JP6846646B2 - 光源ユニット及び照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、光源ユニット及び照明器具に関し、より詳細には、固体光源を有する光源ユニット、及び当該光源ユニットを備える照明器具に関する。

従来例として特許文献１記載の光源ユニット及び照明器具を例示する。光源ユニットは、下面が開放された箱状の反射体と、実装基板に多数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が実装されて構成されるＬＥＤモジュールと、各ＬＥＤから放射される光を拡散する多数のレンズを有する光学ブロックとを備える。照明器具は、光源ユニットと、光源ユニットを支持する枠と、透光性を有して枠の窓孔を塞ぐパネルと、枠が着脱可能に取り付けられる器具本体とを有している。各ＬＥＤから放射される光は、レンズで拡散された後にパネルを透過して器具本体の下方に照射される。

特開２０１４−１６４８７９号公報

ところで、特許文献１記載の光源ユニット及び照明器具は、ＬＥＤモジュールから放射される光の一部が枠の額縁で遮られるため、パネル（カバー）の中央部分の明るさ（光量）に比較してパネル（カバー）の周辺部分の明るさが低下しやすかった。

本発明の目的は、カバーの周辺部分の明るさの低下の抑制を図ることができる光源ユニット及び照明器具を提供することである。

本発明の一態様に係る光源ユニットは、実装基板の実装面に１つ以上の固体光源が実装されて構成される固体光源モジュールと、前記固体光源モジュールが取り付けられる取付部材とを備える。前記光源ユニットは、透光性を有し、前記固体光源モジュールを覆うように前記取付部材に取り付けられるカバーを備える。前記取付部材は、前記固体光源モジュールが表面に取り付けられる平板状の取付板と、前記取付板の縁から前記表面の側に突出する側板とを有する。前記カバーは、前記固体光源モジュールに対向する底部と、前記底部の周縁から前記取付板に向かって突出する周壁部とを有する箱状に形成される。前記側板は、前記取付板の厚み方向に直交する方向から見て前記固体光源モジュールが隠れる高さまで突出している。

本発明の一態様に係る照明器具は、前記光源ユニットと、前記光源ユニットを支持する器具本体とを有する。

本発明の光源ユニット及び照明器具は、カバーの周辺部分の明るさの低下の抑制を図ることができるという効果がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る照明器具の斜視図である。 図２は、同上の照明器具の側面図である。 図３は、同上の照明器具の別の側面図である。 図４は、同上の照明器具の分解斜視図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る光源ユニットの下方から見た分解斜視図である。 図６は、同上の光源ユニットの上方から見た分解斜視図である。 図７は、同上の光源ユニットのカバーを省略した斜視図である。 図８は、同上の光源ユニット及び照明器具の要部の断面図である。

本発明の一実施形態に係る光源ユニット及び照明器具について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の照明器具１は、天井に埋込配設される埋込型の照明器具である。なお、以下の実施形態で説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。すなわち、照明器具１は、埋込型の照明器具に限定されず、例えば、天井に直付けされる直付け型の照明器具であってもよい。

本実施形態の照明器具１は、図１及び図４に示すように、本実施形態の光源ユニット２と、器具本体１０とを備えている。ただし、以下の説明では、特に断りのない限り、図４において照明器具１及び光源ユニット２の上下、前後及び左右の各方向を規定する。

器具本体１０は、図４に示すように、下面が開口した直方体形状（箱形）の収容部１１と、上面及び下面が開口した四角錐台状（角筒状）の反射部材１２とを有している。収容部１１は、正方形状の底壁１１０と、底壁１１０の４つの辺から下向きに突出する長方形状の４つの側壁１１１とを有している。底壁１１０は、給電用の電源線が挿通される複数の挿通孔１１００を有している。挿通孔１１００に挿通される電源線は、底壁１１０の下面に取り付けられている端子台１３に電気的に接続される。さらに、底壁１１０は、建物の躯体に埋め込まれている吊りボルトが挿通される複数のボルト挿通孔１１０１を有している。これら複数のボルト挿通孔１１０１は、左右方向に一列に並ぶように底壁１１０に設けられている。収容部１１の底壁１１０及び４つの側壁１１１は、鋼板などの金属板によって一体に形成されることが好ましい。

