JP2016171039A - Ｌｅｄ光源ユニット及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】組立工数の低減化を図ることが可能なＬＥＤ光源ユニット及び照明器具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ基板１を光源取付板２に、位置決め貫通孔１ａと位置決め貫通孔２ａとを相互に位置合せした状態で配置し、レンズユニット３の位置決め突部３３ａをＬＥＤ基板１の位置決め貫通孔１ａ及び光源取付板２の位置決め貫通孔２ａに挿入することにより、光源取付板２に対してＬＥＤ基板１及びレンズユニット３を位置決めし、さらに、光源カバー４の開口部４１の周縁部をレンズユニット３の前面側の周縁部（段部３１ｂ）に当接させた状態で、当該光源カバー４を光源取付板２に固定部材（スペーサ５及びビス６）にて固定する。このような構造とすることにより、ＬＥＤ基板１を光源取付板２にねじ止めする作業が不要となり、組立工数を低減することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード：Light-Emitting Diode）を光源とするＬＥＤ光源ユニット及び照明器具に関する。

ＬＥＤの高光束化により大光量のＬＥＤ照明器具が実用化されている。こうしたＬＥＤ照明器具に用いられるＬＥＤ光源ユニットとしては、ＬＥＤにレンズユニットを組み合わせたものがある（例えば特許文献１、２参照）。レンズユニットを備えたＬＥＤ光源ユニットとしては、例えば、ＬＥＤが搭載された複数のＬＥＤ基板と、その複数のＬＥＤ基板が取り付けられる光源取付板と、各ＬＥＤ基板に対応して設けられたレンズユニットと、ＬＥＤの前面側に配置される光源カバーとを備え、光源取付板と光源カバーとの間にレンズユニットを配置した構造のものがある。

特開２０１４−２１１９８８号公報 特開２００６−１７２８９３号公報

ところで、上記した構造のＬＥＤ光源ユニットにあっては、ＬＥＤ基板を光源取付板にビス（小ねじ）を用いて取り付けている。１枚のＬＥＤ基板の取り付けには３〜４本のビスが必要であるため、複数のＬＥＤ基板を光源取付板に配置する場合、ねじ止め箇所が多くなってしまい、組立工数が多くなるという問題がある。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、組立工数を削減することが可能な構造のＬＥＤ光源ユニット及び照明器具を提供することを目的とする。

本発明は、ＬＥＤが搭載されたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板が配置される光源取付板と、レンズユニットと、前記ＬＥＤの前面側に配置される光源カバーとを備えたＬＥＤ光源ユニットを対象としている。このようなＬＥＤ光源ユニットにおいて、前記ＬＥＤ基板には、複数の位置決め貫通孔が設けられ、前記光源取付板には、前記ＬＥＤ基板の各位置決め貫通孔に対応する位置に位置決め孔が設けられている。前記レンズユニットには、前記光源取付板側に向けて延びる複数の脚部が、前記ＬＥＤ基板の位置決め貫通孔に対応して設けられているとともに、その各脚部の先端部には、前記ＬＥＤ基板の位置決め貫通孔及び前記光源取付板の位置決め孔への挿入が可能な位置決め突部が設けられている。前記光源カバーには、前記レンズユニットの前面形状に対応する形状の開口部が設けられているとともに、その開口部の周縁部は前記レンズユニットの前面側の周縁部に当接可能である。そして、前記ＬＥＤ基板を前記光源取付板の前面上に配置するとともに、当該ＬＥＤ基板の位置決め貫通孔と光源取付板の位置決め孔とを位置合せした状態で、前記レンズユニットの位置決め突部を前記ＬＥＤ基板の位置決め貫通孔及び前記光源取付板の位置決め孔に挿入することにより、これらＬＥＤ基板及びレンズユニットが前記光源取付板に対して位置決めされており、前記レンズユニットの前面側の周縁部に前記光源カバーの開口部の周縁部を当接させた状態で、当該光源カバーが前記光源取付板に固定部材にて固定されていることを特徴としている。

本発明のＬＥＤ光源ユニットによれば、ＬＥＤ基板及びレンズユニットが、当該レンズユニットの脚部の位置決め突部にて光源取付板に位置決めされるとともに、光源カバーによって光源取付板に固定されるので、光源取付板にＬＥＤ基板をねじ止めする作業が不要となり、その分だけ組立工数を削減することができる。しかも、光源取付板に配置するＬＥＤ基板の枚数が多くなっても、ねじ止め箇所の数が増加することはない（光源取付板への光源カバーの固定に必要なねじ止め箇所だけで済む）。

