JP5113282B2 - 照明機器 - Google Patents

照明機器 Download PDF

Info

Publication number
JP5113282B2
JP5113282B2 JP2011133346A JP2011133346A JP5113282B2 JP 5113282 B2 JP5113282 B2 JP 5113282B2 JP 2011133346 A JP2011133346 A JP 2011133346A JP 2011133346 A JP2011133346 A JP 2011133346A JP 5113282 B2 JP5113282 B2 JP 5113282B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
led
socket
led module
light source
source lamp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011133346A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011204690A (ja
Inventor
博喜 中川
俊行 苗村
吉典 覚野
和繁 杉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011133346A priority Critical patent/JP5113282B2/ja
Publication of JP2011204690A publication Critical patent/JP2011204690A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5113282B2 publication Critical patent/JP5113282B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/232—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings specially adapted for generating an essentially omnidirectional light distribution, e.g. with a glass bulb
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/68—Details of reflectors forming part of the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/69—Details of refractors forming part of the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/08—Combinations of only two kinds of elements the elements being filters or photoluminescent elements and reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F21V23/007—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array enclosed in a casing
    • F21V23/009—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array enclosed in a casing the casing being inside the housing of the lighting device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
    • F21V3/04—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
    • F21V3/049—Patterns or structured surfaces for diffusing light, e.g. frosted surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F21V7/24—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by the material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F21V29/89—Metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0025—Combination of two or more reflectors for a single light source
    • F21V7/0033—Combination of two or more reflectors for a single light source with successive reflections from one reflector to the next or following
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

