JP2013246959A - 口金付ランプおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】口金側への配光を得ることができ、口金をソケットに着脱する際の操作性を向上できる口金付ランプを提供する。
【解決手段】口金付ランプ10は、半導体発光素子20を有する発光モジュール11を備える。口金13で発光モジュール11を保持する。発光モジュール11から光を発する光軸方向に配置される光学部材28により、発光モジュール11からの光の一部を口金13側に反射させる。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、半導体発光素子を用いた口金付ランプ、およびこの口金付ランプを用いた照明器具に関する。

従来、半導体発光素子を搭載した基板を口金側に取り付けた口金付ランプが提案されている。この口金付ランプでは、光反射率を向上させるために、基板の周辺部を光軸方向へ傾斜させるとともに半導体発光素子を搭載した基板の面に光反射膜を形成し、半導体発光素子からの光を光軸方向へ向けて反射させている。

特開２００８−２９３９６６号公報

しかしながら、従来の口金付ランプでは、基板に半導体発光素子が実装されているため、口金側への配光が得られにくく、しかも、基板の周辺部を光軸方向へ傾斜させたり半導体発光素子を実装する基板の面に光反射膜を形成しても、光軸方向への光の指向性を高めるだけで、口金側への十分な配光を得られない。

また、口金をソケットに対して回動させて着脱する際に、基板の周辺部しか持つところがなく、操作しにくい問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、口金側への配光を得ることができ、口金をソケットに着脱する際の操作性を向上できる口金付ランプおよび照明器具を提供することである。

実施形態の口金付ランプは、半導体発光素子を有する光源部を備える。口金で光源部を保持する。光源部から光を発する光軸方向に配置される光学部材により、光源部からの光の一部を口金側に反射させる。

本発明によれば、光源部から光を発する光軸方向に配置された光学部材により、光源部からの光の一部を口金側に反射させることにより、口金側への配光を得ることができ、また、光学手段を利用することにより、口金をソケットに着脱する際の操作性を向上できる。

第１の実施形態を示す口金付ランプの斜視図である。 同上口金付ランプの側面図であり、(a)は光学部材を口金側から離した状態の側面図、(b)は光学部材を口金側に近付けた状態の側面図である。 同上口金付ランプを用いた照明器具である。 第２の実施形態を示す口金付ランプの斜視図である。 同上口金付ランプの側面図であり、(a)は光学部材を口金側から離した状態の側面図、(b)は光学部材を口金側に近付けた状態の側面図である。

以下、第１の実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。

図１および図２に示すように、口金付ランプ10は、光源部としての発光モジュール11、支持体12、口金13、点灯回路14および光学手段15を備えている。

発光モジュール11は、基板18、この基板18の一面に設けられた発光部19を有している。基板18は、例えば金属、セラミックスおよび樹脂などの材料で形成されている。発光部19は、例えばＬＥＤ素子や有機ＥＬなどが含まれる半導体発光素子20を有している。ＬＥＤ素子の場合には、基板18に実装した複数のＬＥＤチップを蛍光体層で一体に封止したＣＯＢモジュール方式や、面実装タイプのＳＭＤパッケージ方式が用いられ、いずれでも構わない。このような発光部19の前面側には不用意に物や指などが触れないように透光性の覆い体を設けることが好ましい。

また、支持体12は、絶縁性を有し、熱伝導率が高くなるように熱伝導フィラーが混入された樹脂材料によって形成されている。なお、支持体12を金属材料で形成し、充電部に接触、対向する部分に絶縁処理を施すようにしてもよい。

支持体12の一端側の面に発光モジュール11の基板18の他面側が熱伝導可能に取り付けられ、支持体12の他端側に口金13が熱伝導可能に取り付けられている。なお、支持体12のような支持部品を介することなく、口金13によって発光モジュール11を保持するようにしてもよい。あるいは、他の支持体構造としてもよい。

また、口金13は、例えばＥ２６形口金やＥ１７形口金などのねじ込み式口金で、支持体12の他端側に熱伝導可能に取り付けられる金属製のシェル23、このシェル23の他端側に設けられる絶縁部24、およびこの絶縁部24の頂部に設けられる金属製のアイレット25を有している。なお、口金13は、ねじ込み式以外に、差し込みピン式、回転ラッチ式などのどのような形態でも構わない。

また、点灯回路14は、点灯回路基板、およびこの点灯回路基板に実装された複数の電子部品を備え、口金13内に収容されている。点灯回路14は、商用交流電源を整流平滑する整流平滑回路、および整流平滑された電源電圧を半導体発光素子20の点灯用の電源電圧に変換する電源電圧変換回路などを有している。そして、点灯回路14は、口金13のシェル23およびアイレット25と電気接続されて商用交流電源が給電され、半導体発光素子20に点灯電力を供給する。点灯回路14と発光モジュール11との電気接続は、例えば、支持体12を貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に電線を通して点灯回路14と発光モジュール11とを電気接続する。なお、点灯回路14は、例えば熱伝導性の充填材などによって口金13と熱的に結合されているのが好ましい。

