向に係合可能に構成された連結用フレームをさらに含み、複数の発光ユニット間が連結用フレームにより連結されるとともに、複数の発光ユニットの外側に位置する外縁部が、第１フレーム部および第２フレーム部の少なくとも一方により挟み込まれて保持されている。このように構成すれば、隣接する発光ユニットを連結する連結用フレームにより、自由に発光ユニットの数を増減させることができる。また、複数の発光ユニットを設けた場合でも、複数の発光ユニットの外側に位置する外縁部を第１フレーム部および第２フレーム部の少なくとも一方により挟み込むことによって、発光ユニット取付用のボルトを用いることなく、安定的に発光ユニットを保持することができる。

上記フレームが第１フレーム部および第２フレーム部を含む構成において、好ましくは、発光ユニットは、複数設けられるとともに、第１方向および第２方向に沿って全体として矩形状に配列され、第１フレーム部は、矩形状に配列された複数の発光ユニット全体の第１方向の長さに対応した長さを有し、第２フレーム部は、矩形状に配列された複数の発光ユニット全体の第２方向の長さに対応した長さを有する。このように構成すれば、第１フレーム部および第２フレーム部を複数種類用意するだけで、発光ユニット数の異なる様々な照明装置のバリエーションを構成することができる。これにより、用途に応じて必要な光量（すなわち、発光ユニット数）を得ることが可能な照明装置のバリエーションを、容易に提供することができる。

上記一の局面による照明装置において、好ましくは、発光素子は、ＬＥＤからなる。このように構成すれば、長寿命で低消費電力の照明装置を得ることができる。

上記一の局面による照明装置において、好ましくは、照明装置は、トンネル照明用の照明装置である。ここで、トンネル照明用途では大きな光量が必要となるため、比較的大型の照明装置が必要となる。このため、従来のように発光ユニットのフレームへの取り付けをボルトにより行う場合には、発光ユニットの大型化（またはユニット数の増大）に伴って、使用するボルト本数および取付工数が増大する。このため、本発明をトンネル照明用の照明装置に適用することによって、部品点数の増加の抑制、および、発光ユニットの組み付け作業の簡素化の効果を特に効果的に得ることができる。

本発明によれば、上記のように、部品点数の増加を抑制するとともに、発光ユニットの組み付け作業を簡素化することが可能な照明装置を得ることができる。

本発明の一実施形態による照明装置の全体構成を示した斜視図である。 本発明の一実施形態による照明装置の構成を示した側面図である。 本発明の一実施形態による照明装置を裏面側から示した分解斜視図である。 図１の５００−５００線に沿った方向における模式的な断面図である。 図１に示した照明装置における各部の配置および構造を説明するための模式図である。 図５に示した断面図における発光ユニットの係合部分を説明するための拡大断面図である。 本発明の一実施形態による照明装置のバリエーション（１行２列）の構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態による照明装置のバリエーション（１行１列）の構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態による照明装置のバリエーション（２行３列）の構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態による照明装置のバリエーション（１行３列）の構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態による照明装置の変形例を示した模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図１０を参照して、本発明の一実施形態による照明装置１００の構造について説明する。なお、本実施形態では、トンネル照明用の照明装置１００に本発明を適用した例について説明する。

本発明の一実施形態による照明装置１００は、図１および図２に示すように、複数（４つ）の発光ユニット１と、発光ユニット１の外縁部を挟み込んで保持するフレーム２とを主として備えている。

本実施形態による照明装置１００は、トンネル照明用の照明装置であり、角度調節可能な取付部２２をトンネルの内壁や天井など（図示せず）に取り付けて使用することが可能なように構成されている。また、照明装置１００は、後述するように、フレーム２の一部（第１フレーム部２０および第２フレーム部４０の直線部４１）を付け替えることにより、発光ユニット１の数を自由に増減させたバリエーションの構成を実現することが可能である。これにより、発光ユニット１の数に応じて得られる光量が相違するため、トンネル内の設置位置やトンネルの規模などに応じて適切な照明装置を構成することが可能である。以下で説明する図１〜図６では、構成の一例として、４つの発光ユニット１がＸ方向（横方向）およびＹ方向（縦方向）にそれぞれ２つ（２行２列で）並んだ矩形状に配列された照明装置１００の例を示している。

