JP5291266B1 - ランプ - Google Patents

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Abstract

基台20と、基台20の搭載面22に複数の半導体発光素子12が環状に配置されて成る発光部10と、光透過性を有し発光部10を覆う状態で配されるグローブ30と、複数の半導体発光素子12の環の内側において搭載面22上に配されたヒートシンク部70と、を備えるランプ。

Description

本発明は、LED(Light Emitting Diode)等の半導体発光素子を光源とするランプに関し、特に、放熱性を向上させるための技術に関する。
近年、省エネルギーの観点から、白熱電球に代替する電球形ランプとして、半導体発光素子の1つであるLEDを光源として利用するランプ(以下、LEDランプと記載する。)が提案されている。
LEDは、温度が上昇すると発光効率が低下してしまうため、供給電力が同じ出る場合、輝度が低下する。そのため、LEDを用いたランプでは、LEDの温度上昇を抑制するためにランプの放熱特製の向上が求められている。
そこで、従来から、LEDを搭載した発光モジュールで発生した熱が、主としてケース(筐体)や口金へと伝導し、ケースの外表面から外部へと放熱されたり、口金からソケットを介して照明器具側へと放熱されたりするランプが提案されている(特許文献1)。
さらには、LEDモジュールと口金との間に配設されたヒートシンク部に放熱フィンを設け、放熱フィンから熱を外部へと放熱させる構成が提案されている(特許文献2)。
特開2006−313717号公報 特開2010−056059号公報
近年、LEDランプのより一層の高輝度化の要請があるが、LEDランプの高輝度化にはLEDの発熱量増大が伴うため、より効率的にLED発光時の熱を放熱させることが必要となる。しかしながら、上述した構成のLEDランプにおいて、さらなる放熱性の向上を図ろうとする場合、ケースや放熱フィンを大型化して包絡体積(総表面積)の増大を図る必要がある。ケースや放熱フィンを大型化するとLEDランプ全体が大型化してしまうことになる。
そこで、発光モジュールで発生した熱を、熱伝導部材を介してグローブ側へと伝導し放熱する構成が考えられる。ところが、発光モジュールから発せられた光はグローブを介して外部へと出射されるため、グローブは発光モジュールに対してLEDからの光の主出射方向に配置されている。従って、発光モジュールとグローブとの間に単純に熱伝導部材を設けると、LEDからの光がグローブ外部へと出射されるのを遮ってしまい、ランプの明るさや配光特性が低下してしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、配光特性の低下およびランプの大型化を抑制しつつ、ランプの高輝度化に伴う発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を有する新規構成のランプを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るランプは、基台と、前記基台の搭載面に複数の半導体発光素子が環状に配置されて成る発光部と、光透過性を有し前記発光部を覆う状態で配されるグローブと、前記複数の半導体発光素子の環の内側において前記搭載面上に配されたヒートシンク部と、を備えることを特徴とする。
本発明に係るランプの構成によれば、次のような効果が期待できる。基台の搭載面に配置された発光部を覆うようにグローブが配されており、半導体発光素子の環の内側において基台の搭載面上にヒートシンク部が設けられている。従って、グローブは、ヒートシンク部も覆うような状態となっている。これにより、基台へと伝わった半導体発光素子からの熱を基台からヒートシンク部へと伝え、ヒートシンク部からグローブへとより積極的に伝熱することができるため、優れた放熱効果が得られる。
また、複数の半導体発光素子の環の内側にヒートシンク部が設けられているため、半導体発光素子から発せられた光が輪の外側へと出射されるのを遮ることがなく、配光特性の低下を抑制することができる。
以上説明したように、本発明によれば、配光特性の低下およびランプの大型化を抑制しつつ、ランプの高輝度化に伴う発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を有する新規構成のランプを提供することができる。
実施形態1に係るランプの概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。 実施形態1に係るランプの分解斜視図である。 実施形態1に係るランプの図1に示すA−A’線に沿った矢視断面図である。 ヒートシンク部の有無によるLEDおよびその周辺部位における温度の違いを示す表である。 実施形態2に係るランプの概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。 実施形態2に係るランプの概略構成を示す断面図である。 実施形態3に係るランプの概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。 実施形態3に係るランプの概略構成を示す断面図である。 実施形態4に係るランプの概略構成を示す外観斜視図である。 実施形態4に係るランプの概略構成を示す断面図である。 実施形態5に係るランプの概略構成を示す外観斜視図である。 実施形態5に係るランプの概略構成を示す断面図である。 変形例1に係るランプの概略構成を示す断面図である。 変形例2に係るランプの概略構成を示す断面図である。 変形例3に係るランプの概略構成を示す断面図である。 変形例4に係るランプの概略構成を示す断面図である。 変形例8に係るランプの概略構成を示す断面図である。 変形例17に係るランプの概略構成を示す一部破断正面図である。 (a)は、変形例9に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例10に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例18に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例18に係るランプのグローブヒートシンクユニットの分解斜視図である。 変形例19に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例20に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例21に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例22に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例23に係るランプの概略構成を示す断面図である。 変形例24に係るランプの概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。 変形例24に係るランプの分解斜視図である。 変形例24に係るランプの図24に示すB−B’線に沿った矢視断面図である。 (a)は、変形例24に係るランプの出射光の拡散の態様を説明するための要部拡大断面図であり、(b)は、変形例27に係るランプの出射光の拡散の態様を説明するための要部拡大断面図である。 変形例25に係るランプの概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。 変形例25に係るランプの分解斜視図である。 変形例25に係るランプの図28に示すC−C’線に沿った矢視断面図である。 変形例25に係るランプの出射光の拡散の態様を説明するための要部拡大断面図である。 変形例26に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例28に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例29に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例30に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例31に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例32に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例33に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例34に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例35に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例36に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例37に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例38に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例39に係るランプの概略構成を示す断面図である。 (a)は、変形例40に係るランプの概略構成を示す断面図であり、(b)は、変形例41に係るランプの概略構成を示す断面図である。 変形例42に係るランプの概略構成を示す断面図である。 変形例47に係るランプの概略構成を示す断面図である。
本発明を実施するための形態を、以下に図面を参照して詳細に説明する。なお、各図は、模式図であり、図面に示された部品等の核構成要素の形状や寸法および比等については、必ずしも厳密に図示したものではない。
<実施形態1>
まず、本発明の実施形態1に係るランプの全体構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。
[全体構成]
図1は、実施形態1に係るランプ1の概略構成を示す一部切欠き斜視図である。図2は、ランプ1の分解斜視図である。図3は、図1のA−A’線に沿ったランプ1の矢視断面図である。
図1から図3に示すように、実施形態1に係るランプ1は、白熱電球の代替品となるLEDランプである。ランプ1は、発光部10、基台20、グローブ30、回路ユニット40、ケース50、口金60、およびヒートシンク部70を備える。
[各部構成]
(1)発光部
図3に示すように、発光部10は、実装基板11と、実装基板11に実装された光源としての複数の半導体発光素子であるLED12と、それらLED12を被覆するように実装基板11上に設けられた封止体13とを備える。本実施形態では、半導体発光素子としてLEDを用いた場合を例に説明する。しかし、半導体発光素子はLEDに限定されるものではない。半導体発光素子として、例えば、LD(レーザダイオード)や、EL(Electro−Luminescence)素子を用いてもよい。
実装基板11は、中央に略円形の開口である孔部14を有する略円環形状をしている。複数のLED12が実装基板11の周方向に沿って互いに間隔を空けて円環状に並べられて配置されている。
LED12は、実装基板11における2つの主面のうちの一方に配されている。ここで、LED12からの出射光における出射方向のうち、実装基板11側へ向かう出射方向を後方、実装基板11と反対側へ向かう出射方向を前方と定義する。すなわち、実装基板11におけるLED12が配されている側の主面である一方の主面は、前方側の主面ということができる。以下の説明において、「実装基板における前方側の主面」を単に「実装基板の前面」と記載する。
また、本願図面において紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線はランプのランプ軸Jを示しており、紙面上方がランプの前方であり、紙面下方がランプの後方である。
実装基板11の前面には、回路ユニット40の配線41が接続されるランド15が設けられており、配線41をランド15に接続することによって発光部10と回路ユニット40とが電気的に接続される。
LED12は、例えば44個が実装基板11の前面に周方向に沿って環状に実装されている。具体的には、実装基板11の径方向に沿って並べられたLED12を2個で1組として、22組が実装基板11の周方向に沿って略等間隔を空けて並べられ円環状に配置されている。
なお、本願において環状とは、円環状だけでなく、三角形、四角形、五角形など多角形の環状も含まれる。したがって、LED12は、例えば楕円や多角形の環状に実装されていても良い。
LED12は、1組ごと個別に略直方体形状の封止体13によって封止されている。したがって、封止体13は全部で22個である。各封止体13の長手方向は、実装基板11の径方向と一致しており、前方側からランプ軸Jに沿って後方側を見た場合において、ランプ軸Jを中心として放射状に配置されている。
封止体13は、主として透光性材料からなるが、LED12から発せられた光の波長を所定の波長へと変換する必要がある場合には、前記透光性材料に光の波長を変換する波長変換材料が混入される。透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂を利用することができ、波長変換材料としては、例えば蛍光体粒子を利用することができる。
本実施の形態では、青色光を出射するLED12と、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体粒子が混入された透光性材料で形成された封止体13とが採用されている。LED12から出射された青色光の一部が封止体13によって黄色光に波長変換され、未変換の青色光と変換後の黄色光との混色により生成される白色光が発光部10から出射される。
さらに、発光部10は、例えば、紫外線発光の半導体発光素子と三原色(赤色、緑色、青色)に発光する各色蛍光体粒子とを組み合わせたものでも良い。さらに、波長変換材料として半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を利用しても良い。
LED12は、その主出射方向を前方に向けて配置されている。
(2)基台
基台20は、略円柱形状であり、その円柱の軸がランプ軸Jと一致する姿勢で配置されている。基台20の前面22および後面23はいずれもランプ軸Jと略直交する略円形の平面である。そして、基台20の前面22に発光部10が搭載されている。即ち、基台20の前面22上に、LED12が実装された実装基板11が載置されている。従って、前面22は、LED12が搭載される搭載面ということができる。そして、これにより各LED12がそれぞれの主出射方向を前方に向けた状態で平面配置された状態となっている。基台20への発光部10の搭載は、例えば、ネジ止め、接着、係合などによって行なうことが考えられる。
基台20には、厚さ方向(前後方向)に貫通する貫通孔である配線用孔24が穿設されている。回路ユニット40の配線41が配線用孔24に通され、ランド15に接続されている。
なお、前面22は略円環形状に限定されず、どのような形状であっても良い。また、前面22は、半導体発光素子を平面配置できるのであれば、必ずしも全体が平面である必要はなく、後面23も、必ずしも平面でなくてもよい。
基台20は、例えば金属材料からなり、金属材料としては、例えばAl、Ag、Au、Ni、Rh、Pd、またはそれらの内の2以上からなる合金、またはCuとAgの合金などが考えられる。このような金属材料は、熱伝導性が良好であるため、発光部10で発生した熱をケース50に効率良く伝導させることができる。
(3)グローブ
グローブ30は、ガラスや樹脂等の透光性の部材から成り、後方側に開口を有する球状の部材である。グローブ30は、発光部10の前方側を覆う状態で、開口側端部31が基台20およびケース50に固定されている。本実施形態のランプ1においては、図2,3に示すように、溝部81にグローブ30の開口側端部31が挿入され、その状態で溝部81に樹脂等から成る接着剤82を充填し固化させることにより、グローブ30が基台20およびケース50に固定されている。溝部81は、基台20とケース50とが組み合わされた時に、基台20の周面に形成された段差部25とケース50の前方側内周面に形成された段差部51との間にできる空間である。
なお、グローブ30の固定は、接着剤に限定されず、ネジ留めや係合構造により固定されてもよい。さらには、ランプはグローブを備えない構成でも良い。
グローブ30の内面32には、発光部10から発せられた光を拡散させる拡散処理、例えば、シリカや白色顔料等による拡散処理が施されている。グローブ30の内面32に入射した光はグローブ30を透過しグローブ30の外部へと取り出される。
(4)回路ユニット
回路ユニット40は、LED12を点灯させるためのものであって、回路基板42と、当該回路基板42に実装された各種の電子部品43とを有している。回路ユニット40は、ケース50の内周面上に前後方向に長尺に設けられた溝部52に、回路基板42の側縁部が嵌め込まれることにより、ケース50内に固定され、収容されている。なお、回路ユニット40の固定については、溝部による固定に限られず、例えば、ネジ止め、接着、係合などにより固定されてもよい。
回路基板42は、長尺状であり、その主面がランプ軸Jに略平行な姿勢で配置されている。このようにすることで、ケース50内に回路ユニット40をよりコンパクトに格納することができるため、ケース50を小型化してランプ1の小型化を図ることができる。
また、回路ユニット40は、基台20と離間して配されており、基台20に伝わった発光部10からの熱が回路ユニット40に伝わりにくいため、回路ユニット40の温度上昇を抑制して、電子部品43の熱負荷を抑制することができる。
また、さらに、熱に弱い電子部品43を発光部10から遠い後方側に位置し、熱に強い電子部品43を発光部10に近い前方側に位置するように配置してもよい。このようにすれば、熱に弱い電子部品43が発光部10で発生する熱から受ける熱負荷を軽減して熱破壊され難くなる。
回路ユニット40と口金60とは、電気配線45,46によって電気的に接続されている。電気配線45は、ケース50の後方側開口53に設けられたスリット54を通って、口金60のシェル部61と接続されている。また、電気配線46は、後方側開口53を通って、口金60のアイレット部62と接続されている。
なお、図3においては、回路ユニットについては、断面としていない。以下、図6,8,10,12〜18においても同様である。
(5)ケース
ケース50は、例えば、両端が開口し前方から後方へ向けて縮径した円筒形状、もしくは、底面(後方側端面)に開口を有する椀形状をした部材である。図3に示すように、ケース50の前方側端部55内には基台20とグローブ30の開口側端部31とが収容され、溝部81に接着剤82を流し込むなどして一体に固着されている。
ケース50は、例えば、樹脂等の絶縁性を有する部材から成る。ケース50に用いられる部材としては、金属紛体等を分散させて熱伝導性を向上させた熱伝導性樹脂を用いてもよい。その場合、基台20を介して発光部10からケース50に伝搬した熱を効率良く口金60側に伝搬させることができる。
