(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-27
(45)【発行日】2024-07-05
(54)【発明の名称】光源ユニット及び照明器具
(51)【国際特許分類】
F21V 17/00 20060101AFI20240628BHJP
F21S 8/02 20060101ALI20240628BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240628BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20240628BHJP
F21Y 115/15 20160101ALN20240628BHJP
F21Y 115/20 20160101ALN20240628BHJP
【FI】
F21V17/00 200
F21S8/02 400
F21Y115:10
F21Y115:30
F21Y115:15
F21Y115:20
(21)【出願番号】P 2020212326
(22)【出願日】2020-12-22
【審査請求日】2023-09-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】390014546
【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001461
【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】鶴留 和幸
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 健一
【審査官】安食 泰秀
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-012627(JP,A)
【文献】特開2015-228307(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21V 17/00
F21S 8/02
F21Y 115/10
F21Y 115/30
F21Y 115/15
F21Y 115/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被照射領域に光を照射する光源と、
前記光源から照射される光の進行方向を制御するレンズと、
前記光源が設置される側の光源配置面と、前記光源配置面の裏面であり前記光源と対向するように前記レンズが設置されるレンズ配置面とを有するレンズホルダと、を備え、
前記レンズホルダは、
前記レンズが配置される本体部と、
前記本体部において前記レンズ配置面から突出し、前記レンズの外形に沿った形状をなし、前記レンズが嵌め込まれるレンズ位置決め部と、
前記レンズ位置決め部の一部から更に突出し、前記レンズの外周部の一部に重なって前記レンズを保持する保持部と、を有し、
前記レンズホルダには、前記保持部に対向する部分において、前記レンズが前記レンズ配置面に対して傾斜した状態で挿入されるレンズ挿入ガイド部が形成されている
光源ユニット。
【請求項2】
前記レンズ挿入ガイド部は、
前記レンズホルダの前記光源配置面から前記レンズ配置面まで貫通する開口である
請求項1記載の光源ユニット。
【請求項3】
前記レンズ挿入ガイド部は、
前記レンズ配置面において、前記光源から照射される光の射出方向とは反対側に形成された溝である
請求項1記載の光源ユニット。
【請求項4】
前記レンズホルダは、
前記レンズ位置決め部において、前記保持部に対向する位置に設けられ、前記レンズを固定する固定部を更に有する
請求項1~3のいずれか1項に記載の光源ユニット。
【請求項5】
前記レンズホルダは、
前記レンズ配置面側が前記被照射領域に向くように配置されており、
前記レンズは、
重力によって前記保持部に保持されている
請求項1~4のいずれか1項に記載の光源ユニット。
【請求項6】
前記レンズホルダは、
前記レンズ配置面に設けられ、前記被照射領域に向かって弾性変形する弾性体を更に有し、
前記レンズは、
前記弾性体によって前記保持部に向けて押圧される
請求項1~5のいずれか1項に記載の光源ユニット。
【請求項7】
前記レンズは、ガラス材料を用いて形成されている
請求項1~6のいずれか1項に記載の光源ユニット。
【請求項8】
前記光源に取り付けられ、前記光源で発生する熱を放散する放熱部材と、
前記光源と前記放熱部材との間に介在し、前記光源で発生する熱を前記放熱部材に伝達する熱伝導部材と、を更に備える
請求項1~7のいずれか1項に記載の光源ユニット。
【請求項9】
請求項1~8のいずれか1項に記載の光源ユニットを備える
