JP2013201016A - 扁平型ランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輝度特性を向上させ、かつ非常に薄い扁平型ランプ装置を提供することにある。
【解決手段】扁平型ランプ装置は、前面部の中央に位置し上側に突出する中央凸部２ａと中央凸部の周囲に位置し中央凸部よりも低い周囲部２ｂとを有する扁平な本体１０と、本体の周囲部上に配置され、それぞれ法線方向への指向性が強い配光を有する複数の光源４と、本体内で前記中央凸部の内側に収容された駆動回路２０と、光源を覆う透光カバー６と、を備える。
【選択図】図１ａ

Description

本発明の実施形態は、例えばＧＸ５３形口金を有する扁平型のランプ装置に関する。

扁平かつコンパクトなランプ装置として、例えばＧＸ５３形口金を用いた扁平円筒型のランプ装置が知られている。このような扁平型ランプ装置では、扁平な基材と、基材下側に設けられた口金部と、基材上面の中央部に配置されたＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源を覆う扁平な透光カバーとを組み合わせ、口金部下側を凸形状として、この凸部内部に駆動回路を収納することにより、全体として扁平なランプ装置を実現している。

特開２００８−１４０６０６号公報 特開２０１０−１９２３３８号公報

前記のような扁平型ランプ装置では、中央部分に駆動回路が配置され、さらに駆動回路直上にはＬＥＤ光源が配置されているため、中央部分が厚くなり、薄型化の大きな制約となっている。また、中央部にＬＥＤを集約しているため、ＬＥＤ特有のグレア感が大きいという欠点を有している。一方、ＬＥＤ光源と透光カバーとの間隔を縮めることで薄型化が可能ではあるが、この場合、グレア感が更に増してしまい、照明装置として大きな欠点を有することとなる。

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、輝度特性を向上させ、かつ非常に薄い扁平型ランプ装置を提供することにある。

実施形態によれば、扁平型のランプ装置は、前面部の中央に位置し上側に突出する中央凸部と前記中央凸部の周囲に位置し中央凸部よりも低い周囲部とを有する扁平な本体と、前記本体の周囲部上に配置され、それぞれ法線方向への指向性が強い配光を有する複数の光源と、前記本体内で前記中央凸部の内側に収容された駆動回路と、前記光源を覆う透光カバーと、を備える扁平型ランプ装置。

図１ａは、第１の実施形態に係る扁平型ランプ装置を示す断面図。 図１ｂは、前記扁平型ランプ装置の光源と基板とを示す平面図。 図２は、第２の実施形態に係る扁平型ランプ装置を示す断面図。 図３は、第３の実施形態に係る扁平型ランプ装置を示す断面図。 図４ａは、第４の実施形態に係る扁平型ランプ装置を示す断面図。 図４ｂは、第４の実施形態に扁平型ランプ装置の透光カバーの裏面側を示す斜視図。 図４ｃは、前記透光カバーの突起部および光源を示す断面図。 図４ｄは、第４の実施形態に係る扁平型ランプ装置の配光分布を示す図。 図５は、第５の実施形態に係る扁平型ランプ装置の透光カバーを示す斜視図。 図６ａは、第６の実施形態に係る扁平型ランプ装置を示す断面図。 図６ｂは、第６の実施形態に係る扁平型ランプ層における透光カバーの突起部と光源を示す断面図。 図６ｃは、第６の実施形態に係る扁平型ランプ装置の配光分布を示す図。 図７ａは、第７の実施形態に係る扁平型ランプ装置を示す断面図。 図７ｂは、第７の実施形態に係る扁平型ランプ装置の透光カバーの一部を拡大して示す断面図。 図７ｃは、第７の実施形態に係る扁平型ランプ装置の配光分布を示す図。 図８ａは、第８の実施形態に係る扁平型ランプ装置を示す断面図。 図８ｂは、第８の実施形態に係る扁平型ランプ装置の透光カバーの一部を拡大して示す断面図。

