JP2012015456A - Light source device and lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置およびそれを備える照明器具に関する。 The present invention relates to a light source device and a lighting fixture including the same.
発光ダイオード(LED)素子を有する、いわゆる「LED電球」が知られている。このLED電球としては、複数個の発光ダイオード素子と、これらの発光ダイオード素子が行列状に配置される基板と、基板を発光ダイオード素子ごと収納する筒状のハウジングと、ハウジングの基端部に設置された口金と、ハウジングの先端部に設置された蓋体としてのカバーとを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。 A so-called “LED bulb” having a light emitting diode (LED) element is known. As this LED bulb, a plurality of light emitting diode elements, a substrate on which these light emitting diode elements are arranged in a matrix, a cylindrical housing for housing the light emitting diode elements together with the light emitting diode elements, and a base end portion of the housing There is one provided with a cap and a cover as a lid body installed at the tip of the housing (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に記載のLED電球では、基板は、ハウジングの中心軸に対し直交して配置されている。そして、このように配置される基板は、ハウジングの内周部に嵌合するリング状の支持部材によって支持されている。 In the LED bulb described in Patent Document 1, the substrate is disposed orthogonal to the central axis of the housing. And the board | substrate arrange | positioned in this way is supported by the ring-shaped support member fitted to the inner peripheral part of a housing.
ところで、発光ダイオード素子は、発光するに伴い、発熱するため、LED電球では、その熱を放出する必要があり、ハウジングを介して放熱するのが好ましい。 By the way, since the light emitting diode element generates heat as it emits light, the LED bulb needs to release the heat, and it is preferable to radiate heat through the housing.
しかしながら、特許文献1に記載の電球では、基板とハウジングとが支持部材を介して連結されているのみである、すなわち、基板とハウジングと接触面積が比較的少ないため、発光ダイオード素子で生じた熱が基板からハウジングへ十分に伝わらず、その結果、ハウジングでの放熱が不十分となるという問題があった。 However, in the light bulb described in Patent Document 1, the substrate and the housing are only connected via the support member, that is, the contact area between the substrate and the housing is relatively small, and thus the heat generated in the light-emitting diode element. Is not sufficiently transmitted from the substrate to the housing, and as a result, there is a problem that heat dissipation in the housing becomes insufficient.
また、特許文献1に記載のLED電球では、基板上に発光ダイオード素子が行列状に配置されるが、この配置形態によっては、光が均一に照射されない、すなわち、LED電球下で比較的明るいところと比較的暗いところとが顕著に生じてしまう場合があるという問題もあった。 Further, in the LED bulb described in Patent Document 1, the light emitting diode elements are arranged in a matrix on the substrate. However, depending on the arrangement, light is not uniformly irradiated, that is, a relatively bright place under the LED bulb. There is also a problem that a relatively dark place may occur remarkably.
本発明の目的は、放熱性に優れ、光を均一に照射することができる光源装置および照明器具を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a light source device and a lighting fixture that are excellent in heat dissipation and can irradiate light uniformly.
このような目的は、下記(1)〜(20)の本発明により達成される。
(1) 一端が開口した開口部を有する筒体で構成されたハウジングと、
前記ハウジング内に該ハウジングと同心的に配置された筒体で構成され、その外周部が前記ハウジングの内周部から離間し、金属材料で構成された部分を有する内筒と、
前記内筒の外周部および内周部のうちの少なくとも外周部にその周方向に沿って複数配置され、発光ダイオード素子を有する発光装置とを備え、
前記各発光装置からの光が前記開口部を介して外方へ照射されるよう構成されていることを特徴とする光源装置。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (20) below.
(1) a housing composed of a cylinder having an opening with one end opened;
An inner cylinder comprising a cylindrical body disposed concentrically with the housing in the housing, the outer peripheral portion of which is separated from the inner peripheral portion of the housing and having a portion made of a metal material;
A plurality of light emitting devices that are arranged along the circumferential direction of at least the outer peripheral portion of the inner cylinder and the inner peripheral portion, and have light emitting diode elements,
A light source device characterized in that light from each of the light emitting devices is configured to be emitted outward through the opening.
(2) 前記ハウジングは、前記内筒を介して前記各発光装置からの熱を受け、該熱を放熱する機能を有する上記(1)に記載の光源装置。 (2) The light source device according to (1), wherein the housing has a function of receiving heat from each of the light emitting devices through the inner cylinder and radiating the heat.
(3) 前記各発光装置は、それぞれ、前記内筒の外周部の周方向に沿って等間隔に配置されている上記(1)または(2)に記載の光源装置。 (3) The light source device according to (1) or (2), wherein each of the light emitting devices is arranged at equal intervals along a circumferential direction of an outer peripheral portion of the inner cylinder.
(4) 前記各発光装置は、それぞれ、前記内筒に対し前記ハウジングの他端側に偏在している上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の光源装置。 (4) The light source device according to any one of (1) to (3), wherein each of the light emitting devices is unevenly distributed on the other end side of the housing with respect to the inner cylinder.