ケース50にアルミ等の金属材料を用いる場合には、ケース50内面に樹脂コーティング等により絶縁被膜等を形成して絶縁処理を施したり、回路ユニット40を樹脂等の絶縁性の素材から成る回路ケース内に収容した状態でケース50内に収容したりするとよい。
(6)口金
口金60は、ランプ1が照明器具に取り付けられ点灯された際に、照明器具のソケットから電力を受けるための部材である。口金60の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態ではエジソンタイプであるE26口金が使用されている。口金60は、略円筒形状であって外周面が雄ネジとなっているシェル部61と、シェル部61に絶縁部63を介して装着されたアイレット部62とを備える。
(7)ヒートシンク部
図1〜3に示すように、ヒートシンク部70は、平面視形状が矩形状の板状部材であるベース部分71の一方の主面(基台20の前面22上に載置された状態における前方側主面)である前面71a上に平板状の放熱フィン72が複数立設されて構成されている。ベース部分71の放熱フィン72が立設されている方とは反対側の主面(基台20の前面22上に載置された状態における後方側主面)である底面71bは、発光部10の実装基板11の円環の内側において基台20の前面22上に載置され固定されている。即ち、ヒートシンク部70は、放熱フィン72が前方側に位置し、ベース部分71が後方側に位置する姿勢で前面22上に固定されている。ヒートシンク部70の基台20の前面22への固定は、例えば、熱伝導性を有する接着剤等を用いて行われる。
また、ヒートシンク部70は、その全体が基台20の前面22よりも前方側、即ちグローブ30に近づく側に配置されている。
本実施形態においては、ベース部分71は、平面視で略正方形であり、その前方側の主面上に5つの放熱フィン72が互いに間隔を開けて平行に立設されてヒートシンク部70が構成されている。なお、放熱フィン72の数は、5つに限定されない。1〜4つでもよいし、6つ以上でもよい。さらには、放熱フィン72を全く設けない構成としてもよい。その場合、ベース部分71の前面に波状やギザギザの凹凸を設ける等により、放熱面積を増加させるとよい。
ヒートシンク部70の表面73には、光反射性を向上させるための処理が施されている。本実施形態においては、具体的には、白色の塗料が塗布されている。表面73に施される光反射処理は、これに限られない。例えば、表面73に鏡面処理を施して光反射性を向上させてもよい。
また、表面73に塗布する塗料にシリカ等の微粒子を分散混入させて、塗布された塗料表面に微小な凹凸を形成し、表面73に光拡散性を向上させる処理を施してもよい。
このような処理を施すことにより、次のような効果が得られる。LED12から発せられた光の一部はヒートシンク部70に到達する。そして、ヒートシンク部70に到達した光はヒートシンク部70の表面73で反射または拡散されてグローブ30へと到達し、グローブ30を透過してグローブ30の外部へと出射される。これにより、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ1の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
さらには、ヒートシンク部70が環状に配置されたLED12の環の内側(本実施例では、円環状の実装基板11の内側)において基台20の前面22上に配置されており、平面視でヒートシンク部70がLED12の環の内側に位置している(LED12の環にかぶさっていない)ため、LED12から発せられた光の主出射方向である前方への出射を遮ることがない。これにより、ヒートシンク部70を設けたことによるランプ1の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
[ヒートシンク部による放熱効果]
LED12で発生した熱は、その一部が実装基板11を介して基台20へと伝わったのち、その一部は基台20からケース50へと伝わる。ケース50へと伝わった熱の一部はケース50の外表面から放熱され、残りはケース50からさらに口金60へと伝わり、口金60から照明器具側へと放熱される。
ここで、本実施形態に係るランプ1においては、図1および3に示すように、ヒートシンク部70が基台20の前面22に配置されている。これにより、LED12で発生した熱の一部は基台20からヒートシンク部70へと伝わる。そして、ヒートシンク部70へと伝わった熱は、放熱フィン72の表面(およびベース部分71の前面のうち放熱フィン72が立設されていない部分)からグローブ30内部の空気へと伝わり、グローブ30内部の空気を暖める。そして、暖められた空気が対流によりグローブ30の内面32と接触してグローブ30へと熱が伝わり、グローブ30の外周面から外部へと放熱される。
また、ヒートシンク部70へと伝わった熱の一部は、輻射により直接グローブ30へと伝わり、グローブ30の外周面から外部へと放熱される。
図4は、ヒートシンク部70を設けた場合と設けない場合について、LED12からの熱の影響を調べた温度試験の結果を示す表である。
温度試験は、ヒートシンク部70を設けたランプと設けないランプについて、点灯後2時間経過した時点において、以下の4つの部位について温度を測定して行った。温度測定を行った部位は、グローブ30の天面33(図3参照)、ケース50、LED12、基台20の後面23(図1参照)の4つである。なお、ケース50と天面33については、外周面側を測定し、LED12については、基台20の前面22上における封止体13近傍のはんだ部位にて測定した結果をLED12の温度とし、基台20の後面23については、LED12の測定位置(はんだ部位)に対応する後面23側の箇所の温度を測定した。
また、測定により得られた結果は、周囲温度が30℃となるように、測定装置内温度調整をおこない測定した値である。また、温度測定に用いた温度センサは、国華電機製、TC−T0.1 DSCである。
図4の表に示すように、ヒートシンク部70を設けない場合と比較して、ヒートシンク部70を設けた場合には、天面33の温度がより高くなり、ケース50の外表面および基台20の後面23の温度がより低くなっている。このことは、LED12で発生した熱の一部が実装基板11を介して基台20へと伝わった後、ヒートシンク部70へと伝わり、そこからさらにグローブ30へと伝導していることを示している。そして、基台20へと伝わった熱の一部がヒートシンク部70へと伝導したことにより基台20の温度が低下し、実装基板11の裏面の温度も低下していることを示している。その結果、ヒートシンク部70を設けない場合と比較して設けた場合には、LED12の温度が3.5℃低下している。即ち、ヒートシンク部70を設けてより多くの熱をグローブ側へと伝導させることにより、良好な放熱特性を実現し、ケース50を大型化することなくLED12の温度上昇を効率よく抑制することができる。
さらには、LEDで発生した熱のうちより多くの熱をグローブ側へと伝えることにより、ケース50側へと伝わる熱を低減して、ケース50内部に収容される回路ユニット40が受ける熱負荷を低減することができる。これにより、回路ユニット40が備える各種電子部品が熱破壊される危険性を低減することができる。
なお、ヒートシンク部70の表面73に対する光反射処理および光拡散処理は、ヒートシンク部70のベース部分71の底面71b以外の表面に施すのがよい。底面71bに光反射処理や光拡散処理を施した場合、基台20とヒートシンク部70との間に光反射処理や光拡散処理に用いられた塗料等の部材が介在することになり、基台20からヒートシンク部70への熱電導性が低下する虞があるためである。なお、熱伝導性の高い部材を用いて光反射処理や光拡散処理を行う場合には、底面71bに対しても光反射処理や光拡散処理を施してもよい。また、鏡面処理等、基台20とヒートシンク部70との間に塗料等の別部材が介在しない場合には、底面71bに対して鏡面処理等を施してもよい。
また、ヒートシンク部70の基台20の前面22への固定は、熱伝導性の接着剤に限られない。例えば、ネジ留めや係合構造により固定されてもよい。
[まとめ]
このように、ヒートシンク部70により、LED12で発生した熱をより積極的にグローブ30側へと伝え、グローブ30から外部へと放熱させることにより、ケース50側へと伝わる熱を抑制することができる。その結果、ケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
また、LED12を環状に配置し、ヒートシンク部70を環の内側に配置することにより、LED12から環の外側方向に出射される光がヒートシンク部70により遮られない。さらには、ヒートシンク部70の表面には光反射処理が施されているため、次のような効果が得られる。即ち、LED12から環の内側方向に出射されヒートシンク部70に到達した光は、そこでグローブ30側へと反射されるため、LED12からの光の損失を抑制し、良好な配光特性を実現することができる。さらには、ヒートシンク部70の影がグローブ30に投影されることが無いため、良好な意匠性も実現することができる。
<実施形態2>
上記実施形態1においては、ヒートシンク部70が複数の放熱フィン72を有する構成について説明した。しかし、ヒートシンク部70の形状および構成はこれに限定されるものではない。実施形態2においては、別の構成を有するヒートシンク部70を備えたランプについて、説明する。
なお、説明の重複を避けるため、実施形態1と同じ構成要素については、同符号を付して、その説明を省略する。以下、各実施形態および各変形例についても同様である。
図5は、実施形態2に係るランプ100の概略構成を示す一部切欠き斜視図である。図6は、ランプ100のランプ軸Jに沿った平面による断面図である。
実施形態2に係るランプ100は、ヒートシンク部170の形状が実施形態1に係るランプ1におけるヒートシンク部70と異なっている以外は、基本的な構成はランプ1と同じである。
ヒートシンク部170は、略円形の底面171を有し、底面171に垂直な方向における一方向に突出する形状をしている。ヒートシンク部170は、また、底面171から遠ざかるにつれて縮径している。底面171は、基台20の前面22上に載置されている。従って、ヒートシンク部170は、底面171からグローブ30に近づく方向に突出している。ヒートシンク部170の突出端部172は、グローブ30とは離間している。ヒートシンク部170は、金属等の熱伝導性の部材から成る中実の部材である。
ヒートシンク部170は、環状に配置されたLED12の環の内側(本実施形態では、円環状の実装基板11の内側において、基台20の前面22上に配置され固定されている。ヒートシンク部70の基台20の前面22上の固定は、熱伝導性の接着剤等を用いて行われる。また、ヒートシンク部170は、平面視でLED12の環の内側に収まっており、LED12の環にかぶさっていない。これにより、LED12から発せられた光の主出射方向である前方への出射を遮ることがないため、ヒートシンク部170を設けたことによるランプ100の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
また、ヒートシンク部170の表面173には、光反射性を向上させるための処理が施されている。本実施形態においては、具体的には、白色の塗料が塗布されている。表面173に施される光反射処理は、これに限られない。例えば、表面173に鏡面処理を施して光反射性を向上させてもよい。
また、表面173に塗布する塗料にシリカ等の微粒子を分散混入させて、塗布された塗料表面に微小な凹凸を形成し、表面173に光拡散性を向上させる処理を施してもよい。
このような処理を施すことにより、次のような効果が得られる。LED12から発せられた光の一部はヒートシンク部170に到達する。ヒートシンク部170に到達した光はヒートシンク部170の表面173で反射または拡散されてグローブ30へと到達し、グローブ30を透過して外部へと出射される。これにより、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ100の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
また、LED12で発生した熱が、実装基板11、基台20を介してヒートシンク部170の底面171へと伝導し、そこからヒートシンク部170内部に蓄熱される。そして、ヒートシンク部170の表面173からグローブ30内部の空気を介して、あるいは、表面173から輻射により直接グローブ30へと熱が伝わり、グローブ30の外周面から外部へと放熱される。
このように、実施形態2に係るランプ100の構成においても、LED12で発生した熱を、ヒートシンク部170を介してより積極的にグローブ30側へと伝導させてグローブ30から外部へと放熱させることができる。それと同時に、ケース50側へと伝わる熱を抑制することができる。これにより、ケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
なお、本実施形態においては、ヒートシンク部170の表面173は、ヒートシンク部170の基台20の前方側においてグローブ30内部に露出している部分の表面のみを指す。表面173には、底面171は含まれていない。従って、上記光反射処理および光拡散処理は、底面171には施されていない。
ただし、熱伝導性の高い部材を用いて光反射処理や光拡散処理を行う場合には、底面171にもこれらの処理を施してもよい。また、鏡面処理等、基台20とヒートシンク部70との間に塗料等の別部材が介在しない場合には、底面171に対して鏡面処理等を施してもよい。
また、ヒートシンク部170の基台20の前面22への固定は、熱伝導性の接着剤に限られない。例えば、ネジ留めや係合構造により固定されてもよい。
<実施形態3>
図7は、実施形態3に係るランプ200の概略構成を示す一部切欠き斜視図である。図8は、ランプ200のランプ軸Jに沿った平面による断面図である。
上記実施形態2においては、ヒートシンク部170は、グローブ30から離間して配置されていた。実施形態3に係るランプ200においては、ヒートシンク部270の突出端部272がグローブ30の内面32と接触している点において実施形態2のランプ100と異なっている。ランプ200は、それ以外は、基本的な構成はランプ100と同じである。
ヒートシンク部270は、ヒートシンク部70,170と同様の部材から成り、ヒートシンク部170と類似の形状を有する。また、ヒートシンク部270の表面273にもヒートシンク部70,170と同様に、光反射処理または光拡散処理が施されている。
ヒートシンク部270は、底面271を後方側にして基台20の前面22上に載置され固定されている。ヒートシンク部270の突出端部272は、グローブ30の内面32と接している。本実施形態においては、ヒートシンク部270は、底面271の中心がランプ200のランプ軸Jと一致するように載置され、ヒートシンク部270は底面271からランプ軸Jに沿って突出する形状を有している。従って、突出端部272はランプ軸J上に位置しており、天面33において内面32と接している。
このように、本実施形態に係るランプ200においては、ヒートシンク部270の突出端部272がグローブ30の内面32に接触している。これにより、実装基板11および基台20を介してヒートシンク部270に伝わったLED12からの熱を、より多く、より直接的にグローブ30へと伝えることができる。そして、LED12で発生した熱をより積極的にグローブ30側へと伝えてグローブ30から外部へと放熱させることにより、ケース50側へと伝わる熱を抑制することができる。その結果、ケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
また、ヒートシンク部270は、ヒートシンク部70,170と同様に、平面視でLED12の環の内側に収まっており、LED12の環にかぶさっていない。これにより、LED12から発せられた光の主出射方向である前方への出射を遮ることがないため、ヒートシンク部270を設けたことによるランプ200の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
さらに、ヒートシンク部270の表面273には、ヒートシンク部70,170と同様に、光反射処理または光拡散処理が施されている。これにより、ヒートシンク部270は、ヒートシンク部70,170と同様に、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ200の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
<実施形態4>
図9は、実施形態4に係るランプ300の概略構成を示す外観斜視図である。図10は、ランプ300のランプ軸Jに沿った平面による断面図である。
上記実施形態1〜3においては、ヒートシンク部がグローブ内部に収容されている構成について説明した。実施形態4に係るランプ300においては、グローブ330の天面に相当する部分に開口部334が設けられており、ヒートシンク部370の突出端部372が開口部334を通ってグローブ330外部に露出している。ここで、開口部334の径は、突出端部372の露出している部分の最も後方側の径と略同じに設定されているため、開口部334の縁と突出端部372とは接している。また、ランプ300におけるヒートシンク部370は、ベース開口部373を有し、ベース開口部373と連通するベース空間374を内部に有する椀状の部材であり、椀の開口側端面である底面371を後方側にして基台20の前面22上に載置され固定されている。ヒートシンク部370が前面22上に載置固定された状態において、ベース開口部373は基台20によって閉塞されている。
上記の点において、ランプ300は、ランプ1,100,200と異なっている。それ以外は、基本的な構成はランプ1,100,200と同じである。ヒートシンク部370は、ヒートシンク部70,170,270と同様の部材から成る。また、グローブ330は、天面に相当する部分に開口部334が形成されている点以外は、実施形態1〜3のグローブ30と基本的構成は同じである。グローブ330の開口側端部331は、グローブ30の開口側端部331と同様の構成であり、同様に溝部81に挿入された状態で接着剤により固定されている。グローブ330の内面332には、グローブ30の内面32と同様に、発光部10から発せられた光を拡散させる拡散処理が施されており、グローブ30の内面32に入射した光はグローブ30を透過しグローブ30の外部へと取り出される。
ヒートシンク部370は、その突出端部372がグローブ330の開口部334からグローブ330の外部に露出していることにより、以下の効果が得られる。LED12からの熱がヒートシンク部370からグローブ330に伝えられてグローブ330から外部に放熱されることに加え、熱の一部を外部に露出している突出端部372から直接外部に放熱させることができる。これにより、LED12で発生した熱をさらに積極的にグローブ330側から外部へと放熱させることにより、ケース50側へと伝わる熱をさらに抑制することができる。その結果、ケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