本発明は、ＬＥＤ光源ランプ及びソケットを備える照明機器に関する。
近年、半導体技術の向上に伴い、固体発光素子を用いたＬＥＤ光源ランプの需要が高まっている。
上記ＬＥＤ光源ランプは電力消費量が少なく寿命が長いため、省エネルギー化の促進に大きく貢献するものであり、今後爆発的に普及するものと予想される。
ここで、従来の駆動回路を内蔵する薄型ＬＥＤランプが特許文献１に開示されている。
一方、発光面の輝度が均一である良質な照明に対する要望も強い。ところが固体発光素子の発光面積は蛍光管等に較べて小さく、発光面の輝度にムラが生じやすいので、当該ムラを軽減するために、一般的なＬＥＤ光源ランプにおいては、固体発光素子の発光方向側に拡散膜を配置している。
また発光面の輝度のムラをより軽減し発光面の輝度を均一に近づけるためには、拡散膜を厚くしたり、拡散膜の粒子密度を上げるなどの手段を用いることができる。
特開２００７−１５７６９０号公報
安定した駆動状態を保つために、放熱性をより向上させたいという要望がある。
それ故に、本発明の目的は、放熱性をより向上させることができる照明機器を提供することである。
本発明に係る照明機器は、使用時に一体化されるＬＥＤ光源ランプ及びソケットを備える。ＬＥＤ光源ランプは、筐体と、筐体内に配置され、少なくとも１つのＬＥＤ素子を含むＬＥＤモジュールと、筐体内の主空間においてソケットに取り付けられる側に配置され、ソケットとは反対側の面にＬＥＤモジュールを設置し、ＬＥＤモジュールが設置されている面の裏面がソケットへの取り付け面となるＬＥＤ設置板と、ＬＥＤモジュールを取り囲むように配置され、ＬＥＤモジュールからの熱放射を遮蔽する隔離部材と、筐体と隔離部材との間に配置され、ＬＥＤモジュールを駆動する駆動回路とを含む。ソケットは、熱伝導部材と、ＬＥＤ光源ランプがソケットに取り付けられることによって弾性変形して、ＬＥＤ設置板の取り付け面に熱伝導部材を密着させる弾性変形体とを含む。
あるいは、ＬＥＤ光源ランプは、筐体と、筐体内に配置され、少なくとも１つのＬＥＤ素子を含むＬＥＤモジュールと、筐体内の主空間においてソケットに取り付けられる側に配置され、ソケットとは反対側の面にＬＥＤモジュールを設置し、ＬＥＤモジュールが設置されている面の裏面がソケットへの取り付け面となるＬＥＤ設置板と、ＬＥＤモジュールを取り囲むように配置され、ＬＥＤモジュールからの熱放射を遮蔽する隔離部材と、筐体と隔離部材との間に配置され、ＬＥＤモジュールを駆動する駆動回路とを含み、ソケットは、ＬＥＤ光源ランプがソケットに取り付けられたときに、ＬＥＤ設置板の取り付け面に密着する熱伝導部材を含み、ＬＥＤ設置板及び熱伝導部材の一方が磁石であり、他方が磁石に引き寄せられる材質よりなってもよい。
本発明によれば、ＬＥＤ設置板の熱導電性が高く、ソケット側の熱導電部材と密着することにより、ソケットを介して外部へ、容易に熱を放出することができる。
第１の実施形態に係るＬＥＤ光源ランプ１００の外観を示す図 ＬＥＤ光源ランプ１００の水平方向の断面（図３の二点鎖線Ｂ−Ｂ'断面）の概略を示す図 ＬＥＤ光源ランプ１００の垂直方向の断面（図２の一点鎖線Ａ−Ａ'断面）の概略を示す図 （ａ）は波長変換部材により個々のＬＥＤ素子を封止する形態の断面を示し、（ｂ）は複数のＬＥＤ素子を波長変換部材により一括封止する形態の断面を示す図 （ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤモジュール１２０におけるＬＥＤ素子の配列方法の具体例を示す図 外部機器のソケット２００が板バネを備える場合の、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材と密着する様子を示す断面の概略を示す図 外部機器のソケット３００がコイルバネを備える場合の、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材と密着する様子を示す断面の概略を示す図 外部機器のソケット４００がゴムを備える場合の、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材と密着する様子を示す断面の概略を示す図 外部機器のソケット５００が磁石を備える場合の、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材と密着する様子を示す断面の概略を示す図
［第１の実施形態］
＜概要＞
第１の実施形態は、筐体内の光拡散部材から最も遠いソケット側の位置にＬＥＤ光源を設置し、駆動回路を光拡散部材とＬＥＤ光源との間の外周部分に配置したＬＥＤ光源ランプである。
このような構成により、限られたスペースの中で、駆動回路とＬＥＤ光源との距離を最大限に確保することができるので、光の取り出し効率をほとんど低下させることなく、より均一な発光面を得ることができる。
さらに、ＬＥＤ光源の設置板を露出させ、ソケット側の熱導電部材と密着させることにより、放熱性を向上させている。
＜構成＞
図１は、第１の実施形態に係るＬＥＤ光源ランプ１００の外観を示す図である。また図２は、ＬＥＤ光源ランプ１００の水平方向の断面（図３の二点鎖線Ｂ−Ｂ'断面に相当）
の概略を示す図である。また図３は、ＬＥＤ光源ランプ１００の垂直方向の断面（図２の一点鎖線Ａ−Ａ'断面に相当）の概略を示す図である。
図１〜３に示すように、第１の実施形態に係るＬＥＤ光源ランプ１００は、筐体１１０、ＬＥＤモジュール１２０、駆動回路１３０、反射拡散部材１４０、隔離部材１５０、光拡散部材１６０、及び電源入力端子１７０、１８０を備え、筐体１１０内に、ＬＥＤモジュール１２０、駆動回路１３０、反射拡散部材１４０、隔離部材１５０を内蔵し、ソケットへ取り付けられて使用される。
