(実施形態1)
以下では、本実施形態の光源ユニット10について、図1ないし図5を参照して説明する。図中においては、同じ部材に対し、同じ符号を付して重複する説明を省略する。各図面が示す部材の大きさや位置関係は、説明を明確にするために誇張していることがある。以下の説明において、本実施形態を構成する各要素は、複数の要素を一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、一の部材の機能を複数の部材で分担して実現してもよい。
本実施形態の光源ユニット10は、図1および図2に示すように、LEDモジュール1を備えている。光源ユニット10は、取付板4を備えている。LEDモジュール1は、複数のLED2と、配線基板3とを有している。配線基板3は、複数のLED2が表面3aaに配置される。取付板4は、LEDモジュール1を取り付けることができるように構成されている。配線基板3は、平面視において、長尺状の外形形状をしている。複数のLED2は、配線基板3の長手方向に沿って、複数の列に配置されている。複数のLED2は、2列で配置されている。複数のLED2は、複数の第1LED2aと、複数の第2LED2bとを含んでいる。図1では、便宜上、第1LED2aを白抜きの四角形で例示し、第2LED2bを斜線の四角形で例示している。複数の第1LED2aと複数の第2LED2bとは、異なる色の光を発光する。
LEDモジュール1は、第1回路と、第2回路とを有している。第1回路は、図3や図4に示す配線基板3の表面3aaに設けられた第1配線3c1を用いて、複数の第1LED2aを電気的に接続させる。図3は、図1の紙面の下側における配線基板3を例示し、図4は、図1の紙面の上側における配線基板3を例示している。第2回路は、配線基板3の表面3aaに設けられた第2配線3c2を用いて、複数の第2LED2bを電気的に接続させる。第2回路は、第1回路と電気的に独立している。複数のLED2は、上記複数の列のうち、配線基板3の短手方向における最も外側の列において、第1配置と、第2配置とで、表面3aaに配置される。図1では、複数のLED2が第1配置された例を破線で囲んだ第1部位2d1に示し、複数のLED2が第2配置された例を破線で囲んだ第2部位2d2で示している。第1配置では、第1回路の第1LED2aと第2回路の第2LED2bとが、配線基板3の長手方向に沿って交互に配置される。第2配置では、第1回路の第1LED2a同士または第2回路の第2LED2b同士の少なくとも何れか一方が、配線基板3の長手方向に沿って並んで配置されている。
本実施形態の光源ユニット10は、複数のLED2を第1配置と第2配置で配置することで、小型化を図りつつ、より色むらを少なくすることが可能となる。
以下では、本実施形態の光源ユニット10の構成について、より具体的に説明する。
光源ユニット10は、図5に示すように、LEDモジュール1と取付板4とに加え、カバー部材8と、カバーエンド8fと、取付金具9と、コネクタ10aとを備えていることが好ましい。LEDモジュール1は、図1ないし図3に示すように、LED2と配線基板3とに加え、チップ部品3jと接続端子部3tとを備えた構成としている。LEDモジュール1は、配線基板3の長手方向に沿って、複数のLED2をライン状に配置している。LEDモジュール1は、ライン状に1列に配置された複数のLED2の一群を、配線基板3の短手方向に沿って、2列に配置する構成としている。LEDモジュール1は、ライン状に1列に配置された複数のLED2の一群が2列で配置された構成だけに限られず、3列以上で配置された構成でもよい。LEDモジュール1は、ライン状に配置された複数のLED2の1列を、配線基板3の短手方向に沿って、複数の列で配置させることで、より光出力を向上させることが可能となる。
LEDモジュール1は、ライン状に1列に配置された複数のLED2の一群を、配線基板3の短手方向に沿って3列以上に配置させる場合、3列以上のうち、最も外側の列に挟まれた列の複数のLED2を最も外側の列と同じ第1配置と第2配置の配置としてもよい。LEDモジュール1は、ライン状に1列に配置された複数のLED2の一群を、配線基板3の短手方向に沿って、3列以上で配置させる場合、3列以上のうち、最も外側の列に挟まれた列における複数のLED2を、最も外側の列と異なる配置としてもよい。最も外側の列に挟まれた列における複数のLED2は、たとえば、配線基板3の長手方向に沿って、第1LED2aだけを配置させる構成としてもよいし、第2LED2bだけを配置させる構成としてもよい。最も外側の列に挟まれた列における複数のLED2は、配線基板3の長手方向に沿って、第1LED2aや第2LED2bとは異なる色の光を発光する第3LEDを配置させる構成としてもよい。