また、ヒートシンク部370の外周面375のうち、少なくともグローブ330の内部に位置している部分には、ヒートシンク部70,170,270の表面と同様に、光反射処理または光拡散処理が施されている。これにより、ヒートシンク部370は、ヒートシンク部70,170,270と同様に、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ300の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
さらに、ヒートシンク部370は、ヒートシンク部70,170,270と同様に、平面視でLED12の環の内側に収まっており、LED12の環にかぶさっていない。これにより、LED12から発せられた光の主出射方向である前方への出射を遮ることがないため、LED12の環にかぶさっている場合と比較してランプ300の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
さらに、ヒートシンク部370は中空構造であるため、ランプ300の軽量化を図ることができる。
またさらに、グローブ330の開口部334の縁部分の内周面の傾斜を当該内周面と接触する突出端部372の外周面の傾斜と一致するように形成すると、グローブ330とヒートシンク部370との接触面積を大きくすることができる。これにより、接触によりヒートシンク部370からグローブ330へと熱がより伝わりやすくなる。
<実施形態5>
図11は、実施形態5に係るランプ400の概略構成を示す外観斜視図である。図12は、ランプ400のランプ軸Jに沿った平面による断面図である。
本実施形態に係るランプ400においては、ヒートシンク部470のグローブ330の開口部334から外部に露出している突出端部472に突出端開口部475が設けられている。そして、突出端開口部475によりヒートシンク部470の内部に設けられた突出端空間473と外部とが連通している。また、ヒートシンク部470は、突出端空間473以外は中実の部材であり、底面471を後方側にして基台20の前面22上に載置され固定されている。
上記の点において、ランプ400は、ランプ300と異なっている以外は、基本的な構成はランプ300と同じである。ヒートシンク部470は、ヒートシンク部70,170,270,370と同様の部材から成る。
ヒートシンク部470は、その突出端部472がグローブ330の開口部334からグローブ330の外部に露出していることにより、以下の効果が得られる。LED12からの熱がヒートシンク部470からグローブ330に伝えられてグローブ330から外部に放熱されることに加え、熱の一部を外部に露出している突出端部472から直接外部に放熱させることができる。これに加えて、突出端部472に設けられた突出端開口部475を介して突出端空間473が外部と連通しているため、ヒートシンク部470が外部の空気と接触する面積が増大し、即ち包絡体積が増大する。これにより、LED12から伝わった熱のうちより多くの熱を突出端部472および突出端空間473の内周面474から外部へと放熱することができるため、ケース50側へと伝わる熱をより一層抑制することができる。その結果、ケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
また、ヒートシンク部470の外周面476のうち、少なくともグローブ330の内部に位置している部分には、ヒートシンク部70,170,270,370の表面と同様に、光反射処理または光拡散処理が施されている。これにより、ヒートシンク部470は、ヒートシンク部70,170,270,370と同様に、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ400の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
さらに、ヒートシンク部470は、ヒートシンク部70,170,270,370と同様に、平面視でLED12の環の内側に収まっており、LED12の環にかぶさっていない。これにより、LED12から発せられた光の主出射方向である前方への出射を遮ることがないため、LED12の環にかぶさっている場合と比較してランプ400の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
またランプ300の場合と同様に、グローブ330の開口部334の縁部分の内周面の傾斜を当該内周面と接触する突出端部472の外周面の傾斜と一致するように形成すると、グローブ330とヒートシンク部470との接触面積を大きくすることができる。これにより、接触によりヒートシンク部470からグローブ330へと熱がより伝わりやすくなる。
<実施形態1〜5の変形例>
以上、本発明の構成を実施形態1〜5に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限られず、以下のような変形例を実施することができる。なお、説明の重複を避けるため、上記各実施形態と同じ内容のものについてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
(変形例1)
実施形態2に係るランプ100においては、ヒートシンク部170は中実の部材であったが、これに限られない。図13に示す変形例1に係るランプ500のように、中空の(椀状の)ヒートシンク部570を備える構成としてもよい。なお、図13は、ランプ500のランプ軸Jに沿った平面による断面図である。
ランプ500においては、ヒートシンク部570は、ベース開口部573を有し、ベース開口部573と連通するベース空間574を内部に有する椀状の部材であり、椀の開口側端面である底面571を後方側にして基台20の前面22上に載置され固定されている。ヒートシンク部570が前面22上に載置固定された状態において、ベース開口部573は基台20によって閉塞されている。
また、突出端部572がグローブ30の内面32から離間した状態でグローブ30内部に収容されている。
この場合においても、LED12で発生した熱をグローブ30側からより積極的に放熱させることによりケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
また、上記各実施形態と同様に、ヒートシンク部570においても、外周面575に光反射処理または光拡散処理が施されており、ヒートシンク部570はLED12の環の内側に配置されている。これにより、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ500の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
(変形例2)
実施形態3に係るランプ200においては、ヒートシンク部270は中実の部材であったが、これに限られない。図14に示す変形例2に係るランプ600のように、中空の(椀状の)ヒートシンク部670を備える構成としてもよい。なお、図14は、ランプ600のランプ軸Jに沿った平面による断面図である。
ランプ600においては、ヒートシンク部670は、ベース開口部673を有し、ベース開口部673と連通するベース空間674を内部に有する椀状の部材であり、椀の開口側端面である底面671を後方側にして基台20の前面22上に載置され固定されている。ヒートシンク部670が前面22上に載置固定された状態において、ベース開口部673は基台20によって閉塞されている。
また、突出端部672がグローブ30の天面33に接した状態でグローブ30内部に収容されている。
この場合においても、LED12で発生した熱をグローブ30側からより積極的に放熱させることによりケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
また、上記各実施形態と同様に、ヒートシンク部670においても、外周面675に光反射処理または光拡散処理が施されており、ヒートシンク部670はLED12の環の内側に配置されている。これにより、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ600の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
(変形例3)
実施形態4に係るランプ300においては、ヒートシンク部370は中空(椀状)の部材であったが、これに限られない。図15に示す変形例3に係るランプ700のように、中実のヒートシンク部770を備える構成としてもよい。なお、図14は、ランプ700のランプ軸Jに沿った平面による断面図である。
ランプ700においては、ヒートシンク部770は、底面771が基台20の前面22上に載置され、突出端部772がグローブ330の開口部334からグローブ330の外部に露出している。
この場合においても、突出端部772がグローブ330の開口部334の縁に接触し、且つ開口部334から外部に露出しているため、LED12で発生した熱をグローブ330側から更に積極的に放熱させることができる。これにより、ケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
また、上記各実施形態と同様に、ヒートシンク部770においても、表面775に光反射処理または光拡散処理が施されており、ヒートシンク部770はLED12の環の内側に配置されている。これにより、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ700の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
さらには、ヒートシンク部770が中実の部材より成るため、ヒートシンク部770の熱容量を増大させることができ、LED12で発生した熱をより積極的にグローブ側へと伝熱させることができる。
(変形例4)
実施形態4に係るランプ300および変形例2に係るランプ600においては、ヒートシンク部370および670の中空部分、すなわち椀の内側部分は単なる空間であって、何も部材は配置されていない。しかし、これに限られない。例えば、ヒートシンク部の椀の内側部分の空間内に、他の部材の全部または一部が配置されてもよい。
本変形例においては、実施形態4に係るランプ300に適用した場合を例に説明する。
図16は、変形例4に係るランプ800のランプ軸Jに沿った平面による断面図である。ランプ800においては、基台820の中央部分に厚さ方向に貫通する貫通孔826が設けられている。そして、貫通孔826を介してケース50内部とヒートシンク部370の椀の内側部分に相当するベース空間374とが連通している。そして、回路ユニット840の前方側の一部が貫通孔826内に配置され、さらにはベース空間374内にも配置されている。
本変形例の構成によると、従来はケース50内部に全体が収容されていた回路ユニットの一部を貫通孔826およびベース空間374内に配置することができる。このようにすることで、基台820よりも後方側における回路ユニット840を収容するためのスペースを小さくすることができる。したがって、基台820と口金60との距離を縮めたり、ケース50の径を小さくしたりすることが可能であり、ランプの小型化に有利である。
なお、本変形例においても、実施形態4に係るランプ300と同様に、LED12で発生した熱をグローブ330側からより積極的に放熱させることによりケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
また、実施形態4と同様のヒートシンク部370を備えており、外周面375に光反射処理または光拡散処理が施され、ヒートシンク部370はLED12の環の内側に配置されている。これにより、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ800の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
(変形例5)
なお、回路ユニット840の一部が、貫通孔826内にのみ配置され、ベース空間374の内部にまではみ出さない構成としてもよい。この場合においても、基台820よりも後方側における回路ユニット840を収容するためのスペースをある程度小さくすることができる。これにより、ケース50を小型化することができ、ランプの小型化を図ることができる。
(変形例6)
また、変形例4の構成を図13に示す変形例1の構成に適用することも可能である。即ち、図13に示すようなヒートシンク部570の突出端部572がグローブ30の内面32から離間している構成において、図16に示すような回路ユニット840の一部が基台820の貫通孔826およびヒートシンク部570の椀の内側部分に相当するベース空間574(図13参照)内に配置されてもよい。この場合においても、変形例4と同様の効果が期待できる。
(変形例7)
さらに、変形例4の構成を図14に示す変形例2の構成に適用することも可能である。即ち、図14に示すようなヒートシンク部670の突出端部672がグローブ30の天面33の内面に接している構成において、図16に示すような回路ユニット840の一部が基台820の貫通孔826およびヒートシンク部670の椀の内側部分に相当するベース空間674(図14参照)内に配置されてもよい。この場合においても、変形例4と同様の効果が期待できる。
(変形例8)
さらには、変形例4の構成を実施形態5の構成に適用することも可能である。図17に、変形例8に係るランプ900のランプ軸Jに沿った平面による断面図を示す。図17に示すように、ランプ900のヒートシンク部970は、底面971の略中央にベース開口部977を有し、ベース開口部977と連通するベース空間978を内部に有する点が、実施形態5に係るランプ400におけるヒートシンク部470と異なっている。この点以外においては、ヒートシンク部470と基本的な構成は同じである。ヒートシンク部970は、ヒートシンク部470と同様に、突出端部972に突出端開口部975を有し、突出端開口部975を介して外部と連通する突出端空間473を内部に有する。
ヒートシンク部970は、ベース開口部977が貫通孔826と連通するように配置されており、これにより、貫通孔826を介してケース50内部とベース空間978とが連通している。そして、回路ユニット840の前方側の一部が貫通孔826内に配置され、さらにはベース空間978内にも配置されている。
本変形例の構成によると、変形例4と同様の効果に加えて、実施形態5と同様の効果も期待できる。
なお、突出端空間973は突出端開口部975と連通している部分以外は閉塞されている。そして、ベース空間978はベース開口部977と連通している部分以外は閉塞されている。従って、突出端空間973とベース空間978とは互いに連通していない。
ここで、突出端空間973とベース空間978とが連通しているとすると、ベース空間978内部に回路ユニット840の一部が配置されているため、ベース空間978が突出端空間973を介して外部と連通することとなる。すると、外部から水分やゴミ等がベース空間978に流入して、回路ユニット840にダメージを与える虞が生じることとなる。突出端空間973とベース空間978とが連通していないことにより、上記の問題を防止することができる。
(変形例9)
上記各実施形態および各変形例においては、基台とヒートシンク部とは、別個の部材であったが、これに限られない。基台とヒートシンク部とが一体的に形成されていてもよい。例えば、図19(a)にその断面図を示す変形例9に係るランプ1100のように、基台1120とヒートシンク部1170とが一体的に形成されて基台ヒートシンクユニット1190を形成してもよい。同図に示すように、基台ヒートシンクユニット1190は、金属から成る円盤の中央部分が前方側に突出した形状をしている。そして、中央の突出部分がヒートシンク部1170となり、その周囲の平板部分が基台1120となっている。このようにすると、基台とヒートシンク部とを1枚の金属板を用いてプレス加工により形成することが出来るため、製造加工が容易で、部品点数を減じることもできる。また、ヒートシンク部1170は、後方側から見ると前方側に凹入した形状と捉えることが出来る。基台1120とヒートシンク部1170との接続部分により規定される空間領域であって、前記凹入により形成された開口でもある開口1176からヒートシンク部1170の内側空間1174内に回路ユニット840の一部を収納して、ランプの小型化に資することが出来る。
なお、ランプ1100においては、ヒートシンク部1170の突出端部1172がグローブ30の内面32に接しているが、これに限られず、突出端部1172が内面32から離間していてもよいし、図16のランプ800と同じようにヒートシンク部がグローブを突き抜けてもよい。
また、ヒートシンク部1170の外周面1175に光反射処理または光拡散処理が施されていてもよい。これにより、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ300の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
なお、発光部10と回路ユニット840とを電気的に接続する配線41を通すための配線用孔1124が基台1120に設けられているが、これに限られない。配線用孔がヒートシンク部1170に設けられていてもよい。この場合、LED12から発せられた光の外周面1175における反射をできるだけ妨げないような位置に配線用孔を設けるとよい。
(変形例10)
さらには、図19(b)にその断面図を示す変形例10に係るランプ1200のように、基台本体部1221に連設されたフラップ部1222がヒートシンク部1270の開口1276を閉塞するように折り返され、密閉された内部空間1274を有する態様であってもよい。この場合、基台本体部1221とフラップ部1222とで基台1220を形成し、基台1220とヒートシンク部1270とで基台ヒートシンクユニット1290を形成している。
なお、ランプ1200においては、ヒートシンク部1270の突出端部1272がグローブ30の内面32から離間しているが、これに限られず、突出端部1272が内面32に接していてもよい。
また、内部空間1274は、完全に密閉された空間でなくてもよい。例えば、配線用孔1224の一部が内部空間1274と連通していてもよい。
また、ランプ1200のケース1250は、段差部1251がより後方側に形成されている点を除いては、基本的な構成は、実施形態1に係るランプ1のケース50と同じである。
さらには、ヒートシンク部1270の外周面1275に光反射処理または光拡散処理が施されていてもよい。これにより、LED12から発せられた光の損失を抑制してランプ300の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
なお、ここでも、発光部10と回路ユニット40とを電気的に接続する配線41を通すための配線用孔1224が基台1220に設けられているが、これに限られない。配線用孔がヒートシンク部1270に設けられていてもよい。この場合、LED12から発せられた光の外周面1275における反射をできるだけ妨げないような位置に配線用孔を設けるとよい。
(変形例11)
また、ヒートシンク部1170および1270が内側の空間を有せず、当該内側の空間にもヒートシンク部を構成する材料が充填された構成であってもよい。即ち、基台と中実のヒートシンク部とが一体的に形成された構成であってもよい。