本実施形態においては筐体内に駆動回路を内蔵するタイプのＬＥＤ光源ランプを対象にしているが、筐体内に駆動回路を内蔵しないタイプのＬＥＤ光源ランプも作成可能である。駆動回路を内蔵しないタイプのＬＥＤ光源ランプを使用するには、外部機器側に駆動回路を備えなければならないが、ＬＥＤ光源ランプは現在急ピッチで開発が進んでいるため、駆動回路の仕様が頻繁に変更されることがあるので、外部機器側に備える駆動回路の仕様を頻繁に変更することは現実的ではない。また出力や形状等が異なるＬＥＤ光源ランプを、気分や状況に応じて取り替えたいという要望もあり、ＬＥＤ光源ランプに駆動回路を内蔵させる方が使い勝手がよく有利である。
筐体１１０は、ＬＥＤ設置板１１１、給電端子設置部１１２、及び側面放熱部１１３を接合して形成されたケースであり、図２における下側の面が、外部機器のソケットへの取り付け面となっている。
ＬＥＤ設置板１１１は、筐体１１０内の最大の空間である主空間１１４において、外部機器のソケットに取り付けられる側に配置された円盤状のアルミ製の板であり、当該ソケットとは反対側の面にＬＥＤモジュール１２０を設置する。本実施形態では、ＬＥＤモジュール１２０が設置されている面の裏面が、外部機器のソケットへの取り付け面になっており、ＬＥＤ設置板１１１が筐体１１０の一部を形成している。そしてＬＥＤ設置板１１１は、外部機器のソケットを介して外部へ熱を効率よく放出するために、一般に熱導電性が高い材質である方がよい。なお、本実施形態ではＬＥＤ設置板１１１の材質を、一般に熱導電性が高いとされているアルミ製としたが、これに限られるものではない。なお、ＬＥＤ設置板１１１の材質は、給電端子設置部１１２よりも熱導電性が高い材質であることが望ましい。例えば、ＬＥＤ設置板１１１の材質は、鉄や銅であってもよいし、鉄や銅やアルミを含む合金などの金属製であってもよいし、セラミックなどの耐熱性に優れた非金属製であってもよい。また、ＬＥＤ設置板１１１を筐体１１０の一部とはせずに、筐体１１０の内部に、別にＬＥＤ設置板１１１を設置してもよい。
給電端子設置部１１２は、例えば、外部機器のソケットへの取り付け面におけるＬＥＤ設置板１１１の周辺に配置された樹脂製の金型成形物であり、当該ソケットに取り付けられたときに外部の電力線に接続される電源入力端子１７０、１８０が設置されている。
側面放熱部１１３は、例えば長方形のアルミ平板を環状になるように接合した後でプレス成形するか、あるいはドーナツ型のアルミ平板をプレス成形する等して製作した、外形が略円錐台に似た形状の構造体であり、駆動回路１３０等から発生した廃熱を側面から大気中に放散する。
ＬＥＤモジュール１２０は、駆動回路１３０により駆動されて発光する複数個のＬＥＤをまとめてユニット化した、照明用のＬＥＤの集合体であり、ＬＥＤ設置板１１１の、外部機器のソケットと反対側であって、筐体１１０における内側の主空間１１４側の面（図２における上面）に設置される。
ここでＬＥＤモジュール１２０は，モジュール基板にＬＥＤ素子（ベアチップ）を一次実装する形態、及びパッケージに収納したＬＥＤ素子をモジュール基板に２次実装する形態のいずれであってもよい。
また、モジュール基板は熱伝導性の高いものが好ましく、例えば、セラミックス基板、金属基板、Ｓｉ等の半導体基板、ガラス基板，及びガラエポ基板等を用いることができる。
なお、ＬＥＤモジュール１２０には少なくとも一つのＬＥＤ素子が搭載されていればよい。またＬＥＤ素子は、赤、緑、青などの単色光であってもよい。発光色の異なるＬＥＤ素子を複数搭載したＬＥＤモジュールにおいては，単色光の出力バランスを変えることにより、白色も含めた広い範囲の光色を得ることが可能となる。
またＬＥＤモジュール１２０は、ＬＥＤ素子と波長変換部材とにより構成されてもよく、例えばＹＡＧ蛍光体を組合わせた白色ＬＥＤであってもよい。
また、ＬＥＤモジュール１２０は、ＬＥＤ素子を一次実装したモジュール基板に波長変換部材を搭載する形態、及びＬＥＤ素子と蛍光体からなるパッケージをモジュール基板に２次実装する形態であってもよい。
また、色温度の異なる白色ＬＥＤを適宜組合わせることも可能である。また黒体軌跡上で調色することも可能である。
また、図４（ａ）の断面図に示すように、ＬＥＤモジュール１２０は、モジュール基板１２１上に複数のＬＥＤ素子１２２ａ〜ｃを搭載し、シリコーン樹脂等にＹＡＧ蛍光体等を分散した波長変換部材１２３ａ〜ｃにより個々のＬＥＤ素子１２２ａ〜ｃを封止する形態であってもよいし、図４（ｂ）の断面図に示すように、モジュール基板１２４上に搭載した複数のＬＥＤ素子１２５ａ〜ｆを波長変換部材１２６により一括封止する形態であってもよい。図４（ｂ）のように、面状に一括封止する形態にすると拡散光が出射されるので、本発明においてより高い効果を得ることが可能となる。
図５（ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤモジュール１２０におけるＬＥＤ素子の配列方法の具体例を示す図である。
図５（ａ）に示すように、例えば、ＬＥＤモジュール１２０は、高輝度の３個のＬＥＤ１２７を５〜１５ｍｍ程度の間隔で３角形に配置する。また、図５（ｂ）に示すように、例えば、ＬＥＤモジュール１２０は、やや高輝度の２２個のＬＥＤ１２８を２次元的に配置する。また、図５（ｃ）に示すように、例えば、ＬＥＤモジュール１２０は、小型の７２個のＬＥＤ１２９を２次元的に密集させて１０〜１５ｍｍ角程度の四角形に配置する。
