JP2015099751A - ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】ランプの外寸を大きく変えることなく、配光を変えることのできるランプを提供すること。【解決手段】本発明のランプは、複数の光源ユニット２と、ランプ本体３と、ランプ本体３に対して光源ユニット２を支持する光源ユニット支持体４を備え、複数の光源ユニット２は、ランプ中心軸の周りに配置され、隣り合う光源ユニット２の間には、空気が通過可能な隙間があり、光源ユニット支持体４は、ランプ中心軸に垂直な回転軸を中心に光源ユニット２を回転させる回転部４ｃを有し、回転部４ｃの回転軸は、光源ユニット２のランプ先端に近い端部と光源ユニット２のランプ基端に近い端部との間に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、ランプに関する。

特許文献１には、ソケット部、ソケット部に一側が連結するように円筒状に形成された胴体部、胴体部の他側に連結され円周部分が同じ間隔で離隔するように分離された複数の締結部材を有するキャッピング部、複数の締結部材の間に回転するように締結された複数のヒンジを有するヒンジ部、複数のヒンジにより複数の締結部材を中心としてそれぞれ第１方向に回転しながら第２方向に回転する複数の発光素子が配列される複数の光モジュールで構成される光源部、および、複数の光モジュールの下部とそれぞれ接するように形成された複数の放熱板を有する放熱部を備える照明装置が開示されている。

特許文献２には、固定ハウジング、環状に設置された少なくとも３枚のＬＥＤ発光、および、各ＬＥＤ発光板の底端両側に設けた可動接続部を備え、各ＬＥＤ発光板は、垂直に直立し、あるいは傾斜する方式で、さまざまな照射角度を形成する照明装置が開示されている。

特許文献３には、少なくとも一面が面発光部を構成するメインパネルと、メインパネルに対して連結部を介して回動可能に支持され少なくとも一面が面発光部を構成するサブパネルとを備え、サブパネルがメインパネルに対して辺回動もしくは点回動する照明装置が開示されている。

特許文献４には、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた面状発光体を複数備え、面状発光体の各々の一端を紡錘形状に閉じた閉状態と放射状に開いた開状態とに回動可能に軸支した発光部を有する照明装置が開示されている。

特表２０１３−５０５５２２号公報 実用新案登録第３１７７６５８号公報 特開２００８−１８６５９９号公報 特許第５１３１０４７号公報

特許文献１に開示された照明装置をランプとして照明器具に取り付ける場合、光源部を回転させることで配光を変えると、ランプ外径およびランプ長さが大きく変化するので、照明器具に取り付けできない場合がある。また、特許文献１の構成は、構造が複雑であり、コストが高くなる。

特許文献２に開示された照明装置をランプとして照明器具に取り付ける場合、ＬＥＤ発光板の傾斜角度を大きくするほど外周側へのＬＥＤ発光板の張り出し量が大きくなってランプ外径が拡大するので、照明器具に取り付けできない場合がある。また、特許文献２の構成では、ランプ基端側に配光させることはできるが、ランプ先端側に配光させることができない。

特許文献３に開示された照明装置をランプとして照明器具に取り付ける場合、メインパネルがあるためにランプ外径の大きさが過大になる。また、サブパネルの傾斜角度を大きくするほど外周側へのサブパネルの張り出し量が大きくなってランプ外径が拡大するので、照明器具に取り付けできない場合がある。

特許文献４に開示された照明装置をランプとして照明器具に取り付ける場合、面状発光体の傾斜角度を大きくするほど外周側への面状発光体の張り出し量が大きくなってランプ外径が拡大するので、照明器具に取り付けできない場合がある。また、特許文献４の構成では、ランプ先端側に配光させることはできるが、ランプ基端側に配光させることができない。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ランプの外寸を大きく変えることなく、配光を変えることのできるランプを提供することを目的とする。

本発明に係るランプは、１または複数の発光素子を実装した光源基板を有する複数の光源ユニットと、他の器具に固定される基端部を有するランプ本体と、ランプ本体に対して光源ユニットを支持する光源ユニット支持体と、を備え、複数の光源ユニットは、ランプ中心軸の周りに、光源基板の発光素子がある面を外周側に向けて配置され、隣り合う光源ユニットの間には、空気が通過可能な隙間があり、光源ユニット支持体は、ランプ中心軸に垂直な回転軸を中心に光源ユニットを回転させる回転部を有し、回転軸は、光源ユニットのランプ先端に近い端部と光源ユニットのランプ基端に近い端部との間に位置するものである。

本発明によれば、光源ユニット支持体は、ランプ中心軸に垂直な回転軸を中心に光源ユニットを回転させる回転部を有し、回転軸は、光源ユニットのランプ先端に近い端部と光源ユニットのランプ基端に近い端部との間に位置する構成としたので、ランプの外寸を大きく変えることなく、配光を変えることが可能となる。