(5) 前記内筒の周方向に隣接する前記発光装置同士は、前記内筒の中心軸方向にズレて配置されている上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の光源装置。 (5) The light source device according to any one of (1) to (4), wherein the light emitting devices adjacent to each other in the circumferential direction of the inner cylinder are arranged so as to be shifted in a central axis direction of the inner cylinder.
(6) 前記各発光装置は、それぞれ、発する光の光軸方向が前記内筒の中心軸方向と交わるように設置されている上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の光源装置。 (6) The light source device according to any one of (1) to (5), wherein each of the light emitting devices is installed such that an optical axis direction of emitted light intersects a central axis direction of the inner cylinder.
(7) 前記内筒は、その横断面形状が多角形のものである上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の光源装置。 (7) The light source device according to any one of (1) to (6), wherein the inner cylinder has a polygonal cross-sectional shape.
(8) 前記多角形の各辺を構成する部分にそれぞれ前記発光装置が配置されている上記(7)に記載の光源装置。 (8) The light source device according to (7), wherein the light-emitting device is arranged in each of the portions constituting each side of the polygon.
(9) 前記内筒は、その外径が前記内筒の中心軸に沿って一定または前記ハウジングの一端側に向かって漸減したものである上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の光源装置。 (9) The inner cylinder according to any one of (1) to (8), wherein an outer diameter of the inner cylinder is constant along a central axis of the inner cylinder or gradually decreases toward one end of the housing. Light source device.
(10) 前記内筒は、前記ハウジングの内周部に向かって突出する突出片を有する上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の光源装置。 (10) The light source device according to any one of (1) to (9), wherein the inner cylinder includes a protruding piece that protrudes toward an inner peripheral portion of the housing.
(11) 前記突出片には、前記開口部に向かって光を出射する発光ダイオード素子を有する補助発光装置が少なくとも1つ設置されている上記(10)に記載の光源装置。 (11) The light source device according to (10), wherein the protruding piece is provided with at least one auxiliary light emitting device having a light emitting diode element that emits light toward the opening.
(12) 前記ハウジングは、前記突出片に当接する当接部を有する上記(10)または(11)に記載の光源装置。 (12) The light source device according to (10) or (11), wherein the housing includes a contact portion that contacts the protruding piece.
(13) 前記内筒の外周部は、前記各発光装置からの光を反射する機能を有する上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の光源装置。 (13) The light source device according to any one of (1) to (12), wherein an outer peripheral portion of the inner cylinder has a function of reflecting light from the light emitting devices.
(14) 前記内筒の外周部および内周部の双方にそれぞれ前記発光装置が複数配置されており、
前記内筒の外周部および内周部は、それぞれ、前記各発光装置からの光を反射する機能を有する上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の光源装置。
(14) A plurality of the light emitting devices are arranged on both the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the inner cylinder,
The light source device according to any one of (1) to (12), wherein an outer peripheral portion and an inner peripheral portion of the inner cylinder each have a function of reflecting light from the light emitting devices.
(15) 前記内筒は、前記金属材料で構成された金属層と、該金属層上に設けられ、樹脂材料で構成された樹脂層とを有する積層体である上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の光源装置。 (15) The (1) to (14), wherein the inner cylinder is a laminate including a metal layer made of the metal material and a resin layer provided on the metal layer and made of a resin material. The light source device according to any one of the above.
(16) 前記内筒は、1枚の板状をなす部材を筒状に形成したものか、または、複数枚の板状をなす部材同士を筒状に連結したものである上記(1)ないし(15)のいずれかに記載の光源装置。 (16) The inner cylinder is one in which one plate-shaped member is formed in a cylindrical shape, or a plurality of plate-shaped members are connected in a cylindrical shape. The light source device according to any one of (15).
(17) 前記内筒は、その壁部に厚さ方向に貫通する多数の貫通孔を有する上記(1)ないし(16)のいずれかに記載の光源装置。 (17) The light source device according to any one of (1) to (16), wherein the inner cylinder has a large number of through holes penetrating in a thickness direction in a wall portion thereof.
(18) 前記ハウジングの内周部は、前記各発光装置からの光を反射する機能を有する上記(1)ないし(17)のいずれかに記載の光源装置。 (18) The light source device according to any one of (1) to (17), wherein an inner peripheral portion of the housing has a function of reflecting light from each of the light emitting devices.
(19) 前記ハウジングは、金属材料で構成されている上記(1)ないし(18)のいずれかに記載の光源装置。 (19) The light source device according to any one of (1) to (18), wherein the housing is made of a metal material.
(20) 上記(1)ないし(19)のいずれかに記載の光源装置を備えることを特徴とする照明器具。 (20) A lighting apparatus comprising the light source device according to any one of (1) to (19).
