JP2013069430A - Lighting device - Google Patents

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Masahiro Yokota
昌広 横田
Osamu Ono
修 小野
Shusuke Morita
修介 森田
Takeshi Takahashi
高橋  健
Nobuo Kawamura
信雄 川村
Takeshi Okawa
猛 大川
Hideo Ota
英男 太田
Shuzo Matsuda
秀三 松田
Koji Nishimura
孝司 西村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting device capable of irradiating light to a side face or in a back direction and reducing luminance unevenness.SOLUTION: The lighting device includes a base material 2, a light source 6 arranged on a front section of the base material, and a light guide 7 arranged by facing to the light source and guiding at least a part of light emitted ahead from the light source in a back direction or in a side face direction of the light source. The light guide 7 is formed in a rotational symmetrical shape around the center axis, and has at least first light guide sections 7a and second light guide sections 7b wherein they are respectively different on optical characteristics. The first light guide sections and the second light guide sections are respectively arranged by periodically lining up in a circumferential direction of the center axis.

Description

本発明の実施形態は、白色発光ダイオード(LED)のような指向性の狭い光源および導光体を用いた照明装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a lighting device using a light source and a light source with narrow directivity such as a white light emitting diode (LED).

照明装置としては、フィラメントの熱による発光を利用した白熱電球が広く用いられてきたが、短い寿命、発光効率などの問題を抱えていた。
近年、これらの問題を解消する技術として、LED光源やEL(エレクトロルミネッセンス)光源が開発され、特にLED光源は一般の照明装置への利用が加速度的に広がっている。
Incandescent light bulbs that use light emission by the heat of filaments have been widely used as lighting devices, but have problems such as short life and luminous efficiency.
In recent years, as a technique for solving these problems, LED light sources and EL (electroluminescence) light sources have been developed, and in particular, the use of LED light sources for general lighting devices is accelerating.

一般に、LED電球は、金属製の基材に取り付けられた口金と半球状の透光カバーとで外形を構成し、透光カバーの球中心にあたる位置にLEDの光源を実装した実装基板を基材に取り付けている。光源は、口金から供給された電力により、基材に内蔵された駆動回路を介して発光される。   In general, an LED light bulb has a base composed of a base mounted on a metal base material and a hemispherical light-transmitting cover, and an LED light source mounted at a position corresponding to the center of the light-transmitting cover. It is attached to. The light source emits light via the drive circuit built in the base material by the electric power supplied from the base.

LED光源など平面状の実装基板に実装される光源は、実装基板の法線方向に強く光を放出するため、照明装置として偏った配光分布となり易い。これは、LED光源の構造が1次光線を放出するLEDチップを、1次光線から2次光線に変換する蛍光体を含んだ保護層で実装基板上に面状に形成していることによる。このため、LED光源から放出される光は、蛍光体による散乱の影響を受け、実装基板の法線方向となす角度をθとするときcosθに従って光度が変化し、実装基板の側方から背面方向にかけては光がほとんど出なくなる。   Since a light source mounted on a planar mounting substrate such as an LED light source emits light strongly in the normal direction of the mounting substrate, the light distribution tends to be biased as a lighting device. This is because the structure of the LED light source is such that the LED chip that emits the primary light is formed in a planar shape on the mounting substrate with a protective layer containing a phosphor that converts the primary light to the secondary light. For this reason, the light emitted from the LED light source is affected by scattering by the phosphor, and the luminous intensity changes according to cos θ when the angle formed with the normal direction of the mounting substrate is θ, and from the side of the mounting substrate toward the back side There is almost no light until.

この狭い配光分布の問題を解決する技術としては、光源を構成するLEDを立体的に側面や背面方向を向けて配置する技術が提案されている。また、別の技術としては、LED光源の光により励起する蛍光体を透光カバーの内面に塗布し、透光カバー自体が光るようにする技術がある。更に別の技術としては、球状の透光カバーの下端に光源を配置する技術が提案されている。更に別の技術としては、LED光源の近傍に導光体を設置する技術がある。   As a technique for solving the problem of this narrow light distribution, a technique has been proposed in which the LEDs constituting the light source are three-dimensionally arranged with their side surfaces and back directions directed. As another technique, there is a technique in which a phosphor that is excited by light from an LED light source is applied to the inner surface of a light-transmitting cover so that the light-transmitting cover itself shines. As another technique, a technique of arranging a light source at the lower end of a spherical translucent cover has been proposed. As another technique, there is a technique of installing a light guide near the LED light source.

