JP6671026B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、基板と基板に配置された複数の発光素子とを有する発光モジュールを備える照明器具に関する。

従来、天井に配置される照明器具であるシーリングライトが知られている。例えば、特許文献１には、天井面等の器具取付面に設置された配線器具に対向する取付部を有する本体と、取付部の周囲に位置して、実装面が前面側に向けられるとともに、裏面側が本体に面接触して配設された基板とを備える照明器具が開示されている。また、この基板には複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が実装されている。

特開２０１２−１４６４３９号公報

例えばＬＥＤは、発光によってＬＥＤ自身から熱が発生し、これによりＬＥＤの温度が上昇して光出力が低下するという特性を有している。つまり、ＬＥＤは、自身が発する熱によって発光効率が低下する。このため、照明器具において、ＬＥＤ等の発光素子についての放熱対策は重要である。

このような問題に対し、上記従来の照明器具では、複数のＬＥＤが実装された基板の裏面を本体に面接触させることで、複数のＬＥＤの温度上昇の抑制が図られている。

しかしながら、例えば照明器具からの光出力の増加を目的として、基板に実装される発光素子の個数の増加、または、個々の発光素子の光出力の増加等がなされることを考慮すると、より十分な放熱対策が必要である。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、基板に配置された複数の発光素子を備える照明器具であって、効率よく放熱を行う照明器具を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る照明器具は、基板と、前記基板の主面に配置された複数の発光素子と、前記基板の、前記主面とは反対側の面である裏面と接触した状態で前記基板が取り付けられた取付面部を有する器具本体と、前記基板の前記主面と接触した状態で配置された放熱部材とを備える。

本発明によれば、基板に配置された複数の発光素子を備える照明器具であって、効率よく放熱を行う照明器具を提供することができる。

図１は、実施の形態に係る照明器具の分解斜視図である。 図２は、実施の形態に係る発光モジュールの構成概要を示す平面図である。 図３は、実施の形態に係る基板と器具本体との構造上の関係を示す斜視図である。 図４は、実施の形態に係る照明器具の構成概要を示す部分断面図である。 図５は、図４に示す断面図の一部をさらに拡大して示す図である。 図６は、実施の形態に係る器具本体が有する段差部の構成を示す断面図である。

以下、実施の形態及について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

（実施の形態）
以下、実施の形態に係る照明器具１００について説明する。

［照明器具の全体構成］
まず、図１〜図３を参照しながら、実施の形態に係る照明器具１００の全体構成について説明する。図１は、実施の形態に係る照明器具１００の分解斜視図である。図２は、実施の形態に係る発光モジュール１０の構成概要を示す平面図である。なお、図２では、発光モジュール１０の基板１１を貫通している孔については、他の要素と識別しやすいようにドットを付して示している。

図３は、実施の形態に係る基板１１と器具本体１０６との構造上の関係を示す斜視図である。なお、図３では、当該構造上の関係を分かりやすくするために、基板１１と器具本体１０６とを離し、かつ、基板１１の裏面１１ｂが見えるように基板１１を傾けた状態で、基板１１及び器具本体１０６が図示されている。

図１に示すように、本実施の形態の照明器具１００は、例えば天井４に取り付けられるシーリングライトである。なお、図１における上方（Ｚ軸のプラスの方向）が、天井４に対向する床面（図示せず）の方向に相当する。つまり、図１における照明器具１００は、通常の使用時とは上下が逆の姿勢で図示されている。

本実施の形態に係る照明器具１００は、器具本体１０６と、器具本体１０６に取り付けられた発光モジュール１０とを備える。発光モジュール１０は、基板１１と、基板１１の主面１１ａに配置された複数の発光素子２０とを有する。本実施の形態では、照明器具１００はさらに、回路カバー１５０、光源カバー１６０、照明カバー１４０及び器具取付部８を備えている。また、発光モジュール１０はさらに、基板１１に配置された１以上の回路部品８０を有している。

［器具本体］
図１に示すように、器具本体１０６は、円盤状に形成されており、例えばアルミニウム板又は鋼板等の板金を用いて作製された部材である。器具本体１０６の発光モジュール１０等が配置される側の面には、複数のカバー取付部１２２が器具本体１０６の周方向に間隔を置いて配置されている。なお、器具本体１０６の発光モジュール１０等が配置される側の面には、例えば、反射率が高い白色塗料が塗布又は反射性金属材料が蒸着されている。

また、図１に示すように、器具本体１０６の中央部には、円形状の開口部が形成されており、当該開口部の周縁から発光モジュール１０側に延びる略円筒状の支持部１２６が形成されている。支持部１２６は、例えば樹脂により形成された部材であり、器具取付部８と嵌め合わせ可能な構造を有している。

器具本体１０６において、支持部１２６の周囲には段差部１３６が形成されており、さらにその外側に取付面部１３２が形成されている。発光モジュール１０が、器具本体１０６に取り付けられる場合、例えば図３に示すように、取付面部１３２に基板１１の裏面１１ｂが接触し、かつ、段差部１３６内の空間に、基板１１の裏面１１ｂから突出した要素（はんだ８５等）が収容される。段差部１３６の詳細については図６を用いて後述する。