本発明によれば、ハウジングと、複数の発光装置が設置された内筒との接触面積ができる限り大きく確保される。そして、各発光装置がそれぞれ発光に伴い発熱した際、その熱は、内筒を介してハウジングに十分かつ確実に伝達される。さらに、ハウジングで受けた熱は当該ハウジングから外部に放熱される。よって、本発明は放熱性に優れるものである。 According to the present invention, the contact area between the housing and the inner cylinder provided with the plurality of light emitting devices is ensured as large as possible. When each light-emitting device generates heat with light emission, the heat is sufficiently and reliably transmitted to the housing through the inner cylinder. Furthermore, the heat received by the housing is radiated from the housing to the outside. Therefore, this invention is excellent in heat dissipation.
また、本発明によれば、各発光装置からの光は、それぞれ、ハウジング内で乱反射して、そのほとんどがハウジングの開口部に向かうこととなる。そして、ハウジングの開口部に向かった光は、当該開口部から確実に出射することができ、外方へ均一に照射されることとなる。 Further, according to the present invention, the light from each light emitting device is diffusely reflected in the housing, and most of the light travels toward the opening of the housing. And the light which went to the opening part of the housing can be reliably radiate | emitted from the said opening part, and will be irradiated uniformly outward.
以下、本発明の光源装置および照明器具を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a light source device and a lighting fixture of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の照明器具を電球に適用した場合の第1実施形態を示す斜視図、図2は、図1に示す電球の部分縦断面図、図3は、図1に示す電球での発光素子が配置された支持体を示す斜視図、図4は、図2中の二点鎖線で囲まれた領域[A]の拡大断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1〜図4中(図5〜図9についても同様)の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
<First Embodiment>
1 is a perspective view showing a first embodiment when the lighting fixture of the present invention is applied to a light bulb, FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of the light bulb shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a light bulb shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a region [A] surrounded by a two-dot chain line in FIG. 2. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 1 to 4 (the same applies to FIGS. 5 to 9) is referred to as “upper” or “upper”, and the lower side is referred to as “lower” or “lower”.
図1に示す電球(照明器具)1は、いわゆる「LED電球」であり、例えば、家屋の天井に設置され、当該家屋内を照らす照明として用いられるものである。この電球1は、光源装置である本体11と、口金12と、カバー13とで構成されている。以下、各部の構成について説明する。
A light bulb (lighting fixture) 1 shown in FIG. 1 is a so-called “LED light bulb”, which is installed on the ceiling of a house, for example, and used as illumination for illuminating the house. The light bulb 1 includes a
図2に示すように、本体11は、筒状のハウジング(筐体)2と、ハウジング2内に収納された支持体(内筒)5と、支持体5に支持された6つの発光装置4と、支持体5と同様にハウジング2内に収納されたインバータ回路6とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
口金12は、ハウジング2の上端部(上端開口部23)に設置されている。この口金12は、JIS規格等で規定され、図示しない電球ソケットに装着されるものである。そして、この装着状態で、口金12は、商用電源からの電力供給を受けることができる。
The
カバー13は、ハウジング2の下端部(下端開口部22)を覆うように設置されている。また、カバー13は、例えば嵌合によりハウジング2に対し固定されている。
The
このカバー13は、透明の樹脂材料またはガラス材料等で構成されている。なお、カバー13には、各発光装置4からの光Lを拡散するために、凹凸が形成されていてもよい。また、カバー13には、各発光装置4からの光Lにより励起されて発光する蛍光体が設けられていてもよい。
The
本体11が有するハウジング2は、その両端が開口した、すなわち、その下端(一端)が開口した下端開口部(開口部)22と、上端(他端)が開口した上端開口部23とを有する筒体で構成されている。このハウジング2の大きさは、その内側に、支持体5、各発光装置4、インバータ回路6等がまとめて収納することができる程度とされる。
The