特許第4076329号公報Japanese Patent No. 4076329 特許第4290887号公報Japanese Patent No. 4290887 特開2010−27282号公報JP 2010-27282 A 特開2005−5546号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-5546 特許第4135485号公報Japanese Patent No. 4135485 特開2004−342411号公報JP 2004-342411 A 特開2009−289697号公報JP 2009-289697 A 特開2010−40364号公報JP 2010-40364 A 特開2011−14515号公報JP 2011-14515 A 特開平10−21710号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-21710 特開2006−190684号公報JP 2006-190684 A 特開2007−194132号公報JP 2007-194132 A 特開2010−15754号公報JP 2010-15754 A

LED光源を立体的に実装した場合、照明装置の製造組立が煩雑になるとともに、機械強度や放熱性の設計困難さが増大してしまう問題がある。また、透光カバーに蛍光体を塗布した場合も、同様に照明装置の製造組立が煩雑になる問題がある。球状の透光カバーの下端に光源を配置した場合、照明装置全体の長さ制約より基材を短くする小さくすることになり放熱が劣化してしまい大きな光量を得られない。また、導光体を設置した場合、従来の技術では十分な配光制御機能や自然なデザインが得られなかった。   When the LED light source is three-dimensionally mounted, there is a problem that the manufacturing and assembly of the lighting device becomes complicated and the design difficulty of mechanical strength and heat dissipation increases. In addition, when the phosphor is applied to the light-transmitting cover, there is a problem that the manufacturing and assembling of the lighting device becomes complicated. When the light source is arranged at the lower end of the spherical light-transmitting cover, the base material is shortened due to the length restriction of the entire lighting device, and the heat radiation is deteriorated, so that a large amount of light cannot be obtained. In addition, when the light guide is installed, the conventional technology cannot provide a sufficient light distribution control function and a natural design.

この発明は以上の点を鑑みてなされたもので、その課題は、側面あるいは背面方向まで光を照射させることができるとともに、輝度ムラを低減することが可能な照明装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an illumination device that can irradiate light to the side surface or the back surface direction and can reduce luminance unevenness.

実施形態によれば、照明装置は、基材と、前記基材の前面部に配置された光源と、前記光源に対向して設けられ、前記光源から前方に放出される光の少なくとも一部を前記光源の背面方向あるいは側面方向に導光する導光体と、を備え、
前記導光体は、中心軸に対して回転対称形状に形成され、互いに光学特性の異なる少なくとも第1導光体部および第2導光体部を有し、前記第1導光体部および第2導光体部が前記中心軸の円周方向に周期的に並んで配置されている。
According to the embodiment, the lighting device is provided with a base material, a light source disposed on a front surface portion of the base material, and opposed to the light source, and at least a part of light emitted forward from the light source. A light guide that guides light in a back direction or a side direction of the light source,
The light guide is formed in a rotationally symmetric shape with respect to a central axis, and includes at least a first light guide part and a second light guide part having different optical characteristics, and the first light guide part and the first light guide part Two light guide portions are periodically arranged in the circumferential direction of the central axis.

図1は、第1の実施形態に係る電球型の照明装置を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a light bulb-type lighting device according to a first embodiment. 図2は、前記照明装置の光源配列を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a light source arrangement of the illumination device. 図3は、前記照明装置における導光体を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a light guide in the illumination device. 図4は、前記照明装置の透光カバー上の輝度分布を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a luminance distribution on a light-transmitting cover of the lighting device. 図5は、第2の実施形態に係る電球型の照明装置を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a light bulb-type lighting device according to a second embodiment. 図6は、第2の実施形態に係る照明装置の光源と導光体との相対位置を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a relative position between the light source and the light guide of the lighting apparatus according to the second embodiment. 図7は、第2の実施形態に係る照明装置の光源と導光体との他の相対位置を示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing another relative position between the light source and the light guide of the illumination device according to the second embodiment. 図8は、第3の実施形態に係る電球型の照明装置を示す断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a light bulb-type lighting device according to a third embodiment. 図9は、第3の実施形態に係る照明装置における導光体と放熱フィンとの位置関係を示す平面図。FIG. 9 is a plan view showing the positional relationship between the light guide and the heat radiating fins in the lighting apparatus according to the third embodiment.