さらに、図１に示すように、器具本体１０６には、光源カバー１６０、回路カバー１５０、及び発光モジュール１０を器具本体１０６に取り付けるネジ６６と螺合する、ネジ孔１３４が複数形成されている。

［器具取付部］
器具取付部８は、器具本体１０６の支持部１２６の内部に挿入されることで、支持部１２６に取り付けられる。また、器具取付部８は、天井４に設置された天井側取付部材３６に着脱自在に取り付けられる。このように器具取付部８が天井側取付部材３６に着脱自在に取り付けられることにより、器具本体１０６は、着脱自在に天井４に取り付けられる。なお、器具本体１０６と天井４との間には、器具本体１０６のぐらつきを抑制するためのクッション部材（図示せず）が配置されている。

［発光モジュール］
図１〜図３に示すように、発光モジュール１０は、基板１１と、基板１１に配置された複数の発光素子２０と、基板１１に配置された１以上の回路部品８０とを備える。

基板１１は、平面視（基板１１を基板１１の厚み方向から見た場合）における外形が円形（略円形も含む）であり、かつ、中央部に円形の開口部１２が形成されている。つまり、基板１１は、円環状（ドーナツ状）の形状を有している。基板１１は、金属配線がパターン形成された、いわゆるプリント基板であり、本実施の形態では、基板１１として樹脂基板が採用されている。樹脂基材の両面には導体パターン（金属配線）が設けられている。すなわち、基板１１は、例えば、両面プリント基板、または、両面実装用基板と呼ばれる基板の一種である。このような基板としては、ガラスコンポジット基板及びガラスエポキシ基板等が例示される。

本実施の形態の複数の発光素子２０の各々は、例えばＬＥＤチップがパッケージ化されたＬＥＤ素子である。すなわち、発光モジュール１０の実装構造は、ＬＥＤチップがパッケージ化されたＬＥＤ素子を基板１１上に実装したＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造である。

具体的には、図２に示すように、基板１１の主面１１ａにおける第一領域１３ａの外周の領域である第二領域１３ｂに、複数の発光素子２０が配置されており、これら複数の発光素子２０は、主面１１ａに設けられた導体パターン（金属配線）と、はんだによって接続されている。つまり、複数の発光素子２０は、基板１１の主面１１ａにおける第二領域１３ｂに表面実装されている。

これら複数の発光素子２０は、例えば図２に示すように、基板１１の第一領域１３ａを囲むように、環状に並んで配置されている。なお、複数の発光素子２０の電気的な接続の態様に特に限定はない。例えば、直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個の発光素子２０のグループ（発光素子群）を複数形成し、これら複数の発光素子群を並列に接続してもよい。また、基板１１に配置された全ての発光素子２０が直列に接続されてもよい。

基板１１の、平面視における中央部分（開口部１２の周縁部分）の領域である第一領域１３ａは、１以上の回路部品８０が配置された領域である。当該１以上の回路部品８０は、複数の発光素子２０の動作（点灯、消灯、調光率の変更等）に用いられる電気回路の少なくとも一部を構成する部品である。本実施の形態では、第一領域１３ａには複数の回路部品８０が配置されており、これら複数の回路部品８０により、複数の発光素子２０に発光のための電力を供給する電源回路９０が構成されている。すなわち、複数の発光素子２０は、複数の回路部品８０（電源回路９０）が配置された第一領域１３ａの外周の第二領域１３ｂに配置されている。

電源回路９０は、例えば器具本体１０６から延設されたケーブル（図示せず）を介して供給される交流電力を、複数の発光素子２０の発光に適した直流電力に変換して供給する。これにより、複数の発光素子２０は発光する。

電源回路９０を構成する複数の回路部品８０のそれぞれは、例えば、電解コンデンサもしくはセラミックコンデンサ等の容量素子、抵抗素子、コイル素子、チョークコイル（チョークトランス）、ノイズフィルタ、及び、ダイオードもしくは集積回路素子等の半導体素子等である。

これら回路部品８０のそれぞれは、図４に示すように、例えば、本体部８０ａと、本体部８０ａから延設されたリード線８０ｂとを有する。図４は、実施の形態に係る照明器具１００の構成概要を示す部分断面図である。なお、図４では、照明器具１００の一部の断面であって、図２におけるＩＶ−ＩＶ断面に対応する位置の断面が図示されている。

本実施の形態では、回路部品８０は、図４に示すように基板１１を貫通した一対のリード線８０ｂが、基板１１の裏面１１ｂ側ではんだ付けされることで、基板１１に配置される。つまり、図３及び図４に示すように、基板１１の裏面１１ｂには、リード線８０ｂと金属配線とを接続するはんだ８５が存在する。

なお、基板１１の、裏面１１ｂにおける第一領域１３ａにも、図示しない回路部品８０の本体部８０ａが配置されてもよく、この場合、裏面１１ｂに本体部８０ａが配置された回路部品８０が、電源回路９０の一部を構成してもよい。

また、図２及び図３において一点鎖線の円で表現されている、第一領域１３ａ及び第二領域１３ｂの境界は、基板１１に視認可能に表示されている必要はなく、また、形状も円形である必要はない。例えば、平面視において、複数の回路部品８０で構成された電源回路９０に外接する仮想線によって、第一領域１３ａと第二領域１３ｂとの境界が規定されてもよい。