また、ハウジング2は、その中心軸21方向の途中の部分の内径および外径が急峻に変化しており、下側の大径部24と、上側の小径部25とに分けることができる。大径部24の内周部241は、その内径が下方に向かって漸増するテーパ状をなしている、すなわち、中心軸21に対し所定のテーパ角度を持って傾斜している。さらに、大径部24の内周部241は、鏡面となっており、各発光装置4からの光Lを反射するリフレクタ(光反射部)としても機能している。このような内周部241により、光Lを下方に向かって(カバー13に向かって)確実に導くことができる(図2参照)。なお、鏡面の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、大径部24の内周部241にめっきを施し、さらに鏡面加工(鏡面研磨)を施す方法等が挙げられる。この方法の場合、ハウジング2の鏡面となる部分に例えばミラー部材を別途設けるよりも、ハウジング2の軽量化が図れる。
Further, the inner diameter and the outer diameter of a portion of the
ハウジング2は、金属材料で構成され、具体的には、例えば、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、銅、真鍮、アルミニウム、チタン、マグネシウム等の各種金属、またはこれらを含む合金を用いることができ、これらの中でも特にアルミニウムが好ましい。アルミニウムは、比較的熱伝導率が高い材料である。アルミニウムでハウジング2を構成した場合、当該ハウジング2は、放熱性に優れたものとなる。さらに、ハウジング2の外側表面にアルマイト処理等の化学的あるいは物理的処理を行うと熱輻射効率が高くなり、放熱性の観点から好ましい。
The
図2に示すように、ハウジング2の大径部24には、支持体5ごと6つの発光装置4が収納されている。各発光装置4は、それぞれ、同じ構成であるため、以下、1つの発光装置4について代表的に説明する。
As shown in FIG. 2, six light emitting
発光装置4は、エレクトロルミネセンス(EL)効果による発光と、蛍光による発光とを生じるものである。
The
図4に示すように、発光装置4は、凹部411を有するパッケージ41と、パッケージ41の凹部411の底面上に設けられた発光ダイオード素子(LEDチップ)42と、発光ダイオード素子42を覆うように凹部411内に封入された透光性樹脂部43と、パッケージ41の底部に設けられた1対の外部端子44とを有する。
As shown in FIG. 4, the
パッケージ41は、樹脂材料やセラミックス材料等の絶縁性材料で構成された小片である。また、パッケージ41には、発光ダイオード素子42と1対の外部端子44とを電気的に接続する配線(図示せず)が設けられている。
The
発光ダイオード素子42は、パッケージ41にGaAlN、ZnS、ZnSe、SiCGaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaN等の半導体を発光層として形成させたものである。本実施形態では、発光ダイオード素子42として、後述する透光性樹脂部43に含まれる蛍光体材料を励起し得る波長の光を発するものが用いられる。より具体的には、発光ダイオード素子42としては、青色の光を発するものが用いられる。
The light emitting
透光性樹脂部43は、透明性を有するエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を主材料として構成されている。
The
また、本実施形態では、透光性樹脂部43は、前述した発光ダイオード素子42からの光により励起されて黄色に発光する蛍光体材料を含んでいる。
In the present embodiment, the
また、透光性樹脂部43は、発光ダイオード素子42を外力や埃、水分等から保護する機能を有する。
The
1対の外部端子44は、導電性材料を主材料として構成されており、その一方の外部端子44は、アノード電極(陽極)であり、他方の外部端子44は、カソード電極(陰極)である。各外部端子44は、それぞれ、Al、Ti、Fe、Cu、Ni、Ag、Au、Pt等の金属材料を主材料として構成される。また、各外部端子44は、それぞれ、半田(図示せず)により、後述する支持体5に設けられた導体パターン54に接続されている。また、1対の外部端子44の他に、放熱用の端子(図示せず)が設けられていてもよい。
The pair of
このような発光装置4においては、1対の外部端子44を介して発光ダイオード素子42に電圧を印加すると、発光ダイオード素子42でエレクトロルミネッセンス効果に基づく発光が起こる。この発光により、光Lは、透光性樹脂部43を透過して、外部に放出される。このとき、その光Lの一部は、パッケージ41の凹部411の内壁面に反射した後に、透光性樹脂部43を透過して、外部に放出される。
In such a
また、発光装置4は、発光ダイオード素子42のEL効果により青色に発光するとともに、その青色の光の一部により透光性樹脂部43が励起されて蛍光により黄色に発光し、補色関係にあるこれら青色光と黄色光との混合により白色発光する。
Further, the
なお、発光ダイオード素子42は、上述したものに限定されず、例えば、赤、青、緑等の単色の発光ダイオード素子であってもよい。この場合、透光性樹脂部43から蛍光体材料を省略してもよい。また、発光装置4は、複数の発光ダイオード素子を有してもよく、この場合、発光色は互いに同じであっても異なっていてもよい。
In addition, the light emitting
図2に示すように、ハウジング2には、大径部24の上端部から小径部25にまたがって、インバータ回路6が収納されている。インバータ回路6は、口金12から供給された電力を各発光装置4の発光に適した電力に変換(例えば、交流電圧100Vを直流電圧24Vに変換)する機能を有する。
As shown in FIG. 2, the
インバータ回路6は、導体パターン(図示せず)が形成された回路基板61と、回路基板61上に設けられた複数の電子部品62とを備え、リード線30を介して口金12に電気的に接続されている。電子部品62としては、例えば、トランス、電界コンデンサ等がある。
The
電球1では、図示しない商用電源から口金12を介して電力の供給を受けたインバータ回路6が各発光装置4を点灯させ、その光Lがカバー13を介して外部に出射する。
In the light bulb 1, the
このような構成のインバータ回路6は、樹脂材料で構成された絶縁性を有する筒状のケーシング40内に収納されている。これにより、インバータ回路6とハウジング2との間の絶縁性が確保される。
The
なお、ケーシング40内には、高熱伝導性フィラーを含有する樹脂材料が充填されていてもよい。この充填材により、インバータ回路6が封止され、当該インバータ回路6から発せられる熱をハウジング2に伝えることができる。そして、その熱をハウジング2から外部に放出することができる。充填材を構成する樹脂材料や高熱伝導性フィラーとしては、特に限定されないが、例えば、後述する支持体5の樹脂層53の構成材料である樹脂材料や高熱伝導性フィラーを用いることができる。
The
図2に示すように、前述した6つの発光装置4は、支持体5に支持されて(搭載されて)おり、リード線20を介してインバータ回路6と電気的に接続されている。インバータ回路6の制御により、各発光装置4が発光する。
As shown in FIG. 2, the above-described six light emitting