駆動回路１３０は、ＬＥＤモジュール１２０の点灯に適した電力を出力する電子回路であり、筐体１１０内の主空間１１４において、ＬＥＤモジュール１２０の各ＬＥＤが発する光の光軸を遮らないように、ＬＥＤモジュール１２０と光拡散部材１６０との間の外周部分に配置される。また、駆動回路１３０は、ＬＥＤモジュール１２０を発光させるための電子回路であり、例えば、家庭用一般電源（ＡＣ１００Ｖ、又はＡＣ２００Ｖ）を入力とする場合には、整流用ダイオードやインダクター等の１次側回路素子１３１と、スイッチングトランジスタ１３２とを含み、また例えば、ＤＣ電源（ＤＣ６Ｖ、１２Ｖ、又は２４Ｖ等）を入力とする場合には、コンデンサやインダクター等の１次側回路素子１３３と、スイッチングトランジスタ１３４とを含む。
ここで、本実施形態では、電磁誘導による結合を妨げてノイズを低減させるために、図２、３に示すように、駆動回路１３０の構成を、互いに離れた２箇所に分割して配置している。例えば、家庭用一般電源用の場合には、外周部分における一方の箇所に１次側回路素子１３１を配置し、他方の箇所にスイッチングトランジスタ１３２を配置する。また例えば、ＤＣ電源用の場合は、外周部分における一方の箇所に１次側回路素子１３３を配置し、他方の箇所にスイッチングトランジスタ１３４を配置する。
また、２箇所に分割して配置した駆動回路１３０の各構成の接続にツイスト線１３５を用いると、さらなるノイズ低減効果が期待できる。
なお、駆動回路１３０において、互いに離れた２箇所に分割して配置することや、各構成の接続にツイスト線を用いることは、必ずしも必要なことではなく、これら構成を備えない場合であっても、本願の目的を達成できる。
反射拡散部材１４０は、例えば円錐形や多角錐形状であり、鏡面仕上げを施したステンレスやスチールにメッキを施したような反射率の高い材料で作られており、ＬＥＤモジュール１２０の各ＬＥＤが発する光の光軸の一部を遮るように、ＬＥＤモジュール１２０と光拡散部材１６０との間の中空に、支持棒１４１等により支持されて配置され、当該ＬＥＤモジュールから発する光の一部を反射して拡散させる。
隔離部材１５０は、例えば、モールド成型された樹脂の表面にアルミを蒸着させるなどして反射率を高めたものあり、反射拡散部材１４０と光拡散部材１６０との間の空間と、駆動回路１３０とを隔離して、ＬＥＤモジュール１２０から駆動回路１３０への熱放射を遮蔽すると同時に、ＬＥＤモジュール１２０から発する光のうちの、光拡散部材１６０へ直接到達しない光の一部や、反射拡散部材１４０により反射された光を反射して、光拡散部材１６０の方向へ向かわせている。
なお、反射拡散部材１４０や隔離部材１５０は必ずしも必要な構成要素ではなく、これらの構成を備えない場合であっても、本願の目的を達成できる。
光拡散部材１６０は、通過する光の進む方向をバラバラの方向に変えて拡散させ、輝度のムラを軽減する拡散膜が形成されたガラス製のカバーであり、ＬＥＤモジュール１２０の各ＬＥＤが発する光の光軸を遮るように、側面放熱部１１３、及び隔離部材１５０の開放部分を塞ぐように配置されている。
なお、光拡散部材１６０は，ガラスバルブの内壁に炭酸カルシウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど無機材からなる微粒子やポリマー等の有機材からなる微粒子からなる拡散膜を形成した形態、及び上述の微粒子をアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等に分散した形態であってもよい。
電源入力端子１７０、１８０は、電源から電力の供給を受けるための端子であり、外部機器のソケットへ取り付ける際のストッパーの役割を兼ね備えている。
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態のＬＥＤ光源ランプは、ＬＥＤモジュールを筐体内の空間の、外部機器のソケットに近い側に設置し、従来はＬＥＤモジュールよりもソケットに近い側に配置されていた駆動回路を、ＬＥＤモジュールよりも光拡散部材側に、光軸を遮らないように外周部分に配置しているので、限られたスペースの中で、ＬＥＤモジュールと光拡散部材との距離を最大限に確保することができる。
このようにＬＥＤモジュールと光拡散部材との距離を長くとることができれば、光の取り出し効率をほとんど低下させることなく、光拡散部材（発光面）における輝度をより均一にすることができる。
さらにまた、以上のような構成により、ＬＥＤモジュールと光拡散部材との距離を確保することができるので、反射拡散部材を配置するスペースが確保できる。光軸の一部を遮るように配置された反射拡散部材が、輝度が高い部分へ向かうはずであった光の一部を反射して拡散させることにより、光拡散部材（発光面）における輝度をより均一にすることができる。
さらにまた、外周部分に配置された駆動回路を隔離部材によって隔離してＬＥＤモジュールからの熱放射を遮蔽すると同時に、隔離部材が光拡散部材以外の方向へ広がる光を反射して光拡散部材へ向かわせることにより、駆動回路を熱的に保護しつつ輝度を向上させ輝度をより均一にすることができる。
また、ＬＥＤモジュールよりもソケットに近い側に駆動回路を配置していないので、ＬＥＤ設置板を外部へ露出させることができ、容易にソケットを介して外部へ熱を放出することができる。
［第１の変形例］
＜概要＞
第１の変形例は、外部機器のソケットへ取り付けられたときに、板バネ、コイルバネ、及びゴム等の弾性体によって、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材に押し付けられるようにするか、あるいは、ＬＥＤ設置板と当該熱導電部材の少なくとも一方を磁石とし、もう一方を鉄材等の磁石に引き寄せられる材質にすることにより、ＬＥＤ設置板とソケット側の熱導電部材とを密着させて、放熱性をより向上させるものである。