このように構成された発光モジュール１０は、例えば図３及び図４に示すように、基板１１の裏面１１ｂが、器具本体１０６の取付面部１３２と接触した状態で、器具本体１０６に固定される。また、基板１１の裏面１１ｂにおける第一領域１３ａには、複数の回路部品８０を基板１１に接続する複数のはんだ８５が突出状に形成されている。これらはんだ８５等の要素は、器具本体１０６が有する段差部１３６により形成された空間（図４に示す部品収容空間１３６ｃ）に収容される。

また、基板１１には、発光モジュール１０を、後述する回路カバー１５０及び光源カバー１６０とともに器具本体１０６に固定するためのネジ６６が貫通する貫通孔１７が４つ形成されている。つまり、本実施の形態では、発光モジュール１０は、４本のネジ６６によって器具本体１０６に固定されている。

なお、基板１１等を器具本体１０６に固定するネジ６６の本数は４には限定されず、３以下または５以上のネジ６６によって固定されてもよい。つまり、基板１１における、ネジ６６が貫通する貫通孔１７の数も４には限定されず、３以下または５以上であってもよい。さらに、基板１１における１以上の貫通孔１７の位置も、図１及び図２に示される位置には限定されない。すなわち、基板１１を貫通するネジ６６の個数または位置は、例えば、発光モジュール１０の位置の安定性、基板１１の反りの矯正、または、回路カバー１５０と基板１１との接触面積等を考慮して決定されてもよい。

［回路カバー］
図１に示すように、回路カバー１５０は、基板１１に対して、器具本体１０６の段差部１３６とは反対側に配置され、１以上の回路部品８０を覆うように配置された部材である。つまり、回路カバー１５０は、基板１１の第一領域１３ａに配置された電源回路９０（１以上の回路部品８０）を覆う部材である。回路カバー１５０は、本実施の形態では鉄またはアルミニウム等の金属により形成されている。つまり、回路カバー１５０は、高い熱伝導性と不燃性とを有している。

また、回路カバー１５０は、発光モジュール１０から放射された光を反射する反射面部１５５を有する。本実施の形態では、回路カバー１５０の外側面を形成する部分が、反射面部１５５として機能する。反射面部１５５による光の反射については、図５を用いて後述する。

回路カバー１５０は、ドーナツ状に形成されており、支持部１２６の周囲を囲み、かつ、電源回路９０を覆う部分を有している。

本実施の形態では、回路カバー１５０は、図１に示すようにネジ６６によって、光源カバー１６０及び発光モジュール１０とともに、器具本体１０６に取り付けられる。より詳細には、本実施の形態では、回路カバー１５０は、基板１１に接触した状態で固定されており、発光モジュール１０の放熱を行う部材としても機能する。回路カバー１５０と基板１１との位置関係等の詳細については、図４及び図５を用いて後述する。

［光源カバー］
図１に示すように、光源カバー１６０は、発光モジュール１０の複数の発光素子２０を覆う部材であり、透光性を有する（例えば透明の）樹脂等で形成されている。光源カバー１６０は、ドーナツ状に形成されており、回路カバー１５０の周囲を囲み、かつ、環状に配置された複数の発光素子２０を一括して覆う状態で、発光モジュール１０の主面１１ａに支持されている。なお、光源カバー１６０は、複数の発光素子２０それぞれから放出された光を拡散させる機能を有してもよく、また、主として複数の発光素子２０を保護するために配置されてもよい。

また、光源カバー１６０は、上述のように、４つのネジ６６によって、回路カバー１５０及び発光モジュール１０とともに、器具本体１０６に取り付けられる。

［照明カバー］
照明カバー１４０は、器具本体１０６の発光モジュール１０等が取り付けられた側を覆う部材であり、透光性を有する樹脂で形成されている。照明カバー１４０は、例えば乳白色の樹脂で形成されており、各発光素子２０からの光を拡散して外部に放出することができる。また、照明カバー１４０の開口部（図示せず）には、複数の突起（図示せず）が形成されている。これらの複数の突起をそれぞれ器具本体１０６に設けられた複数のカバー取付部１２２に係合させることにより、照明カバー１４０が器具本体１０６に着脱自在に取り付けられる。

［放熱経路について］
次に、図４及び図５を参照し、本実施の形態に係る照明器具１００における放熱経路、及び、回路カバー１５０に関する構造について説明する。

図５は、図４に示す断面図の一部をさらに拡大して示す図である。なお、図５では、発光モジュール１０で発生した熱の伝導経路（放熱経路）が、ドットを付した矢印で模式的に示されている。また、図５では、発光モジュール１０から放出された光の経路が、無地の矢印で模式的に示されている。

図４及び図５に示すように、本実施の形態に係る照明器具１００は、基板１１と、基板１１の主面１１ａに配置された複数の発光素子２０と、器具本体１０６とを備える。器具本体１０６は、取付面部１３２を有し、取付面部１３２には、基板１１の、主面１１ａとは反対側の面である裏面１１ｂと接触した状態で、基板１１が取り付けられている。照明器具１００はさらに、基板１１の主面１１ａと接触した状態で配置された回路カバー１５０を備えている。回路カバー１５０は放熱部材の一例である。