このような各発光装置4を支持する支持体5は、その中心軸57に沿って内径および外径が一定の筒状をなし、ハウジング2の大径部24に当該の大径部24と同心的に配置、固定されたものである。なお、支持体5のハウジング2に対する固定方法としては、本実施形態では以下の方法が採られている。
The
図2、図3に示すように、支持体5には、横断面形状が正六角状をなす本体部59と、本体部59の上端に外側(ハウジング2の内周部241)に向かって突出した6枚の突出片58が形成されている。一方、ハウジング2の内周部241には、その周方向に沿って等間隔に(各突出片58に対応する位置に)、一対の挟持片243が6組配置されている。そして、各組の挟持片243がそれぞれ支持体5の突出片58を挟持して(当接して)いる。また、一対の挟持片243に挟持された突出片58は、ボルト27によって各挟持片243にネジ止めされている。これにより、突出片58に対する挟持状態(固定状態)が維持され、よって、支持体5がハウジング2から不本意に離脱するのが確実に防止される。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
また、支持体5のハウジング2に対する他の固定方法としては、例えば、接着(接着剤や溶媒による接着)による方法、融着(熱融着、高周波融着、超音波融着等)による方法、嵌合による方法等が挙げられる。
Further, as other fixing methods of the
支持体5の本体部59は、前述したようにその横断面形状が正六角状をなすものであり、外周部56がハウジング2の大径部24の内周部241から離間している。そして、正六角形の各辺を構成する部分、すなわち、本体部59(支持体5)の外周部56を構成する6枚の面561にそれぞれ1つの発光装置4が設置されている。これにより、各発光装置4(発光ダイオード素子42)は、それぞれ、本体部59の外周部56にその周方向に沿って等間隔に配置され、発する光Lの光軸方向が支持体5の中心軸57方向と交わった状態となる。そして、各発光装置4からの光Lは、外側に向かって出射することができる(図2参照)。
As described above, the
また、各面561は、それぞれ、鏡面となっており、ハウジング2の内周部241で反射した各発光装置4からの光Lをさらに反射するリフレクタとして機能する(図2参照)。鏡面の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、支持体5の本体部59の外周部56にめっきを施し、さらに鏡面加工(鏡面研磨)を施す方法等が挙げられる。この方法の場合、支持体5の鏡面となる部分に例えばミラー部材を別途設けるよりも、支持体5の軽量化が図れる。
Each
また、各発光装置4は、支持体5に対しハウジング2の上端開口部23側に偏在して、できる限り支持体5の奥側に配置された状態となっている。
In addition, each light emitting
以上のような支持体5と各発光装置4とハウジング2との位置関係により、当該各発光装置4から出射した光Lは、それぞれ、ハウジング2の内周部241と支持体5の外周部56(面551)との間で過不足なく反射し、その反射光(光L)は、確実に下方へ向かうこととなる。このように光Lの出射方向の指向性が向上するため、光Lは、カバー13(ハウジング2の下端開口部22)を介して外方へ確実かつ均一に照射される。
Due to the positional relationship among the
前述したように、支持体5は、各突出片58がそれぞれハウジング2の一対の挟持片243に挟持、固定されている(図2参照)。これにより、各突出片58は、それぞれ、その上面581が一方の挟持片243に当接し、下面582が他方の挟持片243に当接した状態となる。従って、各組の挟持片243は、それぞれ、突出片58に当接する当接部となっている。このような当接部を有することにより、ハウジング2は、支持体5との接触面積をできる限り大きく確保することができる。そして、各発光装置4がそれぞれ発光に伴い発熱した際、その熱は、支持体5を介してハウジング2に十分かつ確実に伝達される。さらに、ハウジング2で受けた熱は、当該ハウジング2から外部に放熱される。このように電球1は、放熱性に優れたものとなっている。
As described above, in the
図4に示すように、支持体5は、その壁部(管壁)が、金属層51aと、金属層51a上に形成された樹脂層53とを有する積層体で構成されている。
As shown in FIG. 4, the
金属層51aを構成する金属材料としては、特に限定されないが、例えば、ハウジング2の構成材料と同様の金属材料、特に、銅、アルミニウム、マグネシウム、またはこれらを含む合金を用いるのが好ましい。
Although it does not specifically limit as a metal material which comprises the
また、樹脂層53を構成する樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂である、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル(不飽和ポリエステル)樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合したものを用いることができる。さらに、前記樹脂材料で樹脂層53を成形する際、当該樹脂材料中に、例えば、アルミナ等の金属酸化物、窒化ホウ素等の窒化物に代表される電気絶縁性かつ高熱伝導性フィラーを充填することもできる。
The resin material constituting the
このような構成の支持体5は、熱伝導性に優れたものとなる。これにより、各発光装置4が発光するのに伴って生じた熱は、支持体5を介して、ハウジング2まで確実に伝達される。
The
そして、支持体5では、樹脂層53上に導体パターン54が形成されている。樹脂層53は、金属層51aと導体パターン54とを絶縁する絶縁層としての機能を有している。
In the
導体パターン54は、樹脂層53の上面全面に積層された金属箔をエッチングにより所定のパターンに形成したものであり、例えば半田により発光装置4と電気的に接続されている。導体パターン54は、導電性を有する金属材料で構成され、その材料としては、例えば、銅を好適に用いることができる。これにより、導体パターン54は、比較的抵抗値が小さいものとなる。なお、導体パターン54は、その少なくとも一部がソルダーレジスト層(図示せず)で覆われていてもよい。
The
このような積層体で構成された支持体5は、例えば、1枚の板状をなす部材(積層板)を折り曲げて筒状に形成したものであってもよいし、6枚の板状をなす部材(積層板)同士を筒状に連結したものであってもよい。これにより、支持体5を容易に製造することができる。
The
<第2実施形態>
図5は、本発明の照明器具を電球に適用した場合の第2実施形態を示す部分縦断面図である。
<Second Embodiment>
FIG. 5 is a partial longitudinal sectional view showing a second embodiment when the lighting fixture of the present invention is applied to a light bulb.
