JP2003086011A - 照明用光源 - Google Patents
照明用光源Info
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- JP2003086011A JP2003086011A JP2001275983A JP2001275983A JP2003086011A JP 2003086011 A JP2003086011 A JP 2003086011A JP 2001275983 A JP2001275983 A JP 2001275983A JP 2001275983 A JP2001275983 A JP 2001275983A JP 2003086011 A JP2003086011 A JP 2003086011A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ランプの後方に放射される光は，反射率の高
いランプハウスにより前方に反射される構造になってい
るが，そのうちランプの真うしろ方向に放射された光
は，ランプハウスで反射されても，ランプ自身に遮られ
て前方へ放出されず，内部にこもってしまう． 【解決手段】 ランプの後方に位置するランプハウスの
形状を，ランプの外形を基礎円とするインボリュート曲
面とすることにより，ランプのどの位置から放射される
光も前方へ放出可能にしている．
いランプハウスにより前方に反射される構造になってい
るが，そのうちランプの真うしろ方向に放射された光
は，ランプハウスで反射されても，ランプ自身に遮られ
て前方へ放出されず，内部にこもってしまう． 【解決手段】 ランプの後方に位置するランプハウスの
形状を，ランプの外形を基礎円とするインボリュート曲
面とすることにより，ランプのどの位置から放射される
光も前方へ放出可能にしている．
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，ランプより発した
光量を最大限に有効利用可能な照明用光源に関するもの
で，一般の照明器具やモバイル機器などの省エネや軽量
化，明るさ向上を意図している．
光量を最大限に有効利用可能な照明用光源に関するもの
で，一般の照明器具やモバイル機器などの省エネや軽量
化，明るさ向上を意図している．
【０００２】
【従来の技術】照明を目的としたランプには，白色系な
いし鏡面に仕上げられた内面をもつランプハウスがこれ
を取り巻き，背後に行く光を前方に反射させて，有効利
用している．このため，球状ランプにおいては，傘状や
回転楕円形状のランプハウス，円管状ランプにおいて
は，円筒状ないし断面が放物線状のランプハウスが用い
られている．
いし鏡面に仕上げられた内面をもつランプハウスがこれ
を取り巻き，背後に行く光を前方に反射させて，有効利
用している．このため，球状ランプにおいては，傘状や
回転楕円形状のランプハウス，円管状ランプにおいて
は，円筒状ないし断面が放物線状のランプハウスが用い
られている．
【０００３】図２は，従来技術の課題を示す説明図であ
る．球状のランプ103は，その中心Ｏが中心軸102をもつ
回転放物面101の焦点に一致するように配置されてお
り，該回転放物面が反射面を構成している例である．こ
の構成の場合には，ランプ103の中心Ｏから発した放射
光104は，回転放物面101において反射し，中心軸102に
平行な平行光105として前方に出ていく．ここで，ラン
プ103からの光は，全て中心Ｏから放射されるとしてい
るが，実際には該ランプの全周から四方八方に放射され
る．このため，たとえば図２中のランプ103の外周のあ
る点Ｐから発した光106のように，回転放物面101で反射
し，反射光107となってランプ106に戻る光もある．この
ランプ106に戻る光は，なんら前方を照射する光として
は機能しない．
る．球状のランプ103は，その中心Ｏが中心軸102をもつ
回転放物面101の焦点に一致するように配置されてお
り，該回転放物面が反射面を構成している例である．こ
の構成の場合には，ランプ103の中心Ｏから発した放射
光104は，回転放物面101において反射し，中心軸102に
平行な平行光105として前方に出ていく．ここで，ラン
プ103からの光は，全て中心Ｏから放射されるとしてい
るが，実際には該ランプの全周から四方八方に放射され
る．このため，たとえば図２中のランプ103の外周のあ
る点Ｐから発した光106のように，回転放物面101で反射
し，反射光107となってランプ106に戻る光もある．この
ランプ106に戻る光は，なんら前方を照射する光として
は機能しない．
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように，従来のラ
ンプハウスでは，背後に放射された光の多くが，発光源
であるランプに戻り，照射に必須な前方には出て来ない
ので，有効には活用されない．
ンプハウスでは，背後に放射された光の多くが，発光源
であるランプに戻り，照射に必須な前方には出て来ない
ので，有効には活用されない．
【０００５】
【課題を解決するための手段】このように，従来のラン