このように、本実施の形態に係る照明器具１００では、熱源である複数の発光素子２０が配置された基板１１の裏面１１ｂに器具本体１０６が接触しており、かつ、基板１１の主面１１ａに、回路カバー１５０が接触している。

これにより、図５に示すように、複数の発光素子２０からの熱は、基板１１を介して器具本体１０６及び回路カバー１５０の両方に伝導される。つまり、本実施の形態において、基板１１には、厚み方向の両面に、基板１１よりも熱伝導率が高い部材が接触して配置されている。その結果、基板１１の放熱に寄与する部材の表面積の総計が増加し、発光モジュール１０で発生した熱の放出（放熱）がより効率よく行われる。これにより、複数の発光素子２０の温度上昇の抑制がより確実化される。

また、本実施の形態では、基板１１の主面１１ａと回路カバー１５０とは面接触している。これにより、基板１１から回路カバー１５０への熱伝導がより効率よく行われる。さらに、本実施の形態では、器具本体１０６及び回路カバー１５０のそれぞれは、アルミニウム等の金属により形成されているため、器具本体１０６及び回路カバー１５０による放熱の実効性がより確実化される。

また、基板１１にはさらに、１以上の回路部品８０（本実施の形態では複数の回路部品８０）が配置されており、回路カバー１５０は、基板１１の主面１１ａにおける、複数の発光素子２０と１以上の回路部品８０との間の位置で、主面１１ａに接触している。つまり、１以上の回路部品８０からの熱が複数の発光素子２０に到るまでの経路上に、回路カバー１５０と基板１１の主面１１ａとの接触部分が存在するため、１以上の回路部品８０で発生した熱の、複数の発光素子２０への伝導量が抑制される。

また、基板１１の主面１１ａにおいて、１以上の回路部品８０が配置された領域は複数の発光素子２２が配置された領域に比べ小さい。つまり、本実施の形態において、第一領域１３ａの面積は、第二領域１３ｂの面積よりも小さい。

これにより、発光モジュール１０において比較的に大きな発光面積が確保される。また、例えば、隣り合う発光素子２２の間隔を比較的に大きくできるため、複数の発光素子２２それぞれのジャンクション温度の上昇が抑制される。

より具体的には、放熱部材として機能する回路カバー１５０は、基板１１の主面１１ａに接触する基板接触部１５０ａと、当該１以上の回路部品８０を覆う部品カバー部１５０ｂとを有している。なお、本実施の形態において、部品カバー部１５０ｂと基板接触部１５０ａとは一体である。

言い換えると、１以上の回路部品８０の保護等のための部材として配置された回路カバー１５０が、発光モジュール１０の放熱効率を向上させる部材としても機能するように配置されている。これにより、例えば、照明器具１００を構成する部品点数の増加、または、照明器具１００の構造の複雑化等を抑制しつつ、発光モジュール１０で発生する熱についての放熱効率が向上される。

また、例えば、基板１１のサイズを大きくすることで、基板１１の表面積を増加させ、これにより、放熱効率を向上を図ることも考えられるが、この場合、例えば照明器具１００の大型化を招き得る。一方、本実施の形態に係る照明器具１００では、照明器具１００の安全性を向上させる回路カバー１５０が、放熱部材としての役割も果たす。そのため、照明器具１００を大型化させずに、発光モジュール１０で発生する熱についての放熱効率を向上させることができる。

また、図１等には明確には図示されていないが、本実施の形態に係る発光モジュール１０において、１以上の回路部品８０のそれぞれは、背が高いほど、基板１１の主面１１ａの中心部に近い位置に配置されている。また、部品カバー部１５０ｂは基板１１の主面１１ａの中心部に向かうにつれ高くなる傾斜を有する。

このように、部品カバー部１５０ｂに傾斜を持たせることで、比較的に背が高い回路部品８０を回路カバー１５０内に収容できるとともに、部品カバー部１５０ｂによる遮光量を低減することができる。

また、本実施の形態では、基板１１に配置された１以上の回路部品８０は、複数の発光素子２０と電気的に接続されており、当該１以上の回路部品８０により、複数の発光素子２０に発光のための電力を供給する電源回路９０が構成されている。この電源回路９０には、フィルタ素子、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）、コイル素子、抵抗素子、レギュレータ、または、各種制御ＩＣなどの、高熱を発しやすい回路部品８０が含まれている。そのため、これら回路部品８０から発せられる熱についての放熱を効率よく行うことも重要である。

この点について、本実施の形態では、基板１１を挟むように器具本体１０６及び回路カバー１５０が配置されているため、図５に示すように、電源回路９０の熱は、器具本体１０６及び回路カバー１５０を介して発光モジュール１０の外部に放出される。つまり、器具本体１０６及び回路カバー１５０は、複数の発光素子２０の放熱を促す部材としてだけではなく、電源回路９０の放熱を促す部材としても機能する。これにより、発光モジュール１０全体としての温度上昇が抑制される。

また、取付面部１３２は、基板１１の裏面１１ｂの一部の領域であって、複数の発光素子２０の裏側の領域と接触している。本実施の形態では、上述のように、基板１１の裏面１１ｂにおける第二領域１３ｂに取付面部１３２が接触している（例えば図３参照）。

