JP2009037795A

JP2009037795A - ランプ装置

Info

Publication number: JP2009037795A
Application number: JP2007199861A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Otake; 寛和大武; Toshiyuki Hiraoka; 敏行平岡; Kazuyuki Uratani; 和幸浦谷; Keiichi Shimizu; 恵一清水
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-02-19

Abstract

【課題】絶縁性を確保しつつランプと同等の立体的で均等な配光を得ることが可能なＬＥＤランプ装置を提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤ22を長手方向に沿って直列に実装し端部の給電端子に電気的に接続した長手状のＦＰＣ13を基体12の曲面状の取付部に螺旋状に巻き付ける。ＦＰＣ13の両端部に設けた給電端子間の距離を確保でき、絶縁性を確保できる。基体12の形状に対応して電球などの一般的なランプと同等の立体的で均等な配光を容易に得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光源が実装された基板が設けられたランプ装置に関する。

従来、例えば電球などの光源の代替品として、ＬＥＤ(発光ダイオード)を光源として用いたランプ装置が知られている。このようなランプ装置としては、電球と同様の配光を得るために、平面四角形状の基板に複数のＬＥＤを実装し、これらＬＥＤを実装した基板を、ＬＥＤを外側として角筒状に配設し、かつ、これらの周囲に反射板を配設した構成が知られている(例えば、特許文献１参照。)。

しかしながら、このランプ装置は、平面状の基板の組み合わせにより構成されていることから、基板と基板との隣接部分が角張ったり、外周方向に対する配光に歪みが生じたりするという問題点を有している。

そこで、ＬＥＤを帯状のフレキシブルプリント基板(以下、ＦＰＣという)に実装し、円形状の構造体の外周面に巻き付ける構成が知られている(例えば、特許文献２参照。)。

このランプ装置では、周方向への均等な配光に一定の効果を有するものの、電球と同様の上下方向への配光を得るためには、ＦＰＣを巻き付けた複数の構造体を段状に構成しなければならず、構成が複雑化するという問題点を有している。

また、ＬＥＤはＦＰＣの長手方向に連続的に実装されているため、ＦＰＣの両端部にＬＥＤへの給電用の端子が形成されているが、基体に巻き付けた際に、これら端子同士が近接することから、絶縁的に好ましくないという問題点もある。
特開２００４−２９６２４９号公報(第５−６頁、図８−９) 特開２００６−１４７３２４号公報(第５−６頁、図８)

上述したように、従来のランプ装置では、絶縁性を確保しつつ球状や直管状のランプと同等の配光を得ることが容易でないという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、絶縁性を確保しつつランプと同等の立体的で均等な配光を得ることが可能なランプ装置を提供することを目的とする。

請求項１記載のランプ装置は、曲面状の部分が少なくとも一部に形成された基体と；可撓性を有し、長手状に形成され、前記基体の曲面状の部分に螺旋状に巻き付けられた基板と；この基板の端部に形成された給電端子と；前記基板の長手方向に沿って順次実装され、前記給電端子に電気的に接続された複数の光源と；を具備しているものである。

基体は、例えば金属などにより形成された回転体状のものなどである。

基板は、例えば合成樹脂などにより形成されたフレキシブルプリント基板である。

給電端子は、例えば光源を点灯させる点灯回路に接続されている。

光源は、例えばＬＥＤが好ましいが、ＬＥＤに限定されるものではなく、基板上で互いに直列に接続されている。

そして、複数の光源を長手方向に沿って実装し端部の給電端子に電気的に接続した長手状の基板を、基体の曲面状の部分に螺旋状に巻き付けることにより、絶縁性が確保されるとともに、基体の形状に対応してランプと同等の立体的で均等な配光を容易に得ることが可能になる。

請求項２記載のランプ装置は、請求項１記載のランプ装置において、基体には、白熱電球用の口金が設けられ、前記基体内には、給電端子に接続されて光源を点灯させる点灯回路が収容されているものである。

口金は、例えばＥ型口金などである。

点灯回路は、例えば、光源に定電流を供給するもので、誘導性素子、容量性素子、またはトランジスタなどによりＬＥＤを限流する限流回路を含む。

そして、白熱電球用の口金を基体に設けることで、この口金を一般的な電球用のソケットなどに接続でき、汎用性が向上するとともに、端子に接続され光源を点灯させる点灯回路を基体の内部に収容することで、基体の内部のスペースを利用して省スペース化が可能になる。