図１〜図４に示すように、発光ユニット１は、複数の発光部１１が設けられた基板１２と、基板１２を表面側で支持する支持部材１３（図３および図４参照）と、支持部材１３の裏面側に設けられた放熱フィン１４（図３および図４参照）とを含む。なお、Ｘ方向は、本発明の「第１方向」の一例であり、Ｙ方向は、本発明の「第２方向」の一例である。

図１に示すように、発光部１１は、矩形状の基板１２の表面上にマトリクス状に配列されており、本実施形態では５行４列の２０個の発光部１１が設けられている。図５に示すように、２０個の発光部１１は、それぞれＬＥＤ素子１１ａと、ＬＥＤ素子１１ａを覆うドーム状（図１参照）の拡散レンズ１１ｂとを有する。それぞれのＬＥＤ素子１１ａは、基板１２に形成された回路部（図示せず）に接続され、電源コネクタ１５（図３参照）を介した電源供給によって発光するように構成されている。なお、ＬＥＤ素子１１ａは、本発明の「発光素子」の一例である。

図３および図４に示すように、支持部材１３は、アルミニウム製であり、表面側で基板１２を支持している。表面側から見ると、支持部材１３は基板１２よりも一回り大きな矩形形状を有する。この支持部材１３の裏面側（基板１２とは反対側）に、放熱フィン１４が一体的に形成されている。支持部材１３は、放熱フィン１４とともに、発光ユニット１の発光に伴って発生する熱を放熱する機能も有している。このため、支持部材１３および放熱フィン１４は、熱伝導性に優れ軽量なアルミニウム製の一体成形が好ましい。

ここで、本実施形態では、支持部材１３には、Ｘ方向（横方向）の両側端面（外縁部）にそれぞれ凹部（溝部）１６が形成されている。凹部１６は、発光ユニット１の外縁部（支持部材１３の外縁部）に沿ってＹ方向（縦方向）に沿って延びるように形成され、支持部材１３のＸ方向側端面の全体にわたって設けられている。すなわち、凹部１６は、支持部材１３のＹ方向の両端まで延びている。図６に示すように、凹部１６は、底部に向かうに従って徐々に幅が狭くなるテーパ状の断面形状を有する。なお、凹部１６は、本発明の「第１係合部」の一例である。

図１および図３に示すように、フレーム２は、４つの発光ユニット１に対してＸ方向の両側に配置された一対の第１フレーム部２０と、４つの発光ユニット１に対してＹ方向の両側に配置された一対の第２フレーム部４０とを含んでいる。また、フレーム２は、Ｘ方向に並んだ発光ユニット１の間に配置された連結部３０（図３参照）をさらに含んでいる。なお、連結部３０は、本発明の「連結用フレーム」の一例である。

フレーム２は、これらの第１フレーム部２０と第２フレーム部４０とによって、矩形状に並んだ４つの発光ユニット１の外縁部を取り囲む矩形状の枠状形状を有し、４つの発光ユニット１の外縁部を外側から挟み込んで保持するように構成されている。本実施形態では、フレーム２は、一対の第２フレーム部４０が４つの発光ユニット１の外縁部をＹ方向の両外側から挟み込むようにして互いに締結されることにより（一対の第２フレーム部４０がＹ方向内向きに押圧することにより）、４つの発光ユニット１を保持している。フレーム２（第１フレーム部２０、第２フレーム部４０、連結部３０）は、発光ユニット１の支持部材１３と同様、アルミニウム製である。

