JP3171402U - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光ダイオードを用いた広い照明範囲を持つ照明装置の提供。【解決手段】一側に端面１１１を有し、且つ、該端面から突起する複数の配置台１３が形成されているベース部１１と、光が通過できる材料から作成されると共に、前記一側から前記複数の配置台及び前記端面を覆うように前記ベース部に設置されているカバー４とを備えている上、前記複数の配置台は、それぞれ前記端面と平行でない配置面１３０を有しており、各前記配置台が有する前記配置面に、それぞれ少なくとも一つの第１の光源ユニット２が配置されていることを特徴とする照明装置を提供する。【選択図】図１

Description

本考案は照明装置に関し、特に、広い照明範囲を持つ照明装置に関する。

発光ダイオードが蛍光灯から徐々に切り替えられて普及している現在、点光源を提供する照明装置においては、未だに発光ダイオードを使用するものが少なく、白熱電球を用いるものが殆どである。

それは、古くから広く使われている白熱電球が３６０°近い照明範囲を有している一方、発光効率が高い発光ダイオードは電気回路に設置する必要がある上、単一の発光ダイオードモジュールだけでは十分な光量を提供できないため複数の発光ダイオードモジュールを一斉に使う必要があるので、その複数の発光ダイオードモジュールを共に設置する設置平面が必要となり、設置平面に設置されている発光ダイオードモジュールからの発光は、該設置平面が向いている方向しか照明できないからである。

上記問題点に鑑みて、本考案は、広い照明範囲を持つ照明装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本考案は、一側に端面を有し、且つ、該端面から突起する複数の配置台が形成されているベース部と、光が通過できる材料から作成されると共に、前記一側において前記複数の配置台及び前記端面を覆うように前記ベース部に設置されているカバーとを備えている上、前記複数の配置台は、それぞれ前記端面と平行でない配置面を有しており、各前記配置台が有する前記配置面に、それぞれ少なくとも一つの第１の光源ユニットが配置されていることを特徴とする照明装置を提供する。

上記照明装置において、各前記配置台はまた、前記中心軸線に面していない背面を有していると共に、該背面は全て前記カバーの外側に露出し、更に、前記カバーは開口と該開口の周縁とを有しており、該開口の周縁には複数の切込みがそれぞれ前記配置台の一つと対応するように形成されている上、前記複数の切込みに前記配置台がそれぞれ嵌め込まれるように構成されることができる。このような構成によれば、前記一側において前記開口の周縁にある複数の切込みをそれぞれ前記配置台の一つと嵌め合わせることにより、前記各配置台の背面が全て前記カバーの外側に露出するように前記カバーが前記ベース部に設置され、各前記第１の光源ユニット及び各前記第２の光源ユニットを前記カバー内に入れて封止することができる。

上記照明装置において、前記カバーは開口と該開口の周縁とを有しており、前記複数の配置台にはそれぞれ溝が前記開口の周縁に対応し、且つ、前記カバーの開口周縁に嵌め込まれることができるように構成されることもできる。

上記照明装置において、前記複数の配置台は、全て前記カバーと間隔を置いていると共に、前記カバーにより囲まれるように構成されることもできる。

上記照明装置において、前記端面に第２の光源ユニットが少なくとも１つ配置されていることが好ましい。

上記照明装置において、前記複数の配置面は、前記端面における所定の円の円周に沿って等間隔に並ぶように配置されており、前記第２の光源ユニットは複数あり、いずれも一つの前記配置面と前記所定の円の円心とを結ぶ線と、他の隣り合った同等の線との間に配置されていることが好ましい。

上記照明装置において、各前記配置面にそれぞれ複数の前記第１の光源ユニット並んで配置されていることが好ましい。

上記照明装置において、前記複数の配置面は、全て前記端面における所定の円の円周に沿って等間隔に並ぶように配置されていると共に、前記円周の円心で前記端面と直交する中心軸線に面するように配置形成されていることが好ましい。

上記照明装置において、前記端面から突起する各前記配置面の先端と前記中心軸線との最短距離は、該配置台の前記端面と接続する底端と前記中心軸線との最短距離より長くなっていることが好ましい。

