JP2014135202A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤを光源として用いる照明装置において、規格サイズが異なる製品バリエーションを容易に設計、開発することを可能とし、しかも、照明装置の製造コストも従来に比べて低減することの可能な技術を提供する。
【解決手段】照明装置は、ＬＥＤを有するＬＥＤ発光モジュールと、所定の第１配光角の第１レンズを有するレンズモジュールと、ＬＥＤが発する熱を放熱するヒートシンクを少なくとも一部に有し、ＬＥＤ発光モジュール及びレンズモジュールを収容する第１筐体とを備える。第１筐体は、照明装置の第１規格サイズに適合するように構成されており、レンズモジュールは、ＬＥＤ発光モジュールを保持しつつ、第１筐体のヒートシンク及び第１規格サイズと異なる照明装置の第２規格サイズに適合するように構成された第２筐体のヒートシンクと着脱自在に連結する連結部を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤを用いた照明装置に関する。

ハロゲン電球等の一般的な灯具に代わり、高効率でかつ長寿命であるＬＥＤ（Light-emitting Diode）等の半導体発光素子を用いた照明装置が種々開発されている。ＬＥＤから発生する熱によってＬＥＤが高温となると発光効率が低下し、照明装置の光出力が低下するという問題やＬＥＤの寿命が短くなるといった問題がある。そのため、この種のＬＥＤを用いた照明装置では、ＬＥＤが発する熱を効率よく放熱させるヒートシンクを備えるものが知られている（特許文献１〜４参照）。

特表２００６−５０２５５１号公報 特表２００４−５２８６９８号公報 特開２０１１−６０７５４号公報 特開２０１２−１６９２７４号公報

ところで、従来、ハロゲン電球等といった一般的な灯具に関して、その最大外径寸法や全長寸法等を規定した標準規格（例えば、Ｃ７５２７−ＪＩＳ−６３２０−２）が制定されている。従って、ハロゲン電球をＬＥＤに置き換える場合、照明装置の最大外径寸法や全長寸法等を既存の標準規格に適合させる必要がある。また、この種の照明装置は、製品バリエーションとして、規格サイズの異なる製品をラインナップとして展開されることも多く、そのような場合、従来では、照明装置のＬＥＤ、レンズ等といった主要部品の設計、開発を規格サイズに合わせてその都度行っているのが実情である。その結果、照明装置に係る製品バリエーションの設計、開発に要する時間、費用等が膨大となり易いといった問題がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＬＥＤを光源として用いる照明装置において、規格サイズが異なる製品バリエーションを容易に設計、開発することを可能とし、しかも、照明装置の製造コストも従来に比べて低減することの可能な技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る照明装置は以下の手段を採用した。すなわち、本発明に係る照明装置は、ＬＥＤを有するＬＥＤ発光モジュールと、所定の第１配光角の第１レンズを有するレンズモジュールと、前記ＬＥＤが発する熱を放熱するヒートシンクを少なくとも一部に有し、前記ＬＥＤ発光モジュール及び前記レンズモジュールを収容する第１筐体と、を備え、前記第１筐体は、照明装置の第１規格サイズに適合するように構成されており、前記レンズモジュールは、前記ＬＥＤ発光モジュールを保持しつつ、前記第１筐体のヒートシンク、及び前記第１規格サイズと異なる照明装置の第２規格サイズに適合するように構成された第２筐体のヒートシンクと着脱自在に連結する連結部を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、互いに規格サイズが異なる製品ラインナップを製造する際、その筐
体を規格サイズに適合するように構成する一方、ＬＥＤ発光モジュール及びレンズモジュールについては規格サイズに関わらず共通化することが可能である。つまり、照明装置の規格サイズに関わらず、照明装置１の主要部品であるＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュールを、各規格サイズに適合するように構成された筐体（第１筐体及び第２筐体）に転用することができる。そして、照明装置の製造コストのうち、ＬＥＤ発光モジュール及びレンズモジュールが占める割合は高いため、これら主要部品を共通仕様として大量生産を行うことで、照明装置全体の製造コストを低減することも可能となる。また、本発明に係る照明装置によれば、規格サイズ毎に器具全体を個別設計する必要が無く、設計に要する時間、開発費等が嵩むことを抑制することができる。また、照明装置の主要部品であるＬＥＤ発光モジュール及びレンズモジュールを、規格サイズに関わらず共通仕様として転用することができるため、製品ラインナップの充実化を図ることができる。

また、本発明に係る照明装置によれば、上記のように規格サイズに関わらずＬＥＤ発光モジュール及びレンズモジュールを共通仕様として転用することができるため、ユーザの好み、照明装置の使用箇所、その他の条件に合わせて、大きさやデザイン等といった種類の異なる筐体を交換することができる。つまり、本発明に係る照明装置によれば、ユーザがカスタマイズする際の自由度を確保し、ユーザのニーズに幅広く対応することができる。

さらに、本発明に係る照明装置によれば、レンズモジュールがＬＥＤ発光モジュールを保持しているので、ＬＥＤ発光モジュールにおけるＬＥＤの光軸とレンズモジュールの光軸とがずれることを有効に防止することができる。

ここで、前記ＬＥＤ発光モジュールは、複数の前記ＬＥＤを略中心に搭載したモジュール基板を有し、前記ＬＥＤの光軸と前記レンズモジュールの光軸とが略一致するように配置されていてもよい。このように、ＬＥＤをいわゆるワンコア型として構成し、しかもＬＥＤの光軸とレンズモジュールの光軸とを略一致させることで、光の配光角を設計に沿ったものとすることができると共に、光の照射面を綺麗にすることができる。更に、ＬＥＤをワンコア型にすることで、複数のＬＥＤをモジュール基板上に分散配置する場合に比べて、モジュール基板の大きさを小さく設計することができる。これにより、照明装置を、より小さな規格サイズまで対応したＬＥＤ灯具として構築することができ、以って、照明装置に係る製品ラインナップをより一層充実させることができる。

