(57)【要約】【課題】光学部材を安定して固定できる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置は、半導体発光素子４２を有する光源ユニット４０と、光源ユニット４０から出射された光を拡散または集光させる光学部材７０と、光学部材７０が固定されるベース部材と、ベース部材の一部１００と係合することにより光学部材７０をベース部材に固定する固定部材１１２とを備え、ベース部材の一部１００が、アルミニウムよりも剪断応力が高い金属からなることを特徴とする。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を有する光源ユニットと、
前記光源ユニットから出射された光を拡散または集光させる光学部材と、
前記光学部材が固定されるベース部材と、
前記ベース部材の一部と係合することにより前記光学部材を前記ベース部材に固定する固定部材とを備え、
前記ベース部材の前記一部が、アルミニウムよりも剪断応力が高い金属からなることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記金属が鉄であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記ベース部材は、ベース部材本体と、前記ベース部材の前記一部であって前記固定部材が係合される補強金具と、を有し、
前記補強金具が、アルミニウムよりも剪断応力が高い金属からなることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記固定部材はネジであり、前記ベース部材の前記一部には、前記ネジと螺合するネジ孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体発光素子を光源とする照明装置が、白熱灯や蛍光灯の代替品として利用されている。このような照明装置は、一般に、半導体発光素子から出射される光を拡散させるため、導光板などの光学部材を有している。そして、光学部材は、例えばネジなどの固定部材によって、照明装置のベース部材に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４６５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、照明装置の一例であるシーリングの分野においては、照明装置の多機能化、高機能化などに伴い、光学部材が大型化している。ところで、光学部材が大型化すると、光学部材が重くなる。そうすると、固定部材によって光学部材をベース部材に固定する場合に、重い光学部材であっても安定して固定することのできる構造が必要になる。
【０００５】
本開示は、上記の課題に鑑み、重い光学部材であってもベース部材に安定して固定することができる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る照明装置は、半導体発光素子を有する光源ユニットと、
光源ユニットから出射された光を拡散または集光させる光学部材と、光学部材が固定されるベース部材と、ベース部材の一部と係合することにより光学部材をベース部材に固定する固定部材とを備え、ベース部材の一部が、アルミニウムよりも剪断応力が高い金属からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る照明装置は、ベース部材における固定部材と係合する部分が、アルミニウムよりも剪断応力が高い金属からなる。そのため、光学部材が重くても安定してベース部材に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一態様に係る照明装置を示す斜視図
【図２】本開示の一態様に係る照明装置を示す分解斜視図
【図３】ベース部材本体を背面側から見た平面図
【図４】ベース部材本体と補強金具との位置関係を示す平面図
【図５】補強金具を示す斜視図
【図６】補強金具を前面側から見た平面図
【図７】補強金具を背面側から見た平面図
【図８】補強金具を側面側から見た平面図
【図９】図６におけるＡ−Ａ断面図
【図１０】図６におけるＢ−Ｂ断面図
【図１１】光学部材をベース部材に固定する構造を示す断面図
【図１２】レンズをベース部材に固定する構造を示す断面図
【図１３】本開示の一態様に係る照明装置を示す分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の一態様に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる箇所もある。
【００１０】
（全体構成）
図１は、本開示の一態様に係る照明装置を示す斜視図である。図１に示すように、本開示の一態様に係る照明装置１は、天井に装着して使用される所謂シーリングライトである。照明装置１は、天井の引掛シーリング（図示省略）に対してアダプタ（図示省略）を介して着脱自在に装着される。なお、以下においては、天井に装着した状態の照明装置１を床側から見た場合に、見える側を照明装置１の前面側とし、見えない側を照明装置１の背面側とする。