以下、図面を参照しながら、種々の実施形態に係る扁平型のランプ装置について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１ａは、第１の実施形態に係る扁平型ランプ装置１を示す断面図である。扁平型ランプ装置１は、扁平な円筒形状であり、図示した断面を中心軸に対して回転させた形状を有している。

扁平型ランプ装置１は、中央部に上側に突出する凸部とこの凸部の周囲に位置し凸部よりも低い周縁部と、を有する扁平なほぼ円柱形状の本体１０と、本体内に配設された駆動回路２０と、本体上に実装された光源４と、光源を覆う透光カバー６と、を備えている。本体１０は、扁平な円盤状の基材２と、基材の下面側に嵌め込まれた扁平な円盤状の口金３とを有している。

基材２は金属製であり、円形の前面部は、前面部の中央から上方へ突出する凸部２ａ、ここでは、前面部と同軸的に位置する切頭円錐形状の凸部２ｂと、凸部も周囲に位置し、凸部よりも一段低い、平坦な環状の周囲部２ｂと、前面部の周縁に沿って立設された円筒状の側壁２ｃと、を有している。凸部２ａの内側を含む基材２の中央下側がくりぬかれ、中央部が突出する段付の収納凹所１２を形成している。基材２は、光源４で発生した熱のヒートシンクとして機能するとともに、図示しない放熱構造により外部に放熱する機能も有している。

口金３は、例えば、合成樹脂により、扁平なＧＸ５３形ソケットに適合する段付きの円盤状に形成されている。口金３は、円盤部３ａと、円盤部の中央に位置し下方に突出する円形の下側凸部３ｂと、円盤部の外周縁に沿って立設された側壁部３ｃと、を一体に有している。そして、口金３は、側壁部３ｃを基材２の収容凹所１２の内周面に嵌め込むことにより、基材２に固定され、基材の収容凹所１２を覆っている。すなわち、口金３の円盤部３ａおよび下側凸部３ｂは、基材２の周縁部２ｂおよび凸部２ａと隙間を置いて対向している。

口金３は、ＧＸ５３形ソケットに適合する複数の端子３ｄを有し、内部には駆動回路２０を収納している。端子３ｄは、円盤部３ａから下方に突出し、下側凸部３ｂの周囲に位置している。駆動回路２０は、基板２０ａと、基板２０ａ上に実装された複数の回路部品と、を有し、下側凸部３ｂの底面上に配置されている。これにより、駆動回路２０は、収納凹所１２内に収納されている。駆動回路２０には様々な種類の回路部品が用いられているが、比較的高さの大きいトランス２０ｂやコンデンサ２０ｃなどの部品を中央部に集約し、収納凹所１２内において、中央凸部２ａの内側に収納されている。その結果、口金３の下側凸部３ｂは、従来の口金に比べ薄い（浅い）構造となっている。

駆動回路２０は、端子３ｄおよび後述する光源４に接続されている。端子３ｄを通じて通電され、駆動回路２０により発生した駆動電力により、基板５を介して光源４を点灯する。

図１ｂは、光源４が実装された基板５を示す平面図である。図１ａおよび図１ｂに示すように、基板５は、中央部が円形にくりぬかれたドーナッツ型あるいは環状をなし、基材２の周囲部２ｂ上に配置され、中央凸部２ａの周囲に位置している。

複数の光源４が、基板５上に実装され、基板５の外径と内径のほぼ中間部にリング状に並んで、かつ、互いに間隔を置いて配置されている。光源４は、例えば、ＬＥＤを用いている。光源４は、基板５の法線方向、すなわち扁平面の法線方向に強い光を照射し、法線方向からの角度をθとするとき、ｃｏｓθに比例して側面方向への光度が弱くなっていく指向性を有している。