以下、図面を参照しながら、種々の実施形態に係る照明装置について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る電球型の照明装置としてLED電球1の断面図、図2および図3は、LED電球1の光源配列、導光体をそれぞれ示す平面図である。
図1に示すように、LED電球1は、基材2と、LEDから成る光源6と、ほぼ球状の透光カバー4と、口金3と、光源6の上に配置された導光体7とを備え、各部材は、中心軸Cに対して回転対称に構成されている。
Hereinafter, illumination devices according to various embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an LED bulb 1 as a bulb-type illumination device according to the first embodiment, and FIGS. 2 and 3 are plan views showing a light source array and a light guide body of the LED bulb 1, respectively.
As shown in FIG. 1, the LED bulb 1 includes a base material 2, a light source 6 made of LEDs, a substantially spherical translucent cover 4, a base 3, and a light guide 7 disposed on the light source 6. Each member is configured to be rotationally symmetric with respect to the central axis C.

基材2は、金属製の筐体かつ放熱部材であり、上部がほぼ切頭円錐状に形成されているとともに上端に平坦な前面部を有し、下部がほぼ円柱形状に形成され、その下端に口金3が取り付けられている。基材2の内部には、光源6を駆動する駆動回路12が収納されている。基材2の表面は、他の部分よりも反射率が高くなるように白色塗装が施され、透光カバー4の内部で反射散乱する光を吸収損失されにくくするとともに、効率的な空気への放熱を行っている。   The base material 2 is a metal housing and a heat dissipation member, the upper part is formed in a substantially truncated cone shape, has a flat front part at the upper end, and the lower part is formed in a substantially cylindrical shape, and the lower end thereof A base 3 is attached to the base. A drive circuit 12 that drives the light source 6 is housed inside the base material 2. The surface of the base material 2 is coated with white so that the reflectance is higher than that of other parts, so that light that is reflected and scattered inside the translucent cover 4 is less likely to be absorbed and lost to the air efficiently. Dissipates heat.

基材2の上部は透光カバー4の球中心まで大きく突出している。図1および図2に示すように、この上部の平坦な前面部に実装基板5が設置され、更に、この基板5上に複数の光源6が設置され、中心軸Cと同芯のサークル状に配列されている。各光源6は、例えば、LEDチップと、このLEDチップを覆う封止樹脂とで構成され、封止樹脂にはLEDチップからの1次光線を白色光線に変換する蛍光体粒子が分散配合されている。口金3から供給される電力は、駆動回路12を介して光源6に供給され、光源6は、白色光を放出する。この白色光は、実装基板5の法線方向、すなわちLED電球1の前方方向に強い光度で光を放出する。   The upper part of the base material 2 protrudes greatly to the center of the sphere of the translucent cover 4. As shown in FIGS. 1 and 2, a mounting substrate 5 is installed on the flat front portion at the top, and a plurality of light sources 6 are installed on the substrate 5, and in a circle shape concentric with the central axis C. It is arranged. Each light source 6 includes, for example, an LED chip and a sealing resin that covers the LED chip, and phosphor particles that convert primary light from the LED chip into white light are dispersed and mixed in the sealing resin. Yes. The electric power supplied from the base 3 is supplied to the light source 6 through the drive circuit 12, and the light source 6 emits white light. This white light emits light with a strong luminous intensity in the normal direction of the mounting substrate 5, that is, in the forward direction of the LED bulb 1.

図1に示すように、本実施形態において、透光カバー4は、乳白部材でほぼ球状に形成され、その中心が光源6とほぼ一致した状態で基材2の上部に固定および支持されている。これにより、透光カバー4は、光源6の前面、側面および背面側を覆っているとともに、基材2の上部外周を覆っている。そして、透光カバー4は、面法線方向がLED電球1の前面側を向いた前面側透光領域および背面側を向いた背面側透光領域4aを有している。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the translucent cover 4 is formed of a milky white member in a substantially spherical shape, and is fixed and supported on the upper portion of the base material 2 with its center substantially coincident with the light source 6. . Thereby, the translucent cover 4 covers the front surface, the side surface, and the back surface side of the light source 6 and covers the upper outer periphery of the substrate 2. And the translucent cover 4 has the front side translucent area | region where the surface normal direction faced the front side of the LED bulb 1, and the back side translucent area | region 4a which faced the back side.

