(57)【要約】【課題】フィルム状の光学部材をより簡易に自立させることができる照明モジュールを提供すること。【解決手段】実施形態に係る照明モジュールは、フィルム状の光学部材と、第１の枠体と、第２の枠体とを備える。光学部材は、厚み方向に弾力を有する。第１の枠体は、前記光学部材を支持する。第２の枠体は、前記第１の枠体の外周に配置されている。そして、前記第１の枠体及び前記第２の枠体は、前記第１の枠体の外周面と前記第２の枠体の内周面との間隙に前記光学部材の端部を挟み込んで固定されており、前記第１の枠体の外周面と前記第２の枠体の内周面との間隙の大きさは、前記光学部材における当該間隙に挟み込まれる部分の厚みより小さい。【選択図】図１
2018010791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に弾力を有するフィルム状の光学部材と、
前記光学部材を支持する第１の枠体と、
前記第１の枠体の外周に配置された第２の枠体と
を備え、
前記第１の枠体及び前記第２の枠体は、前記第１の枠体の外周面と前記第２の枠体の内周面との間隙に前記光学部材の端部を挟み込んで固定されており、
前記第１の枠体の外周面と前記第２の枠体の内周面との間隙の大きさは、前記光学部材における当該間隙に挟み込まれる部分の厚みより小さい、
照明モジュール。
【請求項２】
前記第１の枠体及び前記第２の枠体は、前記光学部材が伸張した状態で、前記間隙に前記光学部材の端部を挟み込んで固定されている、
請求項１に記載の照明モジュール。
【請求項３】
前記光学部材は、前記第１の枠体の外周面と前記第２の枠体の内周面との間隙に挟み込まれる部分を含む範囲に光学素子のパターンが形成されている、
請求項１又は２に記載の照明モジュール。
【請求項４】
前記第１の枠体の外周面及び前記第２の枠体の内周面は、それぞれ、前記光学部材を挟み込む部分が、各枠体の内外方向に対して垂直に設けられている、
請求項１、２又は３に記載の照明モジュール。
【請求項５】
前記光学部材は、フレネルレンズである、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の照明モジュール。
【請求項６】
前記光学部材は、シリコーン樹脂を用いて形成されている、
請求項１〜５のいずれか一つに記載の照明モジュール。
【請求項７】
前記第１の枠体及び前記第２の枠体は、円環状に形成されている、
請求項１〜６のいずれか一つに記載の照明モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコーン樹脂等の柔らかい材料を用いてフィルム状の光学部材を作成する技術が知られている。例えば、照明器具等で用いられるフィルム状の光学部材として、シリコーン樹脂に複数のプリズムパターンを形成したシリコーンレンズが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１８０５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したフィルム状の光学部材は柔軟性を有しているため、器具等に設ける際に自立させることが難しい。例えば、ガラス等の硬い透明材料と一体化させることによってフィルム状の光学部材を自立させる方法もあるが、透明材料と光学部材との貼り合わせや一体成型は、一般的に困難な場合が多い。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フィルム状の光学部材をより簡易に自立させることができる照明モジュール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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明モジュールは、フィルム状の光学部材と、第１の枠体と、第２の枠体とを備える。光学部材は、厚み方向に弾力を有する。第１の枠体は、前記光学部材を支持する。第２の枠体は、前記第１の枠体の外周に配置されている。そして、前記第１の枠体及び前記第２の枠体は、前記第１の枠体の外周面と前記第２の枠体の内周面との間隙に前記光学部材の端部を挟み込んで固定されており、前記第１の枠体の外周面と前記第２の枠体の内周面との間隙の大きさは、前記光学部材における当該間隙に挟み込まれる部分の厚みより小さい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、フィルム状の光学部材をより簡易に自立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る照明モジュールの一例を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る照明モジュールの一例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る光学部材、第１の枠体及び第２の枠体の固定構造を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る第１の枠体及び第２の枠体における光学部材を挟み込む部分の拡大図である。