また、前記連結部は、前記レンズモジュールの底部から突出した突出部であり、前記突出部は、前記第１筐体のヒートシンクに設けられた孔、又は前記第２筐体のヒートシンクに設けられた孔に係止されるように構成されていてもよい。このように、第１筐体及び第２筐体の何れに対しても共通の連結構造を使用して着脱自在にレンズモジュールを連結する連結構造を採用することで、規格サイズに関わらず、照明装置の主要部品であるＬＥＤ発光モジュール及びレンズモジュールを一段と簡易に第１筐体及び第２筐体に転用することができる。

また、前記突出部の先端に、前記筐体の中心方向に向かって設けられた連結爪が形成されていてもよい。これによれば、筐体の中心方向、すなわちＬＥＤの光軸方向に向かって突出部（連結爪）の力が加わることによって、ＬＥＤ発光モジュールを一段と強固に保持することができる。これにより、ＬＥＤ発光モジュールにおけるＬＥＤの光軸とレンズモジュールの光軸とがずれることを有効に防止することができる。

また、前記レンズモジュールは、前記第１レンズ、及び前記第１レンズと配光角の異なる第２配光角を有する第２レンズを着脱自在に保持するレンズホルダを更に備えていてもよい。このように、配光角に応じて第１レンズ及び第２レンズを選択することができるの
で、照明装置を配光角毎に個別設計する必要が無く、製品ラインナップの充実化を図ることができる。また、レンズホルダに対して、種類の異なるレンズを着脱自在に保持することで、ユーザの好み、照明装置の使用箇所、その他の条件に合わせて、レンズモジュールをカスタマイズすることができる。

また、前記ＬＥＤが有するＬＥＤチップは、ＧａＮ基板を有していてもよい。これによれば、ＬＥＤチップの電流密度を高くしても不具合が生じにくいという効果を奏する。その結果、ＬＥＤに対してより大きな駆動電力を供給することができるようになり、照明装置は、より大きな光束、照度で光を出射することができるようになる。従って、照明装置における規格サイズのサイズアップに伴い、ＬＥＤに要求される駆動電力や光束、照度が増加しても、ＬＥＤチップの個数を増加させることなくＬＥＤチップの電流密度を高くすることで、容易かつ十分に対応することができる。

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。

本発明によれば、ＬＥＤを光源として用いる照明装置において、規格サイズが異なる製品バリエーションを容易に設計、開発することを可能とし、しかも、照明装置の製造コストも従来に比べて低減することの可能な技術を提供することができる。

実施形態に係るＭＲ１６型ＬＥＤ灯具の分解斜視図である。 実施形態に係るＭＲ１６型ＬＥＤ灯具の側面図である。 実施形態に係るＭＲ１６型ＬＥＤ灯具の斜視断面図である。 実施形態に係る第１ヒートシンクの斜視図である。 実施形態に係る第１ヒートシンクの斜視図である。 実施形態に係るＭＲ１１型ＬＥＤ灯具の斜視図である。 実施形態に係るＭＲ１１型ＬＥＤ灯具の分解斜視図である。 実施形態に係る第２筐体の分解斜視図である。 実施形態に係るＭＲ１１型ＬＥＤ灯具の変形例を示す図である。

以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施形態＞
実施形態に係る照明装置は、光源として、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）を備えたＬＥＤ灯具であり、その筐体は、ＪＩＳ（日本工業規格）等の標準規格によって制定されている規格サイズに適合するように構成されている。ここでは、まず図１〜図５を参照して、本実施形態に係る照明装置１を、約５０ｍｍの外径を有するＭＲ１６型ハロゲン電球に代替可能なＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａとして構成する例について説明する。そして、図６〜図８を参照して、本実施形態に係る照明装置１を、約３５ｍｍの外径を有するＭＲ１１型ハロゲン電球に代替可能なＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂとして構成する例について説明する。本実施形態では、ＭＲ１６型、ＭＲ１１型は、それぞれ異なった規格サイズであり、本発明における第１規格サイズと第２規格サイズの組み合わせに対応する。

図１は、本実施形態に係るＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの分解斜視図である。図２は、本
実施形態に係るＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの側面図である。図３は、本実施形態に係るＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの斜視断面図である。ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａは、ＬＥＤ発光モジュール２と、レンズモジュール３、第１筐体４Ａ等を有する。本明細書においては、レンズモジュール３が設けられている側を照明装置１（ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａ）の「前方」として定義する。ＬＥＤ発光モジュール２は、光源としてのＬＥＤ２０、当該ＬＥＤ２０を実装するモジュール基板２１を有しており、モジュール基板２１の中央部にＬＥＤ２０を集約配置した、ワンコア型のモジュールである。モジュール基板２１は、例えば、放熱性が良好なアルミニウム等の金属材料、或いは絶縁材料等により形成されたメタルベース基板である。

ＬＥＤ２０は、例えば、１又は複数の近紫外ＬＥＤチップをモジュール基板２１の実装面に設けた配線上に直接実装するチップ・オン・ボード構造であり、近紫外ＬＥＤチップにより励起されて発光する青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体が混ぜ込まれた透光性樹脂によってポッティング等されることにより構成されている。なお、ＬＥＤチップは、近紫外ＬＥＤチップのみならず、青色ＬＥＤチップ等の種々のＬＥＤチップを用いることができ、用いるＬＥＤチップに応じて種々の蛍光体を選択することができる。また、本実施形態におけるＬＥＤチップは、ＧａＮ（窒化ガリウム、ガリウムナイトライド）基板を有している。このように、ＧａＮ基板を用いたＬＥＤチップを適用した場合、大電流を投入することができ、大光束の点光源を実現することができる。