照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光源とレンズとを備える光源ユニット及び照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光源とレンズとを備える光源ユニットが知られている。特許文献1には、光源と、レンズと、化粧枠と、フィルムとを備える光源ユニットが開示されている。光源は、例えば発光ダイオードといった光学素子であり、レンズは、光源と対向して配置され光源から出射された光の進行方向を制御するものである。化粧枠は、レンズが装着されるレンズ支持部を有し、レンズ支持部の内側にはレンズの外周を位置決めする化粧枠開口部が形成されている。フィルムは、レンズと化粧枠とに挟持されて、レンズ支持部の内側の化粧枠開口部に当接することによって、レンズの位置決めを行うものである。特許文献1の光源ユニットは、フィルムがレンズ支持部に配置されたのち、レンズが上方から化粧枠開口部に挿入され、フィルムを介してレンズのフランジ部がレンズ支持部上に配置されることによって、組み立てられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【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、特許文献1に開示された光源ユニットは、レンズを位置決めするために、化粧枠開口部のみではなくフィルムを要する。また、仮にフィルムを使用しない場合、レンズを化粧枠開口部に嵌め込むために、レンズに多大な外力を加えて押し込む必要がある。従って、特許文献1は、レンズを取り付ける上で、作業性が悪い。
【0005】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、レンズを取り付ける上で作業性が良好な光源ユニット及び照明器具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る光源ユニットは、被照射領域に光を照射する光源と、光源から照射される光の進行方向を制御するレンズと、光源が設置される側の光源配置面と、光源配置面の裏面であり光源と対向するようにレンズが設置されるレンズ配置面とを有するレンズホルダと、を備え、レンズホルダは、レンズが配置される本体部と、本体部においてレンズ配置面から突出し、レンズの外形に沿った形状をなし、レンズが嵌め込まれるレンズ位置決め部と、レンズ位置決め部の一部から更に突出し、レンズの外周部の一部に重なってレンズを保持する保持部と、を有し、レンズホルダには、保持部に対向する部分において、レンズがレンズ配置面に対して傾斜した状態で挿入されるレンズ挿入ガイド部が形成されている。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、レンズは、レンズ配置面に対して傾斜した状態でレンズ挿入ガイド部に挿入される。このため、レンズが挿入される際、レンズの外周部の一部のみがレンズ位置決め部に当接する。従って、レンズを嵌め込む外力を弱めることができるため、レンズを取り付ける上で作業性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】実施の形態1に係る照明器具を示す斜視図である。
【
図2】実施の形態1に係る照明器具を示す分解斜視図である。
【
図3】実施の形態1に係る照明器具を示す平面図である。
【
図4】実施の形態1に係る電源部を示す斜視図である。
【
図5】実施の形態1に係る電源部を示す分解斜視図である。
【
図6】実施の形態1に係るケース及び回路基板を示す斜視図である。
【
図8】実施の形態1に係る光源ユニットを示す斜視図である。
【
図9】実施の形態1に係る光源ユニットを示す斜視図である。
【
図10】実施の形態1に係る光源ユニットを示す分解斜視図である。
【
図11】実施の形態1に係る光源を示す平面図である。
【
図12】実施の形態1に係るレンズホルダを示す平面図である。
【
図13】実施の形態1に係る光源ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に係る光源ユニット及び照明器具の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。また、
図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本開示を限定するものではない。方向を表す用語としては、例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」又は「後」等が挙げられる。
【0010】
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る照明器具1を示す斜視図である。このうち、
図1(a)は、照明器具1を被取付部100側からみた図であり、
図1(b)は、照明器具1を被照射領域側からみた図である。
図2は、実施の形態1に係る照明器具1を示す分解斜視図である。
図3は、実施の形態1に係る照明器具1を示す平面図である。このうち、
図3(a)は、照明器具1の上面図であり、
図3(b)は、照明器具1の一側面図であり、
図3(c)は、照明器具1の正面図である。
図3(d)は、照明器具1の他側面図であり、
図3(e)は、照明器具1の下面図である。照明器具1は、例えば被取付部100(図示しない)に形成された取付孔(図示せず)に埋め込まれて設置される埋め込み型の非常用照明装置である。被取付部100は、例えば天井面又は壁面である。
図1~