図１ａに示すように、透光カバー６は、ポリカーボネートやアクリル等の透明樹脂により、ほぼドーナッツ状あるいは環状に形成されている。透光カバー６は、基材２の上部に被せられ、透光カバー６の外周縁部が基材２の側壁２ｃ上面に、内周縁部が基材２の中央凸部２ａ上側の側壁部にそれぞれ固定されている。これにより、透光カバー６は、光源４を覆っているとともに、中央凸部２ａの突出端面と同一平面に位置し、かつ、突出端面に連続している。透光カバー６の表面には、中が透けて配線などを見えにくくするためのシボが形成されている。

このように構成された扁平型ランプ装置１によれば、従来の扁平型ランプ装置に比べ非常に薄い構造にすることができる。すなわち、基材２の中央部に中央凸部２ａを設け、この中央凸部２ａの内側の収容空間に、駆動回路の少なくとも一部を収納配置することにより、口金３の厚さを薄くすることができ、ランプ装置１全体を薄い構造とすることができる。従来の扁平型ランプ装置では、口金の厚さと透光カバーの厚さとを足し合わせた厚さがほぼランプ装置の厚さとなっていたが、本実施形態の扁平型ランプ装置１においては、口金３の厚さのみがほぼ装置の厚さとなるためである。

また、扁平型ランプ装置１においては、本体１０の周囲部の厚さを薄くして、つまり、基材２および口金３の周囲部２および円盤部３ｂの厚さを薄くして、その空いた空間に光源４と透光カバー６とを配置している。よって、光源４と透光カバー６との間隔については、従来の扁平型ランプ装置とほぼ同じ間隔を維持している。更に、複数の光源４を基材２の周囲部２ｂに分散配置することにより、透光カバー６上の輝度を大幅に低減でき、不快なグレアを大幅に抑えることができる。

以上のことから、本実施例によれば、非常に薄く、かつ不快なグレアを大幅に軽減した扁平型ランプ装置を提供することができる。
なお、透光カバー６については、透明材料自体に若干の拡散フィラを入れた材料を用いて形成し、シボを形成しない構造としてもよい。透光カバー６をこのような構造とすることで、上述した中透け防止についてはほぼ同等な効果を得られる。また、透光カバー６の内面に同心円状のローレット加工を施しても良い。これにより、さらに中透け防止効果を増すことができる。

本実施形態では、基板２の中央凸部２ａを切頭円錐形状としているが、特にこの形状に限定されることはなく、円筒形状や角錐形状としてもよいし、さらに、回転対称形でなくてもよいことは言うまでもない。

次に、他の実施形態に係る扁平型ランプ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。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る扁平型ランプ装置１を示す断面図である。ランプ装置１の基本的な構成は第１の実施形態と同じであり、透光カバー６の構成が一部相違している。第２の実施形態では、透光カバー６は、ドーナッツ型ではなく円盤状に形成され、中央凸部２ａを含む基材２の前面部全体を覆う構造となっている。この構成によれば、透光カバー６の中央部分も光るため透光カバー６上の輝度均一性をさらに増すことができる。

なお、本実施形態では、透光カバー６の表面を平面としているが、特にこの形状に限定されるものではなく、曲面や、平面と曲面とを組み合わせた形状としてもよい。

（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態に係る扁平型ランプ装置１を示す断面図である。ランプ装置１の基本的な構成は第１の実施形態と同じであり、基材２および口金３の構成が一部相違している。

第３の実施形態によれば、本体１０の中央凸部２ａは、基材２ではなく、口金３により構成されている。すなわち、口金３は、合成樹脂により形成された中央凸部２ａを有する天井壁１４を備えている。この天井壁１４は、収納凹所１２内に配置され、中央凸部２ａは、基材２の中央開口に挿通され、前方へ突出している。

このように構成された扁平型ランプ装置１においては、第１の実施形態とほぼ同じ光学特性を得ることができる。また、第３の実施形態の扁平型ランプ装置１は第１の実施形態に比べ軽量にすることができ、用途により適宜使い分ければよい。