図３および図４に示すように、第１フレーム部２０は、Ｙ方向に直線状に延びる中空の筒状形状を有する。図５に示すように、第１フレーム部２０のＹ方向の長さＬ１は、配列された発光ユニット１全体の長さに対応している。すなわち、２行２列の発光ユニット１の配列パターンでは、第１フレーム部２０の長さＬ１は、発光ユニット１のＹ方向の長さＬ２の２個分に対応している（Ｌ１≒２×Ｌ２）。

図３および図６に示すように、本実施形態では、一対の第１フレーム部２０のＸ方向の内側表面には、Ｙ方向に延びる凸部２１が一体的に形成されている。凸部２１は、発光ユニット１の凹部１６に対応するように設けられており、第１フレーム部２０のＹ方向の全長にわたって直線状に形成されている。この凸部２１は、支持部材１３の凹部１６とＸ方向に係合するように構成されている。図５では、この凸部２１と凹部１６との係合部分に狭いハッチングを付して示している。なお、凸部２１は、本発明の「第２係合部」の一例である。

図６に示すように、凸部２１は、凹部１６のテーパ形状に対応するテーパ状の断面形状を有し、頂部に向かうに従って徐々に幅が狭くなっている。これにより、第１フレーム部２０の凸部２１と支持部材１３の凹部１６とが嵌合し、凸部２１の表面と凹部１６の表面とが面接触するように構成されている。

また、図３に示すように、一対の第１フレーム部２０には、Ｕ字状の取付部２２の両先端部がそれぞれ取り付けられている。また、一対の第１フレーム部２０には、角度調節機構２３がそれぞれ取り付けられており、照明装置１００（取付部２２）の取付角度を調節して所定角度に保持することが可能である。

図３および図５に示すように、連結部３０は、Ｘ方向に並んだ発光ユニット１の間で、Ｙ方向に延びるように形成されている。図３に示すように、この連結部３０も、第１フレーム部２０と同様、配列された発光ユニット１全体の長さに対応したＹ方向長さとなるように形成されている一方、第１フレーム部２０の長さＬ１よりは若干大きい長さＬ３（Ｌ３＞２×Ｌ２）を有する。これにより、連結部３０は、Ｙ方向の両端が第１フレーム部２０よりも僅かに突出し、この両端が第２フレーム部４０に形成された溝部４１１に嵌り込んで第２フレーム部４０と係合するように構成されている。

また、連結部３０には、第１フレーム部２０の凸部２１と同様の凸部３１が、Ｘ方向の両側面に設けられ、それぞれＹ方向の全長にわたって延びるように形成されている。そして、連結部３０は、一対（両側面）の凸部３１によって、Ｘ方向の両側の発光ユニット１の凹部１６とそれぞれＸ方向に係合している。これにより、隣接する発光ユニット１間が連結部３０との係合により連結されている。また、４個の発光ユニット１全体としては、Ｘ方向の両側で一対の第１フレーム部２０と係合している。この結果、個々の発光ユニット１と第１フレーム部２０および連結部３０とは、支持部材１３の両側の凹部１６が第１フレーム部２０の凸部２１および連結部３０の凸部３１とそれぞれ係合（嵌合）することによって、Ｙ方向以外の方向への相対移動（たとえば、Ｘ方向およびＤ方向（厚み方向）、図２参照）が制限されている。

なお、図６に示すように、凸部３１も第１フレーム部２０の凸部２１と同様のテーパ形状断面を有する。このため、凸部３１と発光ユニット１の凹部１６とが嵌合し、凸部３１の表面と凹部１６の表面とが面接触するように構成されている。なお、図５では、この凸部３１と凹部１６との係合部分に狭いハッチングを付して示している。この結果、発光ユニット１、第１フレーム部２０および連結部３０の間の接触面積が増大し、熱伝導性が向上する。これにより、本実施形態では、各発光ユニット１の放熱フィン１４だけでなく、フレーム２（第１フレーム部２０、連結部３０および第２フレーム部４０）の全体が放熱部として機能する。

図１および図３に示すように、一対の第２フレーム部４０は、Ｘ方向に直線状に延びる直線部４１と、直線部４１のＸ方向の両端にそれぞれ配置された一対の接続部４２とをそれぞれ有している。