なお、ＬＥＤ２０は、チップ・オン・ボード構造を用いる代わりに、パッケージ構造を採用することもでき、種々の形態に適用することができる。また、ＬＥＤ発光モジュール２は、複数のＬＥＤ２０をモジュール基板２１上に分散して配置することもできる。また、ＬＥＤチップには、ＧａＮ基板以外の基板、例えばサファイヤ基板、シリコン基板などを適用してもよい。

レンズモジュール３は、第１レンズ３０と、この第１レンズ３０を装着可能なレンズホルダ３１とを有する。第１レンズ３０は、所定の第１配光角を有するレンズである。また、第１レンズ３０は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などによって形成されており、例えば、全体として略円錐台形状を有している。第１レンズ３０は、ＬＥＤ２０が発する光を出射する出射面３０１を有している。第１レンズ３０のうち、出射面３０１が形成されている側を「前方部位」と定義すると、第１レンズ３０の後方部位にはＬＥＤ２０を収容するための凹部３０２が形成されている。

第１レンズ３０の出射面３０１は、例えば、コリメータレンズである。また、第１レンズ３０における凹部３０２の底部には、例えば、後方部位に向かって凸となるように凸レンズが設けられている。出射面３０１はコリメータレンズに限定されず、例えばフレネルレンズ等、種々のレンズを好ましく使用できる。また、図３に示すように、第１レンズ３０は、モジュール基板２１に実装されたＬＥＤ２０と対向する位置に設けられると共に、その凹部３０２にＬＥＤ２０を収容することで、第１レンズ３０とＬＥＤ２０とが干渉することを抑制している。なお、第１レンズ３０の形状、大きさ、材質等は、適宜変更することができる。

レンズホルダ３１は、内部に第１レンズ３０を保持可能な略円筒形状を有するホルダ本体３１１を有する。ホルダ本体３１１の内径は、第１レンズ３０の外径と等しく、第１レンズ３０を保持部３１１に嵌め込むことで、レンズホルダ３１は第１レンズ３０を保持することができる。レンズホルダ３１は、透光性を有し、例えば、透明樹脂によって形成されている。レンズホルダ３１は、更に、ホルダ本体３１１から下方に向かって伸びるように突出した一組の突出腕部３２を備えている。また、突出腕部３２の先端には、鉤状の連結爪３３が形成されている。レンズモジュール３の詳細については後述する。本実施形態
においては突出腕部３２が、本発明における突出部、および連結部に対応している。

第１筐体４Ａは、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの筐体（ハウジング）であり、ＬＥＤ発光モジュール２、レンズモジュール３等を収容する。また、第１筐体４Ａは、ＬＥＤ２０が発する熱を放熱するヒートシンクを少なくとも一部に有している。具体的には、第１筐体４Ａは、ＬＥＤ２０が発する熱を放熱する第１ヒートシンク４１Ａと、ＬＥＤ発光モジュール２におけるＬＥＤ２０への駆動電力を電源から供給する電源用の回路基板６（図２を参照）を収容する第１ドライバハウジング４２Ａと、を有している。

第１ドライバハウジング４２Ａの材料には、種々の樹脂、セラミック等の無機材料、アルミ等の金属を適用することができ、また、これらの材料を併用して第１ドライバハウジング４２Ａを構成してもよい。本実施形態では、第１ドライバハウジング４２ＡにＰＢＴ（polybutylene terephthalate）を用いているが、これには限られない。また、第１ドライバハウジング４２Ａの材質としては、導電性を持たない樹脂系材料が好ましい。第１ドライバハウジング４２Ａは、回路基板６を収容する基板収容部４２１と、この基板収容部４２１の後方に連設された導線押さえ装着部４２２とを備える。基板収容部４２１には、ネジ等の締結具を螺合可能な一組の固定部４２３を有している。

図１及び図３に示すように、第１ドライバハウジング４２Ａの導線押さえ装着部４２２には、導線押さえ部材７が装着される。導線押さえ部材７は、絶縁部材によって形成されている。また、導線押さえ部材７には、その厚さ方向に一組のピン挿通孔７１が穿設されている。このピン挿通孔７１には、回路基板６に設けられる口金の口金ピン６１が挿通されるようになっている。更に、導線押さえ部材７は、第１ドライバハウジング４２Ａの導線押さえ装着部４２２側に設けられた係止部４２４に係止される係止爪７２を有している（図１、３等を参照）。ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの組み立て時において、第１ドライバハウジング４２Ａの基板収容部４２１に回路基板６を収容すると共に、口金ピン６１を導線押さえ部材７のピン挿通孔７１に挿通させる。そして、導線押さえ部材７の係止爪７２を導線押さえ装着部４２２の係止部４２４に引っ掛けることで、第１ドライバハウジング４２Ａに対して導線押さえ部材７を装着することができる。なお、導線押さえ部材７のピン挿通孔７１を通じて外部に突出する口金ピン６１は、図示しないソケットに差し込み、接続することができる。これにより、外部電源から回路基板６に電力を供給することができる。