つまり、本実施の形態では、複数の発光素子２０は、上述のように基板１１の主面１１ａにおける第二領域１３ｂに表面実装されるため、基板１１の裏面１１ｂにおける第二領域１３ｂには、はんだ等の凹凸を生じさせる要素を配置する必要がない。そのため、基板１１の裏面１１ｂにおける第二領域１３ｂと、器具本体１０６の取付面部１３２とを面接触させることができる。これにより、発光モジュール１０で生じた熱（特に、複数の発光素子２０から発せられた熱）は、効率よく器具本体１０６に伝導される。このことは、複数の発光素子２０の温度上昇の抑制に有利である。

また、図５に示すように、回路カバー１５０は、回路カバー１５０の基板１１と接触している部分を貫通するネジ６６によって、基板１１とともに、器具本体１０６に固定されている。ネジ６６は、固定部材の一例である。

具体的には、回路カバー１５０は、基板１１との接触部分である基板接触部１５０ａに貫通孔１５１を有し、基板１１は、回路カバー１５０との接触部分に、貫通孔１７を有する。これら貫通孔１５１及び貫通孔１７を貫通したネジ６６の先端部が、器具本体１０６の取付面部１３２に設けられたネジ孔１３４にねじ入れられる。これにより、回路カバー１５０及び基板１１の固定に必要なネジ６６の数を比較的に少なくすることができる。また、ネジ６６による締結力を利用して、回路カバー１５０及び基板１１、並びに、器具本体１０６（取付面部１３２）及び基板１１の密着性を向上させることができる。このことは、回路カバー１５０及び器具本体１０６を介した放熱効率の向上に寄与する。

本実施の形態では、照明器具１００はさらに、複数の発光素子２０を覆うように配置された、透光性を有する光源カバー１６０を備えている。光源カバー１６０は、図５に示すように、ネジ６６によって、基板１１及び回路カバー１５０とともに、器具本体１０６に固定されている。

具体的には、本実施の形態では、光源カバー１６０には、ネジ６６が貫通する貫通孔１６１が４つ形成されており、４つのネジ６６によって、光源カバー１６０、回路カバー１５０、発光モジュール１０、及び器具本体１０６がとも締めされている。これにより、例えば、これら複数の部材を備える照明器具１００の組み立ての効率化が図られる。

また、本実施の形態において、複数の発光素子２０は、１以上の回路部品８０が配置された第一領域１３ａの外周の領域である第二領域１３ｂに配置されている。回路カバー１５０の部品カバー部１５０ｂは、複数の発光素子２０から放射された光の一部を反射する反射面部１５５を有する（例えば図５参照）。本実施の形態では、部品カバー部１５０ｂの外側面によって反射面部１５５が形成されている。

この構成によれば、複数の発光素子２０が配置される領域と、１以上の回路部品８０が配置される領域とが分けられる。そのため、例えば、基板１１への複数の発光素子２０の配置のための作業、及び、基板１１への１以上の回路部品８０の配置のための作業のそれぞれを効率よく行うことができる。

また、照明器具１００を照明カバー１４０の側から平面視した場合に、中央部分に回路カバー１５０（電源回路９０）が配置され、回路カバー１５０（電源回路９０）の周りに複数の発光素子２０が配置されている。そのため、例えば、複数の発光素子２０から放出された照明用の光が、回路カバー１５０（電源回路９０）に遮光される可能性が低減される。

さらに、複数の発光素子２０から放出される光のうち、回路カバー１５０に向かう光は、回路カバー１５０の反射面部１５５によって反射され、照明カバー１４０の方向に向かう。これにより、照明器具１００は、光源が配置されていない中央部分からも照明光を放出することができる。

なお、反射面部１５５は、回路カバー１５０の素材である金属の表面によって形成されてもよい。また、部品カバー部１５０ｂの外側面に形成された白色塗料等の膜によって反射面部１５５が形成されてもよい。また、部品カバー部１５０ｂだけでなく、基板接触部１５０ａの外面が反射面部１５５の一部を構成してもよい。

また、本実施の形態において、複数の発光素子２０は、１以上の回路部品８０を囲むように環状に並んで配置されている。これにより、照明器具１００は、例えば、電源回路９０（回路カバー１５０）による遮光の影響を抑制しつつ、放射状に満遍なく照明光を放出することができる。

［段差部の詳細］
次に、図６を参照し、本実施の形態に係る照明器具１００の器具本体１０６が備える段差部１３６について説明する。

図６は、実施の形態に係る器具本体１０６が有する段差部１３６の構成を示す断面図である。

図６に示すように、本実施の形態では、１以上の回路部品８０は、本体部８０ａが基板１１の主面１１ａ側に配置され、基板１１を貫通した一対のリード線８０ｂが、基板１１の裏面１１ｂ側ではんだ付けされている。つまり、１以上の回路部品８０は、例えばスルーホール実装または挿入実装と呼ばれる手法によって、基板１１に配置されている。

従って、基板１１の裏面１１ｂには、はんだ８５が突出状に配置される。また、はんだ８５の内部には、回路部品８０の一部であるリード線８０ｂが存在し、図６に示すように、はんだ８５からリード線８０ｂの端部が突出している場合もある。そこで、本実施の形態に係る器具本体１０６は、裏面１１ｂから突出したはんだ８５等の要素を、段差部１３６によって形成された空間内に非接触で収容しつつ、取付面部１３２によって基板１１を裏面１１ｂから支持する構造を有している。