反射部材１２は、４つの反射板１２０と、各反射板１２０の上端からそれぞれ上向きに突出する４つの固定片１２１と、各反射板１２０の下端から前後方向及び左右方向に突出する枠体１２２とを有している（図４参照）。各反射板１２０は、台形状に形成されている。各固定片１２１は、概ね台形状に形成されている。各固定片１２１は、収容部１１の４つの側壁１１１のうちの対応する１つの側壁１１１にそれぞれ結合される。枠体１２２は、正方形の枠状に形成され、４つの反射板１２０のそれぞれの下端とつながっている（図２及び図３参照）。

光源ユニット２は、図５及び図６に示すように、２つのＬＥＤモジュール３と、取付部材４と、カバー５と、電源ユニット６と、無線通信ユニット７と、２つの取付具８とを備えている。

取付部材４は、正方形の取付板４０と、取付板４０の４つの辺からそれぞれ下向きに突出する４つの側板４１とを有している。ただし、取付板４０と４つの側板４１とは、亜鉛鋼板などの金属板が曲げ加工されて一体に形成されることが好ましい。４つの側板４１はそれぞれ、細長い長方形状に形成されている。

２つのＬＥＤモジュール３はそれぞれ、長方形状の実装基板３１の実装面（下面）に多数のＬＥＤ３０を実装して構成されている。各ＬＥＤ３０は、例えば、白色光を放射する照明用白色ＬＥＤである。これら複数のＬＥＤ３０は、実装基板３１の実装面に格子状に配置され、実装面に形成されている配線導体（銅はく）を介して互いに電気的に接続されている。また、各実装基板３１の実装面には、配線導体を介して各ＬＥＤ３０と電気的に接続されたレセプタクルコネクタ３２が実装されている。レセプタクルコネクタ３２は、後述するように電源ユニット６の出力線に結線されたプラグコネクタと抜き差し可能に接続される。２つのＬＥＤモジュール３は、取付板４０の下面に、左右方向に間隔を空けて並ぶようにして、ねじ止めにより取り付けられる（図７参照）。

電源ユニット６は、プリント配線板６１に電子部品が実装されて構成された電源回路と、この電源回路を収容するケース６０とを有している（図６参照）。電源回路は、入力コネクタ６２、整流器、力率改善回路、降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ、出力コネクタ６３などを備える。入力コネクタ６２は、電線を介して端子台１３と電気的に接続される。電源回路は、入力コネクタ６２から入力する交流電力を直流電力に変換した後、変換後の直流電力を出力コネクタ６３から電線（出力線）を介して出力する。直流電力は、出力線の先端に結線されたプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタ３２を介して各ＬＥＤモジュール３の各ＬＥＤ３０に供給される。

プリント配線板６１は、長尺の矩形平板状の絶縁基板の部品面に配線導体（銅はく）が形成されて構成される。プリント配線板の表面に、入力コネクタ６２、出力コネクタ６３、平滑コンデンサ、チョークコイルなどの、いわゆるリード部品が実装される。そして、プリント配線板のはんだ面に電源回路を構成している電子部品のうちの表面実装部品が実装される。ただし、入力コネクタ６２は、プリント配線板６１の長手方向の一端（左端）に実装され、出力コネクタ６３は、プリント配線板６１の長手方向の他端（右端）に実装されている。ケース６０は、図６に示すように、金属製の板材によって長尺の箱状に形成されている。ケース６０は、入力コネクタ６２及び出力コネクタ６３を露出するようにしてプリント配線板６１を内部に収容している。電源ユニット６は、取付板４０の上面における前端に、ケース６０の長手方向を左右方向に一致させるようにして取付板４０にねじ止めされている（図６参照）。