図４、５は、本実施形態に係る第１ヒートシンク４１Ａの斜視図である。第１ヒートシンク４１Ａは、第１ドライバハウジング４２Ａと共に第１筐体４Ａを構成するハウジング部材である。また、第１ヒートシンク４１Ａは、上記の通りＬＥＤ２０が発する熱を放熱するための放熱部材でもある。第１ヒートシンク４１Ａは、放熱性が良好な部材、例えばアルミニウムなどによって形成されている。

第１ヒートシンク４１Ａは、ＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を設置するための設置部４１１、設置部４１１よりも後方に位置する外筒部４１２、外筒部４１２の周囲に設けられる複数の放熱フィン４１３等を備える。第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１は、平面形状が略円形をなしている。また、外筒部４１２には、第１ドライバハウジング４２Ａにおける基板収容部４２１を差し込むことができる。また、第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１には、一組のネジ挿通孔４１４と、レンズホルダ３のホルダ本体３１１における一組の突出腕部３２をそれぞれ挿通可能な一組のアーム挿通孔４１５が形成されている。更に、第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１には、第１ドライバハウジング４２Ａに収容される回路基板６及びモジュール基板２１のそれぞれの端子に接続される配線を通すための配線用開口部４１６が形成されている。

また、第１ヒートシンク４１Ａは、複数の放熱フィン４１３が設置部４１１の外周縁に放射状に並べられている。各放熱フィン４１３は板形状を有しており、第１ヒートシンク４１Ａの表面積を増加させることで、ＬＥＤ２０から設置部４１１に伝達された熱の放熱を促進させることができる。各放熱フィン４１３は、外筒部４１２の外面に接続されており、当該外筒部４１２の側部外方に向かって（言い換えると、設置部４１１の側部外方に向かって）放射状に延びている（図４、５を参照）。また、各放熱フィン４１３は、第１ヒートシンク４１Ａにおける設置部４１１の中心を基準として、互いに一定間隔で放射状に配置されている。また、放熱フィン４１３は、第１ヒートシンク４１Ａにおける設置部４１１を基準として前方に向かって伸びており、各放熱フィン４１３の先端部同士は環状のリム部４１７によって互いに接続されている。

図３に示すように、第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１には、ＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３が設置されている。詳しくは、ＬＥＤ発光モジュール２は、固定用ネジ５によって第１筐体４Ａに固定されている。ＬＥＤ発光モジュール２のモジュール基板２１には、固定用ネジ５を挿通させる切欠きである一組のネジ挿通部２１１と、レンズホルダ３１のホルダ本体３１１における各突出腕部３２を挿通させる切欠きである一組のアーム挿通部２１２が形成されている。更に、モジュール基板２１には、第１ドライバハウジング４２Ａに収容される回路基板６及びモジュール基板２１のそれぞれの端子に接続される配線を通すための切欠きである配線用切欠き部２１３が形成されている（図１を参照）。

ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの組み立て時において、固定用ネジ５を、モジュール基板２１に形成されたネジ挿通部２１１と、第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１に形成されたネジ挿通孔４１４に順次、挿通させた後、第１ドライバハウジング４２Ａにおける基板収容部４２１に設けられた固定部４２３に形成されたネジ溝と螺合させる。これにより、固定用ネジ５を介してＬＥＤ発光モジュール２が第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１に固定されると共に、第１ヒートシンク４１Ａと第１ドライバハウジング４２Ａとが連結される。なお、第１ドライバハウジング４２Ａに収容された回路基板６からの配線は、第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１に形成された配線用開口部４１６及びモジュール基板２１に形成された配線用切欠き部２１３を通じてモジュール基板２１におけるＬＥＤ２０の実装面へと導き、当該実装面に設けられている端子に接続することができる。これにより、モジュール基板２１に実装されたＬＥＤ２０に対して、回路基板６からの駆動電力を供給することができる。

一方、レンズモジュール３は、レンズホルダ３１における突出腕部３２の先端に形成された連結爪３３によって、第１ヒートシンク４１Ａに固定される。具体的には、レンズホルダ３１における突出腕部３２が、モジュール基板２１に形成されたアーム挿通部２１２、第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１に形成されたアーム挿通孔４１５に挿入され、突出腕部３２の先端に形成された連結爪３３を、設置部４１１の背面に引っ掛ける。これにより、レンズモジュール３は、ＬＥＤ発光モジュール２を保持しつつ、第１ヒートシンク４１Ａ（第１筐体４Ａ）に装着される。更に、突出腕部３２の連結爪３３は、第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１の中心方向（すなわち、内側）に向かって設けられている。つまり、レンズホルダ３１の連結爪３３は、第１筐体４Ａの中心方向（すなわち、内側）に面するように、第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１に形成されたアーム挿通孔４１５に係止される。

以上のように構成されたＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａは、ＬＥＤ２０が発した光のうち、第１レンズ３０の出射面３０１から出射された光は、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの前方に形成された前方開口部４１８から放出される（図３を参照）。また、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａは、ＬＥＤ発光モジュール２の側方を囲むようにして放射状に各放熱フィン４１３
を配置するようにしたので、隣接する放熱フィン４１３同士の間に、ＬＥＤ２０が発する光を第１筐体４Ａの側面から外部に放出する側方開口部４１９が形成される（図３を参照）。

ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａは、前方開口部４１８に加えて、側方開口部４１９を通じて、ＬＥＤ２０が発する光を第１筐体４Ａの側面から外部に放出することができる。このため、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａは、照射する光の照射範囲を拡大させることが可能となる。また、側方開口部４１９は、第１筐体４Ａにおける周方向の全域に亘って形成されるため、第１筐体４Ａの側方における特定方向だけでなく、全周方向にＬＥＤ２０が発した光を出射することができる。また、第１ヒートシンク４１Ａにおける放熱フィン４１３は、設置部４１１の周囲に一定間隔（等間隔）で放射状に配置されているため、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの側方に、均質な光を出射することができる。