【００１１】
図２は、本開示の一態様に係る照明装置を示す分解斜視図である。図２に示すように、照明装置１は、クッション材１０、ケース２０、ベース部材本体３０、光源ユニット４０、レンズ５０、化粧カバー６０、導光板７０、取付板８０、カバー９０、および補強金具１００を備える。また、ベース部材本体３０と補強金具１００とで、ベース部材２が構成される。
【００１２】
（クッション材）
クッション材１０は、天井とケース２０とのすき間を埋めるための部材であって、照明装置１を天井に装着した状態において、背面側が天井に当接され、前面側がケース２０に当接される。
【００１３】
（ケース）
ケース２０は、ベース部材本体３０の背面側の一部、および、補強金具１００を覆い隠すための部材であって、ベース部材本体３０の中央部を背面側から覆う状態で、ベース部材本体３０にネジ（図示省略）によって、ネジ止めされている。
【００１４】
（ベース部材本体）
図３は、ベース部材本体３０を背面側から見た平面図である。ベース部材本体３０には、後述するように光源ユニット４０が固定されている。さらにベース部材本体３０には、補強金具１００と導光板７０とレンズ５０とが固定されている。ベース部材本体３０における背面側の中央領域には、円形ドーム状に膨出した膨出部３４が形成されている。
【００１５】
ベース部材本体３０は、照明装置１の軽量化のために、アルミニウムなど比較的軽い金属からなることが好ましい。なお、ベース部材本体３０の材料は、アルミニウム以外の金属であってもよいし、金属以外の材料であってもよい。
【００１６】
ベース部材本体３０には、第１の孔３１と第２の孔３２と第３の孔３３とが、それぞれ複数個設けられている。具体的には、第１の孔３１が１つ、第２の孔３２が１つ、第３の孔３３の孔が１つの計３つを１セットとして、それが３セット同一円周上に等間隔をあけて膨出部３４の周りに配置されている。第１の孔３１は、補強金具１００をベース部材本体３０に固定するために、ネジ（図示省略）を通す貫通孔である。第２の孔３２は、導光板７０および取付板８０を固定するために、ネジ１１２（図２参照）を通す貫通孔である。また第３の孔３３は、電源カバー４４およびレンズ５０を固定するために、ネジ１１３（図１３参照）を通す貫通孔である。
【００１７】
（光源ユニット）
光源ユニット４０は、照明装置１の光源であってアダプタを介して受電した商用電力を利用して点灯する。また、光源ユニット４０は、実装基板４１と、複数の半導体発光素子４２と、複数の電子部品（図示省略）と、複数の接続端子（図示省略）とを有する。
【００１８】
実装基板４１は、例えば、セラミック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の２層構造を有し、略円形板状である。
【００１９】
実装基板４１の前面側の主面には、複数の半導体発光素子４２と、複数の電子部品と、複数の接続端子とが実装されている。そして、複数の半導体発光素子４２と、複数の電子部品と、複数の接続端子とは、実装基板４１に設けられた配線パターン（図示省略）によって、電気的に接続されている。なお、本開示の一態様では、実装基板４１の下面には、半導体発光素子４２および電子部品は実装されていない。
【００２０】
また、ベース部材本体３０の前面側には、充電部保護カバー４３と電源カバー４４とが配置されている。充電部保護カバー４３は、充電部（図示省略）と絶縁することによって充電部を保護する部材である。電源カバー４４は、充電部を保護するための部材である。
【００２１】
（レンズ）
レンズ５０は、光源ユニット４０から出射された光を集光または拡散するための部材であって、光源ユニット４０の前面側に配置されている。
【００２２】
（化粧カバー）
化粧カバー６０は、意匠性を向上させるため、および、虫や埃の混入防止のための部材であって、光源ユニット４０を前面側を覆うように配置されている。
【００２３】
（導光板）
導光板７０は、光源ユニット４０からの出射された光を導光板７０内の全体に導光し、面発光として外部に出射させるための部材であって、本開示に係る光学部材の一例である。導光板７０は、一定の屈折率を有する樹脂材料、例えばＰＣ（ポリカーボネート）樹脂やＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）樹脂等のアクリル樹脂に拡散材を分散させてなる。導光板７０は一例として略円盤状である。
【００２４】
なお、本開示に係る光学部材は、導光板７０に限定されず、光源ユニット４０から出射された光を拡散させる部材、例えば拡散板等でもよい。また、光源ユニット４０から出射された光を集光させる部材、例えばレンズ等でもよい。
【００２５】
（取付板）
取付板８０は、後述するカバー９０を保持するための部材であって、ベース部材本体３０にネジ（図示省略）で固定される。
