JP2011238609A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ろうそく状の照明装置を提供する。
【解決手段】本発明による照明装置は、導光チャンネルと、前記導光チャンネルにおいて散乱領域としての局所粗化表面と、を有する導光体と、前記導光チャンネルに光を発する少なくとも一つの発光ユニットであって、前記光の少なくとも一部は、前記散乱領域に導かれ、また、前記散乱領域は、局所光源領域として、前記光を散乱させる、少なくとも一つの発光ユニットと、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、照明に関し、特に、ろうそく状の照明装置に関する。

従来のろうそく状のランプが、ランプキャップの中心に位置するタングステンフィラメントに基づいて設計される。この種のろうそく状のランプには、光源がランプキャップ内に位置するタングステンフィラメントである。これまでの長い間、この種のラップは、よく知られている。しかし、タングステンフィラメントによるメカニズムは、電力を消耗する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）光源が良く発達しており照明装置にもう一つの選択を提供する。特許文献１には、ＬＥＤによるランプが開示されている。図１は、複数のＬＥＤによる従来のランプの断面図である。図１には、ランプ５０がランプベース５２を含み、複数のＬＥＤ５４がランプベース５２に設けられる。電力回路５８が、通常の電力を、複数のＬＥＤ５４が発光するために必要な動作電圧に転換する。ランプキャップ５６が、例えば、ガラスキャップであり、複数のＬＥＤ５４を覆う。ＬＥＤは、タングステンフィラメントを置換することにより、電力などを節約することができる。

なお、複数のＬＥＤ５４は、ランプベース５２に設けられるが、空間に浮かぶのでない。しかし、これまでの長い間にろうそく状のランプを使っている人にとっては、図１のランプのような設計は、異なる視覚効果を有する。

また、特許文献２には、ＬＥＤを光源として用いるもう一つのろうそく状のランプが開示されている。また、円筒状の導光体が光をもう一つの端に導くために用いられる。外部散乱構造が光を散乱させるためにこの円筒状の導光体に設けられる。しかし、この散乱構造は、ろうそくの炎状の外部突出部材である、
また、特許文献３には、導光体が開示されており、この導光体は、異なる傾角を有する複数の領域からなる外表面を有し、これにより、光を大きな立体角の領域に散乱させることができる。

さらに、特許文献４には、ＬＥＤによるもう一つのランプの設計が開示されている。そのランプキャップがＬＥＤからの光を収納するためのチェンバーを有する。ＬＥＤの正面は、湾曲反射面及び中心透明領域を有する。湾曲反射面は、光を反射し、また、中心透明領域は、光を通過させて他の方向に散乱させる。

しかし、ＬＥＤによるランプの設計は、まだ開発中である。

台湾特許第５３２６９９号 台湾特許第Ｍ３４５９２４号 台湾特許第Ｍ３７１９７６号 米国特許第６２１８７８５号

本発明の目的は、導光構造を用いて発光ユニットからの光の少なくとも一部をこの発光ユニットの上方の局所領域に導く照明装置を提供することにある。

本発明の他の目的と利点については、本発明に開示される技術的特徴から更なる理解を得ることができる。

前述の一又は部分又は全部の目的若しくは他の目的を達成するために、本発明の一実施例は、導光体及び少なくとも一つの発光ユニットを含む照明装置を提供する。導光体は、導光チャンネルと、この導光チャンネルにおいて散乱領域としての局所粗化表面とを有する。少なくとも一つの発光ユニットは、光を導光チャンネルに発し、そのうち、少なくとも一部の光は、散乱領域に導かれ、また、この散乱領域は、局所光源領域として、光を散乱させる。

本発明の一実施例は、導光体、少なくとも一つの発光ユニット、及びランプキャップを含む照明装置を提供する。導光体は、粗化表面を有する窪み部、又は、粗化表面を有する突出部を散乱領域として有する。少なくとも一つの発光ユニットは、導光体に光を発し、そのうち、少なくとも一部の光は、導光体内に導かれて散乱領域に到達し、また、この散乱領域は、局所光源領域として、光を散乱させる。ランプキャップは、導光体を覆い、そのうち、局所光源領域は、ランプキャップ内に位置する。