また、光学手段15は、発光部19から光を発する光軸方向Ｌに配置される光学部材28、およびこの光学部材28を支持体12に対して支持する脚部29を備えている。なお、支持体12が省略される場合には、脚部29を口金13に直接取り付けたりあるいは他の部材を介して口金13に取り付けるようにしてもよい。

光学部材28は、リング状に形成され、支持体12に対向する他面側が脚部29の一端に連結され、脚部29を介して支持体12に支持されている。光学部材28の中央には発光部19からの光のうち光軸中心域の光を光軸方向Ｌに通過させる光通過部30を構成する開口部31が形成されている。光学部材28の他面には、発光部19からの光を口金13側に向けて反射させる反射面28aが形成されている。

脚部29は、１つもしくは複数で、一端が光学部材28に一体または機械的に結合され、他端が支持体12に一体または機械的に結合されている。本実施形態では、軸状の４つの脚部29が用いられ、支持体12の周辺部および光学部材28の周辺部に周方向に沿って等間隔に配置されている。また、脚部29は、光の利用効率の向上を図るために、光透過性あるいは光反射性を有している。さらに、脚部29は、剛性が高く、支持体12および光学部材28を一体的な剛体に構成している。そのため、光学手段15の光学部材28および脚部29は、口金付ランプ10の口金13をソケットに着脱操作する際の操作部として兼用されている。

脚部29は、光軸方向Ｌに沿って伸縮可能に設けられている。伸縮構造としては、例えば、一方の管が他方の管の内側にスライド可能に侵入した２重管構造を用いたり、あるいは脚部29が支持体12内に進退可能とする構造を用いることができる。

また、図３には、口金付ランプ10を用いる照明器具40を示す。この照明器具40は、器具本体41を有し、この器具本体41内に、口金付ランプ10の口金13を装着するソケット42、および口金付ランプ10が発する光を下方へ反射させる反射体43が配設されている。

そして、口金付ランプ10を照明器具40に装着する際には、口金付ランプ10の光学手段15の光学部材28や脚部29を手で持ち、口金13をソケット42にねじ込んで装着する。このとき、光学部材28や脚部29が口金13より比較的大きく突出しているために、照明器具40の反射体43の内側の狭いスペース内で口金付ランプ10を容易に回動操作することができ、さらに、脚部29に指が引っ掛かり、光学部材28および脚部29が取手として機能し、口金付ランプ10を回動操作しやすいとともに、口金13をソケット42に確実にねじ込むことができる。

また、口金付ランプ10を照明器具40から取り外す際にも、口金付ランプ10の光学手段15の光学部材28や脚部29を手で持つことにより、口金付ランプ10を取り外しやすい。

そして、照明器具40のソケット42に装着された口金付ランプ10に交流電源を供給することにより、点灯回路14からの点灯電力が発光モジュール11の半導体発光素子20に供給され、半導体発光素子20が点灯する。半導体発光素子20の点灯によって発光部19から出射する光のうち、光軸方向Ｌに沿って進む光は、光学部材の開口部31を通過して光軸方向Ｌに沿って出射され、また、光学部材28の反射面28aへ向かった光は、光学部材28の反射面28aで反射し、口金13側へ向けて出射される。

照明器具40がダウンライトの場合、口金13側へ向かう光は反射体43で反射され、照明器具40の鉛直方向下方へ向けて照射される。

また、口金付ランプ10の脚部29を伸縮させ、光学部材28と発光部19との距離を変化させることにより、配光を調整することができる。図２(a)には光学部材28を発光部19から離した状態を示し、図２(b)には光学部材28を発光部19に近付けた状態を示す。図２(a)のように光学部材28を発光部19から離した状態の方が、光学部材28の反射面28aに入射する光の入射角が大きくなるため、口金13側へ向けて反射する光が多く、反射した光が口金13側へ向かう配光となる。一方、図２(b)のように光学部材28を発光部19に近付けた状態の方が、光学部材28の反射面28aに入射する光の入射角が小さくなるため、口金13の側方へ向けて反射する光が多く、反射した光が横方向に広がる配光となる。

また、発光モジュール11の半導体発光素子20が発生する熱は、基板18から支持体12に熱伝導され、さらに支持体12から口金13に熱伝導されることにより、ソケット42を通じて照明器具40側に放熱される。また、光学手段15の光学部材28および脚部29を熱伝導性のよい材料、例えば金属で形成した場合には、支持体12から光学手段15の光学部材28および脚部29に熱伝導して放熱される。また、点灯回路14が発生する熱も口金13を通じて放熱される。