なお、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａにおいて、レンズホルダ３１には透光性材料を使用しているため、第１レンズ３０の側面から漏れた光を透過させて、側方開口部４１９へと良好に導くことができる。そして、本実施形態に係るＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａによれば、第１筐体４Ａに形成される側方開口部４１９から光を出射することで、従来のハロゲン照明に近い使用感を得ることができる。また、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの側方から、消灯、点灯状態を容易に確認することができる。また、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａによれば、側方開口部４１９の面積を確保しつつ、第１ヒートシンク４１Ａにおける放熱フィン４１３の面積も確保できるため、ＬＥＤ２０の冷却能力を確保しつつ、光の照射範囲を拡大することが可能となる。

上記の通り、本実施形態に係る照明装置１は、ハロゲン電球をＬＥＤに置き換えたＬＥＤ灯具であり、ハロゲン電球と同様、標準規格に準拠した規格サイズに適合するように製造する必要がある。そして、図１乃至５に示したＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａは、ＭＲ１６型ハロゲン電球に代替可能なＭＲ１６型ＬＥＤ灯具であり、ＭＲ１６型という規格サイズに適合するように第１筐体４Ａが設計、製造されている。

ところで、照明装置の製品バリエーションとして、いわゆる規格サイズ違いの製品をラインナップとして展開する場合があるが、そのような場合、従来では、照明装置を構成する主要部品、具体的にはＬＥＤを含むＬＥＤ発光モジュール、レンズ等の主要部品の設計、開発を規格サイズに合わせてその都度行う必要があった。そのため、従来では、照明装置に係る製品バリエーションの設計、開発に要する時間、費用等が膨大となり易いといった課題があった。そこで、本実施形態に係る照明装置１は上記課題を解決するため、ＬＥＤ発光モジュール及びレンズモジュールを、複数の異なる規格サイズ間で共通構造とすることで共通ユニット化する構成を採用することとした。そして、規格サイズに適合するように規格サイズ毎に構成された筐体の何れに対しても、ＬＥＤ発光モジュール及びレンズモジュールからなる共通ユニットを着脱可能とすることにより、規格サイズに関わらず当該共通ユニットを転用できるように構成している。

より具体的には、第１の照明装置１Ａにおけるレンズモジュール３は、ＬＥＤ発光モジュール２を保持しつつ、第１筐体４Ａの第１ヒートシンク４１Ａ、及び、第１規格サイズと異なる照明装置の第２規格サイズに適合するように構成された第２筐体のヒートシンクと着脱自在に連結可能な連結部を備えることにより、規格サイズに関わらずＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３の共通化を実現している。すなわち、上述までのＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａに係るレンズモジュール３は、レンズホルダ３１の底部から下方に突出する突出腕部３２を有する。そして、レンズモジュール３は、この突出腕部３２の先端部に形成された連結爪３３を第１筐体４Ａの第１ヒートシンク４１Ａに形成された突出部挿通孔４１５に係止させることで、設置部４１１との間にＬＥＤ発光モジュール２を保
持しつつ第１ヒートシンク４１Ａに固定される。一方、第１ヒートシンク４１Ａに対するレンズモジュール３（レンズホルダ３１）における連結爪３３の引っ掛かりを外すことで、その係止状態を解除することができる。これにより、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａは、レンズモジュール３を、第１ヒートシンク４１Ａから取り外すことができる。更に、固定部４２３に螺合している固定用ネジ５を取り外すことで、第１ヒートシンク４１ＡからＬＥＤ発光モジュール２を取り外すことができる。つまり、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａは、レンズモジュール３にＬＥＤ発光モジュール２を保持させつつ、第１ヒートシンク４１Ａに対してレンズモジュール３及びＬＥＤ発光モジュール２を着脱自在に装着することが可能である。

次に、図６〜図８を参照して、本実施形態に係る照明装置１を、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａとは筐体の規格サイズが異なるＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂとして構成する例を説明する。ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂは、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａと同様、本実施形態に係る照明装置１のバリエーションの一つである。図６は、実施形態に係るＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂの斜視図である。図７は、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂの分解斜視図である。上記の通り、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂは、約３５ｍｍの外径を有するＭＲ１１型ハロゲン電球に代替可能なＬＥＤ灯具である。ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂは、上述したＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａと共通のＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を備えている。なお、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂにおいても、レンズモジュール３が設けられている側を「前方」として定義する。

また、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂは、ＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を装着可能な第２筐体４Ｂを備えている。第２筐体４Ｂは、ＭＲ１６型（第１規格サイズ）とは規格サイズの異なるＭＲ１１型（第２規格サイズ）に適合するように構成されている。図示の例では、第２筐体４Ｂは、第２ヒートシンク４１Ｂ及び第２ドライバハウジング４２Ｂを有する。第２ドライバハウジング４２Ｂは、ＬＥＤ発光モジュール２におけるＬＥＤ２０への駆動電力を電源から供給する電源用の回路基板６（図６〜図８において図示省略、図２を参照。）を収容するためのハウジングであり、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａの第１ドライバハウジング４２Ａに対応している。

図８に示すように、第２ドライバハウジング４２Ｂは、回路基板６を収容すると共に一組の固定部４２３が設けられた基板収容部４２１と、この基板収容部４２１の後方に連設された導線押さえ装着部４２２とを備える。基板収容部４２１、導線押さえ装着部４２２、固定部４２３については上述した通りである。また、導線押さえ装着部４２２には、上述した導線押さえ部材７（図２を参照）が装着されている。