【図５】図５は、本実施形態の変形例に係る光学部材、第１の枠体及び第２の枠体の固定構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本願に係る照明モジュールの実施形態について説明する。なお、以下の説明で参照する図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一の役割を果たす構成要素には同一の符号が付されている。
【００１０】
（実施形態）
図１及び２は、本実施形態に係る照明モジュールの一例を示す図である。図１は、本実施形態に係る照明モジュール１０の外観を示す斜視図であり、図２は、本実施形態に係る照明モジュール１０の構成を示す分解斜視図である。
【００１１】
例えば、図１及び２に示すように、本実施形態に係る照明モジュール１０は、光学部材１１と、第１の枠体１２と、第２の枠体１３と、光源１４と、光源支持部１５と、光源保持部１６とを備える。
【００１２】
光学部材１１は、シリコーン樹脂を用いて形成されたフィルム状の部材であり、少なくとも厚み方向に弾力を有している。本実施形態では、光学部材１１は、円板状に形成されたフレネルレンズである。例えば、光学部材１１は、同心円状に形成された複数のプリズムパターンを有しており、当該プリズムパターンによって、光源１４から射出される光を配光する。
【００１３】
第１の枠体１２は、光学部材１１を支持する。本実施形態では、第１の枠体１２は、円環状に形成されており、厚み方向における一方の側（光源１４とは反対側）で光学部材１１を支持する。また、本実施形態では、第１の枠体１２は、光源１４から射出される光を光学部材１１側へ反射させるリフレクタとして構成されている。具体的には、第１の枠体１２は、開口部１２ａと、反射面１２ｂとを有する。開口部１２ａは、第１の枠体１２の厚み方向における光学部材１１から（光源１４側に）離れた側の中央部分に形成されており、光源１４から射出される光を入光する。反射面１２ｂは、第１の枠体１２の厚み方向に開口部１２ａから光学部材１１側へ近付くにつれて径を増すように、円錐台状に凹んだ形状に形成され、開口部１２ａから入射した光を光学部材１１側へ反射させる。
【００１４】
第２の枠体１３は、第１の枠体１２の外周に配置される。本実施形態では、第２の枠体１３は、円環状に形成されており、第１の枠体１２との間に光学部材１１を挟んだ状態で、皿ネジ１７によって第１の枠体１２に取り付けられる。また、本実施形態では、第２の枠体１３には、厚み方向における光学部材１１から離れた側の端部に沿って、第２の枠体１３の中心に向けて延出するフランジ１３ａが設けられている。フランジ１３ａは、第２の枠体１３が第１の枠体１２に取り付けられた際に、光学部材１１の端部を抑えることで、光学部材１１の面形状を安定させる。
【００１５】
光源１４は、光を射出する。本実施形態では、光源１４は、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）である。なお、光源１４としては、例えば、ＬＤ（Laser  Diode）が用いられてもよい。
【００１６】
光源支持部１５は、光源１４を支持する。本実施形態では、光源支持部１５は、平坦面１５ａを有する円形の台座状に形成されており、当該平坦面１５ａの中央部分で、光源１４における光の射出面とは反対側の面を支持する。
【００１７】
光源保持部１６は、光源支持部１５との間で光源１４を保持する。本実施形態では、光源保持部１６は、円板状に形成されており、中央部分に形成された開口部１６ａの位置に光源１４の光の射出面が配置された状態で、光源１４を保持する。
【００１８】
ここで、光源支持部１５は、光源１４から射出された光が光源保持部１６の開口部１６ａを介して第１の枠体１２の開口部１２ａに入光するように、光源１４及び光源保持部１６それぞれを支持した状態で、第１の枠体１２の厚み方向における光学部材１１側とは反対側に取り付けられる。ここで、光学部材１１、第１の枠体１２、第２の枠体１３、光源１４、光源支持部１５、及び光源保持部１６は、それぞれの中心が同一直線状に位置付けられるように配置される。
【００１９】
このような構成のもと、本実施形態に係る照明モジュールでは、フィルム状の光学部材１１をより簡易に自立させることができるようにするための固定構造を有する。
【００２０】
具体的には、本実施形態では、第１の枠体１２及び第２の枠体１３が、第１の枠体１２の外周面と第２の枠体１３の内周面との間隙に光学部材１１の端部を挟み込んで固定されている。ここで、本実施形態では、第１の枠体１２及び第２の枠体１３は、光学部材１１が伸張した状態で、当該間隙に光学部材１１の端部を挟み込んで固定されている。
【００２１】
図３は、本実施形態に係る光学部材１１、第１の枠体１２及び第２の枠体１３の固定構造を示す図である。なお、図３は、第１の枠体１２及び第２の枠体１３における光学部材１１を挟み込む部分のみを示しており、他の部分については図示を省略している。また、図３における下側が、光源１４が配置されている側である。