本発明の実施の形態１のランプ（第１態様）を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１のランプ（第２態様）を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１のランプ（第３態様）を示す斜視図である。 図１に示すランプの５個の光源ユニットのうちの４個を取り外した状態を示す斜視図である。 光源ユニットへ給電する給電線の配設方法の例を説明する斜視図である。 光源ユニットへ給電する給電線の配設方法の例を説明する斜視図である。 本発明の実施の形態１のランプの他の構成例（第２態様）でを示す斜視図ある。 本発明の実施の形態１のランプの他の構成例（第２態様）である。 光源ユニット支持体の他の構成例を示す斜視図である。 光源ユニット支持体の他の構成例を示す斜視図である。 光源ユニット支持体の他の構成例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１における第１態様のランプおよびその取り付け対象となる照明器具の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における第２態様のランプおよびその取り付け対象となる照明器具の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における第３態様のランプおよびその取り付け対象となる照明器具の一例を示す図である。 ランプの配光特性を相対的に説明する図（配光曲線図）である。 光源ユニットの他の構成例を示す斜視図である。 光源ユニットの他の構成例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の第１態様のランプに反射体を取り付けた状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の第２態様のランプに反射体を取り付けた状態を示す斜視図である。 光源ユニットの回転位置を複数の位置で位置決めする位置決め機構を示す斜視図である。 光源ユニットの回転位置を複数の位置で位置決めする位置決め機構を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１のランプの他の構成例（第２態様）を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２のランプの第１態様および第２態様を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３のランプの第１態様および第２態様を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４のランプの第１態様および第２態様を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５のランプの第１態様を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５のランプの第２態様を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５のランプの第３態様を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のランプ（第１態様）を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１のランプ（第２態様）を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１のランプ（第３態様）を示す斜視図である。これらの図に示すように、本実施の形態１のランプ１Ａは、５個の光源ユニット２と、口金３ａを一端に有するランプ本体３と、ランプ本体３に対して５個の光源ユニット２を支持する光源ユニット支持体４とを備える。以下の説明では、口金３ａの中心を通る直線をランプ中心軸とする。また、ランプ１Ａの口金３ａ側をランプ基端側とし、その反対側をランプ先端側とする。本実施の形態１のランプ１Ａは、ランプ外寸（ランプ中心軸方向の全長、ランプ外径、ランプ先端からの有効発光領域長など）を一般的な２５０Ｗ級水銀ランプとほぼ等しくし、口金３ａをねじ込み式のＥ３９口金（直径３９ｍｍ）とした構成例であるが、本発明がこのような仕様に限定されないことは言うまでもない。本実施の形態１のランプ１Ａは、口金３ａが他の照明器具等に固定されて使用される。本発明では、他の照明器具等に固定されるランプの基端部は、口金３ａのような構成に限らず、いかなる構成でも良い。

図２に示すように、各々の光源ユニット２は、複数のＬＥＤ光源２ａ（発光素子）を実装した光源基板２ｂを有する。本実施の形態１の光源ユニット２は、ＬＥＤ光源２ａとして、１Ｗ〜数Ｗ級の面実装型小型ＬＥＤパッケージを用いている。５個の光源ユニット２は、ランプ中心軸の周りに、光源基板２ｂの表面側すなわちＬＥＤ光源２ａが設けられた側を外周側に向けた状態で配置されている。このように複数の光源ユニット２を配置することにより、ランプ１Ａの全周囲への配光を確保することができる。なお、本発明では、光源ユニット２の個数は、５個に限らないが、最低３個とし、ランプ外寸仕様に適合する範囲で、６個以上としてもよい。また、これら複数の光源ユニット２は、ランプ中心軸の周りに等角度間隔に配置されることが望ましい。

隣り合う光源ユニット２同士は接触しておらず、隣り合う光源ユニット２の間には、空気の流路となる隙間が設けられている。隣り合う光源ユニット２の間の隙間を空気が流れることにより、優れた放熱性が得られ、ＬＥＤ光源２ａを低温化することができるので、ＬＥＤ光源２ａの高効率化および長寿命化が図れる。

図１に示すランプ１Ａでは、ランプ先端側にいくほど光源基板２ｂがランプ中心軸から離れるように、各々の光源ユニット２の光源基板２ｂがランプ中心軸に対して傾斜している。各々の光源ユニット２の光源基板２ｂがこのような向きに傾斜した状態を「第１態様」と称する。図２に示すランプ１Ａでは、ランプ先端側にいくほど光源基板２ｂがランプ中心軸に近づくように、各々の光源ユニット２の光源基板２ｂがランプ中心軸に対して傾斜している。各々の光源ユニット２の光源基板２ｂがこのような向きに傾斜した状態を「第２態様」と称する。図３に示すランプ１Ａでは、各々の光源ユニット２の光源基板２ｂがランプ中心軸に平行になっている。このような状態を「第３態様」と称する。

第１態様および第２態様では、各々の光源ユニット２の光源基板２ｂとランプ中心軸とのなす角度θが５°〜３０°であることが好ましい。そのような角度範囲にすることにより、ランプ外径を極端に大きくせずに、優れた配光特性が得られる。

本実施の形態１における光源ユニット２および光源基板２ｂの形状は、ランプ先端に近い端部からランプ基端に近い端部までの長さが、それと直交する方向の長さに比べて、長い形状をなす。このように、光源ユニット２および光源基板２ｂをランプ中心軸の方向に長い形状にすることにより、光源ユニット２および光源基板２ｂの面積を大きく確保することができ、大光束化に有利となる。図示の構成では、光源ユニット２および光源基板２ｂの形状は、光源基板２ｂに垂直な方向から見て、略長方形である。光源基板２ｂは、有機材料基板、あるいはセラミック系基板でもよいが、アルミニウムまたは鉄などの金属系基板で構成することが好ましい。光源基板２ｂを金属系基板で構成することにより、放熱性を高めるとともに、振動への耐久性を向上することができる。また、光源基板２ｂの表面は、光損失を抑えるため、白色系塗料などで表面レジスト処理を行うことが好ましい。

本実施の形態１の光源ユニット２は、光源基板２ｂの裏面側すなわちＬＥＤ光源２ａが設けられた面の反対側に設けられた放熱体２ｃと、光源基板２ｂの表面側を覆う透光性カバー２ｄとを更に備える。放熱体２ｃは、ＬＥＤ光源２ａで発生した熱を空気へ放熱させる複数の放熱フィンを有する。放熱体２ｃの放熱フィンは、光源ユニット２の長手方向に沿って設けられている。光源ユニット２に放熱体２ｃを設けることにより、放熱効果を更に高め、ＬＥＤ光源２ａをより低温化することができるので、ＬＥＤ光源２ａを更に高効率化および長寿命化できる。