（第４の実施形態）
図４ａは、第４の実施形態に係る扁平型ランプ装置１を示す断面図、図４ｂは、第４の実施形態に係る透光カバー６を示す斜視図である。ランプ装置１の基本的な構成は第１の実施形態と同じであり、透光カバー６の構成が一部相違している。第４の実施形態では、透光カバー６は、それぞれ複数の光源４と対向する位置で内面から突出した複数の突起部６ａを一体に有している。これらの突起部６は、同軸のサークル上に互いに間隔を置いて配置され、それぞれ光源４の直上に位置している。

各突起部６ａは、光源４に対して、光源４よりも径大でかつ光源４を取り囲むように内部がくりぬかれて形成され、個々の光源４を中心軸とした回転対称形を成している。例えば、突起部６ａは、円錐形状に形成され、その頂部が円形にくり貫かれて凹所を形成している。

図４ｃは、透光カバー６の突起部６ａを拡大して示した断面図である。この突起部６ａは、光源４から出射された光を取り入れる光取入れ部６ｂと、取入れた光を反射して導光する側壁部６ｃとからなる。

このように構成された透光カバー６においては、側壁部６ｃの外周面のテーパー角度を適正化することで、非常に指向性の強い配光分布を得ることができる。すなわち、光源４から出射した光は光取入れ部６ｂにより透光カバー６に入光するが、比較的上方向に出射した光はそのまま上方向に出射し、一方、比較的横方向に出射した光は側壁部６ｃの外周面により反射され、上方向に曲げられ出射する。図４ｄは、扁平型ランプ装置１の配光分布を示している。この図から分かるように、透光カバー６により、非常に指向性が強く、狭い配光を有する扁平型ランプ装置１を実現している。

なお、第４の実施形態おいては、光源４を分散配置としていることが非常に有効な手段となっている。通常、光学レンズは光源のサイズが小さいほど効果が大きい。よって、従来の中央部に集約された光源はサイズが大きいため、レンズ効果が小さなってしまう。一方、本実施形態の構成では、光源４を分散配置しているため、個々の光源の径を大幅に小さくできる。よって、厚さが薄く、かつ高性能な透光カバー６を達成することが可能となる。

（第５の実施形態）
図５は、第５の実施形態に係る扁平型ランプ装置の透光カバー６を示す斜視図である。ランプ装置１の基本的な構成は第４の実施形態と同じであり、透光カバー６の構成が一部相違している。

第５の実施形態では、第４の実施形態と同様に、透光カバー６は、その内面から突出する突起部６ａ、光取入れ部６ｂおよび側壁部６ｃを有し、さらに、突起部６ａの断面形状は第３の実施形態と同じ形状を有している。前述した第４の実施形態では、突起部６ａが個々の光源４を中心軸とした回転対称形を成しているのに対して、第５の実施形態では、扁平型ランプ装置の中心軸に対して回転対称形に形成されている。

このように構成された透光カバー６を備える扁平型ランプ装置１においては、指向性が強く、狭い配光を有する扁平型ランプ装置１を実現できる。また、第４の実施形態に比べ構造が単純であるため、透光カバーを安価に製造できる。透光カバー６は、扁平型ランプ装置の中心軸に対して回転対称形であるため、組み立て時の回転位置合わせが不要となる。第４の実施形態で示した透光カバー６と、第５の実施形態で示した透光カバー６とを用途に応じて適宜使い分けることができる。

（第６の実施形態）
図６ａは、第６の実施形態に係る扁平型ランプ装置１を示す断面図である。ランプ装置１の基本的な構成は第４の実施形態と同じであり、透光カバー６の構成が一部相違している。

第６の実施形態では、第４の実施形態と同様に、透光カバー６は、突起部６ａ、光取入れ部６ｂおよび側壁部６ｃを有し、さらに、突起部６ａは個々の光源４を中心軸とした回転対称形を成している。