第２ヒートシンク４１Ｂは、上述の第１ヒートシンク４１Ａと同様、例えばアルミニウムなど放熱性が良好な材料によって形成された放熱部材であり、ＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を設置するための略円形をなした設置部４１１を有する。また、設置部４１１の外周部には、第１ヒートシンク４１Ａと同様に複数の放熱フィン４１３が配置されている。第２ヒートシンク４１Ｂの設置部４１１においても、図４に示した第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１と同様、一組のネジ挿通孔４１４、一組のアーム挿通孔４１５、配線用開口部等が形成されている。なお、図７、８において、配線用開口部の図示を省略している。また、図７、８において、一組のネジ挿通孔４１４及び一組のアーム挿通孔４１５のうち、それぞれ片方のネジ挿通孔４１４とアーム挿通孔４１５のみが図示されている。

ここで、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂの第２筐体４Ｂ（詳しくは、第２ヒートシンク４１Ｂ）には、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａと共通のレンズモジュール３にＬＥＤ発光モジュール２が、着脱自在に装着される。詳しくは、ＬＥＤ発光モジュール２は、固定用ネジ５を
介して、第２筐体４Ｂに固定されている。また、レンズホルダ３１における突出腕部３２が、モジュール基板２１に形成されたアーム挿通部２１２、第２ヒートシンク４１Ｂの設置部４１１に形成されたアーム挿通孔４１５に挿入され、突出腕部３２の先端に形成された連結爪３３がアーム挿通孔４１５に係止されることで、レンズモジュール３が第２ヒートシンク４１Ｂに固定される。これにより、レンズモジュール３は、ＬＥＤ発光モジュール２を保持しつつ、第２ヒートシンク４１Ｂ（第２筐体４Ｂ）に対して装着される。一方、第２ヒートシンク４１Ｂに対するレンズモジュール３（レンズホルダ３１）の連結爪３３の係止状態を解除することで、レンズモジュール３を第２ヒートシンク４１Ｂから容易に取り外すことができる。また、固定部４２３に螺合している固定用ネジ５を取り外すことで、第２ヒートシンク４１ＢからＬＥＤ発光モジュール２を容易に取り外すことができる。つまり、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂは、レンズモジュール３にＬＥＤ発光モジュール２を保持させつつ、第２ヒートシンク４１Ｂに対してレンズモジュール３及びＬＥＤ発光モジュール２を着脱自在に装着することが可能である。

以上のように、本実施形態に係る照明装置１は、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１ＡとＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂとの組み合わせのように互いに規格サイズが異なる製品ラインナップを製造する際、その筐体を規格サイズに適合するように構成する一方、ＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３については規格サイズに関わらず共通化することが可能である。つまり、ＭＲ１６型やＭＲ１１型等といった規格サイズに関わらず、照明装置１の主要部品であるＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を、各規格サイズに適合するように構成された筐体（第１筐体４Ａ及び第２筐体４Ｂ）に転用することができる。そして、照明装置１の製造コストのうち、ＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３が占める割合は高いため、このＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を共通仕様として大量生産を行うことで、照明装置１の製造コストを低減することも可能となる。また、本実施形態に係る照明装置１によれば、規格サイズ毎に器具全体を個別設計する必要が無く、設計に要する時間、開発費等が嵩むことを抑制することができる。また、照明装置１の主要部品であるＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を、規格サイズに関わらず共通仕様として転用することができるため、製品ラインナップの充実化を図ることができる。

また、本実施形態に係る照明装置１によれば、上記のように規格サイズに関わらずＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を共通仕様として転用することができるため、ユーザの好み、照明装置の使用箇所、その他の条件に合わせて、大きさやデザイン等といった種類の異なる筐体を交換することができる。つまり、本実施形態に係る照明装置１によれば、ユーザがカスタマイズする際の自由度を確保し、ユーザのニーズに幅広く対応することができる。本実施形態の例では、例えば、第１筐体４Ａと第２筐体４Ｂとを相互に置き換えることによって、ＭＲ１６型とＭＲ１１型のように、異なる規格サイズに適合する照明装置を簡単に構築することができる。

また、本実施形態に係る照明装置１（ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａ、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂ）において、ＬＥＤ発光モジュール２は、複数のＬＥＤ２０を略中心に搭載したモジュール基板２１を有し、ＬＥＤ２０の光軸とレンズモジュール３における第１レンズ３０の光軸とが略一致するように配置されている。このように、ＬＥＤ２０をいわゆるワンコア型として構成し、ＬＥＤ２０の光軸とレンズモジュール３の光軸とを略一致させることで、光の配光角を設計に沿ったものとすることができると共に、光の照射面を綺麗にすることができる。更に、ＬＥＤ２０をワンコア型にすることで、複数のＬＥＤ２０をモジュール基板上に分散配置する場合に比べて、モジュール基板２１の大きさを小さく設計することができる。これにより、ＬＥＤ発光モジュール２を設置する第１ヒートシンク４１Ａもしくは第２ヒートシンク４１Ｂの設置部４１１の面積を小さくコンパクトにすることが可能となる。よって、本実施形態に係る照明装置１を、より小さな規格サイズに対応し
、かつ、ＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を共通仕様とすることの可能なＬＥＤ灯具として構築することができ、以って、照明装置に係る製品ラインナップをより一層充実させることができる。