透光性カバー２ｄは、透光性および防水防湿性を有する。透光性カバー２ｄは、光源基板２ｂの全体を覆う形に成形されている。すなわち、透光性カバー２ｄは、一つの光源ユニット２のすべてのＬＥＤ光源２ａを一括して覆うように構成されている。透光性カバー２ｄの構成材料は、耐湿性、耐水性、耐光性、耐震性などに優れた材料が望ましく、例えば、成形のし易さと耐環境性とに優れたポリカーボネート材料、黄変を確実に防止できるガラス材料などが望ましい。また、透光性カバー２ｄと放熱体２ｃとの接合部は、防水防湿性を有する構成とする。そのような構成としては、例えば、放熱体２ｃに透光性カバー２ｄの外周部が嵌合する取り付け溝（図示省略）を形成し、その嵌合部の周囲を例えばシリコーン系の防湿性樹脂でコーティングする構成が挙げられる。本実施の形態１のランプ１Ａでは、透光性カバー２ｄを設け、その取り付け部の防水防湿性を確保したことにより、ＬＥＤ光源２ａおよび光源基板２ｂを環境から確実に保護することができる。このため、ランプ１Ａ全体としても優れた耐環境性を発揮し、屋外に設置される照明器具でもランプ１Ａを好ましく使用することができる。

また、透光性カバー２ｄに幾何学的な凹凸パターンを設けたり、先端側と基端側とで透光性カバー２ｄの形状またはカバー透過率を異ならせたりしてもよい。これらの構成により、各ＬＥＤ光源２ａからの光線方向をカバー内面または外面で制御したり、各ＬＥＤ光源２ａからカバーまでの距離を変えたりすることにより、光源基板２ｂからの配光を意図的に調整することが可能となる。また、本実施の形態１では、透光性カバー２ｄの形状を、光源基板２ｂの全体を覆う形状としているが、ＬＥＤ光源２ａおよび光源基板２ｂを保護する機能（例えば防水性など）を損なわなければ、このような形状以外でも良い。

ランプ本体３は、口金３ａと同軸的に設けられた口金保持部３ｂおよび支軸３ｃを更に備える。口金保持部３ｂの一端側に口金３ａが設けられ、口金保持部３ｂの他端側から支軸３ｃが突出している。口金保持部３ｂは、口金３ａより外径の大きい略円筒状をなしている。支軸３ｃはランプ中心軸に沿って先端方向へ延びている。口金３ａと口金保持部３ｂとの接続部は、耐熱性に優れた樹脂材料で形成することが好ましい。口金保持部３ｂおよび支軸３ｃは、金属材料、または放熱性に優れた樹脂材料などで形成することが好ましい。また、ランプ本体３は、光源ユニット支持体４をランプ中心軸を中心に回転可能とする可動部を有することが好ましい。例えば、ランプ本体３は、口金保持部３ｂに対して支軸３ｃが回転可能な可動部を有することが好ましい。このような可動部を設けることにより、ランプ１Ａを照明器具等に取り付けた後に光源ユニット支持体４をランプ中心軸を中心に回転させることで複数の光源ユニット２の位置を微調整することができる。

光源ユニット支持体４は、ランプ本体３の支軸３ｃの先端部分に取り付けられている。５個の光源ユニット２は、光源ユニット支持体４を介してランプ本体３の支軸３ｃに支持されている。図４は、図１に示すランプ１Ａの５個の光源ユニット２のうちの４個を取り外した状態の光源ユニット支持体４の付近を示す斜視図である。図４に示すように、光源ユニット支持体４は、支軸３ｃに固定された円盤状のハブ部４ａと、ハブ部４ａから放射状に突出する５本の腕部４ｂと、腕部４ｂの先端部分に回転可能に連結された回転部４ｃとを有する。回転部４ｃは、ランプ中心軸に垂直な回転軸を中心に回転可能である。回転部４ｃは、長方形の枠状をなしている。回転部４ｃの内側に腕部４ｂの先端部分が挿入した状態で両者が連結されている。回転部４ｃのランプ外周側の面と、光源ユニット２の裏面側に設けられた接合面とが対向して固定される。その固定方法は、特に限定されないが、例えばネジ止め、差し込み、スライド、接着剤、あるいはそれらを複合させた方法により固定することができる。光源ユニット支持体４は、放熱性に優れた材料、あるいは熱伝導率の高い材料で形成することが好ましい。

本実施の形態１のランプ１Ａによれば、回転部４ｃと光源ユニット２とが一体となって回転することにより、ランプ中心軸に対する光源ユニット２の傾斜角度を変更可能、すなわち第１態様、第２態様および第３態様に切り替え可能である。本実施の形態１のランプ１Ａは、光源ユニット２および回転部４ｃの回転位置を第１態様の位置と第２態様の位置と第３態様の位置で位置決めする位置決め機構を備える。この位置決め機構については後述する。なお、本発明では、光源ユニット２および回転部４ｃの回転位置を複数の位置で位置決めする位置決め機構を設ける構成に代えて、光源ユニット２および回転部４ｃの回転位置を連続的に調整可能でも良い。その場合、図示しない締結ネジを緩めることで光源ユニット２および回転部４ｃが回転可能になり、当該締結ネジを締め付けることで光源ユニット２および回転部４ｃの回転が固定される構造にしても良い。あるいは、回転部４ｃと腕部４ｂとの間に摩擦力が作用するように構成し、光源ユニット２および回転部４ｃの回転位置が任意の位置で摩擦力により保持されるようにしても良い。

本実施の形態１のランプ１Ａによれば、隣り合う光源ユニット２の間に空気の流路となる隙間を設けたことにより、あらゆる方向からの空気の流れに対して、光源ユニット２間および光源ユニット２の裏面側を通る空気の流路が形成される。このため、ランプ１Ａを、口金３ａが上向きの状態で取り付ける場合、口金３ａが下向きの状態で取り付ける場合、口金３ａが横向きの状態で取り付ける場合、のいずれの場合にも、光源ユニット２の放熱性を良好にすることができる。すなわち、ランプ取り付け方向にかかわらず、優れた放熱性を確保でき、ＬＥＤ光源２ａの温度上昇を抑え、ランプ発光効率を高め、ＬＥＤ光源２ａの寿命を長くすることができる。特に、本実施の形態１では、上記構成により光源ユニット支持体４の体積を小さくできるので、空気の流路を広く確保することができ、放熱効率の向上とランプ１Ａの軽量化とを同時に実現することができる。

放熱体２ｃ、支軸３ｃ、光源ユニット支持体４などに対し、少なくともランプ１Ａの自己放射光が照射される部分に、白色系の高反射塗料を塗るなどの処理をしても良い。これにより、ランプ１Ａ内の光損失を極力抑えることができる。

