JP2017062935A - ランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】白熱電球以上の輝度を得ることが可能なランプ装置を提供する。【解決手段】ランプ装置10は、絶縁性の筐体11と、透明なグローブ13と、柱状に形成された支柱12と、複数の光源14と、配線部と、点灯回路15と、給電部16とを有する。グローブ13は、筐体11の一端側に設けられる。支柱12は、一端が筐体11に設けられているとともに他端がグローブ13内に突出される。光源14は、支柱12の外側面34にそれぞれ実装される。配線部は、支柱12の外側面34にパターニングされ、光源14間を接続する。点灯回路15は、配線部と接続され、光源14に給電する。給電部16は、筐体11に対してグローブ13と反対側に設けられる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、複数の光源を備えたランプ装置に関する。

従来、透明なガラスグローブを用い、フィラメントが直接見える白熱クリア電球がある。この白熱クリア電球の点灯時には、ガラスグローブを透過して直接見えるフィラメントから強い光が出ることで、きらめき感が得られ、照明の演出効果が得られる。

近年、発光素子を光源とし、透明なグローブを用い、上記のような白熱クリア電球に代替え可能なランプ装置がある。このランプ装置においては、グローブ内に突出する支柱の外側面に、光源を実装した基板を配置する。そのため、接続用のコネクタの大きさや基板の厚み等によって光源を互いに近づけて配置することが容易でないことから点光源に見えず、きらめき感が得られないとともに、基板が大きいことにより見栄えが悪い。

特開２００６−２４４７２５号公報

本発明が解決しようとする課題は、白熱電球以上の輝度を得ることが可能なランプ装置を提供することである。

実施形態のランプ装置は、絶縁性の筐体と、透明なグローブと、柱状に形成された支柱と、複数の光源と、配線部と、点灯回路と、給電部とを有する。グローブは、筐体の一端側に設けられる。支柱は、一端が筐体に設けられているとともに他端がグローブ内に突出される。光源は、支柱の外側面にそれぞれ実装される。配線部は、支柱の外側面にパターニングされ、光源間を接続する。点灯回路は、配線部と接続され、光源に給電する。給電部は、筐体に対してグローブと反対側に設けられる。

本発明によれば、複数の光源を互いに接近させて配置でき、白熱電球以上の輝度を得ることが期待できる。

第１の実施形態を示すランプ装置の断面図である。 （ａ）は同上ランプ装置の一部を拡大して示す側面図、（ｂ）は支柱を軸方向から見た平面図である。 同上ランプ装置の一部を示す斜視図である。 同上ランプ装置の側面図である。 第２の実施形態を示すランプ装置の断面図である。 同上ランプ装置の一部を示す斜視図である。 第３の実施形態を示すランプ装置の一部の斜視図である。

以下、第１の実施形態の構成を図１ないし図４を参照して説明する。

図１ないし図４にランプ装置10を示す。ランプ装置10は、一般照明用白熱電球用のソケットに装着して使用可能な電球形ランプであって、キャンドル形（Ｃ形）ランプである。

図１に示すように、ランプ装置10は、筐体11を備えている。この筐体11の一端側に、柱状の支柱12およびグローブ13が配置され、支柱12に光源14が実装され、筐体11の内部に電源部となる点灯回路15が配置され、筐体11の他端側に給電部16が配置されている。なお、ランプ装置10は、グローブ13から給電部16に亘って仮想の中心軸（ランプ軸）を有し、その中心軸のグローブ13側を一端側、給電部16側を他端側という。

そして、筐体11は、絶縁性の合成樹脂によって形成された絶縁物である。この筐体11は、円形板状に形成されている。この筐体11は、給電部16の一端側を閉塞している。また、この筐体11の一端側には、支持部21とグローブ取付部22とが形成されている。さらに、この筐体11の外縁部には、複数箇所に切欠部23（図３）が厚さ方向に貫通して形成されている。そして、この筐体11の中央部には、支柱12を固定する固定部材であるねじ25を挿入する挿入穴26が開口されている。

