JP6055607B2 - 照明ユニット及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、照明ユニット及び照明装置に関する。

従来、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を光源とする照明装置が用いられている。かかる照明装置は、例えば、光源から発光される光の配光を調整する反射体と、反射体により配光が調整された光を発散又は集束させる光学レンズとを具備し、光源から発生する熱を外部に放熱するための放熱フィンが反射体の外壁に立設される場合がある。しかし、このような照明器具においては、放熱フィンによって放熱されても発光素子から発する熱が光学レンズに影響を与える場合があった。

独国特許出願公開第２０２００８０１６２３１号明細書 特開２００７−１３４３１６号公報

本発明が解決しようとする課題は、光学レンズへの熱影響を低減することができる照明ユニット及び照明装置を提供することである。

実施形態に係る照明ユニットは、基板と、反射体と、光学レンズと、位置決め部とを具備する。基板は、発光素子が実装される実装面を有する。反射体は、前記基板の実装面に設置され、前記発光素子によって発光される光の反射方向を調整する。光学レンズは、前記反射体により反射された光を発散又は集束させる。位置決め部は、前記反射体と前記光学レンズとを所定の距離に離間した状態に位置決めする。

図１は、第１の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、第１の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３は、第１の実施形態に係る照明ユニットを示す分解斜視図である。 図４は、第１の実施形態に係る照明ユニットを示す分解斜視図である。 図５は、第１の実施形態に係る照明ユニットを示す分解斜視図である。 図６は、第１の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７は、第１の実施形態に係る照明装置を示す上面図である。 図８は、図１に示したＩ−Ｉ線における断面を示す図である。 図９は、第１の実施形態に係る光学レンズの拡大断面を模式的に示す図である。 図１０は、第１の実施形態に係る光学レンズの拡大断面の外観例を示す図である。 図１１は、第２の実施形態に係る放熱フィンの拡大断面を模式的に示す図である。 図１２は、第２の実施形態に係る放熱フィンの拡大断面を模式的に示す図である。 図１３は、第２の実施形態に係る光学レンズの配置パターンを説明するための説明図である。 図１４は、第２の実施形態に係る棒状部材を説明する説明図である。 図１５は、第２の実施形態に係る棒状部材を説明する説明図である。

以下で説明する実施形態に係る照明ユニット１００、２００、３００及び４００は、発光素子１２２が実装される実装面１２０ａを有する基板１２０と、基板１２０の実装面１２０ａに設置され、発光素子１２２によって発光される光の反射方向を調整する反射体１４０と、反射体１４０により反射された光を発散又は集束させる光学レンズ１６０と、反射体１４０と光学レンズ１６０とを所定の距離に離間した状態に位置決めする位置決め部（スペーサ１５０ａ〜１５０ｄ）とを具備する。

また、実施形態に係る照明ユニット１００、２００、３００及び４００において、位置決め部は、反射体１４０と光学レンズ１６０との間に介挿されることで、反射体１４０と光学レンズ１６０とを位置決めする。

また、実施形態に係る照明ユニット１００、２００、３００及び４００において、反射体１４０は、位置決め部と一体となって形成される。

また、実施形態に係る照明ユニット１００、２００、３００及び４００は、基板１２０における実装面１２０ａの裏面が設置される第１面１１１ａを有し、第１面１１１ａに設置された基板１２０を支持する支持部材（フィンベース部１１１）と、第１面１１１ａの裏面の第２面１１１ｂに一端が埋設されて、互いに間隔を空けて略平行に立設される平面形状の複数の放熱フィン１１２とをさらに具備する。

また、実施形態に係る照明装置１は、照明ユニット１００、２００、３００及び４００を具備し、複数の照明ユニット１００、２００、３００及び４００が具備する各放熱フィンが接触しない状態で複数の照明ユニット１００、２００、３００及び４００を固定する固定フレーム１０及び２０をさらに具備する。

以下、図面を参照して、実施形態に係る照明ユニット及び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。

（第１の実施形態）
［照明装置の外観例］
図１及び図２は、第１の実施形態に係る照明装置１の外観例を示す斜視図である。図１では、照明装置１を斜め上方向から見た例を示し、図２では、照明装置１を斜め下方向から見た例を示す。

図１及び図２に示した照明装置１は、例えば体育館などの建物内の高天井に設置され、内部に実装されたＬＥＤ等の発光素子を発光させることにより、図１及び図２に示した下方向に位置する広範囲の空間を照明する。

図１及び図２に示した例では、照明装置１は、４個の照明ユニット１００、２００、３００及び４００を具備する。具体的には、照明ユニット１００及び照明ユニット２００は固定フレーム１０に固定され、照明ユニット３００及び照明ユニット４００は固定フレーム２０に固定される。そして、固定フレーム１０と固定フレーム２０とが互いに固定されることにより、照明装置１は、４個の照明ユニット１００、２００、３００及び４００を具備することとなる。

以下、図１及び図２に示した各部材についてより具体的に説明する。なお、照明ユニット１００、２００、３００及び４００は、それぞれ同様の構造を有するので、以下では、主に照明ユニット１００について説明する。また、固定フレーム１０及び２０は、それぞれ同様の構造を有するので、以下では、主に固定フレーム１０について説明する。

