JP6252887B2

JP6252887B2 - 照明装置

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Publication number: JP6252887B2
Application number: JP2013086601A
Authority: JP
Inventors: 寿紀小間; 有士中川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-04-17
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Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を光源として備える照明装置に関する。

導光板を有する面発光型の照明装置として、例えば図１４に示す構成の照明装置が開発されている。図１４に示す照明装置は、照明器具９００と、不図示の電源ユニットとを備える。照明器具９００は円盤状であり、ベース９１０と、実装基板９２０と、反射部材９３０と、導光板９４０と、拡散カバー９５０とを備える。実装基板９２０は基板の上面に複数のＬＥＤ９２２が間隔をおいて円環状の素子列をなすように実装されている。導光板９４０は各ＬＥＤ９２２に向けて突出された円環状の入光部９４１を有する。拡散カバー９５０は全体が透光性を有し、外表面全体が発光面となって機能する。

照明装置の駆動時には図１５に示すように、ＬＥＤ９２２より光Ｌ₄〜Ｌ₇等を含む出射光が、主として入光部９４１の素子対向部９４２に入射される。その後、光は入光部９４１の傾斜部９４３Ａ、９４３Ｂ付近の内部で効率よく正反射され、導光板９４０の全体に導光される。導光板９４０からの出射光は拡散カバー９５０に入射され、拡散カバー９５０の発光面より外部に照明光として出射される。

特許第４９７５１３６号公報特開２０１２−１６４４６２号公報特開２０１１−２８９９７号公報

ここで、上記構成の照明装置を例えばダウンライトとして用いる際には、拡散カバー９５０がベース１０側から脱落しないように拡散カバー９５０をベース９１０側で保持しつつ、均一な面発光を行うことが重要である。しかしながら、外表面全体が発光面である拡散カバー９５０では、例えばネジ止めにより拡散カバー９５０をベース９１０で直接保持しようとすると、その発光面にネジの影や、ネジを螺合する径の太いボスの影が現れ、発光面の輝度ばらつきによって均一な面発光が困難となる場合が想定される。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、透光性カバーの全面が発光する照明装置において、発光面における輝度のばらつきを軽減することで良好な面発光を行うことが可能な照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明装置は、ベースと、配置され且つ半導体発光素子を有してなる環状の発光部と、前記ベースの上方において前記発光部を被覆するように配置され、外表面全体が透光性のカバーと、前記ベースの前記カバーとの対向面に固定され、前記カバーを保持する保持部材とを備え、前記カバーは、前記ベースに向けて前記各半導体発光素子の列に沿って形成された環状のリブと、前記リブと連続し且つ前記保持部材に向けて立設された凸部とを有し、前記保持部材は前記凸部が挿通される貫通孔を有し、平面視において、前記リブと前記発光部とは、一方が他方を取り囲むように配置され、前記貫通孔に挿通された前記凸部の先端部が拡径されることで前記カバーが前記保持部材に保持されている構成とする。
また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記保持部材と前記ベースとの間に配置され、基板表面に前記半導体発光素子が実装された実装基板を有し、前記保持部材は前記カバーに沿って配置された板状部材であり、且つ、前記半導体発光素子の出射光を前記カバー側に通過させる開口を有する構成とすることもできる。

また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記カバーと前記保持部材との間に配置され、前記凸部が挿通される貫通孔を有し、前記半導体発光素子からの出射光を板内に導光して前記カバーに出射する導光板を有する構成とすることもできる。
また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記発光部は、前記基板表面に複数の前記半導体発光素子が環状の素子列を形成するように実装されてなり、前記導光板は、前記環状の素子列と重なるように円周状に形成され且つ前記各半導体発光素子の出射光が入射される入光部を有する構成とすることもできる。

また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記カバーを平面視する際、前記環状のリブの中心が前記複数の半導体発光素子からなる素子列の中心と一致している構成とすることもできる。
また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記カバーは、前記リブの頂部より前記リブの長手方向に沿って形成され、且つ前記実装基板の表面と当接する当接部を有する構成とすることもできる。

また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記保持部材が前記半導体発光素子の出射光を反射させる反射部材である構成とすることもできる。
また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記先端部がカシメ部である構成とすることもできる。
また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記保持部材がネジ止めにより前記ベースと固定されている構成とすることもできる。

また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記半導体発光素子をＬＥＤとすることもできる。
また、本発明の別の態様に係る照明装置は、前記発光素子に電力供給するための電源ユニットを有する構成とすることもできる。