図1および図3に示すように、導光体7は、透光カバー4内で光源6の前方に配置され、基材2の前面部に支持されている。導光体7は、断面がシーガル状に形成され、照明装置1の中心軸Cと同軸的に、かつ、中心軸Cに対して回転対象な形状に形成されている。導光体7は、互いに光学特性の異なる少なくとも2種類の第1および第2導光体部7a、7bを複数ずつ有し、第1導光体部7aおよび第2導光体部7bが中心軸Cの円周方向に周期的に並んで配置されている。第1および第2導光体部7a、7bは、中心軸Cに平行な断面形状が互いに異なっている。中心軸C回りの円周方向で、例えば、15度間隔で2種の断面形状をもつ第1導光体部7a、第2導光体部7bが交互に並んで配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the light guide 7 is disposed in front of the light source 6 in the translucent cover 4 and supported by the front surface portion of the substrate 2. The light guide body 7 is formed in a seagull cross section, is coaxial with the central axis C of the lighting device 1, and is formed into a shape to be rotated with respect to the central axis C. The light guide body 7 includes a plurality of at least two types of first and second light guide body portions 7a and 7b having different optical characteristics, and the first light guide body portion 7a and the second light guide body portion 7b are the center. They are periodically arranged in the circumferential direction of the axis C. The first and second light guide portions 7a and 7b have different cross-sectional shapes parallel to the central axis C. In the circumferential direction around the central axis C, for example, first light guide body portions 7a and second light guide body portions 7b having two types of cross-sectional shapes are arranged alternately at intervals of 15 degrees.

各第1導光体部7aは、光源6に対向する光入射部8aと、光入射部から外側に湾曲して延出しているとともに光源の側面および背面側に沿って延在する光出射部10aを有し、光入射部に入射した光を湾曲導光し光出射部から放出する導光放出部9aと、を有している。   Each first light guide portion 7a includes a light incident portion 8a that faces the light source 6, and a light emitting portion that extends curvedly outward from the light incident portion and extends along the side and back sides of the light source. And a light guide / emission unit 9a that guides light incident on the light incident unit in a curved manner and emits the light from the light exit unit.

同様に、各第2導光体部7bは、光源6に対向する光入射部8bと、光入射部から外側に湾曲して延出しているとともに光源の側面および背面側に沿って延在する光出射部10bを有し、光入射部に入射した光を湾曲導光し光出射部から放出する導光放出部9bと、を有している。第2導光体部の光出射部10bと、第1導光体部の光出射部10aとは、中心軸Cの軸方向に沿った配置高さ、および光出射方向が互いに異なっている。なお、導光体7は、例えば、射出成型により形成される一体成型品であり、第1および第2導光体部7a、7bは一体に形成されている。   Similarly, each of the second light guide portions 7b extends from the light incident portion 8b facing the light source 6 and curved outward from the light incident portion and along the side surface and back side of the light source. It has a light emitting part 10b, and has a light guide emitting part 9b that guides light incident on the light incident part in a curved manner and emits it from the light emitting part. The light emitting part 10b of the second light guide part and the light emitting part 10a of the first light guide part are different from each other in the arrangement height and the light emitting direction along the axial direction of the central axis C. The light guide 7 is an integrally molded product formed by injection molding, for example, and the first and second light guide portions 7a and 7b are integrally formed.

このように、導光体7の第1および第2導光体部7a、7bは、光源6の側面および背面方向に光を放出する光出射部10a、10bを備え、透光カバー4の背面側を向いた背面側透光領域4aに光を照射して、LED電球1の背面側照度を確保する。また、LED電球1の正面側への照射は、導光体7の中心部内側に形成された凹レンズ部22により、光源6の主に内側向きに照射される光の一部を正面側へ広く拡散照射することにより確保される。これにより、白熱電球と同等の配光分布を有するLED電球1が得られる。   As described above, the first and second light guide portions 7 a and 7 b of the light guide 7 include the light emitting portions 10 a and 10 b that emit light toward the side surface and the back surface of the light source 6, and the back surface of the translucent cover 4. The back side translucent area | region 4a which faced the side is irradiated with light, and the back side illumination intensity of the LED bulb 1 is ensured. Further, the front side of the LED bulb 1 is irradiated by a concave lens portion 22 formed inside the central portion of the light guide 7 so that a part of the light irradiated mainly inward of the light source 6 is widened to the front side. It is ensured by diffusing irradiation. Thereby, the LED bulb 1 having a light distribution equivalent to that of the incandescent bulb is obtained.