LED2は、たとえば、LEDチップと、LEDチップを凹所に収納するパッケージと、パッケージの凹所でLEDチップを覆う封止部とを有する構成とすることができる。LED2は、所定の配光の光を放出できるように、レンズを備えていてもよい。LED2は、LEDチップに、青色LEDチップを用いることができる。LED2は、セラミック材料や樹脂材料を用いて、パッケージを形成することができる。パッケージの矩形状の底面には、電極が設けられている。LED2の電極は、図3および図4に例示するように、パッケージの矩形状の底面において、底面の一辺から対向する辺に延びるように凸状に形成されたアノード電極2c1を含んでいる。LED2の電極は、パッケージの矩形状の底面において、アノード電極2c1が設けられた一辺と対向する辺から延びるように凸状に形成されているカソード電極2c2を含んでいる。アノード電極2c1は、凹所に収納されたLEDチップの正極と電気的に接続されている。カソード電極2c2は、凹所に収納されたLEDチップの負極と電気的に接続されている。アノード電極2c1およびカソード電極2c2は、たとえば、めっき処理された銅材を用いることができる。銅材は、たとえば、銀やニッケルなどでめっき処理することができる。LED2は、半田からなる接合部により、配線基板3の第1配線3c1もしくは第2配線3c2の配線3cと電気的に接続させることができる。
LED2は、封止部の透光性封止材料に、青色LEDチップから放射される青色光により励起されて黄色光を放射する黄色蛍光体を混合することができる。LED2は、青色LEDチップから放射される青色光と、黄色蛍光体から放射される黄色光との混色により白色光を得る白色LEDを構成することができる。透光性封止材料は、たとえば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂もしくはガラスなどを用いることができる。LED2は、黄色蛍光体だけを用いる場合に限られず、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いてもよい。また、LED2の蛍光体としては、たとえば、黄色蛍光体と赤色蛍光体とを混合させた蛍光体を用いてもよい。LED2は、近紫外LEDチップと、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体とを組み合わせて、白色光が発光可能な白色LEDを構成してもよい。
LED2は、適宜にLEDチップと蛍光体とを組み合わせることで、所望の色の光を発光するように構成されている。LEDモジュール1は、異なる色の光を発光する複数のLED2として、第1LED2aと、第2LED2bとを備えている。異なる色の光を発光する複数のLED2としては、たとえば、昼光色の光を発光することが可能な第1LED2aと、電球色の光を発光することが可能な第2LED2bとを用いることができる。第1LED2aは、たとえば、JIS Z 9112で示される昼光色の区分に該当するように相関色温度が6500Kの光を発光できるように構成されている。第1LED2aは、たとえば、青色LEDチップと、黄色蛍光体と、赤色蛍光体とを備えた構成とすることができる。第2LED2bは、たとえば、JIS Z 9112で示される電球色の区分に該当するように、相関色温度が2700Kの光が発光できるように構成されている。第2LED2bは、第1LED2aよりも黄色蛍光体に対する赤色蛍光体の含有量を増やした以外、第1LED2aと同様の構成とすることができる。
光源ユニット10は、配線基板3の長手方向に沿って、1列に並んだ一群の複数のLED2において、第1LED2aと第2LED2bとが主として交互に配置されている。光源ユニット10は、取付板4における3か所の固定部4c近傍で、複数のLED2を第2配置にさせた以外、第1配置としている。光源ユニット10は、異なる色の光を発光する複数のLED2を第1配置させることで、色むらを抑制することが可能となる。光源ユニット10は、複数のLED2を2列以上で配列させて光出力を向上させる場合、2列以上のうち、最も外側の列における複数のLED2から照射される光の色むらが顕著に現れる傾向にあり、第1配置により色むら抑制の効果が大きくなる。
光源ユニット10は、異なる色の光を発光する複数のLED2を、異なる色の複数のLED2ごとに個別に電気的に接続させている。光源ユニット10では、異なる色の光を発光する複数のLED2を異なる色のLED2ごとに個別に制御する場合、色むらが顕著に現れる傾向にあるため、第1配置により色むら抑制の効果が大きくなる。光源ユニット10は、異なる色の光を発光する複数のLED2ごとを個別に制御する場合でも、LED2を第2配置とすることで、表面3aaに形成される配線3cの引き回しの自由度を確保することができる。光源ユニット10は、LED2を第2配置させることで、金属製の固定部4cと配線3cとの電気的な絶縁距離を確保できる。光源ユニット10は、表面3aaに形成される配線3cの引き回しの自由度を確保することで、配線基板3の短手方向を小さくし、小型化を図ることが容易となる。