基台と中実のヒートシンク部とが一体的に形成された構成としては、実施形態2および3に係るランプ100(図6参照)およびランプ200(図8参照)において、基台20とヒートシンク部170とが一体的に形成された構成および、基台20とヒートシンク部270とが一体的に形成された構成であってもよい。
(変形例12)
上記各実施形態および各変形例において、グローブに厚さ方向に貫通する直径1〜2〔mm〕程度の微小な換気孔が1個または複数個設けられていてもよい。これにより、当該換気孔を通じてグローブ内部の空気と外部の空気とが対流することができるため、より放熱効果を高めることができる。
(変形例13)
上記実施形態2〜5、および各変形例においては、ヒートシンク部は、言わば半分に切断した卵形のような外観形状であったが、これに限られない。例えば、円柱(円筒)や多角柱(多角筒)、円錐、多角錐であってもよい。
また、後方側から前方側に向かうにつれて縮径する形状に限られない。例えば、後方側から前方側に向かうにつれて一度拡径した後縮径する形状であってもよいし、一度縮径した後拡径して再び縮径する形状であってもよい。即ち、ランプの明るさや配光特性を損なわない限り、およそどのような形状をしていてもよい。
(変形例14)
上記各実施形態および各変形例においては、ヒートシンク部は、アルミ等の金属材料により構成されているとしたが、これに限定されるものではない。例えば、熱伝導性樹脂や熱伝導性のセラミック等を用いてもよい。
(変形例15)
上記各実施形態および各変形例においては、基台は金属材料から成るとしたが、これに限られない。例えば、熱伝導性樹脂や熱伝導性のセラミック等を用いてもよい。
(変形例16)
上記各実施形態および各変形例においては、LED12は、実装基板11上に実装され、LED12が実装された実装基板11が基台の前面に搭載されていたが、これに限られない。例えば、SMDタイプのLEDを用いて、LEDを直接基台の前面に搭載してもよい。金属から成る基台に直接LEDを搭載する場合、基台上の配線表面に樹脂等により絶縁被膜を施してもよい。
(変形例17)
実施形態1においては、グローブ30の内部であって基台20の前面22上に複数の放熱フィン72を備えたヒートシンク部70が設けられた構成について説明した。しかし、これに限られず、放熱フィンがケースに設けられてもよい。ここでは、上記の構成を実施形態2に係るランプ100に適用した場合を例に以下に説明する。
図18は、変形例17に係るランプ1000の概略構成を示す一部破断正面図である。変形例17に係るランプ1000においては、ケース1050は、円筒状のケース本体部1051と、ケース本体部1051の外周面上に互いに間隔を開けて立設された複数の放熱フィン1052とから構成されている。
上記の点においてランプ1000はランプ100と異なる以外は、基本的な構成はランプ100と同じである。ケース1050の前方側端部1055は、ランプ100におけるケース50の前方側端部55と同様の構成を備え、同様の機能を果たす。
ランプ1000の構成によると、以下のような効果が期待できる。先ず、ランプ100と同様に、ランプ1000は、ヒートシンク部170によりグローブ30側に熱をより積極的に伝えて放熱させることができる。これに加えて、ランプ1000は、ケース1050が放熱フィン1052を複数備えているため、ケース1050側に伝わった熱を、放熱フィン1052から更に効率的に放熱させることができる。これにより、ケース1050の温度上昇を更に抑制することができるため、ケース1050内に収容された回路ユニット40の熱負荷を低減することができる。そして、熱に弱い電子部品43が熱破壊される虞を低減することができる。
さらには、放熱フィン1052を設けたことによりケース1050の温度が低下すると、基台20との間の温度勾配が増大する。すると、基台20からケース1050へと熱が伝導しやすくなる。その結果、基台20の温度が低下し、実装基板11の温度が低下するため、LED12の温度上昇をより効率的に抑制することができる。
なお、本変形例の構成を、実施形態1,3〜5、および変形例1〜3の構成に適用することも可能である。
(変形例18)
グローブが透光性の樹脂から成り、上記変形例14のように、ヒートシンク部も樹脂から成る場合、グローブとヒートシンク部とが一体的に形成されていてもよい。図20(a)は、変形例18に係るランプ1300の断面図である。図20(b)は、ランプ1300のグローブヒートシンクユニット1390の分解斜視図である。図20(a),(b)に示すように、グローブ1330の天面1333からグローブ1330内方に向かって円筒状のヒートシンク部1370が一体的に延設されている。ヒートシンク部1370の底面1371は、基台20の前面22に接している。これにより、発光部10からの熱が基台20からヒートシンク部1370を介してグローブ1330へと伝わり、グローブ1330から放熱されることにより、優れた放熱効果を得ることが出来る。
ここで、ヒートシンク部1370は、熱伝導性の高い樹脂から形成されていることが好ましい。これにより、基台20からグローブ1330へと熱が効率的に伝導される。さらに、ヒートシンク部1370は、透光性の樹脂から構成されていることが好ましい。これにより、発光部10から発せられた光がヒートシンク部1370により遮光されないため、天面1333およびその周辺部分からも十分な光が外部へと照射される。
なお、ヒートシンク部1370の外周面1372および/または内周面1373に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。光反射性向上処理が外周面1372に施されている場合には、ヒートシンク部1370は、必ずしも透光性の樹脂から構成されていなくてもよい。
また、ヒートシンク部1370が樹脂から成り、内部空間1374を有する円筒状の部材であるため、軽量化および材料削減に資することができる。
そして、グローブヒートシンクユニット1390は、図20(b)に示すように、4つのパーツ1330a,1330b,1330c,1330dが組み合わされて形成されている。複雑な形状を有するグローブヒートシンクユニット1390を分割してパーツごとに形成することができ、それぞれのパーツを射出成型等により容易に形成することができる。
なお、4つのパーツ1330a,1330b,1330c,1330dは、例えば、接着剤や超音波溶接等により一体に組み合わされてもよいし、爪状部材等の係合構造を利用して一体に組み合わされるようにしてもよい。接着剤を用いる場合には、透光性の接着剤を用いるとよい。
ここで、グローブヒートシンクユニット1390は、複数パーツが組み合わされて構成される場合に限られず、単一の部材として形成されていてもよい。
また、ヒートシンク部1370の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台20から天面1333へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
さらに、グローブ1330の内面1332には、発光部10から発せられた光を拡散させる拡散処理が施されていてもよい。
(変形例19)
また、図21にその断面図を示す変形例19に係るランプ1400のように、グローブヒートシンクユニット1490のヒートシンク部1470が中実の部材であってもよい。本変形例においては、ヒートシンク部1470は、中実の円柱であり、ヒートシンク部1470の底面1471は、基台20の前面22に接している。
また、ヒートシンク部1470は、熱伝導性の高い樹脂から形成されていることが好ましい。これにより、基台20からグローブ1430へと熱が効率的に伝導される。さらに、ヒートシンク部1470は、透光性の樹脂から構成されていることが好ましい。これにより、発光部10から発せられた光がヒートシンク部1470により遮光されないため、天面1433部分からも十分な光が外部へと照射される。
なお、ヒートシンク部1470の外周面1472に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。この場合、ヒートシンク部1470は、必ずしも透光性の樹脂から構成されていなくてもよい。
また、ヒートシンク部1470の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台20から天面1433へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
また、グローブ1430の内面1432には、発光部10から発せられた光を拡散させる拡散処理が施されていてもよい。
さらに、グローブヒートシンクユニット1490は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
(変形例20)
図22(a)に断面図を示す変形例20に係るランプ1500のように、実装基板1511のヒートシンク部1570の内部空間1574に位置する部分に、封止体13xに覆われたLED12xを配設してもよい(以下、LED12xおよび封止体13xをまとめて「付加LED」と呼び、符号16を付す。)。付加LED16を設けることにより、天面1333およびその周辺部分から出射される光量を増大させて、より良好な配光特性を実現することが出来る。
なお、実装基板1511は、実装基板11と形状が異なっている以外は、基本的な構成は同じである。実装基板1511には、実装基板11における孔部14に相当する貫通孔が設けられていない。ヒートシンク部1570は、実装基板1511に孔部が設けられていないことから、その分ランプ軸J方向の長さ(以下、単に「長さ」という。)が短くなっており、底面1571は、実装基板1511に接している。グローブヒートシンクユニット1590は、ヒートシンク部1570の長さが異なる以外は、変形例18に係るランプ1300(図20(a)参照)のグローブヒートシンクユニット1390と基本的な構成は同じである。
LED12xおよび封止体13xは、配設されている実装基板上の箇所が異なる以外は、基本的な構成は、それぞれLED12および封止体13と同じである。また、実装基板1511上に形成された配線パターンにより、LED12xは、回路ユニット40と電気的に接続されている。なお、LED12xおよび封止体13xに、SMDタイプのLEDチップを用いてもよい。
また、ヒートシンク部1570の外周面1572および/または内周面1573に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。ただし、少なくとも、内周面1573の天面1333に対応する部分である天面部内周面1573aには光反射性を向上させる処理は施されない。好ましくは、天面部内周面1573aを含む内周面1573の前方側の部分には光反射性向上処理が施されていないのがよい。
また、ヒートシンク部1570の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台20から天面1333へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
さらには、グローブヒートシンクユニット1590は単一の部品から成ってもよいし、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されていてもよい。
なお、図22(a)においては、付加LED16がLED12xを1個のみ有する場合を示しているが、これに限られず、付加LED16が複数のLED12xを有してもよい。
(変形例21)
また、変形例19に係るランプ1400(図21参照)のようにヒートシンク部が中実の円柱である場合にも、付加LED16を設けてもよい。図22(b)に、変形例21に係るランプ1600の断面図を示す。同図に示すように、ヒートシンク部1670の底面1671の中央部が前方側に凹入して凹部1673が形成されており、付加LED16が凹部1673内に配設されている。本変形例の構成によっても、天面部分からの光の出射量をより効率的に増大させることができる。
ヒートシンク部1670は、実装基板1511に孔部が設けられていないことから、その分長さが短くなっており、底面1671は、実装基板1511に接している。グローブヒートシンクユニット1690は、ヒートシンク部1670が凹部1673を有し、ヒートシンク部1670の長さが異なる以外は、変形例19に係るランプ1400(図21参照)のグローブヒートシンクユニット1490と基本的な構成は同じである。
なお、ヒートシンク部1670の外周面1672に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。
ただし、凹部1673の凹入面1674には、光反射性向上処理は施されない。
また、ヒートシンク部1670の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台20から天面1433へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
さらには、グローブヒートシンクユニット1690は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
なお、図22(b)においては、付加LED16がLED12xを1個のみ有する場合を示しているが、これに限られず、付加LED16が複数のLED12xを有してもよい。
(変形例22)
ヒートシンク部がグローブと基台の両方に設けられていてもよい。変形例22に係るランプ1700の断面図を図23(a)に示す。同図に示すように、ランプ1700は、金属から成る円柱状の基台ヒートシンク部1770が基台1720の中央部からランプ軸Jに沿って前方へと一体的に延設されている。基台ヒートシンク部1770の径は、グローブヒートシンクユニット1390のヒートシンク部1370の内部空間1374の内径に対応している。基台ヒートシンク部1770の長さは内部空間1374の長さに対応している。そして、基台ヒートシンク部1770は、内部空間1374に挿嵌されている。
これにより、基台ヒートシンクユニット1790とグローブヒートシンクユニット1390との接触面積を増大させることができる。その結果、発光部10から発せられた熱を基台1720から基台ヒートシンク部1770およびヒートシンク部1370を介してグローブ1330へとより効率的に伝達させることができる。
ここで、基台ヒートシンク部1770の径および長さが内部空間1374の内径および長さにそれぞれ対応しているとは、基台ヒートシンク部1770の径および長さが内部空間1374の内径および長さとそれぞれ一致しているか、双方間に隙間が実質的に生じない程度に基台ヒートシンク部1770の径および長さが内部空間1374の内径および長さよりも若干小さいことを意味する。(以下、本明細書中においては、「対応している」とは、長さおよび幅(太さ)が略一致しているか、若干小さいことを意味する語として用いる。)これにより、基台ヒートシンク部1770の内部空間1374への挿嵌が容易になるのと同時に、基台ヒートシンク部1770とヒートシンク部1370との接触を確保して良好な熱伝導を得ることができる。
なお、基台ヒートシンク部1770の長さは、必ずしも内部空間1374の長さに対応していなくてもよい。基台ヒートシンク部1770の長さが内部空間1374の長さよりも短く、基台ヒートシンク部1770の前方側端部と天面部内周面1373aとの間に隙間が存在してもよい。
また、基台ヒートシンク部1770が形成される金属材料は、基台1720が形成される金属材料と同一でもよいし、異なっていてもよい。双方の金属材料が同一であれば、形成が容易である。
また、ヒートシンク部1370および基台ヒートシンク部1770の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台1720から天面1333へと向かうにつれて縮径するような形状であってもよい。その場合においても、基台ヒートシンク部の形状がヒートシンク部の内部空間の形状に対応しているとよい。そのようにすることにより、基台ヒートシンク部とヒートシンク部との接触がより密になり、基台ヒートシンク部からヒートシンク部への熱伝導がより効率よく行われるという利点がある。
(変形例23)
基台ヒートシンク部は、中空の円筒状であってもよい。さらには、基台ヒートシンク部と基台とが一体的に形成されていなくてもよい。図23(b)は、変形例23に係るランプ1800の断面図である。同図に示すように、基台ヒートシンク部1870は、金属から成る中空の円筒状である。基台ヒートシンク部1870の後方側端部1871の外周面には、ネジ溝が形成されている。基台1820の中央部には、内周面にネジ溝が形成された貫通孔である固定用孔1821が形成されている。そして、固定用孔1821に基台ヒートシンク部1870の後方側端部1871が螺合されることにより、基台1820に基台ヒートシンク部1870が固定される。基台1820と基台ヒートシンク部1870とで基台ヒートシンクユニット1890が構成される。基台ヒートシンク部1870が形成される金属材料は、基台1820が形成される金属材料と同一でもよいし、異なっていてもよい。
本変形例に係るランプ1800の構成によっても、変形例22に係るランプ1700と同様に、発光部10から発せられた熱を基台1820から基台ヒートシンク部1870およびヒートシンク部1370を介してグローブ1330へとより効率的に伝達させることができる。
また、基台ヒートシンク部1870が中空の円筒状であるため、変形例22における基台ヒートシンク部1770(図23(a)参照)と比較して、軽量化および省資源化を図ることが出来る。
なお、固定用孔1821は、貫通孔に限られず、基台1820の中央部において前面1822側に設けられた凹部であってもよい。
また、基台ヒートシンク部1870の基台1820への固定は螺合に限られない。例えば、後方側端部1871および固定用孔1821にネジ溝が形成されておらず、後方側端部1871を固定用孔1821に嵌入または圧入することにより、基台1820に基台ヒートシンク部1870が固定されてもよい。
また、基台ヒートシンク部1870が形成される金属材料は、基台1820が形成される金属材料と同一でもよいし、異なっていてもよい。
さらには、ヒートシンク部1370および基台ヒートシンク部1870の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台1820から天面1333へと向かうにつれて縮径するような形状であってもよい。その場合においても、基台ヒートシンク部の形状がヒートシンク部の内部空間の形状に対応しているとよい。そのようにすることにより、基台ヒートシンク部とヒートシンク部との接触がより密になり、基台ヒートシンク部からヒートシンク部への熱伝導がより効率よく行われるという利点がある。
上記実施形態1〜5および変形例1〜21においては、グローブ内にヒートシンク部を設け、発光部において発せられた熱を基台からヒートシンク部を介してグローブへと伝えてグローブ側からより積極的に放熱させることにより、良好な放熱性を実現することができる構成について説明した。
上記の構成に加えて、天面部分からの光の出射量を増大させてより良好な配光特性を得ることが出来る構成について、以下の変形例24〜25において説明する。