照明ユニット１００は、図２に示すように、筺体ケース１９０を具備する。筺体ケース１９０は、例えば、熱伝導性の高い金属により形成され、透明性の下面カバー１８０や、後述するＬＥＤ等の発光素子が実装された基板などを収納する。

また、照明ユニット１００は、図１及び図２に示すように、筺体ケース１９０の上方に、複数の放熱フィン１１２が立設される。放熱フィン１１２は、筺体ケース１９０の内部に収納された発光素子から発生する熱を外部に放出させる。なお、以下に説明する各図では、一部の放熱フィンに符号１１２を付す場合があるが、筺体ケース１９０の上方に立設される平面形状の部材は放熱フィン１１２に該当する。

固定フレーム１０は、照明ユニット１００及び２００を固定し、固定フレーム２０は、照明ユニット３００及び４００を固定する。これらの固定フレーム１０及び２０は、例えば、金属製である。また、固定フレーム１０と固定フレーム２０とは、スペーサ３１〜３３を介して互いに固定される。なお、固定フレーム１０及び２０における固定機構については後述する。

また、図１に示すように、固定フレーム１０は、取り付け部材１４と、端子台４１と、電源装置４２ａ及び４２ｂとが設置される。取り付け部材１４は、例えば金属製であり、天井等に取り付けられる。端子台４１は、図示しない商用交流電源からの電力供給を電源装置４２ａ及び４２ｂに中継する。電源装置４２ａ及び４２ｂは、端子台４１から中継される電力を照明ユニット１００及び２００の内部に実装された基板に図示しない電源線を介して供給する。同様に、固定フレーム２０は、取り付け部材２４と、端子台５１と、電源装置５２ａ及び５２ｂとが設置される。なお、照明装置１は、例えば、取り付け部材１４及び２４が天井等に取り付けられることにより、天井に設置されることとなる。

［照明ユニットの分解例］
次に、第１の実施形態に係る照明ユニット１００の分解例について説明する。図３〜図５は、第１の実施形態に係る照明ユニット１００の分解例を示す斜視図である。なお、図３では、照明ユニット１００を斜め上方向から見た例を示し、図４では、照明ユニット１００を斜め下方向から見た例を示し、図５では、図４に示した一部分の拡大図を示す。

図３及び図４に示すように、実施形態に係る照明ユニット１００は、フィンユニット１１０と、基板１２０と、座金１３０ａ〜１３０ｄと、反射体１４０と、スペーサ１５０ａ〜１５０ｄと、光学レンズ１６０と、固定ネジ１７０ａ〜１７０ｄと、下面カバー１８０と、筺体ケース１９０とを具備する。

フィンユニット１１０は、熱伝導性の高い金属製であり、フィンベース部１１１と、放熱フィン１１２とを有する。フィンベース部１１１は、基板１２０が設置される支持部材であり、図５に示すように、基板１２０と密に面接触する第１面１１１ａと、第１面１１１ａの裏面であって放熱フィン１１２が立設される第２面１１１ｂとを有する。

また、フィンベース部１１１の下端は、基板１２０と、反射体１４０と、光学レンズ１６０と、下面カバー１８０とが収納可能なように、第１面１１１ａを底面として略矩形状に開口される。かかるフィンベース部１１１の開口部は、図５に示すように、第１面１１１ａから下端に向かう方向に開口面が段階的に大きくなるように、第１段部１１１ｃと第２段部１１１ｄとによって２段の段差が形成される。

また、図３及び図４に示すように、フィンベース部１１１の外壁側面には、フィンベース部１１１に筺体ケース１９０等が固定される際に図示しない固定ネジがねじ込まれるネジ穴１１３ａ及び１１３ｂが形成される。なお、図示することを省略したが、フィンベース部１１１は、ネジ穴１１３ａ及び１１３ｂが形成された側面と対向する側面にも、ネジ穴１１３ａ及び１１３ｂと同様のネジ穴が形成される。また、図４に示すように、フィンベース部１１１の第１面１１１ａには、固定ネジ１７０ａ〜１７０ｄのそれぞれがねじ込まれるネジ穴１１４ａ〜１１４ｄが形成される。

放熱フィン１１２は、フィンベース部１１１の第２面１１１ｂに、互いに所定の間隔を空けて略平行に立設される。かかる放熱フィン１１２は、上記の通り、基板１２０に実装された発光素子１２２から発生する熱を外部に放出させる。

基板１２０は、図５に示すように、発光素子１２２を実装する実装面１２０ａと、実装面１２０ａの裏面であってフィンベース部１１１の第１面１１１ａと密に面接触する接触面１２０ｂとを有する。実装面１２０ａには、図５に示すように、複数の発光素子１２２が実装される。なお、以下に説明する各図では、一部の発光素子に符号１２２を付すが、基板１２０の実装面１２０ａに実装される半球体の部材は発光素子１２２に該当する。かかる基板１２０は、接触面１２０ｂとフィンベース部１１１の第１面１１１ａとが面接触可能なように、第１段部１１１ｃにより形成される開口面よりも小さい形状に形成される。