本発明の一態様に係る照明装置では、透光性のカバーにおいて、保持部材の貫通孔に挿通された凸部の先端部が拡径されることで、カバーが保持部材に保持される。一方、保持部材はベースと固定されているので、保持部材を介してカバーがベースに固定される。
また、環状の発光部と環状のリブとは、一方が他方を取り囲むように配置され、リブは発光部に沿って形成されている。よって半導体発光素子からの出射光がカバーを透過する際、リブのいずれの部分に対しても光が比較的均等に透過する。

ここで、凸部は環状のリブとともに透光性を有しており、凸部とリブとは互いに連続している。このためカバーにおいて、凸部に対応する領域の輝度と、リブに対応する領域の輝度とをほぼ同等にできる。これによりカバーにおいて、凸部に対応する領域のみの輝度が低い暗点となって目立つのを防ぎ、輝度ばらつきを軽減できる。
結果として、透光性カバーの全面が発光する照明装置において、発光面における輝度のばらつきを軽減することで良好な面発光を行うことが可能な照明装置を提供できる。

実施の形態１に係る照明装置１００の構成及び設置例を示す、一部断面図である。照明器具１の外観及び内部構成を示す斜視図である。照明器具１の内部構成を示す分解図である。実装基板２０と反射部材３０と導光板４０との積層構造を示す図である。反射部材３０の凹入部３２周辺の構成を示す部分拡大図である。反射部材３０と導光板４０と拡散カバー中間体５０Ｘとの積層工程を示す斜視図である。熱カシメ工程によるカシメ部５１５の形成工程を示す図であり、工程実施前の部分断面図（ａ）と工程実施後の部分断面図（ｂ）である。照明装置１００の駆動時の様子を示す、導光板４０の入光部４２周辺の部分断面図である。照明器具９００Ｘで発生しうる課題を説明するためのＬＥＤ９２２周辺の照明器具９００Ｘの断面図である。照明器具９００Ｘで発生しうる課題を説明するための照明器具９００Ｘの正面図である。凸部５１４とカシメ部５１５により奏される効果を説明するための導光板４０の入光部４２周辺の部分断面図である。凸部５１４とカシメ部５１５により奏される効果を説明するための、照明器具１の正面図である。実施の形態２に係る導光板４０の入光部４２周辺の部分断面図である。従来の照明装置の照明器具９００の構成を示す断面図である。照明器具９００の動作時の様子を示す、照明器具９００のＬＥＤ９２２周辺の断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図１〜図１２を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
（照明装置１００）
照明装置１００は天井等の造営材に設置する埋設型のダウンライトであり、照明器具１と、電源ユニット４とを備えてなる。照明器具１は、掛止部材３と、ベース１０と、実装基板２０と、反射部材３０と、導光板４０と、拡散カバー５０と、複数のネジＢとを有する。掛止部材３は板バネであり、照明器具１のベース１０の周囲に取着される。電源ユニット４は照明器具１を点灯させる。電源ユニット４は配線２３において照明器具１と電気接続されている。

照明装置１００は図１に示すように、電源ユニット４が天井２に設けた貫通孔２ａを介し、天井２の裏面２ｂに載置される。照明器具１は貫通孔２ａにベース１０が収納されるように配置される。このとき、掛止部材３が貫通孔２ａの周縁に掛止されることで、照明装置１００が天井２に設置される。
（照明器具１）
照明器具１は、外観的には図２に示すように、掛止部材３と、ベース１０と、拡散カバー５０とで構成されている。図２中の点線は、照明器具１に内蔵された実装基板２０と、実装基板２０における基板２１と、ＬＥＤ２２の各位置を示す。照明器具１のサイズは、一例として外径約１３６ｍｍ、高さ約１００ｍｍである（→確認）。照明器具１は外周が円形の正面形状を有する。以下、照明器具１の内部の構成要素を述べる。
［ベース１０］
ベース１０は、本体部１１と、複数の放熱フィン１２と、中央リブ１３とを有する。ベース１０は放熱特性に優れる材料、例えばアルミニウム等の金属材料で構成される。

本体部１１は照明器具１の主出射方向（図３の上方）に平坦な表面を有する。本体部１１には実装基板２０が熱結合するように配置される。本体部１１には、反射部材３０の外側ボス３１２が挿入され且つ外部よりネジＢが挿通される貫通孔１４が複数設けられる。また本体部１１の中央には、実装基板２０の配線２３を外部に引き出すための中央孔（不図示）が設けられる。本体部１１の周囲には拡散カバー５０の側壁部５２が接着剤やシール部材等を用いて接合される。