図５および図６は、光源ユニット２へ給電する給電線の配設方法の例を説明する斜視図である。図５および図６では、光源ユニット２および光源ユニット支持体４の形状が図１から図４とは異なるものとし、光源ユニット２は透光性カバー２ｄを取り外した状態とし、光源ユニット２を光源ユニット支持体４に取り付ける前の状態を表す。また、図面を簡略化するため、光源ユニット支持体４は、一つの光源ユニット２を支持する部分のみを示す。図５に示すように、光源基板２ｂに設けられた接続端子２ｅには、ＬＥＤ光源２ａに電力を供給する給電線２ｆが接続される。光源ユニット支持体４の腕部４ｂには、給電線２ｆを通すことのできる中空部４ｄが形成されている。ランプ本体３の支軸３ｃにも給電線２ｆを通すことのできる中空部が形成されている。光源ユニット支持体４の腕部４ｂの中空部４ｄは、ハブ部４ａの内部へ連なり、支軸３ｃの中空部に連通する。図６に示すように、給電線２ｆは、光源ユニット２の放熱体２ｃに形成された穴を通って光源ユニット２の裏面側に通される。そして、この給電線２ｆが光源ユニット支持体４の腕部４ｂの中空部４ｄを通り、更に支軸３ｃの中空部を通ってランプ本体３の内部に配設される。このようにして、口金３ａに供給される電力をランプ本体３および光源ユニット支持体４の内部に配設された給電線２ｆにより光源ユニット２へ供給することができる。給電線２ｆをランプ本体３および光源ユニット支持体４の内部に配設することにより、給電線２ｆを確実に保護することができるので、ランプ１Ａの耐候性が向上する。

図７および図８は、本発明の実施の形態１のランプ１Ａの他の構成例（第２態様）を示す斜視図である。図７に示すランプ１Ａは、３個の光源ユニット２を備えており、それら３個の光源ユニット２がランプ中心軸の周りに等角度間隔に配置されている。図８に示すランプ１Ａは、４個の光源ユニット２を備えており、それら４個の光源ユニット２がランプ中心軸の周りに等角度間隔に配置されている。図７および図８に示す構成例は、光源ユニット２の搭載個数以外は前述したランプ１Ａと同様であるので、これ以上の説明を省略する。

図９から図１１は、光源ユニット支持体４の他の構成例を示す斜視図である。図９に示す例では、光源ユニット支持体４の腕部４ｂの先端部分が円柱形状をなしており、回転部４ｃのランプ外周側の面から腕部４ｂの先端部分が半円柱状に突出している。光源ユニット２の裏面側の接合面には、その半円柱状の突出部が挿入可能な凹部（図示省略）を設ける。図９に示す構成例は、上記の点以外は前述したランプ１Ａと同様であるので、これ以上の説明を省略する。

図１０に示す例では、回転部４ｃのランプ外周側の面と反対側の面には、半円柱形状の突出部４１ｃが形成されている。この半円柱形状の突出部４１ｃには、その円筒面の周方向に沿って延びる溝状の開口部４２ｃが形成されている。腕部４ｂの先端部は、開口部４２ｃの内部に挿入している。開口部４２ｃの内部で、腕部４ｂの先端部と回転部４ｃとが回転可能に連結されている。開口部４２ｃが突出部４１ｃの円筒面の周方向に沿って延びる角度の範囲で、回転部４ｃが腕部４ｂに対し回転可能である。図１０に示す例では、回転部４ｃのランプ外周側の面から腕部４ｂの先端部分は突出しない。このため、光源ユニット２の裏面側の接合面に凹部は不要である。図１０に示す構成例は、上記の点以外は前述したランプ１Ａと同様であるので、これ以上の説明を省略する。

図１１に示す例では、光源ユニット支持体４の腕部４ｂと、回転部４ｃとがヒンジ４ｅを介して連結されている。回転部４ｃは、ヒンジ４ｅを中心に回転可能である。図１１に示す構成例は、上記の点以外は前述したランプ１Ａと同様であるので、これ以上の説明を省略する。

図１２は、本実施の形態１における第１態様のランプ１Ａおよびその取り付け対象となる照明器具の一例を示す図である。図１２に示す街路灯１０１，１０２は、支柱の上端に設けられた球形のグローブの内部にランプが設置されるものである。街路灯１０１のグローブは全体が透明であり、街路灯１０２のグローブは上半分が遮光されている。街路灯１０１，１０２に取り付けられるランプは、口金を下に向けた姿勢で固定される。第１態様のランプ１Ａは、例えばこのような街路灯１０１，１０２に取り付けるランプとして好適に用いられる。なお、図１２は、街路灯１０１，１０２の縮尺に対してランプ１Ａの縮尺を拡大して描いたものである。第１態様のランプ１Ａでは、光源ユニット２から放射される光は、ランプ１Ａの側方（外周側）へ向かう光成分を持ちつつ、ランプ基端側すなわち口金３ａ側へ傾斜して放射される。このため、上述した街路灯１０１，１０２のような照明器具で、ランプ１Ａの口金３ａを下に向けた姿勢で使用する際に、街路灯１０１，１０２の下側の明るさを十分に確保するとともに明るさのむらも防止することができる。また、第１態様のランプ１Ａでは、口金３ａと反対のランプ先端側への光の放射を抑制することができる。このため、街路灯１０１，１０２のような照明器具で第１態様のランプ１Ａを使用した場合、街路灯１０１，１０２の上方へ向かう不要な光の放射を抑制することができるので、光エネルギーの無駄を少なくできるとともに光害を抑制できる。