(変形例24)
図24は、変形例24に係るランプ1900の概略構成を示す一部切欠き斜視図である。図25(a)は、ランプ1900の分解斜視図であり、図25(b)は、ランプ1900のグローブ1930を後方側から見た斜視図である。図26は、図24のB−B’線に沿ったランプ1900の矢視断面図である。
図24から図26に示すように、変形例24に係るランプ1900は、白熱電球の代替品となるLEDランプである。ランプ1900は、発光部1910、基台1920、グローブ1930、回路ユニット840、ケース50、口金60、およびヒートシンク部(放熱部材)1970を備える。
[各部構成]
<発光部>
発光部1910は、LED12が3個で一組として封止体13によって封止されている点以外は、基本的な構成は、実施形態1に係る発光部10(図1〜3参照)と同じである。
<基台>
基台1920は、貫通孔である配線用孔824(図16参照)が設けられていない点以外は、変形例4に係る基台820(図16参照)と基本的な構成は同じであって、前面(搭載面)1922、後面1923、段差部1925、貫通孔1926等を同様に備える。
<グローブ>
グローブ1930は、ガラスや樹脂等の透光性の部材から成る球状の部材である。グローブ1930の後方側端部におけるランプ軸Jを中心とした中央部分は、前方側に凹入して凹部1932が形成されている。グローブ1930は、発光部1910の前方側を覆う状態で、配置されている。グローブ1930の凹入により形成された開口1933側の端部には、フランジ状(環状)の光入射面1934と、光入射面1934の外側において後方側に延出した開口側端部1935とが形成されている。開口側端部1935は、基台1920およびケース50に固定されている。本変形例のランプ1900においては、図25,3に示すように、溝部1981にグローブ1930の開口側端部1935が挿入され、その状態で溝部1981に樹脂等から成る接着剤82を充填し固化させることにより、グローブ1930が基台1920およびケース50に固定されている。溝部1981は、基台1920とケース50とが組み合わされた時に、基台1920の周面に形成された段差部1925とケース50の前方側内周面に形成された段差部51との間にできる空間である。
なお、グローブ1930の固定は、接着剤に限定されず、ネジ留めや係合構造により固定されてもよい。
グローブ1930における凹部1932の凹入面である内面1936は、開口1933側の開口側内面部1936aと、開口側内面部1936aの前方側(主出射方向側)に隣接する主出射方向側内面部1936bとから成る。主出射方向側内面部1936bは、内面1936の天面部分である主出射方向側端部1936b1を含む。
開口側内面部1936a上には、光反射部である光反射層(光反射部)37が形成されている。光反射層1937は、光反射性を有する材料により形成された薄膜であり、例えば、アルミ等の金属薄膜から成り、蒸着等により形成される。
光入射面1934は、環状に配置されたLED12に対向配置されている。これにより、LED12から出射された光は、光入射面1934よりグローブ1930内部へと入射し、一部はそのままグローブ1930を透過して、一部はグローブ1930の透過と光反射層1937での反射を経てグローブ1930の外部へと取り出される。
<ヒートシンク部>
図24〜26に示すように、ヒートシンク部1970は、一端に開口を有する椀状の部材であり、開口を後方側にして逆さ椀状に凹部1932内に配置されている。ヒートシンク部1970の突出端部1972は、凹部1932の主出射方向側端部1936b1と離間している。ヒートシンク部70は、金属等の熱伝導性の部材により構成されている。
ヒートシンク部1970は、環状に配置されたLED12の環の内側(本変形例では、円環状の実装基板11の内側であって貫通孔1926の外側において、基台1920の前面1922上に略円環状の底面1971が載置され固定されている。ヒートシンク部1970の前面1922上の固定は、熱伝導性の接着剤等を用いて行われる。
ヒートシンク部1970の外周面1975には、光反射性を向上させるための処理が施されている。本変形例においては、具体的には、外周面1975に白色の塗料が塗布されている。ヒートシンク部1970が金属から成る場合には、外周面1975に鏡面加工が施されてもよい。
ヒートシンク部1970の後方側端部には配線用孔1976が設けられており、回路ユニット840の配線41が貫通孔1926に通され、発光部1910のランド15に接続されている。
また、ヒートシンク部1970の椀の内側部分であるヒートシンク部内部空間1974の内部に回路ユニット840の一部が配置されている。
本変形例においては、ヒートシンク部1970が遮光部材に相当する。以下、各変形例においても、ヒートシンク部が遮光性の材料から成る場合や表面が遮光性を有する場合には、同様に遮光部材に相当する。
[配光特性]
図27(a)は、図26に示すランプ1900の断面図における発光部1910の周辺部分を拡大した一部拡大断面図である。図27(a)に示すように、発光部1910において、1個の封止体13により封止されている3つのLED12a,12b,12cのうち、外側に配置されているLED12a,12bの前方側には、光入射面1934が対向配置されている。しかし、最も内側に配置されているLED12cは、光入射面1934と対向しておらず、環状に配置されたLED12の環の中心軸方向、即ち、環状の発光部の環の中心軸方向(本変形例においては、主出射方向であり、ランプ軸Jと一致している)から見た平面視において光反射層1937の内側に配置されている。
LED12aからの出斜光L1a1,L1a2,LAa3、LED12bからの出斜光L1b1,L1b2,LAb3、LED12cからの出射光L1c1は、光入射面1934からグローブ1930内部に入射する。入射した光の一部は、グローブ1930の内部を透過してそのままグローブ1930の外周面1939から外部に出射する(L1c11,L1b2)。光入射面1934から入射した光の別の一部は、光反射層1937で反射された後、グローブ1930を透過して外周面1939から外部に出射する(L1a3,L1b3)。光入射面1934から入射した光の別の一部は、外周面1939と内面1936とで反射され、一部は外周面1939から外部へと出射する(L1a11,L1a2,L1b1)。光入射面1934から入射した光の別の一部は、内面1936から凹部1932内に出射し、ヒートシンク部1970の外周面1975で反射されて内面1936から再びグローブ1930内に入射し、グローブ1930を透過して外周面1939から外部に出射する(L1c12)。残りは内面1936と外周面1939との間で反射を繰り返し、一部は外周面から外部に出射する(L1a12)。
LED12bからの出斜光L1b4およびLED12cからの出斜光L1c2,L1c3,L1c4は、直接凹部1932内へと入射する。
出斜光L1b4は、ヒートシンク部1970の外周面1975で反射され、一部は内面1936からグローブ1930内に入射した後、外周面1939から外部に出射する(L1b41)。出斜光L1b4の残りの一部は、内面1936と外周面1975との間で反射を繰り返した後、内面1936からグローブ1930内部に入射し、外周面1939から外部に出射する(L1b42)。
出斜光L1c2は、一部は内面1936からグローブ1930内に入射して外周面1939から外部に出射する(L1c21)。
出斜光L1c3は、一部は内面1936からグローブ1930内に入射して外周面1939から外部に出射し(L1c31)、残りは内面1936と外周面1975で反射された後、内面1936からグローブ1930内部に入射して外周面1939から外部に出射する(L1c32)。
出斜光L1c4は、外周面1975で反射された後、一部は内面1936からグローブ1930内に入射し外周面1939から外部に出射する(L1c41)。残りは、内面1936と外周面1975で反射された後、一部は内面1936からグローブ1930内に入射し外周面1939から外部に出射する(L1c421)。残りは内面1936で反射されて外周面1975で反射された後、内面1936からグローブ1930内に入射して外周面1939から外部に出射する(L1c422)。
以上説明したように、変形例24に係るランプ1900の構成によると、LED12から発せられた光は、屈折や反射を経てグローブ1930の外周面2039から様々な方向に出射されるため、良好な配光特性を得ることができる。また、グローブ1930の天面1938およびその周辺部位から外部に出射される光に、LED12cから発せられた光が多く含まれている。このことから窺えるように、光反射層1937の内側にLED12cが配置されていることにより、ランプ1900の天面1938からも十分な光が出射され、良好な配光特性を実現することができる。
[小型化の効果]
変形例24に係るランプ1900においては、回路ユニット840の一部が貫通孔1926およびヒートシンク部内部空間1974の内部に配置されている。これにより、回路ユニット840のうちケース50内部に収容される部分の割合を縮小して、ケース50を小型化することができる。
なお、回路ユニット840の一部がヒートシンク部内部空間1974の内部に配置されず、貫通孔1926の内部にのみ配置されてもよい。この場合においても、回路ユニット840の全体がケース50内部に収容されている場合と比較してケース50を小型化する効果が期待できる。
[ヒートシンク部による放熱効果]
LED12で発生した熱は、実装基板11、基台1920を介してヒートシンク部1970の底面1971へと伝導し、そこからヒートシンク部1970内部を突出端部1972へと伝導される。そして、ヒートシンク部1970の外周面1975から凹部1932内部の空気を介して、あるいは、外周面1975から輻射により直接グローブ1930へと熱が伝わり、グローブ1930の外周面から外部へと放熱される。
このように、変形例24に係るランプ1900の構成によると、LED12で発生した熱を、ヒートシンク部1970を介してより積極的にグローブ1930側へと伝導させてグローブ1930から外部へと放熱させることができる。それと同時に、ケース50側へと伝わる熱を抑制することができる。これにより、ケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
なお、本変形例においては、ヒートシンク部1970の外周面1975は、ヒートシンク部1970の基台1920の前方側において凹部1932内部に露出している部分の表面のみを指し、外周面1975には、底面1971は含まれない。従って、上記光反射処理および光拡散処理は、底面1971には施されていない。
ただし、熱伝導性の高い部材を用いて光反射処理や光拡散処理を行う場合には、底面1971にもこれらの処理を施してもよい。また、鏡面処理等、基台1920とヒートシンク部1970との間に塗料等の別部材が介在しない場合には、底面1971に対して鏡面処理等を施してもよい。
また、ヒートシンク部1970の基台1920の前面1922への固定は、熱伝導性の接着剤に限られない。例えば、ネジ留めや係合構造により固定されてもよい。
[まとめ]
以上説明したように、本変形例に係るランプ1900の構成によると、グローブ1930の天面1938からも十分な光が出射され、良好な配光特性を実現することができる。加えて、ヒートシンク部1970の外周面1975に光反射処理または光拡散処理が施されていることにより、ヒートシンク部1970の影がグローブ1930に投影されることが無いため、良好な意匠性も実現することができる。
また、回路ユニット840の一部を貫通孔1926およびヒートシンク部内部空間1974の内部に配置することにより、ケース50の小型化を図ることができる。
さらにまた、ヒートシンク部1970により、LED12で発生した熱をより積極的にグローブ1930側へと伝え、グローブ1930から外部へと放熱させることにより、ケース50側へと伝わる熱を抑制することができる。その結果、ケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED12の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
(変形例25)
図28〜30に、変形例25に係るランプ2000の概略構成を示す。図28は、ランプ2000の一部切欠き斜視図である。図29(a)は、ランプ2000の分解斜視図であり、図29(b)は、ランプ2000のグローブ2030を後方側から見た斜視図である。図30は、図28のC−C’線に沿ったランプ2000の矢視断面図である。
図28から図30に示すように、ランプ2000は、以下の点において変形例24に係るランプ1900と異なっている以外は、ランプ2000の基本的な構成はランプ1900と同様である。
以下、ランプ2000がランプ1900と異なっている点を中心に各部構成についてより詳しく説明する。
[各部構成]
<発光部>
発光部2010は、2個で1組として封止体13により封止されたLED2012が、複数組環状に配置された外側発光部分2010aと、1個ずつ封止体で封止されたLED2012cが外側発光部分2010aの内側に複数個(変形例25においては、4個)配置された内側発光部分2010bとから構成されている。
<基台>
基台2020は、中央部に貫通孔が形成されていない。
<グローブ>
グローブ2030は、開口側内面部2036aの内側に内嵌された筒状の光反射部材(光反射部)137を備える。光反射部材2037は、ガラスや樹脂等の透光性の部材から成る筒状の光反射本体部2037aと、光反射本体部2037aの外周面に形成された光反射層(光反射部)137bとから構成されている。光反射層2037bは、光反射性を有する材料により形成された薄膜であり、例えば、アルミ等の金属薄膜が蒸着等により形成されて成る。
<ヒートシンク部>
ヒートシンク部70は、実施形態1におけるヒートシンク部70と同じであり、本変形例においては、ヒートシンク部70が遮光部材に相当する。
[配光特性]
図31は、図30に示すランプ2000の断面図における発光部2010の周辺部分を拡大した一部拡大断面図である。図31に示すように、発光部2010において、外側発光部分2010aの2つのLED2012a,112bの前方側には、光入射面2034が対向配置されている。内側発光部分2010bのLED2012cは、光入射面1934と対向しておらず、主出射方向から見た平面視において光反射層2037bの内側に配置されている。なお、LED2012a,112b,112cは、実装基板上の配置や封止体13による封止の態様が異なる以外は、基本的な構成は変形例24におけるLED12と同じである。
LED2012aからの出射光L2a1,L2a2,L2a3および、LED2012bからの出射光L2b1,L2b2,L2b3は、光入射面2034からグローブ2030内に入射する。
出射光L2a1は、外周面2039と内面2036とで反射を繰り返した後、外周面2039から外部へと出射する。出射光L2a2およびL2b2は、グローブ2030を透過して外周面2039から外部へと出射する。出射光L2a3は、内面2036で反射された後、外周面2039から外部へと出射する。
出射光L2b1は、外周面2039で反射された後、内面2036で反射され、外周面2039から外部へと出射する。出射光L2b3は、光反射層2037bで反射された後、外周面2039から外部へと出射する。
LED2012cからの出射光L2c1は、光反射本体部2037aの後方側端面から光反射本体部2037a内部に入射し、光反射層2037bと光反射本体部2037aの内周面2037a1とで反射を繰り返した後、光反射本体部2037aの前方側端面から凹部2032内に出射する。そして内面2036に到達する。そこで、一部はグローブ2030内に入射した後、グローブ2030を透過して外周面2039から外部へと出射する(L2c11)。残りは、内面2036で反射された後、再び内面2036に到達する。そこで、一部は内面2036で反射され(L2c122)、残りは内面2036からグローブ2030内に入射し、外周面2039から外部へと出射する(L2c121)。
出射光L2c2は、凹部1932内を前方へと進んだのち内面2036に到達し、そこで反射されて再び内面2036に到達する。そこで、一部は内面2036からグローブ2030内に入射し、外周面2039から外部に出射する(L2c21)。なお、図31においては、出射光L2a1とL2c21とは重なって表示されている。
出射光L2c3は、凹部1932内を斜め前方へと進んだのち内面2036に到達する。そこで、一部は内面2036で反射され(L2c32)、残りはグローブ2030内に入射して外周面2039から外部へと出射する(L2c31)。
出射光L2c4は、ヒートシンク部70の表面73で反射されて内周面2037a1に到達する。そこで、一部は反射され(L2c41)、残りは、光反射本体部2037a内に入射したのち光反射層2037bで反射されて内周面2037a1から凹部2032内に出射する(L2c42)。
以上説明したように、変形例25に係るランプ2000の構成によっても、グローブ2030の天面2038およびその周辺部位から外部に出射される光に、LED12cから発せられた光が多く含まれている。このことから窺えるように、主出射方向から見た平面視において光反射層2037bの内側にLED2012cが配置されていることにより、ランプ2000の天面2038からも十分な光が出射され、良好な配光特性を実現することができる。
なお、ヒートシンク部70の表面73に塗布する塗料にシリカ等の微粒子を分散混入させて、塗布された塗料表面に微小な凹凸を形成し、表面73に光拡散性を向上させる処理を施してもよい。これによっても、変形例24で述べたのと同様の理由により、に配光特性の低下を抑制することができる。
さらには、ヒートシンク部70が内側発光部分2010bにおけるLED2012cの環の内側(本実施例では、円環状の実装基板2011の内側)において基台2020の前面122上に配置されており、平面視でヒートシンク部70がLED12の環の内側に位置している(LED2012cの環にかぶさっていない)。そのため、LED2012cから発せられた光の主出射方向である前方への出射を遮ることがない。これにより、ヒートシンク部70を設けたことによるランプ2000の明るさおよび配光特性の低下を抑制することができる。
なお、本変形例においては、内側発光部分2010bに配置されたLED2012cは4個であったが、これに限定されない。1〜3個でもよいし、5個以上であってもよい。
[ヒートシンク部による放熱効果]
LED2012で発生した熱は、その一部が実装基板2011を介して基台2020へと伝わったのち、その一部は基台2020からケース50へと伝わる。ケース50へと伝わった熱の一部はケース50の外表面から放熱され、残りはケース50からさらに口金60へと伝わり、口金60から照明器具側へと放熱される。