無線通信ユニット７は、図６に示すように、合成樹脂製のハウジング７０、信号ケーブル７１、プラグコネクタ７２などを備えている。無線通信ユニット７は、ハウジング７０内に収容されているアンテナで受信する無線信号（例えば、９２０ＭＨｚ帯の電波を媒体とする無線信号）から制御指令を取得するように構成されている。なお、無線信号は、送信機から送信され、照明器具１の点灯・消灯及び／又は調光などを行うための制御指令を伝送している。無線通信ユニット７は、信号ケーブル７１並びにプラグコネクタ７２を介して、無線信号から取得した制御指令を電源ユニット６の電源回路へ伝送するように構成されている。なお、プラグコネクタ７２は、電源ユニット６に設けられているレセプタクルコネクタと電気的に接続される。電源ユニット６の電源回路は、無線通信ユニット７から伝送されてくる制御指令に応じて、出力コネクタ６３から出力する直流電力を調整してＬＥＤモジュール３を点灯・消灯及び調光するように構成されている。

無線通信ユニット７は、取付板４０の上面に取り付けられている（図６参照）。取付板４０には、無線通信ユニット７のハウジング７０の一部（アンテナが収容されているアンテナ収容部７００）が挿通される孔４００が設けられている（図５参照）。無線通信ユニット７のハウジング７０は、アンテナ収容部７００が孔４００に挿通された状態で取付板４０の上面に固定されている。ただし、この孔４００は、取付板４０の下面において、２つのＬＥＤモジュール３の間に位置している。したがって、アンテナ収容部７００は、取付板４０の下面における２つのＬＥＤモジュール３の間から下向きに突出する（図７参照）。

２つの取付具８は同一の構成を有している。各取付具８は、取付ばね８０と、取付ばね８０を取付板４０に取り付けるための取付金具８５とを有している（図６参照）。取付ばね８０は、コイル部８１と、２本の腕部（第１腕部８２及び第２腕部８３）と、引掛片８４とを有するねじりコイルばねで構成されている。取付金具８５は、平板状のベース８５０と、ベース８５０に設けられたブリッジ状の支持部８５１と、ベース８５０に設けられた筒状の引掛部８５２とを有している。支持部８５１は、コイル部８１をその軸まわりに回転可能に支持する。引掛部８５２は、取付ばね８０の引掛片８４が引っ掛けられる（図６参照）。取付金具８５は、取付板４０の上面における前後方向の両端かつ左右方向の中央の位置にねじ止めされる（図６参照）。各取付ばね８０の第１腕部８２は、取付板４０の外に突出している（図７参照）。各取付ばね８０の第２腕部８３は、取付金具８５に引っ掛けられる（図６参照）。

カバー５は、図６に示すように、正方形状の底部５０と、底部５０の周縁から上向きに立ち上がる周壁部５１と、周壁部５１の上端に設けられた４つの取付部５２とを有している。底部５０と周壁部５１と４つの取付部５２は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料によって一体に形成されることが好ましい。また、少なくとも底部５０及び周壁部５１は、その表面にシボ加工が施されることによって光を拡散するように構成されることが好ましい。あるいは、少なくとも底部５０及び周壁部５１は、合成樹脂材料に拡散剤が混入されることによって光を拡散するように構成されることが好ましい。各取付部５２は、周壁部５１の上端から底部５０と平行に突出する長方形状の突片５２０と、鉤形に形成されて周壁部５１の上端から上向きに突出する係合片５２１と、周壁部５１の上端から上向きに突出する突起５２２とを有している。

カバー５は、取付部材４の側板４１の内側に周壁部５１を収めるようにして取付部材４に取り付けられる。ここで、取付部材４の取付板４０において、カバー５の４つの取付部５２と対応する位置、すなわち、取付板４０の４つの辺における長手方向の中央に被取付部４２が１つずつ設けられている（図５及び図６参照）。各被取付部４２は、取付板４０を厚み方向に貫通する取付孔４２０と、取付孔４２０の縁から側板４１に沿うように上向きに突出するかしめ片４２１とを有している。各取付部５２の係合片５２１及び突起５２２は、取付板４０の下から上に向かって、対応する取付孔４２０に挿通される（図８参照）。そして、各かしめ片４２１が内向きにかしめられることにより、係合片５２１がかしめ片４２１に係合する。つまり、カバー５は、側板４１の内側に周壁部５１を収めるようにして取付部材４の取付板４０に取り付けられる（図８参照）。

