JP5732611B2 - Ｌｅｄユニットおよびそれを用いた照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤユニットおよびそれを用いた照明器具に関するものである。

従来から、ＬＥＤユニットを備えた照明器具（ＬＥＤ照明器具）が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示されたＬＥＤ照明器具は、図１４に示すように、複数個のＬＥＤチップ３６などが実装されたＬＥＤモジュール基板３７を有する。ＬＥＤモジュール基板３７には、このＬＥＤモジュール基板３７への給電電線３８を直接接続するための速結端子である端子部３９を具備する端子台２４が設けられている。端子台２４には、給電電線３８と端子部３９との接続を解除するための解除ボタン２５が設けられている。なお、上述のＬＥＤモジュール基板３７を備えたＬＥＤ照明器具では、各ＬＥＤチップ３６、ＬＥＤモジュール基板３７、端子台２４などにより、ＬＥＤユニットを構成している。

このようなＬＥＤユニットは、光源として照明器具に備えることが可能となる。

特開２００３−５９３３０号公報

ところで、ＬＥＤユニットは、種々の照明器具に光源として装着可能なことを想定すると、薄型化や小型化が比較的容易で内部のＬＥＤチップなどを保護する有底円筒状の透光性のカバーを備えた構成とすることが考えられる。

しかしながら、本発明者らは、有底円筒状の透光性のカバーでＬＥＤチップなどを覆ったＬＥＤユニットにおいて、ＬＥＤユニットの側面側から放射される光に輝度むらが生ずる場合があるという知見を得た。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ＬＥＤユニットの側面側から放射される光の輝度むらがより少ないＬＥＤユニットおよびそれを用いた照明器具を提供することにある。

本発明のＬＥＤユニットは、板状のベースと、該ベースの一表面側に配置されてなりＬＥＤチップを用いた発光装置と、前記ベースに取り付けられてなり前記発光装置から放射された光を透過させる機能を有する有底円筒状のカバーとを備え、前記ベースと前記カバーとの間に、前記発光装置の発光部を露出させる窓孔部を備えて前記ベースに取り付けられる内カバーを有しており、前記内カバーは、前記発光装置の発光面側から見て、前記窓孔部の内周壁と、該内周壁の外側の外周壁とを備え、さらに、前記内カバーは、前記発光装置の光軸方向において、前記内周壁が前記発光装置の近傍から離れるにつれ前記窓孔部の開口面積を徐々に大きくさせており、前記外周壁が前記窓孔部の前記カバー側の頂点から前記ベース側の底面に向かって外径を徐々に大きくしており、前記内周壁は、前記発光部から放射された光が有底円筒状の前記カバーにおける筒状部に照射されることを抑制する機能を有することを特徴とする。

このＬＥＤユニットにおいて、前記カバーは、前記筒状部と、前記ベースから遠い前記筒状部の一端側を塞ぐ円形状に形成され前記発光装置からの光を外部へ出射させる光出射部とを備え、前記筒状部は、前記光出射部と滑らかに連続するように形成されており、前記光出射部と前記筒状部とは、厚みが略同一として形成されていることが好ましい。

本発明の照明器具は、上記ＬＥＤユニットと、上記ＬＥＤユニットが取り付けられた器具本体とを備えてなることを特徴とする。

本発明のＬＥＤユニットにおいては、ＬＥＤユニットの側面側から放射される光の輝度むらをより少なくすることが可能となる。

本発明の照明器具においては、ＬＥＤユニットの側面側から放射される光の輝度むらがより少ないＬＥＤユニットを備えた照明器具を提供することができる。

実施形態１のＬＥＤユニットの分解斜視図である。 同上のＬＥＤユニットの概略断面図である。 同上のＬＥＤユニットの側方における輝度分布を示す説明図である。 同上のＬＥＤユニットと比較のための示すＬＥＤユニットの側方における輝度分布を示す説明図である。 同上のＬＥＤユニットの組立工程の説明図である。 同上のＬＥＤユニットの組立工程の説明図である。 同上のＬＥＤユニットの組立工程の説明図である。 同上の照明器具の概略断面図である。 同上の照明器具の他の構成例の概略断面図である。 同上の照明器具の他の構成例の概略断面図である。 同上の照明器具の他の構成例の概略断面図である。 同上の照明器具の他の構成例の概略断面図である。 同上の照明器具の他の構成例の概略断面図である。 従来例のＬＥＤ照明器具におけるＬＥＤモジュール基板の斜視図である。

（実施形態１）
以下、本実施形態のＬＥＤユニット１０について、図１〜図７を参照しながら説明する。

本実施形態のＬＥＤユニット１０は、一表面側（図１では、上面側）に突台部１ｆを備えた板状（例えば、円板状）のベース１と、突台部１ｆの先端面１ｆａに設けられた電気絶縁性および熱伝導性を有する放熱シート９とを有する。また、ＬＥＤユニット１０は、ベース１の一表面側となる放熱シート９の突台部１ｆと反対の側に配置されてなりＬＥＤチップ（図示せず）を用いた発光装置３を有している。

さらに、ＬＥＤユニット１０は、発光装置３をベース１との間に挟持する有底筒状（例えば、有底円筒状）のホルダ２と、発光装置３の前面側（図１では、上面側）に配置されてベース１の上記一表面に取り付けられてなり発光装置３から放射された光を透過させる機能を有する有底円筒状のカバー２０とを備えている。

特に、このＬＥＤユニット１０は、ベース１とカバー２０との間に、発光装置３の発光部３ａを露出させる窓孔部４０ｂを備えてベース１に取り付けられる内カバー４０を有している。