ところで、ＬＥＤ素子の発光効率は年々向上しており、これまでよりも少ないＬＥＤ素子の数で同等の光出力を得ることが可能となりつつある。このＬＥＤ素子の発光効率向上に伴い、点灯時に発生する熱量も少なく抑えられるので、アルミダイカスト製の放熱部を省略することも可能となる。このようなＬＥＤ素子の発光効率向上に伴って、ＬＥＤ素子は口金13を介して放熱すれば十分となり、ＬＥＤ素子の使用数も抑えられることから、口金13の径に近い径寸法の基板18にＬＥＤ素子を実装することが可能となり、口金13の内側や開口部近傍に基板18を配置することができる。この場合、基板13とシェル23との間に、電気絶縁性で熱伝導性のよい材料、例えばシリコーンなどを介在あるいは充填するようにしてもよい。これにより、口金13を用いた放熱が可能となり、ランプ寸法自体も小形化を実現することができる。

このように構成された口金付ランプ10によれば、発光モジュール11から光を発する光軸方向Ｌに配置された光学部材28により、発光モジュール11からの光を口金13側に反射させることにより、口金13側への配光を得ることができ、また、光学手段15を利用することにより、口金13をソケット42に着脱する際の操作性を向上できる。

さらに、光学部材28は、発光モジュール11からの光のうち光軸中心域の光を光軸方向Ｌに通過させ、光軸中心域の周囲の光を口金13側に反射させるため、光軸方向Ｌの光量を確保した上で、口金13側への配光を得ることができる。

さらに、脚部29により、支持体12に対して光学部材28を光軸方向に沿って移動可能に支持するため、発光モジュール11と光学部材28との間の距離を変化させることにより、配光を調整することができる。

次に、第２の実施形態を図４および図５を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成および作用効果は、同一符号を用いてその説明を省略する。

第２の実施形態では、第１の実施形態のリング状の光学部材28に代えて、光透過性を有する材料で形成された円板状の光学部材28が用いられる。

光学部材28の中央部には、発光部19からの光のうち光軸中心域の光を光軸方向Ｌに通過させる光通過部30として、光が透過する透過部28bが形成されている。

光学部材28の周辺部には、発光部19からの光を口金13側に向けて反射させる反射面28aが形成されている。反射面28aは、光学部材28の他面側から一面側に向けて傾斜されている。なお、反射面28aは、光学部材28の他面に平行でもよいし、光学部材28の他面から突出するように傾斜していてもよい。

そして、図５(a)(b)に示すように、脚部29を伸縮させ、光学部材28と発光部19との距離を変化させることにより、配光を調整することができる。

なお、各実施形態において、配光の調整が不要な口金付ランプ10の場合には、脚部29は伸縮させなくてよい。また、配光を調整可能な口金付ランプ10の場合には、脚部29の伸縮に代えて、あるいは脚部29の伸縮に加えて、光学部材28の反射面28aの角度を変えることによって配光を調整するようにしてもよい。

また、脚部29間には、塵などが発光モジュール11に入らないように透光性カバーで覆ってもよい。

また、脚部29は、軸状に限らず、例えば支持体12および光学部材28と略同径の筒状でもよい。筒状とする場合には、光透過性を有し、２重筒構造とすることで伸縮させることも可能となる。

また、光学部材28は、発光モジュール11からの光のうち光軸中心域の光を光軸方向Ｌに通過させ、光軸中心域の周囲の光を口金13側に反射させることができれば、リング状や円板状以外の形状でもよい。

また、口金付ランプ10を適用する照明器具40は、ダウンライトに限らず、口金13を接続可能なソケット42を使用する各種の照明器具にも適用できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 口金付ランプ
11 光源部としての発光モジュール
13 口金
15 光学手段
20 半導体発光素子
28 光学部材
29 脚部
40 照明器具
41 器具本体
42 ソケッ
Ｌ 光軸方向

Claims (4)

1. 半導体発光素子を有する光源部と；
   光源部を保持する口金と；
   光源部から光を発する光軸方向に配置される光学部材を備え、光源部からの光の一部を口金側に反射させる光学手段と；
   を具備していることを特徴とする口金付ランプ。
2. 光学部材は、光源部からの光のうち光軸中心域の光を光軸方向に通過させ、光軸中心域の周囲の光を口金側に反射させる
   ことを特徴とする請求項１記載の口金付ランプ。
3. 光学手段は、光学部材を光軸方向に沿って移動可能に支持する脚部を備えている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の口金付ランプ。
4. ソケットを有する器具本体と；
   ソケットに装着される請求項１ないし３いずれか一記載の口金付ランプと；
   を具備していることを特徴とする照明器具。

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