放熱フィン１２は、実装基板２０のＬＥＤ２２の駆動で生じた熱を本体部１１を介して外部に放熱する。
中央リブ１３は反射部材３０の内側ボス３１１と当接し、反射部材３０をベース１０に対して位置決めする。中央リブ１３は図３に示すように、本体部１１の中央において円周状に立設される。
［実装基板２０］
実装基板２０はベース１０の上方に配置され、環状の基板２１と、複数のＬＥＤ２２と、配線２３とを有する。

基板２１は、例えば、セラミックス材料や熱伝導樹脂等からなる絶縁層と、アルミニウム等からなる金属層とを積層した構造を有する。基板２１の上面２１ＡにはＬＥＤ２２と配線２３とを電気接続するための配線パターン（不図示）が形成される。基板２１の下面２１Ｂは本体部１１と熱結合する面となる。
尚、実装基板２０は基板２１において、反射部材３０の第２嵌合部と嵌合可能な第４嵌合部を有する。すなわち基板２１は、図３と図４とに示すように、第４嵌合部として、基板２１の中央に設けられた内側孔２１０と、内側孔２１０の周囲に設けられた複数の外側孔２１１と、細孔２１２とを有する。

ＬＥＤ２２は半導体発光素子の一例である。ＬＥＤ２２は、基板２１の反射部材３０と対向する上面２１Ａにおいて、主出射方向を垂直（Ｚ）方向に合わせ、互いに一定間隔をおいて環状に複数実装され、円環状の素子列を形成している。この円環状の素子列が照明装置１００において、環状の発光部として機能する。実装基板２０では、一例として上面２１ＡにSMD（Surface Mount Device）のパッケージ構造を有するＬＥＤ２２を合計１８個にわたりフェイスアップ実装している。

尚、基板２１の上面２１Ａは、ＬＥＤ２２の出射光を効率良く導光板４０側へ反射させるために光反射性を有する反射面となっている。
配線２３は、電源ユニット４側よりＬＥＤ２２に電力供給を行うために用いられる。配線２３の両端は、基板２１の配線パターンと、電源ユニット４とに電気接続されている。一例として、配線２３は基板２１の内側孔２１０とベース１０の本体部１１における中央孔を通じて照明器具１の外部に引き出される。図４では図示簡単化のため、配線２３を省略している。
［反射部材３０］
反射部材３０は板状部材であり、導光板４０からの戻り光を導光板４０側に反射する。図３に示すように、反射部材３０は実装基板２０と導光板４０との間に挟設される。反射部材３０は、高光反射特性を有する材料、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ナイロン樹脂、発泡樹脂等を用いて構成される。これらの樹脂材料で反射部材３０を射出成形することで、高精度で反射部材３０を構成できる。反射部材３０は、少なくとも導光板４０との対向面において光反射特性を有していれば良い。

反射部材３０は中央側から外側に向けて、内側反射部３１と、凹入部３２と、外側反射部３３とを有する。
内側反射部３１は、実装基板２０におけるＬＥＤ２２の円環状の素子列の内側において、導光板４０からの戻り光を反射する。
図３に示すように、導光板４０との対向面である内側反射部３１の上面３１Ａには、第１嵌合部（嵌合孔３１０）が存在する。また図４に示すように、実装基板２０との対向面である内側反射部３１の下面３１Ｂには、第２嵌合部（内側ボス３１１、外側ボス３１２、柱状ボス３１３）が存在する。

嵌合孔３１０は導光板４０に形成された第３嵌合部（凸部４１０）と嵌合され、内側反射部３１の上面３１Ａの中央に存在する。
内側ボス３１１、外側ボス３１２、柱状ボス３１３は、実装基板２０に形成された第４嵌合部である内側孔２１０、外側孔２１１、細孔２１２と同順に嵌合される。内側ボス３１１は、内側反射部３１の下面３１Ｂにおいて、図４に示すように、嵌合孔３１０を取り囲むように複数にわたり立設される。外側ボス３１２は、内側ボス３１１を取り囲むように複数にわたり立設される。外側ボス３１２は内部に雌ネジが形成されている。

柱状ボス３１３は、外側ボス３１２と同様に立設される。図４の点線矢印に示すように、各内側ボス３１１は、それぞれ内側孔２１０に挿通される際、内側孔２１０とその内周縁で接するように嵌合される。各外側ボス３１２は各外側孔２１１に対して密に挿通されて嵌合される。同様に柱状ボス３１３は、細孔２１２に対して密に挿通されて嵌合される。外側ボス３１２の各々に外部よりネジＢを締結することで、反射部材３０がベース１０に固定される。また、このとき実装基板２０が反射部材３０とベース１０との間で挟設される。