本発明の一実施例は、導光体及び少なくとも一つの発光ユニットを提供する。導光体は、窪みチャンネルと、この導光体において該窪みチャンネルに接続する散乱領域としての局所粗化表面とを有する。少なくとも一つの発光ユニットは、窪みチャンネルに光を発する。少なくとも一部の光は、窪みチャンネル内に導かれて散乱領域に到達し、また、この散乱領域は、局所光源領域として、光を散乱する。窪みチャンネルを有する導光体は、少なくとも一つの発光ユニットを覆う。

本発明の他の目的と利点については、本発明に開示される技術的特徴から更なる理解を得ることができる。本発明の前述の目的又は他の目的、特徴及び利点は、さらに分かりやすくなるために、次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。

本発明は、導光構造を用いて発光ユニットからの光の少なくとも一部をこの発光ユニットの上方の局所領域に導く照明装置を提供することができる。

複数のＬＥＤによる従来のランプの断面図である。 本発明の一実施例による照明装置の断面図及び上面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。 本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。

次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
なお、次の各実施例の説明は、添付した図面を参照して行われたものであり、本発明の実施可能な特定の実施例を例示するために用いられる。また、次の各実施例に言及した方向の用語、例えば、上、下、前、後、左、右などは、添付した図面の方向を参考するためのもののみである。よって、以下に使用された方向の用語は、説明のために用いられ、本発明を限定するためのものでない。

図２は、本発明の一実施例による照明装置の断面図及び上面図である。図２（ａ）では、照明装置が、導光体１００及び少なくとも一つの発光ユニット１０２、例えばＬＥＤを有する。本実施例では、導光体１００は導光チャンネルを形成し、この導光チャンネルも符号１００により表される。局所粗化表面１０８が、導光体１００の表面１０６にある窪み部１０４として、散乱領域としての機能を果たす。少なくとも一つの発光ユニット１０２は、導光チャンネルとしての導光体１００に光を発する。導光体１００の材料は、例えば、ＰＭＭＡ（PolyMethyl MethAcrylate）であってもよく、そのうち、ＰＭＭＡの屈折率は、１より大きく、これにより、空気との間の界面に内部全反射を引き起こすことができる。よって、少なくとも一部の光は、散乱領域としての窪み部１０４に導かれる。この散乱領域は、局所光源領域として、光を散乱させる。

ここで、一部の光は、導光体１００からリークする可能性がある。しかし、発光ユニット１０２からの光の大部分は、導光体１００内に導かれることができる。よって、ユーザの目が、発光ユニット１０２をはっきりと見ることができず、その代わりに、窪み部１０４からの光を見ることができる。

導光体１００は、錐体状の構造であっても良く、これにより、光を窪み部１０４に導くことができる。窪み部１０４は、光を大きな立体角に散乱させる粗化表面を有し、又は、ひいては、４πの立体角に照射できる点状の光源に近似しても良い。言い換えると、窪み部１０４は、タングステンフィラメントのように、光を発する局所領域である。粗化表面は、霜状の表面であっても良い。窪み部１０４の幾何学的形状は、特定の形状に限定される必要が無い。また、前述の窪み部１０４の形状は、本発明の一実施例のみであり、本発明は、これに限定されない。

錐体状による導光体１００の幾何学的構造を考慮して、導光体１００は、図２（ｂ）に示すような円錐体状の構造であっても良く、又は、図２（ｃ）に示すような多辺錐体状の構造、例えばピラミッド構造であっても良い。同様に、導光体１００は、曲面構造であっても良く、又は、窪み部１０４への導光効果を有する他の構造であっても良い。本例では、窪み部１０４の周辺は、円形である。しかし、窪み部１０４の周辺は、円形に限定されず、任意の適当な形状であっても良い。

また、窪み部１０４は、突出部により置換されても良い。図３は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図３では、導光体１２０が図２の導光体１００に類似するが、窪み部１０４は突出部１２２により置換される。この突出部１２２も粗化表面１０８を有する。

また、発光ユニット１０２が導光体１２０に嵌め込まれることができる。図４は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図４では、導光体１００′が、一例として、窪み部１０４に粗化表面１０８がある図２の導光体１００に類似する。しかし、導光体１００′は、発光ユニット１０２に適応する適応空間（adapting space）１０７を有する。よって、導光体１００′及び発光ユニット１０２は、同一の平面に位置することができる。