上記照明装置において、前記カバーは、前記中心軸線と直交する横断面が円形であり、前記横断面のうち最大の直径を有する面から前記円心までの距離は、前記カバーの前記円心との最も長い垂直距離の１／２〜１／３の範囲内にあることが好ましい。

上記照明装置において、前記カバーの横断面のうち最大の直径を有する面の円心といずれかの前記第１の光源ユニットの中心とを結ぶ線と、各第１の光源ユニットから射出される光の光軸とが成す角度が３０°以下であることが好ましい。

上記構成により、本考案の照明装置は、端面と所定の鈍角を挟む複数の配置面にそれぞれ配置されている複数の第１の光源ユニットを用いるので、従来より広い照明範囲を持つことができる。

本考案の第１の好ましい実施形態の構成が示されている分解斜視図である。 本考案の第１の好ましい実施形態におけるベース部の上面図である。 本考案の第１の好ましい実施形態の構成が示されている縦断面図である。 本考案の第２の好ましい実施形態の構成が示されている分解斜視図である。 本考案の第２の好ましい実施形態におけるベース部の縦断面図である。 本考案の第３の好ましい実施形態の構成が示されている縦断面図である。

以下は各図面を参照しながら、本考案の各好ましい実施形態について詳しく説明する。

図１〜図３では本考案の第１の実施形態であり、図示されているように、本考案の照明装置１００は、一側に円形の端面１１１を有するベース部１１と、光が通過できる材料から作成されると共に、端面１１１を覆うように端面１１１の周縁に取り付けられているドーム状のカバー４とにより、電球状に構成されている。

ベース部１１の外周面１１２には複数の放熱フィン１５が形成されている。端面１１１に反射フィルムを設置することもできる。

ベース部１１の端面１１１には金属材料からなる３つの配置台１３が端面１１１から突起するように形成されていると共に、端面１１１の中心を円心とする所定の円の円周に等間隔に並ぶように配置されている。隣り合う２つの配置台１３の間の円弧Ｂの中心角はそれぞれ１２０°になっている。

ちなみに、配置台１３の数が２個、４個、または５個である場合において、隣り合う２つの配置台１３の間の円弧Ｂの中心角はそれぞれ１８０°、９０°、７２°に設定されることが好ましい。

各配置台１３はそれぞれ端面１１１と平行でない１つの配置面１３０を有しており、各配置面１３０は、前記円周の円心で端面１１１と直交する中心軸線１０３に向かうように配置されている。更に、各配置面１３０は、前記端面１１１から遠ざかるほど中心軸線１０３からも段々遠ざかるように端面１１１に対して斜めに形成されている。この実施形態において、端面１１１と各配置面１３０とは所定の鈍角Ａ（この実施形態では１２０°）を挟むように配置形成されている。言い換えると、端面１１１から突起する各配置面１３０の先端と中心軸線１０３との最短距離は、該配置面１３０の端面１１１と接続する底端と中心軸線１０３との最短距離より長くなっている。

この実施形態において、各配置台１３はベース部１１の端面１１１から突起すると共に前記所定の円の円周に並ぶように配置されているが、図４に示されているように、ベース部１１の外周面１１２に形成された複数の放熱フィン１５から延伸するように一体的に形成されていると共に、端面１１１から突起するように形成されることもできる。

各配置面１３０にはそれぞれ少なくとも一つの第１の光源ユニット２が配置されており、そして端面１１１には複数の第２の光源ユニット３が配置されている。

各第２の光源ユニット３はいずれも、一つの配置台１３の底端と前記円心とを結ぶ線と、隣り合った同等の線との間に配置されている。このような構成により、第２の光源ユニット３は第１の光源ユニット２と交錯する形になっているので、隣り合う２つの第２の光源ユニット３から射出される光の光軸と、それらの間にある第１の光源ユニット２から射出される光の光軸とが交差しない。更に、各第１の光源ユニット２は、各第２の光源ユニット３よりも更に前記円心から離れた位置から光を射出するので、各第１の光源ユニット２と各第２の光源ユニット３とから射出される光は互いに干渉しあうことなく、発光のバランスをとることができると共に、照明装置全体の照明角度を拡大することもできる。