凹入部３２は、各ＬＥＤ２２の円環状の素子列に対応する反射部材３０の領域を、厚み（Ｙ）方向に沿って実装基板２０側に凹入させてなる。
凹入部３２の内部には図５に示すように、反射部材３０の厚み（Ｙ）方向を貫通する複数の開口３２０が、互いに架橋部３２１を挟んで間隔をおいて存在する。各開口３２０の位置は、実装基板２０上の各ＬＥＤ２２の位置と個別に合わせられている。架橋部３２１は導光板４０側を上辺とし、導光板４０側に突出した台形の断面形状を有する突出部であり、導光板４０の溝部４２１と嵌合可能に形成されている。

外側反射部３３は、実装基板２０におけるＬＥＤ２２の円環状の素子列の外側において、導光板４０からの戻り光を反射する。図３に示すように、外側反射部３３には複数の貫通孔３１４が存在する。貫通孔３１４には拡散カバー５０の凸部５１４が挿通される。反射部材３０は、貫通孔３１４に挿通された凸部５１４の先端に形成されたカシメ部５１５が形成されることで、拡散カバー５０と導光板４０とを保持する。
［導光板４０］
導光板４０は、ＬＥＤ２２から出射した光をその板内において導光する。図３のように導光板４０は、反射部材３０と拡散カバー５０との間に介設される。これにより、導光板４０の上方から出射される光は拡散カバー５０に入射される。導光板４０は透光性に優れる材料、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ガラスのいずれか等からなる。具体的構成として導光板４０は、図３〜図６に示すように、その中央側から外側に向けて、内側導光部４１と、入光部４２と、外側導光部４３とを有する。一例として、導光板４０の外径は約１２８ｍｍ、板厚は約１．５ｍｍである。

（ｉ）内側導光部４１
内側導光部４１は円盤状であり、入光部４２より導光板４０の板内に入射されたＬＥＤ２２の光をＬＥＤ２２の実装位置よりも内側に導光する。内側導光部４１の直径は約８０ｍｍである。
図６に示すように、内側導光部４１の下面４１Ｂには複数の凹状反射部４１１が存在する。凹状反射部４１１は下面４１Ｂの一部を凹入させてなり、導光板４０の板内を導光される光を上面４１Ａ側に反射させる。凹状反射部４１１は下面４１Ｂ側より上面４１Ａに向けて、円錐体状に形成されてなる。

凹状反射部４１１は内側導光部４１において多数（ここでは合計４９１個）にわたり、内側導光部４１の中心から周囲に向かって同心円状に形成されている。一例として、内側導光部４１の直径方向に沿った凹状反射部４１１のピッチは約３ｍｍである。また一例として、凹状反射部４１１のＹ方向高さは０．４ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。また、下面４１Ｂの中央には、反射部材３０の嵌合孔３１０に嵌合される円柱状の凸部４１０が立設されている。

尚、内側導光部４１の凸部４１０と反射部材３０の嵌合孔３１０との位置は、照明器具１を平面視する際、実装基板２０における各ＬＥＤ２２の円環状の素子列（発光部）の中心に位置している。
（ｉｉ）入光部４２
入光部４２は、ＬＥＤ２２の出射光を導光板４０側に導光する。図４に示すように、入光部４２は導光板４０を平面視する際に円周状に形成される。また入光部４２は図５に示すように、下面４１Ｂ側に突出されて形成される。入光部４２は反射部材３０の凹入部３２に対し、実装基板２０上の各ＬＥＤ２２の真上に位置するように挿入される。

具体的な構成として入光部４２は、複数の素子対向部４２０と、隣接する素子対向部４２０間に存在する溝部４２１と、素子対向部４２０及び溝部４２１の各側面に位置する内側傾斜部４２２Ａと、外側傾斜部４２２Ｂとを有する。入光部４２は、導光板４０の径方向における断面形状が略Ｖ字状である。
素子対向部４２０の各々は、各ＬＥＤ２２と個別に近接配置される。素子対向部４２０の表面は、光を入光部４２の長手（円周）方向に沿って分散するため、一例として多数の凹凸が併設されたプリズム状に形成されている。