光源ユニット10は、配線基板3の短手方向において、異なる色の光を発光するLED2が並ぶように配置している。光源ユニット10は、配線基板3の短手方向において、異なる色の光を発光するLED2が並ぶように配置することで、より色むらを抑制することができる。光源ユニット10は、ライン状に1列に配置された複数のLED2の一群を平行に配置させた2列の場合、第1LED2aや第2LED2bが主として千鳥状に配置されている。
複数のLED2それぞれは、配線基板3の短手方向に沿って、アノード電極2c1とカソード電極2c2とが配置されている。第2配置の複数の第1LED2aは、隣り合う第1LED2aのアノード電極2c1が配線基板3の長手方向に沿って並んで配置されている。第2配置の複数の第1LED2aは、隣り合う第1LED2aのアノード電極2c1が第1配線3c1で電気的に接続されている。第2配置の複数の第2LED2bは、隣り合う第2LED2bのアノード電極2c1が配線基板3の長手方向に沿って並んで配置されている。第2配置の複数の第2LED2bは、第2配線3c2で電気的に接続されていることが好ましい。
光源ユニット10は、配線基板3の短手方向に沿って、アノード電極2c1とカソード電極2c2とを配置させることで、配線基板3の長手方向に沿って配置させる場合と比較して、複数のLED2を近づけて配置させることが可能となる。光源ユニット10は、複数のLED2をより近づけて配置させ、LED2の数をより増やすことで光出力の向上を図ることが可能となる。光源ユニット10は、異なる色の光を発光する複数のLED2をより近づけて配置させることで、混色性の向上を図ることが可能となる。光源ユニット10は、第2配置の複数のLED2が、隣り合うLED2のアノード電極2c1同士やカソード電極2c2同士を、配線基板3の長手方向に沿って並んで配置させて電気的に接続されるので、配線基板3の短手方向の幅を狭くすることが可能となる。
配線基板3は、長尺の板状に形成されている。配線基板3は、平面視において、たとえば、394mm×28.5mmの長尺状に形成することができる。配線基板3は、表面3aaに所定の形状の配線3cを備えている。配線基板3には、厚み方向に貫通する複数の孔部3hを備えている。配線基板3の表面3aaには、複数のLED2が、配線基板3の短手方向における中央部において、配線基板3の長手方向に沿って2列に並べて配置されている。配線基板3は、長手方向に沿って、48個のLED2を1列に配置している。配線基板3の表面3aaには、全部で96個のLED2が配置されている。配線基板3は、たとえば、1列におけるLED2同士を7.55mmのピッチ間で配置させることができる。配線基板3は、たとえば、複数のLED2の列のピッチ間を、3.75mmとすることができる。
配線基板3は、たとえば、セラミック基板を用いて形成することができる。配線基板3は、セラミック基板だけに限らず、たとえば、金属ベースプリント配線板、ガラスエポキシ基板などを用いて形成してもよい。配線3cは、所定の形状に形成した導体部により構成されている。導体部の材料としては、たとえば、銅や銅合金を用いることができる。配線3cは、第1配線3c1と、第2配線3c2とを含んでいる。第1配線3c1は、第1回路を構成することができるように、複数の導体部により構成されている。第2配線3c2は、第2回路を構成することができるように、複数の導体部により構成されている。配線基板3は、表面3aaに、LED2、チップ部品3jおよび接続端子部3tの搭載部位以外を白色のレジスト層などで覆うことができる。配線基板3は、白色のレジスト層で、反射層を形成することができる。反射層は、LED2から放射された光が配線基板3に吸収されることを抑制することができる。
配線基板3は、チップ部品3jを用いて、第1回路と第2回路とを短絡させることなく、第1配線3c1における複数の導体部同士や、第2配線3c2における複数の導体部同士を電気的に接続させることができる。チップ部品3jは、配線基板3の表面3aa上において、第1回路と第2回路とを短絡させることがないように、第1配線3c1と第2配線3c2とを立体的に交差させることができる。チップ部品3jは、たとえば、ジャンパー素子を用いて構成することができる。ジャンパー素子は、離れた電気回路間を電気的に接続させることができる。ジャンパー素子は、ゼロ・オーム抵抗器を用いることができる。
チップ部品3jは、たとえば、ベースと、一対の内部電極と、めっき部と、抵抗被膜と、保護膜とを備えた構造とすることができる。ベースは、矩形平板状の外形形状に形成されている。ベースの材料は、セラミックを用いることができる。内部電極は、ベースの両端に形成される。めっき部は、内部電極を被覆するように構成される。抵抗被膜は、ベースの表面に設けられる。抵抗被膜は、一対の内部電極同士を電気的に接続させる。保護膜は、ベースの中央部に設けられる。保護膜は、めっき部の一部と抵抗被膜とを被覆するように形成される。チップ部品3jは、半田からなる接合部により、配線基板3の配線3cと電気的に接続させることができる。チップ部品3jは、LED2と同様に、配線基板3の表面3aaに表面実装させることができる。チップ部品3jは、配線基板3の表面3aaに表面実装させることで、配線基板3の片面である表面3aaだけに配線3cを設けた構成であっても、第1回路と第2回路を短絡させることなく、第1配線3c1と第2配線3c2とを立体的に交差させることができる。光源ユニット10では、LEDモジュール1は、第1配線3c1と第2配線3c2とを立体的に交差させるジャンパー素子を配線基板3の表面3aaに有していることが好ましい。