図3に示すように、照明器具1は、外枠2と、取付バネ3と、枠14と、電源部4と、蓄電池11と、光源ユニット50とを備えている。照明器具1は、取付バネ3が狭められて被取付部100の取付孔に挿入され、更に、被取付部100に向かって押し込まれることによって、取付バネ3が広がり、取付孔の内壁に突っ張られることで、被取付部100に取り付けられる。なお、以下の説明では、被取付部側を上方向とし、被照射領域側を下方向と呼称する。
【0011】
(外枠2)
図1~
図3に示すように、外枠2は、例えば有底円筒状の部材であり、金属製である。本実施の形態1では、外枠2が、板金によって形成されている場合について例示しているが、アルミダイキャスト又は絞りによって形成されてもよい。外枠2は、天井等の被取付部100に形成された取付孔に埋め込まれる。外枠2には、光源ユニット50の光源5の光の出射方向において開口222が形成されている。外枠2は、筒状の筒部20と、筒部20の被照射領域側から外側に突設している外枠鍔部21とを有している。
【0012】
筒部20は、被取付部100に形成された取付孔に挿入される。筒部20は、側面に平面状の平面部201を有する。平面部201には、取付バネ3を取り付けるバネ取付部31が形成されている。バネ取付部31は、筒部20の軸部91aに対して対向する2つの平面部201にそれぞれ形成されている。筒部20の被取付部100側である底面には、電源を供給する電線が取り付けられる端子53(
図10参照)が設けられた端子台12が挿入される開口と、電源部4を固定する取付孔24,25と、ネジ穴26とが形成されている。外枠鍔部21は、被取付部100に形成された取付孔の外縁部に押し当てられて引っ掛かる。なお、外枠2には、枠14を保持する保持バネ14aが取り付けられている。外枠2の内部には、端子台12、電源部4、蓄電池11及び光源ユニット50が収納される。
【0013】
(取付バネ3)
取付バネ3は、外枠2の筒部20のバネ取付部31に取り付けられており、外枠2を被取付部100に取り付けるものである。取付バネ3は、円弧状をなしている。外枠2が被取付部100に取り付けられる際、取付バネ3を外枠2側に弾性変形させ、被取付部100に、取付バネ3と共に外枠2が挿入される。その後、外枠2の外枠鍔部21が、被取付部100の外縁部に当接する位置において、取付バネ3が元の位置に戻る方向に変形することによって、外枠2が被取付部100に固定される。
【0014】
(枠14)
枠14は、外枠2の開口222を覆い、レンズ6を露出する開口14bが形成された円板状の化粧枠である。枠14は、保持バネ14aによって、外枠2の開口222を塞ぐように、外枠2に取り付けられる。
【0015】
(電源部4)
図4は、実施の形態1に係る電源部4を示す斜視図である。このうち、
図4(a)は、電源部4を上方からみた斜視図であり、
図4(b)は、電源部4を下方からみた斜視図である。
図5は、実施の形態1に係る電源部4を示す分解斜視図である。このうち、
図5(a)は、カバー16の斜視図であり、
図5(b)は、電源部4の回路基板17を含んだケース15とカバー16とを分解して示す分解斜視図である。電源部4は、蓄電池11を充電して且つ保持するものであり、電源ユニットとも呼称される。
図4及び
図5に示すように、電源部4は、カバー16と、ケース15と、回路基板17とを有している。
【0016】
(カバー16)
カバー16は、ケース15に回路基板17が収納された状態で、ケース15から露出している回路基板17を覆う部材であり、矩形状且つ箱状をなしている。カバー16は、PC、PC+ABS、PBT又はPPといったプラスチックで成型されたものである。カバー16には、絶縁処理が施されている。カバー16は、蓄電池11のコネクタ部111が接続される接続部167と、蓄電池11を取り付けるためのガイド部162とを有している。カバー16は、ケース15に収納されている回路基板17の位置を固定する機能も有しており、ケース15とカバー16とが組み合わされた状態で、回路基板17の位置が固定される。カバー16は、ケース15に対し、下方向から上方向に向けてスライドされることによって、ケース15に篏合する。カバー16には、蓄電池11を固定するための溝部163が形成されている。
【0017】
(ケース15)
図6は、実施の形態1に係るケース15及び回路基板17を示す斜視図である。このうち、
図6(a)は、ケース15の斜視図であり、
図6(b)は、ケース15及び回路基板17の分解斜視図であり、
図6(c)は、ケース15及び回路基板17の斜視図である。
図6に示すように、ケース15は、回路基板17を収納する部材であり、矩形状且つ箱状をなしている。ケース15は、PC、PC+ABS、PBT又はPPといったプラスチックで成型されたものである。ケース15には、絶縁処理が施されている。ケース15は、レンズホルダ9を回転自在に支持する軸受部155を有している。また、ケース15には、回路基板17が挿入される際に回路基板17をガイドするガイド部153を有している。
【0018】
(回路基板17)