ここで、本変形例に係るランプ2000においては、図28および図30に示すように、ヒートシンク部70が基台2020の前面122に配置されている。これにより、LED12で発生した熱の一部は基台2020からヒートシンク部70へと伝わる。そして、ヒートシンク部70へと伝わった熱は、放熱フィン72の表面73(およびベース部分71の前面のうち放熱フィン72が立設されていない部分)から凹部2032内部の空気へと伝わり、当該空気を暖める。そして、暖められた空気が対流によりグローブ2030の内面2036と接触してグローブ2030へと熱が伝わり、グローブ2030の外周面から外部へと放熱される。
また、ヒートシンク部70へと伝わった熱の一部は、輻射により直接グローブ2030へと伝わり、グローブ2030の外周面から外部へと放熱される。
以上説明したように、ヒートシンク部70を設けてより多くの熱をグローブ側へと伝導させることにより、良好な放熱特性を実現し、ケース50を大型化することなくLED12の温度上昇を効率よく抑制することができる。
さらには、LEDで発生した熱のうちより多くの熱をグローブ側へと伝えることにより、ケース50側へと伝わる熱を低減して、ケース50内部に収容される回路ユニット40が受ける熱負荷を低減することができる。これにより、回路ユニット40が備える各種電子部品が熱破壊される危険性を低減することができる。
なお、ヒートシンク部70の表面73に対する光反射処理および光拡散処理は、ヒートシンク部70のベース部分71の底面71b以外の表面に施すのがよい。底面71bに光反射処理や光拡散処理を施した場合、基台2020とヒートシンク部70との間に光反射処理や光拡散処理に用いられた塗料等の部材が介在することになり、基台2020からヒートシンク部70への熱電導性が低下する虞があるためである。なお、熱伝導性の高い部材を用いて光反射処理や光拡散処理を行う場合には、底面71bに対しても光反射処理や光拡散処理を施してもよい。また、鏡面処理等、基台2020とヒートシンク部70との間に塗料等の別部材が介在しない場合には、底面71bに対して鏡面処理等を施してもよい。
また、ヒートシンク部70の基台2020の前面122への固定は、熱伝導性の接着剤に限られない。例えば、ネジ留めや係合構造により固定されてもよい。
[まとめ]
このように、変形例25に係るランプ2000の構成においては、ヒートシンク部70により、LED2012で発生した熱をより積極的にグローブ2030側へと伝え、グローブ2030から外部へと放熱させることができる。これにより、ケース50側へと伝わる熱を抑制することができる。そしてその結果、ケース50を大型化することなく、ランプの高輝度化に伴うLED2012の発熱量増大に対応し得る、優れた放熱構造を実現することができる。
また、LED2012を環状に配置し、ヒートシンク部70を環の内側に配置することにより、LED2012から主出射方向およびLED2012の環の外側方向に出射される光がヒートシンク部70により遮られることがない。さらには、ヒートシンク部70の表面73には光反射処理が施されているため、次のような効果が得られる。即ち、LED2012から環の内側方向に出射されヒートシンク部70に到達した光は、光反射層2037b側へと反射される。そして、光反射層2037bで再び反射されて、グローブ2030の天面2038へと入射し、グローブ2030を透過して天面2038から外部へと出射される。これにより、天面2038から十分な光が出射されるため、良好な配光特性を実現することができる。さらには、ヒートシンク部1970の影がグローブ1930に投影されることが無いため、良好な意匠性も実現することができる。
(変形例26)
変形例24においては、ヒートシンク部1970は、一端に開口を有する椀状の部材であり、椀の内側は空洞であったが、これに限られない。例えば、図32に示す変形例26に係るランプ2100のように、中実のヒートシンク部170を備えていてもよい。
(変形例27)
変形例24においては、1個の封止体13により封止されている3つのLED12a,12b,12cのうち、外側に配置されているLED12a,12bは光入射面1934に対向配置されており、LED12cは主出射方向から見た平面視において光反射層1937の内側に配置されているとしたが、これに限られない。
図27(b)は、変形例27に係るランプ2200の発光部1910の周辺部分を拡大した一部拡大断面図である。ランプ2200においては、LED12a,12b,12cは全てグローブ2230の光入射面2234に対向配置されている。そして、封止体13のLED12cの内側の部分が主出射方向から見た平面視において光反射層1937の内側に配置されている。
なお、変形例27に係るランプ2200のグローブ2230は、光入射面2234が、LED12a,12b,12cに対向している点を除いては、基本的な構成は、変形例24に係るランプ1900のグローブ1930と同様である。グローブ2230は、グローブ1930と同様に、主出射方向側内面部2236bおよび外周面2239等を有する。
本変形例の構成によっても、LED12cから発せられた光の一部が封止体13内に混入された蛍光体粒子により拡散され、封止体13の主出射方向から見た平面視において光反射層1937の内側に配置されている部分から凹部1932内に出射される(L3c3)。これにより、実施の形態1と同様に、グローブ2230の天面2238から出射される光の量を増加させて、良好な配光特性を実現することができる。
(変形例28)
また、上記変形例24および変形例25の構成においても、基台とヒートシンク部とが一体的に形成されていてもよい。例えば、図33(a)にその断面図を示す変形例28に係るランプ2300のように、基台2320とヒートシンク部2370とが一体的に形成されて基台ヒートシンクユニット2390を形成してもよい。同図に示すように、基台ヒートシンクユニット2390は、金属から成る円盤の中央部分が前方側に突出した形状をしている。そして、中央の突出部分がヒートシンク部2370となり、その周囲の平板部分が基台2320となっている。即ち、配線用孔2377が基台2320ではなくヒートシンク部2370に設けられている点および、突出端部2372がグローブ1930の内面1936から離間している点を除いては、変形例9に係るランプ1100の基台ヒートシンクユニット1190と基本的な構成は同じである。
変形例28に係るランプ2300の構成によっても、変形例9に係るランプ1100(図19参照)と同様に、基台とヒートシンク部とを1枚の金属板を用いてプレス加工により形成することが出来るため、製造加工が容易で、部品点数を減じることもできる。また、開口2376からヒートシンク部2370の内側空間2374内に回路ユニット840の一部を収納して、ランプの小型化に資することが出来る。
なお、ランプ2300においては、ヒートシンク部2370の突出端部2372がグローブ1930の内面1936から離間しているが、これに限られず、突出端部2372が内面1936に接していてもよい。
また、配線用孔は、ヒートシンク部2370に設けられる代わりに、変形例9に係る基台ヒートシンクユニット1190と同様に、基台2320に設けられていてもよい。
(変形例29)
さらには、変形例28に係るランプ2300において、基台ヒートシンクユニット2390に代えて、変形例10に係る基台ヒートシンクユニット1290(図19参照)を備えた構成とすることも可能である。図33(b)に変形例29に係るランプ2400の断面図を示す。ランプ2400は、基台ヒートシンクユニット1290および回路ユニット40を備える点以外は、基本的な構成は変形例28に係るランプ2300と同様である。
なお、ランプ2400においては、ヒートシンク部1270の突出端部1272がグローブ1930の内面1936から離間しているが、これに限られず、突出端部1272が内面1936に接していてもよい。
また、配線用孔が基台1220ではなくヒートシンク部1270に設けられていてもよい。
(変形例30)
変形例24に係るランプ1900の構成において、グローブとヒートシンク部とが一体的に形成されていてもよい。図34(a)は、変形例30に係るランプ2500の断面図である。図34(a)に示すように、ランプ2500は、グローブ2530とヒートシンク部2570とが一体的に形成されて成るグローブヒートシンクユニット1590を備える。また、ランプ2500は、基台20および回路ユニット40を備える点においても、変形例24に係るランプ1900と異なっている。
グローブ2530は、ヒートシンク部2570が一体的に延設されている点を除いては、基本的な構成は変形例24に係るグローブ1930と同じである。グローブ2530は、開口側内面部2536aおよび主出射方向側内面部2536bから成る内面2536、天面2538等を備える。
ヒートシンク部2570は、単一の部材として形成され複数パーツに分割されていない点を除いては、変形例18に係るヒートシンク部1370(図20(a)参照)と基本的な構成は同じであり、内部空間2574を有する円筒状の部材である。また、ヒートシンク部2570の底面2571は、基台20の前面22に接しており、発光部1910から基台20へと伝わった熱を、基台20からグローブ2530へと伝える。
ここで、ヒートシンク部2570は、熱伝導性の高い樹脂から形成されていることが好ましい。これにより、基台20からグローブ2530へと熱が効率的に伝導される。さらに、ヒートシンク部2570は、透光性の樹脂から構成されていることが好ましい。これにより、発光部1910から発せられた光がヒートシンク部2570により遮光されずに、天面2538およびその周辺部分からも十分な光が外部へと照射される。
なお、ヒートシンク部2570の外周面2572および/または内周面2573に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。光反射性向上処理が外周面2572に施されている場合には、ヒートシンク部2570は、必ずしも透光性の樹脂から構成されていなくてもよい。
また、グローブヒートシンクユニット2590は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
さらには、ヒートシンク部2570の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台20から天面2538へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
(変形例31)
上記変形例30に係るランプ2500の構成において、グローブヒートシンクユニットのヒートシンク部は、中実の部材であってもよい。図34(b)に、変形例31に係るランプ2600の断面図を示す。ランプ2600は、グローブ2630および中実の円柱状のヒートシンク部2670から成るグローブヒートシンクユニット2690を備える点において異なっている以外は、変形例30に係るランプ2500と基本的な構成は同じである。
グローブ2630は、ヒートシンク部2670が一体的に延設されている点を除いては、基本的な構成は変形例24に係るグローブ1930と同じである。グローブ2630は、開口側内面部2636aおよび主出射方向側内面部2636bから成る内面2636、天面2638等を備える。
ヒートシンク部2670は、グローブの厚みが異なる分だけ長さが異なる点を除いては、変形例19に係るランプ1400のヒートシンク部1470(図21参照)と基本的な構成は同じである。ヒートシンク部2670の底面2671は、基台20の前面22に接しており、発光部1910から基台20へと伝わった熱を、基台20からグローブ2630へと伝える。
また、ヒートシンク部2670は、熱伝導性の高い樹脂から形成されていることが好ましい。これにより、基台20からグローブ2630へと熱が効率的に伝導される。さらに、ヒートシンク部2670は、透光性の樹脂から構成されていることが好ましい。これにより、発光部1910から発せられた光がヒートシンク部2670により遮光されないため、天面2638部分からも十分な光が外部へと照射される。
なお、ヒートシンク部2670の外周面2672に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。この場合、ヒートシンク部2670は、必ずしも透光性の樹脂から構成されていなくてもよい。
また、ヒートシンク部2670の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台20から天面2638へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
さらには、グローブヒートシンクユニット2690は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
(変形例32)
図35(a)に、変形例32に係るランプ2700の断面図を示す。図35(a)に示すように、実装基板2711上のヒートシンク部2770の内部空間2774に位置する部分に、付加LED16を配設してもよい。付加LED16を設けることにより、天面2538およびその周辺部分から出射される光量を増大させて、より良好な配光特性を実現することが出来る。
なお、ヒートシンク部2770は、実装基板2711に孔部が設けられていないことから、その分長さが短くなっており、底面2771は、実装基板2711に接している。グローブヒートシンクユニット2790は、ヒートシンク部2770の長さが異なる以外は、変形例30に係るランプ2500(図34(a)参照)のグローブヒートシンクユニット2590と基本的な構成は同じである。ヒートシンク部2770は、内部空間2774、外周面2772、内周面2773等を有する。
また、ヒートシンク部2770の外周面2772および/または内周面2773に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。ただし、少なくとも、内周面2773の天面2538に対応する部分である天面部内周面2773aには光反射性を向上させる処理は施されない。好ましくは、天面部内周面2773aを含む内周面2773の前方側の部分には光反射性向上処理が施されていないのがよい。
また、ヒートシンク部2770の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台20から天面2538へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
さらには、グローブヒートシンクユニット2790は単一の部品から成ってもよいし、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されていてもよい。
また、図35(a)においては、付加LED16がLED12xを1個のみ有する場合を示しているが、これに限られず、付加LED16が複数のLED12xを有してもよい。
(変形例33)
また、変形例31に係るランプ2600(図34(b)参照)のようにヒートシンク部が中実の円柱である場合において、付加LED16を設けてもよい。図35(b)に、変形例33に係るランプ2800の断面図を示す。同図に示すように、ヒートシンク部2870の底面2871の中央部が前方側に凹入して凹部2873が形成されており、付加LED16が凹部2873内における実装基板2711上に配設されている。これにより、天面部分からの光の出射量をより効率的に増大させることができる。
ヒートシンク部2870は、実装基板1511に孔部が設けられていないことから、その分長さが短くなっており、底面2871は、実装基板1511に接している。グローブヒートシンクユニット2890は、ヒートシンク部2870が凹部2873を有し、ヒートシンク部2870の長さが異なる以外は、変形例31に係るランプ2600のグローブヒートシンクユニット2690と基本的な構成は同じである。
なお、ヒートシンク部2870の外周面2872に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。ただし、凹部2873の凹入面2874には、光反射性向上処理は施されない。
また、ヒートシンク部2870の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台20から天面2638へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
さらには、グローブヒートシンクユニット2890は単一の部品から成ってもよいし、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されていてもよい。
また、図35(b)においては、付加LED16がLED12xを1個のみ有する場合を示しているが、これに限られず、付加LED16が複数のLED12xを有してもよい。
(変形例34)
ヒートシンク部がグローブと基台の両方に設けられていてもよい。変形例34に係るランプ2900の断面図を図36(a)に示す。同図に示すように、ランプ2900は、金属から成る円筒状の基台ヒートシンク部2970が基台2920の中央部からランプ軸Jに沿って前方へと一体的に延設されている。基台ヒートシンク部2970の径は、グローブヒートシンクユニット2590のヒートシンク部2570の内部空間2574の内径に対応している。基台ヒートシンク部2970の長さは内部空間2574の長さに対応している。そして、基台ヒートシンク部2970は、内部空間2574に挿嵌されている。
これにより、基台ヒートシンクユニット1790とグローブヒートシンクユニット1390との接触面積を増大させることができる。その結果、発光部10から発せられた熱を基台1720から基台ヒートシンク部1770およびヒートシンク部1370を介してグローブ1330へとより効率的に伝達させることができる。
なお、上述のように、基台ヒートシンク部2970の径および長さが、グローブヒートシンクユニット2590のヒートシンク部2570の内部空間2574の内径および長さにそれぞれ対応している。これにより、基台ヒートシンク部1770とヒートシンク部1370との接触面積を最大化させることができる。その結果、発光部10からグローブ1330への伝熱効率を最大化させることができる。
なお、基台ヒートシンク部2970の長さは、必ずしも内部空間2574の長さに対応していなくてもよい。基台ヒートシンク部2970の長さが内部空間2574の長さよりも短く、基台ヒートシンク部2970の前方側端部と天面部内周面2573aとの間に隙間が存在してもよい。
また、基台ヒートシンク部2970が形成される金属材料は、基台2920が形成される金属材料と同一でもよいし、異なっていてもよい。双方の金属材料が同一であれば、形成が容易である。
基台ヒートシンクユニット2990は、基台ヒートシンク部2970の前方側端部2972から基台2920の後面2923まで貫通する貫通孔2974を有するが、これに限られない。例えば、貫通孔2974の前方側端部および/または後面側端部が閉塞されていてもよい。この場合においても、基台ヒートシンク部2970が中空の円筒状であるため、中実の円柱状である場合と比較して軽量化および省資源化を図ることが出来る。
基台ヒートシンクユニット2990は、基台2920と基台ヒートシンク部2970とが一体的に形成されていたが、これに限られない。例えば、変形例23に係るランプ1800の基台ヒートシンクユニット1890(図23(b)参照)のように、基台と基台ヒートシンク部とが別部材として形成されていてもよい。この場合、基台ヒートシンク部の基台上における固定は、基台ヒートシンクユニット1890のように、螺号によって行われてもよい。即ち、外周面にネジ溝が形成された基台ヒートシンク部の後方側端部を、基台の中央部に形成され、内周面にネジ溝が形成された貫通孔である固定用孔に螺合させることにより基台ヒートシンク部が基台に固定されてもよい。