光源ユニット10は、ジャンパー素子を配線基板3の表面3aaに有していることで、配線基板3の表面3aaの配線3cを用いて、第1回路の複数の第1LED2aごと、第2回路の複数の第2LED2bごとに各別に電気的に接続させることが容易となる。光源ユニット10は、たとえば、昼光色の光を発光する第1LED2aを電気的に接続させた第1回路と、電球色の光を発光する第2LED2bを電気的に接続させた第2回路に流れる電流を各別に調整し、昼光色から電球色までの任意の色調の光を照射できる。光源ユニット10は、配線基板3の表面3aa側において、第1回路と、第2回路とを構成できるため、配線基板3の裏面3baを導電性の放熱板に配置させることが可能となる。光源ユニット10は、配線基板3の裏面3baを金属材料より形成された取付板4の一端面4aaに当接させて、取付板4を放熱板として利用することができる。
接続端子部3tは、半田からなる接合部により、配線基板3の配線3cと電気的に接続されている。接続端子部3tは、給電用の電線4tと電気的に接続されている。電線4tは、リード線を用いている。接続端子部3tは、配線3cと電気的に接続されて、複数のLED2に電力を給電できるように構成されている。接続端子部3tは、異なる発光色のLED2ごとに給電できるように、2つ設けられている。
配線基板3は、図1、図3および図4に示すよう、短手方向における配線基板3の外周端から第2配線3c2までの絶縁距離が、複数のLED2が配置された第1配置に対応する第1領域3w1よりも第2配置に対応する第2領域3w2で大きくできる。配線基板3は、さらに、厚み方向に貫通する孔部3hが第2領域3w2で設けられている。取付板4は、金属材料により形成されている。取付板4は、配線基板3の表面3aaと反対の裏面3baを一端面4aaに配置させている。取付板4は、配線基板3を固定する固定部4cを有している。取付板4は、孔部3hに挿通させた固定部4cが配線基板3を固定していることが好ましい。
第1配置に対応する第1領域3w1は、配線基板3の長手方向において、第1配置されたLED2のピッチ間と、短手方向における配線基板3の外周端から第1配線3c1や第2配線3c2までとの間で囲まれる領域とすることができる。第2配置に対応する第2領域3w2は、配線基板3の長手方向において、第2配置されたLED2のピッチ間と、短手方向における配線基板3の外周端から第1配線3c1や第2配線3c2までとの間で囲まれる領域とすることができる。
光源ユニット10では、第1領域3w1における配線基板3の外周端から第2配線3c2までの第2絶縁距離3d2が、第2領域3w2における配線基板3の外周端から第2配線3c2までの第1絶縁距離3d1よりも大きい。光源ユニット10は、孔部3hが配線基板3の第2領域3w2に設けられていることで、配線3cまでの絶縁距離を確保することが可能となる。同様に、光源ユニット10は、第1領域3w1における配線基板3の外周端から第1配線3c1までの絶縁距離が、第2領域3w2における配線基板3の外周端から第1配線3c1までの絶縁距離よりも大きい。光源ユニット10は、孔部3hが配線基板3の第2領域3w2に設けられていることで、配線3cまでの絶縁距離を確保することが可能となる。
取付板4は、断面視がC字状で、長尺状の外形形状に形成されている。取付板4は、底壁部4aと、一対の側壁部4bとを有している。底壁部4aは、平面視において、矩形板状に形成されている。底壁部4aの中央部には、長手方向に沿って、凹所4dが設けられている。取付板4は、凹所4dに配線基板3が収容できるように構成されている。凹所4dは、凹所4dの底から立ち上がる壁面4fが、LED2からの光を反射できるように、反射面4acを構成している。凹所4dは、光を反射する機能を備えることにより、LED2からの光を有効利用できる。側壁部4bは、底壁部4aの短手方向における両端から底壁部4aと直交する方向に延びるように設けられている。側壁部4bの先端には、外方に向かって突出する突出部4eが設けられている。取付板4は、長手方向の全長に亘って、突出部4eを設けている。突出部4eは、側壁部4bに対して傾斜するように設けられている。
凹所4dには、複数の固定部4cが設けられる。固定部4cは、凹所4dの底を切り起こすことで形成されている。固定部4cは、鈎形の外形形状に形成されている。固定部4cは、切り起こされた部分が配線基板3の孔部3hに挿通された後、先端側がLED2から遠のく方向に折り曲げられて形成される。取付板4は、固定部4cと凹所4dとの間に配線基板3を挟み込んで、配線基板3を固定することができる。