図５に示すように、直線部４１は、配列された発光ユニット１全体のＸ方向の長さに対応した長さＬ４を有する。すなわち、２行２列の発光ユニット１の配列パターンでは、直線部４１の長さＬ４は、発光ユニット１のＸ方向の長さＬ５の２個分に対応し、厳密には、連結部３０のＸ方向寸法を加えて発光ユニット１、第１フレーム部２０および連結部３０がＸ方向に係合（嵌合）し合った状態の長さに相当する。また、直線部４１のＹ方向内側には、連結部３０の先端が嵌り込む溝部４１１（図３参照）が形成されている。

図３に示すように、接続部４２は、直線部４１のＸ方向端部のねじ穴４１２に螺合するボルト５０によって直線部４１と締結されている。なお、接続部４２と直線部４１との取付面では、接続部４２に突起部４２ａが設けられ、直線部４１側に穴部４１３が設けられており、突起部４２ａが穴部４１３に嵌合することにより接続部４２と直線部４１とが位置決めされる。

ここで、図５に示すように、一対の第２フレーム部４０は、発光ユニット１、連結部３０および一対の第１フレーム部２０を挟んだ状態でＹ方向の両側から互いに引き合うことにより、発光ユニット１を含む各部を挟み込むように構成されている。具体的には、一対の第２フレーム部４０の接続部４２同士が、Ｙ方向に延びる長尺のボルト６０とボルト６０に螺合するナット６１とによって、互いに締結されている。このボルト６０は、一方の第２フレーム部４０の接続部４２から中空の第１フレーム部２０の内部を通って、他方の第２フレーム部４０の接続部４２まで延びるように形成されている。そして、ボルト６０は、反対側の接続部４２においてナット６１と螺合している。この結果、ボルト６０およびナット６１の締結によって、一対の第２フレーム部４０が４つの発光ユニット１と第１フレーム部２０および連結部３０とをＹ方向の両側から挟み込んで固定している。また、この結果、ボルト６０およびナット６１の締結によって、一対の第２フレーム部４０と一対の第１フレーム部２０とが連結されている。

また、図３に示すように、接続部４２と第１フレーム部２０との取付面には、接続部４２に突起部４２ｂが設けられ、第１フレーム部２０側に穴部２４が設けられており、突起部４２ｂが穴部２４に嵌合することにより接続部４２と第１フレーム部２０とが係合している。これにより、一対の第１フレーム部２０は、Ｙ方向の両端で接続部４２と係合することによってＸ方向の位置決めがされる。上記の通り、第２フレーム部４０の直線部４１の長さＬ４は、発光ユニット１、第１フレーム部２０および連結部３０がＸ方向に係合（嵌合）し合った状態の長さに設定されている。このため、組み付けの際には、突起部４２ｂと穴部２４との係合（嵌合）の結果、それぞれの凸部２１（３１）と凹部１６とが確実に嵌合する位置（Ｘ方向位置）に第１フレーム部２０が位置するように、第１フレーム部２０が位置決めされる。これにより、第１フレーム部２０の凸部２１と発光ユニット１の凹部１６との嵌合、および、発光ユニット１の凹部１６と連結部３０の凸部３１との嵌合が確実になされる。

以上の構成により、照明装置１００では、フレーム２と４つの発光ユニット１との間でユニット固定用のボルトを用いることなく、発光ユニット１がフレーム２に組み付けられている。

次に、照明装置１００の構成のバリエーションについて説明する。

まず、図７には、２個の発光ユニット１をＸ方向に配列した１行２列の照明装置１００Ａを示す。照明装置１００Ａでは、１つの発光ユニット１のＹ方向寸法Ｌ２（図５参照）に対応する長さの第１フレーム部２０Ａ、連結部３０Ａおよびボルト６０Ａを設けるだけで、照明装置１００Ａを構成することができる。