＜構成＞
図６〜９はそれぞれ、ＬＥＤ光源ランプを外部機器のソケットへ取り付けた際に、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材と密着する様子を示す断面の概略を示す図である
ここで、第１の変形例では、特許文献１に記載のＩＥＣ規格のＧＸ５３型の口金を使用したランプ、あるいは当該口金に準じた別規格の口金を使用した薄型のＬＥＤ光源ランプを想定している。また、図６〜９では、第１の実施形態のＬＥＤ光源ランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。なお、第１の実施形態では、筐体１１０は、ＬＥＤ設置板１１１、給電端子設置部１１２、及び側面放熱部１１３を接合して形成されたケースであったが、本変形例では、隔離部材１５０の一部が筐体の役割を兼ねているので、筐体１１０は、ＬＥＤ設置板１１１、給電端子設置部１１２、側面放熱部１１３、及び隔離部材１５０を接合して形成されたケースである。
図６は、外部機器のソケット２００が板バネを備える場合の、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材と密着する様子を示す断面の概略を示す図である。
図６に示す例では、ＬＥＤ光源ランプ１００が外部機器のソケット２００へ取り付けられたときに、ソケット２００に備えられた板バネ２０１が、板バネ２０１の弾性によってＬＥＤ設置板１１１と密着する。ここで板バネ２０１は、比較的熱導電性が高く、さらに、外部の熱容量が大きな部材や放熱性の高い構成に熱を十分に伝えることができるように接続され、熱導電部材としての役割を果たす。
図７は、外部機器のソケット３００がコイルバネを備える場合の、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材と密着する様子を示す断面の概略を示す図である。
図７に示す例では、ＬＥＤ光源ランプ１００が外部機器のソケット３００へ取り付けられたときに、ソケット３００に備えられたコイルバネ３０１付きの熱導電部材３０２が、コイルバネ３０１の弾性によってＬＥＤ設置板１１１と密着する。ここで熱導電部材３０２は、板バネ２０１と同様に、比較的熱導電性が高く、さらに、外部の熱容量が大きな部材や放熱性の高い構成に熱を十分に伝えることができるように接続される。
図８は、外部機器のソケット４００がゴムを備える場合の、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材と密着する様子を示す断面の概略を示す図である。
図８に示す例では、ＬＥＤ光源ランプ１００が外部機器のソケット４００へ取り付けられたときに、ソケット４００に備えられたゴム４０１が、ゴム４０１の弾性によってＬＥＤ設置板１１１と密着する。ここでゴム４０１は、板バネ２０１と同様に、比較的熱導電性が高く、さらに、外部の熱容量が大きな部材や放熱性の高い構成に熱を十分に伝えることができるように接続され、熱導電部材としての役割を果たす。
図９は、外部機器のソケット５００が磁石を備える場合の、ＬＥＤ設置板が当該ソケット側の熱導電部材と密着する様子を示す断面の概略を示す図である。
図９に示す例では、ＬＥＤ設置板１１１が鉄製であり、ＬＥＤ光源ランプ１００が外部機器のソケット５００へ取り付けられたときに、ソケット５００に備えられた磁石５０１が、磁石５０１１の磁力によってＬＥＤ設置板１１１と密着する。ここで磁石５０１は、板バネ２０１と同様に、比較的熱導電性が高く、さらに、外部の熱容量が大きな部材や放熱性の高い構成に熱を十分に伝えることができるように接続され、熱導電部材としての役割を果たす。
なお、ＬＥＤ設置板１１１の材質が導電体である場合には、外部機器のソケットに取り付けられたときに、外部の電力線に接続されるようにして電源入力端子と兼用することもできる。しかしながら、ＬＥＤ設置板１１１は通常の入力端子よりも温度が高くなるものと想定され、温度が高くなると電気抵抗も高くなるため、ソケットに取り付けられたときに、外部の電力線に接続されないようにして、電源入力端子と兼用しない方が望ましい。
＜まとめ＞
以上説明したように、本変形例の構成によれば、ＬＥＤ光源ランプを外部機器のソケットに取り付けたときに、ＬＥＤ設置板と当該ソケット側の熱導電部材とが密着するので、放熱性をより向上させることができる。
本発明のＬＥＤ光源ランプは、光の取り出し効率をほとんど低下させることなく、光拡散部材における輝度をより均一にすることができるので、例えば一般家庭用の照明や外灯等の、あらゆる照明機器に適用できる。特に、本発明のＬＥＤ光源ランプは、電力消費が少なく寿命も長く、かつ発光面の輝度が均一である良質な照明であるので、その産業的利用価値は極めて高い。
１００ ＬＥＤ光源ランプ
１１０ 筐体
１１１ ＬＥＤ設置板
１１２ 給電端子設置部
１１３ 側面放熱部
１２０ ＬＥＤモジュール
１２１ モジュール基板
１２２ ＬＥＤ素子
１２３ 波長変換部材
１２４ モジュール基板
１２５ ＬＥＤ素子
１２６ 波長変換部材
１２７ ＬＥＤ
１２８ ＬＥＤ
１２９ ＬＥＤ
１３０ 駆動回路
１３１ １次側回路素子
１３２ スイッチングトランジスタ
１３３ １次側回路素子
１３４ スイッチングトランジスタ
１３５ ツイスト線
１４０ 反射拡散部材
１５０ 隔離部材
１６０ 光拡散部材
１７０ 電源入力端子
１８０ 電源入力端子
２００ ソケット
２０１ 板バネ
３００ ソケット
３０１ コイルバネ
３０２ 熱導電部材
４００ ソケット