【００２６】
（カバー）
カバー９０は、例えば皿形状であって、光源ユニット４０およびレンズ５０を覆うようにして、導光板７０の前面側に配置されている。なお、カバー９０の形状は皿形状に限定されず、ベース部材本体３０の形状に合わせてどのような形状であってもよい。
【００２７】
カバー９０は、例えば、アクリル樹脂、ＰＣ樹脂、シリコン樹脂等の樹脂やガラス等の透光性材料からなり、白色半透明である。なお、カバー９０は、半透明に限定されず透明であってもよく、色は無色であっても有色であってもよい。さらに、カバー９０の表面には、光を拡散させるための複数の凹凸が設けられた光拡散加工が施されていてもよい。
【００２８】
カバー９０は、取付板８０の周壁部に取り付けられている。カバー９０の周壁部の内周面には、取付板８０の周壁部に設けられた爪部８１を係止させるための爪係止部９１が形成されている。カバー９０は、取付板８０の爪部８１を爪係止部９１に係止させることによって、取付板８０に固定されている。
【００２９】
なお、本開示の一態様に係る照明装置１では、爪部８１と爪係止部９１とによる係止構造によってカバー９０を取付板８０に固定しているが、固定方法は、ネジ止め、接着、圧入などであってもよいし、複数の方法を組み合わせてもよい。
【００３０】
（補強金具）
図４はベース部材本体３０と補強金具１００との位置関係を示す平面図である。図4に示すように、補強金具１００には、第１のネジ孔１０１と第２のネジ孔１０２と第３のネジ孔１０３が形成されている。
【００３１】
補強金具１００の第１のネジ孔１０１とベース部材本体３０の第１の孔３１（図３参照）とを一致させた状態で、ベース部材本体３０の背面側に配置している。そして、ベース部材本体３０の前面側から、第１の孔３１にネジ（図示省略）を通し、さらにそのネジ（図示省略）を第１のネジ孔１０１に締め付けることによって、補強金具１００はベース部材本体３０に固定されている。
【００３２】
また、補強金具１００の第２のネジ孔１０２とベース部材本体３０の第２の孔３２（図３参照）とを一致させた状態で、ベース部材本体３０の背面側に配置している。そして、ベース部材本体３０の前面側から、第２の孔３２にネジ１１２（図２参照）を差し込んで、さらにそのネジ１１２を第２のネジ孔１０２にねじ込むことによって、導光板７０および取付板８０はベース部材本体３０に固定される。
【００３３】
また、補強金具１００の第３のネジ孔１０３とベース部材本体３０の第３の孔３３（図３参照）の位置とを一致させた状態で、ベース部材本体３０の背面側に配置している。そして、ベース部材本体３０の前面側から、第３の孔３３にネジ１１３を差し込んで、さらにそのネジ１１３を第３のネジ孔１０３にねじ込むことによって、レンズ５０および電源カバー４４はベース部材本体３０に固定される。
【００３４】
なお、本開示の一態様に係る照明装置１では、補強金具１００は、同一円周上に等間隔をあけて均等（３等分）に配置しているが、均等に配置しなくてもよい。また、補強金具１００は２個または、４個以上でもよい。
【００３５】
図５は補強金具１００を示す斜視図、図６は補強金具１００を前面側から見た平面図、図７は補強金具１００を背面側から見た平面図、図８は補強金具１００を側面側から見た平面図である。図９は図６におけるＡ−Ａ断面図であり、図１０は図６におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００３６】
図５〜７に示すように、補強金具１００の一辺には、ベース部材本体３０の膨出部の外周縁の形状に合わせて湾曲したＲ部１０４が形成されている。図４に示すように、補強金具１００をベース部材本体３０に対して位置決めする際は、Ｒ部１０４を膨出部３４に当接させると供に、第１のネジ孔１０１を第１の孔３１と一致させるだけで、第２のネジ孔１０２と第２の孔３２が一致し、第３のネジ孔１０３と第３の孔３３が一致する。
【００３７】
また、図８〜１０に示すように、補強金具１００のＲ部１０４を有する辺と反対側の辺（膨出部に遠い側の辺）には、その辺の一部を背面側に約９０度折り曲げることによって、折曲部１０５が形成されている。折曲部１０５によって補強金具１００の強度が向上しているため、補強金具１００が変形しにくくなっており、重い光学部材７０でも安定して固定することができる。
【００３８】
図１１は、光学部材をベース部材に固定する構造を示す断面図である。なお、一部のネジは省略している。
【００３９】
ネジ１１２を前面側から、取付板８０の孔８２および、導光板７０の孔７２および、光源ユニット４０の孔４５および、ベース部材本体３０の第２の孔３２を通し、補強金具１００の第２のネジ孔１０２に締め付ける。具体的には、ドライバーなどでネジ１１２の頭部１１２ａを回すことで、ネジ部１１２ｂが補強金具１００の第２のネジ孔１０２と噛み合い締め付けられる。そうすると、まず、ワッシャー３が取付板８０の接触面８２と接触し、取付板８０が背面側に押し上げられる、次に取付板８０が導光板７０の接触面７１と接触し、導光板７０が背面側に押し上げられる、次に導光板７０の接触面７２が光源ユニット４０の実装基板４１と接触し、光源ユニット４０が背面側に押しあげられる。したがって、取付板８０、導光板７０、光源ユニット４０が、ベース部材本体３０に固定される。