上述のＬＥＤユニット１０に用いられるベース１は、アルミダイキャスト製のベース１であって突台部１ｆを一表面側に一体として備えている。なお、ベース１は、樹脂に比べて熱伝導性の高い材料として、アルミニウムだけに限らず、例えば、銅やステンレスなどの金属により形成してもよい。また、突台部１ｆは、ベース１と一体に形成されたものだけでなく、別途に形成されたものでもよい。

ベース１の周部には、ＬＥＤユニット１０を照明器具１２（図８参照）の器具本体１１（図８参照）に着脱自在に取り付けるための、取付ねじ（図示せず）をベース１の上記一表面側から挿通する取付ねじ挿通孔１ｂが複数箇所（図示例では、２箇所）に貫設されている。

本実施形態のＬＥＤユニット１０では、ベース１の形状を円形状としているが、これに限らず、例えば、多角形状であってもよいし、楕円形状であってもよい。

また、ＬＥＤユニット１０は、発光装置３に電気的に接続される給電用の一対の電線（リード線）４，４を備えている。

発光装置３は、複数個のＬＥＤチップを具備する発光部３ａと、この発光部３ａが実装された実装基板３ｂとで構成されている。ここにおいて、複数個のＬＥＤチップは、直列接続されているが、並列接続してもよいし、直並列接続してもよい。

発光部３ａは、複数個のＬＥＤチップ（図示せず）と、これら複数個のＬＥＤチップを囲みＬＥＤチップからの光を反射する周壁部３ｅと、周壁部３ｅ内のＬＥＤチップを覆う封止部３ｄとを有する。そして、発光部３ａは、ＬＥＤチップが青色ＬＥＤチップで構成され、青色ＬＥＤチップから放射される青色光により励起されてブロードな黄色光を放射する黄色蛍光体からなる蛍光体が封止部３ｄの透光性封止材料（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ガラスなど）に混合されており、白色光を得る白色ＬＥＤを構成している。なお、発光部３ａの蛍光体は、黄色蛍光体に限らず、例えば、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いてもよい。また、発光部３ａは、紫〜近紫外ＬＥＤチップと、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体とを組み合わせて白色光を得る白色ＬＥＤを構成してもよい。さらに、発光部３ａは、赤色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップとを組み合わせて白色光を得る白色ＬＥＤを構成してもよい。

実装基板３ｂは、例えば、金属ベースプリント配線板を用いて形成されており、発光部３ａに電気的に接続された一対の端子部３ｃ，３ｃが形成されている。各端子部３ｃ，３ｃは、導体パターンにより構成されている。実装基板３ｂは、金属ベースプリント配線板を用いているが、これに限らず、例えば、セラミック基板、ガラスエポキシ基板などを用いてもよい。また、各端子部３ｃ，３ｃには、電線４，４が半田からなる接合部（図示せず）を介して電気的に接続されている。ここで、一方の電線４が発光部３ａのプラス側に接続された端子部３ｃ（図１における左側の端子部３ｃ）に接続され、他方の電線４が発光部３ａのマイナス側に接続された端子部３ｃ（図１における右側の端子部３ｃ）に接続されている。また、実装基板３ｂは、電線４の誤接続を防止するために、各端子部３ｃ，３ｃの近傍に極性を示す“＋”、“−”を表記してある。なお、実装基板３ｂの一表面側には、発光部３ａおよび各端子部３ｃ，３ｃ以外の部位を覆う白色のレジスト層などからなる反射層（図示せず）が形成されており、これにより、発光部３ａから放射された光が実装基板３ｂに吸収されるのを抑制することが可能となる。

また、実装基板３ｂの他表面とベース１の上記一表面側に突設された突台部１ｆとの間には、上述の放熱シート９が配置されている。したがって、上述の発光装置３は、この発光装置３で発生した熱を、放熱シート９を通してベース１へ効率よく放熱させることが可能となる。また、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、ベース１を樹脂に比べて熱伝導性の高いアルミニウムとしているので、上述の発光装置３で発生した熱を、放熱シート９およびベース１の突台部１ｆを通して器具本体１１側へ放熱することが可能となる。

放熱シート９は、ゲル状で架橋密度が低く軟質で弾性を有するゲル状エラストマー材料からなるシリコーン樹脂を用いたシリコーンゲルシートを好適に使用している。放熱シート９は、シリコーンゲルシートを好適に使用しているが、電気絶縁性と熱伝導性に優れ窪部１ｑに一部が入る材料であればよい。したがって、放熱シート９は、放熱シート９の材料としてシリコーンゲルだけに限らず、電気絶縁性と熱伝導性を有し軟質なエラストマー材料（例えば、アクリル樹脂材料）であればよい。また、放熱シート９は、粘着性を備えさせ接着シートとして機能させてもよい。

ベース１の上記一表面側には、発光装置３に電気的に接続された各電線４，４の一部を収納配置するための円形状の凹所１ｅが形成されている。

凹所１ｅの内底面の中央部には、発光装置３側（図１では、上側）へ突出する上述の突台部１ｆが設けられている。この突台部１ｆは、平面視において矩形状（図示例では、長方形状）に形成されている。ここにおいて、発光装置３は、突台部１ｆの先端面１ｆａとの間に放熱シート９が介在するように配置される。

また、突台部１ｆの高さ寸法は、この突台部１ｆの高さ寸法と放熱シート９の厚み寸法とを合わせた寸法が凹所１ｅの深さ寸法よりも大きくなるように設定されている。したがって、突台部１ｆは、発光装置３から放射された光が、ベース１の凹所１ｅの内面で反射されたり吸収されたりするのを抑制することが可能となる。