取付板4は、板金に曲げ加工を施すことにより形成することができる。取付板4は、たとえば、鋼板を用いて形成することができる。取付板4の材料は、鋼板だけに限られず、アルミニウム、銅やステンレスなどの金属材料により形成してもよい。光源ユニット10は、取付板4の材料を樹脂に比べて熱伝導性の高い鋼板により形成している場合、LED2で発生した熱を、取付板4を通して効率よく外部に放熱させることが可能となる。
光源ユニット10では、配線基板3と取付板4とを直接当接させて配置する構成だけには限られない。光源ユニット10は、放熱グリスを介して、配線基板3と取付板4とを配置させることもできる。配線基板3と取付板4とは、放熱グリスを介して、配置されることで、配線基板3の裏面3baや取付板4の一端面4aaに凹凸があっても、効率よく熱伝導させることができる。
放熱グリスは、たとえば、シリコーン樹脂中に金属粒子やセラミックス粒子を含有した構成とすることができる。放熱グリスは、配線基板3と取付板4との密着性を高めることができる。光源ユニット10は、放熱グリスを用いることで、LED2で生じた熱を取付板4に効率よく熱伝導させることができる。光源ユニット10は、放熱グリスを用いる場合だけでなく、配線基板3と取付板4との間に放熱シートを設けてもよい。
放熱シートは、電気絶縁性と熱伝導性に優れ、弾性力を有するエラストマー材料を用いることができる。放熱シートは、たとえば、シリコーンゲルシートを使用することができる。シリコーンゲルシートは、ゲル状で架橋密度が低いシリコーン樹脂を用いて構成されている。放熱シートは、シリコーンゲルシートだけでなく、アクリル樹脂材料を用いてもよい。放熱シートは、粘着性を備えさせ接着シートとして機能させてもよい。
取付板4には、コネクタ10aが取り付けられている。コネクタ10aは、配線基板3が配置された取付板4の一端面4aaと反対側に配置されている。コネクタ10aは、取付板4の長手方向における一端部に設けられている。コネクタ10aは、コネクタ10aから導出させた電線4tを接続端子部3tと電気的に接続させている。コネクタ10aは、後述する電源ユニット40の出力線の先端に設けられるプラグコネクタが差込接続されるように構成されている。
カバー部材8は、LEDモジュール1を覆うことができるように、長尺状に構成されている。カバー部材8は、LEDモジュール1を保護することができる。カバー部材8は、半円筒状の光出射部8aと、一対の突壁部8bとを備えている。突壁部8bは、光出射部8aの長手方向に沿って設けられている。一対の突壁部8bは、光出射部8aの両端部より互いに平行に突出するように形成されている。一対の突壁部8bの先端それぞれには、互いに近づく向きに突出する突起部8cが一体に設けられている。突起部8cは、取付板4の突出部4eに引っ掛けることができるように構成されている。突壁部8bには、突壁部8bから突出する突起部8cと光出射部8aとの間に対向する突壁部8bに向かうように内側に突出する内突部8eを備えている。光出射部8aの長手方向に沿った端部には、光出射部8aと連なるように突壁部8bの外側まで延出された延出部8dが形成されている。カバー部材8は、突起部8cと内突部8eとで、側壁部4bを挟み持つことができるように構成されている。カバー部材8は、光出射部8aと突壁部8bと突起部8cと延出部8dと内突部8eが一体的に形成されている。
カバー部材8は、突壁部8bに貫通して設けられた第1ねじ挿通孔と、取付板4の側壁部4bに貫通して設けられた第2ねじ挿通孔とに、螺子9cが挿通されて、取付板4に固定される。カバー部材8は、透光性を有している。カバー部材8は、LED2から放射された光を効率よく透過できる構成が好ましい。カバー部材8は、たとえば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂やガラスなどの透光性材料により形成することができる。カバー部材8は、LED2からの光を集光や拡散させるため、光出射部8aにレンズ機能を備えた構成としてもよい。
カバーエンド8fは、カバー部材8の両端の開口を閉塞する。カバーエンド8fは、半円板状の外形形状に形成される。カバーエンド8fは、カバー部材8および取付板4の長手方向の端部に取り付けられる。カバーエンド8fは、カバー部材8および取付板4の長手方向の端部に取り付けられることで、カバー部材8の両端の開口を閉塞する。カバーエンド8fは、たとえば、合成樹脂材料を用いて形成することができる。