図８には、１個の発光ユニット１を備えた１行１列の照明装置１００Ｂを示す。照明装置１００Ｂでは、第１フレーム部２０Ａ（およびボルト６０Ａ）は照明装置１００Ａと共通である。１つの発光ユニット１のＸ方向寸法Ｌ５（図５参照）に対応する長さの直線部４１Ａを設けるだけで、照明装置１００Ｂを構成することができる。発光ユニット１をＸ方向に配列しない場合には、連結部（３０Ａ）を設ける必要はない。また、第２フレーム部４０については、接続部４２を共通化し、直線部４１の長さを変えるだけで、バリエーションを構成することが可能である。

図９には、６個の発光ユニット１を備えた２行３列の照明装置１００Ｃを示す。照明装置１００Ｃでは、第１フレーム部２０、連結部３０およびボルト６０は上記の２行２列の照明装置１００と共通である。一方、第２フレーム部４０については、Ｘ方向寸法Ｌ５（図５参照）の発光ユニット１の３個分に対応する長さの直線部４１Ｂを設ける。また、３列の場合、２つの連結部３０を設ける。

図１０には、３個の発光ユニット１を備えた１行３列の照明装置１００Ｄを示す。照明装置１００Ｄでは、第１フレーム部２０Ａ、連結部３０Ａおよびボルト６０Ａが図７の照明装置１００Ａ（１行２列）および図８の照明装置１００Ｂ（１行１列）と共通である。一方、第２フレーム部４０については、直線部４１Ｂが図９の照明装置１００Ｃ（２行３列）と共通である。

このように、本実施形態では、配列する発光ユニット１の行数（Ｙ方向寸法）および列数（Ｘ方向寸法）に応じた第１フレーム部、連結部、（ボルト）、および直線部を用意するだけで、発光ユニット数（すなわち、照明装置の光量）の異なる様々なバリエーションを構成することが可能である。上記のバリエーション（照明装置１００Ａ〜１００Ｄ）は一例であり、上記以外の行数および列数も可能である。

本実施形態では、上記のように、発光ユニット１の外縁部を挟み込んで保持するフレーム２を設けることによって、フレーム２に発光ユニット１を挟み込ませるだけで、発光ユニット１をフレーム２に組み付けることができる。これにより、発光ユニット１とフレーム２との間でボルトによるねじ止め作業を行う必要がないので、発光ユニット１の組み付け作業を簡素化することができる。また、この結果、発光ユニット取付用のボルトを設ける必要がないので、部品点数の増加を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、フレーム２（一対の第２フレーム部４０）を、発光ユニット１の外縁部を外側から挟み込むように互いに締結する。このように構成すれば、フレーム２同士を締結させるだけでフレーム２に対して発光ユニット１を固定することができるので、個々の発光ユニット１をフレーム２に対してそれぞれねじ止めする場合と異なり、多数のねじを用いる必要がない。

また、本実施形態では、上記のように、フレーム２に、発光ユニット１に対してＸ方向の両側に配置された第１フレーム部２０と、発光ユニット１に対してＹ方向の両側に配置された第２フレーム部４０とを設ける。そして、一対の第２フレーム部４０を、発光ユニット１の外縁部を外側から挟み込むようにして互いに締結する。このように構成すれば、第２フレーム部４０によって、Ｙ方向の両側から発光ユニット１を挟み込んで保持および固定することができるので、発光ユニット取付用のボルトを用いることなく、容易かつ安定的に発光ユニット１を保持することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１フレーム部２０と第２フレーム部４０とを、互いに連結する。このように構成すれば、発光ユニット１に対してＸ方向の両側の第１フレーム部２０と、Ｙ方向の両側の第２フレーム部４０とを連結して相互に固定することができるので、発光ユニット１の外縁を取り囲むようにして強固に保持することができる。また、第１フレーム部２０と第２フレーム部４０とが連結され一体となるので、第１フレーム部２０のみを発光ユニット１と係合させるだけでも、フレーム２全体として発光ユニット１との係合を行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１フレーム部２０を、発光ユニット１の外縁部（凹部１６）と係合可能に構成する。このように構成すれば、フレーム２と発光ユニット１とを係合させることができるので、フレーム２による発光ユニット１の保持をより確実に行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１フレーム部２０と、発光ユニット１の外縁部とを、凸部２１および凹部１６の係合により互いに係合可能に構成する。そして、凹部１６を、テーパ状の断面形状に形成し、凸部２１を、凹部１６のテーパ形状に対応するテーパ状の断面形状に形成する。このように構成すれば、凸部２１と凹部１６との組み合わせによって、容易に、第１フレーム部２０と発光ユニット１の外縁部（凹部１６）とを係合させることができる。また、テーパ状の凹部２１と凸部１６とを嵌合させて面接触させることができるので、フレーム２に対する発光ユニット１の固定をより安定させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、発光ユニット１を矩形形状に形成し、Ｘ方向の両側に配置された凹部１６を設ける。そして、第１フレーム部２０に、凹部１６とＸ方向に係合する凸部２１を設ける。このように構成すれば、発光ユニット１の両側の第１フレーム部２０が発光ユニット１の外側の外縁部（凹部１６）にそれぞれ係合することにより、確実に発光ユニット１を固定することができる。