以下、この図を参照して本発明の光源装置および照明器具の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, the second embodiment of the light source device and the luminaire of the present invention will be described with reference to this figure, but the description will focus on differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
本実施形態は、発光装置の配置状態が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。 This embodiment is the same as the first embodiment except that the arrangement state of the light emitting devices is different.
図5に示す電球1Aでは、支持体5の6枚の突出片58の下面582にそれぞれ1つの発光装置(補助発光装置)4’が設置されている。各発光装置4’は、それぞれ、発光装置4と構成が同じ、すなわち、光Lを出射する発光ダイオード素子42等を有するものである。そして、電球1Aでは、発光装置4(第1の発光装置)からの光Lがカバー13を介して外方に向かって照射されるのと、発光装置4’(第2の発光装置)からの光Lもカバー13を介して外方に向かって照射されるのとが相まって、照度が増加することとなる。このように、本実施形態の構造(発光装置4の他にさらに発光装置4’を有する構造)は、照度を増加させたい場合に有効なものとなる。
In the light bulb 1 </ b> A shown in FIG. 5, one light emitting device (auxiliary light emitting device) 4 ′ is installed on each of the
なお、発光装置4’の設置数は、6つに限定されず、例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは7つ以上であってもよい。
The number of the
<第3実施形態>
図6は、本発明の照明器具を電球に適用した場合の第3実施形態を示す部分縦断面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 6 is a partial longitudinal sectional view showing a third embodiment when the lighting fixture of the present invention is applied to a light bulb.
以下、この図を参照して本発明の光源装置および照明器具の第3実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, the third embodiment of the light source device and the lighting fixture of the present invention will be described with reference to this figure, but the description will focus on differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
本実施形態は、支持体の形状および発光装置の配置状態が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。 The present embodiment is the same as the first embodiment except that the shape of the support and the arrangement state of the light emitting devices are different.
図6に示す電球1Bでは、支持体5の外周部56は、その外径が下方(ハウジング2の下端開口部22側)に向かって漸減したテーパ状をなしている。これにより、各面561がそれぞれ支持体5の中心軸57に対し所定のテーパ角度で傾斜する。
In the light bulb 1 </ b> B shown in FIG. 6, the outer
このような形状の外周部56には、その周方向に隣接する2つの発光装置4同士が支持体5の中心軸57方向にズレて配置されている。すなわち、隣接する2つの発光装置4同士では、一方の発光装置4が高い位置に配置され、他方の発光装置4が低い位置に配置されている。
In the outer
このような構成の電球1Bでは、ハウジング2の内周部241と支持体5の外周部56との間で反射して、カバー13から出射する光L(図6中の光L1)と、反射せずにカバー13から出射する光L(図6中の光L2)とがある。図6に示すように、光L2は、光L1よりも電球1Bから遠位の位置まで届く。これにより、電球1Bは、より広い範囲を均一に照明することができるものとなる。
In the light bulb 1B having such a configuration, the light L reflected from the inner
<第4実施形態>
図7は、本発明の照明器具を電球に適用した場合の第4実施形態を示す部分縦断面図、図8は、図7に示す電球での発光素子が配置された支持体を示す斜視図である。
<Fourth embodiment>
FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view showing a fourth embodiment when the lighting fixture of the present invention is applied to a light bulb, and FIG. 8 is a perspective view showing a support body on which light emitting elements in the light bulb shown in FIG. 7 are arranged. It is.
以下、これらの図を参照して本発明の光源装置および照明器具の第4実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 The fourth embodiment of the light source device and the lighting fixture of the present invention will be described below with reference to these drawings, but the description will focus on differences from the above-described embodiments, and the description of the same matters will be omitted. .
本実施形態は、発光装置の配置状態が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。 This embodiment is the same as the first embodiment except that the arrangement state of the light emitting devices is different.