取付金具9は、固定片9aと、一対の脚片9bとを備えている。取付金具9は、側面視において、固定片9aと、一対の脚片9bとで、C字状の外形形状に形成されている。固定片9aは、平面視において、長方形の板状の外形形状をしている。脚片9bは、固定片9aの長手方向の端部から固定片9aと直交する方向に突出している。取付金具9は、固定片9aと、脚片9bとが一体に形成されている。取付金具9は、金属板の折り曲げ加工により形成することができる。取付金具9は、取付板4における一対の側壁部4bの間に収めることができるように構成されている。脚片9bには、取付板4の側壁部4bにねじ止めするためのねじ孔が設けられている。取付金具9は、脚片9bのねじ孔に、螺子9cが、ねじ止めできるように構成されている。取付板4は、突壁部8bの第1ねじ挿通孔と側壁部4bの第2ねじ挿通孔とに挿通する螺子9cが脚片9bにねじ止めされることで、取付金具9に固定される。
以下では、光源ユニット10の組立工程について説明する。
光源ユニット10の組立工程では、LEDモジュール1を予め形成して準備している。LEDモジュール1は、第1LED2aと、第2LED2bと、チップ部品3jと、接続端子部3tとをそれぞれ配線基板3における表面3aaの配線3c上にクリーム半田を介して配置させた上で、リフロー処理して形成することができる。LEDモジュール1では、複数のLED2を第1配置と第2配置とで配置している。組立工程では、固定部4cとなる金属片が凹所4dの底から板状に突出した状態の取付板4を予め準備している。予め準備された取付板4には、コネクタ10aが取り付けられている。
組立工程では、取付板4の凹所4dにLEDモジュール1を載せ置く。LEDモジュール1は、取付板4に載せ置かれることで、孔部3hに固定部4cとなる金属片が挿入される。続いて、組立工程では、平面視において、固定部4cとなる金属片がLED2から離れる向きに折り曲げ加工される。光源ユニット10は、固定部4cとなる金属片の変形により、凹所4dと固定部4cとで配線基板3を挟み込んで、配線基板3を取付板4に固定する。組立工程では、コネクタ10aからの電線4tと配線基板3の接続端子部3tとを電気的に接続させる。
次に、組立工程では、配線基板3を覆うように、カバー部材8を取付板4に取り付ける。カバー部材8は、射出成形により予め形成されている。組立工程では、カバー部材8の突起部8cが取付板4の突出部4eに嵌め合わせられる。組立工程では、一対の突出部4eの間に取付金具9が収容されるように、取付板4に取付金具9が嵌め合わせられる。取付金具9は、金属板の折り曲げ加工により予め形成されている。
続いて、組立工程では、カバー部材8の突壁部8b、取付板4の側壁部4bの順に挿通した螺子9cを、取付金具9の脚片9bにねじ止めすることにより、カバー部材8と取付板4と取付金具9とを一体的に固定する。組立工程では、カバーエンド8fがカバー部材8および取付板4の長手方向の端部に取付けられることで、光源ユニット10を組み立てることができる。
(実施形態2)
本実施形態の照明器具30は、実施形態1の光源ユニット10を備えた構成としている。なお、実施形態1と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
本実施形態の照明器具30は、実施形態1の光源ユニット10と、光源ユニット10が取り付けられる器具本体31とを備えている。
本実施形態の照明器具30は、小型化を図りつつ、より色むらを少ない光源ユニット10を備えた構成とすることが可能となる。
以下では、光源ユニット10を備えた照明器具30について、図6ないし図10を参照しながら説明する。
照明器具30は、複数の光源ユニット10が器具本体31に取り付けられている。器具本体31は、光源ユニット10の取り付けと取り外しを自在に行うことができるように構成されている。光源ユニット10は、固定片9aの中央に、器具本体31の取付部材35にねじ止めするためのねじ孔が設けられている。照明器具30は、光源ユニット10と器具本体31の取付部材35とを螺子を用いて取り付けられている。照明器具30は、螺子を外すことで、器具本体31の取付部材35から光源ユニット10を取り外すことができる。照明器具30は、3つの光源ユニット10が長手方向に沿って互いに平行となるように配置される。照明器具30は、隣接する光源ユニット10の間隔が何れも等しくなるように並べた状態で、器具本体31に光源ユニット10が固定される。
器具本体31は、枠体31aと、ベース板31bと、取付部材35と、反射部材36と、電源ユニット40と、を備えている。器具本体31は、角筒状の枠体31aに矩形平板状のベース板31bを結合させることで、一面が開放された矩形箱状の外形形状をしている。枠体31aは、図7に示すように、一対の第1側板31cと、一対の第2側板31dと、フランジ31eとを有する。一対の第1側板31cは、対向して配置されている。一対の第2側板31dは対向して配置されている。第1側板31cと第2側板31dとは、それぞれ直交する方向に配置されている。枠体31aは、平面視において、一対の第1側板31cと、一対の第2側板31dとで矩形枠状に形成されている。枠体31aは、第1側板31cと、第2側板31dとで形成された矩形枠状の外方に向かって伸びるフランジ31eが設けられている。
