JP2010262781A - ランプ装置および照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性を向上できるランプ装置を提供する。
【解決手段】扁平なランプ装置本体31の一面側に口金30を設け、他面側にＬＥＤ45の光が出射するグローブ34を設ける。ＬＥＤ45を実装した基板44を、口金30の内側に熱的に接触させて配置する。ＬＥＤ45が発生する熱を口金30から器具本体12に熱伝導させて放熱する。
【選択図】図１

Description

本発明は、扁平なランプ装置、およびこのランプ装置を用いた照明器具に関する。

従来、例えばＧＸ５３形の口金を用いたランプ装置がある。このランプ装置は、一般的に、扁平状で、ランプ装置本体の一面側にＧＸ５３形の口金が設けられ、ランプ装置本体の他面側には光源として平面形の蛍光ランプが配置される金属製カバーが配置されているとともにこの蛍光ランプを覆って透光性カバーが配置されている。口金の上面には一対のランプピンが突出され、口金の内部にはランプピンから電源の供給を受けて蛍光ランプを点灯させる点灯回路が収容されている。そして、蛍光ランプの点灯で生じる熱を金属製カバーから外部に放熱し、点灯回路などへの熱的影響を抑制している（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−１４０６０６号公報（第５−９頁、図１−３）

ランプ装置の点灯時には光源が発熱するため、放熱が必要である。特に、光源として、放電ランプより発熱量が大きいＬＥＤを用いた場合、十分な放熱が行われないと、ＬＥＤ自体の温度が高くなることで、ＬＥＤが熱劣化して短寿命の原因となってしまう。

ＧＸ５３形の口金を用いたランプ装置では、光源として蛍光ランプが用いられていたが、単純に蛍光ランプに代えてＬＥＤを用いただけでは十分な放熱性が確保できず、ＬＥＤの高出力化に対応できない問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、放熱性を向上できるランプ装置、およびこのランプ装置を用いた照明器具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、発光体が実装された基板と；一対の接続端子が設けられた環状の当接面、およびこの当接面の中央側から一面側に突出した突出部を有し、この突出部の内面側に熱的に接触して基板が配置され、少なくとも他面側から発光体の光が出射する扁平なランプ装置本体と；を具備しているものである。

発光体は、例えば、ＬＥＤや有機ＥＬなどの半導体発光素子を有していればよい。基板に対する実装方法は、例えば、チップ状のＬＥＤを基板に直接実装してワイヤボンディングするＣＯＢ（Chip On Board）タイプや、チップ状のＬＥＤが搭載された接続端子付きの発光体を実装するＳＭＤ（Surface Mount Device）タイプなどのいずれでもよい。基板に実装する発光体の数は、１つでも複数でも構わない。

基板は、例えば、突出部の内面側に接触する一面側と、発光体が実装される他側面とを有していればよい。

ランプ装置本体は、接続端子が設けられており、その一部が例えばＧＸ５３形の口金を形成していてもよい。この場合、口金は、ランプ装置本体と一体でも別体でも構わないが、放熱性の向上のため、熱伝導性に優れた金属製とし、ソケット装置に装着した状態で口金がソケット装置や照明器具の器具本体に熱的に接触するように構成することが好ましい。ランプ装置本体の内部は発光体の光が出射できるように他面側へ向けて開口された空間部で構成され、突出部の内面側への基板の配置および発光体の光の出射が可能となる。また、熱的に接触するとは、面接触など熱伝導可能に接触することが含まれる。

また、ランプ装置本体の他面側を覆う透光性を有するグローブなどを具備してもよいが、本発明の必須の構成ではない。

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、ランプ装置本体の当接面の内側に配置された点灯回路を具備しているものである。

ランプ装置本体の周辺部は、例えば、発光体の光を出射に影響が生じることがない場所となる。

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、発光体の光をランプ装置本体の少なくとも他面側から出射させる制光体が、ランプ装置本体に対して他面側方向に進退可能に配設されているものである。

制光体は、例えば、反射体、レンズ、これらの組み合わせのいずれでもよい。また、発光体に対する制光体の相対位置を可変調整可能にして、配光を調整できるように構成してもよい。

請求項４記載の照明器具は、器具本体と；器具本体に設けられたソケット装置と；ソケット装置に着脱可能に装着され、装着状態でソケット装置の突出部が器具本体に熱的に接触する請求項１ないし３いずれか一記載のランプ装置と；を具備しているものである。