内側傾斜部４２２Ａと外側傾斜部４２２Ｂは、素子対向部４２０より遠ざかるにつれて滑らかに傾斜角度が漸増する断面形状を有する。内側傾斜部４２２Ａは内側導光部４１と連続している。外側傾斜部４２２Ｂは外側導光部４３と連続している。内側傾斜部４２２Ａと外側傾斜部４２２Ｂとは、垂直（Ｙ）方向に対して互いに逆方向に傾斜する。これにより内側傾斜部４２２Ａと外側傾斜部４２２Ｂは、素子対向部４２０より直上（Ｙ）方向に沿って入射した入射光をその内部で同順に内側導光部４１と外側導光部４３とに効率よく導光させる。

（ｉｉｉ）外側導光部４３
外側導光部４３は、入光部４２より導光板４０の内部に入射された各ＬＥＤ２２からの入射光を、ＬＥＤ２２の実装位置より外側に導光する。図６に示すように、外側導光部４３の下面４３Ｂにおいても複数の凹状反射部４１１が存在する。
尚、外側導光部４３の外周には、導光板４０の各貫通孔３１４の位置に合わせて複数の貫通孔４３１が設けられている。
［拡散カバー５０］
拡散カバー５０は、導光板４０の出射光を散乱させて面発光させる。拡散カバー５０は乳白色且つ透光性を有し、外表面全体が発光面として機能する。拡散カバー５０は、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス等を用いて構成される。

具体的構成として拡散カバー５０は、図３に示すように、本体部５１と、側壁部５２とを有する。
本体部５１は光散乱処理が施され、導光板４０からの出射光を効率よく散乱して上面５１Ａより外部に出射する。光散乱処理としては、例えば導光板４０と対向する本体部５１の下面５１Ｂを微細に凹凸処理する。本体部５１は導光板４０を覆うように配される。ここで拡散カバー５０は、ベース１０との対向面である本体部５１において、リブ５１２と、当接部５１３と、複数の凸部５１４とを有する。

リブ５１２は本体部５１の下面５１Ｂにおいて、ベース１０に向けて形成される。照明器具１を平面視すると、リブ５１２は、実装基板２０の各ＬＥＤ２２の円環状の素子列に沿って、各ＬＥＤ２２を取り囲むように円環状に形成される。
当接部５１３は、リブ５１２と連続するように、リブ５１２頂部からリブ５１２の長手方向に沿って形成され、実装基板２０における基板２１の上面２１Ａと当接する。これにより当接部５１３は、導光板４０との間で基板２１を支持する。

凸部５１４は、リブ５１２と連続し、且つ、リブ５１２の頂部から反射部材３０に向けて、導光板４０の貫通孔４３１と反射部材３０の貫通孔３１４の位置に合わせて複数立設される。ここで、凸部５１４の先端はカシメ部５１５となっており、図４に示すように、反射部材３０の貫通孔３１４に貫通された状態で拡径されて形成される。このカシメ部５１５は、拡散カバー５０と導光板４０とを反射部材３０に保持させるための手段である。

側壁部５２は本体部５１の周縁より立設され、その頂部においてベース１０の本体部１１と接合される。
（カシメ部５１５の形成方法について）
カシメ部５１５の形成方法について、図６と図７（ａ）、（ｂ）とを用いて例示する。
まず図６に示すように、リブ５１２の頂部に当接部５１３と柱状の加工前凸部５１４Ｘとを有する拡散カバー中間体５０Ｘを用意する。拡散カバー中間体５０Ｘの加工前凸部５１４Ｘに、導光板４０の貫通孔４３１と、反射部材３０の貫通孔３１４を順次、挿通させる。

公知の熱カシメ加工装置を用意する。図７（ａ）に示すように、ヒーターチップＰの先端を加工前凸部５１４Ｘの先端部５１５Ｘに押し当て、熱カシメ加工する。これにより、図７（ｂ）に示すように先端部５１５Ｘが拡径され、カシメ部５１５が形成される。
（照明装置１００の基本動作）
以上の構成を有する照明装置１００では、電源投入すると、商業用電源に接続された電源ユニット４から配線２３を介して各ＬＥＤ２２に電力供給がなされる。これにより各ＬＥＤ２２が駆動されて発光する。図８に示すように、各ＬＥＤ２２で生じた出射光Ｌ₁〜Ｌ₃は、反射部材３０の各開口３２０を介し、主として入光部４２の素子対向部４２０より導光板４０の板内に入射する。入射光は導光板４０の板内で正反射を繰り返し、内側導光部４１と外側導光部４３の両方に導光される。導光板４０より下方に漏れ出た戻り光は反射部材３０で反射され、導光板４０に再度入射される。