また、基台ヒートシンク部と基台にネジ溝が形成されずに、基台ヒートシンク部の後方側端部を基台中央部の固定用孔に嵌入または圧入することにより基台ヒートシンク部が基台に固定されてもよい。
なお、固定用孔は、貫通孔に限られず、基台の中央部において前面側に設けられた凹部であってもよい。
さらには、ヒートシンク部2570の外周面2572に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。
また、ヒートシンク部2570および基台ヒートシンク部2970の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台2920から天面2538へと向かうにつれて縮径するような形状であってもよい。その場合においても、基台ヒートシンク部の形状がヒートシンク部の内部空間の形状に対応しているとよい。そのようにすることにより、基台ヒートシンク部とヒートシンク部との接触がより密になり、基台ヒートシンク部からヒートシンク部への熱伝導がより効率よく行われるという利点がある。
さらには、グローブヒートシンクユニット2590は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
(変形例35)
変形例34に係るランプ2900おいては、基台ヒートシンク部2970は円筒状であり、基台2920と一体的に形成されていた。しかし、これに限られない。基台ヒートシンク部は、中実の円柱状であってもよい。また、基台ヒートシンク部と基台とが一体的に形成されていなくてもよい。図36(b)は、変形例35に係るランプ3000の断面図である。同図に示すように、基台ヒートシンク部3070は、金属から成り中実の円柱形状をしている。基台ヒートシンク部3070の後方側端部3071の外周面には、ネジ溝が形成されている。基台3020の中央部には、内周面にネジ溝が形成された貫通孔である固定用孔3021が形成されている。そして、固定用孔3021に基台ヒートシンク部3070の後方側端部3071が螺合されることにより、基台3020に基台ヒートシンク部3070が固定される。基台3020と基台ヒートシンク部3070とで基台ヒートシンクユニット3090が構成される。基台ヒートシンク部3070が形成される金属材料は、基台3020が形成される金属材料と同一でもよいし、異なっていてもよい。
上記変形例34の場合と同様に、変形例35においても、ヒートシンク部2570の外周面2572に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。
さらに、ヒートシンク部2570および基台ヒートシンク部3070の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台3020から天面2538へと向かうにつれて縮径するような形状であってもよい。その場合においても、基台ヒートシンク部の形状がヒートシンク部の内部空間の形状に対応しているとよい。そのようにすることにより、基台ヒートシンク部とヒートシンク部との接触がより密になり、基台ヒートシンク部からヒートシンク部への熱伝導がより効率よく行われるという利点がある。
そしてさらに、変形例35においても、グローブヒートシンクユニット2590は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されていてもよい。
(変形例36)
変形例25に係るランプ2000のように内側発光部分2010bを備えた構成においても、グローブとヒートシンクとが一体的に形成されていてもよい。図37(a)は、変形例36に係るランプ3100の断面図である。同図に示すように、ランプ3100は、グローブ3130とヒートシンク部3170とが一体的に形成されて成るグローブヒートシンクユニット3190を備える。
グローブ3130は、ヒートシンク部3170が一体的に延設されている点を除いては、基本的な構成は変形例25に係るグローブ2030(図30参照)と同じである。グローブ3130は、開口側内面部3136aおよび主出射方向側内面部3136bから成る内面3136、天面3138等を備える。
ヒートシンク部3170は、単一の部材として形成され複数パーツに分割されていない点を除いては、変形例18に係るヒートシンク部1370(図20(a)参照)と基本的な構成は同じであり、内部空間3174を有する円筒状の部材である。また、ヒートシンク部3170の底面3171は、基台2020の前面2022に接しており、発光部2010から基台2020へと伝わった熱を、基台2020からグローブ3130へと伝える。
ここで、ヒートシンク部3170は、熱伝導性の高い樹脂から形成されていることが好ましい。これにより、基台2020からグローブ3130へと熱が効率的に伝導される。さらに、ヒートシンク部3170は、透光性の樹脂から構成されていることが好ましい。これにより、発光部2010から発せられた光がヒートシンク部3170により遮光されずに、天面3138およびその周辺部分からも十分な光が外部へと照射される。
なお、ヒートシンク部3170の外周面3172および/または内周面3173に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。光反射性向上処理が外周面3172に施されている場合には、ヒートシンク部3170は、必ずしも透光性の樹脂から構成されていなくてもよい。
また、グローブヒートシンクユニット3190は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
さらには、ヒートシンク部3170の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台2020から天面3138へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
(変形例37)
上記変形例36に係るランプ3100の構成において、グローブヒートシンクユニットのヒートシンク部は、中実の部材であってもよい。図37(b)に、変形例37に係るランプ3200の断面図を示す。ランプ3200は、グローブ3230および中実の円柱状のヒートシンク部3270から成るグローブヒートシンクユニット3290を備える点において異なっている以外は、変形例36に係るランプ3100と基本的な構成は同じである。
グローブ3230は、ヒートシンク部3270が一体的に延設されている点を除いては、基本的な構成は変形例25に係るグローブ2030(図30参照)と同じである。グローブ3230は、開口側内面部3236aおよび主出射方向側内面部3236bから成る内面3236、天面3238等を備える。
ヒートシンク部3270は、グローブの厚みが若干異なる分だけ長さが異なる点を除いては、変形例31に係るランプ2600のヒートシンク部2670(図34(b)参照)と基本的な構成は同じである。ヒートシンク部3270の底面3271は、基台2020の前面2022に接しており、発光部2010から基台2020へと伝わった熱を、基台2020からグローブ3230へと伝える。
また、ヒートシンク部3270は、熱伝導性の高い樹脂から形成されていることが好ましい。これにより、基台2020からグローブ3230へと熱が効率的に伝導される。さらに、ヒートシンク部3270は、透光性の樹脂から構成されていることが好ましい。これにより、発光部2010から発せられた光がヒートシンク部3270により遮光されないため、天面3238部分からも十分な光が外部へと照射される。
なお、ヒートシンク部3270の外周面3272に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。この場合、ヒートシンク部3270は、必ずしも透光性の樹脂から構成されていなくてもよい。
さらには、ヒートシンク部3270の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台2020から天面3238へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
さらには、グローブヒートシンクユニット3290は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
(変形例38)
変形例36に係るランプ3100のように円筒状のヒートシンク部がグローブと一体的に形成された構成において、ヒートシンク部の内部空間に付加LEDを設けてもよい。
図38(a)に、変形例38に係るランプ3300の断面図を示す。同図に示すように、実装基板3311のヒートシンク部3370の内部空間3374に位置する部分に、付加LED16が配設されている。これにより、天面3138およびその周辺部分から出射される光量を増大させて、より良好な配光特性を実現することが出来る。
なお、ヒートシンク部3370は、実装基板3311に孔部が設けられていないことから、その分長さが短くなっており、底面3371は、実装基板3311に接している。グローブヒートシンクユニット3390は、ヒートシンク部3370の長さが異なる以外は、変形例36に係るランプ3100(図37(a)参照)のグローブヒートシンクユニット3190と基本的な構成は同じである。ヒートシンク部3370は、内部空間3374、外周面3372、内周面3373等を有する。
また、ヒートシンク部3370の外周面3372および/または内周面3373に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。ただし、少なくとも、内周面3373の天面3138に対応する部分である天面部内周面3373aには光反射性を向上させる処理は施されない。好ましくは、天面部内周面3373aを含む内周面3373の前方側の部分には光反射性向上処理が施されていないのがよい。
また、ヒートシンク部3370の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台2020から天面3138へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
さらには、グローブヒートシンクユニット3390は単一の部品から成ってもよいし、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されていてもよい。
また、図38(a)においては、付加LED16がLED12xを1個のみ有する場合を示しているが、これに限られず、付加LED16が複数のLED12xを有してもよい。
(変形例39)
また、変形例37に係るランプ3200(図37(b)参照)のようにヒートシンク部が中実の円柱である場合において、付加LED16を設けてもよい。図38(b)に、変形例39に係るランプ3400の断面図を示す。同図に示すように、ヒートシンク部3470の底面3471の中央部が前方側に凹入して凹部3473が形成されており、付加LED16が凹部3473内に配設されている。これにより、天面部分からの光の出射量をより効率的に増大させることができる。
ヒートシンク部3470は、実装基板3311に孔部が設けられていないことから、その分長さが短くなっており、底面3471は、実装基板3311に接している。グローブヒートシンクユニット3490は、ヒートシンク部3470が凹部3473を有し、ヒートシンク部3470の長さが異なる以外は、変形例37に係るランプ3200のグローブヒートシンクユニット3290と基本的な構成は同じである。
なお、ヒートシンク部3470の外周面3472に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。ただし、凹部3473の凹入面3474には、光反射性向上処理は施されない。
また、ヒートシンク部3470の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台2020から天面3238へと向かうにつれて縮径または拡径するような形状であってもよい。さらには、縮径した後拡径するなど、縮径と拡径とが組み合わされた形状であってもよい。
さらには、グローブヒートシンクユニット3490は単一の部品から成ってもよいし、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されていてもよい。
また、図38(b)においては、付加LED16がLED12xを1個のみ有する場合を示しているが、これに限られず、付加LED16が複数のLED12xを有してもよい。
(変形例40)
変形例25に係るランプ2000のように内側発光部分2010bを備えた構成においても、ヒートシンク部がグローブと基台の両方に設けられていてもよい。変形例40に係るランプ3500の断面図を図39(a)に示す。同図に示すように、ランプ3500は、金属から成る円筒状の基台ヒートシンク部3570が基台3520の中央部にランプ軸Jに沿って前方へと立設されている。基台ヒートシンク部3570の後方側端部3571の外周面には、ネジ溝が形成されている。基台3520の中央部には、内周面にネジ溝が形成された貫通孔である固定用孔3521が形成されている。そして、固定用孔3521に基台ヒートシンク部3570の後方側端部3571が螺合されることにより、基台3520に基台ヒートシンク部3570が立設され、固定されている。
基台ヒートシンク部3570の径は、グローブヒートシンクユニット3190のヒートシンク部3170の内部空間3174の内径に対応している。基台ヒートシンク部3570の長さは内部空間3174の長さに対応している。そして、基台ヒートシンク部3570は、内部空間3174に挿嵌されている。
これにより、基台ヒートシンクユニット3590とグローブヒートシンクユニット3190との接触面積を増大させることができる。その結果、発光部2010から発せられた熱を基台3520から基台ヒートシンク部3570およびヒートシンク部3170を介してグローブ3130へとより効率的に伝達させることができる。
なお、上述のように、基台ヒートシンク部3570の径および長さが、グローブヒートシンクユニット3190のヒートシンク部3170の内部空間3174の内径および長さにそれぞれ対応している。これにより、基台ヒートシンク部3570とヒートシンク部3170との接触面積を最大化させることができる。その結果、発光部2010からグローブ3130への伝熱効率を最大化させることができる。
なお、基台ヒートシンク部3570の長さは、必ずしも内部空間3174の長さに対応していなくてもよい。基台ヒートシンク部3570の長さが内部空間3174の長さよりも短く、基台ヒートシンク部3570の前方側端部3572と天面部内周面3173aとの間に隙間が存在してもよい。
また、基台ヒートシンク部3570が形成される金属材料は、基台3520が形成される金属材料と同一でもよいし、異なっていてもよい。
基台ヒートシンク部3570は、前方側端部3572から後方側端部3571まで貫通する貫通孔3574を有するが、これに限られない。例えば、貫通孔3574の前方側端部および/または後面側端部が閉塞されていてもよい。この場合においても、基台ヒートシンク部3570が中空の円筒状であるため、中実の円柱状である場合と比較して軽量化および省資源化を図ることが出来る。
なお、本変形例に係るランプ3500の基台ヒートシンクユニット3590においては、基台3520と基台ヒートシンク部3570とが別部材として構成されていたが、これに限られない。基台と基台ヒートシンク部とが一体的に形成されていてもよい。
さらには、ヒートシンク部3170の外周面3172に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。
また、ヒートシンク部3170および基台ヒートシンク部3570の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台3520から天面3138へと向かうにつれて縮径するような形状であってもよい。その場合においても、基台ヒートシンク部の形状がヒートシンク部の内部空間の形状に対応しているとよい。そのようにすることにより、基台ヒートシンク部とヒートシンク部との接触がより密になり、基台ヒートシンク部からヒートシンク部への熱伝導がより効率よく行われるという利点がある。
さらには、グローブヒートシンクユニット3190は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
(変形例41)
変形例40に係るランプ3500においては、基台ヒートシンク部3570は円筒状であり、固定用孔3521は貫通孔であった。しかし、これに限定されるものではない。基台ヒートシンク部は、中実の円柱であってもよい。また、固定用孔は、基台の前面側に設けられた凹部であってもよい。図39(b)は、変形例41に係るランプ3600の断面図である。同図に示すように、基台ヒートシンク部は、金属から成り中実の円柱形状を有する部材である。基台ヒートシンク部3670の後方側端部3671の外周面には、ネジ溝が形成されている。基台3620の中央部には、内周面にネジ溝が形成された凹部である固定用穴3621が形成されている。そして、固定用穴3621に基台ヒートシンク部3670の後方側端部3671が螺合されることにより、基台3620に基台ヒートシンク部3670が立設され固定される。基台3620と基台ヒートシンク部3670とで基台ヒートシンクユニット3690が構成される。基台ヒートシンク部3670が形成される金属材料は、基台3620が形成される金属材料と同一でもよいし、異なっていてもよい。
基台ヒートシンク部3670の径は、グローブヒートシンクユニット3190のヒートシンク部3170の内部空間3174の内径に対応している。基台ヒートシンク部3670の長さは内部空間3174の長さに対応している。そして、基台ヒートシンク部3670は、内部空間3174に挿嵌されている。
これにより、基台ヒートシンクユニット3690とグローブヒートシンクユニット3190との接触面積を増大させることができる。その結果、発光部2010から発せられた熱を基台3620から基台ヒートシンク部3670およびヒートシンク部3170を介してグローブ3130へとより効率的に伝達させることができる。
なお、上述のように、基台ヒートシンク部3670の径および長さが、ヒートシンク部3170の内部空間3174の内径および長さにそれぞれ対応している。これにより、基台ヒートシンク部3670とヒートシンク部3170との接触面積を最大化させることができる。その結果、発光部2010からグローブ3130への伝熱効率を最大化させることができる。
なお、基台ヒートシンク部3670の長さは、必ずしも内部空間3174の長さに対応していなくてもよい。基台ヒートシンク部3670の長さが内部空間3174の長さよりも短く、基台ヒートシンク部3670の前方側端部3672と天面部内周面3173aとの間に隙間が存在してもよい。
なお、本変形例においては、基台ヒートシンク部3670を固定するための固定用穴3621は、基台3620の中央部前面側に設けられた凹部であったが、これに限られず、貫通孔であってもよい。