また、基板１２０は、図３〜図５に示すように、固定ネジ１７０ａ〜１７０ｄのそれぞれが貫通するためのネジ通孔１２１ａ〜１２１ｄが形成される。なお、第１の実施形態に係る基板１２０は、ＳＭＤ（Surface Mount Device）形で構成されているものとし、複数の発光素子１２２が実装面１２０ａに実装される。ただし、基板１２０は、ＳＭＤ形に限られず、マトリックス状や千鳥状や放射状など規則的に一定の順序をもって実装面１２０ａの一部又は全体に複数の発光素子１２２が配列されて実装されたＣＯＢ（Chip on Board）形であってもよい。

このような基板１２０は、図４及び図５に示すように、実装面１２０ａにコネクタ１２３ａ及び１２３ｂが実装され、切欠部１２４ａ及び１２４ｂが形成される。コネクタ１２３ａ及び１２３ｂは、図示しない電源線の一端が接続される。かかる電源線の他端は、切欠部１２４ａ及び１２４ｂを介して、電源装置４２ａ及び４２ｂに接続される。これにより、基板１２０は、電源装置４２ａ及び４２ｂから供給される電力によって発光素子１２２を発光させることができる。

ここで、発光素子１２２は、発光した際に発熱し、高温になる場合がある。発光素子１２２は、高温になりすぎると性能が劣化することもある。第１の実施形態に係る照明ユニット１００では、基板１２０と密に面接触する第１面１１１ａの裏面である第２面１１１ｂに放熱フィン１１２が立設される。すなわち、第１の実施形態に係る照明ユニット１００では、フィンベース部１１１によって、発光素子１２２から発生する熱が、発光素子１２２の裏側に位置する放熱フィン１１２に伝達されるので、効率的に放熱することができる。

座金１３０ａ〜１３０ｄは、反射体１４０と基板１２０との間に介挿される平面形状のワッシャーであり、固定ネジ１７０ａ〜１７０ｄのそれぞれが貫通するためのネジ通孔が形成される。

反射体１４０は、例えば、耐光性、耐熱性及び電気絶縁性を有する合成樹脂製であり、基板１２０に実装された発光素子１２２によって発光される光の配光を調整する。具体的には、反射体１４０は、図５に示すように、発光素子１２２と対向する位置に、貫通孔である調整部１４２が形成される。かかる調整部１４２の孔形状によって、発光素子１２２によって発光される光の配光方向が調整される。なお、以下に説明する各図では、一部の調整部に符号１４２を付すが、発光素子１２２と対向する反射体１４０に形成される孔は調整部１４２に該当する。

また、反射体１４０は、図３〜図５に示すように、固定ネジ１７０ａ〜１７０ｄのそれぞれが貫通するためのネジ通孔１４１ａ〜１４１ｄが形成される。また、反射体１４０は、基板１２０の実装面１２０ａに載置可能なように、フィンベース部１１１の第１段部１１１ｃにより形成される開口面よりも小さい形状に形成される。

スペーサ１５０ａ〜１５０ｄは、反射体１４０と光学レンズ１６０との位置を所定の距離だけ離間した状態に維持する位置決め部である。かかるスペーサ１５０ａ〜１５０ｄは、固定ネジ１７０ａ〜１７０ｄのそれぞれが貫通するためのネジ通孔が形成される。

光学レンズ１６０は、反射体１４０の調整部１４２によって配光方向が調整された光を発散又は集束させる。かかる光学レンズ１６０は、フィンベース部１１１に固設される際に固定ネジ１７０ａ〜１７０ｄのそれぞれが貫通するためのネジ通孔１６１ａ〜１６１ｄが形成される。また、第１の実施形態に係る光学レンズ１６０は、フィンベース部１１１の第１段部１１１ｃに載置可能なように、第１段部１１１ｃにより形成される開口面よりも大きく、かつ、第２段部１１１ｄにより形成される開口面よりも小さい形状に形成される。なお、第１の実施形態に係る光学レンズ１６０は、フレネルレンズ及びフライアイレンズにより形成されるが、この点については後述する。

固定ネジ１７０ａ〜１７０ｄは、例えば金属製であり、光学レンズ１６０、反射体１４０及び基板１２０をフィンベース部１１１に固設する。例えば、固定ネジ１７０ａは、光学レンズ１６０のネジ通孔１６１ａ、スペーサ１５０ａ、反射体１４０のネジ通孔１４１ａ、座金１３０ａ、基板１２０のネジ通孔１２１ａの順に貫通して、フィンベース部１１１の第１面１１１ａに形成されたネジ穴１１４ａにねじ込まれる。同様に、固定ネジ１７０ｂ、１７０ｃ及び１７０ｄのそれぞれは、フィンベース部１１１のネジ穴１１４ｂ、１１４ｃ及び１１４ｄにねじ込まれる。

下面カバー１８０は、例えば、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透光性の平面板である。かかる下面カバー１８０は、フィンベース部１１１の第２段部１１１ｄに載置可能なように、第２段部１１１ｄにより形成される開口面よりも大きく、かつ、フィンベース部１１１の下端縁により形成される開口面よりも小さい形状に形成される。このような下面カバー１８０は、発光面を外部から直視しづらい眩しさを低減するための役割や、外部から筺体ケース１９０の内部に触れられることを防止するための役割などを担う。