また、照明装置１に係るレンズモジュール３において、レンズホルダ３１は、その底部から突出した突出腕部３２を有し、当該突出腕部３２は、第１筐体４Ａの第１ヒートシンク４１Ａに設けられたアーム挿通孔４１５、又は第２筐体４Ｂの第２ヒートシンク４１Ｂに設けられたアーム挿通孔４１５の何れに対しても係止（嵌合）することができる構造となっている。つまり、レンズモジュール３の突出腕部３２は、異なる規格サイズに適合するように構成された第１筐体４Ａ及び第２筐体４Ｂの何れにおけるアーム挿通孔４１５に対しても係止されることができる構造となっており、第１筐体４Ａ及び第２筐体４Ｂの何れに対しても共通の連結構造を使用して着脱自在にレンズモジュール３を連結することができる。これによれば、規格サイズに関わらず、照明装置１の主要部品であるＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を一段と簡易に第１筐体４Ａ及び第２筐体４Ｂに転用することができる。

なお、レンズホルダ３１における突出腕部３２は、ＬＥＤ発光モジュール２のモジュール基板２１に設けられた切欠きからなるアーム挿通部２１２を挿通して、第１ヒートシンク４１Ａに設けられたアーム挿通孔４１５、又は第２ヒートシンク４１Ｂに設けられたアーム挿通孔４１５に嵌合又は係止されるように構成したので、第１ヒートシンク４１Ａ又は第２ヒートシンク４１Ｂにおける設置部４１１とレンズモジュール３との間にＬＥＤ発光モジュール２を挟持することで、当該ＬＥＤ発光モジュール２を好適に保持することができる。なお、本実施形態においては、モジュール基板２１に設けられた切欠きによってアーム挿通部２１２を形成しているが、モジュール基板２１に設けられた孔によってアーム挿通部２１２を形成してもよい。

更に、レンズホルダ３１における突出腕部３２の先端には連結爪３３が形成されており、この連結爪３３は、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａにおいては、第１ヒートシンク４１Ａの設置部４１１の中心方向（すなわち、内側）を向くようにして、設置部４１１のアーム挿通孔４１５に係止されるようになっている。また、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂにおいては、第２ヒートシンク４１Ｂの設置部４１１の中心方向（すなわち、内側）を向くようにして、設置部４１１のアーム挿通孔４１５に係止されるようになっている。これによれば、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａ（ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂ）の中心方向、すなわちＬＥＤ２０の光軸方向に向かって突出腕部３２（連結爪３３）の力が加わることによって、ＬＥＤ発光モジュール２を一段と強固に保持することができる。これにより、ＬＥＤ発光モジュール２におけるＬＥＤ２０の光軸とレンズモジュール３の光軸とがずれることを有効に防止することができる。

また、ＬＥＤ発光モジュール２におけるＬＥＤ２０が有するＬＥＤチップは、ＧａＮ基板を有しているため、当該ＬＥＤチップの電流密度を高くしても不具合が生じにくいという効果を奏する。これによれば、ＬＥＤ２０に対してより大きな駆動電力を供給することができるため、照明装置１は、より大きな光束、照度で光を出射することができるようになる。従って、照明装置１における規格サイズのサイズアップに伴い、ＬＥＤ２０に要求される駆動電力や光束、照度が増加しても、ＬＥＤチップの個数を増加させることなくＬＥＤチップの電流密度を高くすることで、容易かつ十分に対応することができる。

＜変形例＞
本実施形態に係る照明装置１は、種々の変形例を採用することができる。例えば、レンズモジュール３におけるレンズホルダ３１には、上述の第１レンズ３０とは異なる第２レンズ（図示省略）を着脱自在に保持することが可能に構成されている。上記の通り、第１
レンズ３０は第１配光角を有しているのに対して、上記第２レンズは、第１配光角とは異なる第２配光角を有している。このように、レンズホルダ３１に対して、種類の異なるレンズを着脱自在に保持することで、ユーザの好み、照明装置の使用箇所、その他の条件に合わせて、カスタマイズすることが可能な照明装置１を提供することができる。また、本変形例によれば、配光角に応じて第１レンズ３０及び第２レンズを選択することができるので、照明装置１を配光角毎に個別設計する必要が無く、製品ラインナップの充実化を図ることができる。また、これにより、照明装置１の設計に要する時間、開発費等が嵩むことを抑制することができる。

また、照明装置１を構成する筐体については、種々の変更を加えることができるのは勿論である。図９に、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂの変形例を示す。図９に示すＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂは、いわゆる１ピース構造の第２筐体４Ｂ´を有する。第２筐体４Ｂ´は、前端側に形成された第２ヒートシンク４１Ｂ´と、後端側に形成された第２ドライバハウジング４２Ｂ´とが一体構造となっている。第２ヒートシンク４１Ｂ´は、複数の放熱フィン４１３を備えており、第２ドライバハウジング４２Ｂ´には、図示しない回路基板６（図２を参照）を収容することができる点で、図９等に示す第２ヒートシンク４１Ｂと共通する。また、第２筐体４Ｂ´は、図８に示した第２筐体４Ｂと同様、ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂの規格サイズに適合するように構成されている。

図９に示すように、第２筐体４Ｂ´は、円筒状の筒部４２５を有しており、筒部４２５の前端面４２５ａによってＬＥＤ発光モジュール２のモジュール基板２１を支持することが可能となっている。第２筐体４Ｂ´における筒部４２５の前端面４２５ａには、固定用ネジ５を螺合させることができる一組の固定部４２３が形成されている（図９には、片方の固定部４２３のみが図示されている）。更に、第２筐体４Ｂ´における筒部４２５の前端面４２５ａには、上述のレンズモジュール３（レンズホルダ３１）における連結爪３３が干渉するのを回避するための一組の凹部４２６が形成されている（図９には、片方の凹部４２６のみが図示されている）。また、筒部４２５の前端面４２５ａにおける一方の凹部４２６の近傍部位には、第２ドライバハウジング４２Ｂ´に収容される回路基板６（図６において図示省略、図２を参照）からの配線を、モジュール基板２１におけるＬＥＤ２０の実装面側に導くための配線用凹部４２７が形成されている。