本発明のＬＥＤ光源ユニットにおいて、レンズユニットの前面側の周縁部には、当該レンズユニットの前面から一段下がった段部が設けられており、その段部に光源カバーの開口部の周縁部が当接するように構成してもよい。このような構成を採用すれば、レンズユニットの前面（光出射面）を、光源カバーの前面近くに配置することができる。しかも、レンズユニットの前面側（光源カバー側）の位置を光源カバーにて規定することが可能になる。

本発明の照明器具は、上記した特徴を有するＬＥＤ光源ユニットを備えているので、組立工数を低減することができ、コストの低減化を図ることができる。

本発明のＬＥＤ光源ユニット及び照明器具によれば、組立工数を削減することができ、コストの低減化を図ることができる。

本発明を適用する照明器具の一例を示す斜視図である。 図１の照明器具の底面図である。 本発明を適用するＬＥＤ光源ユニットの一例を示す正面図である。 図３のＬＥＤ光源ユニットの分解斜視図である。 図５（ａ）は図３のＡ−Ａ断面図であり、図５（ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面図である。 レンズユニットの斜視図である。 レンズユニットの斜視図である。 レンズユニット及びＬＥＤ基板の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

［照明器具］
本実施形態の照明器具について図１及び図２を参照して説明する。照明器具２００は、器具本体２０１及びＬＥＤ光源ユニット１００（詳細な構造は後述する）などによって構成されている。ＬＥＤ光源ユニット１００は器具本体２０１の内部に配置されている。

器具本体２０１は下方が開口されており、その開口部２０１ａは透明ガラス板や透明樹脂板などの透光性カバー（図示せず）によって塞がれる。なお、器具本体２０１の開口部２０１ａを塞ぐ透光板としては、半透明のガラス板や半透明樹脂板などの透光性を有するものを用いてもよい。

［ＬＥＤ光源ユニット］
次に、ＬＥＤ光源ユニット１００について図３〜図８を参照して説明する。

ＬＥＤ光源ユニット１００は、複数（この例では７枚）のＬＥＤ基板１・・１、光源取付板２、ＬＥＤ基板１に対応する個数（７個）のレンズユニット３・・３、及び、光源カバー４などによって構成されている。また、ＬＥＤ光源ユニット１００は、組立の際に用いる４本のスペーサ５・・５及び４本のビス６・・６なども備えている。

スペーサ５は、図４及び図５（ａ）に示すように、六角柱形状の本体部５ａと、その本体部５ａの一端部に設けられた雄ねじ部（軸部）５ｂとを備えており、本体部５ａの他端部に雌ねじ孔５ｃが加工されている。スペーサ５の本体部（六角柱部）５ａの軸方向長さＬは、図５（ａ）及び（ｂ）に示す組立状態で、光源取付板２の前面と光源カバー４の裏面（後面）との間の距離Ｄに相当する長さである。

各ＬＥＤ基板１には３個のＬＥＤ１１・・１１が実装されている。これら３個のＬＥＤ１１・・１１は正三角形の頂点となる位置に配置されている。また、各ＬＥＤ基板１には３つの位置決め貫通孔１ａ・・１ａが設けられている。これら３つの位置決め貫通孔１ａ・・１ａは正三角形の頂点となる位置に配置されている。なお、ＬＥＤ１１・・１１と位置決め貫通孔１ａ・・１ａとは正三角形の中心に対して６０°の位相で配置されている。

光源取付板２は円板形状の部材であって、その前面側に７枚のＬＥＤ基板１・・１が当該光源取付板２の中心に対して回転対称に配置される。光源取付板２には、各ＬＥＤ基板１が配置される領域に、それぞれ、３つの位置決め貫通孔２ａ・・２ａが設けられている。これら３つの位置決め貫通孔２ａ・・２ａは、ＬＥＤ基板１の位置決め貫通孔１ａ・・１ａに対応する位置（正三角形の頂点となる位置）に配置されており、各ＬＥＤ基板１を光源取付板２の所定位置（ＬＥＤ基板配置領域）に配置した状態で、各ＬＥＤ基板１の各位置決め貫通孔１ａの中心と、光源取付板２の各位置決め貫通孔２ａの中心とが一致するようになっている。