請求項３記載のランプ装置は、請求項１または２記載のランプ装置において、基体は、少なくとも外方に露出する一部が金属により形成され、光源の放熱用部材として機能するものである。

そして、基体の少なくとも外方に露出する一部を金属により形成して光源の放熱用部材として機能させることで、光源の放熱用の構成を別個に設ける必要がなく、小型化が可能になる。

請求項４記載のランプ装置は、請求項１ないし３いずれか一記載のランプ装置において、光源は、ＬＥＤからなるものである。

そして、光源をＬＥＤとすることで、省電力化および小型化が可能になる。

請求項１記載のランプ装置によれば、複数の光源を長手方向に沿って実装し端部の給電端子に電気的に接続した長手状の基板を基体の曲面状の部分に螺旋状に巻き付けることにより、絶縁性を確保できるとともに、基体の形状に対応してランプと同等の立体的で均等な配光を容易に得ることができる。

請求項２記載のランプ装置によれば、請求項１記載のランプ装置の効果に加えて、白熱電球用の口金を基体に設けることで、この口金を一般的な電球用のソケットなどに接続でき、汎用性を向上できるとともに、端子に接続され光源を点灯させる点灯回路を基体の内部に収容することで、基体の内部のスペースを利用して省スペース化できる。

請求項３記載のランプ装置によれば、請求項１または２記載のランプ装置の効果に加えて、基体の少なくとも外方に露出する一部を金属により形成して光源の放熱用部材として機能させることで、光源の放熱用の構成を別個に設ける必要がなく、小型化できる。

請求項４記載のランプ装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載のランプ装置の効果に加えて、光源をＬＥＤとすることで、省電力化および小型化できる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１ないし図４に第１の実施の形態を示し、図１はランプ装置の斜視図、図２はランプ装置の基体の斜視図、図３はランプ装置のモジュールを示す平面図、図４はランプ装置の回路図である。

図１に示すように、ランプ装置としてのＬＥＤランプ装置11は、基体12の周囲に、可撓性を有する基板である帯状のフレキシブルプリント基板13(以下、ＦＰＣ13という)が螺旋状に巻き付けられて構成され、全体として一般白熱電球の外観形状をなしている
基体12は、少なくとも外方に露出する一部分が、例えばアルミニウムなどの放熱性(熱伝導性)に優れた金属などの部材により、図２に示すように、ＦＰＣ13(図３)を巻き付けるための曲面状である円周面状の取付部15が外周面に螺旋帯状に形成され、上下方向に長手状に形成され、内部が中空状となっている。また、この基体12の一端部である図中下端部には、口金16が接続されている。さらに、この基体12は、仮想的な電球の外周面上に各取付部15が位置するように形成されている。このため、基体12は、口金16側から他端側へと、図中上下方向の中間位置程度まで取付部15の径寸法が順次拡大するように形成され、かつ、最大径寸法位置から他端部へと、径寸法が順次縮小するように形成されている。すなわち、基体12は、全ての取付部15を囲む包絡面が、一般的な電球の外郭と略等しい球体状となるように形成されている。

口金16は、いわゆるＥ型口金であり、一般的な白熱電球用のソケットにねじ込んで接続されることで固定されるとともに外部の電源と電気的に接続可能となっている。

ＦＰＣ13は、図３に示すように、例えば合成樹脂などにより、長尺の帯状に形成されており、少なくとも一方の端部、例えば両端部に給電端子21が設けられているとともに、これら給電端子21，21間に光源であるＬＥＤ22が長手方向に沿って互いに直列に接続されて順次実装され、これら給電端子21，21およびＬＥＤ22全体を図示しない透明な合成樹脂により覆うことで絶縁性を確保したモジュールＭを構成している。

給電端子21は、基体12(図２)中に収容された点灯回路25(図４)に電気的に接続されている。

また、ＬＥＤ22は、例えば青色の光を発光するＬＥＤチップを有し、このＬＥＤチップからの青色の光と、合成樹脂に含まれる蛍光体にＬＥＤチップからの光が当たることで発光する黄色の光との混色により白色系の光を発光するように構成されている。さらに、これらＬＥＤ22は、ＦＰＣ13上において、所定のピッチで略等間隔に実装されている。