筺体ケース１９０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、上下両端がそれぞれ略矩形状に開口される。下端開口部には、かかる下端開口部の縁から内側方向に突き出した突出部１９０ａが形成される。このような筺体ケース１９０は、基板１２０と反射体１４０と光学レンズ１６０とが固設されたフィンベース部１１１、及び、下面カバー１８０を収納する。また、筺体ケース１９０は、固定フレーム１０に固定される際に図示しない固定ネジが貫通するためのネジ通孔１９１ａ〜１９１ｄが形成される。

［照明装置の分解例］
次に、実施形態に係る照明装置１の分解例について説明する。図６は、第１の実施形態に係る照明装置１の分解例を示す斜視図である。なお、図６では、固定フレーム１０に固定される照明ユニット１００及び２００を例に挙げて説明する。

図６に示すように、固定フレーム１０は、１組の下方固設部１０ａ及び１０ｂと、１組の架設部１０ｃ及び１０ｄとを含む。下方固設部１０ａ及び１０ｂは、短手方向の長さが、筺体ケース１９０の高さ方向の長さと略同一の平面部材であり、放熱フィン１１２の配列方向Ｈ１の長さと略同一の距離を空けた状態で互いの面が対向するように位置する。架設部１０ｃ及び１０ｄは、下方固設部１０ａ及び１０ｂの上端から放熱フィン１１２の高さ方向の長さよりも延伸して下方固設部１０ａ及び１０ｂを架設する。

かかる固定フレーム１０の下方固設部１０ａには、一部が切り欠けた切欠部１１ａ〜１１ｄが形成される。同様に、下方固設部１０ｂには、切欠部１１ｅ〜１１ｈが形成される。そして、図示しない固定ネジが、下方固設部１０ａの切欠部１１ａと筺体ケース１９０のネジ通孔１９１ａとを貫通して、フィンベース部１１１のネジ穴１１３ａにねじ込まれる。同様に、図示しない固定ネジが、切欠部１１ｂとネジ通孔１９１ｂとを貫通してネジ穴１１３ｂにねじ込まれる。また、下方固設部１０ｂについても同様に、図示しない固定ネジが、切欠部１１ｅや１１ｆを介してフィンベース部１１１の側面に形成されるネジ穴にねじ込まれる。これにより、照明ユニット１００は、固定フレーム１０に固定される。同様にして、照明ユニット２００は、切欠部１１ｃ、１１ｄ、１１ｇ及び１１ｈを介して固定ネジがねじ込まれることにより、固定フレーム１０に固定される。

また、図６に示すように、固定フレーム１０の上面には、端子台４１と、電源装置４２ａ及び４２ｂとが固設される。また、図示しない固定ネジが、取り付け部材１４に形成されたネジ通孔１４ａ及び１４ｂを貫通して、固定フレーム１０の上面に形成されたネジ孔１０ｅ及び１０ｆにねじ込まれることにより、取り付け部材１４が固定フレーム１０に固設される。

続いて、固定フレーム１０と固定フレーム２０とが固設される機構について説明する。図６に示すように、固定フレーム１０の下方固設部１０ａには、互いに対向する１組のネジ通孔１２ａ及び１２ｂが形成される。さらに、架設部１０ｃには、下方固設部１０ａ及び１０ｂから上方に延伸した延伸部に、互いに対向する１組のネジ通孔１３ａ及び１３ｂが形成され、架設部１０ｄには、互いに対向する１組のネジ通孔１３ｃ及び１３ｄが形成される。また、図１及び図２に示すように、固定フレーム２０についても固定フレーム１０と同様に、下方固設部及び架設部にネジ通孔が形成される。例えば、図１に示すように、固定フレーム２０には、固定フレーム１０のネジ通孔１３ａ及び１３ｃに対応するネジ通孔２３ａ及び２３ｃが形成される。また、例えば、図２に示すように、固定フレーム２０には、固定フレーム１０のネジ通孔１２ａに対応するネジ通孔２２ａが形成される。

そして、図１に示すように、固定フレーム１０のネジ通孔１３ｂと固定フレーム２０のネジ通孔２３ａとの間にスペーサ３１が介挿され、図示しない固定ネジがネジ通孔１３ｂを貫通してスペーサ３１にねじ込まれるとともに、図示しない固定ネジがネジ通孔２３ａを貫通してスペーサ３１にねじ込まれる。同様に、固定フレーム１０のネジ通孔１３ｄと固定フレーム２０のネジ通孔２３ｃとの間にスペーサ３２が介挿され、図示しない固定ネジがネジ通孔１３ｄを貫通してスペーサ３２にねじ込まれるとともに、図示しない固定ネジがネジ通孔２３ｃを貫通してスペーサ３２にねじ込まれる。さらに、図２に示すように、固定フレーム１０のネジ通孔１２ｂと固定フレーム２０のネジ通孔２２ａとの間にスペーサ３３が介挿され、図示しない固定ネジがネジ通孔１２ｂを貫通してスペーサ３３にねじ込まれるとともに、図示しない固定ネジがネジ通孔２２ａを貫通してスペーサ３３にねじ込まれる。