回路基板17は、ケース15及びカバー16に収納されるものであり、充電回路と、点灯回路と、点検回路と、スイッチ45と、信号受信部41とを有している。充電回路は、商用電源から供給された電力によって蓄電池11を充電する回路である。点灯回路は、例えば停電において、商用電源からの電力が遮断された場合に、蓄電池11に蓄えられた電力を用いて光源5を点灯させる回路である。点検回路は、予め決められた所定の時間だけ、蓄電池11によって光源5を点灯することが可能か否かを判定する回路である。スイッチ45は、回路基板17を点検する際に、回路基板17が正常に動作するかを確認する際に押下されるものである。信号受信部41は、点検動作を指示するリモートコントローラ(図示せず)から送信される信号を受信するものであり、これにより、点検動作が実行される。
【0019】
(蓄電池11)
図7は、実施の形態1に係る蓄電池11を示す図である。このうち、
図7(a)は、蓄電池11の斜視図であり、
図7(b)は、蓄電池11が電源部4に取り付けられた状態を示す断面図である。蓄電池11は、停電等の非常時に、光源5を点灯する電力を蓄えるものであり、
図7(a)に示すように、直方体状をなしている。蓄電池11は、コネクタ部111と、蓄電池固定部113とを有している。コネクタ部111は、電源部4の点灯回路に電源を供給するものであり、カバー16の接続部167に接続される。蓄電池固定部113は、カバー16の側面に設けられたものである。
図7(b)に示すように、蓄電池11の蓄電池固定部113が、カバー16の溝部163に篏合することによって、蓄電池11が電源部4に固定されて、落下することが防止される。なお、蓄電池11は、電源部4から取外し自在に取り付けられている。
【0020】
(光源ユニット50)
図8及び
図9は、実施の形態1に係る光源ユニット50を示す斜視図である。このうち、
図8は、光源ユニット50を側方寄りからみた斜視図であり、
図9は、光源ユニット50を下方寄りからみた斜視図である。
図10は、実施の形態1に係る光源ユニット50を示す分解斜視図である。光源ユニット50は、被照射領域に光を照射するものであり、天井又は壁面等の被取付部100に対し、光源5の光軸方向が垂直となるように取り付けられている。
図8~
図10に示すように、放熱部材7と、熱伝導部材8と、光源5と、レンズ6と、レンズホルダ9とを備えている。
【0021】
(放熱部材7)
放熱部材7は、板状の放熱板であり、光源ユニット50において外枠2の内部の最も奥に配設されるものである。放熱部材7は、光源5に取り付けられ、光源5で発生する熱を放散するヒートシンクである。放熱部材7は、光源5の光源基板51の基板裏面512と熱的に接する。なお、放熱部材7の形状は、光源5の出力に応じて適宜変更可能である。放熱部材7は、例えばアルミニウム合金といった熱伝導率が高い金属である。放熱部材7は、外枠2又は枠14と熱的に接続されることによって、光源5で発生する熱を外枠2又は枠14に放散する。これにより、放熱部材7のみで放散するよりも、放熱部材7自身のサイズを小型化することができる。放熱部材7には、レンズホルダ9の取付用爪92が差し込まれる穴(図示せず)が形成されている。
【0022】
(熱伝導部材8)
熱伝導部材8は、光源5と放熱部材7との間に介在し、光源5で発生する熱を放熱部材7に伝達するシート状の熱伝導シートである。光源5と放熱部材7とが、互いにアルミニウム合金といった金属で構成される場合、金属同士が直接接触して熱的に接続されると、接触面における接触熱抵抗が生じてしまう。熱伝導部材8は、シリコン系材料又はアクリル系材料からなる。熱伝導部材8が絶縁性を有していることによって、光源基板51と放熱部材7との絶縁を確保することができる。
【0023】
(光源5)
図11は、実施の形態1に係る光源5を示す平面図である。このうち、
図11(a)は、光源5の下面図であり、
図11(b)は、光源5の正面図であり、
図11(c)は、光源5の側面図である。光源5は、被照射領域に光を照射するものであり、熱伝導部材8を介して放熱部材7に接している。
図11に示すように、光源5は、光学素子52と、光源基板51と、端子53とを有している。
【0024】
光学素子52は、1個又は複数個設けられており、光源基板51に実装されている。光学素子52は、例えば波長が440~480〔nm〕の青色光を出射するLEDチップ上に、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体を配して、パッケージ化された面実装型の疑似白色LED素子である。なお、光学素子52は、固体レーザ(Solid State Laser)、半導体レーザ(Semiconductor Laser)、有機EL(Electro Luminescence)又は無機ELなどが用いられてもよい。光学素子52は、通常時、商用電源から電源部4を介して供給された電力によって点灯する。また、光学素子52は、非常時、蓄電池11から電源部4を介して供給される電力によって点灯する。
【0025】
光源基板51は、直方体状をなした板状の部材であり、四隅が曲線状の曲線部51aとなっている。光源基板51には、前述の如く、光学素子52が実装されており、更に、端子53が実装されている。光源基板51は、光学素子52が実装された実装面511と、実装面511の裏面である基板裏面512とを有している。端子53は、光学素子52に電源を供給する電線が接続されるものである。光源5は、ハーネス10(