光源取付板２には、後述する光源カバー４を取り付ける（固定する）際に用いる４つの雌ねじ孔２ｂ・・２ｂが設けられている。これら雌ねじ孔２ｂ・・２ｂは光源取付板２の中心に対して回転対称に配置されている。また、光源取付板２には、当該光源取付板２を器具本体２０１に取り付ける際に用いる３つの取付孔２ｃ・・２ｃが設けられている。これら取付孔２ｃ・・２ｃは光源取付板２の中心に対して回転対称に配置されている。

レンズユニット３は、透光性を有する材料製の部材であって、レンズ本体３０、３本の脚部３３・・３３及び支柱３４を備えており、これらレンズ本体３０と３本の脚部３３・・３３と支柱３４とが一体形成されている。

レンズ本体３０は、正面形状が略正三角形状の前面板３１と、３つのレンズ部３２・・３２とを備えている。各レンズ部３２は上記ＬＥＤ基板１に搭載されたＬＥＤ１１に対応する位置（正三角形の頂点となる位置）に配置されており、レンズユニット３をＬＥＤ基板１に対して位置決めした状態で、各レンズ部３２の光軸と各ＬＥＤ１１の光軸とが一致する（図５（ｂ）参照）。

前面板３１の周縁部には、当該前面板３１の前面３１ａから一段下がった段部３１ｂが全周にわたって設けられている。前面板３１の前面３１ａには、各ＬＥＤ１１から出射されレンズ部３２を通過した光を拡散するために、凹凸加工やシボ加工（図示せず）が施されている。

３本の脚部３３・・３３は前面板３１から後面側（光源取付板２側）に向けて延びる部材である。３本の脚部３３・・３３は、ＬＥＤ基板１の位置決め貫通孔１ａ・・１ａに対応する位置（正三角形の頂点となる位置）に配置されている。

各脚部３３の先端部（光源取付板２側の端部）にはそれぞれ位置決め突部３３ａが設けられている。各位置決め突部３３ａは、上記したＬＥＤ基板１の位置決め貫通孔１ａ及び光源取付板２の位置決め貫通孔２ａへの挿入が可能であり、その挿入状態で脚部３３の段差面３３ｂ（位置決め突部３３ａとの段差面）がＬＥＤ基板１の前面に当接する（図５（ｂ）参照）。

支柱３４は前面板３１の中央部に設けられている。支柱３４は、前面板３１から後面側（光源取付板２側）に向けて延びる部材であり、後述する組立状態でレンズユニット３の中央部を支える（図５（ｂ）参照）。

光源カバー４は略円板形状の部材であって、光源取付板２に配置された各ＬＥＤ基板１（レンズユニット３）に対応する位置（７箇所）にそれぞれ開口部４１・・４１が設けられている。各開口部４１は、レンズユニット３の前面板３１の正面形状（３１ａ）に対応する略正三角形状の開口である。開口部４１の周縁部は、レンズユニット３の前面板３１の周縁部の段部３１ｂに当接することが可能である（図５（ｂ）参照）。また、光源カバー４には４つの取付孔４ａ・・４ａが設けられている。これら４つの取付孔４ａ・・４ａは、光源取付板２の雌ねじ孔２ｂ・・２ｂに対応する位置に配置されている。なお、光源カバー４の外周部には円弧状の切欠き４ｂ・・４ｂ（図３参照）が３箇所に設けられている。これら３つの切欠き４ｂ・・４ｂは、光源取付板２の取付孔２ｃ・・２ｃに対応する位置に配置されている。

そして、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００にあっては、図５（ｂ）（組立状態を示す断面図）等に示すように、各ＬＥＤ基板１の位置決め貫通孔１ａ及び光源取付板２の位置決め貫通孔２ａに、レンズユニット３の位置決め突部３３ａを挿入することにより光源取付板２に対してＬＥＤ基板１及びレンズユニット３が位置決めされている。さらに、各レンズユニット３の前面板３１の段部３１ｂに、光源カバー４の各開口部４１の周縁部が当接した状態で、当該光源カバー４が光源取付板２にスペーサ５及びビス６によって取り付けられており、その光源カバー４によってＬＥＤ基板１及びレンズユニット３が光源取付板２に固定されている。
［ＬＥＤ光源ユニットの組立手順］
次に、ＬＥＤ光源ユニット１００の組立手順の一例について図３〜図８を参照して説明する。