図１３は、本実施の形態１における第２態様のランプ１Ａおよびその取り付け対象となる照明器具の一例を示す図である。図１３に示す街路灯１０３は、支柱に吊るされた箱型のシェードの内側にランプが設置されるものである。街路灯１０３に取り付けられるランプは、口金を上に向けた姿勢で固定される。第２態様のランプ１Ａは、例えばこのような街路灯１０３に取り付けるランプとして好適に用いられる。なお、図１３は、街路灯１０３の縮尺に対してランプ１Ａの縮尺を拡大して描いたものである。第２態様のランプ１Ａでは、光源ユニット２から放射される光は、ランプ１Ａの側方（外周側）へ向かう光成分を持ちつつ、ランプ先端側すなわち口金３ａと反対側へ傾斜して放射される。このため、上述した街路灯１０３のような照明器具で、ランプ１Ａの口金３ａを上に向けた姿勢で使用する際に、街路灯１０３の下側の明るさを十分に確保するとともに明るさのむらも防止することができる。また、第２態様のランプ１Ａでは、ランプ基端側すなわち口金３ａ側への光の放射を抑制することができる。このため、街路灯１０３のような照明器具で第２態様のランプ１Ａを使用した場合、街路灯１０３の上方へ向かう不要な光の放射を抑制することができるので、光エネルギーの無駄を少なくできるとともに光害を抑制できる。

図１４は、本実施の形態１における第３態様のランプ１Ａおよびその取り付け対象となる照明器具の一例を示す図である。図１４に示す街路灯１０４は、支柱に支持された箱型のシェードの内側にランプが設置されるものである。街路灯１０４に取り付けられるランプは、口金を横（水平）に向けた姿勢で固定される。街路灯１０４のシェードの内側には、ランプから上方へ発せられた光を反射させる反射面が設けられる。第３態様のランプ１Ａは、例えばこのような街路灯１０４に取り付けるランプとして好適に用いられる。なお、図１４は、街路灯１０４の縮尺に対してランプ１Ａの縮尺を拡大して描いたものである。第３態様のランプ１Ａでは、光源ユニット２から放射される光は、ランプ１Ａの側方（外周側）へ向かう光成分が主となる。このため、上述した街路灯１０４のような照明器具で、ランプ１Ａの口金３ａを横に向けた姿勢で使用する際に、街路灯１０４の下側の明るさを十分に確保するとともに明るさのむらも防止することができる。また、図１２から図１４に示すランプ１Ａでは、ランプ本体３の口金保持部３ｂと支軸３ｃとの間に、ランプ中心軸に対し傾斜した傾斜面３ｄを設けている。傾斜面３ｄは、円錐面状または角錐面状をなす。傾斜面３ｄの表面は、例えば白色拡散塗装などの処理により、高反射性を有する。ランプ本体３にこのような傾斜面３ｄを設けることにより、光反射損失を抑制することができ、より優れた配光が得られる。

図１５は、ランプの配光特性を相対的に説明する図（配光曲線図）である。図１５中の実線で示す配光曲線は、全方位配光であり、例えば従来の蛍光形水銀ランプのものであり、口金側を１８０°の位置としたものである。図１５中の破線は、本実施の形態１における第１態様のランプ１Ａの配光曲線であり、口金３ａ側を０°の位置としたものである。図１５中の一点鎖線は、本実施の形態１における第２態様のランプ１Ａの配光曲線であり、口金３ａ側を１８０°の位置としたものである。図１５中の二点鎖線は、本実施の形態１における第３態様のランプ１Ａの配光曲線であり、口金３ａ側を０°または１８０°の位置としたものである。

本実施の形態１のランプ１Ａは、光源ユニット支持体４の回転部４ｃによって光源ユニット２を回転させることで、第１態様、第２態様、または第３態様を選択できる。このため、ランプ１Ａを照明器具に取り付ける際に、取り付け対象となる照明器具の構造などに応じて、光源ユニット２の回転位置を調整することで、より適切な配光状態が得られる。また、第１態様のランプ１Ａと第２態様のランプ１Ａと第３態様のランプ１Ａとを別々の製品とする必要がなく共通化できるので、コストを低減できる。また、回転部４ｃの回転軸が、光源ユニット２のランプ先端に近い端部と光源ユニット２のランプ基端に近い端部との間に位置するので、光源ユニット２を回転させたときのランプ外寸（ランプ中心軸方向の全長、ランプ外径、ランプ先端からの有効発光領域長など）の変化を抑制できる。一方、本発明と異なり、光源ユニット２がランプ先端に近い端部またはランプ基端に近い端部を中心に回転する構成の場合には、光源ユニット２をランプ中心軸に対し傾斜させると光源ユニット２がランプ外周側に大きく張り出すので、ランプ外寸（特にランプ外径）が過大になる。これに対し、本実施の形態１のランプ１Ａでは、光源ユニット２を回転させたときのランプ外寸の変化を抑制できるので、光源ユニット２を回転させて配光を変化させた場合でも、照明器具への取り付けに不具合が生じることを確実に抑制できる。特に、本実施の形態１のランプ１Ａでは、回転部４ｃの回転軸が、光源ユニット２のランプ先端に近い端部と光源ユニット２のランプ基端に近い端部との中央部分に位置するので、光源ユニット２を回転させたときのランプ外寸の変化をより小さく抑制できる。

特に、本実施の形態１のランプ１Ａでは、ランプ基端側に配光させる第１態様と、ランプ先端側に配光させる第２態様と間で光源ユニット２が回転可能であるので、配光状態を大きく変化させることができる。

また、本実施の形態１では、光源ユニット２のランプ先端に近い半分の形状と、光源ユニット２のランプ基端に近い半分の形状とが対称になっている。このため、光源ユニット２を回転させたときのランプ１Ａの外観および外寸の大きな変化を確実に抑制できる。

また、本実施の形態１では、ランプ本体３に設けた支軸３ｃに光源ユニット支持体４を取り付ける構造としたことにより、光源ユニット２の放熱体２ｃの周囲を流れる空気の流路を大きく確保することができ、放熱性が向上する。ただし、本発明では、ランプ本体３および光源ユニット支持体４の形状および構造は、上述した構成に限定されるものではない。例えば、光源ユニット支持体４の形状を多角錐台のような形状とし、その複数の側面にそれぞれ回転部を形成する構造としても良い。