このようにして、固定フレーム１０と固定フレーム２０とが固設される。この結果、照明装置１は、照明ユニット１００、２００、３００及び４００を具備する大規模な照明器具となる。

［照明装置の下面例］
次に、第１の実施形態に係る照明装置１を上方向から見た外観例について説明する。図７は、第１の実施形態に係る照明装置１を示す上面図である。図７に示すように、照明ユニット１００において、複数の放熱フィン１１２のそれぞれは、フィンベース部１１１の第２面１１１ｂ（筺体ケース１９０であってもよい）の縁よりも外側に突出した突出部１１２Ｐを有する。具体的には、複数の放熱フィン１１２のそれぞれは、第２面１１１ｂの縁である所定の一辺１１１ｅよりも長い辺がかかる一辺１１１ｅと略平行となるように、第２面１１１ｂ上に立設される。同様に、照明ユニット２００が具備する放熱フィン２１２、照明ユニット３００が具備する放熱フィン３１２、照明ユニット４００が具備する放熱フィン４１２についても、放熱フィン１１２と同様の突出部を有する。

このように、第１の実施形態に係る放熱フィン１１２、２１２、３１２及び４１２は、突出部を有する面積が大きい平面形状であるので、大気中の空気との接触面積が広範となり、放熱効果を向上させることができる。

また、図７に示すように、照明ユニット１００、２００、３００及び４００のそれぞれは、固定フレーム１０及び２０によって互いの放熱フィンが接触しない状態で固定される。具体的には、図７に示すように、放熱フィン１１２と放熱フィン２１２とは互いに接触せず、同様に、放熱フィン３１２と放熱フィン４１２とは互いに接触しない。言い換えれば、固定フレーム１０は、放熱フィン１１２と放熱フィン２１２とを接触させない状態で照明ユニット１００及び２００を固定するための切欠部１１ａ〜１１ｈが形成される。同様に、固定フレーム２０は、放熱フィン３１２と放熱フィン４１２とを接触させない状態で照明ユニット３００及び４００を固定するための切欠部が形成される。

このように、第１の実施形態に係る照明装置１は、放熱フィン１１２、２１２、３１２及び４１２が互いに接触しないので、各照明ユニット間における空気の流れを阻害せず、放熱効果を向上させることができる。

また、図７に示すように、照明ユニット１００及び２００は、放熱フィン１１２と２１２とが互いに同様の位置に配列される。言い換えれば、放熱フィン１１２及び２１２は、互いの延長線上に位置する。同様に、照明ユニット３００及び４００は、放熱フィン３１２と４１２とが互いに同様の位置に配列される。これにより、例えば、放熱フィン１１２及び２１２との間では、図７中に示した方向Ｄ１に大気中の空気が流動しやすい。この結果、放熱フィン１１２及び２１２は、温度上昇した空気を滞留させることなく高い放熱効果を得ることができる。

［照明ユニットの断面例］
次に、第１の実施形態に係る照明ユニット１００の断面について説明する。図８は、図１に示したＩ−Ｉ線における断面を示す図である。図８に示すように、基板１２０は、フィンベース部１１１の第１面１１１ａと密に面接触する。また、図８に示した例では、基板１２０には、発光素子１２２ａ〜１２２ｆが実装される。反射体１４０は、基板１２０との間に座金１３０ａ及び１３０ｃが介挿された状態で積層される。かかる反射体１４０は、発光素子１２２ａ〜１２２ｆのそれぞれと対向する位置に調整部１４２ａ〜１４２ｆが形成される。調整部１４２ａ〜１４２ｆは、発光素子１２２から光学レンズ１６０に向かう方向に径が次第に大きくなる貫通孔である。

光学レンズ１６０は、反射体１４０との間にスペーサ１５０ａ及び１５０ｃが介挿された状態でフィンベース部１１１の第１段部１１１ｃに載置される。そして、固定ネジ１７０ａは、光学レンズ１６０、スペーサ１５０ａ、反射体１４０、座金１３０ａ、基板１２０の順に貫通して、フィンベース部１１１の第１面１１１ａにねじ込まれる。同様に、固定ネジ１７０ｃは、光学レンズ１６０、スペーサ１５０ｃ、反射体１４０、座金１３０ｃ、基板１２０の順に貫通して、フィンベース部１１１の第１面１１１ａにねじ込まれる。このようにして、基板１２０、反射体１４０及び光学レンズ１６０は、フィンベース部１１１に固設される。

なお、図８に示した例では、スペーサ１５０ａ及び１５０ｃの一部は、反射体１４０のネジ通孔１４１ａ及び１４１ｃに埋没する。すなわち、反射体１４０のネジ通孔１４１ａ等は、スペーサ１５０ａが埋没可能なように、スペーサ１５０ａの挿入方向から途中まではスペーサ１５０ａの外径よりも大きい径に形成される。

また、下面カバー１８０は、フィンベース部１１１の第２段部１１１ｄと、筺体ケース１９０の突出部１９０ａとによって挟持される。なお、ここでは図示することを省略したが、固定ネジが、突出部１９０ａ、下面カバー１８０の順に貫通して、第２段部１１１ｄにねじ込まれることにより、下面カバー１８０は、フィンベース部１１１に固設される。