【００４０】
図１２は、レンズをベース部材に固定する構造を示す断面図である。なお、一部のネジは省略している。
【００４１】
ネジ１１３を前面側から、レンズ５０の孔５１および、電源カバー４４の孔４４ａおよび、光源ユニット４０の孔４５および、ベース部材本体３０の第３の孔３３を通し、補強金具１００の第３のネジ孔１０３に締め付ける。具体的には、ドライバーなどでネジ１１３の頭部１１３ａを回すことで、ネジ部１１３ｂが補強金具１００の第３のネジ孔１０３と噛み合うことで締め付けられる。まず、ワッシャー４がレンズ５０の接触面５２と接触し、レンズ５０が背面側に押し上げられる、次にレンズ５０が光源ユニット４０の実装基板４１と接触し、光源ユニット４０が背面側に押しあげられる。また、ネジ１１３の胴部１１３ｃが電源カバー４４の接触面５７と接触し、電源カバー４４が背面側に押し上げられる、次に電源カバー４４が光源ユニット４０の実装基板４１と接触し、光源ユニット４０が背面側に押しあげられる。したがって、レンズ５０、電源カバー４４、光源ユニット４０が、ベース部材本体３０に固定される。
【００４２】
補強金具１００は鉄からなる。一般的に剪断応力の指標となる剛性率で比較すると、アルミニウムが約２６ＧＰａに対して、鉄は約８２ＧＰａである。したがって、鉄はアルミニウムより、剛性率が約３倍高いため、重い光学部材でも安定して固定できる。なお、補強金具１００の材料は、アルミニウムより剪断応力が高い金属であることが好ましい。鉄以外の補強金具１００に好ましい金属としては、ステンレス等が挙げられる。さらにネジの材料のせん断応力と同等以上のせん断応力を有することが好ましい。このように、補強金具１００の材料に剪断応力が高い金属を使用することで、光学部材が重くなっても安定してベース部材本体３０に固定することができる。
【００４３】
なお、本開示ではベース部材本体３０がアルミニウムで、補強金具１００のみを鉄としたが、ベース部材の全体が鉄であってもよい。
【００４４】
また、本開示では、ネジ１１２を用いて取付板８０、導光板７０、光源ユニット４０をベース部材本体３０に固定としたが、レンズ５０も同様にネジ１１２でベース部材本体３０に固定してもよい。
【００４５】
［実施の形態に係る変形例］
以上、実施の形態に係る照明装置について説明したが、本開示は、このような実施の形態に限定されるものではない。
【００４６】
上記実施の形態では、ベース部材本体３０に導光板７０とレンズ５０を固定するために、補強金具１００にネジを螺合する方法で固定している。しかし、固定方法はリベットやハトメなどでも良い。例えば、前面側から差し入れるネジ１１２の代わりに、リベットを差し込んで、専用の工具でかしめることで反対側（背面側）の端部を塑性変形させて接合させてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１    照明装置
２    ベース部材
３    ワッシャー
４    ワッシャー
１０    クッション材
２０    ケース
３０    ベース部材本体
３１    第１の孔
３２    第２の孔
３３    第３の孔
３４    膨出部
４０    光源ユニット
４１    実装基板
４２    半導体発光素子
４３    充電部保護カバー
４４    電源カバー
４４ａ    孔
４５    孔
５０    レンズ
５１    孔
５２    接触面
６０    化粧カバー
７０    導光板（光学部材）
８０    取付板
９０    カバー
１００    補強金具
１０１    第１のネジ孔
１０２    第２のネジ孔
１０３    第３のネジ孔
１０４    Ｒ部
１０５    折曲部
１１２    ネジ
１１２ａ    頭部
１１２ｂ    ネジ部
１１３    ネジ
１１３ａ    頭部
１１３ｂ    ネジ部
１１３ｃ    胴部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2020061208.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020061208.tif 000008
【図７】
2020061208.tif 000009
【図８】
2020061208.tif 000010
【図９】
2020061208.tif 000011
【図１０】
2020061208.tif 000012
【図１１】
2020061208.tif 000013
【図１２】
2020061208.tif 000014
【図１３】
2020061208.tif 000015