第1側板31cは、第1縦板31fと、傾斜板31gと、第1取付片31hとを備えている。第1縦板31fは、矩形板状の外形形状をしている。傾斜板31gは、矩形板状の外形形状をしている。傾斜板31gは、第1縦板31fの第1端縁から斜めに突出するように設けられている。第1取付片31hは、第1縦板31fにおいて、傾斜板31gと反対側の第2端縁から突出するように設けられている。第1取付片31hは、第1縦板31fと直交する方向に沿って、傾斜板31gの突出する方向と反対向きに突出している。第1側板31cは、第1縦板31fと傾斜板31gと第1取付片31hとで一体に形成されている。第1側板31cは、鋼板などの金属板の折り曲げ加工により形成することができる。
第2側板31dは、第2縦板31jと、取付片31kと、接合片31mとを備えている。第2側板31dは、第2縦板31jと取付片31kと接合片31mとで一体に形成されている。第2側板31dは、鋼板などの金属板の折り曲げ加工により形成することができる。第2縦板31jは、台形状の外形形状をしている。取付片31kは、第2縦板31jの端縁から突出するように設けられている。取付片31kは、第2縦板31jの端縁から内向きで水平に突出している。一対の接合片31mは、第2縦板31jの側端部に設けられている。
第1側板31cは、長手方向における両端に第2側板31dがそれぞれ接合される。第1側板31cと第2側板31dとは、第2側板31dの接合片31mが第1側板31cの第1縦板31fに溶接されている。
フランジ31eは、平面視において、矩形枠状の外形形状に形成されている。フランジ31eは、金属板の加工により形成することができる。フランジ31eは、第1側板31cと第2側板31dとの第2端縁に接合される。
ベース板31bは、矩形状の平板部を囲むように4つの端部が形成されている。ベース板31bは、4つの端部が同じ向きに曲げ起こされている。ベース板31bは、鋼板などの金属板を用いて形成することができる。ベース板31bは、曲げ加工により機械的な強度の向上が図られている。ベース板31bは、第1挿通孔31baと、第2挿通孔31bbとを備えている。ベース板31bは、複数のボルト挿通孔31bcが1列に並べて設けられている。
第1挿通孔31baは、給電用の電源線が挿通される。電源線は、一端が第1端子台39と電気的に接続される。第1端子台39は、図6に示すように、取付部材35と対向するベース板31bの表面側に固定されている。ベース板31bには、第1端子台39と同様に、第2端子台37も固定されている。電源ユニット40は、第1端子台39を介して、交流電力が給電できる構成されている。第2挿通孔31bbは、外部制御信号などが伝送される信号線が挿通される。
ボルト挿通孔31bcは、吊りボルトが挿通できるように構成されている。ボルト挿通孔31bcに挿通される吊りボルトには、ナットが締め付けられる。ベース板31bは、枠体31aの第1取付片31hに取り付けられる。第1取付片31hは、複数のブリッジ31sを備えている。複数のブリッジ31sは、第1取付片31hの長手方向に沿って、所定の間隔を空けて形成されている。第1取付片31hは、図6に示すように、ベース板31bに設けられた爪31tが、ブリッジ31sに引っ掛けることができるように構成されている。ベース板31bは、爪31tをブリッジ31sに引っ掛けることで、枠体31aに取り付けられる。
器具本体31は、吊りボルトにナットが締め付けられることで、天井板側に固定される。器具本体31は、枠体31aのフランジ31eが天井板の下面側に露出し、フランジ31e以外の部分が天井板の埋込孔に挿入される。フランジ31eは、埋込孔の周縁と器具本体31との間に生じる隙間を塞いで隠すことができる。
取付片31kは、平面視において、長方形状の外形形状をしている。取付片31kは、図6に示すように、長手方向において、2つのラッチ32が所定の間隔を空けて取り付けられている。ラッチ32は、摘み部32aと、支持部32bとを有する。摘み部32aは、直方体状の外形形状に形成されている。支持部32bは、摘み部32aを回転可能に支持することができるように構成されている。ラッチ32は、取付片31kの取付孔に支持部32bの一部が挿通されて取付片31kに取り付けられる。
取付部材35は、平面視において、矩形状の外形形状をしている。取付部材35は、矩形状の平板を囲むように端部が形成されている。取付部材35は、4つの端部が同じ向きに曲げ起こされている。取付部材35は、4つ端部が同じ向きに曲げ起こされていることで、機械的な強度の向上が図られている。取付部材35は、たとえば、鋼板などの金属板を用いて形成することができる。取付部材35には、図7に示すように、取付部材35の1辺に沿って、3つの窓孔35aaが等間隔に設けられている。取付部材35は、光源ユニット10のコネクタ10aが、窓孔35aaに臨むように配置される。取付部材35は、厚み方向に貫通した挿通孔35baが設けられている。挿通孔35baは、平面視において、矩形形状に形成されている。挿通孔35baは、ラッチ32の摘み部32aが挿通できるように、摘み部32aよりも若干大きく形成されている。