支持部21は、支柱12を支持する部分であり、円環状に形成されている。この支持部21は、平面状に形成され、グローブ13の内部に露出している。

グローブ取付部22は、グローブ13の他端を支持する部分であり、支持部21の外周を囲む円環状に形成されている。すなわち、グローブ取付部22は、支持部21の周囲から環状に突設されており、これら支持部21とグローブ取付部22とは、同心状に配置されている。グローブ取付部22は、支持部21に対して他端側に窪んだ段差状に形成されている。

切欠部23は、光源14側と点灯回路15側とを電気的に接続する図示しない配線やリード線等を挿通する穴部であり、支持部21とグローブ取付部22とに亘って形成されている。

挿入穴26は、丸穴状に形成されて筐体11を厚さ方向に貫通している。

支柱12は、光源14を保持するとともに、この光源14で発生した熱を放熱する放熱体の機能を備えるものである。この支柱12は、放熱性が良好な金属等の部材によって長手状に形成されており、筐体11の一端側からグローブ13内に突出してランプ軸に沿って配置されている。この支柱12は、支柱本体31と、この支柱本体31の他端側に設けられた土台部32とを一体に備えている。また、この支柱12は、筐体11に対して同軸上に配置されている。さらに、この支柱12は、例えば本実施形態では中実状（非中空状）に形成されている。

図２（ａ）、図２（ｂ）および図３に示す支柱本体31は、細長い多角柱状、あるいは円柱状とすることが好ましく、本実施形態では、例えば四角柱状に形成されている。したがって、支柱12には、隣り合う４つの外側面34が支柱本体31に配置されている。また、この支柱本体31は、軸方向に見て（軸直方向に沿う断面で見て）、直径１０ｍｍの円に収まる大きさである。例えば、支柱本体31（支柱12）は、直径６ｍｍ程度の円に内接する、例えば４ｍｍ四方の四角形状となっている。

土台部32は、支柱本体31の他端側に段差状に拡大して形成されている。この土台部32は、例えば円柱状に形成されており、支柱本体31と同軸に配置されている。この土台部32は、筐体11の支持部21上に載置され、図１に示すように、挿入穴26と位置合わせされてねじ25が螺着されるねじ穴36を他端側に備えている。

図２（ａ）、図２（ｂ）および図３に示す各外側面34は、ランプ軸に平行に配置されている。これら外側面34の表面は、それぞれ図示しない絶縁層により覆われている。そして、外側面34の絶縁層上には、配線部38がパターニングされているとともに、電極部39が形成されている。

配線部38は、各外側面34に実装されている光源14を互いに直列となるように電気的に接続するとともに、この直列接続された光源14を電極部39に接続するものである。したがって、この配線部38には、各外側面34上に引き回されて同一の外側面34に位置する光源14を直列に接続する第１の接続部38aと、隣接する外側面34，34間に亘って引き回されて隣接する外側面34，34のそれぞれに配置された光源14，14の列同士を直列に接続する第２の接続部38bと、光源14と電極部39とを接続する第３の接続部38cとが設定されている。この配線部38は、例えば銅箔等により薄膜状に形成されている。なお、この配線部38は、一部の光源14等を並列に接続してもよい。

第１の接続部38aは、例えばコ字状に屈曲されて形成され、光源14の一端と、その光源14に対して支柱12の軸方向に隣接する光源14の他端とを交互に接続している。

第２の接続部38bは、例えば１つの外側面34から隣接する外側面34へと、支柱12の角部を経由して、すなわちこれら外側面34，34を最短で接続する直線状に形成されている。