図１６および図１７は、光源ユニット２の他の構成例を示す斜視図である。図１６に示す光源ユニット２は、ランプ中心軸に垂直な方向の光源ユニット２の幅、すなわち光源ユニット２の長手方向に垂直な方向の幅が、光源ユニット２の一端から他端に向かって狭くなる形状になっている。図１６に示す光源ユニット２は、幅の広い方の端部から幅の狭い方の端部に向かってランプ中心軸に近づくように傾斜させたときに、光源ユニット２とランプ中心軸との距離が近い位置で、光源ユニット２同士がスペース的に干渉することを抑制できる。

図１７に示す光源ユニット２は、ランプ中心軸に垂直な方向の光源ユニット２の幅、すなわち光源ユニット２の長手方向に垂直な方向の幅が、光源ユニット２の長手方向の中央部分から両端に向かって狭くなる形状になっている。図１７に示す光源ユニット２によれば、ランプ中心軸に対する傾斜の向きにかかわらず、光源ユニット２とランプ中心軸との距離が近い位置で、光源ユニット２同士がスペース的に干渉することを抑制できる。

図１８は、本実施の形態１の第１態様のランプ１Ａに反射体５を取り付けた状態を示す斜視図である。図１８に示す構成では、第１態様のランプ１Ａにおいて、光源ユニット２に対してランプ先端側に反射体５を配置している。図１８中の矢印で示すように、光源ユニット２から放射されたランプ先端側への成分を持つ光を反射体５で形成される反射面によって反射させ、ランプ基端側へ向きを変えることができる。これにより、第１態様のランプ１Ａにおいて有用なランプ基端側への光量を増加させることができる。

図１９は、本実施の形態１の第２態様のランプ１Ａに反射体５を取り付けた状態を示す斜視図である。図１９に示す構成では、第２態様のランプ１Ａにおいて、光源ユニット２に対してランプ基端側に反射体５を配置している。図１９中の矢印で示すように、光源ユニット２から放射されたランプ基端側への成分を持つ光を反射体５で形成される反射面によって反射させ、ランプ先端側へ向きを変えることができる。これにより、第２態様のランプ１Ａにおいて有用なランプ先端側への光量を増加させることができる。

図１８および図１９に示す例では、反射体５の形状をランプ中心軸を中心とするリング状としたことにより、複数の光源ユニット２に対する反射体５を一体化することができる。ただし、このような構成に限らず、各々の光源ユニット２に対して個別に反射体を設けても良い。また、反射体５の反射面は、鏡面材料または拡散材料で構成することが好ましく、所望のランプ配光に応じて選択する。

また、本発明では、光源ユニット２の透光性カバー２ｄの一部の領域（配光を抑えたい側の領域）に、反射材料（例えば反射シート、反射性金属を蒸着するなど）を付加することで、反射体を形成する構成としてもよい。

図２０および図２１は、光源ユニット２の回転位置を複数の位置で位置決めする位置決め機構を示す斜視図である。これらの図に示すように、光源ユニット支持体４の腕部４ｂの先端部分には、回転部４ｃおよび光源ユニット２の回転軸となる軸部４ｆが両側に突出して形成されている。腕部４ｂの先端は、軸部４ｆを中心とする円筒面状をなしている。腕部４ｂの先端部分は、長方形の枠状の回転部４ｃの内側に挿入する。図２０および図２１では、構造を見易くするため、腕部４ｂと回転部４ｃとを分離した状態を表す。回転部４ｃには、軸部４ｆを収納する軸部収納溝４ｇが形成されている。図２０および図２１中での回転部４ｃの下面が光源ユニット２の裏面と接合される。軸部収納溝４ｇは、図２０および図２１中での回転部４ｃの下面から形成されている。光源ユニット２の裏面には、軸部収納溝４ｇの途中の深さまで挿入する凸部（図示省略）が形成される。光源ユニット２の裏面と回転部４ｃとを接合した状態では、光源ユニット２の裏面の凸部が軸部収納溝４ｇの途中の深さまで挿入し、この凸部と軸部収納溝４ｇとで形成される隙間に軸部４ｆが回転可能に保持される。図２０に示すように、腕部４ｂの一方の側面の軸部４ｆからやや離れた位置に、凸部４ｈが形成されている。また、回転部４ｃの一方の軸部収納溝４ｇを挟む両側の位置には、コイルばね４ｉが設置されている。なお、図２０では、コイルばね４ｉの形状を簡略化して円筒で表す。コイルばね４ｉは、腕部４ｂの凸部４ｈがある側と反対側の側面を押圧する。図２１に示すように、腕部４ｂの凸部４ｈがある側面と対向する回転部４ｃの内壁面には、３つの凹部４ｊ，４ｋ，４ｍが形成されている。凹部４ｊは、軸部４ｆが保持される位置を中心として凹部４ｋに対し所定角度（図示の例では３０°）回転した位置にある。凹部４ｍは、軸部４ｆが保持される位置を中心として凹部４ｋに対し凹部４ｊと反対方向に所定角度（図示の例では３０°）回転した位置にある。このような位置決め機構によれば、腕部４ｂの凸部４ｈが回転部４ｃの凹部４ｊ，４ｋ，４ｍのいずれかに嵌合した位置で位置決めされることにより、回転部４ｃおよび光源ユニット２の回転位置を複数の位置で位置決めすることができる。すなわち、凸部４ｈが凹部４ｊに嵌合する位置ではランプ１Ａが第１態様となり、凸部４ｈが凹部４ｋに嵌合する位置ではランプ１Ａが第３態様となり、凸部４ｈが凹部４ｍに嵌合する位置ではランプ１Ａが第２態様となる。凸部４ｈが凹部４ｊ，４ｋ，４ｍのいずれかに嵌合した状態では、コイルばね４ｉの押圧力によってその嵌合状態を確実に保持することができる。すなわち、回転部４ｃおよび光源ユニット２の回転位置を確実に保持することができる。回転部４ｃおよび光源ユニット２の回転位置を調整する場合には、腕部４ｂをコイルばね４ｉ側にずらすことにより凸部４ｈと凹部４ｊ，４ｋまたは４ｍとの嵌合状態が解除され、回転部４ｃおよび光源ユニット２が回転可能になり、回転位置を調整できる。本実施の形態１では、このような位置決め機構を設けたことにより、光源ユニット２のランプ中心軸に対する傾斜角度を容易に調整することができる。また、その調整の際、複数の光源ユニット２のランプ中心軸に対する傾斜角度を正確に揃えることが容易にできる。なお、上述した位置決め機構は、光源ユニット２の回転位置を３つの位置で位置決めするものであるが、本発明における位置決め機構は、光源ユニット２の回転位置を２つの位置または４つ以上の位置で位置決めするものでも良い。また、本発明における位置決め機構の具体的な構造は、上記の構造の限定されるものではなく、同様の機能を発揮し得る構造であればいかなる構造でも良い。例えば、回転軸となる軸部の直径を大きくし、クラッチ構造を設けても良い。また、回転軸となる軸部に回転角を段階的に切り替えるための、ばねと連動する段階状突起を数個設け、それと対向する回転部側の壁面に当該段階的突起に対応する段階状凹部を設けるような構成でも良い。