導光板４０の内側導光部４１に導光されたＬＥＤ２２の出射光Ｌ₁〜Ｌ₃は、導光板４０の上面より拡散カバー５０に入射される。その後、出射光は光散乱処理された本体部５１で拡散され、外部に出射されて照明光となる。照明器具１では、拡散カバー５０の外表面の全体が発光面となって面発光がなされる。
（照明装置１００で奏される効果）
まず、図９と図１０とを用いて想定される課題を説明し、その後、図１１と図１２とを用いて照明装置１００で奏される効果を説明する。

[１]
図９に示す照明器具９００Ｘは、図１５に示した従来の照明装置における照明器具９００とほぼ同様であるが、拡散カバー９５０に雌ネジを有するボス９５１を設け、外部よりネジＢをボス９５１の雌ネジに締結することで、拡散カバー９５０をベース９１０と固定している。

このような構成の照明器具９００Ｘを想定した場合、駆動時には拡散カバー９５０の発光面にネジＢの影が現れるおそれがある。また、ボス９５１の径Ｄ₀は雌ネジを形成するためにある程度大きい径に設定する必要があるため、駆動時には拡散カバー９５０の発光面にボス９５１の影も現れるおそれがある。従って照明器具９００Ｘでは、図９と図１０とに示すように拡散カバー５０に各ＬＥＤ９２２からの出射光が透過する際、各ボス９５１の位置に対応する領域に暗点（ノイズ）が生じてしまい、光ムラにより均一な面発光が困難となる場合が想定される。

[２]
一方、照明装置１００では図１１に示すように、反射部材３０の貫通孔３１４と導光板４０の貫通孔４３１とに挿通された拡散カバー５０の凸部５１４の先端部５１５Ｘが拡径されることにより、カシメ部５１５が形成される。このカシメ部５１５によって、拡散カバー５０と導光板４０とが反射部材３０に保持される。一方、反射部材３０は外側ボス３１２にネジＢを締結することにより、ベース１０と固定される。これにより、反射部材３０を介して拡散カバー５０と導光板４０とがベース１０に固定される。

また図１２に示すように、リブ５１２が各ＬＥＤ２２からなる環状の発光部を取り囲むように、各ＬＥＤ２２からなる環状の発光部に沿って環状に形成されている。このため、各ＬＥＤ２２からの出射光が拡散カバー５０を透過する際、リブ５１２のいずれの部分に対しても光が比較的均等に透過する。
ここで、凸部５１４はリブ５１２とともに透光性を有しており、凸部５１４とリブ５１２とは互いに連続している。従って、拡散カバー５０において、凸部５１４に対応する領域の輝度と、リブ５１２に対応する領域の輝度とをほぼ同等にできる。これにより拡散カバー５０の発光面において、凸部５１４に対応する領域のみの輝度が低い暗点となって目立つのを防ぎ、発光面における輝度ばらつきを軽減できる。

結果として、照明装置１００では、良好な面発光を行うことが可能となっている。
尚、拡散カバー５０では図９に示したように、ベース１０に直接固定する手段としてネジを用いる必要がない。また、拡散カバー５０では凸部５１４をネジを螺合するボスとして形成しなくてもよい。従って各ＬＥＤ２２からの光が拡散カバー５０を透過する際、拡散カバー５０の発光面に、ネジの影や、ネジを螺合するボスの影が生じて暗点となるのを防止でき、これらの暗点により生じる光ムラを抑制する効果も奏される。さらに、凸部５１４の径Ｄ₁のサイズに制約が少ないので、径Ｄ₁を比較的細くし、凸部５１４を一層目立たなくすることもできる。

またカシメ部５１５を形成することによって、拡散カバー５０をベース１０に固定するためのネジＢが不要になり、その分、低コスト化を図れる。さらに凸部５１４は、ネジのボスとして用いるために一定の長さが必要なボス９５１に比べて長さの制約が少なく、長さをある程度短く形成できる。これにより反射部材３０の下面３１Ｂから拡散カバー５０の表面までの距離を短くし、その分、照明器具１を薄型化できるというメリットもある。

またリブ５１２を形成することで、拡散カバー５０を補強する効果も期待できる。さらに、カシメ部５１５が反射部材３０に係止し、当接部５１３と反射部材３０とに導光板４０が安定して挟設される。従って、照明装置１００の連続使用により導光板４０と拡散カバー５０とがある程度高温になっても、導光板４０と拡散カバー５０の熱変形を防止し、安定した形態をそれぞれ維持できる。