図7、図8に示す電球1Cでは、支持体5の内周部55にもその周方向に沿って3つの発光装置4’’が配置されている。図示の構成では、支持体5の横断面形状の正六角形の各辺を構成する部分、すなわち、本体部59(支持体5)の内周部55を構成する6枚の面551のうち3枚の面551上にそれぞれ1つの発光装置4’’が設置されている。すなわち、支持体5の6枚の面551に対し1枚置きに発光装置4’’が設置されている。
In the light bulb 1 </ b> C shown in FIGS. 7 and 8, three light emitting
従って、電球1Cでは、各発光装置4’’が設置された面551(図7中の面551a)と対向する(中心軸57を介して反対側の)面551(図7中の面551b)では、発光装置4’’が省略された(欠損した)状態となる。
Therefore, in the light bulb 1C, the surface 551 (the
また、各面561は、それぞれ、支持体5の外周部56を構成する各面561と同様に鏡面となっており、各発光装置4’’からの光Lを反射するリフレクタとして機能する(図2参照)。鏡面の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、支持体5の内周部55にめっきを施し、さらに鏡面加工(鏡面研磨)を施す方法等が挙げられる。
Further, each
以上のような構成により、各発光装置4’’からの光Lは、当該発光装置4’’(面551a)の対面である面551bで確実に反射して、下方へ向かうこととなる(図7参照)。そして、下方へ向かった光Lは、カバー13を介して外方へ確実かつ均一に照射されることとなる。電球1Cでは、この各発光装置4’’からの光Lと、発光装置4からの光Lとが相まって、照度が増加することとなる。このように、本実施形態の構造(発光装置4の他にさらに発光装置4’’を有する構造)は、照度を増加させたい場合に有効なものとなる。
With the configuration as described above, the light L from each light-emitting
なお、支持体5の内周部55に設置される発光装置4’’の設置数は、3つに限定されず、例えば、2つまたは4つ以上であってもよい。
The number of light emitting
<第5実施形態>
図9は、本発明の照明器具を電球に適用した場合(第5実施形態)の支持体を示す縦断面図である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a support when the lighting apparatus of the present invention is applied to a light bulb (fifth embodiment).
以下、この図を参照して本発明の光源装置および照明器具の第5実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, a light source device and a lighting fixture according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to this drawing. However, differences from the above-described embodiment will be mainly described, and description of similar matters will be omitted.
本実施形態は、支持体の形状が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
図9に示す電球1Dでは、支持体5の本体部59にその厚さ方向に貫通する多数の貫通孔591が形成されている。これらの貫通孔591は、隣接する貫通孔591同士の間隔(ピッチ)が同じとなるように行列状に配置されている。また、これらの貫通孔591は、平面視で円形であり、その直径が互いに同じである。
This embodiment is the same as the first embodiment except that the shape of the support is different.
In the light bulb 1 </ b> D shown in FIG. 9, a large number of through
例えば発光装置4’’寿命で切れたが切れた場合、支持体5の内側で照らされる光Lと、支持体5の外側で照らされる光Lとで照度の差が著しく生じそうになるが、光Lは、各貫通孔591を介して支持体5の内側と支持体5の外側との間を行き来することができるため、切れた発光装置4’’分の光L1が補完され、その結果、前記照度の差が生じるのを防止することができる。これにより、たとえ1つの発光装置4’’が切れたとしても、電球1Dからは全体として均一の光Lが照射され、よって、家屋内の光Lが当たる部分に明るい部分と暗い部分とが生じるのが防止される。
For example, when the
なお、貫通孔591の形成には、例えば、打ち抜き加工を用いることができる。
また、各貫通孔591は、それぞれ、その大きさが同じであるものに限定されず、例えば、互いに異なっていてもよい。
For example, a punching process can be used to form the through
Further, the through
また、発光装置4’’を支持体5に固定するには、例えば、接着剤を用いることができる。
In order to fix the
<第6実施形態>
図10は、本発明の照明器具を電球に適用した場合の第6実施形態を示す部分縦断面図である。
<Sixth Embodiment>
FIG. 10 is a partial longitudinal sectional view showing a sixth embodiment when the lighting fixture of the present invention is applied to a light bulb.
以下、この図を参照して本発明の光源装置および照明器具の第6実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, the sixth embodiment of the light source device and the lighting fixture of the present invention will be described with reference to this drawing. However, the difference from the above-described embodiment will be mainly described, and the description of the same matters will be omitted.
本実施形態は、ハウジングの構成が異なること以外は前記第5実施形態と同様である。
図10に示す電球1Eでは、ハウジング2の大径部24の途中に、中心軸21と直交する板状の当接部26が設置されている。当接部26は、各突出片58の上面581に当接する部分である。この当接部26が形成されていることにより、ハウジング2と支持体5との接触面積が増加し、すなわち、接触面積をできる限りより大きく確保することができる。そして、各突出片58に配置された発光装置4がそれぞれ発光に伴い発熱した際、その熱は、主に突出片58、当接部26を順に介してハウジング2に十分かつ確実に伝達される。さらに、このハウジング2で受けた熱は、当該ハウジング2から外部に放熱される。
This embodiment is the same as the fifth embodiment except that the configuration of the housing is different.