器具本体は、例えば、金属製で、反射板を一体に、または別体に設けてもよい。また、ソケット装置の突出部が器具本体に熱的に接触するとは、例えば、突出部の端面が器具本体に熱伝導可能に面接触することが含まれる。また、器具本体側に、ランプ装置をソケット装置に装着した際に、器具本体の一部がソケット装置の突出部に圧接して熱伝導性を向上させるようにしてもよい。

請求項１記載のランプ装置によれば、扁平なランプ装置本体の一面側に設けられた突出部の内面側に熱的に接触して基板を配置し、このランプ装置本体の少なくとも他面側から発光体の光が出射するようにしたため、発光体が発生する熱を突出部から例えばソケット装置や照明器具の器具本体などに熱伝導させて効率よく放熱することが可能となり、放熱性を向上でき、また、狭角配光を容易に得ることもできる。さらに、ソケット装置本体の突出部に基板を配置することで、スペースを有効活用でき、小形化を実現できる。

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、点灯回路をランプ装置本体の環状の当接面の内側に配置するため、発光体の光を出射に影響が生じることがなく、所望の光学特性を確保できる。

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、進退可能な制光体によりランプ装置本体の突出部の内側に配置される発光体の光をランプ装置本体の少なくとも他面側から出射させるため、発光体の光を効率よくランプ装置本体の外部に取り出すことができ、また、狭角配光などの所望の配光特性を確保できる。

請求項４記載の照明器具によれば、ランプ装置が長寿命な照明器具を提供できる。

本発明の第１の実施の形態を示すランプ装置および照明器具の断面図である。 同上ランプ装置およびソケット装置の斜視図である。 本発明の第２の実施の形態を示すランプ装置の断面図である。 本発明の第３の実施の形態を示すランプ装置の断面図である。 本発明の第４の実施の形態を示すランプ装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１および図２に第１の実施の形態を示し、図１はランプ装置および照明器具の断面図、図２はランプ装置およびソケット装置の斜視図である。

照明器具11は、例えばダウンライトであり、器具本体12、この器具本体12に取り付けられたソケット装置13、およびこのソケット装置13に着脱可能なランプ装置14を備えている。なお、以下、これらの上下方向などの方向関係は、ランプ装置14を水平に取り付ける状態を基準として、ランプ装置14の口金側を上側、グローブ側を下側として説明する。

器具本体12は、金属製で、反射体が一体に形成されており、円形の平板部17、およびこの平板部17の周辺部から下方へ湾曲状に折り曲げられた反射板部18を有している。反射板部18は、下側に向かうにしたがって拡径されている。

また、ソケット装置13は、ＧＸ５３形口金に対応しているもので、絶縁性を有する合成樹脂製の円筒状のソケット装置本体21を有し、このソケット装置本体21の中央には挿通孔22が上下方向に貫通形成されている。

ソケット装置本体21の下面には、一対のソケット部24が形成されている。これらソケット部24には、接続孔25が形成されているとともに、この接続孔25の内側に電源供給する図示しない受金が配置されている。接続孔25は、ソケット装置本体21の中心に対して回転対称に位置する円弧状の溝部であり、この円弧状の溝部の一端には拡径部26が形成されている。

また、ランプ装置14は、一面側である上面側にＧＸ５３形の口金30が設けられた扁平なランプ装置本体31、このランプ装置本体31の口金30の内側に配置されたモジュール基板32および制光体33、ランプ装置本体31の他面側である下面側に取り付けられたグローブ34、およびランプ装置本体31内に収容された点灯回路35を備え、口金30からグローブ34にかけての高さ方向の寸法が小さい扁平状に形成されている。

ランプ装置本体31は、全体が放熱性に優れたアルミニウムなどの金属材料によって形成され、上面側にＧＸ５３形の口金30が一体に形成されている。口金30の内部およびランプ装置本体31の内部にそれぞれ空間部37，38が形成され、ランプ装置本体31の下面に空間部37，38が開口する開口部が形成されている。