つまり、本実施の形態に係る照明器具１００は、器具本体１０６と発光モジュール１０とを備える。発光モジュール１０は、基板１１と基板１１に配置された複数の発光素子２０及び１以上の器具本体１０６を有する。器具本体１０６は、基板１１の、複数の発光素子２０の裏側の領域（本実施の形態では第二領域１３ｂ）と接触する取付面部１３２と、基板１１に対して、取付面部１３２と同じ側（図６における基板１１の下側）に配置された段差部１３６であって、１以上の回路部品８０それぞれの少なくとも一部（リード線８０ｂの端部に固着したはんだ８５も含む、以下同じ）を非接触で収容する空間（図６における部品収容空間１３６ｃ）を形成する段差部１３６とを有する。すなわち、段差部１３６の内面と、当該１以上の回路部品８０それぞれの少なくとも一部との間には隙間が存在する。

この構成によれば、器具本体１０６は、基板１１に配置された複数の発光素子２０及び１以上の回路部品８０を備える発光モジュール１０を安定的かつ安全に保持することができ、また、発光モジュール１０からの熱を効率よく放熱することができる。また、基板１１の裏面１１ｂ側からの、異物または人の手等の基板１１へのアクセスが、取付面部１３２及び段差部１３６によって抑制される。つまり、基板１１（発光モジュール１０）の裏面１１ｂ側が、取付面部１３２及び段差部１３６によって保護される。

このように、本実施の形態に係る照明器具１００は、発光素子２０及び回路部品８０を有する発光モジュール１０を適切に保持する器具本体１０６を備える照明器具である。

ここで、本実施の形態では、例えば図２に示すように、１以上の回路部品８０は、基板１１の第一領域１３ａに配置されており、複数の発光素子２０は、基板１１の主面１１ａにおける、第一領域１３ａの外周の領域である第二領域１３ｂに配置されている。上記構成を有する基板１１に対し、取付面部１３２は、基板１１の裏面１１ｂにおける第二領域１３ｂと接触する。また、段差部１３６は、裏面１１ｂにおける第一領域１３ａに対向する位置に設けられている（図３及び図６参照）。

つまり、器具本体１０６は、基板１１の裏面１１ｂにおけるフラットな領域である第二領域１３ｂと面接触することで、基板１１からの熱伝導の効率を高め、かつ、基板１１を安定的に支持することができる。さらに、基板１１の裏面１１ｂにおける第一領域１３ａに対向する位置に段差部１３６が設けられていることで、裏面１１ｂにおける第一領域１３ａにおいて突出した１以上の要素と器具本体１０６との干渉が防止される。

具体的には、器具本体１０６が有する取付面部１３２は、基板１１の第二領域１３ｂの形状に応じた環形状であり、器具本体１０６が有する段差部１３６は、取付面部１３２の内周縁から、基板１１とは反対側に突出状に形成されている。

つまり、器具本体１０６は、全体として、中央部分が基板１１と反対側に凹状に成型されており、当該凹状の部分によって段差部１３６が形成されている。このように、器具本体１０６は簡易な構造体であるため、例えば効率よく作製することができる。

また、本実施の形態では、取付面部１３２と段差部１３６とは一体である。このような構成の器具本体１０６は、例えばアルミニウム板又は鋼板等の板金を円盤状にプレス加工することにより形成することができる。つまり、比較的に簡素な工程で器具本体１０６を作製することができる。

より詳細には、本実施の形態に係る段差部１３６は、図６に示すように、取付面部１３２の周縁に接続された斜面部１３６ａと、基板１１の裏面１１ｂに対向する底面部１３６ｂとを有する。

上記構成の段差部１３６において、基板１１の裏面１１ｂから突出して配置された、回路部品８０の一部と、段差部１３６の内面との間の距離は所定の距離Ｄ以上である。簡単にいうと、基板１１に配置された１以上の回路部品８０と、段差部１３６の内面との最短距離はＤである。

例えば、系統電源のトラブル等に起因して発光モジュール１０に過大な電圧がかけられた場合を想定し、この場合に、基板１１と底面部１３６ｂとの間に放電が生じない距離が、はんだ８５と段差部１３６の内面との間の距離Ｄ（離間距離Ｄ）として決定される。なお、本実施の形態では、リード線８０ｂの端部と、リード線８０ｂの突出方向に位置する底面部１３６ｂとの距離が離間距離Ｄとして扱われる。

これにより、例えば、器具本体１０６が金属製であることによる器具本体１０６の強度または耐久性の高さを得ることができ、かつ、発光モジュール１０に大電流が流れた場合の安全性が確保される。また、離間距離Ｄを必要最小限の距離とすることで、照明器具１００の厚み（Ｚ軸方向の幅）が大きくなることが抑制される。

また、基板１１の裏面１１ｂと、段差部１３６との電気的な絶縁のための部材を器具本体１０６に組み込む必要がない。このことは、例えば、照明器具１００の組み立て効率の向上、または、部品点数の削減等の観点から有利である。

なお、離間距離Ｄは、部品収容空間１３６ｃに収容されるはんだ８５等の、複数の通電要素のうちの、基板１１の裏面１１ｂからの突出長さが最も大きい通電要素と、底面部１３６ｂとの距離として規定される。