また、突台部１ｆの先端面１ｆａには、軟質な放熱シート９の一部が入り込むことが可能な窪部１ｑが複数箇所（図１では、４箇所）に形成されている。これによって、ＬＥＤユニット１０は、組立時において発光装置３および放熱シート９をベース１とホルダ２とで挟持する前に、突台部１ｆと発光装置３との間に介在された放熱シート９の横方向への位置ずれを防止することが可能となる。

より具体的には、突台部１ｆには、放熱シート９が設けられる領域における外周部に窪部１ｑを備えており、突台部１ｆの先端面１ｆａを覆うように放熱シート９を載せ置くことで、放熱シート９の一部を窪部１ｑに入り込ませることが可能としている。放熱シート９は、窪部１ｑに入り込んだ放熱シート９の一部が放熱シート９の位置ずれを抑制するアンカー効果を生じさせることができる。そのため、図５ないし図７で後述するＬＥＤユニット１０の組立工程などにおいて、組立途中のＬＥＤユニット１０に振動などが加わっても、窪部１ｑに入り込んだ放熱シート９の一部により、放熱シート９が突台部１ｆから位置ずれすることを抑制することが可能となる。

突台部１ｆに備えた窪部１ｑは、放熱シート９の厚み、発光装置３の大きさや形状に合わせて窪部１ｑの形状、幅および深さを適宜に設定すればよい。窪部１ｑは、例えば、放熱シート９の厚みを１．０ｍｍとし、窪部１ｑの幅および深さを０．３〜０．５ｍｍの範囲内で形成することができる。放熱シート９は、窪部１ｑを覆う大きさとし、先端面１ｆａの放熱シート９を設ける予定の領域に積載すればよい。すなわち、窪部１ｑは、放熱シート９が設けられる予定の領域の外周部に設けている。

また、窪部１ｑは、平面視矩形状の突台部１ｆの先端面１ｆａ上における放熱シート９を設ける予定の領域の四辺に相当する外周部に窪部１ｑを設けることで、放熱シート９の位置ずれを比較的に容易に判断することが可能となる。ＬＥＤユニット１０は、組立工程において、放熱シート９が所定の積載位置から位置ずれを生じている場合、外部に窪部１ｑが露出し放熱シート９の位置ずれを容易に確認されることが可能となる。

ホルダ２は、突台部１ｆとの間に発光装置３を保持する押え板部２ｅと、押え板部２ｅの周縁から後方（ベース１側）に延設された周壁部２ｆとを有している。このホルダ２は、押え板部２ｅが円板状に形成されており、押え板部２ｅの中央部に、発光装置３の発光部３ａを露出させるための窓孔２ａが形成されている。

ここにおいて、凹所１ｅの内底面には、突台部１ｆの短手方向の両側において、ボス部１ｒが突設されている。各ボス部１ｒには、ホルダ２をベース１に取り付けるための組立ねじ２３ｄを螺合するねじ孔１ｄが形成されている。したがって、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、突台部１ｆの長手方向の両側にボス部１ｒが配置される場合に比べて、ホルダ２の押え板部２ｅの形状を小さくすることが可能となる。

また、ホルダ２の押え板部２ｅの周部には、発光装置３の各端子部３ｃ，３ｃの各々に電気的に接続された各電線４，４がホルダ２に干渉するのを防止する開口部２ｂ，２ｂが、窓孔２ａに連通するように形成されている。

また、ホルダ２の押え板部２ｅの周部には、ベース１の各ねじ孔１ｄに対応する部位に、組立ねじ２３ｄをホルダ２の押え板部２ｅの前面側（図１では、上面側）から挿通するねじ挿通孔２ｄが貫設されている。ここで、ホルダ２をベース１に取り付ける場合は、まず、ホルダ２の窓孔２ａから発光装置３の発光部３ａを露出させるとともに、発光装置３をベース１とホルダ２とで挟持させる。そして、組立ねじ２３ｄをホルダ２の押え板部２ｅの上記前面側からねじ挿通孔２ｄに挿通し、ベース１のねじ孔１ｄに螺合させることによって、ベース１にホルダ２が取り付けられる。なお、発光装置３とベース１との間には、放熱シート９が配置されている。

したがって、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、組立ねじ２３ｄをねじ孔１ｄに螺合させる際に発光装置３にかかる応力を放熱シート９により吸収して緩和することが可能となるので、発光装置３に不要な応力がかかるのを抑制することが可能となる。

ここにおいて、本実施形態のＬＥＤユニット１０では、ホルダ２の押え板部２ｅの形状を円形状としているが、これに限らず、例えば、多角形状であってもよいし、楕円形状であってもよい。

また、ベース１の周部には、発光装置３に電気的に接続された一対の電線４，４をＬＥＤユニット１０の外部へ導出するための導出部１ｃが設けられている。

導出部１ｃは、ベース１の周部に形成された切欠き部であって、一対の電線４，４をＬＥＤユニット１０の外部へ導出する方向を変更することが可能となっている。

具体的に説明すると、導出部１ｃは、ベース１の周部においてベース１の他表面（図２では、右側の面）、側面および上記一表面が開放されている。つまり、導出部１ｃは、一対の電線４，４をＬＥＤユニット１０の外部へ導出する方向を、ベース１の上記他表面側と、ベース１の上記他表面に沿った方向との間で変更することが可能となる（図２の円弧の矢印を参照）。また、導出部１ｃは、この導出部１ｃから導出した一対の電線４，４をベース１の上記他表面に直交する方向側へ導出した場合に、一対の電線４，４がベース１の外周線よりも内側に配置されるように形成されている。