第３の接続部38cは、支柱12の軸方向である外側面34の長手方向に沿って延びて形成されている。

電極部39は、例えば２つの互いに異なる外側面34，34、本実施形態では互いに隣接する外側面34，34に電極部39としての第１の電極部39nと、電極部39としての第２の電極部39pとが形成されている。これら電極部39n，39pは、例えば楕円形状（長円形状）に形成され、支柱本体31の他端側である土台部32と隣接する部分に配置されている。

図１に戻って、グローブ13は、光透過率が９５％以上の透明な材料によって形成されている。透明な材料としては、樹脂やガラスが用いられる。グローブ13は、中空状で、一端側へ向けて先細りとなる円錐形に形成され、他端側が開口されている。グローブ13は、いわゆるＰＳ型のような球状であってもよい。グローブ13の他端側には、筐体11のグローブ取付部22に載置されて例えばシリコーン接着剤等で接着固定される固定縁41が突設されている。なお、グローブ13は、最大径部分（最外径部分）で分割されていてもよい。

光源14は、半導体発光素子、本実施形態では例えばＬＥＤが用いられている。ＬＥＤとしては、青色発光ＬＥＤが用いられている。これら光源14は、例えば直方体状に形成されたベアチップであり、支柱12の各外側面34の配線部38間に跨って面実装されている（図２（ａ））。また、これら光源14は、図示しない蛍光体封止部によって覆われている。この蛍光体封止部は、透明樹脂に光源14の光で励起される蛍光体を含有している。例えば、青色発光ＬＥＤの青色光で励起されて黄色光を発する黄色蛍光体を含有している。そして、蛍光体封止部の表面は、白色系の光を発光する発光部となっている。

また、光源14は、支柱12（支柱本体31）の一端側寄りに密集して配置されている。互いに隣接する光源14，14間は、所定距離、例えば１．５ｍｍ以下の距離に近接して配置されている。具体的に、各外側面34において、光源14，14は、支柱12（支柱本体31）の軸方向、すなわち支柱12の長手方向に所定ピッチＰで互いに離れて配置され、光源14，14間の距離D1が１．５ｍｍ以下となっている（図２（ａ））。また、互いに隣接する外側面34，34に配置されている光源14，14のうち、互いに最も近い位置にある光源14，14間（支柱12の軸方向（ランプ軸）方向に略等しい位置にある光源14，14間）は、距離D2が１．５ｍｍ以下となるように配置されている（図２（ａ）および図２（ｂ））。言い換えると、支柱12の軸方向（長手方向）および軸回り方向（長手方向と交差（直交）する方向）に隣接する光源14，14間は、１．５ｍｍ以下に設定されている。ここで、１．５ｍｍとは、視力１．０の観測者が５ｍ離れた位置からランプ装置10を見たときに、１つずつの光源14を別個に識別できない、換言すれば全ての光源14が繋がって一塊に見える距離、すなわち光源14が全体として一つの点光源に見える距離である。

さらに、光源14は、発光中心Ｃ、すなわち全体としての中央部、換言すれば各外側面34に配置された複数の光源14のうち、最も一端側寄りの光源14と最も他端側寄りの光源14との中間位置が、グローブ13の最大径部分に位置するように配置されている。具体的に、光源14の発光中心Ｃの位置は、給電部16の他端からの距離Ｌが４９ｍｍ±２ｍｍの範囲となっている。

点灯回路15は、給電部16から入力する交流電力を所定の直流電力に変換して光源14に供給する。点灯回路15は、回路基板45、およびこの回路基板45に実装された複数の電子部品46を有している。回路基板45は、筐体11の他端側にて給電部16の内部に絶縁された状態で収納されている。そして、点灯回路15の交流電力の一対の入力部は配線によって給電部16に電気的に接続され、点灯回路15の直流電力の一対の出力部は配線によって電極部39n，39pに電気的に接続されている。なお、点灯回路15は、直流電力を所定の直流電力に変換する回路を含んでもよい。