また、段差部１３６の形状に特に限定はなく、例えば、斜面部１３６ａ及び底面部１３６ｂの少なくとも一方が、図６に示す断面において湾曲していてもよい。底面部１３６ｂが湾曲している場合、例えば、部品収容空間１３６ｃに収容される複数の通電要素のそれぞれと、底面部１３６ｂとの間の最短距離のうち、最も小さい最短距離が、上記の離間距離Ｄ以上であればよい。

また、斜面部１３６ａ及び底面部１３６ｂが一連の湾曲した形状であってもよい。つまり、段差部１３６において、斜面部１３６ａ及び底面部１３６ｂの間に明確な境界が存在していなくてもよい。すなわち、段差部１３６は、斜面部１３６ａと底面部１３６ｂとの区別がない、一連の湾曲した部分として器具本体１０６に設けられていてもよい。段差部１３６は、取付面部１３２を含む平面から、基板１１から遠ざかる方向に凹状または突出状に形成されていることで、１以上の回路部品８０それぞれの少なくとも一部を非接触で収容することができる。

（他の実施の形態）
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態に各種の変形を施してもよい。

例えば、発光モジュール１０の仕様（基板１１の形状及び素材、並びに発光素子２０の個数など）は、上記実施の形態で説明された仕様に限定されない。

例えば基板１１の形状は、円環状である必要はなく、角環状であってもよい。また、基板１１に、開口部１２が形成されていなくてもよく、基板１１の平面視における外形は、多角形、または、曲線と直線との組み合わせで構成される形状であってもよい。基板１１の形状及び厚み等については、例えば、器具本体１０６の形状、構造、及び寸法に応じて決定されてもよい。

また、基板１１としてガラスコンポジット基板等の樹脂基板が採用されているとしたが、他の種類の基板が、基板１１として採用されてもよい。例えば、アルミナ等のセラミックからなるセラミック基板が、基板１１として採用されてもよい。樹脂基板よりも熱伝導性が高いセラミック基板を基板１１として採用することで、発光モジュール１０で発生した熱の、器具本体１０６及び回路カバー１５０を介した外部への放出がより効率よく行われる。

また、回路カバー１５０は、金属製でなくてもよい。回路カバー１５０は、例えば耐熱性及び熱伝導性が高い樹脂で形成されていてもよい。例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート等の樹脂）、または、ＰＢＴ等の樹脂に無機材料が充填された樹脂材料が、回路カバー１５０の素材として選択されてもよい。回路カバー１５０を樹脂によって形成することで、例えば、回路カバー１５０の軽量化または形状の自由度の向上等の効果が得られる。

また、器具本体１０６において、取付面部１３２と段差部１３６とは別体であってもよい。例えば、取付面部１３２を形成する平面視において円環状の板金の内周縁に、段差部１３６を形成するドーム状または円錐台状の板金を、締結、嵌合、または接着等の手法により取り付けることで、器具本体１０６が作製されてもよい。

また、基板１１の裏面と接触する取付面部１３２は、例えば、放熱シートなどの、熱伝導性が高い材料を有してもよい。例えば、器具本体１０６の、取付面部１３２のベースとなる平面部分に、柔軟性を有する放熱シートを配置する。放熱シートしては、シリコーンを主材料とする高熱伝導性シートが例示される。このように配置された放熱シートは、柔軟性を有することで、例えば、基板１１と器具本体１０６との間の空気層の体積が低減される場合がある。この場合、例えば、基板１１（発光モジュール１０）から器具本体１０６への熱伝導効率が向上される。なお、上記効果を有する熱伝導部材としは、放熱シート以外に、グリース等のゲル状の高熱伝導性材料が例示される。

また、上記実施の形態では、固定部材としてネジ６６を例示したが、固定部材は、ネジ６６とは異なる種類の部材であってもよい。例えば、器具本体１０６に取り付けられた、または、器具本体１０６に一体に設けられた爪によって、基板１１及び回路カバー１５０等の複数の部材が、器具本体１０６に固定されてもよい。その他、リベット及び結束バンド等が固定部材として例示される。

また、基板１１の主面１１ａに接触して配置される放熱部材は、回路カバー１５０以外の部材であってもよい。例えば、回路カバー１５０とは別体の金属体を、基板１１の主面１１ａに配置することで、当該金属体を放熱部材として機能させてもよい。例えば、回路カバー１５０が比較的に熱伝導性の低い樹脂で形成されている場合、複数の発光素子２０と回路カバー１５０との間の位置に、放熱部材としての金属体を、基板１１の主面１１ａに接触させて配置する。これにより、発光素子２０または回路部品８０で発生した熱を、金属体を介して効率よく発光モジュール１０の外部に放出することができる。

また、基板１１に配置された１以上の回路部品８０は、電源回路９０とは異なる種類の電気回路（電子回路）を構成してもよい。例えば、照明器具１００の外部から送信される信号に従って、複数の発光素子２０を調光制御または調色制御する制御回路が、当該１以上の回路部品８０によって構成されていてもよい。

また、照明器具１００が、発光モジュール１０の点灯、消灯、調光、または調色等の制御に用いるセンサ（人感センサ、照度センサ、または音センサなど）を備える場合、センサの動作を制御する制御回路が、当該１以上の回路部品８０の少なくとも一部によって構成されてもよい。