このように構成される１ピースタイプの第２筐体４Ｂ´においても、上述の第２筐体４Ｂと実質的に同等の機能を有し、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａと共通するＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を第２ヒートシンク４１Ｂ´に対して着脱自在に装着することが可能である。なお、図９には、レンズモジュール３の図示は省略しているが、第２筐体４Ｂ´に装着されるレンズモジュール３は、図７に示したものと共通である。ここで、ＬＥＤ発光モジュール２は、上記ネジ挿通部２１１を挿通させた固定用ネジ５を固定部４２３に螺合させることで第２筐体４Ｂ´に取り付けることができる。また、レンズモジュール３については、レンズホルダ３１における突出腕部３２を、モジュール基板２１のアーム挿通部２１２、第２筐体４Ｂ´の凹部４２６に挿入させ、突出腕部３２の先端に形成された連結爪３３を、モジュール基板２１の背面に引っ掛けることで、突出腕部３２の連結爪３３がモジュール基板２１におけるアーム挿通部２１２の縁部に係止される。これにより、レンズモジュール３にＬＥＤ発光モジュール２を保持させつつ、ＬＥＤ発光モジュール２が取り付けられている第２筐体４Ｂ´の第２ヒートシンク４１Ｂ´に対してレンズモジュール３を装着することができる。また、モジュール基板２１に対する連結爪３３の引っ掛かりを解除すれば、レンズモジュール３を容易に第２筐体４Ｂ´から取り外すことができる。以上のように、第２筐体４Ｂ´は、上述の第２筐体４Ｂと実質的に同等の機能を奏する。これにより、ＬＥＤ発光モジュール２及びレンズモジュール３を照明装置の規格サイズに関わらず共通化して転用することができ、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａ等において説明した通りの効果が得られる。

なお、図９に示す１ピース構造の第２筐体４Ｂ´と、図８に示す２ピース構造の第２筐体４Ｂとを比較すると、製造コストの観点からは１ピース構造の第２筐体４Ｂ´の方が２ピース構造の第２筐体４Ｂよりも部品点数が少ないため、製造コストを低減することができる。また、１ピース構造を有する第２筐体４Ｂ´の方が、２ピース構造の第２筐体４Ｂよりも熱容量を確保することができるため、より高い放熱効果を得ることができる。一方、第２筐体４Ｂは、ＬＥＤ発光モジュール２のモジュール基板２１全体を支持する設置部４１１を有しているため、ＬＥＤ発光モジュール２（モジュール基板２１）との接触面積を第２筐体４Ｂ´に比べて確保し易く、放熱効率を向上させる観点から有利である。

以上の実施形態で述べた照明装置１は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。例えば、本実施形態では、互いに規格サイズの異なる照明装置１として、ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具１Ａ及びＭＲ１１型ＬＥＤ灯具１Ｂを例示しているが、これらに限られず、他の規格サイズに適合するＬＥＤ灯具として照明装置１を構成してもよい。

１・・・照明装置
１Ａ・・・ＭＲ１６型ＬＥＤ灯具
１Ｂ・・・ＭＲ１１型ＬＥＤ灯具
２・・・ＬＥＤ発光モジュール
３・・・レンズモジュール
４Ａ・・・第１筐体
４Ｂ・・・第２筐体
２０・・・ＬＥＤ
２１・・・モジュール基板
３０・・・第１レンズ
３１・・・レンズホルダ
４１Ａ・・・第１ヒートシンク
４１Ｂ・・・第２ヒートシンク

Claims (7)

1. ＬＥＤを有するＬＥＤ発光モジュールと、
   所定の第１配光角の第１レンズを有するレンズモジュールと、
   前記ＬＥＤが発する熱を放熱するヒートシンクを少なくとも一部に有し、前記ＬＥＤ発光モジュール及び前記レンズモジュールを収容する第１筐体と、
   を備え、
   前記第１筐体は、照明装置の第１規格サイズに適合するように構成されており、
   前記レンズモジュールは、前記ＬＥＤ発光モジュールを保持しつつ、前記第１筐体のヒートシンク、及び前記第１規格サイズと異なる照明装置の第２規格サイズに適合するように構成された第２筐体のヒートシンクと着脱自在に連結する連結部
   を備えることを特徴とする照明装置。
2. 前記ＬＥＤ発光モジュールは、複数の前記ＬＥＤを略中心に搭載したモジュール基板を有し、前記ＬＥＤの光軸と前記レンズモジュールの光軸とが略一致するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記連結部は、前記レンズモジュールの底部から突出した突出部であり、
   前記突出部は、前記第１筐体のヒートシンクに設けられた孔、又は前記第２筐体のヒートシンクに設けられた孔に係止されることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記突出部の先端に、前記筐体の中心方向に向かって設けられた連結爪が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 前記突出部は、前記ＬＥＤ発光モジュールのモジュール基板に設けられた切欠き又は孔からなる挿通部を通じて、前記第１筐体のヒートシンクに設けられた孔、又は前記第２筐体のヒートシンクに設けられた孔に嵌合されることを特徴とする請求項３又は４に記載の照明装置。
6. 前記レンズモジュールは、前記第１レンズ、及び前記第１レンズと配光角の異なる第２配光角を有する第２レンズを着脱自在に保持するレンズホルダを更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記ＬＥＤが有するＬＥＤチップは、ＧａＮ基板を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の照明装置。

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