給電部16は、筐体11の他端側、すなわち筐体11に対してグローブ13と反対側に配置されている。この給電部16は、例えばＥ１７やＥ２６等の一般照明白熱電球用のソケットに接続可能な口金が用いられている。なお、給電部16は、口金に限らず、ランプ種類によっては一対のピンでもよい。

次に、上記第１の実施形態の作用を説明する。

ランプ装置10の組立時において、まず、支柱12の各外側面34に絶縁層を形成し、この絶縁層上に配線部38および電極部39を形成した後、光源14を配線部38（第１の接続部38a）間に実装する。この結果、各光源14が支柱12に対して熱的に接続される。次いで、この支柱12の土台部32を筐体11の一端側の支持部21に支持し、筐体11の他端側から挿入穴26にねじ25を挿入してねじ穴36に螺着することで筐体11と支柱12とを共締めして支柱12を筐体11の一端側に一体的に固定する。

この後、給電部16の内部に、別途形成した点灯回路15を絶縁した状態で組み込み、点灯回路15と電極部39および給電部16とをそれぞれ配線で接続する。グローブ13は、支柱12を覆って固定縁41を筐体11の一端側のグローブ取付部22に載置して接着剤等で固定する。この結果、支柱12がグローブ13内に突出し、光源14の発光中心Ｃがグローブ13の最大径位置となるように固定される。

そして、ランプ装置10は、給電部16を例えばシャンデリア等の照明装置の一般照明用白熱電球用のソケットに接続して使用する。

交流電力がソケットを通じてランプ装置10に供給されると、点灯回路15が交流電力を所定の直流電力に変換して光源14に供給する。これにより、光源14が発光して光が放射される。この放射される光は、グローブ13を透過し、照明空間に照射される。また、光源14から発生する熱は、配線部38を介して支柱12の内部へと放出される。

このように、上記第１の実施形態によれば、支柱12の外側面34に複数の光源14を直接実装するとともに、外側面34にパターニングされた配線部38によって光源14間を接続することで、基板を用いて光源を実装する場合等と比較して、光源14を互いに近接させて配置できる。

具体的に、本実施形態では、光源14間の支柱12の長手方向および長手方向と交差（直交）する方向の互いの距離を１．５ｍｍ以下とする、換言すれば、それぞれの外側面34に実装された光源14，14間の距離D1および互いに異なる外側面34に実装され最も近い位置にある光源14，14間の距離D2をそれぞれ１．５ｍｍ以下とすることができる。

また、支柱12の光源14が実装される部分である支柱本体31を、軸方向に見て直径１０ｍｍの円に収まる多角柱状とし、この支柱本体31の各々の外側面34に設けた配線部38と電気的に接続されるように光源14を実装することで、複数の光源14を小さい範囲に集中的に配置できる。

したがって、光源14全体を一つの点光源のように発光させることができ、白熱電球以上の輝度を得ることができる。

この結果、ランプ装置10の光源14全体から放射される光により、キャンドル形の白熱クリア電球が点灯しているような、きらめき感が再現され、照明装置への適合性が高まる。なお、きらめき感とは「光が美しくきらめいて光っているように見えること」という意味で用いられている。

また、光源14の発光中心Ｃをグローブ13の最大径部分に位置させる（給電部16の他端からの距離Ｌが４９ｍｍ±２ｍｍとなるように位置させる）ことで、広い配光角を得ることができる。本実施形態のランプ装置10では、約３００°の配光角を得ることができる。

次に、第２の実施形態を図５および図６を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施形態のランプ装置10は、筐体11の一端側に電子部品48を配置するとともに、他端側に点灯回路15と接続されるコネクタ49を配置するものである。

電子部品48は、例えばコンデンサ等のチップ部品が用いられ、筐体11の支持部21上に配置（面実装）されている。電子部品48は、第１の実施形態において例えば点灯回路15の回路基板45に実装されたものの一部でもよいし、その他の機能を備えるものでもよい。電子部品48は、切欠部23を避けて支柱12を挟む位置に配置されている。すなわち、電子部品48は、例えば支柱12の中心軸（ランプ軸）に対して互いに反対側に配置されている。