したがって、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、導出部１ｃから導出した一対の電線４，４をベース１の上記他表面側および側方へ導出することが可能となる。本実施形態のＬＥＤユニット１０では、導出部１ｃから一対の電線４，４をベース１の上記他表面に直交する方向側へ導出した場合に、一対の電線４，４がベース１の外周線よりも内側に配置されるように導出部１ｃを形成している。そのため、照明器具１２は、例えば、器具本体１１を円筒状に形成する場合、器具本体１１の最小径をＬＥＤユニット１０のベース１の外形寸法と同程度の寸法に設定することが可能となり小型化を図ることが容易となる。

ここで、ベース１の凹所１ｅにおいて導出部１ｃ側（図２では、下側）には、各電線４，４の各々を凹所１ｅの内周面との間に挟持するリブ１ｈａ，１ｈｂが内底面から突設されている（図５（ａ）参照）。具体的に説明すると、ベース１の凹所１ｅにおいて導出部１ｃ側の内底面には、一方の電線４を凹所１ｅの内周面との間に挟持するリブ１ｈａと、他方の電線４を凹所１ｅの内周面との間に挟持するリブ１ｈｂとが突設されている。また、ベース１の凹所１ｅの内周面には、凹所１ｅの内周面における導出部１ｃの内側面１ｇと境界付近に突設された２つのリブ１ｈｄ，１ｈｄの各々との間に電線４，４を保持するリブ１ｈｃが突設されている（図６（ａ）参照）。なお、リブ１ｈｃは、ボス部１ｒに連続して形成されている。また、リブ１ｈａおよびリブ１ｈｂは、ベース１の凹所１ｅの内底面に突設した連結片１ｈｅを介して連結されている。

したがって、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、発光装置３に電気的に接続された各電線４，４を、ベース１において保持することによって、別部品を追加することなく、一対の電線４，４の張力止め機能を付与することが可能となる。言い換えれば、上述のＬＥＤユニット１０は、一対の電線４，４に作用する張力を低減するための別部品が不要であり、低コストで一対の電線４，４の張力止め機能を付与することが可能となる。また、このＬＥＤユニット１０は、一対の電線４，４に作用する張力を低減することができるので、各電線４，４と発光装置３の各端子部３ｃ，３ｃとの接合部（図示せず）に応力が作用して断線するのを防止することが可能となる。

また、ＬＥＤユニット１０におけるホルダ２の側部には、ベース１の導出部１ｃに対応する部位に、導出部１ｃから導出した一対の電線４，４をベース１とで挟持するための挟持部２ｃが形成されている。つまり、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、発光装置３に電気的に接続された各電線４，４を、ベース１で保持するとともに、ベース１と挟持部２ｃとで挟持することが可能となる。

また、ベース１には、図２に示すように、ベース１の導出部１ｃの内側面１ｇとベース１の凹所１ｅの内底面との間に、面取り部１ｋが形成されている。したがって、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、ベース１に面取り部１ｋが形成されているので、各電線４をベース１の上記他表面側に曲げた時に一対の各電線４にかかる応力を低減することが可能となる。また、ＬＥＤユニット１０は、電線４をベース１の上記他表面側に曲げた時に各電線４にかかる応力を低減することができるので、各電線４を断線するのを防止することが可能となる。なお、面取り部１ｋは、Ｃ面取り部としてあるが、これに限らず、例えば、Ｒ面取り部などであってもよい。

また、導出部１ｃは、ベース１の周部においてベース１の他表面（図２の右側の面）だけでなく側面および一表面（図２の左側の面）を開放して形成させてもよい。すなわち、カバー押え部材２１の周部において導出部１ｃに対応する部位は、カバー押え部材２１の他表面、側面および一表面が開放させればよい（図示していない）。これにより、導出部１ｃは、一対の電線４，４をＬＥＤユニット１０の外部へ導出する方向を、ベース１の上記他表面側と、ベース１の上記一表面側との間で変更することも可能となる。要するに、ＬＥＤユニット１０は、電源ユニット１５との位置関係の自由度をより高めることができ、様々な形態の器具本体１１に取り付け可能となる。

カバー２０は、透光性材料（例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ガラスなど）により形成されている。また、カバー２０は、全体として有底円筒状の形状をしており、ベース１側が開口されベース１の外周線よりも内側に配置され発光装置３を覆う有底円筒状の本体部２０ａと、この本体部２０ａの開口端部から外方へ延設されてなりカバー２０をベース１に取り付けるための鍔部２０ｂとを有する。なお、本体部２０ａは、本体部２０ａ全体が透光性を備えており、ベース１から遠い一端側を塞ぐ円形状に形成され発光装置３からの光を外部へ出射させる光出射部２０ｈと、光出射部２０ｈと滑らかに連続するように形成された筒状部２０ｊとで構成されている。本体部２０ａは、光出射部２０ｈおよび筒状部２０ｊの厚みを略同一として形成している。

また、カバー２０のベース１側（図１では、下側）とホルダ２の押え板部２ｅの上記前面側との間には、ホルダ２の各ねじ挿通孔２ｄ，２ｄの各々に挿通された組立ねじ２３ｄ，２３ｄと、ホルダ２の各開口部２ｂ，２ｂから露出された各電線４，４とを覆う環状（例えば、円環状）の内カバー４０が配置されている。

内カバー４０は、非透明材料（例えば、白色顔料を含有させた樹脂材料など）により形成されており、カバー２０の本体部２０ａに収納配置される。内カバー４０には、中央部に発光装置３の発光部３ａを露出させるための窓孔部４０ｂが形成されている。窓孔部４０ｂの内周壁４０ｃは、発光部３ａから放射された光が有底円筒状のカバー２０における筒状部２０ｊに照射されることを抑制する機能を備えている。