また、照明器具１００がセンサを備える場合、照明器具１００は、当該センサの検出結果に基づいて所定の範囲を撮像するカメラを備えてもよい。例えば、照明器具１００が人感センサを備える場合、人感センサが人を検出することで、発光モジュール１０を発光させること、及び、当該人をカメラで撮像すること等ができる。

また、照明器具１００は、有線または無線によって照明器具１００が受信した音声を出力するスピーカーを内蔵してもよい。この場合、例えば、発光モジュール１０の点灯に同期してスピーカーから音声が出力されるように、スピーカーが制御されてもよい。

また、上記実施の形態及び変形例では、発光素子２０としてＬＥＤチップがパッケージ化されたＬＥＤ素子が例示された。しかしながら、半導体レーザ等の半導体発光素子、または、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）もしくは無機ＥＬ等のＥＬ素子等の他の種類の固体発光素子が、発光素子２０として採用されてもよい。

その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態、及び、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１１ 基板
１１ａ 主面
１１ｂ 裏面
１３ａ 第一領域
１３ｂ 第二領域
２０ 発光素子
６６ ネジ（固定部材）
８０ 回路部品
９０ 電源回路
１００ 照明器具
１０６ 器具本体
１３２ 取付面部
１５０ 回路カバー（放熱部材）
１５０ａ 基板接触部
１５０ｂ 部品カバー部
１５５ 反射面部
１６０ 光源カバー

Claims (12)

1. 基板と、
   前記基板の主面に配置された複数の発光素子と、
   前記基板の、前記主面とは反対側の面である裏面と接触した状態で前記基板が取り付けられた取付面部を有する器具本体と、
   前記基板の前記主面と接触した状態で配置された放熱部材と、を備え、
   前記放熱部材は、前記放熱部材の前記基板と接触している部分を貫通する固定部材によって、前記基板とともに、前記器具本体に固定されている
   照明器具。
2. さらに、前記複数の発光素子を覆うように配置された、透光性を有する光源カバーを備え、
   前記光源カバーは、前記固定部材によって、前記基板及び前記放熱部材とともに、前記器具本体に固定されている
   請求項１記載の照明器具。
3. 基板と、
   前記基板の主面に配置された複数の発光素子と、
   前記基板の、前記主面とは反対側の面である裏面と接触した状態で前記基板が取り付けられた取付面部を有する器具本体と、
   前記基板の前記主面と接触した状態で配置された放熱部材と、を備え、
   前記基板は、平面視において中央に第一開口部を有する環状の部材であり、
   前記放熱部材は、前記第一開口部に対向する位置に第二開口部を有し、
   さらに、前記基板の前記主面に配置された１以上の回路部品を備え、
   前記放熱部材は、前記１以上の回路部品を覆うように配置されている
   照明器具。
4. さらに、前記基板の前記主面に配置された１以上の回路部品を有し、
   前記放熱部材は、前記基板の前記主面における、前記複数の発光素子と前記１以上の回路部品との間の位置で、前記主面に接触している
   請求項１または２に記載の照明器具。
5. 前記基板の前記主面において、前記１以上の回路部品が配置された領域は、前記複数の発光素子が配置された領域に比べ小さい
   請求項４記載の照明器具。
6. 前記放熱部材は、前記基板の前記主面と接触する基板接触部と、前記１以上の回路部品を覆う部品カバー部とを有する
   請求項４または５に記載の照明器具。
7. 前記１以上の回路部品のそれぞれは、背が高いほど、前記基板の前記主面の中心部に近い位置に配置されており、前記部品カバー部は前記基板の前記主面の中心部に向かうにつれ高くなる傾斜を有する
   請求項６記載の照明器具。
8. 前記複数の発光素子は、前記１以上の回路部品が配置された第一領域の外周の領域である第二領域に配置されており、
   前記部品カバー部は、前記複数の発光素子から放射された光の一部を反射する反射面部を有する
   請求項６または７に記載の照明器具。
9. 前記複数の発光素子は、前記１以上の回路部品を囲むように環状に並んで配置されている
   請求項４〜８のいずれか１項に記載の照明器具。
10. 前記１以上の回路部品は、前記複数の発光素子と電気的に接続されており、前記１以上の回路部品により、前記複数の発光素子に発光のための電力を供給する電源回路が構成されている
    請求項４〜９のいずれか１項に記載の照明器具。
11. 前記取付面部は、前記基板の前記裏面の一部の領域であって、前記複数の発光素子の裏側の領域と接触する
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明器具。
12. 基板と、
    前記基板の主面に配置された複数の発光素子と、
    前記基板の、前記主面とは反対側の面である裏面と接触した状態で前記基板が取り付けられた取付面部を有する器具本体と、
    前記基板の前記主面と接触した状態で配置された放熱部材と、を備え、
    前記基板は、平面視において中央に第一開口部を有する環状の部材であり、
    前記放熱部材は、前記第一開口部に対向する位置に第二開口部を有し、
    さらに、前記基板の前記主面に配置された１以上の回路部品を備え、
    前記放熱部材は、前記基板の前記主面における、前記複数の発光素子と前記１以上の回路部品との間の位置で、前記主面に接触している
    照明器具。

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