以下、本発明の別の実施の形態について、実施の形態１との差異を中心に説明する。
＜実施の形態２＞
図１３に実施の形態２に係る照明器具１Ａの部分断面を示す。照明器具１Ａでは、実装基板２０Ａに貫通孔２４を設け、凸部５１４を導光板４０の貫通孔４３１と、反射部材３０Ａの貫通孔３１４と、実装基板２０Ａの貫通孔２４に順次挿通させた後、カシメ部５１５を形成している。尚、ベース１０Ａにはカシメ部５１５を配置させるスペース１５を設けている。

また、実装基板２０Ａは貫通孔２５を有する。実装基板２０Ａの表面には貫通孔２５の位置に合わせてナットＮが載置される。実装基板２０Ａの貫通孔２５と、ベース１０Ａの貫通孔１４を介して外部より挿通されたビスＢがナットＮに締結されることで、実装基板２０Ａがベース１０Ａと固定される。これにより、反射部材３０Ａ、導光板４０、拡散カバー５０Ａが間接的にベース１０Ａと固定される。

尚、反射部材３０Ａでは外側ボス３１２、柱状ボス３１３を省略し、実装基板２０Ａでは外側孔２１１、細孔２１２を省略している。
このような構成の照明器具１Ａを用いた場合でも、実施の形態１と同様の効果を期待できる。この構成によれば、拡散カバー５０に対し、導光板４０と反射部材３０Ａと実装基板２０Ａとを一度に位置決めすることができる。

＜その他の事項＞
本発明にて言及する「上面」とは、拡散カバー５０と対向する面を指し、「上方」とは、ベース１０から拡散カバー５０に向かうＹ方向に沿った方向を指す。
上記各実施の形態では、リブ５１２は各ＬＥＤ２２の円環状の素子列を取り囲むように形成した。しかしながら、本発明ではこの構成に限定されず、リブ５１２と環状の発光部とは、このうち一方が他方を取り囲むように配置されていればよい。従って、照明器具１を平面視する際、リブ５１２を取り囲むように各ＬＥＤ２２の円環状の素子列を配置させることもできる。

上記各実施の形態では、入光部４２が凹入部３２に挿入されることで、導光板４０と反射部材３０との相対的な位置ずれをある程度防止することも可能である。
本発明で言う「環状の素子列」とは、円環状のみを指すものではなく、例えば三角形や四角形、或いは八角形等の多角環状の素子列であってもよい。
外側ボス３１２及び外側孔２１１を用いる場合、柱状ボス３１３及び細孔２１２は必須ではなく、これらを省略することもできる。

本発明に係る照明装置は、埋設型のダウンライトに限定されない。例えば造営材の表面に設置されるシーリングライトであってもよい。また、ダウンライト、バックライトなど、照明用途の全般に広く利用可能である。
本発明において、掛止部材３は必須ではない。照明器具１はネジ止めやリベット、接着等を用いて造営材に固定してもよい。

照明装置１００では、電源ユニット４と照明器具１とを別個の構成としたが、本発明はこの構造に限定されない。すなわち本発明の照明装置は、照明器具１が電源ユニット４を内蔵してなる構成としてもよい。
本発明に係る半導体発光素子は、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）や、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であっても良い。ここで実施の形態１では、基板２１の表面に複数のＬＥＤ２２を実装し、その素子列により環状の発光部を構成したが、ＥＬ素子を用いる場合は１個のみのＥＬ素子で環状の発光部を構成することも可能である。

また本発明に係る照明装置では、導光板の外側導光部と拡散カバーは必須ではない。従って、導光板の外側導光部と拡散カバーとを省略することもできる。
上記実施の形態では、反射部材３０を一体型として構成した。しかしながら本発明では、隣接する開口３２０同士を互いに連通させてもよい。この場合、反射部材３０は内側反射部３１と外側反射部３３の２部材で構成することができる。

上記各実施の形態では、実装基板２０の上方に設ける板状部材として反射部材３０を例示した。しかしながら本発明では板状部材の構成を反射部材に限定しない。すなわち、板状部材を反射性を有さないスペーサとして構成することもできる。
尚、反射部材３０を板状部材として用いる場合等には、実装基板２０と対向する導光板４０の面に対して高反射シールを配設したり、高反射塗装を施すこともできる。このような構成にすれば、導光板２０と対向する導光板４０の面において光を拡散カバー５０側に効率よく反射させることができ、反射部材３０を用いた場合と同様の効果を期待できる。