このように、スペーサ１５０ａ及び１５０ｃは、反射体１４０と光学レンズ１６０との間に介挿されることで、反射体１４０と光学レンズ１６０とを所定の距離だけ離間した状態に位置決めする。これにより、第１の実施形態に係る照明ユニット１００では、基板１２０から発生する熱の影響を光学レンズ１６０に与えにくくすることができる。また、光学レンズ１６０は、所望の状態に光を発散又は集束させるために発光素子１２２と所定の距離だけ離間していることを要するが、第１の実施形態に係る照明ユニット１００では、スペーサ１５０ａ及び１５０ｃによって反射体１４０と光学レンズ１６０との距離が決定されるので、光学レンズ１６０が所望の状態に光を発散又は集束することが可能となる。

なお、図８（図５も含む）に示した例では、フィンベース部１１１に第１段部１１１ｃ及び第２段部１１１ｄが形成される例を示したが、第１段部１１１ｃ及び第２段部１１１ｄは、光学レンズ１６０や下面カバー１８０を位置決めするための機構ではなく、一時的に位置決めするための機構である。そして、反射体１４０と光学レンズ１６０との位置関係はあくまでスペーサ１５０ａ〜１５０ｄによって決定される。したがって、フィンベース部１１１は、第１段部１１１ｃ及び第２段部１１１ｄによって段差が形成されなくてもよい。

また、第１の実施形態では、スペーサ１５０ａ〜１５０ｄが、反射体１４０と光学レンズ１６０とを所定の距離だけ離間した状態に位置決めする例を示したが、この例に限られない。例えば、スペーサ１５０ａ〜１５０ｄと同様の機能を発揮する位置決め部が、反射体１４０と一体となって形成されてもよいし、光学レンズ１６０と一体となって形成されてもよい。例えば、反射体１４０は、反射体１４０の下面から光学レンズ１６０に向かう方向に延伸した位置決め部に該当する凸部を有してもよい。同様に、光学レンズ１６０は、光学レンズ１６０の上面から反射体１４０に向かう方向に延伸した位置決め部に該当する凸部を有してもよい。

［光学レンズの拡大図］
次に、第１の実施形態に係る光学レンズ１６０について説明する。図９は、第１の実施形態に係る光学レンズ１６０の拡大断面を模式的に示す図である。図１０は、第１の実施形態に係る光学レンズ１６０の拡大断面の外観例を示す図である。図９及び図１０に示すように、第１の実施形態に係る光学レンズ１６０は、発光素子１２２（調整部１４２）と対向する位置にフレネルレンズ１６０ａが形成され、フレネルレンズ１６０ａの裏面にフライアイレンズ１６０ｂが形成される。

フレネルレンズ１６０ａは、調整部１４２によって配光方向が調整された発光素子１２２からの光を、かかる光の総光量を減衰させることなく平行光に屈折させる。具体的には、フレネルレンズ１６０ａは、調整部１４２から照射させる光を減衰させることなくフライアイレンズ１６０ｂに対して略垂直に屈折させる。そして、フライアイレンズ１６０ｂは、フレネルレンズ１６０ａにより屈折させられた光を減衰させることなく拡散して、図示しない下面カバー１８０方向へ照射する。

なお、図９では、図示することを省略したが、光学レンズ１６０は、各発光素子１２２（調整部１４２）と対向する位置に、図９及び図１０に示したようなフレネルレンズ１６０ａ及びフライアイレンズ１６０ｂが形成される。

このように、第１の実施形態に係る光学レンズ１６０は、フレネルレンズ１６０ａにより、発光素子１２２によって発光される光を平行光に屈折させるので、かかる光の総光量を減衰させることなく室内等を照明することができる。また、光学レンズ１６０は、フライアイレンズ１６０ｂにより光を拡散するので、外部から直視しづらい眩しさを低減することができる。すなわち、光学レンズ１６０は、発光素子１２２によって発光される光の総光量を減衰させることなく、かつ、眩しさを低減した上で室内等を照明することができるので、発光素子１２２からの光を効率的に利用して室内等を照明することができる。

［第１の実施形態の効果］
上述してきたように、第１の実施形態に係る照明ユニット１００では、支持部材であるフィンベース部１１１の第１面１１１ａに、基板１２０の接触面１２０ｂが設置され、かかる第１面１１１ａの裏面である第２面１１１ｂに複数の放熱フィン１１２が立設される。

これにより、第１の実施形態に係る照明ユニット１００によれば、フィンベース部１１１によって、基板１２０に実装された発光素子１２２から発生する熱が、発光素子１２２の裏側に位置する放熱フィン１１２に効率的に伝達されるので、効率的に放熱することができる。