【００２２】
本実施形態では、例えば、図３に示すように、光学部材１１は、光源１４が配置される側の面における第１の枠体１２及び第２の枠体１３と接触しない範囲に光学素子のパターン１１ａが形成されている。ここで、光学素子のパターン１１ａとしては、フレネルプリズムのパターンである屈折プリズムのパターンのみが形成されていてもよいし、屈折プリズムのパターンの外側にさらに反射プリズムのパターンが形成されていてもよい。
【００２３】
そして、例えば、図３の（ａ）に示すように、第１の枠体１２の上に光学部材１１が配置され、その上から第２の枠体１３が嵌め込まれる。さらに、例えば、図３の（ｂ）に示すように、第２の枠体１３が第１の枠体１２の外周に押し込まれることで、光学部材１１の端部が折り曲げられて、第１の枠体１２と第２の枠体１３との間に巻き込まれてゆく。このとき、第２の枠体１３と光学部材１１との間に生じる摩擦力によって、光学部材１１に張力が生じることになる。これにより、光学部材１１が伸張した状態となる。
【００２４】
そして、例えば、図３の（ｃ）に示すように、第１の枠体１２と第２の枠体１３との間に光学部材１１が挟み込まれることによって、光学部材１１に張力が生じた状態で、第１の枠体１２と第２の枠体１３とが固定されることになる。
【００２５】
ここで、本実施形態では、第１の枠体１２の外周面と第２の枠体１３の内周面との間隙の大きさは、光学部材１１における当該間隙に挟み込まれる部分の厚みより小さくなっている。
【００２６】
図４は、本実施形態に係る第１の枠体１２及び第２の枠体１３における光学部材１１を挟み込む部分の拡大図である。例えば、図４に示すように、第１の枠体１２の外周面と第２の枠体１３の内周面との間隙の大きさは、光学部材１１における当該間隙に挟み込まれる端部の厚み（当該間隙に挟み込まれる前の、応力が加わっていない状態での端部の厚み）より小さくなっている。
【００２７】
ここで、例えば、光学部材１１の挟み込まれる部分の厚みに対する第１の枠体１２の外周面と第２の枠体１３の内周面との間隙の大きさの比率が０．８とされる。より具体的な例としては、光学部材１１の挟み込まれる部分の厚みが０．５ｍｍｔとされ、第１の枠体１２の外周面と第２の枠体１３の内周面との間隙の大きさが０．４ｍｍｔとされる。
【００２８】
前述したように、光学部材１１は、厚み方向に弾力を有している。したがって、第１の枠体１２の外周面と第２の枠体１３の内周面との間隙の大きさを光学部材１１における当該間隙に挟み込まれる部分の厚みより小さくすることによって、光学部材１１における挟み込まれた部分に反発力が生じることになる（図４に示す矢印を参照）。この反発力によって、光学部材１１に生じた張力が保持された状態で、第１の枠体１２と第２の枠体１３とが固定されることになる。
【００２９】
また、例えば、図４に示すように、本実施形態では、第１の枠体１２の外周面及び第２の枠体１３の内周面は、それぞれ、光学部材１１を挟み込む部分が、各枠体の内外方向（図４における左右方向）に対して垂直に設けられている。すなわち、本実施形態では、第１の枠体１２及び第２の枠体１３において、光学部材１１を挟み込む部分に嵌合構造を設けたり角度を設けたりしなくとも、厚み方向に弾力を有する光学部材１１で第１の枠体１２と第２の枠体１３との間隙を埋める（シールする）ことによって、各枠体を固定することができるとともに、光学部材１１を張力が生じた状態で自立させることができる。
【００３０】
上述したように、本実施形態によれば、フィルム状の光学部材をより簡易に自立させることができる。また、本実施形態によれば、ガラス等の硬い透明材料と一体化させずとも、シリコーン樹脂の光学部材を単体で自立させることができるので、高耐候性、高耐熱性のＬＥＤ照明モジュールをより簡易に作成することができる。また、工程数、部材数も抑えることができ、光学部材を透明材料に貼り合わせる構造と比べて、薄型化、小型化を実現することができる。
【００３１】
（変形例）
なお、上述した実施形態は、その一部を適宜に変更して実施することも可能である。
【００３２】
例えば、上述した実施形態では、光学部材１１における第１の枠体１２及び第２の枠体１３と接触しない範囲に光学素子のパターンが形成されている場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、光学部材は、第１の枠体１２の外周面と第２の枠体１３の内周面との間隙に挟み込まれる部分を含む範囲に光学素子のパターンが形成されていてもよい。
【００３３】
図５は、本実施形態の変形例に係る光学部材１１１、第１の枠体１２及び第２の枠体１３の固定構造を示す図である。例えば、図５に示すように、本変形例に係る光学部材１１１では、光源１４が配置される側の面における第１の枠体１２の外周面と第２の枠体１３の内周面との間隙に挟み込まれる部分を含む略全体にわたって光学素子のパターン１１１ａが形成されている。