また、この実施形態において、端面１１１に配置された第２の光源ユニット３と、各配置台１３の各配置面１３０に配置された第１の光源ユニット２とから射出される光束比は１：１であり、即ち、すべての第２の光源ユニット３から射出される光の総ルーメン値と、すべての第１の光源ユニット２から射出される光の総ルーメン値とが同量であるので、理想的な配光曲線が得られる。

ちなみに、各第１の光源ユニット２及び第２の光源ユニット３は、全て発光ダイオードパッケージを用いて発光するものであるため、それぞれ付属の電気回路２１、３１を有しているが、本考案において重要なのは各光源ユニットの配置箇所であるため、従来の技術を応用すれば難なく適用することができる電気回路に関する詳しい説明は省略する。

カバー４は、ベース部１１と結合するための開口と該開口の周縁４１を備えており、また、この実施形態において、各配置台１３は中心軸線１０３に面していない背面１３１を有しており、該背面１３１は全てカバー４の外側に露出している。そしてベース部１１に取り付けられるカバー４の開口の周縁４１には、複数の切込み４２がそれぞれ前記配置台１３の一つと対応して嵌め込まれるように形成されている。

このような構成で、カバー４の開口の周縁４１にある複数の切込み４２をそれぞれ対応する位置にある配置台１３の一つと前記一側から嵌め合わせることにより、各配置台１３が有する背面が全てカバー４の外側に露出するようにカバー４が前記ベース部１１に設置され、各第１の光源ユニット１及び各第２の光源ユニット３をカバー内に入れて封止することができる。

ちなみに、カバー４及び配置台１３の形状は、互いに嵌め合うことができるように対応して形成されればよいが、この実施形態における理想的な状態としては、図示されているように、いずれの配置台１３の背面１３１もカバー４の形状に対応してシームレスな球面になるように形成されていることが好ましい。

更に、この実施形態におけるカバー４の形状は、ドーム状に形成されているため、前記中心軸線１０３と直交するいずれの横断面も円形になっている。このような構成の場合、カバー４の前記横断面のうち最大の直径を有する面と端面１１１の中心との最短距離は、カバー４の前記円心（端面１１１の中心）との最も長い垂直距離の１／２〜１／３の範囲内にあることが好ましい。なお、ここでの「カバー４の前記円心との最も長い垂直距離」とは、即ちカバー４の頂点（端面１１１の中心からの垂直距離が最も長い点）から端面１１１の中心までの垂直距離である。

更にまた、カバー４の横断面のうち最大の直径を有する面Ｌの円心Ｏといずれかの第１の光源ユニット２の中心とを結ぶ線と、各第１の光源ユニット２から射出される光の光軸とが成す角度Ｃが３０°以下であることが好ましい。

また、円心Ｏといずれかの第１の光源ユニット２の中心とを結ぶ線と、該中心を通過し且つ対応の配置面１３０と直交する線とが成す角度が３０°以下であるように設定することもできる。

また、カバー４の作成において材料の中に光拡散粒子（Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）を混入することによって光の拡散効果を促進してホットスポット（Ｈｏｔ Ｓｐｏｔ）現象を改善することができる。

更に、本考案はカバー４の形状と、各配置台１３や各第１の光源ユニット２の位置を上記のように配置構成することにより、照明装置１００は良好に照明できる角度範囲を最大にすることができる。各配置台１３の背面１３１がカバー４の外側に露出していることも、第１、第２の光源ユニット２、３から発生する熱を外部の空気に発散できる効果を持っている。

実験によると、本考案の照明装置の第１の実施形態は、発光手段が１つの平面にのみ配置されている従来の発光ダイオード式照明装置と比べて、良好に照明できる角度範囲を従来の１２０°から１５５°に拡大することができると共に、そのＬＥＤ発光素子のジャンクション温度を従来の７８℃から７２.８℃に下げることもできる。

次いで、図４、図５を用いて本考案の第２の実施形態の照明装置１０１について説明するが、図示されているように、本考案の第２の実施形態の照明装置１０１は第１の実施形態の照明装置１００と類似する構成を有しているため、以下ではその相違点について説明する。