Claims (5)

  1. 使用時に一体化されるＬＥＤ光源ランプ及びソケットを備える照明機器であって、
    前記ＬＥＤ光源ランプは、
    筐体と、
    前記筐体内に配置され、少なくとも１つのＬＥＤ素子を含むＬＥＤモジュールと、
    前記筐体内の主空間において前記ソケットに取り付けられる側に配置され、前記ソケットとは反対側の面に前記ＬＥＤモジュールを設置し、前記ＬＥＤモジュールが設置されている面の裏面が前記ソケットへの取り付け面となるＬＥＤ設置板と、
    前記ＬＥＤモジュールを取り囲むように配置され、前記ＬＥＤモジュールからの熱放射を遮蔽する隔離部材と、
    前記筐体と前記隔離部材との間に配置され、前記ＬＥＤモジュールを駆動する駆動回路とを含み、
    前記ソケットは、
    熱伝導部材と、
    前記ＬＥＤ光源ランプが前記ソケットに取り付けられることによって弾性変形して、前記ＬＥＤ光源ランプの前記取り付け面に前記熱伝導部材を密着させる弾性変形体とを含む、照明装置。
  2. 前記弾性変形体が板バネである、請求項１に記載の照明機器。
  3. 前記弾性変形体がコイルバネである、請求項１に記載の照明機器。
  4. 前記弾性変形体がゴムである、請求項１に記載の照明機器。
  5. 使用時に一体化されるＬＥＤ光源ランプ及びソケットを備える照明機器であって、
    前記ＬＥＤ光源ランプは、
    筐体と、
    前記筐体内に配置され、少なくとも１つのＬＥＤ素子を含むＬＥＤモジュールと、
    前記筐体内の主空間において前記ソケットに取り付けられる側に配置され、前記ソケットとは反対側の面に前記ＬＥＤモジュールを設置し、前記ＬＥＤモジュールが設置されている面の裏面が前記ソケットへの取り付け面となるＬＥＤ設置板と、
    前記ＬＥＤモジュールを取り囲むように配置され、前記ＬＥＤモジュールからの熱放射を遮蔽する隔離部材と、
    前記筐体と前記隔離部材との間に配置され、前記ＬＥＤモジュールを駆動する駆動回路とを含み、
    前記ソケットは、前記ＬＥＤ光源ランプが前記ソケットに取り付けられたときに、前記ＬＥＤ設置板の前記取り付け面に密着する熱伝導部材を含み、
    前記ＬＥＤ設置板及び熱伝導部材の一方が磁石であり、他方が磁石に引き寄せられる材質よりなる、照明装置。
JP2011133346A 2010-03-04 2011-06-15 照明機器 Active JP5113282B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011133346A JP5113282B2 (ja) 2010-03-04 2011-06-15 照明機器