また、本実施形態では、上記のように、凹部１６を、発光ユニット１の外縁部に沿ってＹ方向に延びるように設け、凸部２１を、凹部１６に対応するようにＹ方向に沿って延びるように設ける。このように構成すれば、凹部１６と凸部２１との係合領域が大きくなるので、より確実に、かつ、安定して発光ユニット１を保持することができる。また、係合状態でＹ方向には移動可能であるので、発光ユニット１の組み付け時に、発光ユニット１をＹ方向に滑らせるようにしてフレーム２に組み付けることができる。

また、本実施形態では、上記のように、発光ユニット１に、凹部１６が一体的に形成されるとともにＬＥＤ素子１１ａ（基板１２）を支持するアルミニウム製の支持部材１３と、支持部材１３に形成された放熱フィン１４とを設ける。熱伝導性が高いアルミニウム製の支持部材１３と、支持部材１３に設けられた放熱フィン１４とによって、発光ユニット１で発生した熱を効率よく放熱することができる。特に、大きな光量を必要とするトンネル照明用途では発光ユニット１での発熱が大きくなるので、アルミニウム製の支持部材１３および放熱フィン１４による放熱性の向上が効果的である。また、本実施形態では、アルミニウム製の第１フレーム部２０に、凸部２１を一体的に形成しているので、熱伝導性が高いアルミニウム製の支持部材１３と第１フレーム部２０とを接触（係合）させることによって、発光ユニット１で発生した熱を支持部材１３および第１フレーム部２０に逃がすことができる。これにより、照明装置１００全体の放熱性を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の発光ユニット１をＸ方向に沿って配列するとともに、フレーム２に、複数の発光ユニット１の間に配置され、隣接するそれぞれの発光ユニット１とＸ方向に係合可能に構成された連結部３０を設ける。そして、複数の発光ユニット１の間が連結部３０により連結されるとともに、複数の発光ユニット１のＹ方向側の外縁部が、一対の第２フレーム部４０により挟み込まれて保持されている。このように構成すれば、隣接する発光ユニット１を連結する連結部３０により、自由に発光ユニット１の数を増減させることができる。また、複数の発光ユニット１を設けた場合でも、複数の発光ユニット１を第２フレーム部４０により挟み込むことによって、発光ユニット取付用のボルトを用いることなく、安定的に発光ユニット１を保持することができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の発光ユニット１をＸ方向およびＹ方向に沿って全体として矩形状に配列する。そして、第１フレーム部２０を、矩形状に配列された複数の発光ユニット１全体のＸ方向の長さに対応した長さに形成し、第２フレーム部４０を、矩形状に配列された複数の発光ユニット１全体のＹ方向の長さに対応した長さに形成する。このように構成すれば、第１フレーム部２０および第２フレーム部４０を複数種類用意するだけで、発光ユニット数の異なる様々な照明装置１００のバリエーション（１００Ａ〜１００Ｄ）を構成することができる。これにより、用途に応じて必要な光量（すなわち、発光ユニット数）を得ることが可能な照明装置１００のバリエーションを、容易に提供することができる。