ここで、点灯回路25は、商用交流電源ｅを整流する整流素子であるダイオードブリッジDBに対して、抵抗27と定電圧素子であるツェナダイオード28との直列回路が接続されているとともに、これら抵抗27とツェナダイオード28との接続位置に、ＮＰＮ型のトランジスタ31のベースが接続され、かつ、このトランジスタ31のエミッタに限流素子であるエミッタ抵抗32が接続されて構成されている。そして、ＬＥＤ22の直列回路の両端部に位置する給電端子21の一方が、抵抗27に接続されるとともに、給電端子21の他方が、トランジスタ31のコレクタと接続されることで、点灯回路25がＬＥＤ22と接続される。なお、点灯回路25は、図示しないが、給電端子21，21との接続端子が基体12の口金16側、および、上端側に、それぞれ設けられている。これら接続端子は、例えばＦＰＣ13の端部を挟み込むことで給電端子21，21と圧着されるとともにＦＰＣ13を基体12の取付部15に固定するように形成してもよい。

次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。

ＬＥＤランプ装置11を製造する際には、モジュールＭの一端側、すなわちＦＰＣ13の一端側を基体12の口金16側に固定して給電端子21を接続端子と接続し、取付部15に沿って螺旋状に巻き付けるとともに、モジュールＭの他端側、すなわちＦＰＣ13の他端側を基体12の口金16と反対側に固定して給電端子21を接続端子と接続する。

このとき、モジュールＭのＦＰＣ13は、例えば放熱性を有する接着剤などにより取付部15に接着固定される。

そして、口金16を電球用のソケットにねじ込んでＬＥＤランプ装置11を固定し商用交流電源ｅから給電すると、抵抗27およびツェナダイオード28により設定されたベース電位でトランジスタ31が動作し、エミッタ抵抗32により設定された電流が各ＬＥＤ22に流れることで、各ＬＥＤ22が点灯する。

このとき、各ＬＥＤ22は、各取付部15の径方向に向けて発光する。なお、ＬＥＤ22の配光を適宜調整することで、取付部15の径方向だけでなく、基体12の軸方向である図１中の上方向への配光を増やすことが可能であることはいうまでもない。

また、各ＬＥＤ22を有するモジュールＭが取付部15に密着されることで、基体12がＬＥＤ22の放熱用として作用する。

以上のように、複数のＬＥＤ22を長手方向に沿って実装し端部の給電端子21，21に電気的に接続した長手状のＦＰＣ13を基体12の曲面状の取付部15の周囲に螺旋状に巻き付けることにより、ＦＰＣ13の両端部が基体12の下端側と上端部とにそれぞれ位置するため、これら両端部に設けた給電端子21，21間の距離を確保でき、絶縁性を確保できるとともに、基体12の形状に対応して一般的な電球などのランプと同等の立体的で均等な配光を容易に得ることができる。

すなわち、ＦＰＣ13を巻き付けた基体12の取付部15は円弧面状であるから、平面状の部分を組み合わせた例えば角筒状などの基体の周囲にＬＥＤを配置する場合のように、角張る部分が生じたり、配光に歪みが生じたりすることがなく、基体12の周方向３６０°に亘って、径方向へと均等な配光を得ることができる。

また、基体12に口金16を設けることで、この口金16を一般的な電球用のソケットにねじ込み接続できるので、専用のソケットなどが不要となり、汎用性が向上するとともに、給電端子21，21に接続されＬＥＤ22を点灯させる点灯回路25を基体12の内部に設けることで、基体12の内部のデッドスペースを有効に利用してＬＥＤランプ装置11を省スペース化できる。

さらに、基体12の少なくとも外方に位置する一部を金属により形成しＬＥＤ22の放熱用として機能をさせることで、ＬＥＤ22の放熱用の放熱板などの構成を別個に設ける必要がなく、ＬＥＤランプ装置11を小型化できる。

そして、基体12を球体状に形成することで、基体12の周囲にＦＰＣ13を巻き付けると、電球と同等の配光を得ることができる。

また、光源としてＬＥＤ22を用いることで、同等の光量を得る他の光源と比較して省電力化および小型化できる。

次に、図５および図６に第２の実施の形態を示し、図５はランプ装置の斜視図、図６はランプ装置の基体の斜視図である。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施の形態は、図５に示すように、上記第１の実施の形態のモジュールＭを、円柱棒状に形成された基体35の周囲に螺旋状に巻き付けるもので、全体として直管型のランプ形状をなしている。

基体35は、図６に示すように、例えばアルミニウムなどの放熱性に優れた金属により、長尺の回転体状である中空な円柱状に形成されており、内部に点灯回路25が収容されている。また、基体35の一端部には、口金16が接続されている。