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010048194 2010-03-04
JP2010048194 2010-03-04
JP2011133346A JP5113282B2 (ja) 2010-03-04 2011-06-15 照明機器

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011514574A Division JP4768089B1 (ja) 2010-03-04 2011-02-02 Ｌｅｄ光源ランプ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011204690A JP2011204690A (ja) 2011-10-13
JP5113282B2 true JP5113282B2 (ja) 2013-01-09

Family

ID=44541858

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011514574A Active JP4768089B1 (ja) 2010-03-04 2011-02-02 Ｌｅｄ光源ランプ
JP2011133346A Active JP5113282B2 (ja) 2010-03-04 2011-06-15 照明機器

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011514574A Active JP4768089B1 (ja) 2010-03-04 2011-02-02 Ｌｅｄ光源ランプ

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8604679B2 (ja)
EP (1) EP2543919B1 (ja)
JP (2) JP4768089B1 (ja)
CN (1) CN102741607B (ja)
WO (1) WO2011108187A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5534219B2 (ja) 2010-11-18 2014-06-25 東芝ライテック株式会社 ランプ装置および照明器具
JPWO2013089090A1 (ja) * 2011-12-16 2015-04-27 大成プラス株式会社 Ｌｅｄ電球用放熱部及びその製造方法
JP5859320B2 (ja) * 2012-01-10 2016-02-10 国分電機株式会社 照明装置の製造方法
JPWO2013118206A1 (ja) * 2012-02-08 2015-05-11 パナソニック株式会社 Ｌｅｄランプ用の透光性外郭部材
JP5920008B2 (ja) * 2012-05-16 2016-05-18 東芝ライテック株式会社 照明装置
JP5948701B2 (ja) * 2012-07-25 2016-07-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両用前照灯
JP6056117B2 (ja) * 2012-12-06 2017-01-11 スタンレー電気株式会社 発光装置及び車両用灯具
JP6202361B2 (ja) * 2013-01-31 2017-09-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置
JP6411019B2 (ja) * 2013-10-10 2018-10-24 コイズミ照明株式会社 照明器具
US9267674B2 (en) * 2013-10-18 2016-02-23 3M Innovative Properties Company Solid state light with enclosed light guide and integrated thermal guide
CN104006339A (zh) * 2014-06-11 2014-08-27 湛彩虹 一种全卡扣式安装的方筒灯
CN104654084A (zh) * 2015-02-17 2015-05-27 浙江生辉照明有限公司 一种高效散热led灯
CN113446540B (zh) * 2021-05-27 2022-09-02 东风电驱动系统有限公司 一种汽车仪表盘直下式照明灯箱及仪表组件