内カバー４０は、突起４０ａを３つ備えており、これら３つの突起４０ａが内カバー４０の周方向において略等間隔で配置されている。また、カバー２０の筒状部２０ｊの内周面には、内カバー４０の各突起４０ａの各々を筒状部２０ｊにおいてベース１に近い開口端部側から案内して位置決めする凹部２０ｇが形成されている。なお、筒状部２０ｊは、上記開口端部側から上記一端部側にかけて内径が徐々に小さくなるテーパー円筒状に形成してあり、各凹部２０ｇが上記開口端部から筒状部２０ｊの途中まで形成されている（図２を参照）。内カバー４０の中央部に設けられた円形状の窓孔部４０ｂは、発光装置３の光軸方向において、発光装置３の近傍から離れるにつれ開口面積が徐々に大きくなる内周壁４０ｃを構成している。また、内カバー４０の外側の外周壁４０ｄは、窓孔部４０ｂのカバー２０側の頂点からベース１側の底面に向かって外径を徐々に大きくしている。

したがって、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、ホルダ２の押え板部２ｅの上記前面側に、窓孔部４０ｂの内周壁４０ｃと、その外側の外周壁４０ｄとを備えた非透明材料からなる内カバー４０を設けているので、カバー２０を通して各組立ねじ２３ｄ，２３ｄおよび各電線４，４が見えるのを防止することが可能となり、外観の意匠性を高める化粧カバーとして機能させることが可能となる。なお、内カバー４０は、ホルダ２と兼用して発光装置３をベース１側に押える機能を持たせることもできる。これにより、ＬＥＤユニット１０は、内カバー４０とホルダ２とを別々に備えて設ける必要もなく、部品数をより少なくすることが可能となる。

以下、本実施形態のＬＥＤユニット１０における内カバー４０について、より詳細に説明する。

本実施形態のＬＥＤユニット１０は、たとえば、図８ないし図１３に示すような種々の照明器具１２に光源として装着可能なことなどを想定して、薄型化や小型化が比較的容易な有底円筒状の透光性のカバー２０としている。

ここで、本発明者らは、単に、透光性を備え有底円筒状のカバー２０で発光装置３を覆っただけのＬＥＤユニットでは、ＬＥＤユニットの側面側から放射される光に輝度むらが生ずる場合があるという知見を得た。

すなわち、本実施形態と比較のために示す図４のＬＥＤユニットでは、ＬＥＤユニットの近傍に壁などがある場合、発光装置３からカバー２０を介して放射された光（図４の破線の矢印を参照）により、たとえば、領域Ｃ，Ｄ，Ｅで示す輝度の異なる領域が壁面に現れる。壁面の領域Ｃには、主として、発光装置３からカバー２０の光出射部２０ｈを介して放射された光が照射される。同様に、壁面の領域Ｄには、主として、発光装置３からカバー２０の筒状部２０ｊを介して放射された光が照射される。また、壁面の領域Ｅには、発光装置３からカバー２０を介して放射されカバー押え部材２１などにより回折などした光が照射される。ここで、透光性を有する有底円筒状のカバー２０では、発光装置３からカバー２０の内面側へ出射する光の出射角α，β，γが各々異なることにより、カバー２０における光の光路長がカバー２０の部位によって異なる。また、カバー２０は、透光性を有していても光の吸収や散乱などが生じている。

そのため、発光装置３からカバー２０を介して放射された光は、境界Ｉ_２と境界Ｉ_３との間で示される領域Ｄが、領域Ｄ側の領域Ｃや領域Ｅよりも輝度が高くなる傾向にある。このような、ＬＥＤユニット１０の側面側から放射される光の輝度の違いは、ＬＥＤユニット１０の側面側における輝度むらを生じさせ均斉度が低下する原因となる。

これに対し、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、図３に示すように、図４に示したＬＥＤユニットにおいて、ベース１とカバー２０との間に、発光装置３の発光部３ａを露出させる窓孔部４０ｂを備えた非透光性の内カバー４０を設けた極めて簡単な構成としている。

本実施形態のＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤユニット１０の側方側において、ＬＥＤユニット１０の前方（図３の左側）側の領域Ａが、たとえば、境界Ｉ_１を境として、ＬＥＤユニット１０の後方（図３の右側）側の領域Ｂよりも輝度が高く徐々に明るい状態とすることが可能となる。

すなわち、内カバー４０は、発光部３ａから放射された光がカバー２０の筒状部２０ｊに照射されることを抑制する機能を有する。これにより、ＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤユニット１０の側面側から放射される光の輝度むらを、少なくすることが可能となる。

このような、内カバー４０は、ＬＥＤユニット１０の側方に照射される光を遮光ないしは反射する機能を備えていればよい。内カバー４０は、光を反射する機能を備えることにより、発光装置３からの光を有効利用することが可能となる。さらに、ＬＥＤユニット１０は、カバー２０の透光性を高めても、内カバー４０が光を反射する或いは光を遮光する機能を備えていることにより、発光装置３をベース１側に押えるホルダ２やホルダ２をベース１に固定する各組立ねじ２３ｄ，２３ｄおよび各電線４，４がＬＥＤユニット１０の外部から見えるのを防止することが可能となる。

次に、上述のカバー２０には、カバー２０の鍔部２０ｂの周部に円環状の突出部２０ｅ（図２参照）がベース１側に突設されている。ここにおいて、ベース１の上記一表面側には、カバー２０の突出部２０ｅに対応する部位に、突出部２０ｅを収納可能な溝部１ｔが形成されている。この溝部１ｔには、気密封止用の封止材５となる封止材料（例えば、シリコーン樹脂など）が充填されている（図６（ｃ）参照）。したがって、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、カバー２０の突出部２０ｅがベース１の溝部１ｔに挿入されて、封止材５によりベース１とカバー２０とを封止することによって、ＬＥＤユニット１０内への水分や不純物などの侵入を抑制することが可能となる。