（Ｓ１）まず、光源取付板２を、その前面（ＬＥＤ基板配置側の面）を上に向けた状態で配置し、この姿勢の光源取付板２の各雌ねじ孔２ｂに、それぞれスペーサ５の雄ねじ部５ｂをねじ込んで、光源取付板２に４本のスペーサ５・・５を取り付けておく。

（Ｓ２）光源取付板２のＬＥＤ基板配置領域（光源取付板２の前面上）にＬＥＤ基板１を配置するとともに、そのＬＥＤ基板１の３つの位置決め貫通孔１ａ・・１ａと、これに対応する光源取付板２の位置決め貫通孔２ａ・・２ａとを位置合せする。この状態で、レンズユニット３の脚部３３・・３３の各位置決め突部３３ａを、それぞれ対応するＬＥＤ基板１の各位置決め貫通孔１ａ及び光源取付板２の各位置決め貫通孔２ａに挿入して（図５（ｂ）参照）、ＬＥＤ基板１及びレンズユニット３を光源取付板２に対して位置決めする。この位置決め状態では、ＬＥＤ基板１及びレンズユニット３の横方向の位置（光源取付板２の前面に沿う方向の位置）が規定される。また、レンズユニット３の各脚部３３の段差面３３ｂが光源取付板２上に配置のＬＥＤ基板１の前面に当たり、ＬＥＤ基板１及びレンズユニット３の後面側（光源取付板２側）への移動が規制される。

そして、このような位置決め作業を、光源取付板２に配置するＬＥＤ基板１及びレンズユニット３の全てについて行う。なお、先に、光源取付板２上に７枚のＬＥＤ基板１・・１の全てを配置しておき、その後に、各ＬＥＤ基板１に対しレンズユニット３を組み付けるようにしてもよい。

なお、（Ｓ２）の工程において、ＬＥＤ基板１の各位置決め貫通孔１ａにレンズユニット３の各位置決め突部３３ａを挿入して、ＬＥＤ基板１にレンズユニット３を組み付けておき、そのレンズユニット３を組み付けた状態のＬＥＤ基板１を、光源取付板２のＬＥＤ基板配置領域に配置し、レンズユニット３の各位置決め突部３３ａ（ＬＥＤ基板１から突出している部分）を光源取付板２の各位置決め貫通孔２ａに挿入することにより、ＬＥＤ基板１及びレンズユニット３を光源取付板２に対して位置決めするようにしてもよい。

（Ｓ３）以上のようにして位置決めしたレンズユニット３・・３の前面側に、光源カバー４を配置し、この光源カバー４の各開口部４１とレンズユニット３の前面板３１とを位置合せするとともに、当該光源カバー４の各取付孔４ａと、これに対応するスペーサ５の雌ねじ孔５ｃとを位置合せした状態で、光源カバー４をレンズユニット３・・３側に移動させて、光源カバー４の各開口部４１にレンズユニット３の先端部分を嵌め込んで、各開口部４１の周縁部を各レンズユニット３の段部３１ｂに当接させる。この状態で、光源カバー４の各取付孔４ａにビス６を挿通してスペーサ５の雌ねじ孔５ｃにねじ込むことによって光源カバー４を光源取付板２に固定（締結）する。以上の作業によって本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００を組み立てることができる。

そして、ＬＥＤ光源ユニット１００の器具本体２０１への取り付けは、例えば、光源取付板２を器具本体２０１内の所定位置に配置した状態で、光源取付板２の各取付孔２ｃにビス７（図２参照）を挿通し、そのビス７を器具本体２０１側の雌ねじ（図示せず）にねじ込むという方法で行われる。

＜効果＞
以上説明したように、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００によれば、ＬＥＤ基板１及びレンズユニット３を、当該レンズユニット３の位置決め突部３３ａにて光源取付板２に位置決めし、さらに、光源カバー４の開口部４１の周縁部をレンズユニット３の段部３１ｂに当接させた状態で当該光源カバー４を光源取付板２に取り付けて、その光源カバー４によってＬＥＤ基板１及びレンズユニット３を光源取付板２に固定する構造としているので、多数（７枚）のＬＥＤ基板１を光源取付板２にねじ止めする作業が不要となり、その分だけ組立工数を削減することができ、コストの低減化を図ることができる。