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2462230Y (zh) * 2000-12-28 2001-11-28 张文虎 多用途发光二极管环射信号灯
JP3928385B2 (ja) * 2001-08-24 2007-06-13 松下電工株式会社 照明器具
US7125146B2 (en) 2004-06-30 2006-10-24 H-Tech, Inc. Underwater LED light
CN2851827Y (zh) 2005-05-26 2006-12-27 福建省苍乐电子企业有限公司 一种射灯
JP4757756B2 (ja) 2005-11-14 2011-08-24 Ｎｅｃライティング株式会社 Ｌｅｄランプ
JP2007273209A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Mitsubishi Electric Corp 照明器具、光源体
JP4989170B2 (ja) * 2006-09-20 2012-08-01 オスラム・メルコ株式会社 コンパクト形ｌｅｄランプ
JP5145895B2 (ja) * 2007-07-04 2013-02-20 東芝ライテック株式会社 照明装置
JP2009080966A (ja) 2007-09-25 2009-04-16 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
CN101413650A (zh) 2007-10-16 2009-04-22 史杰 高散热性led照明单元及应用该照明单元的可调配光灯具
JP5614794B2 (ja) * 2008-02-14 2014-10-29 東芝ライテック株式会社 照明装置
JP5288161B2 (ja) 2008-02-14 2013-09-11 東芝ライテック株式会社 発光モジュール及び照明装置
US8427059B2 (en) * 2008-07-31 2013-04-23 Toshiba Lighting & Technology Corporation Lighting device
KR101220657B1 (ko) * 2008-11-28 2013-01-10 도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤 조명기구
JP5499475B2 (ja) * 2008-12-26 2014-05-21 東芝ライテック株式会社 ランプ装置および照明装置
JP5370642B2 (ja) * 2008-11-28 2013-12-18 東芝ライテック株式会社 照明器具
CN201382304Y (zh) 2009-02-06 2010-01-13 许国永 Led灯泡
JP5320609B2 (ja) * 2009-04-30 2013-10-23 東芝ライテック株式会社 ランプ装置および照明器具
KR101676019B1 (ko) * 2010-12-03 2016-11-30 삼성전자주식회사 조명용 광원 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011108187A1 (ja) 2011-09-09
EP2543919B1 (en) 2014-07-30
US20140071690A1 (en) 2014-03-13
JP4768089B1 (ja) 2011-09-07
JP2011204690A (ja) 2011-10-13
EP2543919A1 (en) 2013-01-09
EP2543919A4 (en) 2013-10-30
US8710724B2 (en) 2014-04-29
CN102741607B (zh) 2015-06-17
US20120319555A1 (en) 2012-12-20
CN102741607A (zh) 2012-10-17
JPWO2011108187A1 (ja) 2013-06-20
US8604679B2 (en) 2013-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5113282B2 (ja) 照明機器
US8008845B2 (en) Lighting device which includes one or more solid state light emitting device
RU2510874C2 (ru) Радиально-ориентированное устройство рассеивания тепла и грушевидное светодиодное осветительное устройство, в котором оно используется
JP5459623B2 (ja) 照明装置
JP5545547B2 (ja) 光源体および照明器具
CN102829346A (zh) Led灯及其制造方法
JP2010225570A (ja) 照明装置および照明器具
JP2013030401A (ja) 発光装置および照明装置
JP2011204655A (ja) 照明装置
TW201312041A (zh) 發光裝置以及照明裝置
JP2013069441A (ja) 電球型照明装置
JP5219312B2 (ja) 固体発光素子を光源とするランプ、及び照明装置
JP5320627B2 (ja) 口金付ランプおよび照明器具
JP2012146552A (ja) 照明装置
JP2019515426A (ja) 照明装置
JP2011181252A (ja) 照明器具
WO2014175024A1 (ja) 照明器具
JP2012023078A (ja) 発光装置および照明装置
JP2012074251A (ja) ランプ
JP2013008839A (ja) ランプ及び照明装置
JP2012209281A (ja) 発光装置及び照明装置
JP2013242986A (ja) 口金付ランプおよび照明器具
JP5617982B2 (ja) 口金付きランプおよび照明器具
JP5511493B2 (ja) 固体発光素子を光源とするランプ、及び照明装置
EP2759759B1 (en) Illumination light source and lighting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121009

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121011

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151019

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5113282

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150