プハウスの設計には，ランプを点光源とみなし，光は全
てランプの中心Ｏより放射されると仮定しているためで
ある．しかし本発明では，ランプの大きさを考慮して，
ランプの背後に放射された光量を可能な限り前方に向か
わせるランプハウス構造とし，照明のエネルギー効率を
高め有効利用出来るようにしている．
プハウスの設計には，ランプを点光源とみなし，光は全
てランプの中心Ｏより放射されると仮定しているためで
ある．しかし本発明では，ランプの大きさを考慮して，
ランプの背後に放射された光量を可能な限り前方に向か
わせるランプハウス構造とし，照明のエネルギー効率を
高め有効利用出来るようにしている．
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は，本発明を適用した照明用
光源の一実施例である．なお，本発明の機能を説明しや
すくするために，ランプハウス１の一部を破断し，内部
が見える図にしてある．
光源の一実施例である．なお，本発明の機能を説明しや
すくするために，ランプハウス１の一部を破断し，内部
が見える図にしてある．
【０００７】まず図３を用いて，本発明の原理を説明す
る．球状のランプ６の中心Ｏにランプを配置し，該ラン
プの外径を基礎円とするインボリュート形状を描く．こ
のインボリュート形状を，中心Ｏを通る水平な中心軸２
の周りに回転させ回転軸対称面３(ここではこれをイン
ボリュート曲面と呼ぶ)を形成する．該インボリュート
曲面の内面を反射面とするとき，中心軸２からの中心角
θp のランプ６の外形上の点Ｐから，このランプへの接
線を引き，インボリュート曲面３との交点を Piとす
と，直線 P-Pi は点 Pi で常にインボリュート曲面３と
直交する．すなわち，０＜θ＜θp の領域にあるランプ
６の外形上の点P’から発せられ，点 Piにて反射した光
は，ランプ自身に遮られることなく，前方(図３の右方)
に向かって放射され，効率よく照明に利用される．
る．球状のランプ６の中心Ｏにランプを配置し，該ラン
プの外径を基礎円とするインボリュート形状を描く．こ
のインボリュート形状を，中心Ｏを通る水平な中心軸２
の周りに回転させ回転軸対称面３(ここではこれをイン
ボリュート曲面と呼ぶ)を形成する．該インボリュート
曲面の内面を反射面とするとき，中心軸２からの中心角
θp のランプ６の外形上の点Ｐから，このランプへの接
線を引き，インボリュート曲面３との交点を Piとす
と，直線 P-Pi は点 Pi で常にインボリュート曲面３と
直交する．すなわち，０＜θ＜θp の領域にあるランプ
６の外形上の点P’から発せられ，点 Piにて反射した光
は，ランプ自身に遮られることなく，前方(図３の右方)
に向かって放射され，効率よく照明に利用される．
【０００８】図４は，このような原理に基づいた図１の
一実施例におけるランプハウス１を示す．該ランプハウ
スの内面は，中心部がランプ６の外形状を基礎円とする
インボリュート曲面３，外周部が放物面４からなる中心
軸２周りの回転軸対称面である．ここで，該基礎円の中
心は中心軸２の上にある．ランプハウス１の外面中央部
には，円板状の固定具５が溶接されている．
一実施例におけるランプハウス１を示す．該ランプハウ
スの内面は，中心部がランプ６の外形状を基礎円とする
インボリュート曲面３，外周部が放物面４からなる中心
軸２周りの回転軸対称面である．ここで，該基礎円の中
心は中心軸２の上にある．ランプハウス１の外面中央部
には，円板状の固定具５が溶接されている．
【０００９】図５は，図１の組み立て構成を示すための
分解図である．上記したランプハウス１には，左方から
フランジ８をもったソケット７がボルト結合される．一
方，右方からは球状のランプ６がソケット７にねじ結合
される．ここで，ランプハウス１のインボリュート曲面
３の基礎円の中心とランプ６の中心Ｏがほぼ一致するよ
うに，設計されている．
分解図である．上記したランプハウス１には，左方から
フランジ８をもったソケット７がボルト結合される．一
方，右方からは球状のランプ６がソケット７にねじ結合
される．ここで，ランプハウス１のインボリュート曲面
３の基礎円の中心とランプ６の中心Ｏがほぼ一致するよ
うに，設計されている．
【００１０】上記のような構成としたことにより，ラン
プ６から発した光のうち，該ランプの後方に向かう光で
あっても，インボリュート曲面３で反射され，前方に向
かい照明に有効に利用できる．
プ６から発した光のうち，該ランプの後方に向かう光で
あっても，インボリュート曲面３で反射され，前方に向
かい照明に有効に利用できる．
【００１１】本発明のもう一つの実施例を図６に示す．
ランプ14は，図６の紙面に垂直方向に長い円管状をして
いる．該ランプの外形状を基礎円とするインボリュート
曲面12と放物面13よりなる反射率の高い内面をもったラ
ンプハウス11は，左右対称形状をしており，その中央の
上方には，固定具15が溶接されており，ボルト16による
天井17への取り付けを可能にしている．また，図６には
示されていないが，ランプハウス11の両端には１対のソ
ケットが形成され，該ソケットと円管状のランプ14の両
端とは着脱自在にして，かつまた電源が供給される構造