口金30には、ソケット装置13の下面に当接する環状の当接面39が形成され、この当接面39の中央からソケット装置13の挿通孔22に嵌合可能とする円柱状の突出部40が突出されている。当接面39には、導電性を有する金属製の一対の接続端子としてのランプピン41が絶縁材42を介して突出されている。これらランプピン41の先端部には径大部43が形成されている。そして、各ランプピン41の径大部43をソケット装置13の各接続孔25の拡径部26から挿入し、ランプ装置14を所定角度回動させることにより、ランプピン41が拡径部26から接続孔25に移動し、ランプピン41が接続孔25の内側に配置される受金に電気的に接触されるとともに、径大部43が接続孔25の縁部に引っ掛かり、ランプ装置14がソケット装置13に保持される。

モジュール基板32は、基板44、およびこの基板44の中心に実装された発光体としての半導体発光素子であるチップ状のＬＥＤ45を１個または複数個備えている。基板44は、例えば、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属材料にて円形で平板状に形成された基板本体を有しており、この基板本体の一面側には口金30の突出部40の頂部側内壁面30aに面接触して熱的に接触する接触面が形成され、基板本体の他面側にはＬＥＤ45を実装する実装面が形成されている。この実装面には基板本体に絶縁層を介して配線パターンが形成され、この配線パターン上にＬＥＤ45が面実装されて電気的に接続されているとともに機械的に固定されている。そして、モジュール基板32は、ＬＥＤ45がランプ装置14の中心に位置するように、基板44の接触面が口金30の突出部40の頂部側内壁面30aに面接触して熱的に接触した状態に固定されている。

制光体33は、反射体46であり、上下方向に開口するとともに下方へ向けて湾曲状に拡開した円筒状の反射面部47、およびこの反射面部47の下端周縁部に環状に形成された支持板部48を有している。支持板部48がランプ装置本体31の下面周縁部にねじ止めなどによって固定されている。

グローブ34は、透光性を有する透明あるいは光拡散性のガラスや合成樹脂により形成され、ランプ装置本体31の下面に反射体46などを覆って取り付けられている。

点灯回路35は、ランプ装置本体31の空間部38内で、口金30の当接面39の内側であって反射体46の反射面部47の外周面との間の環状の空間部分に収納配置されている。この点灯回路35の入力部にランプピン41が電気的に接続され、点灯回路35の出力部にモジュール基板32が電気的に接続されている。

そうして、このように構成されたランプ装置14をソケット装置13に装着するには、ランプ装置14の各ランプピン41をソケット装置13の各接続孔25の拡径部26に合わせて挿入するようにランプ装置14を上昇させた後、ランプ装置14を装着方向へ所定角度回動させ、各ランプピン41を拡径部26から接続孔25に移動させることにより、各ランプピン41が接続孔25の内側に配置された受金に電気的に接触されるとともに、各ランプピン41の径大部43が接続孔25の縁部に引っ掛かり、ランプ装置14をソケット装置13に装着できる。

ランプ装置14をソケット装置13に装着した状態では、口金30がソケット装置13に嵌合するとともに、口金30の突出部40の上面が器具本体12の平板部17に面接触して熱伝導可能に接触する。

また、ランプ装置14のＬＥＤ45の点灯時においては、ＬＥＤ45から出射されて反射体46の反射面部47の内側を通過した直接光がグローブ34を通じてランプ装置14の下方へ照射されるとともに、ＬＥＤ45から出射されて反射体46の反射面部47で反射した反射光がグローブ34を通じてランプ装置14の下方へ照射される。ランプ装置14の下方へ照射される光は、反射体46の反射面部47によって狭角配光となり、ダウンライトやスポットライトに適した配光となる。

また、ランプ装置14のＬＥＤ45の点灯時においては、ＬＥＤ45から発生する熱が基板44から口金30の突出部40に効率よく熱伝導できるとともに、この口金30に熱伝導された熱が口金30の突出部40から器具本体12に効率よく熱伝導でき、器具本体12から効率よく放熱できる。そのため、ＬＥＤ45の温度上昇を抑制でき、ＬＥＤ45の寿命を長くできる。

このように、ランプ装置14では、扁平なランプ装置本体31の口金30の内側に熱的に接触してモジュール基板32の基板44を配置したため、基板44に実装されているＬＥＤ45が発生する熱を口金30から器具本体12やソケット装置13などに熱伝導させて効率よく放熱することが可能となり、放熱性を向上できる。

さらに、ランプ装置本体31の口金30の突出部40に基板44を配置することで、スペースを有効活用でき、ランプ装置14の小形化を実現できる。

また、点灯回路35を、口金30をランプ装置本体31の環状の当接面39の内側に配置するため、ＬＥＤ45の光を出射に影響が生じることがなく、所望の光学特性を確保できる。