照明器具30の天井板への取り付け工程では、埋込孔に埋め込まれた器具本体31に光源ユニット10が取り付けられた取付部材35を収納する。取り付け工程では、器具本体31に収納された取付部材35の挿通孔35baに、ラッチ32の摘み部32aを挿通する。照明器具30は、取付部材35の挿通孔35baに挿通された摘み部32aが回転されて、挿通孔35baに対して摘み部32aの抜け止めを行うことができる。照明器具30は、4つの摘み部32aを用いて、光源ユニット10が取り付けられた取付部材35を、器具本体31に対して取り外し自在に取り付けられる。
反射部材36は、取付部材35に固定される。反射部材36は、取付部材35における隣り合う光源ユニット10の間に配置される。反射部材36は、反射板36aと、一対の側板36bとを有している。一対の側板36bは、反射板36aにおける端からそれぞれ延出されるように構成されている。側板36bは、複数の差込孔36baを備えている。一対の反射板36aは、長手方向に沿った一方の端縁同士が繋がっている。一対の反射板36aは、長手方向から見て、V字状に形成されている。反射部材36は、金属板の曲げ加工により形成することができる。反射部材36は、側板36bの差込孔36baに、取付部材35の差込部35dが差し込まれることができるように構成されている。反射部材36は、図6および図7に示すように、差込孔36baに差込部35dが差し込まれることで、取付部材35に取り付けられる。
反射部材36は、LEDモジュール1からの光を、所望の被照射面に効率よく放射させることが可能となる。照明器具30では、最も外側の列において、複数のLED2が第1配置で配置されていることにより、反射部材36での反射と相まって色むらを、より抑制することが可能となる。
電源ユニット40は、電源回路部40aと、第1ケース40bとを有する。電源回路部40aは、電子部品がプリント配線板に実装されて構成される。電子部品は、電源回路部40aを構成する各種の回路を構成するために用いられる。各種の回路としては、たとえば、フィルタ回路、昇圧回路、降圧回路、主制御回路、制御電源回路、調光制御回路、消灯制御回路などが挙げられる。電源回路部40aは、各種の回路に加えて、たとえば、入力コネクタ、整流器、出力コネクタ、制御用コネクタなどを備えた構成とすることができる。電源回路部40aは、図10で示すように、第1回路を構成する第1LED回路部40cと、第2回路を構成する第2LED回路部40dとを各別に制御できるように構成されている。入力コネクタは、第1端子台39を介して、外部電源50と電気的に接続される。外部電源50は、たとえば、商用交流電源を用いることができる。第1ケース40bは、電源回路部40aを収納する。第1ケース40bは、図7および図8に示すように、金属製の板材によって、下面が開放された長尺の箱形に形成されている。第1ケース40bは、長手方向に対向する一対の側板に通線用の孔42が設けられている。
固定板38は、主部38aと第1側部38bと第2側部38cと庇部38dと囲い部38eとを有している。固定板38は、金属製の板材の折り曲げ加工で形成することができる。主部38aは、長尺の矩形平板状に形成される。第1側部38bは、主部38aの長手方向に沿った一端縁から主部38aと直交する向きに立ち上がる矩形の平板状に形成される。第2側部38cは、第1側部38bと同様に、主部38aの長手方向に沿った他端縁から主部38aと直交する向きに立ち上がる矩形の平板状に形成される。第2側部38cは、第1側部38bよりも高さ寸法が短く形成されている。庇部38dは、矩形の平板状であって、第2側部38cの端から外向きに突出するように形成されている。囲い部38eは、主部38aの左側の端縁に連結されている。囲い部38eは、矩形の板材が長手方向に沿ってく字形に曲げられて構成される。
電源ユニット40は、たとえば、ねじ止めなどの適宜の方法で、第1ケース40bが固定板38に取り付けられる。電源ユニット40は、第1ケース40bが固定板38に取り付けられた状態において、第1ケース40bの開口が固定板38で塞がれる。電源ユニット40は、固定板38の主部38aに取り付けられる。固定板38は、取付部材35の窓孔35aaを庇部38dで覆うように配置される。固定板38は、取付部材35にねじ止めして固定される。
照明器具30は、器具本体31を金属製としてあるので、樹脂製の場合に比べて、光源ユニット10のLED2で発生した熱を、器具本体31を通して効率よく外部に放熱させることが可能となる。器具本体31の材料としては、鋼板を採用している。器具本体31の材料は、鋼板だけに限られず、たとえば、アルミニウム、ステンレスや銅合金などを採用してもよい。本実施形態の照明器具30は、特定の光源ユニット10を備えることで、小型化を図りつつ、より色むらを少なくすることが可能となる。