になっている．
ランプ14は，図６の紙面に垂直方向に長い円管状をして
いる．該ランプの外形状を基礎円とするインボリュート
曲面12と放物面13よりなる反射率の高い内面をもったラ
ンプハウス11は，左右対称形状をしており，その中央の
上方には，固定具15が溶接されており，ボルト16による
天井17への取り付けを可能にしている．また，図６には
示されていないが，ランプハウス11の両端には１対のソ
ケットが形成され，該ソケットと円管状のランプ14の両
端とは着脱自在にして，かつまた電源が供給される構造
になっている．
【００１２】このような構造としたことにより，ランプ
14から後方に発せられた光であっても，ランプハウスで
反射され，前方の照射に有効に利用される．
14から後方に発せられた光であっても，ランプハウスで
反射され，前方の照射に有効に利用される．
【００１３】図６の実施例では，円管状のランプを１個
用いていたが，図７には，円管状のランプを２個用いた
もう一つの実施例を示す．インボリュート曲面12，1
2‘,12”,12‘”のうち，インボリュート曲面12は放物
面13に連なり，インボリュート曲面12‘”は放物面13’
に連なっている．垂直軸に関して，インボリュート曲面
12と12‘およびインボリュート曲面12”と12‘”は，軸
対称形状をしている．このような構成とすることによ
り，ランプ14および1４‘より後方に放射された光も，
ランプハウスで反射され，前方の照射に有効に利用され
る．
用いていたが，図７には，円管状のランプを２個用いた
もう一つの実施例を示す．インボリュート曲面12，1
2‘,12”,12‘”のうち，インボリュート曲面12は放物
面13に連なり，インボリュート曲面12‘”は放物面13’
に連なっている．垂直軸に関して，インボリュート曲面
12と12‘およびインボリュート曲面12”と12‘”は，軸
対称形状をしている．このような構成とすることによ
り，ランプ14および1４‘より後方に放射された光も，
ランプハウスで反射され，前方の照射に有効に利用され
る．
【００１４】図８，９，１０には，本発明の液晶表示装
置用の導光板への実施例を示す．図９は，図８の組み立
て構成を示すための分解図，図１０は図９におけるＡ-
Ａ断面の拡大図である．アクリル製の透明なテーパー状
薄板の導光板24の板厚の厚い導光板端部25には，ランプ
ハウス18に収納された細長い円管状の蛍光管21が嵌合さ
れている．ここで，ランプハウス18の内面は，蛍光管21
の外形を基礎円とするインボリュート曲面19よりなる，
蛍光管21の中心Ｏを通る中心線に関して線対称形状をな
している．このランプハウス18は，樹脂成形された後
に，該内面にはアルミニウムがコーティングされ，反射
率を高めている．このような構成とすることにより，蛍
光管21から後方に発せられた光も有効に前方(図８の右
方)の導光板24に導入可能にしている．
置用の導光板への実施例を示す．図９は，図８の組み立
て構成を示すための分解図，図１０は図９におけるＡ-
Ａ断面の拡大図である．アクリル製の透明なテーパー状
薄板の導光板24の板厚の厚い導光板端部25には，ランプ
ハウス18に収納された細長い円管状の蛍光管21が嵌合さ
れている．ここで，ランプハウス18の内面は，蛍光管21
の外形を基礎円とするインボリュート曲面19よりなる，
蛍光管21の中心Ｏを通る中心線に関して線対称形状をな
している．このランプハウス18は，樹脂成形された後
に，該内面にはアルミニウムがコーティングされ，反射
率を高めている．このような構成とすることにより，蛍
光管21から後方に発せられた光も有効に前方(図８の右
方)の導光板24に導入可能にしている．
【００１５】
【発明の効果】上述したように，ランプハウスの形状の
一部をインボリュート曲面とした照明用光源としたこと
により，従来は無為に散逸していたランプハウス後方に
放射された光を，照明に有効に利用可能となり，１０％
〜１５％の照度の向上を図ることができる．
一部をインボリュート曲面とした照明用光源としたこと
により，従来は無為に散逸していたランプハウス後方に
放射された光を，照明に有効に利用可能となり，１０％
〜１５％の照度の向上を図ることができる．
【００１６】また，ランプの外形状を基礎円としてイン
ボリュート曲面をしているが，該基礎円の直径が多少増
減しても，本発明の効果が損なわれるものではない．
ボリュート曲面をしているが，該基礎円の直径が多少増
減しても，本発明の効果が損なわれるものではない．
【００１７】また，ここに示した実施例では，可視光に
おける照明用光源について述べているが，本発明の効果
は，光の波長が可視光に制限されるものではない．ラン
プハウスの反射面の材質を，用いられる光の波長領域に
おいて反射率の高い物質に換えるだけで，可視領域を超
えた紫外光や赤外光であっても，本発明を適用すること
ができ，上記と同様にエネルギー効率の高い光源が得ら
れる．
おける照明用光源について述べているが，本発明の効果
は，光の波長が可視光に制限されるものではない．ラン
プハウスの反射面の材質を，用いられる光の波長領域に
おいて反射率の高い物質に換えるだけで，可視領域を超