図12(c)参照)によって電源部4と電気的に接続されている。光源5は、光源基板51の基板裏面512が、熱伝導部材8を介して放熱部材7に接した状態で、レンズホルダ9によって放熱部材7に固定される。なお、光源5は、COB(Chip On Board)タイプのLEDが用いられたものであってもよい。この場合、光源基板51の代替として、電源部4と電気的に接続するためのソケットといった接続部材が用いられる。
【0026】
(レンズ6)
レンズ6は、光源5から照射される光の進行方向を制御するものであり、光学部61と鍔部62とを有している。光学部61は、光学素子52と対向する位置に配置され、円錐台形状をなしている。光学部61は、光源5から照射された光が所望の方向に向かうように制御する。鍔部62は、光学部61の周囲に設けられ、光学部61の外周縁部から外側に延びるものである。レンズ6は、ガラス材料といった不燃材、又はPMMA、PCといった絶縁性を有する透明樹脂からなる。本実施の形態1のような非常用照明装置において、レンズ6が透明樹脂である場合、レンズ6の外側にガラスカバーといった不燃材が設けられる必要がある。なお、レンズ6とレンズホルダ9との間に絶縁性を有するカバーが設けられてもよい。これにより、レンズ6のみで絶縁性を確保するよりも、絶縁性を得ることができる。また、レンズ6と枠14との間に絶縁性を有する絶縁体が設けられてもよい。これにより、レンズ6のみで絶縁性を確保するよりも、絶縁性を得ることができる。
【0027】
(レンズホルダ9)
図12は、実施の形態1に係るレンズホルダ9を示す平面図である。このうち、
図12(a)は、レンズホルダ9の下面図であり、
図12(b)は、レンズホルダ9の側面図であり、
図12(c)は、レンズホルダ9の上面図である。レンズホルダ9は、光源5とレンズ6と放熱部材7と熱伝導部材8とを保持するものである。レンズホルダ9は、光源基板51の基板裏面512が放熱部材7に押し付けられた状態で放熱部材7に取り付けられる。レンズホルダ9は、光源基板51とレンズ6の光軸とを合わせた状態で、光源基板51とレンズ6とを保持している。レンズホルダ9は、光源5とレンズ6と放熱部材7と熱伝導部材8とを保持した状態で、電源部4のカバー16の長穴166に取り付けられる。
図12に示すように、レンズホルダ9は、本体部90と、軸台部91bと、軸部91aと、取付用爪92と、レンズ位置決め部905と、基板位置決め部93とを有している。また、レンズホルダ9は、基板押圧部94と、ハーネス保持部980と、保持部901と、レンズ挿入ガイドリブ903と、ヒンジ部902と、固定部906と、弾性体95とを有している。
【0028】
(本体部90)
本体部90は、レンズホルダ9のベースとなる部材であり、板状をなしている。本体部90は、光源5が設置される光源配置面910と、光源配置面910の裏面でありレンズ6が設置されるレンズ配置面920とを有する。
【0029】
(軸台部91b、軸部91a)
軸台部91bは、本体部90において互いに対向するように2つ設けられており、軸部91aを支持するものである。軸部91aは、電源部4のケース15の軸受部155に取り付けられるものである。これにより、レンズホルダ9は、軸部91aを中心として電源部4に対し回転する。なお、軸部91aは、軸台部91bに取り付けられており、基端から先端にかけて縮径するテーパ形状をなしている。これにより、軸部91aは、軸受部155に挿入され易い。
【0030】
(取付用爪92)
取付用爪92は、本体部90の両側端部に設けられ、光源配置面910側に突出する部材である。取付用爪92は、放熱部材7に形成された穴に差し込まれる。取付用爪92が穴に差し込まれることによって、レンズホルダ9に放熱部材7が取り付けられる。
【0031】
(レンズ位置決め部905)
レンズ位置決め部905は、本体部90においてレンズ配置面920から突出し、レンズ6の外径に沿った形状をなし、レンズ6が嵌め込まれるものである。本体部90において、レンズ位置決め部905の内側は、レンズ6が挿入される凹部907となっている。また、本体部90において、凹部907の中央には、光源5の光学素子52を露出する円形のホルダ開口99aが形成されている。ホルダ開口99aは、光学素子52の光を透過するものであるため、透光性を有するカバー16でホルダ開口99aが覆われてもよい。レンズホルダ9は、ホルダ開口99aから露出した光学素子52を覆うレンズ6を保持する。
【0032】
(基板位置決め部93、基板押圧部94)
基板位置決め部93は、本体部90の光源配置面910において凹部907の外周縁部から突出する4つの部材である。基板位置決め部93は、光源5の光源基板51の4隅の曲線部51aに対応する位置に設けられており、これにより、光源基板51の位置を決める。基板押圧部94は、基板位置決め部93の近傍に設けられた4つの部材である。基板押圧部94は、基板位置決め部93によって位置が決められた光源基板51を押さえることによって、光源基板51をレンズホルダ9に取り付けるものである。
【0033】