より具体的には、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、発光装置３から放射された光を透過するアクリル製のカバー２０を、カバー押え部材２１によってベース１に取り付ける構造としている。カバー２０の突出部２０ｅは、溝部１ｔに嵌め合わせる構造としている。ここで、本実施形態のＬＥＤユニット１０に用いられるベース１は、図６（ｃ）に示すように、上記一表面側に封止材５の封止材料を充填する円環状の溝部１ｔを備えている。溝部１ｔは、溝部１ｔの一部を円環状の内側に突出させる内突部１ｔｂを備えることにより、溝部１ｔの幅方向において突出部２０ｅと溝部１ｔとの距離を他よりも近づけた構成としている。なお、内突部１ｔｂは、上記円環状の内側に円弧状に突出させているが、この形状だけに限られず溝部１ｔの円環状の形状に対して異形状とすればよい。

これにより、ＬＥＤユニット１０は、封止材５全体としての封止材料の硬化時間を短縮させ、封止材５の硬化途中における意図しない振動などによりカバー２０の位置ずれが生ずる恐れをより低減することが可能となる。

ＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤユニット１０の組立工程において、溝部１ｔに予め封止材５の封止材料を充填し、カバー２０の突出部２０ｅが溝部１ｔに挿入されて、封止材５によりベース１とカバー２０とを封止させることでＬＥＤユニット１０の内部に水分や不純物などが侵入することを抑制することができる。また、ＬＥＤユニット１０は、溝部１ｔの幅方向において突出部２０ｅと溝部１ｔとの距離を溝部１ｔの一部において他よりも近づけていることで、封止材料の硬化時間を短縮し、硬化後もカバー２０の回転方向の外力に対してカバー２０とベース１との封止材５による密着性を高めることが可能となる。

封止材５は、封止材５の材料としてシリコーン樹脂を好適に用いているが、他の樹脂材料（たとえば、エポキシ樹脂やウレタン樹脂など）を使用しても良い。

カバー押え部材２１は、非透光性材料（例えば、アルミニウムなどの金属や、白色不透明の樹脂など）により形成されており、発光装置３から放射されてカバー２０の本体部２０ａの外周面から出射される光をできるだけ妨げないように扁平な環状（図示例では、円環状）に形成されている。また、カバー押え部材２１は、カバー２０の鍔部２０ｂをベース１との間に挟持する。

また、カバー押え部材２１の周部には、カバー押え部材２１のベース１側において、図２に示すように、ベース１の導出部１ｃに対応する部位に、ＬＥＤユニット１０の組立時にベース１の溝部１ｔに充填された封止材５の封止材料が溢れた場合、溢れた封止材５を溜めることが可能な凹所２１ａが形成されている。ここにおいて、カバー２０の鍔部２０ｂの外周部には、カバー２０のベース１側において、カバー押え部材２１の凹所２１ａに対応する部位に、溢れた封止材５をカバー押え部材２１の凹所２１ａに導くための切欠き部２０ｆが形成されている。

また、カバー押え部材２１の一表面（図１では、下面）には、ベース１側へ突出する複数個（図１では、４個のうち２個だけが見えている）の円柱状のボス部２１ｃが設けられている。ここにおいて、カバー２０の鍔部２０ｂの外周部には、カバー押え部材２１の各ボス部２１ｃの各々に対応する部位に、各ボス部２１ｃを挿通する半円状の切欠き部２０ｄが各々形成されている。また、ベース１の周部には、カバー押え部材２１の各ボス部２１ｃの各々に対応する部位に、ボス部２１ｃを貫通させる貫通孔１ａが形成されている。ここで、上述のカバー２０をベース１に取り付ける場合は、カバー押え部材２１の各ボス部２１ｃをベース１の各貫通孔１ａに挿通させてから、ベース１の上記他表面側（図１では、下面側）から各ボス部２１ｃの先端部をレーザ光などの照射により塑性変形させてベース１の貫通孔１ａよりも広げることによって、ベース１にカバー２０が取り付けられる。要するに、ボス部２１ｃは、最終的にはマッシュルーム状の形状となる。ここにおいて、ベース１の上記他表面側には、各貫通孔１ａの各々に対応する部位に、マッシュルーム状のボス部２１ｃの頭部（先端部）が収納配置される収納部１ｊにより、貫通孔１ａに連通して形成されている。ここで、各収納部１ｊの深さ寸法は、ベース１の上記他表面を含む平面からマッシュルーム状のボス部２１ｃの頭部が突出しないように設定されている。

本実施形態のＬＥＤユニット１０は、カバー２０の鍔部２０ｂをベース１とカバー押え部材２１とで挟持することによって、カバー２０に過剰な応力が加わるのを防止することが可能となる。また、ＬＥＤユニット１０は、カバー押え部材２１をベース１に対してねじを用いることなく取り付けているので、ねじの緩みなどの懸念がなくなる。また、ＬＥＤユニット１０は、カバー押え部材２１を扁平な環状に形成しているので、このＬＥＤユニット１０を器具本体１１に取り付けてＬＥＤユニット１０を点灯させた場合に、カバー２０の本体部２０ａの外周面から出射される光の所望の配光および均斉度を阻害する要素が少なくなる。なお、カバー２０をベース１に取り付ける方法は、特に限定するものではなく、例えば、組立ねじなどを用いてカバー２０をベース１に取り付けてもよい。