コネクタ49は、電極部39と点灯回路15とを電気的に接続するもので、筐体11の他端側から給電部16側へと突出し、点灯回路15（回路基板45）に設けられた図示しないコネクタ受け部に直接挿入されて接続されている（直挿しされている）。

そして、電子部品48を筐体11の一端側（筐体11上）に配置することで、グローブ13内のスペースを有効利用して電子部品48を効果的に配置できるとともに、光源14からの光の影になりにくい位置に電子部品48を配置できる。

また、コネクタ49を筐体11の他端側に配置することで、給電部16内のスペースを有効利用して、より省スペースな配置とすることができるとともに、給電部16の一端側に位置する点灯回路15に対して、コネクタ49を直接接続する構成とすることができる。

なお、上記第２の実施形態において、コネクタ49は、筐体11の一端側に、電子部品48とともに、あるいは電子部品48に代えて配置することもできる。

また、上記第２の実施形態の電子部品48の配置のみを上記第１の実施形態に適用してもよいし、コネクタ49の配置のみを上記第１の実施形態に適用してもよい。

次に、第３の実施形態を図７を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第３の実施形態のランプ装置10は、筐体11と支柱12とがインサート成形によって一体的に設けられているとともに、配線部38の一部が、筐体11に延びているものである。

すなわち、配線部38は、第３の接続部38cが支柱12（支柱本体31）の外側面34から筐体11の支持部21に亘って延び、筐体11にパターニングされた電極部39と電気的に接続されている。

電極部39（電極部39n，39p）は、筐体11の支持部21上に形成されている。この電極部39は、切欠部23を避けて支柱12を挟む位置に配置されている。すなわち、電極部39は、例えば支柱12の中心軸（ランプ軸）に対して互いに反対側に配置されている。そして、電極部39は、図示しない配線を介して点灯回路15と電気的に接続されている。

このように、筐体11と支柱12とをインサート成形することで、筐体11と支柱12とを別個に取り付ける工程が不要で、製造性が向上するとともに、配線部38の一部を筐体11に形成することができ、この配線部38を介して筐体11も光源14と熱的に接続し、支柱12だけでなく筐体11にも光源14からの熱を放熱する放熱機能を持たせることができる。したがって、光源14の温度上昇に伴う発光効率の低下を抑制できる。

なお、上記第３の実施形態に第２の実施形態の電子部品48やコネクタ49の配置を適用してもよい。

また、上記各実施形態において、ランプ装置は、ミニクリプトン形（Ａ形）、あるいは一般照明用白熱電球に近似した球形（Ｇ形）のグローブを用いたランプ装置にも適用できる。

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 ランプ装置
11 筐体
12 支柱
13 グローブ
14 光源
15 点灯回路
16 給電部
34 外側面
38 配線部
48 電子部品
49 コネクタ

Claims (4)

1. 絶縁性の筐体と；
   この筐体の一端側に設けられる透明なグローブと；
   柱状に形成され、一端が前記筐体に設けられているとともに他端が前記グローブ内に突出された支柱と；
   この支柱の外側面にそれぞれ実装される複数の光源と；
   前記支柱の外側面にパターニングされ、前記光源間を接続する配線部と；
   前記配線部と接続され、前記光源に給電する点灯回路と；
   前記筐体に対して前記グローブと反対側に設けられる給電部と；
   を具備することを特徴とするランプ装置。
2. 前記筐体は、合成樹脂により形成され、
   前記支柱は、前記筐体と一体的にインサート成形され、
   前記配線部の一部は、前記筐体に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
3. 前記筐体の一端側には、前記配線部と電気的に接続される電子部品が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のランプ装置。
4. 前記筐体の他端側には、前記配線部と電気的に接続されるように、前記点灯回路と接続されるコネクタが設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のランプ装置。

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