図６ｂは、透光カバー６の突起部６ａを拡大して示した断面図である。

第６の実施形態では、第４の実施形態に比べ、側壁部６ｃの外周面のテーパー角度が異なり、内周面と外周面との開き角が小さくなるように形成されている。このように構成された透光カバー６においては、光源４から比較的横方向に出射した光は側壁部６ｃの外周面で反射されずに、上方に曲げられて出射する。

図６ｃは扁平型ランプ装置１の配光分布を示している。この図から分かるように、配光分布は中心光度が少し小さい分布となっているが、通常、照明装置は床面など平らな面を照らすことが多く、この様な配光分布とすることにより平らな面の照射分布をほぼ均一にすることができる。さらに、本実施形態の透光カバー６によれば、突起部６ａのレンズ効果により光源４の周囲に直接光を入光しているため、輝度均一性を改善することができる。

なお、本実施形態では、突起部６ａは個々の光源４を中心とした回転対称形を成しているが、第５の実施形態で述べたように、扁平型ランプ装置１の中心軸に対して回転対称に形成する構造としてもよい。

（第７の実施形態）
図７ａは、第７の実施形態に係る扁平型ランプ装置１を示す断面図、図７ｂは、透光カバー６の一部を拡大して示す断面図である。ランプ装置１の基本的な構成は第４の実施形態と同じであり、透光カバー６の構成が一部相違している。第７の実施形態によれば、透光カバー６は、光源４に対向する凹所からなる光取入れ部６ｂと、この光取入れ部から径方向に外側に延出し、光取入れ部６ｂの周囲を取り囲む環状の湾曲導光部６ｄと、を一体に有している。湾曲導光部６ｄは、光取入れ部６ｂから取り入れた光を導光し、その一部は表面に形成されたシボにより出射し、残りの光は透光カバー６の周縁部まで達して側面あるいは背面に向けて照射される。

図７ｃは、扁平型ランプ装置１の配光分布を示している。この図から分かるように、透光カバー６により、ランプ装置の側面から背面側にかけてもかなりの光が照射され、広い配光の扁平型ランプ装置１を実現することができる。

なお、本実施形態では透光カバー６の光取入れ部６ｂおよび湾曲導光部６ｄは、個々の光源を中心とした回転対称形を成しているが、扁平型ランプ装置の中心軸に対して回転対称形に形成されてもよいことは前述の通りである。

また、透光カバー６の表面処理については、内面に拡散材を塗布あるいは２色成型することで光を取り出すようにしてもよいし、透明材料自体に若干の拡散フィラを入れて光を取り出すようにしてもよい。

（第８の実施形態）
図８ａは、第８の実施形態に係る扁平型ランプ装置１を示す断面図、図８ｂは、透光カバー６の一部を拡大して示す断面図である。本実施形態によれば、扁平型ランプ装置１は、透光カバー６を覆う第２透光カバー７を更に備え、また、透光カバー６の構成が一部相違している。その他、ランプ装置１の基本的な構成は第５の実施形態と同一である。

第８の実施形態によれば、透光カバー６は、光源４に対向する光取入れ部６ｂと、この光取入れ部から径方向外側に延出し、光取入れ部６ｂの周囲を取り囲む環状の湾曲導光部６ｄと、を一体に有している。湾曲導光部６ｄは、光取入れ部６ｂから取り入れた光を導光し、その一部は表面に形成されたシボにより出射し、残りの光は透光カバー６の縁部まで達して、第２透光カバー７を透過し、側面あるいは背面に向けて照射される。このような構成のランプ装置によれば、前述の実施形態と同様に、側面側に強く放出する配光分布を達成できる。