図4は、透光カバー4の上端頂点Aから背面側端Bまでの輝度ムラ緩和を説明する図である。
本実施形態に係るLED電球1によれば、導光体7の第1および第2導光体部7a、7bの光出射部10a、10bの仕様が中心軸周りの角度毎に異なり分散しているため、透光カバー4上の輝度ムラを生じにくい構成とすることができる。図4では、本実施形態の導光体7による透光カバーの輝度分布、導光体が第1導光体部7aのみで全て形成されている場合の透光カバーの輝度分布、および、導光体が第1導光体部7aのみで全て形成されている場合の透光カバーの輝度分布を、それぞれ示している。第1導光体部7aのみの場合、および、第2導光体部7bのみの場合は、いずれも光出射部10a、10b近傍に強い輝度ピークを生じる。これに対して、本実施形態に係るLED電球1では、これらの輝度ピークが平均化された輝度分布となり輝度ムラが緩和していることがわかる。
FIG. 4 is a diagram for explaining luminance unevenness mitigation from the upper end vertex A to the rear side end B of the translucent cover 4.
According to the LED light bulb 1 according to the present embodiment, the specifications of the light emitting portions 10a and 10b of the first and second light guide portions 7a and 7b of the light guide 7 are different and dispersed for each angle around the central axis. Therefore, it can be set as the structure which does not produce the brightness nonuniformity on the translucent cover 4 easily. In FIG. 4, the brightness distribution of the light-transmitting cover by the light guide 7 of the present embodiment, the brightness distribution of the light-transmitting cover when the light guide is entirely formed by the first light guide body portion 7a, and the guide The luminance distribution of the translucent cover when the light bodies are all formed only by the first light guide portion 7a is shown. In the case of only the first light guide portion 7a and the case of only the second light guide portion 7b, a strong luminance peak is generated in the vicinity of the light emitting portions 10a and 10b. On the other hand, in the LED bulb 1 according to the present embodiment, it can be seen that the luminance distribution is an averaged luminance distribution of these luminance peaks, and luminance unevenness is reduced.

以上のことから、第1の実施形態によれば、側面あるいは背面方向まで光を照射させることができるとともに、輝度ムラを低減することが可能な電球型の照明装置を提供することにある。   From the above, according to the first embodiment, it is an object to provide a light bulb-type lighting device that can irradiate light to the side surface or the back surface direction and can reduce luminance unevenness.

なお、上述した第1の実施形態では、複数の光源6はサークル状配列としたが、光源仕様としては中央に集約した配列でもよい。導光体の断面形状も2種に限るものではなく、3種以上を組み合わせてもよい。   In the above-described first embodiment, the plurality of light sources 6 are arranged in a circle, but the light source specifications may be arranged in the center. The cross-sectional shape of the light guide is not limited to two types, and three or more types may be combined.

導光体7の同じ断面形状の続く角度範囲も15度に限るものではなく、円周方向の輝度ムラが出ない範囲で増減可能である、逆に回転方向の輝度ムラを装飾として用いてもよい。本実施形態では、形状の異なる2種の断面で導光体を形成したが、光出射部はシボや溝で構成してもよく、この場合は、形状が同じでシボの位置が円周方向角度で異なるようにしてもよい。   The angle range in which the same cross-sectional shape of the light guide 7 continues is not limited to 15 degrees, and can be increased / decreased within a range in which the luminance unevenness in the circumferential direction does not occur. Good. In this embodiment, the light guide is formed with two types of cross sections having different shapes. However, the light emitting portion may be formed of a texture or a groove. In this case, the shape is the same and the position of the texture is in the circumferential direction. You may make it differ by an angle.

本実施形態では1つに集約したLED光源に対して、同光源を覆う光入射部を持つ導光体を用いたが、光源は分散配置した複数のLED光源でもよいし、このうち一部のLED光源に対して入光させるような導光体としてもよい。   In the present embodiment, a light guide having a light incident portion covering the light source is used for the LED light sources gathered into one, but the light source may be a plurality of LED light sources dispersedly arranged. It is good also as a light guide which makes light enter with respect to a LED light source.

次に、他の実施形態に係る照明装置について説明する。後述する他の実施形態において、前述した第1の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。   Next, a lighting device according to another embodiment will be described. In other embodiments to be described later, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態に係るLED電球1を示す断面図、図6および図7は、異なる位相位置に移動した導光体の平面図である。導光体7を除く、LED電球1の基本的な構成は、前述した第1の実施形態と同一である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the LED bulb 1 according to the second embodiment, and FIGS. 6 and 7 are plan views of the light guide moved to different phase positions. The basic configuration of the LED bulb 1 excluding the light guide 7 is the same as that of the first embodiment described above.