図２２は、本発明の実施の形態１のランプ１Ａの他の構成例（第２態様）を示す斜視図である。図２２に示すランプ１Ａは、３個の光源ユニット２を備えており、それら３個の光源ユニット２がランプ中心軸の周りに等角度間隔に配置されている。また、図２２に示すランプ１Ａは、光源ユニット２がランプ中心軸に対し傾斜したときにランプ中心軸に近い方の光源ユニット２の端部を支持する補助支持部６，７を備えている。ランプ本体３の支軸３ｃは、光源ユニット支持体４のハブ部４ａの位置より更にランプ先端側へ延びている。補助支持部６は、支軸３ｃの先端部に固定されている。補助支持部７は、口金保持部３ｂと光源ユニット支持体４のハブ部４ａとの間の支軸３ｃの途中に固定されている。図２２に示す第２態様では、光源ユニット２のランプ先端に近い端部が補助支持部６に支持される。これにより、光源ユニット２が光源ユニット支持体４と補助支持部６との双方で支持される。また、図示を省略するが、第１態様では、光源ユニット２のランプ基端に近い端部が補助支持部７に支持され、光源ユニット２を光源ユニット支持体４と補助支持部７との双方で支持できる。光源ユニット２と補助支持部６，７との固定方法は、特に限定されないが、例えばツメ部による係合、ネジ止めなどの着脱可能な固定方法が好ましい。このような補助支持部６，７を設けることにより、光源ユニット２が光源ユニット支持体４と補助支持部６，７とで支持されるので、例えば地震などの振動で光源ユニット２の傾斜角度がずれることをより確実に防止できる。また、光源ユニット２のランプ中心軸に対する傾斜角度を調整する際に、複数の光源ユニット２のランプ中心軸に対する傾斜角度を正確に揃えることが容易にできる。なお、補助支持部６，７の表面は、例えば白色拡散塗装などの処理により、高反射性を有するように構成することが好ましい。

実施の形態２．
次に、図２３を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図２３は、本発明の実施の形態２のランプ１Ｂの第１態様および第２態様を示す斜視図である。図２３に示す本実施の形態２のランプ１Ｂは、３個の光源ユニット２と、口金３ａを有するランプ本体３と、ランプ本体３に対して３個の光源ユニット２を支持する光源ユニット支持体４とを備える。ただし、図２３では、ランプ本体３の一部および光源ユニット支持体４を省略する。３個の光源ユニット２は、ランプ中心軸の周りに等角度間隔に配置されている。

本実施の形態２における光源ユニット２には、広い発光面を有する一つの発光素子２ｇが実装されている。発光素子２ｇとしては、例えば、数千〜数万ｌｍ／個の大光束のＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型のＬＥＤ光源を用いることができる。ＣＯＢ型のＬＥＤ光源は、金属系基板もしくはセラミック基板等の放熱性基板に複数のＬＥＤベアチップを直接に実装して樹脂封止する構成としたものである。また、発光素子２ｇとしては、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）型の発光素子を用いることもできる。

本実施の形態２における光源ユニット２は、光源ユニット２の長手方向に垂直な方向の幅が、光源ユニット２の一端から他端に向かって狭くなる形状になっている。また、光源ユニット２は、幅の広い方の端部から幅の狭い方の端部に向かってランプ中心軸に近づくように傾斜して配置されている。これにより、光源ユニット２とランプ中心軸との距離が近い位置で、光源ユニット２同士がスペース的に干渉することを抑制できる。

実施の形態３．
次に、図２４を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態２との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図２４は、本発明の実施の形態３のランプ１Ｃの第１態様および第２態様を示す斜視図である。図２４に示す本実施の形態３のランプ１Ｃは、４個の光源ユニット２を備え、それら４個の光源ユニット２がランプ中心軸の周りに等角度間隔に配置されている。本実施の形態３は、上記の点以外は実施の形態２と同様であるので、これ以上の説明を省略する。

実施の形態４．
次に、図２５を参照して、本発明の実施の形態４について説明するが、上述した実施の形態２との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図２５は、本発明の実施の形態４のランプ１Ｄの第１態様および第２態様を示す斜視図である。図２５に示す本実施の形態４のランプ１Ｄは、５個の光源ユニット２を備え、それら５個の光源ユニット２がランプ中心軸の周りに等角度間隔に配置されている。本実施の形態４は、上記の点以外は実施の形態２と同様であるので、これ以上の説明を省略する。

実施の形態５．
次に、図２６から図２８を参照して、本発明の実施の形態５について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図２６は、本発明の実施の形態５のランプ１Ｅの第１態様を示す斜視図である。図２７は、本発明の実施の形態５のランプ１Ｅの第２態様を示す斜視図である。図２８は、本発明の実施の形態５のランプ１Ｅの第３態様を示す斜視図である。これらの図に示す本実施の形態５のランプ１Ｅは、３個の光源ユニット２と、口金３ａを有するランプ本体３と、ランプ本体３に対して３個の光源ユニット２を支持する光源ユニット支持体４とを備える。３個の光源ユニット２は、ランプ中心軸の周りに等角度間隔に配置されている。図２６から図２８では、図を簡略化するため、光源ユニット２および光源ユニット支持体４の構造を抽象化して示す。