本考案の第２の実施形態では、第２の光源ユニットがなく、その代わりに、各配置面１３０にある第１の光源ユニット２は、それぞれ上下に２つ並んで配置されている。また、各第１の光源ユニット２は各配置面１３０に配置されている電気回路２１及び端面１１１に配置されている電気回路５により電気的に繋ぎ合わされており、同時に起動できるようになっている。

また、各配置台１３にはそれぞれ溝１３２がカバー４の開口の周縁４１に対応するように形成され、且つ、カバー４の開口周縁４１に嵌め込まれることができるように構成されている。即ち、カバー４の開口の周縁４１の輪郭と各配置台１３の溝１３２とは類似する形状に形成されており、例えばカバー４の開口の周縁４１の輪郭が円弧状であれば、溝１３２の形状も円弧状に形成されなければならず、また、カバー４の開口の周縁４１の輪郭が平板状であれば、溝１３２の形状も平板状に形成されなければならない。

更に、溝１３２の形状も、放熱フィン１５から一体的に延伸している各配置台１３の背面１３１と類似している。

このため、この第２の実施形態においては周縁４１に切込みが形成されていなくても、前記一側から周縁４１を各配置台１３の溝１３２に嵌め込むことにより、各配置台１３の背面が全てカバー４の外側に露出して、放熱効果を高めることができると共に、カバー４を前記ベース部１１に取り付け、各第１の光源ユニットをカバー内に収めて封止することができる。

また、第１の実施形態と同じく、端面１１１に反射フィルムを設置することもできる。

この実施形態においては、上下に並んだ２つの第１の光源ユニット２におけるカバー４の頂点高さからの垂直距離を、それぞれ６ｍｍと１３ｍｍに設定することにより、光照射効率を８０％に上げたので、第２の光源ユニットを省略することが可能となった。

実験によると、本考案の照明装置の第２の実施形態は、発光手段が１つの端面にのみ配置されている従来の発光ダイオード式照明装置と比べて、良好に照明できる角度範囲を従来の１２０°から１８０°に拡大することができると共に、ＬＥＤ発光素子のジャンクションを従来の７８℃から７３℃に下げることもできる。

無論、この第２の実施形態も第１の実施形態と同じように、ベース部１１の端面１１１に、１つ以上の第２の光源ユニットを増設することが可能である。この第２の実施形態に増設される第２の光源ユニットは、第１の実施形態における第２の光源ユニットと同じ効果を発揮できる。

次いで、図６を用いて本考案の第３の実施形態の照明装置１０２について説明するが、図示されているように、本考案の第３の実施形態の照明装置１０２は第１の実施形態の照明装置１００と類似する構成を有しているため、以下ではその相違点について説明する。

図示のように、本考案の第３の実施形態の照明装置１０２は、複数の配置台１３は、全てカバー４との間に間隔１０４を置いていると共に、該カバー４により囲まれており、カバー４は開口周縁４１を端面１１１の周縁に形成されている溝１１３に嵌め込むことによりベース部１１に取り付けられている。この構成においては、複数の配置台１３をカバー４との間に間隔１０４を置くように配置されることにより、前記第１、第２の実施形態と同じく良好に照明できる角度を拡大できる効果を持つことができる。

ちなみに、この第３の実施形態に用いられた、カバー４の開口周縁４１が端面１１１の周縁に形成されている溝１１３に嵌め込まれる構成は、第1と第２の実施形態におけるカバーの取り付けに用いられることも可能である。

上記説明を総合すると、本考案の照明装置１００は、各配置台１３にそれぞれ端面１１１と平行でない１つの配置面１３０を形成し、各配置面１３０に第１の光源ユニット２を配置するので、良好に照明できる角度を従来よりも拡大することができると共に、第１及び第２の実施形態における各配置台１３の形成は、ベース部１１が空気と接触できる面積、即ち熱交換を行える面積を増やすことができる。また、たとえ第３の実施形態の構成のように、配置台１３の背面１３１がカバー４の外側に露出しなくても、第１、第２の光源ユニット２、３から発生する熱を空気中に発散させる効果を持っている。