次に、照明器具１を天井に施工する作業について説明する。施工作業を行う作業者は、まず、底壁１１０の挿通孔１１００に電源線を挿通した後、ボルト挿通孔１１０１に挿通した吊りボルトにナットを締め付けることで器具本体１０を吊りボルトに取り付ける。また、作業者は、挿通孔１１００から引き込んだ電源線を端子台１３に結線することで器具本体１０を天井に配設する。

続いて、作業者は、後ろ側の固定片１２１に設けられた差込孔１２３及び後ろ側の側壁１１１に設けられた引掛孔１１１１に後ろ側の取付ばね８０の第１腕部８２を差し込む（図３参照）。このとき、作業者は、後ろ側の取付ばね８０の第１腕部８２を、後ろ側の固定片１２１における差込孔１２３内に突出した仮保持片１２４に引っ掛けることで光源ユニット２を器具本体１０に仮保持させることができる。作業者は、光源ユニット２を器具本体１０に仮保持させた状態で端子台１３と電源ユニット６の結線作業を行う。

そして、作業者は、前側の固定片１２１に設けられた差込孔１２３及び前側の側壁１１１に設けられた引掛孔１１１１に前側の取付ばね８０の第１腕部８２を差し込んだ後、光源ユニット２を持ち上げて収容部１１内に収容する。光源ユニット２が収容部１１内に収容されると、各取付ばね８０の第１腕部８２が側壁１１１の引掛孔１１１１の縁に引っ掛かる。その結果、光源ユニット２は、２つの取付ばね８０のばね力によって器具本体１０に支持される。これにより、照明器具１の施工作業が完了する。

電源ユニット６から供給される直流電力によって２つのＬＥＤモジュール３が点灯すると、各ＬＥＤモジュール３から放射される光がカバー５の底部５０及び周壁部５１を透過し、かつ、底部５０及び周壁部５１で拡散されて照明空間に照射される。ここで、周壁部５１は、収容部１１の下方に外に突出している部分（以下、第１周壁部５１１と呼ぶ場合がある）と、収容部１１内に収容されている部分（以下、第２周壁部５１２と呼ぶ場合がある）とを有している（図５、図６及び図８参照）。第２周壁部５１２を透過する光のうちで第２周壁部５１２の上端に近い部分を透過する光は、取付部材４の側板４１に遮られるために収容部１１内に漏れにくい。また、第２周壁部５１２の上端に近い部分を透過する光が側板４１の側面（反射面）に反射されて照明空間に照射される。そのため、光源ユニット２における側板４１と周壁部５１の間の隙間２０（図８参照）が暗くなる（輝度が低下する）ことを抑制することができる。その結果、光源ユニット２は、カバー５の周辺部分の明るさの低下を抑制して光の均斉度の向上を図ることができる。さらに、照明器具１は、光源ユニット２における周壁部５１のうちの第２周壁部５１２の上端部分を収容部１１内に納めているので、側板４１を収容部１１内に隠すことにより、第２周壁部５１２全体が露出する場合と比較して美観の低下を抑えることができる。ただし、光源ユニット２は、側板４１の外側に周壁部５１を配置するように構成されてもかまわない。

また、カバー５は、第１周壁部５１１の実装基板３１の厚み方向（上下方向）に対する傾斜角度θ１に対して、第２周壁部５１２上下方向に対する傾斜角度θ２を小さくように構成されている（図８参照）。周壁部５１の表面にシボ加工が施される場合、周壁部５１に抜き勾配を付ける必要がある。しかしながら、抜き勾配を付けるために周壁部５１の表面の傾斜角度が大きくなるほど、周壁部５１と収容部１１の側壁１１１との距離も大きくなる。そして、周壁部５１と収容部１１の側壁１１１との距離が大きくなるほど、器具本体１０と光源ユニット２との隙間が目立ちやすくなるために照明器具１の美観が損なわれる可能性がある。