図２６および図２７ではランプ中心軸に対する光源ユニット２の光源基板の傾斜角度を３０°としている。また、光源ユニット支持体４は、ランプ本体３の支軸３ｃの長手方向の中央部分に取り付けられている。光源ユニット２は、ランプ中心軸に垂直な方向の光源ユニット２の幅、すなわち光源ユニット２の長手方向に垂直な方向の幅が、光源ユニット２の長手方向の中央部分から両端に向かって狭くなる形状になっている。すなわち、光源ユニット２は、ほぼ菱形の形状をなしている。このような構成により、本実施の形態５では、第１態様および第２態様において、光源ユニット２とランプ中心軸との距離が近い位置から、光源ユニット２の長手方向の中央部分にかけて、隣り合う光源ユニット２間に過大な隙間ができることを抑制できる。その結果、光源ユニット２の個数が少ない場合でも、周方向に照明ムラが生ずることを抑制できる。また、光源ユニット２の長手方向の中央部分の幅が広いので、搭載する発光素子の個数または大きさを十分に確保できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。本発明における光源ユニットは、必要とするランプの配光形状、光束などに応じて、発光素子の配置、基板サイズなどを調整することが可能である。また、光源ユニットの光源基板は、必ずしも平面状でなくてもよく、例えば、所望の配光特性を得るように、フレキシブル基板などを利用し、個々の発光素子の実装部が連続的に段差を形成するような形態にしてもよい。ただし、フレキシブル基板は高価であるため、コストを低くする観点からは、上述した実施の形態のように、平面基板を用いるとともに、個々の発光素子の光軸が光源基板に垂直となるように実装し、容易に製造可能にすることが好ましい。また、本発明では、上述した複数の実施の形態の特徴を任意に組み合わせて実施しても良い。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ ランプ、２ 光源ユニット、２ａ ＬＥＤ光源、２ｂ 光源基板、２ｃ 放熱体、２ｄ 透光性カバー、２ｅ 接続端子、２ｆ 給電線、２ｇ 発光素子、３ ランプ本体、３ａ 口金、３ｂ 口金保持部、３ｃ 支軸、４ 光源ユニット支持体、４ａ ハブ部、４ｂ 腕部、４ｃ 回転部、４ｄ 中空部、４ｅ ヒンジ、４ｆ 軸部、４ｇ 軸部収納溝、４ｈ 凸部、４ｉ コイルばね、４ｊ，４ｋ，４ｍ 凹部、５ 反射体、６，７ 補助支持部、１０１，１０２，１０３，１０４ 街路灯

Claims (14)

1. １または複数の発光素子を実装した光源基板を有する複数の光源ユニットと、
   他の器具に固定される基端部を有するランプ本体と、
   前記ランプ本体に対して前記光源ユニットを支持する光源ユニット支持体と、
   を備え、
   前記複数の前記光源ユニットは、ランプ中心軸の周りに、前記光源基板の前記発光素子がある面を外周側に向けて配置され、
   隣り合う前記光源ユニットの間には、空気が通過可能な隙間があり、
   前記光源ユニット支持体は、前記ランプ中心軸に垂直な回転軸を中心に前記光源ユニットを回転させる回転部を有し、前記回転軸は、前記光源ユニットのランプ先端に近い端部と前記光源ユニットのランプ基端に近い端部との間に位置するランプ。
2. 前記光源ユニットの回転位置を複数の位置で位置決めする位置決め機構を備える請求項１に記載のランプ。
3. ランプ先端側にいくほど前記光源基板が前記ランプ中心軸から離れるように前記光源ユニットが傾斜する第１態様と、ランプ先端側にいくほど前記光源基板が前記ランプ中心軸に近づくように前記光源ユニットが傾斜する第２態様との間で前記光源ユニットが回転可能であり、
   前記第１態様または前記第２態様のときの前記ランプ中心軸に対する前記光源基板の角度が５°〜３０°である請求項１または請求項２に記載のランプ。
4. 前記ランプ本体は、ランプ中心軸上に位置する支柱を有し、前記支柱に前記光源ユニット支持体が取り付けられる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のランプ。
5. 前記回転軸は、前記光源ユニットのランプ先端に近い端部と前記光源ユニットのランプ基端に近い端部との中央部分に位置する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のランプ。
6. 前記光源ユニットのランプ先端に近い半分の形状と、前記光源ユニットのランプ基端に近い半分の形状とが対称である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のランプ。
7. 前記光源ユニットの前記ランプ中心軸に垂直な方向の幅が前記光源ユニットの一端から他端に向かって狭くなる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のランプ。
8. 前記光源ユニットの前記ランプ中心軸に垂直な方向の幅が前記光源ユニットの中央部分から両端に向かって狭くなる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のランプ。
9. ランプ先端側にいくほど前記光源基板が前記ランプ中心軸から離れるように前記光源ユニットが傾斜する場合に前記光源ユニットに対しランプ先端側に配置され、前記光源ユニットから発せられる光を反射させる反射体を備える請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のランプ。
10. ランプ先端側にいくほど前記光源基板が前記ランプ中心軸に近づくように前記光源ユニットが傾斜する場合に前記光源ユニットに対しランプ基端側に配置され、前記光源ユニットから発せられる光を反射させる反射体を備える請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のランプ。
11. 前記反射体は、前記ランプ中心軸を中心とするリング状をなし、前記複数の前記光源ユニットから発せられる光を反射させる請求項９または請求項１０に記載のランプ。
12. 前記ランプ本体および前記光源ユニット支持体の内部に、前記光源ユニットへ給電する給電線が通されている請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のランプ。
13. 前記ランプ本体は、前記光源ユニット支持体を前記ランプ中心軸を中心に回転可能とする可動部を有する請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のランプ。
14. 前記光源ユニットのランプ先端に近い端部またはランプ基端に近い端部を支持する補助支持部を備える請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のランプ。

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