また、反射体46により、口金30の突出部40の内側に配置されるＬＥＤ45の光をランプ装置本体31の下面側から出射させるため、所望の寸法、形状を有する反射体46を突出部40の内側にも配置させることができ、ＬＥＤ45の光を効率よくランプ装置本体31の外部に取り出すことができ、また、狭角配光などの所望の配光特性を確保できる。

次に、図３に第２の実施の形態を示し、図３はランプ装置の断面図である。

制光体33として、反射体46と導光板51とを組み合わせたもので、反射体46の反射面部47の下端側に環状の導光板51が配置されている。そして、ＬＥＤ45の光が導光板51の内周面から導光板51内に入射するとともに導光板51の下面から出射することにより、グローブ34の下面側から見て全体を光らせることができる。

次に、図４に第３の実施の形態を示し、図４はランプ装置の断面図である。

制光体33として、プリズム54を用いたもので、このプリズム54には、ＬＥＤ45に対向して光を入射する入射面55を有するプリズム部56が形成されているとともに、ランプ装置本体31の下面を閉塞して配置される導光部57が形成されており、これらプリズム部56および導光部57の下面全体が光を出射する出射面58とされている。そして、ＬＥＤ45の光がプリズム54の入射面55から入射するとともに下面の出射面58から出射することにより、グローブ34の下面側から見て全体を光らせることができる。この場合、狭角配光よりも広い配光特性が得られる。

次に、図５に第４の実施の形態を示し、図５はランプ装置の断面図である。

制光体33として、反射体46とレンズ61とを組み合わせたもので、反射体46の反射面部47の下面開口に両面凸形のレンズ61が取り付けられている。

また、ランプ装置本体31の周面部に周方向に沿って雄ねじ62が形成され、反射体46の支持板部48の周辺部に雄ねじ62と螺合する雌ねじ63を有する螺合部64が形成されている。グローブ34は反射体46に取り付けられている。

そして、ＬＥＤ45から出射されて反射体46の反射面部47の内側を通過した直接光がレンズ61に入射するとともに、ＬＥＤ45から出射されて反射体46の反射面部47で反射した反射光がレンズ61に入射し、これら光がレンズ61で集光されてグローブ34を通じてランプ装置14の下方へ照射される。そのため、ランプ装置14の下方へ照射される光は、レンズ61によって集光された狭角配光となり、ダウンライトやスポットライトに適した配光となる。

また、ランプ装置本体31の雄ねじ62と反射体46の雌ねじ63の螺合を介し、ランプ装置本体31に対して反射体46を回動させることにより、ＬＥＤ45に対して、レンズ61およびグローブ34を含めて反射体46全体を光軸方向に移動させることができる。図５に実線で示すように、ＬＥＤ45に反射体46およびレンズ61が近付いた状態では、広がった配光が得られ、また、図５に２点鎖線で示すように、ＬＥＤ45に対して反射体46およびレンズ61を離した状態では、狭角配光が得られ、ランプ装置14の使用形態に応じて配光を任意に調整することができる。

11 照明器具
12 器具本体
13 ソケット装置
14 ランプ装置
31 ランプ装置本体
33 制光体
35 点灯回路
39 当接面
40 突出部
41 接続端子としてのランプピン
44 基板
45 発光体としてのＬＥＤ

Claims (4)

1. 発光体が実装された基板と；
   一対の接続端子が設けられた環状の当接面、およびこの当接面の中央側から一面側に突出した突出部を有し、この突出部の内面側に熱的に接触して基板が配置され、少なくとも他面側から発光体の光が出射する扁平なランプ装置本体と；
   を具備していることを特徴とするランプ装置。
2. ランプ装置本体の当接面の内側に配置された点灯回路を具備している
   ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
3. 発光体の光をランプ装置本体の少なくとも他面側から出射させる制光体が、ランプ装置本体に対して他面側方向に進退可能に配設されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のランプ装置。
4. 器具本体と；
   器具本体に設けられたソケット装置と；
   ソケット装置に着脱可能に装着され、装着状態でソケット装置の突出部が器具本体に熱的に接触する請求項１ないし３いずれか一記載のランプ装置と；
   を具備していることを特徴とする照明器具。

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