図5ないし図7に示すように、第2の実施形態によれば、導光体7を構成する2種の第1導光体部7aおよび第2導光体部7bの内、一方の導光体部、例えば、第1導光体部7aを空気層で構成している。複数の光源6と導光体7の第2導光体部2bとは、中心軸回りの円周方向の配列が同期して配置されている。これにより、導光体7の円周方向の位相を調整して配置することにより、導光体7の導光機能を発揮させるか、させないかを選択できるようにしている。   As shown in FIGS. 5 to 7, according to the second embodiment, one of the two types of the first light guide body portion 7a and the second light guide body portion 7b constituting the light guide body 7 is guided. The light body portion, for example, the first light guide body portion 7a is formed of an air layer. The plurality of light sources 6 and the second light guide body portion 2b of the light guide body 7 are arranged in a synchronized manner in the circumferential direction around the central axis. Thereby, by adjusting and arranging the phase of the light guide body 7 in the circumferential direction, it is possible to select whether the light guide function of the light guide body 7 is exhibited or not.

例えば、図6に示すように、光源6と導光体7の第2導光体部7bとが重なる位相に合わせた場合では、光源6から出た光を導光体7によりLED電球1の背面側へも照射できるようになり、第1の実施形態と同様に全方位に照射するLED電球1を構成することができる。   For example, as shown in FIG. 6, when the light source 6 and the second light guide body portion 7 b of the light guide body 7 are aligned with each other, the light emitted from the light source 6 is transmitted by the light guide body 7 to the LED bulb 1. It becomes possible to irradiate the back side, and the LED bulb 1 that irradiates in all directions can be configured as in the first embodiment.

一方、図7に示すように、光源6と導光体7の第2導光体部7bとを円周方向にずらした場合では、本来のLED光源6の配光に従い主に正面側のみを照射するLED電球1を構成する。   On the other hand, as shown in FIG. 7, when the light source 6 and the second light guide 7 b of the light guide 7 are shifted in the circumferential direction, mainly the front side is mainly obeyed by the original light distribution of the LED light source 6. The LED bulb 1 to be irradiated is configured.

第2の実施形態の導光体7において、空気層のかわりに、正面集光型の導光体を設置してもよく、この場合、懐中電灯やスポットライトのような正面遠方まで狭い範囲で高照度を実現するモードと全体照射するモードといった全く異なる照射特性を切り換え可能とすることができる。   In the light guide 7 of the second embodiment, a front condensing type light guide may be installed instead of the air layer, and in this case, in a narrow range far from the front such as a flashlight or a spotlight. It is possible to switch completely different irradiation characteristics such as a mode for realizing high illuminance and a mode for irradiating the whole.

(第3の実施形態)
図8は、第3の実施形態に係るLED電球1を示す断面図、図9は、LED電球の導光体と放熱フィンとの位置関係を示す平面図である。LED電球1の基本的な構成は第1の実施形態と同一である。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the LED bulb 1 according to the third embodiment, and FIG. 9 is a plan view showing the positional relationship between the light guide of the LED bulb and the radiation fin. The basic configuration of the LED bulb 1 is the same as that of the first embodiment.

第3の実施形態では、基材2の外周囲に、それぞれ放射状に延びる複数の放熱フィン11が設けられている。各放熱フィン11は、透光カバー4の背面側透光領域4aに対向し、透光カバー4の最大径部まで延びている。放熱フィン11は、光源6の背面方向への光を妨げないように、LED電球1の中心軸と平行な板形状に形成されている。また、複数の放熱フィン11は、基材2の円周方向に互いに等間隔を置いて配置されている。   In the third embodiment, a plurality of radiating fins 11 extending radially are provided on the outer periphery of the base material 2. Each radiating fin 11 is opposed to the rear surface side translucent region 4 a of the translucent cover 4 and extends to the maximum diameter portion of the translucent cover 4. The heat radiating fins 11 are formed in a plate shape parallel to the central axis of the LED bulb 1 so as not to obstruct light in the back direction of the light source 6. The plurality of radiating fins 11 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the substrate 2.

導光体7は、中心軸の円周方向に沿って互いに離間しているとともに、中心軸に向かって先細となるクサビ状の複数の切込み13を有し、各切り込みは、空気層からなる第1導光体部をそれぞれ形成している。これにより、導光体7の第2導光体部7bは、円周方向に等間隔を置いて並んでいる。   The light guide 7 is spaced apart from each other along the circumferential direction of the central axis, and has a plurality of wedge-shaped cuts 13 that taper toward the central axis, and each cut is formed of an air layer. One light guide portion is formed. Thereby, the 2nd light guide part 7b of the light guide 7 is located in a line at equal intervals in the circumferential direction.