導光板４０における凹状反射部４１１は必須ではないため、これを省略してもよい。
凸部４１０は、上記実施の形態１では円柱状としたが、これを多角柱状とし、嵌合孔３１０を多角形状の内壁を有する形状とすることもできる。この場合、凸部４１０を嵌合孔３１０に嵌合させれば、円環状の素子列の周方向に対する導光板４０の位置ずれを規制することが可能となる。凸部４１０の多角柱の形状としては、四角柱状、五角柱状、六角柱状等、いずれであってもよい。

反射部材３０の嵌合孔３１０は、導光板４０の凸部４１０が嵌合可能であればよい。従って嵌合孔３１０は反射部材３０を貫通させずに、凹部（窪み部）として形成してもよい。
反射部材３０は必須ではなく、これを省略することもできる。この場合、反射部材３０の代わりに、反射部材３０と同様の形状を有し且つ反射特性を有さない板状部材を用いることも可能である。

カシメ部５１５は、熱カシメ加工で形成する場合に限定されず、その他の方法で形成してもよい。例えば、プレス加工、スピン加工、バーリング加工のいずれかで形成してもよい。

１、１Ａ、９００照明器具
４電源ユニット
１０ベース
１４、２４、２５、３１４、４３１貫通孔
２０、２０Ａ実装基板
２１基板
２２、９２２ＬＥＤ
３０、３０Ａ、９３０反射部材
３１内側反射部
３２凹入部
３３外側反射部
３４開口
４０、９４０導光板
４１内側導光部
４２入光部
４３外側導光部
５０拡散カバー
５０Ｘ拡散カバー中間体
１００照明装置
２１０内側孔
２１０Ａ挿通孔
２１１外側孔
２１２細孔
３１０嵌合孔
３１１内側ボス
３１２外側ボス
３１３柱状ボス
３２０開口
３２１架橋部
４１０凸部
４１０Ａ柱状凸部
４２０素子対向部
４２１溝部
５１２リブ
５１３当接部
５１４凸部
５１４Ｘ加工前凸部
５１５カシメ部
５１５Ｘ先端部

Claims

ベースと、
前記ベースの上方に配置され且つ半導体発光素子を有してなる環状の発光部と、
前記ベースの上方において前記発光部を被覆するように配置され、外表面全体が透光性のカバーと、
前記ベースの前記カバーとの対向面に固定され、前記カバーを保持する保持部材とを備え、
前記カバーは、前記ベースに向けて前記発光部に沿って形成された環状のリブと、前記リブと連続し且つ前記保持部材に向けて立設された凸部とを有し、
前記保持部材は前記凸部が挿通される貫通孔を有し、
平面視において、前記リブと前記発光部とは、一方が他方を取り囲むように配置され、
前記貫通孔に挿通された前記凸部の先端部が拡径されることで前記カバーが前記保持部材に保持されており、
前記カバーと前記保持部材との間に配置され、前記凸部が挿通される貫通孔を有し、前記半導体発光素子からの出射光を板内に導光して前記カバーに出射する導光板を有し、
前記カバーは、前記リブの頂部より前記リブの長手方向に沿って形成され、且つ導光板の表面と当接する当接部を有する
照明装置。
前記保持部材と前記ベースとの間に配置され、基板表面に前記半導体発光素子が実装された実装基板を有し、
前記保持部材は前記カバーに沿って配置された板状部材であり、且つ、前記半導体発光素子の出射光を前記カバー側に通過させる開口を有する
請求項１に記載の照明装置。
前記発光部は、前記基板表面に複数の前記半導体発光素子が環状の素子列を形成するように実装されてなり、
前記導光板は、前記環状の素子列と重なるように円周状に形成され且つ前記各半導体発光素子の出射光が入射される入光部を有する
請求項２に記載の照明装置。
前記カバーを平面視する際、前記環状のリブの中心が前記複数の半導体発光素子からなる素子列の中心と一致している
請求項３に記載の照明装置。
前記保持部材は前記半導体発光素子の出射光を反射させる反射部材である
請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置。
前記先端部はカシメ部である
請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置。
前記保持部材はネジ止めにより前記ベースと固定されている
請求項１〜６のいずれかに記載の照明装置。
前記半導体発光素子はＬＥＤである
請求項１〜７のいずれかに記載の照明装置。
前記発光素子に電力供給するための電源ユニットを有する
請求項１〜８のいずれかに記載の照明装置。