特に、ＬＥＤ等の発光素子１２２が高出力である場合には、かかる発光素子１２２は高温になりやすい。このような状況において、アルミダイカスト等により形成される筺体本体や反射体に放熱フィンが立設される機構では、発光素子１２２から発生する熱を効率的に放熱フィンに伝達できるとは限らず、十分な放熱効果を得るために放熱フィンを大きい形状にすることを要する。このことは、照明ユニット１００の大規模化や重量化を招く。一方、第１の実施形態に係る照明ユニット１００は、効率的に放熱することができるので、高出力の発光素子１２２を用いた場合であっても、放熱フィン１１２を大規模形状にすることを要さず、この結果、照明ユニット１００（照明装置１）の小規模化や軽量化を実現することができる。

また、放熱フィンを大きい形状にする場合には、放熱フィンを高くすることを要する。かかる場合には、抜きテーパ用に放熱フィンの根元部に厚みを持たせるなどの不要な領域を設けることを要する。一方、第１の実施形態に係る照明ユニット１００は、放熱フィン１１２を大規模形状にすることを要せず、フィンベース部１１１に放熱フィン１１２を立設するので、抜きテーパ用の不要な領域を設ける必要がない。このようなことからも、第１の実施形態に係る照明ユニット１００は、照明ユニット１００（照明装置１）の小規模化や軽量化を実現することができる。

また、第１の実施形態に係る照明ユニット１００によれば、複数の放熱フィン１１２が、フィンベース部１１１の第２面１１１ｂの縁よりも外側に突出した突出部１１２Ｐを有するので、放熱効果を向上させることができる。

また、第１の実施形態に係る照明ユニット１００では、位置決め部であるスペーサ１５０ａ〜１５０ｄが、発光素子１２２によって発光される光の反射方向を調整する反射体１４０と、反射体１４０により反射された光を発散又は集束させる光学レンズ１６０とを所定の距離だけ離間した状態に位置決めする。

これにより、第１の実施形態に係る照明ユニット１００によれば、基板１２０から発生する熱の影響を光学レンズ１６０に与えにくくすることができるとともに、光学レンズ１６０が所望の状態に光を発散又は集束することが可能となる。

また、第１の実施形態に係る照明装置１では、固定フレーム１０及び２０が、照明ユニット１００、２００、３００及び４００が具備する各放熱フィンが接触しない状態で、かかる照明ユニット１００、２００、３００及び４００を固定する。これにより、第１の実施形態に係る照明装置１によれば、各照明ユニット間における空気の流れを阻害せず、放熱効果を向上させることができる。

（第２の実施形態）
上述した照明装置１及び照明ユニット１００等は、第１の実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよい。第２の実施形態では、照明装置１及び照明ユニット等の他の実施形態について説明する。なお、以下では、第１の実施形態と同様に、主に照明ユニット１００について説明するが、以下に説明する機構等は、照明ユニット２００、３００及び４００についても適用できる。

［放熱フィンの立設位置］
上記第１の実施形態では、放熱フィン１１２が、フィンベース部１１１の第２面１１１ｂに立設される例について説明した。ここで、放熱フィン１１２は、第２面１１１ｂのうち、基板１２０に実装された発光素子１２２の裏側の位置に立設されてもよい。この点について図１１を用いて説明する。図１１は、第２の実施形態に係る放熱フィン１１２の拡大断面を模式的に示す図である。

図１１に示した例では、フィンベース部１１１の第２面１１１ｂには、基板１２０に実装された発光素子１２２ａ〜１２２ｍの裏側に放熱フィン１１２ａ〜１１２ｍが立設される。このように、照明ユニット１００は、各放熱フィン１１２が発光素子１２２の直上の位置に立設されることで、図１１中に矢印で示したように、発光素子１２２から発生する熱を効率良く各放熱フィン１１２に伝達させることができ、この結果、放熱効果を向上させることができる。

なお、図１１に示した放熱フィン１１２の立設位置は一例であって、発光素子１２２と対向しない位置に放熱フィン１１２が立設されてもよい。例えば、図１１に示した例のように、発光素子１２２と対向しない位置に放熱フィン１１２ｘ及び１１２ｙが立設されてもよい。また、例えば、図１１に示した例において、放熱フィン１１２ａと放熱フィン１１２ｂとの間に、図示しない放熱フィンが立設されてもよい。

［放熱フィンの立設機構］
次に、放熱フィン１１２の立設機構について説明する。図１２は、第２の実施形態に係る放熱フィン１１２の拡大断面を模式的に示す図である。図１２に示すように、放熱フィン１１２の一端は、フィンベース部１１１の第２面１１１ｂに埋設される。このような放熱フィン１１２は、例えば、第２面１１１ｂに圧着された状態で、図１２中に示した矢印の方向にカシメ用の打ち棒などにより打ち込まれることにより、フィンベース部１１１に埋設される。具体的には、フィンベース部１１１は、打ち棒などにより打ち込まれた領域が他の領域に移動することで、図１２に示した例のように第２面１１１ｂから隆起した状態となり、フィンベース部１１１の一端を埋設させる。

このように、放熱フィン１１２の一端がフィンベース部１１１に埋設されることにより、放熱フィン１１２とフィンベース部１１１との接触面積が大きくなる。この結果、照明ユニット１００は、発光素子１２２から発生する熱を効率良くフィンベース部１１１から各放熱フィン１１２に伝達させることができるので、放熱効果を向上させることができる。