また、カバー押え部材２１の外周部には、ベース１の各取付ねじ挿通孔１ｂの各々に対応する部位に、取付ねじ（図示せず）をカバー押え部材２１の他表面側（図１では、上面側）から挿通する半円状の切欠き部２１ｂが形成されている。また、カバー２０の鍔部２０ｂの外周部には、ベース１の各取付ねじ挿通孔１ｂ、カバー押え部材２１の各切欠き部２１ｂの各々に対応する部位に、上記取付ねじをカバー押え部材２１側から挿通する半円状の切欠き部２０ｃが形成されている。したがって、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、カバー押え部材２１の外周部に各切欠き部２１ｂが形成されるとともに、カバー２０の鍔部２０ｂの外周部に各切欠き部２０ｃが形成されているので、ベース１をカバー２０側から照明器具１２の器具本体１１に着脱自在に取り付けることが可能となる。

ところで、一対の電線４，４においてベース１の導出部１ｃから導出した部位の先端部には、コネクタ４ａが設けられている。このコネクタ４ａは、図８に示すように、電源ユニット１５に電気的に接続されている電源線１３の先端部に設けられた電源ユニット１５側のコネクタ１４と着脱自在に接続することが可能である。

したがって、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、一対の電線４，４の先端部に、電源ユニット１５側のコネクタ１４と着脱自在に接続可能なコネクタ４ａが設けられているので、ＬＥＤユニット１０の着脱時の接続作業を容易に行うことができる。また、このＬＥＤユニット１０は、一対の電線４，４の先端部にコネクタ４ａが設けられるとともに、ベース１をカバー２０側から照明器具１２の器具本体１１に着脱自在に取り付けることができるので、ユーザによってＬＥＤユニット１０を容易に交換することが可能となる。

以下に、上述のＬＥＤユニット１０の組立工程について、図５〜図７を参照しながら説明する。

まず、図５（ａ）のベース１の一表面側に備えられた矩形状の突台部１ｆの先端面１ｆａ上に先端面１ｆａよりも大きい矩形状の放熱シート９を載せおく（図５（ｂ）参照）。放熱シート９を先端面１ｆａに載せ置くことで、先端面１ｆａの窪部１ｑに放熱シート９の一部が入り込む。本実施形態のＬＥＤユニット１０では、放熱シート９を突台部１ｆの先端面１ｆａよりもやや大きな長方形状に形成しており、放熱シート９の位置が突台部１ｆの先端面１ｆａの長手方向や短手方向へ各方向の公差よりもずれている場合に窪部１ｑが露出するように窪部１ｑを先端面１ｆａの四辺のそれぞれ近傍に形成している。したがって、ＬＥＤユニット１０の組立工程において、放熱シート９を先端面１ｆａに載せ置いた後、たとえば、撮像装置（ＣＣＤカメラなど）と画像処理装置とを備えた外観検査装置や目視などにより、外観検査を行うことで良否判定を行うことが可能としている。

次に、発光装置３を放熱シート９に積載する（図５（ｃ）参照）。

引き続き、各電線４，４をベース１の凹所１ｅの内周面と各リブ１ｈａ，１ｈｂとで挟持するとともに、電線４，４と実装基板３ｂの端子部３ｃとを電気的に接続させる（図６（ａ）参照）。

続いて、ホルダ２を発光装置３に被せ、組立ねじ２３ｄ，２３ｄによってベース１側にホルダ２を固定させる（図６（ｂ）参照）
ホルダ２上には、発光装置３の発光部３ａを囲むように、内カバー４０が配置される（図６（ｃ）参照）。

次に、ベース１の溝部１ｔに封止材５となる未硬化の封止材料をディスペンサーにより充填する（図６（ｃ）参照）。その後、内カバー４０の周部から突出した突起４０ａと、カバー２０の内周面に設けた凹部２０ｇとの位置を合わせて、溝部１ｔとカバー２０の突出部２０ｅとを嵌め合わせることによりカバー２０をベース１側に配置する（図７（ａ）を参照）。なお、カバー２０は、図６（ｃ）に示すように、発光装置３の発光部３ａを囲むように内カバー４０をベース１側に配置させた後、カバー２０をベース１側に配置させる構成だけに限られない。カバー２０は、たとえば、予めカバー２０の凹部２０ｇに内カバー４０の突起４０ａを嵌め込みカバー２０側に内カバー４０を仮保持させた後、ベース１側に配置してもよい。その後、上記封止材料を硬化させて封止材５を形成する。

最後に、カバー押え部材２１のボス部２１ｃをベース１の貫通孔１ａに挿通し、ベース１の他表面側でボス部２１ｃの先端部をレーザ光などの照射により塑性変形させてＬＥＤユニット１０を組み立てることができる（図７（ｂ）参照）。

こうして組み立てられたＬＥＤユニット１０を備える照明器具１２について、図８〜図１３を参照しながら説明する。

照明器具１２は、上述のＬＥＤユニット１０と、ＬＥＤユニット１０が着脱自在に取り付けられた金属製の器具本体１１とを備えている。この照明器具１２は、器具本体１１を金属製としてあるので、樹脂製の場合に比べて、ＬＥＤユニット１０の発光装置３で発生した熱を、放熱シート９、ベース１および器具本体１１を通して効率よく放熱させることが可能となる。なお、器具本体１１の材料としては、アルミニウムを採用しているが、アルミニウム以外の金属（たとえば、銅など）を採用してもよい。また、器具本体１１の材料は、金属以外の材料（たとえば、セラミックスなど）でもよい。