また、本実施形態では、上記のように、発光素子としてＬＥＤ素子１１ａを設ける。このように構成すれば、長寿命で低消費電力の照明装置１００を得ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、トンネル照明用の照明装置１００を設ける。トンネル照明用途では大きな光量が必要となるため、比較的大型の照明装置が必要となる。このため、従来のように発光ユニットの取り付けをボルトにより行う場合には、発光ユニットの大型化（またはユニット数の増大）に伴って、使用するボルト本数および取付工数が増大する。このため、本発明をトンネル照明用の照明装置１００に適用することによって、部品点数の増加の抑制、および、発光ユニット１の組み付け作業の簡素化の効果を特に効果的に得ることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、トンネル照明用の照明装置１００に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。トンネル照明以外の照明装置に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、アルミニウム製のフレーム（第１フレーム部、第２フレーム部、連結部）およびアルミニウム製の支持部材を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、熱伝導性が良好なアルミニウム以外の金属材料を用いてこれらの各部材を構成してもよい。また、熱伝導性や機械的強度が十分であれば、金属材料以外の材料を用いてもよい。

また、上記実施形態では、第２フレーム部が発光ユニットを挟み込むように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１フレーム部が発光ユニットを挟み込むようにしてもよいし、第１フレーム部および第２フレーム部の両方が発光ユニットを挟み込むようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第１フレーム部が発光ユニットの外縁部と係合するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２フレーム部を発光ユニットの外縁部と係合させてもよい。また、第１フレーム部および第２フレーム部の両方を発光ユニットの外縁部と係合させてもよい。

また、上記実施形態では、第１フレーム部および連結部に凸部を形成し、発光ユニットの支持部材に凹部を形成して互いに係合するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１フレーム部および連結部に凹部を形成し、支持部材に凸部を形成してもよい。

また、上記実施形態では、第１フレーム部および連結部の凸部と発光ユニットの支持部材の凹部とが係合するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、凸部および凹部の組み合わせ以外の構成により、第１フレーム部および連結部と発光ユニットとが係合するように構成してもよい。たとえば、穴部に柱状部を嵌め込んで係合させてもよい。

また、上記実施形態では、第１フレーム部および連結部の凸部と、発光ユニットの支持部材の凹部とがそれぞれＹ方向の全長にわたって延びるように形成された例を示したが、本発明はこれに限られない。凸部および凹部は、第１フレーム部（連結部）および発光ユニットの一部のみに部分的に形成されていてもよいし、部分的に形成された凸部および凹部が複数設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、１つの第２フレーム部を、１つの直線部と２つの接続部との３部材によって構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１１に示す変形例のように、第２フレーム部を単一部材によって形成してもよい。

図１１（ａ）に示す変形例（２行２列）による照明装置２００では、単一部材からなる第２フレーム部１４０が発光ユニット１および第１フレーム部２０に対してＹ方向の両側に配置されている。そして、両側の第２フレーム部１４０同士がボルト６０（６０Ａ）およびナット６１によってＹ方向の両側から互いに引き合うことにより、発光ユニット１を含む各部を挟み込むように構成されている。図１１（ｂ）に示すように、この変形例においても、長さの異なる第２フレーム部１４０Ａを設けることで、ユニット数の異なる照明装置２００Ｂを構成することができる。

また、上記実施形態では、中空の第１フレーム部を通過する長尺のボルト６０と、ボルト６０に螺合するナット６１とによって、一対の第２フレーム部同士を締結した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１フレーム部にねじ穴を設けて、ボルトをねじ穴に螺合させることによって、第２フレーム部と第１フレーム部とを締結してもよい。この場合、第２フレーム部が発光ユニットをＹ方向に挟み込む力が十分に働くように、第１フレーム部の長さを決定する必要がある。