さらに、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００では、レンズユニット３の前面板３１の周縁部に、当該前面板３１の前面３１ａから一段下がった段部３１ｂを設け、その段部３１ｂに光源カバー４の開口部４１の周縁部が当接するようにしているので、図５（ｂ）に示すように、レンズユニット３の前面３１ａ（光出射面）を、光源カバー４の前面の近くに配置することができる。しかも、レンズユニット３の前面側の位置（光源カバー４側の位置）を光源カバー４にて規定することができる。

本実施形態の照明器具２００にあっては、上記した特徴を有するＬＥＤ光源ユニット１００を備えているので、組立工数を削減することができ、コストの低減化を図ることができる。

−他の実施形態−
以上の実施形態では、光源取付板２に配置するＬＥＤ基板１の数を７枚としているが、これに限られることなく、ＬＥＤ基板の数は他の任意の枚数であってもよい。また、１枚のＬＥＤ基板１に搭載するＬＥＤ１１の個数についても、３個に限られることなく、他の任意の個数であってもよい。

以上の実施形態では、ねじ付きのスペーサ５及びビス６を用いて光源カバー４を光源取付板２に取り付けているが、これに限定されることはない。例えば、円筒状のスリーブ（図５（ａ）のＤに相当する長さのもの）と、首下長さ（軸部）が長いビス（ボルト）を用い、光源取付板２と光源カバー４との間にスリーブを配置した状態で、光源カバー４の取付孔４ａ及びスリーブにビスを挿通して、そのビスを光源取付板２の雌ねじ孔２ｂにねじ込むことによって光源カバー４を光源取付板２に固定（締結）するようにしてもよい。

１００ ＬＥＤ光源ユニット
１ ＬＥＤ基板
１ａ 位置決め貫通孔
１１ ＬＥＤ
２ 光源取付板
２ａ 位置決め貫通孔
２ｂ 雌ねじ孔
２ｃ 取付孔
３ レンズユニット
３０ レンズ本体
３１ 前面板
３１ａ 前面
３１ｂ 段部
３２ レンズ部
３３ 脚部
３３ａ 位置決め突部
３３ｂ 段差面
３４ 支柱
４ 光源カバー
４ａ 取付孔
４ｂ 切欠き
４１ 開口部
５ スペーサ
５ａ 本体部
５ｂ 雄ねじ部
５ｃ 雌ねじ孔
６ ビス
７ ビス
２００ 照明器具
２０１ 器具本体

Claims (3)

1. ＬＥＤが搭載されたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板が配置される光源取付板と、レンズユニットと、前記ＬＥＤの前面側に配置される光源カバーとを備えたＬＥＤ光源ユニットであって、
   前記ＬＥＤ基板には、複数の位置決め貫通孔が設けられ、前記光源取付板には、前記ＬＥＤ基板の各位置決め貫通孔に対応する位置に位置決め孔が設けられ、
   前記レンズユニットには、前記光源取付板側に向けて延びる複数の脚部が、前記ＬＥＤ基板の位置決め貫通孔に対応して設けられているとともに、その各脚部の先端部には、前記ＬＥＤ基板の位置決め貫通孔及び前記光源取付板の位置決め孔への挿入が可能な位置決め突部が設けられ、
   前記光源カバーには、前記レンズユニットの前面形状に対応する形状の開口部が設けられているとともに、その開口部の周縁部は前記レンズユニットの前面側の周縁部に当接可能であり、
   前記ＬＥＤ基板を前記光源取付板の前面上に配置するとともに、当該ＬＥＤ基板の位置決め貫通孔と光源取付板の位置決め孔とを位置合せした状態で、前記レンズユニットの位置決め突部を前記ＬＥＤ基板の位置決め貫通孔及び前記光源取付板の位置決め孔に挿入することにより、これらＬＥＤ基板及びレンズユニットが前記光源取付板に対して位置決めされており、前記レンズユニットの前面側の周縁部に前記光源カバーの開口部の周縁部を当接させた状態で、当該光源カバーが前記光源取付板に固定部材にて固定されていることを特徴とするＬＥＤ光源ユニット。
2. 請求項１に記載のＬＥＤ光源ユニットにおいて、
   前記レンズユニットの前面側の周縁部には、当該レンズユニットの前面から一段下がった段部が設けられており、その段部に前記光源カバーの開口部の周縁部が当接するように構成されていることを特徴とするＬＥＤ光源ユニット。
3. 前記請求項１または２に記載のＬＥＤ光源ユニットを備えていることを特徴とする照明器具。

Images