器具本体１１は、ＬＥＤユニット１０を着脱自在に取り付けることができるように構成されている。具体的に説明すると、器具本体１１には、ベース１の各取付ねじ挿通孔１ｂの各々に対応する部位に、上記取付ねじを螺合する取付ねじ孔（図示せず）が形成されている。

図８に示した構成の照明器具１２は、例えば、天井材１７に埋め込み配置されるダウンライトである。この照明器具１２の器具本体１１は、ＬＥＤユニット１０が収納配置される有底円筒状の本体部１１ａと、この本体部１１ａの開口部から外方へ延設された外鍔部１１ｂとを有する。また、器具本体１１は、天井材１７に貫設された埋込穴１７ａに埋め込まれ、外鍔部１１ｂが天井材１７の下面における埋込穴１７ａの周部に当接する形で天井材１７に取り付けられる。なお、照明器具１２は、外鍔部１１ｂとの間に天井材１７における埋込穴１７ａの周部を挟持する取付ばね（図示していない）を器具本体１１に設けてもよい。

器具本体１１の底部１１ｃの上側には、電源ユニット１５を収納配置する収納部１１ｅが設けられており、電源ユニット１５が器具本体１１から離して配置されている。したがって、本実施形態の照明器具１２は、電源ユニット１５で発生した熱が器具本体１１を通してＬＥＤユニット１０側に熱伝導するのを抑制することが可能となる。

また、器具本体１１の底部１１ｃには、ＬＥＤユニット１０から導出した一対の電線４，４およびコネクタ４ａを収納部１１ｅ内へ引き出す引出孔（図示せず）が貫設されている。

また、図９に示した構成の照明器具１２は、例えば、天井材１７に固定され器具本体１１を保持する保持具１９に器具本体１１が保持されるスポットライトである。この照明器具１２の器具本体１１は、箱状であって、器具本体１１内に電源ユニット１５が器具本体１１から離して配置されている。

器具本体１１の底部１１ｃには、ＬＥＤユニット１０から導出した一対の電線４，４およびコネクタ４ａを器具本体１１内へ引き出す引出孔（図示せず）が貫設されている。また、器具本体１１の底部１１ｃには、ＬＥＤユニット１０のカバー２０から出射される光を拡散透過させる拡散板２２がＬＥＤユニット１０を覆う形で取り付けられている。

また、図１０に示した構成の照明器具１２は、例えば、器具本体１１が壁面１８に固定されるブラケットである。この照明器具１２の器具本体１１は、箱状であって、器具本体１１内に電源ユニット１５が器具本体１１から離して配置されている。なお、器具本体１１には、ＬＥＤユニット１０のカバー２０から出射される光を拡散透過させる拡散板２２がＬＥＤユニット１０を覆う形で取り付けられている。

上述の図８〜図１１に示した構成の照明器具１２におけるＬＥＤユニット１０は、図２に示すように、一対の電線４，４をベース１の導出部１ｃからベース１の上記他表面側（図２では、下側）へ導出する。

また、図１１に示した構成の照明器具１２は、例えば、電源ユニット１５がＬＥＤユニット１０の側方に配置されたものであり、器具本体１１が天井材１７に固定されるシーリングライトである。また、図１３に示した構成の照明器具１２は、例えば、天井材１７に固定され器具本体１１を吊り下げる吊り具１６に器具本体１１が吊り下げられたペンダントライトである。また、図１３に示した構成の照明器具１２は、例えば、電源ユニット１５がＬＥＤユニット１０の下方に配置されたものであり、器具本体１１が壁面１８に固定される縦長のポーチライトである。なお、図１２〜図１３に示した構成の照明器具１２は、ＬＥＤユニット１０のカバー２０から出射される光を拡散透過させる拡散板２２を有する。

上述の図１２〜図１３に示した構成の照明器具１２におけるＬＥＤユニット１０は、図２に示すように、一対の電線４，４をベース１の導出部１ｃからベース１の側方（図２では、下側）へ導出する。本実施形態の照明器具１２は、様々な形態の器具本体１１に取り付け可能なＬＥＤユニット１０を備えた照明器具とすることができる。

１ ベース
３ 発光装置
３ａ 発光部
１０ ＬＥＤユニット
１１ 器具本体
１２ 照明器具
２０ カバー
４０ｂ 窓孔部
４０ 内カバー

Claims (3)

1. 板状のベースと、該ベースの一表面側に配置されてなりＬＥＤチップを用いた発光装置と、前記ベースに取り付けられてなり前記発光装置から放射された光を透過させる機能を有する有底円筒状のカバーとを備え、前記ベースと前記カバーとの間に、前記発光装置の発光部を露出させる窓孔部を備えて前記ベースに取り付けられる内カバーを有しており、
   前記内カバーは、前記発光装置の発光面側から見て、前記窓孔部の内周壁と、該内周壁の外側の外周壁とを備え、
   さらに、前記内カバーは、前記発光装置の光軸方向において、前記内周壁が前記発光装置の近傍から離れるにつれ前記窓孔部の開口面積を徐々に大きくさせており、前記外周壁が前記窓孔部の前記カバー側の頂点から前記ベース側の底面に向かって外径を徐々に大きくしており、
   前記内周壁は、前記発光部から放射された光が有底円筒状の前記カバーにおける筒状部に照射されることを抑制する機能を有することを特徴とするＬＥＤユニット。
2. 前記カバーは、前記筒状部と、前記ベースから遠い前記筒状部の一端側を塞ぐ円形状に形成され前記発光装置からの光を外部へ出射させる光出射部とを備え、
   前記筒状部は、前記光出射部と滑らかに連続するように形成されており、
   前記光出射部と前記筒状部とは、厚みが略同一として形成されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載のＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットが取り付けられた器具本体とを備えてなることを特徴とする照明器具。

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