(ハーネス保持部980)
ハーネス保持部980は、光源5と電源部4とを接続するハーネス10を位置決めして保持する部材であり、第1のハーネス保持部981と、第2のハーネス保持部982と、第3のハーネス保持部983とを有している。第1のハーネス保持部981は、基板位置決め部93の一つの近傍に設けられている。第2のハーネス保持部982は、基板位置決め部93のそのほかの一つの近傍に設けられている。第3のハーネス保持部983は、軸台部91bの近傍に設けられている。なお、ハーネス10は、レンズホルダ9が電源部4に取り付けられた状態で、回路基板17に接続される。
【0034】
(保持部901)
保持部901は、本体部90のレンズ配置面920において、レンズ位置決め部905の一部から更に突出し、レンズ6を保持するものである。ここで、レンズ位置決め部905の一部とは、レンズ位置決め部905において、軸部91aとホルダ開口99aとの間に位置する部分である。保持部901は、本体部90においてレンズ配置面920から突出し、更に本体部90の中央に向かってレンズ配置面920に並行して延びるL字形状をなしている。保持部901の内面は、レンズ6の外周形状に沿った形状をなしている。なお、保持部901は、複数設けられていてもよい。ここで、レンズホルダ9は、レンズ配置面920側が被照射領域に向くように配置されており、レンズ6は、重力によって保持部901に保持されている。
【0035】
(レンズ挿入ガイドリブ903)
レンズ挿入ガイドリブ903は、レンズ6がレンズホルダ9に挿入される際にレンズ6をガイドするリブである。レンズ挿入ガイドリブ903は、レンズ位置決め部905において、ホルダ開口99aを中心として、保持部901と対向する位置に配置されている。
【0036】
(ヒンジ部902)
ヒンジ部902は、本体部90の外縁部において、レンズ挿入ガイドリブ903の近傍に設けられている。ヒンジ部902は、固定部906を上下方向に回転自在に支持するものである。ヒンジ部902は、本体部90と一体的な樹脂ヒンジ構造である。これにより、部品点数及び製造コストを削減することができる。なお、ヒンジ部902は、本体部90と別体とされてもよい。
【0037】
(固定部906)
固定部906は、レンズ位置決め部905において、保持部901に対向する位置に設けられ、レンズ6を固定するものである。固定部906は、レンズ位置決め部905において、ホルダ開口99aを中心として、保持部901と対向する位置に配置されている。固定部906は、ヒンジ部902に回転自在に支持されており、レンズ6が凹部907に挿入されたのち、ヒンジ部902にネジ911が取り付けられることによって、レンズ6がレンズホルダ9に固定される。
【0038】
(弾性体95)
弾性体95は、本体部90においてレンズ配置面920に設けられ、レンズ6を保持部901側に付勢するものである。弾性体95は、複数の箇所に支持されており、凹部907のホルダ開口99aと保持部901との間と、ホルダ開口99aと固定部906との間とに設けられ、保持部901と固定部906とを結んだ軸と交差した方向を長辺とした1組の両持ちの板バネである。弾性体95は、レンズ6側を頂点とするブリッジ形状をなしており、レンズ6の鍔部62に当接することによって、レンズ6が保持部901側に押圧される。弾性体95の近傍には、スリット95aが形成されている。
【0039】
(レンズ挿入ガイド部904)
レンズホルダ9には、保持部901に対向する部分において、レンズ6が傾斜した状態で挿入される溝であるレンズ挿入ガイド部904が形成されている。レンズ挿入ガイド溝は、半円形状をなしている。本実施の形態1では、レンズ挿入ガイド部904は、レンズ配置面920において、光源5から照射される光の射出方向とは反対側に形成された溝である場合について例示している。なお、レンズ挿入ガイド部904は、レンズホルダ9の光源配置面910からレンズ配置面920まで貫通する開口であってもよい。
【0040】
(端子収納部99b)
レンズホルダ9には、端子53が収納される端子収納部99bが形成されている。端子収納部99bは、本体部90の凹部907に2か所設けられており、光源基板51に実装された端子53を露出させる。なお、端子収納部99bは、端子53が収納されたのち、絶縁性を有する樹脂等である絶縁部材で被覆されてもよい。
【0041】
(光源ユニット50の組立)
図13は、実施の形態1に係る光源ユニット50を示す図である。このうち、
図13(a)は、光源ユニット50の下面図であり、
図13(b)は、
図13(a)のA-A断面図である。
図13(c)は、
図13(a)のA-A位置での、レンズ6がレンズホルダ9に取り付けられる状態を示す図である。
図13(d)は、
図13(a)のB-B断面図である。次に、光源ユニット50の組立方法について説明する。
図13に示すように、本実施の形態1の光源ユニット50は、光源5、レンズホルダ9、放熱部材7、熱伝導部材8及びレンズ6をユニット化したものである。このように、ユニット化された光源ユニット50を用いた照明器具1は、組立作業性の幅が広がる。
【0042】