各第2導光体部7bは、光源6に対向する光入射部8と、光入射部から外側に湾曲して延出しているとともに光源の側面および背面側に沿って延在する光出射部10を有し、光入射部に入射した光を湾曲導光し光出射部から放出する導光放出部9と、を有している。   Each second light guide portion 7b includes a light incident portion 8 that faces the light source 6, and a light emitting portion that extends curvedly outward from the light incident portion and extends along the side surface and the back side of the light source. And a light guide / emission part 9 that guides light incident on the light incident part in a curved manner and emits it from the light emitting part.

導光体7の第2導光体部7bは、透光カバー4の背面側を向いた背面側透光領域4aに光を照射して、LED電球1の背面側照度を確保する。LED電球1の正面側への照射は、導光体7の中心部内側に形成された凹レンズ部22により、光源6の主に内側向きに照射される光の一部を正面側へ広く拡散照射することにより確保される。   The second light guide body portion 7 b of the light guide body 7 irradiates light to the back side light transmissive region 4 a facing the back side of the light transmissive cover 4 to ensure the back side illumination of the LED bulb 1. Irradiation to the front side of the LED bulb 1 is performed by diffusely irradiating a part of the light emitted mainly inward of the light source 6 toward the front side by the concave lens portion 22 formed inside the central portion of the light guide 7. It is secured by doing.

導光体7は、複数の切込み13と放熱フィン11とが、中心軸と平行な方向に沿って整列して位置するように配置されている。   The light guide 7 is disposed such that the plurality of cuts 13 and the heat radiating fins 11 are aligned along a direction parallel to the central axis.

導光体7の光出射部に、複数のクサビ状の切込み13を設けることにより、導光体7の円周方向に反射伝播する光が切込み13部分で臨界角を超えて切込み13の広い範囲で切込み13の凸方向に向けて光を出射させる。これにより、透光カバー4の輝度ムラを緩和することができる。   By providing a plurality of wedge-shaped cuts 13 in the light emitting part of the light guide 7, the light reflected and propagated in the circumferential direction of the light guide 7 exceeds the critical angle at the cuts 13 and a wide range of the cuts 13. Then, light is emitted in the convex direction of the cut 13. Thereby, the brightness nonuniformity of the translucent cover 4 can be relieved.

また、出射した光が切込み凸方向に集光する特性があるため、放熱フィン11のように円周方向に周期的に配列された光吸収体を避けるように切込み13の周期構造と位相を合わせて導光体7を配置することにより、効率を向上させることができる。   Further, since the emitted light is condensed in the convex direction of the cut, the phase and the phase structure of the cut 13 are matched so as to avoid the light absorbers periodically arranged in the circumferential direction like the radiating fins 11. The efficiency can be improved by arranging the light guide 7.

以上のように構成された第2および第3の実施形態においても、円周方向に異なる断面形状あるいは光取り出しシボを配列した導光体を用いることで、側面あるいは背面方向まで光を照射させることができるとともに、輝度ムラを低減することが可能な照明装置を得ることができる。   Also in the second and third embodiments configured as described above, light is irradiated to the side surface or the back surface direction by using a light guide body in which different cross-sectional shapes or light extraction textures are arranged in the circumferential direction. In addition, it is possible to obtain an illumination device that can reduce luminance unevenness.

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、導光体からの光取出し構造については特に言及していないが、シボや拡散部材の接合で取出し構造を設けてもよいし、導光体を構成する材料自体に若干の散乱フィラを混入して散乱させて取り出してもよい。光源の数や種類も特に規定するものではなく、前方に強い指向性のある光源であれば本発明の作用を適用することができる。また、導光体の固定についても、実施形態では基材に固定したが、透光カバーに固定させてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
For example, although the light extraction structure from the light guide is not specifically mentioned, the light extraction structure may be provided by joining a texture or a diffusion member, or some scattering filler is mixed in the material constituting the light guide itself. Then, it may be scattered and taken out. The number and type of light sources are not particularly specified, and the action of the present invention can be applied to any light source having strong directivity in the front. Also, the light guide is fixed to the base material in the embodiment, but may be fixed to the light-transmitting cover.

また、実施形態はLED電球として説明したが、指向性のある光源と同光源を略球状に囲う透光カバーの組み合わせであれば、街路灯照明についても適用できるし、EL光源として用いてもよい。更に、透光カバーを省略し、導光体が露出した構成とすることも可能である。   In addition, although the embodiment has been described as an LED bulb, any combination of a directional light source and a translucent cover that surrounds the light source in a substantially spherical shape can be applied to street lamp illumination or may be used as an EL light source. . Furthermore, it is also possible to omit the translucent cover and expose the light guide.