そこで、周壁部５１は、底部５０に近い側（取付部材４から遠い側）の第１周壁部５１１と、第１周壁部５１１に対して底部５０から遠い側（取付部材４に近い側）の第２周壁部５１２とに分けられることが好ましい。第１周壁部５１１の傾斜角度θ１が抜き勾配に必要な角度とされ、第２周壁部５１２の傾斜角度θ２が第１周壁部５１１の傾斜角度θ１よりも小さい角度とされれば、器具本体１０と光源ユニット２との隙間を目立ちにくくしつつ周壁部５１の表面にシボ加工を施しやすい。

ここで、カバー５を形成する合成樹脂材料の線膨張率が、取付部材４を形成する金属材料の線膨張率よりも相当に高い（例えば、６倍〜７倍程度）ため、膨張したカバー５が側板４１に当たる可能性がある。膨張したカバー５の周壁部５１が側板４１に当たると、カバー５から異音が発生したり、カバー５が塑性変形したりするおそれがある。ゆえに、光源ユニット２は、周壁部５１（第２周壁部５１２）と側板４１との間に、取付板４０の厚み方向に直交する方向（左右方向及び前後方向）に沿った隙間２０が設けられていることが好ましい。隙間２０は、少なくとも膨張したカバー５の周壁部５１が側板４１に接触しないか、あるいは周壁部５１が接触しても側板４１から過大な力を受けない程度の寸法に設定されることが好ましい。

上述のように光源ユニット２は、実装基板３１の実装面に１つ以上の固体光源（ＬＥＤ３０）が実装されて構成される固体光源モジュール（ＬＥＤモジュール３）と、ＬＥＤモジュール３が取り付けられる取付部材４とを備える。さらに、光源ユニット２は、透光性を有し、ＬＥＤモジュール３を覆うように取付部材４に取り付けられるカバー５を備える。取付部材４は、ＬＥＤモジュール３が表面（下面）に取り付けられる平板状の取付板４０と、取付板４０の縁から下面の側に突出する側板４１とを有する。カバー５は、ＬＥＤモジュール３に対向する底部５０と、底部５０の周縁から取付板４０に向かって突出する周壁部５１とを有する箱状に形成される。側板４１は、取付板４０の厚み方向（上下方向）に直交する方向（左右方向及び前後方向）から見てＬＥＤモジュール３が隠れる高さまで突出している。

光源ユニット２は上述のように構成されるので、ＬＥＤモジュール３から放射されて周壁部５１を透過する光の一部を側板４１に反射させることにより、カバー５の周辺部分の明るさの低下を抑制することができる。

光源ユニット２において、周壁部５１は、取付板４０の厚み方向に直交する方向から見てＬＥＤモジュール３と側板４１との間に配置されていることが好ましい。

光源ユニット２が上述のように構成されれば、周壁部５１を側板４１の内側に配置することにより、周壁部５１を側板４１で保護することができる。

光源ユニット２において、周壁部５１は、取付板４０の厚み方向に沿って並ぶ第１周壁部５１１及び第２周壁部５１２を有することが好ましい。第１周壁部５１１に対して第２周壁部５１２が取付板４０に近い位置にあることが好ましい。第１周壁部５１１及び第２周壁部５１２は、取付板４０の厚み方向に沿って取付板４０から離れるにつれてＬＥＤモジュール３に近付くように傾斜していることが好ましい。第２周壁部５１２が傾斜する角度θ２は、第１周壁部５１１が傾斜する角度θ１よりも小さい（θ２＜θ１）ことが好ましい。