先ず、ハーネス10の一端側が接続された光源5が、レンズホルダ9に配置される。その際、レンズホルダ9の基板位置決め部93に、光源基板51の曲線部51aが合わせられることによって、光源5の位置が決まる。光源5がレンズホルダ9に配置されたのち、ハーネス10が第1のハーネス保持部981に押し込まれる。これにより、ハーネス10がレンズホルダ9に固定され、光源5の端子53に応力がかかることが抑制される。
【0043】
その後、ハーネス10が、第2のハーネス保持部982に引っ掛けられて、第3のハーネス保持部983にとおされる。これにより、ハーネス10がレンズホルダ9に完全に固定されるため、レンズホルダ9に放熱部材7が取り付けられる際、放熱部材7の端によってハーネス10の被覆が損傷することを抑制することができる。そして、熱伝導部材8が、光源基板51の基板裏面512に乗せられ、レンズホルダ9の取付用爪92が放熱部材7の穴に挿入される。これにより、放熱部材7及び熱伝導部材8が、レンズホルダ9に固定される。
【0044】
次に、
図13(c)に示すように、レンズ6が、レンズホルダ9のレンズ配置面920に取り付けられる。レンズ6は、レンズ配置面920に対し傾斜した状態で、レンズ挿入ガイドリブ903に沿って、レンズ挿入ガイド部904に挿入される。この状態で、レンズ6においてレンズ挿入ガイド部904に挿入されていない部分が押し込まれると、レンズ6には、いわゆるてこの原理がはたらく。レンズ6と保持部901とが当接する部分が作用点301であり、レンズ6と弾性体95とが当接する部分が支点302であり、レンズ6が押し込まれる部分が力点303である。これによって、
図13(b)に示すように、レンズ6の鍔部62の外周部が凹部907に嵌まり込み、鍔部62が保持部901に当接する。ここで、レンズ6は、保持部901及び弾性体95に沿ってスライドされて、レンズ配置面920に配置される。
【0045】
レンズ6が凹部907に嵌まったのち、ヒンジ部902が折り曲げられることによって、レンズ6の位置が固定される。これにより、レンズ6がレンズホルダ9から外れることが抑制される。最後に、レンズホルダ9の側から放熱部材7の側に向かって、ネジ911が挿入されて螺合されることによって、レンズホルダ9が放熱部材7に固定される。これにより、光源ユニット50が組み立てられる。なお、ネジ911を用いて固定されることによって、レンズホルダ9の基板押圧部94が、光源基板51を熱伝導部材8及び放熱部材7に押し付ける。このため、光源5から発生する熱が、熱伝導部材8及び放熱部材7に効率よく放散される。
【0046】
本実施の形態1によれば、レンズ6は、光源配置面910に対して傾斜した状態でレンズ挿入ガイド部904に挿入される。このため、レンズ6が挿入される際、レンズ6の外周部の一部のみがレンズ位置決め部905に当接する。従って、レンズ6を嵌め込む外力を弱めることができるため、レンズ6を取り付ける上で作業性が良好である。
【0047】
レンズ6と保持部901とが当接する部分を作用点301とし、レンズ6と弾性体95とが当接する部分を支点302とし、レンズ6が押し込まれる部分を力点303として、レンズ6がてこの原理によってレンズホルダ9に嵌め込まれる。このため、大きな力が不要であるため、レンズ6を取り付ける上で作業性が良好である。
【0048】
また、本実施の形態1によれば、レンズホルダ9の凹部907に端子収納部99bが形成されているため、光源5の端子53が端子収納部99bに収納されることによって、端子53の厚さ分だけレンズホルダ9全体の厚みを薄くすることができる。このため、保持部901と本体部90の凹部907との距離を大きくして、レンズ6及びレンズホルダ9の成形ばらつきを吸収しても、光源ユニット50のサイズを大きくせずに済む。また、レンズ6の鍔部62の厚み寸法のばらつきが生じ難い場合、保持部901と凹部907との距離を変更することなく、光源ユニット50及び照明器具1のサイズを小さくすることもできる。
【0049】
ここで、片持ちの弾性部は、弾性変形による曲げ応力による負荷が一か所の支持部に集中するため、弾性変形する領域を大きくすることができない。このため、レンズの厚み寸法のばらつきが大きい場合、レンズをホルダに挿入することができない。
【0050】
これに対し、本実施の形態1は、複数の支持部を有する両持ちの弾性体95を有している。従って、弾性体95が弾性変形した際に、負荷が複数の支持部に分散される。このため、片持ちの弾性部よりも、一つの支持部にかかる負荷が軽くなる。このように、本実施の形態1の弾性体95は、弾性変形する領域が大きいため、レンズ6の厚み寸法のばらつきにかかわらず、レンズ6をレンズホルダ9に挿入することができる。また、これにより、保持部901におけるレンズ6の鍔部62と当接する部分と、凹部907との距離を、弾性変形する領域が増えた分だけ、拡大することができる。
【0051】
また、本実施の形態1の弾性体95は、片持ちの弾性部よりも弾性変形領域が大きいため、従来よりも厚い鍔部62を有するレンズ6を用いることができる。その際、レンズホルダ9のレンズ配置面920の厚みを薄くしても、光源ユニット50全体の厚みを変更することなく、従来よりも厚い鍔部62を有するレンズ6を用いることができる。
【0052】
実施の形態2.