導光体の側面は、少しの光漏れが生じる可能性がある。これを考慮して、錐体状の構造に対して適当な改良を行っても良い。しかし、ユーザの目に見える大部分の光は、依然として粗化表面１０８から発する。導光体１００の導光効率は、とても高いものにしなくても良い。これを考慮して、錐体状の構造は、円形領域又は多辺形領域の均一柱体であっても良い。側面の光漏れを低減しようとする場合、反射塗布層を使用しても良く、これにより、ユーザに異なる視覚感覚を生じさせることができる。

また、発光ユニット１０２は、粗化表面１０８と同じ側に配置されても良い。図５は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図５では、導光体１３０が、窪み粗化表面１０８を有する均一柱体構造である。発光ユニット１０２は、光を導光体１３０の粗化表面１０８に発する。導光体１３０の粗化表面１０８以外の部分は、光力が小さくても良い。

なお、粗化表面１０８を有する散乱領域が、導光チャンネルの適当な位置に位置しても良い。粗化表面１０８を有する散乱領域は、導光チャンネルのちょうど末端領域に位置する必要がない。例えば、粗化表面１０８を有する散乱領域は、末端領域でなく、中間領域のある位置に位置しても良い。

ランプの応用については、導光体はランプキャップに形成されても良い。図６は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図６では、照明装置２００は、ランプベース２０４を含んでも良く、このランプベース２０４は、通常の電源に接続するための電源接続構造２０２を有する。ＬＥＤ２０６がランプベース２０４に設けられ、ランプベース２０４は、ＬＥＤ２０６に適当な動作電力を提供する。次に、中空構造の窪みチャンネルを有する導光体２０８は、ＬＥＤ２０６を覆う。窪みチャンネルは、導光チャンネルとしての機能を果たし、ＬＥＤ２０６からの光を散乱領域２１０に導き、そのうち、散乱領域２１０は、霜状の表面のような粗化表面を有する。なお、窪みチャンネルは、中空構造であり、窪みチャンネル及び散乱領域２１０の幾何学的外形は、図２−５に示すメカニズムに基づいても良い。また、導光体２０８の屈折率は１より大きい。窪みチャンネルには、反射を引き起こすために、表面が適宜に調整され、例えば、表面の傾角が調整される。しかし、特定の形状に限定する必要が無い。窪みチャネルからの少しの光漏れは、依然として許される。また、反射塗布層が窪みチャンネルの表面に形成されても良い。これにより、動作メカニズムは同じである。ＬＥＤ２０６からの光は、散乱領域２１０に導かれても良い。導光体２０８の外表面の幾何学的形状は、ろうそくランプに類似する。

図６の実施例では、導光体２０８は、固体であり、また、導光材料、例えばＰＭＭＡ材料ひいては結晶材料から作られる。この場合、重量は重くなる可能性がある。その他の場合、重量は軽くなる可能性もある。図７は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図７では、ろうそくランプに類似する外表面を有するランプが、図２−５に示す構造を組み合わせることによるものである。本例では、導光体２５０自身がソリッド構造の導光チャンネルである。ランプベース２０４に設けられるＬＥＤ２０６からの光は、前述のメカニズムのように、散乱領域２５２に導かれる。また、ランプキャップ２５４、例えばガラスキャップが、導光体２５０を覆う。

図８は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図８では、一例として、図４に示す構造が採用される場合、導光体３０２及びＬＥＤ（図８に図示せず）がランプベース３００と同じ表面準位に位置する。散乱領域４０３がＬＥＤの上方に設けられて光を発する。ランプキャップ３０６が導光体３０２を覆う。

図９は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図９では、導光体４００が窪みチャンネル４０４を有し、窪みチャンネル４０４は、ランプベース３００において導光チャンネルとしての機能を果たす。導光体４００は、窪みチャンネル４０４に接続する散乱領域４０２を有する。

図１０は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図１０では、導光体４２０がランプベース３００に設けられる円柱状の構造であってもよい。散乱領域４２２が、導光体４２０における窪み構造であってもよい。

図１１は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図１１では、装飾効果を向上するための設計において、クリスタルランプのように、導光体４３０が、キラキラ輝く効果を生成するために、切断面を有しても良い。この設計では、散乱領域４３２が導光チャンネル４３４に接続する。

図１２は、本発明の他の実施例による照明装置の断面図である。図１２では、散乱領域３０４を有する導光体３０２が採用される。しかし、ランプキャップ５００は、ろうそくの炎状の装飾形状を有する。

要約すれば、本発明の実施例による照明装置は、以下の利点の少なくとも一つを有する。

本発明の実施例は、導光体に直接設けられる散乱領域を有する導光体を用いる。ＬＥＤからの光は、散乱領域に導かれることができる。導光体自身は、装飾効果を向上する幾何学的形状を有することができる。