えた紫外光や赤外光であっても，本発明を適用すること
ができ，上記と同様にエネルギー効率の高い光源が得ら
れる．
【図１】本発明を適用した球状のランプをもった照明用
光源の一実施例を示す図である．
光源の一実施例を示す図である．
【図２】従来技術の課題を説明するための図である．
【図３】本発明の原理を説明するための説明図である．
【図４】図１におけるランプハウス１の詳細図を示す．
【図５】図１の照明用光源の分解図を示す．
【図６】本発明を円管状のランプに適用した，もう一つ
の実施例を示す図である．
の実施例を示す図である．
【図７】円管状のランプを２個用いた場合のもう一つの
実施例を示す図である．
実施例を示す図である．
【図８】本発明の他の実施例で，液晶表示装置用の導光
板への適用例を示す．
板への適用例を示す．
【図９】図８に示した導光板の分解図を示す．
【図10】図９におけるランプハウスのＡ-Ａ断面の拡大
図を示す．
図を示す．
１ ランプハウス
３ インボリュート曲面
４ 放物面
６ 球状ランプ
７ ソケット
１１ ランプハウス
１２ インボリュート曲面
１３ 放物面
１４ 円管状ランプ
１８ ランプハウス
１９ インボリュート曲面
２０ スリット
２１ 蛍光管
２４ 導光板
１０１ 回転放物面
１０３ 球状ランプ
１０４ 放射光
１０５ 平行光
Claims (3)
- 【請求項１】光を発するランプと，該ランプを取り巻き
内面に反射面をもったランプハウスと，該ランプハウス
と該ランプとを固定する固定具とからなる照明用光源に
おいて，該ランプハウスの反射面の少なくとも一部に，
該ランプの外形を基礎円としたインボリュート形状を有
することを特徴とする照明用光源． - 【請求項２】ランプが球状であること，および該ランプ
の中心軸に関して，該ランプの外形を基礎円とするイン
ボリュート形状の回転軸対象形状の反射面を少なくとも
その一部にもつランプハウスを特徴とする請求項１に記
載の照明用光源． - 【請求項３】ランプが円管状であること，および該ラン
プの軸心に垂直な断面において，該ランプの外形を基礎
円とする左右対称のインボリュート形状を反射面とした
ランプハウスを特徴とする請求項１に記載の照明用光
源．
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275983A JP2003086011A (ja) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | 照明用光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275983A JP2003086011A (ja) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | 照明用光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003086011A true JP2003086011A (ja) | 2003-03-20 |
Family
ID=19100756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001275983A Pending JP2003086011A (ja) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | 照明用光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003086011A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101852421A (zh) * | 2010-06-29 | 2010-10-06 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种泛光照明装置 |
| CN102252268A (zh) * | 2011-05-06 | 2011-11-23 | 徐亚建 | 无极灯用高效反射器 |
-
2001
- 2001-09-12 JP JP2001275983A patent/JP2003086011A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101852421A (zh) * | 2010-06-29 | 2010-10-06 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种泛光照明装置 |
| CN101852421B (zh) * | 2010-06-29 | 2012-12-19 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种泛光照明装置 |
| CN102252268A (zh) * | 2011-05-06 | 2011-11-23 | 徐亚建 | 无极灯用高效反射器 |
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