［光学レンズの配置パターン］
また、上記第１の実施形態において、図９及び図１０に示した光学レンズ１６０の配置パターンは種々の態様が考えられる。この点について図１３を用いて説明する。図１３は、第２の実施形態に係る光学レンズ１６０の配置パターンを説明するための説明図である。なお、図１３では、発光素子１２２及び光学レンズ１６０のみを図示し、上方向（発光素子１２２から光学レンズ１６０に向かう方向）から見た図を示す。

図１３の＜配置例１＞に示した例では、発光素子１２２のそれぞれと対向する位置に、図１０に例示した矩形状の光学レンズ１６０が配置される。ただし、この例に限られず、図１３の＜配置例２＞に示した例のように、発光素子１２２のそれぞれと対向する位置に円形状の光学レンズ１６０が配置されてもよい。また、そもそも基板１２０等が円形状に形成されている場合には、図１３の＜配置例３＞に示した例のように、円形状の基板１２０に格子状に発光素子１２２が実装される場合もある。かかる場合には、図１３の＜配置例３＞に示した例のように、発光素子１２２のそれぞれと対向する位置に円形状の光学レンズ１６０が配置されてもよい。

［放熱フィンの補強棒］
また、上記第１の実施形態において説明した放熱フィン１１２は、平面形状であるので曲がる等して変形しやすいといえる。そこで、照明ユニット１００は、複数の放熱フィンのそれぞれの面を貫通する棒状部材を具備してもよい。この点について図１４及び図１５を用いて説明する。図１４及び図１５は、第２の実施形態に係る棒状部材を説明するための説明図である。

図１４に示すように、棒状部材１１５ａ〜１１５ｄは、熱伝導性の高い金属等により形成され、フィンベース部１１１に立設された複数の放熱フィン１１２の面を貫通する。これにより、棒状部材１１５ａ〜１１５ｄは、複数の放熱フィン１１２を一体化することができる。すなわち、複数の放熱フィン１１２は、互いに補強することで変形しにくくなる。また、図１４に示した例では、棒状部材１１５ａ〜１１５ｄは、複数の放熱フィン１１２の面の周縁部（四隅）を貫通することで、空気流動の障害となることを防止できる。

また、図１５に示した例において、連通棒状部材１１６ａ〜１１６ｆは、照明ユニット１００が具備する放熱フィン１１２と、照明ユニット３００が具備する放熱フィン３１２の面を貫通する。これにより、連通棒状部材１１６ａ〜１１６ｆは、異なる照明ユニットを跨って複数の放熱フィンを一体化して補強するので、かかる複数の放熱フィンをより変形しにくくすることができる。

なお、図１４及び図１５では、放熱フィン１１２及び３１２が、第２面１１１ｂの両端の縁よりも外側に突出した突出部１１２Ｐを有しない例を示したが、放熱フィン１１２及び３１２は、突出部１１２Ｐを有してもよい。

［その他の実施形態］
また、上記実施形態では、高天井に設置される例について説明したが、照明装置１は、高天井に設置されるタイプ以外の直付け照明器具等にも適用することができる。

また、上記実施形態では、固定ネジによって各部材を固設する例を示したが、照明装置１は、固定ネジ以外のピン等の固定部材によって各部材が固設されてもよい。

また、上記実施形態に係る各部材の形状、原料及び材質は、実施形態や図示したものに限られない。例えば、フィンユニット１１０、基板１２０、反射体１４０、光学レンズ１６０、下面カバー１８０及び筺体ケース１９０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、放熱効果を向上させることができる。

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。

１ 照明装置
１００ 照明ユニット
１１０ フィンユニット
１１１ フィンベース部
１１１ａ 第１面
１１１ｂ 第２面
１１２ 放熱フィン
１２０ 基板
１２０ａ 実装面
１２０ｂ 接触面
１２２ 発光素子
１４０ 反射体
１５０ａ スペーサ
１６０ 光学レンズ
１８０ 下面カバー
１９０ 筺体ケース

Claims (4)

1. 発光素子が実装される実装面を有する基板と；
   前記基板の実装面に設置され、前記発光素子によって発光される光の反射方向を調整する反射体と；
   前記反射体により反射された光を発散又は集束させる光学レンズと；
   前記反射体と一体となって形成され、前記実装面の平面視において前記基板及び前記反射体と重なる位置に配置され、前記反射体と前記光学レンズとを所定の距離に離間した状態に位置決めする位置決め部と；
   を具備する照明ユニット。
2. 前記位置決め部は、前記反射体と前記光学レンズとの間に介挿されることで、当該反射体と当該光学レンズとを位置決めする、
   請求項１に記載の照明ユニット。
3. 前記基板における実装面の裏面が設置される第１面を有し、当該第１面に設置された前記基板を支持する支持部材と；
   前記第１面の裏面の第２面に一端が埋設されて、互いに間隔を空けて略平行に立設される平面形状の複数の放熱フィンと；
   をさらに具備する請求項１又は２に記載の照明ユニット。
4. 請求項１〜３のいずれか一つに記載の照明ユニットを複数具備し；
   前記複数の照明ユニットが具備する各放熱フィンが接触しない状態で当該複数の照明ユニットを固定する固定フレーム；
   をさらに具備する照明装置。

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