光源ユニット２が上述のように構成されれば、器具本体１０との隙間を目立ちにくくしつつ周壁部５１の表面にシボ加工を施し易くなる。

光源ユニット２において、金属製の取付部材４と、合成樹脂製のカバー５とを備えることが好ましい。周壁部５１と側板４１との間に、取付板４０の厚み方向に直交する方向に沿った隙間２０が設けられていることが好ましい。

光源ユニット２が上述のように構成されれば、膨張したカバー５の周壁部５１を側板４１に当たりにくくすることができる。

上述のように照明器具１は、光源ユニット２と、光源ユニット２を支持する器具本体１０とを有する。

照明器具１は上述のように構成されるので、ＬＥＤモジュール３から放射されて周壁部５１を透過する光の一部を側板４１に反射させることにより、カバー５の周辺部分の明るさの低下を抑制することができる。

照明器具１において、器具本体１０は、一面（下面）が開口した箱形の収容部１１と、収容部１１の下面の縁から突出する反射部材１２とを有することが好ましい。光源ユニット２は、側板４１を収容部１１内に収め、かつ、周壁部５１の少なくとも一部を（収容部１１の）下面から収容部１１の外に突出させるようにして器具本体１０に支持されることが好ましい。

照明器具１が上述のように構成されれば、取付部材４の側板４１を器具本体１０の収容部１１内に隠すことにより、周壁部５１全体が露出する場合と比較して美観の低下を抑えることができる。

１ 照明器具
２ 光源ユニット
３ ＬＥＤモジュール（固体光源モジュール）
４ 取付部材
５ カバー
１０ 器具本体
１１ 収容部
１２ 反射部材
２０ 隙間
３０ ＬＥＤ（固体光源）
３１ 実装基板
４０ 取付板
４１ 側板
５０ 底部
５１ 周壁部
５１１ 第１周壁部
５１２ 第２周壁部

Claims (5)

1. 実装基板の実装面に１つ以上の固体光源が実装されて構成される固体光源モジュールと、
   前記固体光源モジュールが取り付けられる取付部材と、
   透光性を有し、前記固体光源モジュールを覆うように前記取付部材に取り付けられるカバーと
   を備え、
   前記取付部材は、
   前記固体光源モジュールが表面に取り付けられる平板状の取付板と、
   前記取付板の縁から前記表面の側に突出する側板と
   を有し、
   前記カバーは、
   前記固体光源モジュールに対向する底部と、
   前記底部の周縁から前記取付板に向かって突出する周壁部と
   を有する箱状に形成され、
   前記側板は、
   前記取付板の厚み方向に直交する方向から見て前記固体光源モジュールが隠れる高さまで突出しており、
   前記周壁部は、
   前記取付板の厚み方向に沿って並ぶ第１周壁部及び第２周壁部を有し、
   前記第１周壁部に対して前記第２周壁部が前記取付板に近い位置にあり、
   前記第１周壁部及び前記第２周壁部は、前記取付板の厚み方向に沿って前記取付板から離れるにつれて前記固体光源モジュールに近付くように傾斜しており、
   前記第２周壁部が傾斜する角度は、前記第１周壁部が傾斜する角度よりも小さい
   ことを特徴とする光源ユニット。
2. 前記周壁部は、
   前記取付板の厚み方向に直交する方向から見て前記固体光源モジュールと前記側板との間に配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の光源ユニット。
3. 金属製の前記取付部材と、
   合成樹脂製の前記カバーと
   を備え、
   前記周壁部と前記側板との間に、前記取付板の厚み方向に直交する方向に沿った隙間が設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の光源ユニット。
4. 請求項１〜３のいずれか１項の光源ユニットと、
   前記光源ユニットを支持する器具本体と
   を有する
   ことを特徴とする照明器具。
5. 前記器具本体は、
   一面が開口した箱形の収容部と、
   前記収容部の前記一面の縁から突出する反射部材と
   を有し、
   前記光源ユニットは、
   前記側板を前記収容部内に収め、かつ、前記周壁部の少なくとも一部を前記一面から前記収容部の外に突出させるようにして前記器具本体に支持される
   ことを特徴とする請求項４記載の照明器具。

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