【００３４】
これにより、例えば、図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２の枠体１３が第１の枠体１２の外周に押し込まれた際には、光学部材１１１における光学素子のパターン１１１ａが形成された部分が、第１の枠体１２と第２の枠体１３との間に巻き込まれることになる。この結果、第２の枠体１３と光学部材１１１との間に生じる摩擦力を増加させることができ、第１の枠体１２と第２の枠体１３とをより強固に固定することができるようになる。また、光学部材１１１の端部を第１の枠体１２と第２の枠体１３との間から抜けにくくすることができる。
【００３５】
また、本変形例では、光学部材１１の略全体にわたって光学素子のパターン１１１ａが形成されるので、部分的にパターンを形成する場合と比べてパターン加工が容易になり、光学部材１１１をより容易に製造できるようになる。また、光学部材１１１と第１の枠体１２との位置合わせ精度の緩和が期待できる。
【００３６】
また、上述した実施形態及び変形例では、光学部材１１及び１１１が、複数のプリズムパターンが同心円状に形成されたフレネルレンズである場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、光学部材１１及び１１１は、複数のプリズムパターンが平行な直線状に形成されたリニアフレネルレンズであってもよい。
【００３７】
また、上述した実施形態及び変形例では、光学部材１１及び１１１において、光源１４が配置される側の面に光学素子のパターンが形成されている場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、光学部材１１及び１１１において、光源１４が配置される側とは反対側の面に光学素子のパターンが形成されていてもよい。また、光学部材１１及び１１１において、光源１４が配置される側及びその反対側の両面に光学素子のパターンが形成されていてもよい。例えば、図５に示した変形例において、光学部材１１及び１１１の両面の略全体にわたって光学素子のパターンを設けた場合には、第２の枠体１３と光学部材１１及び１１１との間に生じる摩擦力に加えて、第１の枠体１２と光学部材１１及び１１１との間に生じる摩擦力も増加させることができ、第１の枠体１２と第２の枠体１３とをさらに強固に固定することができるようになる。また、光学部材１１及び１１１の端部を第１の枠体１２と第２の枠体１３との間からさらに抜けにくくすることができる。
【００３８】
また、上述した実施形態では、光学部材１１及び１１１が、シリコーン樹脂を用いて形成されている場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、光学部材１１及び１１１は、フィルム状で柔軟性を有するものであれば、シリコーン樹脂以外の材料を用いて形成されたものであってもよい。
【００３９】
また、上述した実施形態では、光学部材１１及び１１１が、フレネルレンズである場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、光学部材１１及び１１１は、フィルム状で柔軟性を有するものであれば、フレネルレンズ以外の光学部材であってもよい。例えば、光学部材１１及び１１１は、拡散シートや反射シートであってもよい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、第１の枠体１２及び第２の枠体１３が円環状に形成されている場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、第１の枠体１２及び第２の枠体１３は、四角形状や三角形状に形成されていてもよい。この場合に、光学部材１１及び１１１は、第１の枠体１２及び第２の枠体１３に合わせた四角形状や三角形状であってもよいし、円形状であってもよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、第１の枠体１２がリフレクタとして構成されている場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、第１の枠体１２は、リフレクタとは別の部品として形成され、リフレクタに取り付けられていてもよい。
【００４２】
以上、本願に係る照明モジュールの実施形態について説明したが、上記実施形態によって本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜に組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  照明モジュール
１１  光学部材
１２  第１の枠体
１３  第２の枠体
【図１】
2018010791.tif 000003
【図２】
2018010791.tif 000004
【図３】
2018010791.tif 000005
【図４】
2018010791.tif 000006
【図５】
2018010791.tif 000007