第２透光カバー７については、光源４や基板５などが露出するのを防ぐ役目や、見た目のデザイン性を演出する役目などを担っている。

上述した第２ないし第８の実施形態においても、輝度特性を向上させ、かつ非常に薄い扁平型ランプ装置を提供することができる。

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。
実施形態では、内部が透けるのを防止するため、透光カバー６または第２透光カバー７の表面全体あるいは少なくとも一部にシボ加工を施しているが、シボ加工の代わりに塗装を施してもよいし、乳白部材で２色成型してもよい。また、樹脂材料に若干の拡散フィラを混ぜて薄い乳白としてもよい。また、透光カバーの少なくとも一部の表面に反射部材を接着固定してもよい。

透光カバーからの光取出し構造については、シボや拡散部材の接合で取出し構造を設けてもよいし、透光カバー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。

１…扁平型ランプ装置、２…基材、２ａ…中央凸部、２ｂ…周囲部、２ｃ…側壁、
３…口金、３ａ…下側凸部、３ｂ…円盤部、３ｃ…側壁、３ｄ…端子、
４…光源、５…基板、６…透光カバー、６ａ…突起部、６ｂ…光取入れ部、
６ｃ…側壁部、６ｄ…湾曲導光部、７…第２透光カバー、２０…駆動回路

Claims (12)

1. 前面部の中央に位置し上側に突出する中央凸部と前記中央凸部の周囲に位置し中央凸部よりも低い周囲部とを有する扁平な本体と、
   前記本体の周囲部上に配置され、それぞれ法線方向への指向性が強い配光を有する複数の光源と、
   前記本体内で前記中央凸部の内側に収容された駆動回路と、
   前記光源を覆う透光カバーと、を備える扁平型ランプ装置。
2. 前記透光カバーは、少なくとも光源の一部の上面を覆うように配置された光取入れ部を有する請求項１に記載の扁平型ランプ装置。
3. 前記透光カバーは、前記光源から取入れた光を、前記光源より外側へ湾曲導光して、側面あるいは背面側へ放出する導光放出部を有する請求項２に記載の扁平型ランプ装置。
4. 前記透光カバーの前記光取入れ部は、前記透光カバーから前記光源側へ突出する突起部と、この突起部に形成され前記光源と対向する凹所と、を有する請求項２ないし３のいずれか１項に記載の扁平型ランプ装置。
5. 前記透光カバーの前記光取入れ部は、前記光源に対向して位置し、前記光取入れ部の少なくとも一部に、前記光源方向に突出する側壁部が形成され、前記側壁部の外面で前記光取り入れ部より取り入れた光を上方に向けて反射もしくは屈折透過する請求項２に記載の扁平型ランプ装置。
6. 前記透光カバーに形成された前記側壁部は、対向する各々の前記光源の中心軸に対して回転対称形を成している請求項５に記載の扁平型ランプ装置。
7. 前記透光カバーは、前記本体の中心軸に対して回転対称な形状をなしている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の扁平型ランプ装置。
8. 前記透光カバーの少なくとも一部を覆う第２透光カバーを備えている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の扁平型ランプ装置。
9. 前記透光カバーの少なくとも一部の表面にシボが形成されている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の扁平型ランプ装置。
10. 前記透光カバーは、少なくとも一部に散乱フィラを含有している請求項１ないし９のいずれか１項に記載の扁平型ランプ装置。
11. 前記透光カバーの少なくとも一部にローレット加工が施されている請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の扁平型ランプ装置。
12. 前記本体は、前記中央凸部および周囲部と、前記中央凹所および周囲部の内面側にくり貫き形成された収容凹所と、を有する基材と、
    下側凸部と、この下側凸部の周囲に位置する円盤部と、円盤部の外周に沿って立設された側壁とを有し、前記収容凹所に嵌合されて収容凹所を覆う口金と、を備え、
    前記口金の円盤部に複数の端子が設けられ、
    前記駆動回路は、前記口金の下側凸部内および前記収容凹所内に配置されている請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の扁平型ランプ装置。

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