そして、複数のＬＥＤ22を長手方向に沿って実装し給電端子21，21に接続した長手状のＦＰＣ13を回転体状の基体35に螺旋状に巻き付けるなど、上記第１の実施の形態と同様の構成を有することにより、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、基体12を円柱状に形成することで、基体12の周囲にＦＰＣ13を巻き付けると、直管型のランプと同等の配光を得ることができる。

なお、上記第２の実施の形態において、基体35の周囲に、上記第１の実施の形態の取付部15と同様の取付部を螺旋状に形成してもよい。

また、上記各実施の形態において、基体の形状は、少なくとも一部に曲面状(円弧面状)の部分を有するものであれば任意の形状とすることが可能であり、モジュールＭの取り付け位置の長さを基体の形状によって適宜調整することで、一定長さの汎用のモジュールＭを用いて、様々な大きさや形状のＬＥＤランプ装置を構成することが可能になり、汎用性が向上する。

次に、図７に第３の実施の形態を示し、図７はランプ装置の基板の一部を拡大した平面図である。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第３の実施の形態は、上記各実施の形態において、モジュールＭが、ＦＰＣ13上にて各ＬＥＤ22，22間に端子37，37を有するとともに、ＦＰＣ13が、これら端子37，37間にＦＰＣ13を横断して形成された切断線38により切断可能に形成されているものである。

端子37，37は、給電端子21と同様にＦＰＣ13上に形成され、それぞれＬＥＤ22に電気的に接続されているとともに、互いに電気的に接続され、かつ、ＦＰＣ13の長手方向に互いに離間されている。

そして、モジュールＭを、例えばリールなどに巻き取った状態から、必要長さに応じて端部側を引き出し、適宜の位置で端子37，37間の切断線38により切断することで、巻き付ける基体の取り付け位置の長さに応じた長さにモジュールＭの長さ(ＦＰＣ13の長さ)を容易に調整できるので、複数種類の基体のそれぞれの取り付け位置の長さに応じたモジュールをそれぞれ用意する必要がなく、汎用性が向上し、多数の異なる製品に容易に対応可能となる。

また、モジュールＭの長さを任意に設定できることで、基体12の形状や大きさへの制約を抑制でき、基体12の形状によって様々な配光特性を有するＬＥＤランプ装置11や意匠性に優れたＬＥＤランプ装置11などを製造可能となる。

なお、上記第３の実施の形態において、端子37，37間でＦＰＣ13を容易に切断できれば、切断線38を設けない構成としてもよい。

また、上記各実施の形態において、モジュールＭは、例えば、ガラスや透光性樹脂などのカバーにより覆われ、絶縁が確保されていてもよい。

さらに、光源としては、ＬＥＤ以外のものを用いることも可能である。

そして、点灯回路25は、上記構成に限定されるものではなく、光源に応じた電力を供給して光源を点灯させるものであれば、任意の構成とすることが可能である。

また、上記モジュールＭなどの構成は、口金16を有さないランプであっても対応して用いることが可能である。

本発明の第１の実施の形態を示すランプ装置の斜視図である。同上ランプ装置の基体の斜視図である。同上ランプ装置のモジュールを示す平面図である。同上ランプ装置の回路図である。本発明の第２の実施の形態を示すランプ装置の斜視図である。同上ランプ装置の基体の斜視図である。本発明の第３の実施の形態を示すランプ装置の基板の一部を拡大した平面図である。

符号の説明

11 ランプ装置としてのＬＥＤランプ装置
12，35 基体
13 基板であるフレキシブルプリント基板
16 口金
21 給電端子
22 光源であるＬＥＤ
25 点灯回路

Claims

曲面状の部分が少なくとも一部に形成された基体と；
可撓性を有し、長手状に形成され、前記基体の曲面状の部分に螺旋状に巻き付けられた基板と；
この基板の端部に形成された給電端子と；
前記基板の長手方向に沿って順次実装され、前記給電端子に電気的に接続された複数の光源と；
を具備していることを特徴とするランプ装置。
基体には、白熱電球用の口金が設けられ、前記基体内には、給電端子に接続されて光源を点灯させる点灯回路が収容されている
ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
基体は、少なくとも外方に露出する一部が金属により形成され、光源の放熱用部材として機能する
ことを特徴とする請求項１または２記載のランプ装置。
光源は、ＬＥＤからなる
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のランプ装置。