また、上記実施形態では、発光ユニットにＬＥＤ素子を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば蛍光管のようなＬＥＤ素子以外の発光素子を設けてもよい。

また、上記実施形態では、発光ユニットの支持部材に放熱フィンを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、放熱フィンに代えて柱状の放熱部を設けてもよい。また、放熱フィンを設けなくともよい。

１ 発光ユニット
２ フレーム
１１ａ ＬＥＤ素子（発光素子）
１３ 支持部材
１４ 放熱フィン
１６ 凹部（第１係合部）
２０、２０Ａ 第１フレーム部
２１ 凸部
３０、３０Ａ 連結部（連結用フレーム）
４０、１４０、１４０Ａ 第２フレーム部
１００、１００Ａ〜１００Ｄ、２００、２００Ｂ 照明装置

Claims (13)

1. 発光素子を有する発光ユニットと、
   前記発光ユニットの外縁部を挟み込んで保持するフレームとを備える、照明装置。
2. 前記フレームは、前記発光ユニットの外縁部を外側から挟み込むように互いに締結されている、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記フレームは、
   前記発光ユニットに対して第１方向の両側に配置された第１フレーム部と、
   前記発光ユニットに対して前記第１方向と直交する第２方向の両側に配置された第２フレーム部とを含み、
   前記第１フレーム部および前記第２フレーム部の少なくとも一方が、前記発光ユニットの外縁部を外側から挟み込むようにして互いに締結されている、請求項２に記載の照明装置。
4. 前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とは、互いに連結されている、請求項３に記載の照明装置。
5. 前記第１フレーム部および前記第２フレーム部の少なくとも一方は、前記発光ユニットの外縁部と係合可能に構成されている、請求項３または４に記載の照明装置。
6. 前記第１フレーム部および前記第２フレーム部の少なくとも一方と、前記発光ユニットの外縁部とは、凹部および凸部の係合により互いに係合可能に構成され、
   前記凹部は、テーパ状の断面形状を有し、
   前記凸部は、前記凹部のテーパ形状に対応するテーパ状の断面形状を有する、請求項５に記載の照明装置。
7. 前記発光ユニットは、矩形形状を有するとともに、前記第１方向の両側に配置された第１係合部を含み、
   前記第１フレーム部は、前記第１係合部と前記第１方向に係合する第２係合部を含む、請求項５または６に記載の照明装置。
8. 前記第１係合部は、前記発光ユニットの外縁部に沿って延びるように設けられ、
   前記第２係合部は、前記第１係合部に対応するように設けられている、請求項７に記載の照明装置。
9. 前記発光ユニットは、前記第１係合部が一体的に形成されるとともに前記発光素子を支持する金属製の支持部材と、前記支持部材に設けられた放熱フィンとを含む、請求項７または８に記載の照明装置。
10. 前記発光ユニットは、複数設けられるとともに、前記第１方向に沿って配列され、
    前記フレームは、前記複数の前記発光ユニットの間に配置され、隣接するそれぞれの前記発光ユニットと前記第１方向に係合可能に構成された連結用フレームをさらに含み、
    複数の前記発光ユニット間が前記連結用フレームにより連結されるとともに、複数の前記発光ユニットの外側に位置する外縁部が、前記第１フレーム部および前記第２フレーム部の少なくとも一方により挟み込まれて保持されている、請求項３〜９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 前記発光ユニットは、複数設けられるとともに、前記第１方向および前記第２方向に沿って全体として矩形状に配列され、
    前記第１フレーム部は、矩形状に配列された前記複数の発光ユニット全体の前記第１方向の長さに対応した長さを有し、
    前記第２フレーム部は、矩形状に配列された前記複数の発光ユニット全体の前記第２方向の長さに対応した長さを有する、請求項３〜１０のいずれか１項に記載の照明装置。
12. 前記発光素子は、ＬＥＤからなる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の照明装置。
13. 前記照明装置は、トンネル照明用の照明装置である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の照明装置。

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