本発明は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の精神と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の部分と発明の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の権利範囲を限定するものでない。

５０、２００ 照明装置
５２、２０４、３００ ランプベース
５４、２０６ ＬＥＤ
５６、２５４、３０６、５００ ランプキャップ
５８ 電力回路
１００、１００′、１２０、１３０、２０８、２５０、３０２、４００、４２０、４３０ 導光体
１０２ 発光ユニット
１０４ 窪み部
１０６ 表面
１０７ 適応空間
１０８、２１０、２５２、３０４、４０２、４２２、４３２ 散乱領域
１２２ 突出部
２０２ 電源接続構造
４０４、４３４ 導光チャンネル

Claims (15)

1. 照明装置であって、
   導光チャンネルと、前記導光チャンネルにおいて散乱領域としての局所粗化表面と、を有する導光体と、
   前記導光チャンネルに光を発する少なくとも一つの発光ユニットであって、前記光の少なくとも一部は、前記散乱領域に導かれ、また、前記散乱領域は、局所光源領域として、前記光を散乱させる、少なくとも一つの発光ユニットと、
   を含む、照明装置。
2. 前記導光体は、前記導光チャンネルとしての機能を果たす外表面を有し、前記光の一部は、前記外表面により、前記導光体内に導かれる、
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記導光体は、前記導光チャンネルとしての機能を果たす窪みチャンネルを有し、前記光の一部は、前記窪みチャンネルに進入し、前記導光体内に導かれる、
   請求項１に記載の照明装置。
4. 照明装置であって、
   粗化表面を有する窪み部又は粗化表面を有する突出部を散乱領域として有する導光体と、
   前記導光体に光を発する少なくとも一つの発光ユニットであって、前記光の少なくとも一部は、前記導光体内に導かれて前記散乱領域に到達し、また、前記散乱領域は、局所光源領域として、前記光を散乱させる、少なくとも一つの発光ユニットと、
   前記導光体を覆うランプキャップであって、前記局所光源領域は、前記ランプキャップ内に位置する、ランプキャップと、
   を含む照明装置。
5. 前記導光体は、棒状構造、円錐体構造、多辺錐体構造又は曲面構造である、
   請求項４に記載の照明装置。
6. 前記導光体は、第一末端領域及び第二末端領域を有し、前記散乱領域は、前記第一末端領域に位置し、また、前記少なくとも一つの発光ユニットは、前記第二末端領域に位置する、
   請求項４に記載の照明装置。
7. 前記第一末端領域の断面積は、前記第二末端領域の断面積より小さい、
   請求項６に記載の照明装置。
8. 前記少なくとも一つの発光ユニットは、発光ダイオードを含む、
   請求項４に記載の照明装置。
9. 前記粗化表面は、霜状の表面である、
   請求項４に記載の照明装置。
10. 照明装置であって、
    窪みチャンネルと、局所粗化表面と、を有する導光体であって、前記局所粗化表面は、前記導光体において前記窪みチャンネルに接続する散乱領域としての機能を果たす、導光体と、
    前記窪みチャンネルに光を発する少なくとも一つの発光ユニットであって、前記光の少なくとも一部は、前記窪みチャンネル内に導かれて前記散乱領域に到達し、また、前記散乱領域は、局所光源領域として、前記光を散乱させる、少なくとも一つの発光ユニットと、
    を含み、
    前記窪みチャンネルを有する前記導光体は、前記少なくとも一つの発光ユニットを覆う、照明装置。
11. 前記窪みチャンネルは、均一柱体空間、円錐体空間、多辺錐体空間又は曲面空間である、
    請求項１０に記載の照明装置。
12. 前記窪みチャンネルは、第一末端領域及び第二末端領域を有し、前記散乱領域は、前記第一末端領域に位置し、また、前記少なくとも一つの発光ユニットは、前記第二末端領域に位置する、
    請求項１０に記載の照明装置。
13. 前記第一末端領域の断面積は、前記第二末端領域の断面積より小さい、
    請求項１２に記載の照明装置。
14. 前記少なくとも一つの発光ユニットは、発光ダイオードを含む、
    請求項１０に記載の照明装置。
15. 前記散乱領域の前記粗化表面は、霜状の表面である、
    請求項１０に記載の照明装置。

Images