1…LED電球、2…基材、2a…上部、2b…下部、3…口金、4…透光カバー、
4a…前面側透光領域、4b…背面側透光領域、5…実装基板、6…光源、
7…導光体、7a…光入射部、7b…導光放出部、7c…第2導光放出部、
7d…光出射部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... LED bulb, 2 ... Base material, 2a ... Upper part, 2b ... Lower part, 3 ... Base, 4 ... Translucent cover,
4a ... front side translucent region, 4b ... back side translucent region, 5 ... mounting substrate, 6 ... light source,
7 ... light guide, 7a ... light incident part, 7b ... light guide emitting part, 7c ... second light guide emitting part,
7d: Light emitting part

Claims (9)

基材と、前記基材の前面部に配置された光源と、前記光源に対向して設けられ、前記光源から前方に放出される光の少なくとも一部を前記光源の背面方向あるいは側面方向に導光する導光体と、を備え、
前記導光体は、中心軸に対して回転対称形状に形成され、互いに光学特性の異なる少なくとも第1導光体部および第2導光体部を有し、前記第1導光体部および第2導光体部が前記中心軸の円周方向に周期的に並んで配置されている照明装置。
A base material; a light source disposed on a front surface of the base material; and a light source disposed opposite to the light source, wherein at least part of light emitted forward from the light source is guided in a back direction or a side direction of the light source. A light guide that emits light,
The light guide is formed in a rotationally symmetric shape with respect to a central axis, and includes at least a first light guide part and a second light guide part having different optical characteristics, and the first light guide part and the first light guide part 2 An illuminating device in which light guide portions are periodically arranged in the circumferential direction of the central axis.
前記第1および第2導光体部は、前記中心軸に平行な断面形状が互いに異なっている請求項1に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the first and second light guide portions have different cross-sectional shapes parallel to the central axis. 前記各導光体部は、前記光源に対向する光入射部と、前記光入射部から外側に湾曲して延出しているとともに前記光源の側面および背面側に沿って延在する光出射部を有し、前記光入射部に入射した光を導光し前記光出射部から放出する導光放出部と、を備え、
前記第1導光体部の光出射部と、前記第2導光体部の光出射部とは、配置高さあるいは光出射方向が互いに異なる請求項1又は2に記載の照明装置。
Each light guide part includes a light incident part facing the light source, and a light emitting part extending curvedly outward from the light incident part and extending along a side surface and a back side of the light source. A light guide / emission part that guides light incident on the light incident part and emits it from the light exit part,
The lighting device according to claim 1, wherein the light emitting unit of the first light guide unit and the light emitting unit of the second light guide unit have different arrangement heights or light emitting directions.
前記導光体の複数の第2導光体部は空気層により形成されている請求項1ないし3のいずれか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of second light guide portions of the light guide are formed by an air layer. 前記導光体は、前記中心軸の円周方向に沿って互いに離間しているとともに、前記中心軸に向かって先細となるクサビ状の複数の切込みを有し、各切り込みは、前記第2導光体部をそれぞれ形成している請求項4に記載の照明装置。   The light guide is spaced apart from each other along the circumferential direction of the central axis, and has a plurality of wedge-shaped cuts that taper toward the central axis. The illuminating device according to claim 4, wherein the light body portions are respectively formed. 前記本体の外周に設けられた複数の放熱フィンを備え、
前記放熱フィンは、前記導光体の複数の切込みと整列して配置されている請求項5に記載の照明装置。
A plurality of heat dissipating fins provided on the outer periphery of the main body,
The lighting device according to claim 5, wherein the heat radiation fin is arranged in alignment with the plurality of cuts of the light guide.
前記光源および導光体を覆って前記基材に取付けられ前記光源から放出される光を外部に放出する透光カバーを備える請求項1ないし6のいずれか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, further comprising a translucent cover that covers the light source and the light guide and is attached to the base material and emits light emitted from the light source to the outside. サークル状に並んで配置された複数の光源を備える請求項1ないし7のいずれか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 7, comprising a plurality of light sources arranged in a circle. 白熱電球を模擬したLED光源を有する電球型の照明装置である請求項1ないし8のいずれか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 8, wherein the lighting device is a light bulb-type lighting device having an LED light source that simulates an incandescent light bulb.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017027851A (en) * 2015-07-24 2017-02-02 三菱電機株式会社 Lighting fixture and luminaire
CN106855187A (en) * 2015-12-09 2017-06-16 欧普照明股份有限公司 A kind of LED light device

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