In the light bulb 1 </ b> E shown in FIG. 10, a plate-
<第7実施形態>
図11は、本発明の照明器具を電球に適用した場合の第7実施形態を示す部分縦断面図である。
<Seventh embodiment>
FIG. 11 is a partial longitudinal sectional view showing a seventh embodiment when the lighting apparatus of the present invention is applied to a light bulb.
以下、この図を参照して本発明の光源装置および照明器具の第7実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, the seventh embodiment of the light source device and the lighting fixture of the present invention will be described with reference to this drawing. However, the difference from the above-described embodiment will be mainly described, and the description of the same matters will be omitted.
本実施形態は、発光装置の設置数が増加したこと以外は前記第6実施形態と同様である。 This embodiment is the same as the sixth embodiment except that the number of light emitting devices installed is increased.
図11に示す電球1Fでは、当接部26の下面の中央部に基板7を介して発光装置4が設置されている。基板7は、支持体5を構成する前述した積層体と同様のものであり、リード線20を介してインバータ回路6と電気的に接続されている。
このような構成の電球1Fにより、当該電球1F直下の光量が増加する。
In the light bulb 1 </ b> F shown in FIG. 11, the
The light bulb 1F having such a configuration increases the amount of light immediately below the light bulb 1F.
以上、本発明の光源装置および照明器具を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光源装置および照明器具を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 As mentioned above, although the illustrated embodiment of the light source device and the lighting fixture of the present invention has been described, the present invention is not limited to this, and each part constituting the light source device and the lighting fixture exhibits the same function. It can be replaced with any configuration obtained. Moreover, arbitrary components may be added.
また、本発明の光源装置および照明器具は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。 Moreover, the light source device and the lighting fixture of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
また、本発明の照明器具は、前述したように電球に適用することができ、その場合、例えば、ダウンライトなどの天井照明、スポットライトなどの間接照明、プロジェクタなどの発光光源に適用することができる。 Further, the lighting fixture of the present invention can be applied to a light bulb as described above. In that case, for example, it can be applied to ceiling lighting such as a downlight, indirect lighting such as a spotlight, and a light emitting light source such as a projector. it can.
また、支持体(内筒)は、その横断面形状が六角形、その他、三角形、四角形、五角形、八角形等のような多角形のものに限定されず、例えば、円形のものであってもよい。 Further, the support (inner cylinder) is not limited to a hexagonal shape, and other polygonal shapes such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, an octagon, etc. Good.
また、支持体の外周部に設置される発光装置の設置数は、6つに限定されず、例えば、2つ、3つ、4つ、5つまたは7つ以上であってもよい。 The number of light emitting devices installed on the outer periphery of the support is not limited to six, and may be two, three, four, five, seven, or more, for example.
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F 電球(照明器具)
11 本体
12 口金
13 カバー
2 ハウジング(筐体)
21 中心軸
22 下端開口部(開口部)
23 上端開口部
24 大径部
241 内周部
243 挟持片
25 小径部
26 当接部
27 ボルト
4、4’’ 発光装置
4’ 発光装置(補助発光装置)
41 パッケージ
411 凹部
42 発光ダイオード素子(LEDチップ)
43 透光性樹脂部
44 外部端子
5、5B 支持体(内筒)
51a 金属層
53 樹脂層
54 導体パターン
55 内周部
551、551a、551b 面
56 外周部
561 面
57 中心軸
58 突出片
581 上面
582 下面
59 本体部
591 貫通孔
6 インバータ回路
61 回路基板
62 電子部品
7 基板
20、30 リード線
40 ケーシング
L、L1、L2 光
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Light bulb (lighting fixture)
11
21
23 upper
41
43
Claims (20)
前記ハウジング内に該ハウジングと同心的に配置された筒体で構成され、その外周部が前記ハウジングの内周部から離間し、金属材料で構成された部分を有する内筒と、
前記内筒の外周部および内周部のうちの少なくとも外周部にその周方向に沿って複数配置され、発光ダイオード素子を有する発光装置とを備え、
前記各発光装置からの光が前記開口部を介して外方へ照射されるよう構成されていることを特徴とする光源装置。 A housing composed of a cylinder having an opening with one end opened;
An inner cylinder comprising a cylindrical body disposed concentrically with the housing in the housing, the outer peripheral portion of which is separated from the inner peripheral portion of the housing and having a portion made of a metal material;
A plurality of light emitting devices that are arranged along the circumferential direction of at least the outer peripheral portion of the inner cylinder and the inner peripheral portion, and have light emitting diode elements,
A light source device characterized in that light from each of the light emitting devices is configured to be emitted outward through the opening.
前記内筒の外周部および内周部は、それぞれ、前記各発光装置からの光を反射する機能を有する請求項1ないし12のいずれかに記載の光源装置。 A plurality of the light emitting devices are arranged on both the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the inner cylinder,
The light source device according to any one of claims 1 to 12, wherein an outer peripheral portion and an inner peripheral portion of the inner cylinder each have a function of reflecting light from the light emitting devices.
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