本実施の形態2は、パッキンを備えている点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態2では、実施の形態1と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
【0053】
照明器具1は、枠14と鍔部62との間に介在し、外周部が外枠2の内径部又は枠14の内径部と当接し、内周部がレンズ6と当接するパッキン(図示せず)を備えている。パッキンは、例えば円板状をなしている。
【0054】
レンズホルダ9は、実施の形態1と同様に、本体部90と、軸台部91bと、軸部91aと、取付用爪92と、レンズ位置決め部905とを有している。また、レンズホルダ9は、基板位置決め部93と、基板押圧部94と、ハーネス保持部980と、保持部901と、レンズ挿入ガイドリブ903と、ヒンジ部902と、固定部906と、弾性体95とを有している。また、実施の形態1と同様に、レンズホルダ9の本体部90のレンズ配置面920には、外周部がレンズ位置決め部905となる凹部907が形成されている。
【0055】
枠14には、レンズ6の光学部61を露出させる開口14bが形成されている。枠14が外枠2に取り付けられるとき、枠14と弾性体95とでレンズ6の鍔部62を挟持して保持する。このように、弾性体95は、枠14にレンズ6の鍔部62を押圧する。即ち、本実施の形態2では、レンズ6の鍔部62が枠14を押圧する。
【0056】
(光源ユニット50の組立)
次に、光源ユニット50の組立方法について説明する。先ず、ハーネス10の一端側が接続された光源5が、レンズホルダ9に配置される。その際、レンズホルダ9の基板位置決め部93に、光源基板51の曲線部51aが合わせられることによって、光源5の位置が決まる。光源5がレンズホルダ9に配置されたのち、ハーネス10が第1のハーネス保持部981に押し込まれる。これにより、ハーネス10がレンズホルダ9に固定され、光源5の端子53に応力がかかることが抑制される。
【0057】
その後、ハーネス10が、第2のハーネス保持部982に引っ掛けられて、第3のハーネス保持部983にとおされる。これにより、ハーネス10がレンズホルダ9に完全に固定されるため、レンズホルダ9に放熱部材7が取り付けられる際、放熱部材7の端によってハーネス10の被覆が損傷することを抑制することができる。そして、熱伝導部材8が、光源基板51の基板裏面512に乗せられ、レンズホルダ9の取付用爪92が放熱部材7の穴に挿入される。これにより、放熱部材7及び熱伝導部材8が、レンズホルダ9に固定される。
【0058】
次に、レンズ6が、レンズホルダ9のレンズ配置面920に取り付けられる。その際、レンズホルダ9に形成された凹部907によって、レンズ6がレンズホルダ9から意図せず外れることが抑制される。そして、レンズ6が凹部907に嵌まったのち、枠14と鍔部62との間にパッキンが介在した状態で、枠14が外枠2に取り付けられる。枠14が取り付けられると、鍔部62が、弾性体95によって押圧されて保持される。
【0059】
本実施の形態2によれば、パッキンが介在した状態でレンズ6の鍔部62が枠14を押圧するため、鍔部62の厚み寸法のばらつきにかかわらず、レンズ6を保持することができる。
【符号の説明】
【0060】
1 照明器具、2 外枠、3 取付バネ、4 電源部、5 光源、6 レンズ、7 放熱部材、8 熱伝導部材、9 レンズホルダ、10 ハーネス、11 蓄電池、12 端子台、14 枠、14a 保持バネ、14b 開口、15 ケース、16 カバー、17 回路基板、20 筒部、21 外枠鍔部、24 取付孔、25 取付孔、26 ネジ穴、31 バネ取付部、41 信号受信部、45 スイッチ、50 光源ユニット、51 光源基板、51a 曲線部、52 光学素子、53 端子、61 光学部、62 鍔部、90 本体部、91a 軸部、91b 軸台部、92 取付用爪、93 基板位置決め部、94 基板押圧部、95 弾性体、95a スリット、99a ホルダ開口、99b 端子収納部、100 被取付部、111 コネクタ部、113 蓄電池固定部、116 蓄電池長穴、153 ガイド部、155 軸受部、162 ガイド部、163 溝部、166 長穴、167 接続部、201 平面部、222 開口、301 作用点、302 支点、303 力点、511 実装面、512 基板裏面、901 保持部、902 ヒンジ部、903 レンズ挿入ガイドリブ、904 レンズ挿入ガイド部、905 レンズ位置決め部、906 固定部、907 凹部、910 光源配置面、911 ネジ、920 レンズ配置面、980 ハーネス保持部、981 第1のハーネス保持部、982 第2のハーネス保持部、983 第3のハーネス保持部。