また、各配置面１３０に配置された第１の光源ユニット２の他に、ベース部１１の端面１１１に配置され、中心軸線１０３と平行である光軸で光を射出する第２の光源ユニット３を更に配置すると、第１の光源ユニット２から射出される光の光軸と第２の光源ユニット３から射出される光の光軸とが交差しないので、２種類の光源ユニットからそれぞれ射出される光が干渉し合うことを避けることができる上、良好に照明できる角度範囲を更に拡大できる。

更に、本考案は各光源ユニットからカバー４の内表面４０までの距離を縮めることによって、フレネルロス（Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｏｓｓ）を低くして光照射効率を８０％以上に上げることができる。

上記構成による照明装置は、発光手段が１つの端面にのみ配置されているのではなく、少なくとも一部が端面から突出しているため、発光が前記端面の向きに影響されることが少なく、良好に照明できる角度範囲を拡大して従来より広範に照射が行える上、ＬＥＤ発光素子のジャンクション温度を下げる効果もある寿命の長い照明装置を提供することができるので、点光源を提供する照明装置として利用することに適している。

２ 第１の光源ユニット
３ 第２の光源ユニット
４ カバー
５ 電気回路
１１ ベース部
１３ 配置台
１５ 放熱フィン
２１ 電気回路
３１ 電気回路
４０ 内表面
４１ 周縁
４２ 切込み
１００ 照明装置
１０１ 照明装置
１０２ 照明装置
１０３ 直線
１０４ 間隔
１１１ 端面
１１２ 外周面
１１３ 溝
１３０ 配置面
１３１ 背面
１３２ 溝

Claims (11)

1. 一側に端面を有し、且つ、該端面から突起する複数の配置台が形成されているベース部と、
   光が通過できる材料から作成されると共に、前記一側から前記複数の配置台及び前記端面を覆うように前記ベース部に設置されているカバーとを備えている上、
   前記複数の配置台は、それぞれ前記端面と平行でない配置面を有しており、
   各前記配置台が有する前記配置面に、それぞれ少なくとも一つの第１の光源ユニットが配置されていることを特徴とする照明装置。
2. 各前記配置台はまた、前記中心軸線に面していない背面を有していると共に、該背面は全て前記カバーの外側に露出し、
   更に、
   前記カバーは開口と該開口の周縁とを有しており、該開口の周縁には複数の切込みがそれぞれ前記配置台の一つと対応するように形成されている上、各前記配置台は、前記複数の切込みにそれぞれ嵌め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記カバーは開口と該開口の周縁とを有しており、前記複数の配置台にはそれぞれ溝が前記開口の周縁に対応し、且つ、前記カバーの開口周縁に嵌め込まれることができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
4. 前記複数の配置台は、全て前記カバーと間隔を置いていると共に、前記カバーにより囲まれていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
5. 前記端面に第２の光源ユニットが少なくとも１つ配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
6. 前記複数の配置面は、前記端面における所定の円の円周に沿って等間隔に並ぶように配置されており、
   前記第２の光源ユニットは複数あり、いずれも一つの前記配置台の底端と前記所定の円の円心とを結ぶ線と、他の隣り合った同等の線との間に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 各前記配置面にそれぞれ複数の前記第１の光源ユニット並んで配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明装置。
8. 前記複数の配置面は、全て前記端面における所定の円の円周に沿って等間隔に並ぶように配置されていると共に、前記円周の円心で前記端面と直交する中心軸線に面するように配置形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
9. 前記端面から突起する各前記配置面の先端と前記中心軸線との最短距離は、該配置面の前記端面と接続する底端と前記中心軸線との最短距離より長いことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
10. 前記カバーは、前記中心軸線と直交する横断面が円形であり、
    前記横断面のうち最大の直径を有する面から前記円心までの距離は、前記カバーの前記円心との最も長い垂直距離の１／２〜１／３の範囲内にあることを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
11. 前記カバーの横断面のうち最大の直径を有する面の円心といずれかの前記第１の光源ユニットの中心とを結ぶ線と、各第１の光源ユニットから射出される光の光軸とが成す角度が３０°以下であることを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。

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