また、本変形例に係るランプ3600の基台ヒートシンクユニット3690においては、基台3620と基台ヒートシンク部3670とが別部材として構成されていたが、これに限られない。基台と基台ヒートシンク部とが一体的に形成されていてもよい。
さらには、ヒートシンク部3170の外周面3172に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。
また、ヒートシンク部3170および基台ヒートシンク部3670の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台3620から天面3138へと向かうにつれて縮径するような形状であってもよい。その場合においても、基台ヒートシンク部の形状がヒートシンク部の内部空間の形状に対応しているとよい。そのようにすることにより、基台ヒートシンク部とヒートシンク部との接触がより密になり、基台ヒートシンク部からヒートシンク部への熱伝導がより効率よく行われるという利点がある。
さらには、グローブヒートシンクユニット3190は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
(変形例42)
ヒートシンク部がグローブと基台の両方に設けられている構成において、円筒状のヒートシンク部がグローブと一体的に形成されており、その円筒の内部に円柱状または円筒状の基台ヒートシンク部が挿嵌される構成に限られない。
図40は、変形例42に係るランプ3700の断面図である。同図に示すように、ランプ3700は、円筒状の基台ヒートシンク部3770が基台3720上に一体的に立設されて成る基台ヒートシンクユニット3790を備える。そして、基台ヒートシンク部3770の円筒内部に円柱状のヒートシンク部2670が挿嵌されている。
ヒートシンク部2670の径は、基台ヒートシンク部3770の内径に対応している。また、ヒートシンク部2670の長さは、基台ヒートシンク部3770の内部空間3774の長さに対応している。これにより、ヒートシンク部2670の外周面2672と基台ヒートシンク部3770の内面3773と接触が密になり、接触面積を最大化させることができる。その結果、発光部1910から発せられた熱を基台3720から基台ヒートシンク部3770およびヒートシンク部2670を介してグローブ2630へとより効率的に伝達させることができる。
なお、ヒートシンク部2670の長さは、必ずしも基台ヒートシンク部3770の内部空間3774の長さに対応していなくてもよい。ヒートシンク部2670の長さが基台ヒートシンク部3770の内部空間3174の長さよりも短く、ヒートシンク部2670の底面2671と内部空間3174の内底面3775との間に隙間が存在していてもよい。
また、基台ヒートシンク部3770の長さは、必ずしもヒートシンク部2670の長さに対応していなくてもよい。基台ヒートシンク部3770の長さがヒートシンク部2670の長さよりも短く、基台ヒートシンク部3770の前方側端部3776とグローブ2630の内面2636との間に隙間が存在していてもよい。
本変形例に係るランプ3700においては、基台3720と基台ヒートシンク部3770とが単一の部材として一体的に形成されていたが、これに限ら得ず、それぞれ別部材として形成されていてもよい。
また、本変形例においては、基台ヒートシンク部3770は、有底筒状であったが、これに限られず、内部空間が基台の後面まで貫通する貫通孔であってもよい。
さらには、基台ヒートシンク部3770が形成される金属材料は、基台3720が形成される金属材料と同一でもよいし、異なっていてもよい。基台と基台ヒートシンク部とを単一の部材として形成するば場合には、双方が同一の材料から形成されていると製造が容易である。
またさらに、基台ヒートシンク部3770の外周面3772に光反射性を向上させるための処理が施されていてもよい。光反射性を向上させる処理としては、例えば、白色の塗料が塗布されていてもよいし、金属薄膜等により反射膜が形成されていてもよい。
また、ヒートシンク部2670および基台ヒートシンク部3770の径は、筒軸方向に一定でなくてもよく、例えば、基台3720から天面2638へと向かうにつれて縮径するような形状であってもよい。その場合においても、ヒートシンク部の形状が基台ヒートシンク部の内部空間の形状に対応しているとよい。そのようにすることにより、基台ヒートシンク部とヒートシンク部との接触が密になり、基台ヒートシンク部からヒートシンク部への熱伝導がより効率よく行われるという利点がある。
さらには、グローブヒートシンクユニット2690は単一の部品から成る場合に限られず、変形例18に係るグローブヒートシンクユニット1390(図20(b)参照)のように、複数のパーツが組み合わされて構成されてもよい。
(変形例43)
上記各実施形態および各変形例に係るランプにおいては、基台は金属材料から形成されていたが、これに限られない。例えば、基台を形成する材料として良好な熱伝導性を有する樹脂やセラミック等の材料を用いてもよい。
(変形例44)
さらには、変形例22,23,34,35,40,41に係るランプにおいて、基台ヒートシンク部が形成される材料は金属に限られない。例えば、良好な熱伝導性を有する樹脂やセラミック等の材料を用いて基台ヒートシンク部が形成されていてもよい。
なお、基台と基台ヒートシンク部とが一体的に形成されている場合には、双方が同一の材料から形成されていると、製造が容易である。
(変形例45)
グローブとヒートシンク部とが一体的に形成されている変形例(変形例18,19,20,21,22,23,30〜41)において、グローブとヒートシンク部とが必ずしも最初から単一の部材として一体的に形成されていなくてもよい。例えば、グローブとヒートシンク部とが別部材として形成された後に組み合わされてもよい。この場合、グローブとヒートシンク部とを接着剤により固定してもよいし、ネジや爪等の係合構造を利用してもよい。接着剤を用いる場合には、透光性の接着剤を用いると点灯時にグローブ表面に影が生じにくくなり、配光特性および美観の観点から利点がある。
(変形例46)
ランプがグローブ側に設けられたヒートシンク部を備えず、基台上に設けられたヒートシンク部のみを備える場合のヒートシンク部の形状は、外観形状が卵を横に半分に分割したような形状か、間放熱フィンを有する形状に限定されるものではない。実施形態2〜5,変形例1〜4,8,17,24,26〜29においては、基台上に設けられたヒートシンク部は、外観形状が卵を横に半分に分割したような形状であった。実施形態1および変形例25においては、基台上に設けられたヒートシンク部は、放熱フィンを有する形状であった。しかし、これに限られず、基台上に設けられたヒートシンク部は、円柱状、円筒状、多角柱状、多角筒状等でもよいし、配光特性を著しく損なうことが無ければ、ハート形、星形、動物を模した形状等の不定型であってもよい。
(変形例47)
また、基台の前面にヒートシンクを備えない構成としてもよい。図41は、変形例47に係るランプ3800の断面図である。ランプ3800は、ヒートシンクを備えない点以外は、基本的な構成は、変形例24に係るランプ1900(図26参照)と同じである。
変形例47に係るランプ3800の構成によっても、開口側内面部1936aに形成された光反射層1937の内側に、一部のLED12(本変形例においては、最も内側に配置されたLED12)が配置されている。これにより、主出射方向から見た平面視において光反射層1937の内側に配置されたLED12から出射された光により天面1938から十分な光が出射されるため、良好な配光特性を得ることができる。
また、回路ユニット840の一部が基台1920の貫通孔1926内およびグローブ1930の凹部1932内に位置しており、ケース50内部に収容される回路ユニット840の部分の割合を低減させることができる。これにより、ケース50の小型化に資することができる。
なお、回路ユニット840の表面に白色の塗料等を塗布して光反射処理を施してもよい。これにより、主出射方向から見た平面視において光反射層1937の内側に配置されたLED12から出射された光が回路ユニット840により遮られて損失する割合を低減することができる。
(変形例48)
変形例24〜42に係るランプ1900〜3800のようなグローブの厚さが比較的厚い場合においても、グローブに厚さ方向に貫通する直径1〜2〔mm〕程度の微小な換気孔が1個または複数個設けられていてもよい。これにより、当該換気孔を通じてグローブ内部の空気と外部の空気とが対流することができるため、より放熱効果を高めることができる。
なお、上記各実施形態に係るランプの部分的な構成、および上記各変形例に係る構成を、適宜組み合わせてなるランプであっても良い。また、上記各実施の形態および各変形例における説明に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。また、各図面における各部材の寸法および比は、一例として挙げたものであり、必ずしも実在のランプの寸法および比と一致するとは限らない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、ランプの構成に適宜変更を加えることは可能である。
1,100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1300,1400,1500,1600,1700,1800,1900,2000,2100,2200,2300,2400,2500,2600,2700,2800,2900,3000,3100,3200,3300,3400,3500,3600,3700 ランプ
10,1910,2010 発光部
12,12a,12b,12c,12x,2012,2012a,2012b,2012c LED(半導体発光素子)
20,820,1120,1220,1720,1820,1920,2020,2320,2920,3020,3520,3620,3720, 基台
22,122,1822,1922,2022 前面(搭載面)
30,330,1330,1430,1930,2030,2230,2530,2630,3130,3230 グローブ
32,332,1332,1432,1936,2036,2536,2636,3136,3236,3773 内面
33,1333,1433,1938,2038,2238,2538,2638,3138,3238 天面
40,840 回路ユニット
70,170,270,370,470,570,670,770,970,1170,1270,1370,1470,1570,1670,1770,1870,1970,2370,2570,2670,2770,2870,3170,3270,3370,3470 ヒートシンク部
71 ベース部分
72,1052 放熱フィン
73,173,273,775 表面
172,272,372,472,572,672,772,972,1172,1272,1972 突出端部
373,573,673,977 ベース開口部
374,574,674,978 ベース空間
375,476,575,675 外周面
473,973 突出端空間
475,975 突出端開口部
826,1926,2974,3574 貫通孔
1770,1870,1970,3070,3570,3670,3770 基台ヒートシンク部

Claims (35)

  1. 基台と、
    前記基台の搭載面に複数の半導体発光素子が環状に配置されて成る
    発光部と、
    光透過性を有し前記発光部を覆う状態で配されるグローブと、
    前記複数の半導体発光素子の環の内側において前記搭載面上に配されたヒートシンク部と、を備え、
    前記ヒートシンク部は、前記搭載面に直交する方向であって前記グローブに近づく方向に突出した形状を有し、
    前記ヒートシンク部の突出端部は、前記グローブ内面と接触している
    ことを特徴とするランプ。
  2. 前記ヒートシンク部の表面は、光反射性または光拡散性を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  3. 前記ヒートシンク部は、前記搭載面に平行な平面による断面が前記グローブに近づくにつれて縮小する形状を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  4. 前記ヒートシンク部の突出端部は、前記グローブを貫通し、前記グローブ外部に露出している
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  5. 前記ヒートシンク部は、内部に突出端空間を有し、
    前記突出端部は突出端開口部を有し、
    前記突出端空間は、前記突出端開口部を介して外部と連通し、前記突出端開口部と連通している部分以外は閉塞されている
    ことを特徴とする請求項4に記載のランプ。
  6. 前記ヒートシンク部は、前記グローブ内周面と離間した状態で前記グローブ内に収容されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  7. 前記ヒートシンク部は、前面と後面を有するベース部分と、前記ベース部分の前記前面に複数立設され前記ベース部分の後面に直交する平板状の放熱フィンとから成り、
    前記放熱フィンは、前記搭載面に直交する方向であって前記グローブに近づく方向に突出するように前記ベース部分上に複数立設されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  8. 前記ヒートシンク部は、中実の部材である
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  9. 外部から供給される電力を変換して前記複数の半導体発光素子を発光させるための電子部品が回路基板上に実装されて成る回路ユニットをさらに備え、
    前記回路ユニットは、前記基台とは離間して配されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  10. 前記基台には、前記複数の半導体発光素子の環の内側において、厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されており、
    前記回路ユニットの一部は、前記貫通孔内に位置している
    ことを特徴とする請求項9に記載のランプ。
  11. 前記ヒートシンク部は、前記搭載面上に配置される側の端部である底面に設けられたベース開口部と、前記ベース開口部を介して前記貫通孔と連通し当該ヒートシンク部の内部に設けられたベース空間と、を有し、
    前記ベース空間は、前記ベース開口部と連通している部分以外は閉塞されており、
    前記回路ユニットの一部は、前記貫通孔内および前記ベース空間内に位置している
    ことを特徴とする請求項10に記載のランプ。
  12. 前記グローブは、前記発光部の主出射方向側に配され、前記発光部と対向する位置に前記発光部から発せられた光が入射する環状の光入射面を有し、前記光入射面の環の内側において前記主出射方向側に凹入する凹部が形成されており、
    前記発光部から発せられた光の少なくとも一部を反射する光反射部が、前記凹部の前記凹入により形成された開口側の内面領域である開口側内面部の内側には設けられているが、前記開口側内面部よりも前記主出射方向側の内面領域の内側には設けられておらず、
    前記発光部の一部は、平面視において前記光反射部の内側に位置している
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  13. 前記発光部は、前記半導体発光素子を覆い光拡散性を有する環状の封止体を含み、
    前記発光部の一部は、前記封止体の一部である
    ことを特徴とする請求項12に記載のランプ。
  14. 前記発光部は、前記半導体発光素子を覆い光拡散性を有する環状の封止体を含み、
    前記発光部の一部は、前記複数の半導体発光素子の一部である
    ことを特徴とする請求項12に記載のランプ。
  15. 前記光反射部は、前記開口側内面部上に光反射性の材料により形成された光反射層である
    ことを特徴とする請求項12に記載のランプ。
  16. 透光性の部材から成る筒状の光反射本体部と、その外周面または内周面の少なくとも一方に光反射性の材料により形成された光反射層とから成る光反射部材が、前記開口側内面部に内嵌されており、
    前記光反射部は、前記光反射層である
    ことを特徴とする請求項12に記載のランプ。
  17. 光反射性を有する材料から成る筒状の光反射部材が、前記開口側内面部に内嵌されており、
    前記光反射部は、前記光反射部材である
    ことを特徴とする請求項12に記載のランプ。
  18. 前記光反射部材の外周面には、光反射性を高める処理が施されている
    ことを特徴とする請求項17に記載のランプ。
  19. 前記光反射部材の内周面には、光反射性を高める処理が施されている
    ことを特徴とする請求項18に記載のランプ。
  20. 前記光反射部の内側であって、平面視において前記発光部の環の内側に前記ヒートシンク部が配されている
    ことを特徴とする請求項12に記載のランプ。
  21. 配置面上に前記発光部が配置される基台をさらに備える
    ことを特徴とする請求項20に記載のランプ。
  22. 前記基台は、熱伝導性の部材から成り、
    前記ヒートシンク部は、前記発光部の環の内側において前記配置面上に配置されることにより前記発光部と熱結合されている
    ことを特徴とする請求項21に記載のランプ。
  23. 前記基台は、前記発光部の環の内側において厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されており、
    前記回路ユニットの一部は、前記貫通孔内に位置している
    ことを特徴とする請求項21に記載のランプ。
  24. 前記ヒートシンク部は内部にヒートシンク部内部空間を有し、前記回路ユニットの一部は、前記ヒートシンク部内部空間内に位置している
    ことを特徴とする請求項23に記載のランプ。
  25. 前記ヒートシンク部は、長尺な形状を有し、その一方の端部は前記基台に接触または固定されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  26. 前記ヒートシンク部は、円柱状である
    ことを特徴とする請求項25に記載のランプ。
  27. 前記ヒートシンク部は、円筒状である
    ことを特徴とする請求項25に記載のランプ。
  28. 前記基台と前記ヒートシンク部とは、一体的に形成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  29. 前記グローブと前記ヒートシンク部とは、一体的に形成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  30. 前記基台上に配されたヒートシンク部は、円柱状または円筒状であり、
    前記グローブの前記発光部側には、円筒状のヒートシンク部が連設されており、
    前記グローブ内部に設けられたヒートシンク部の円筒内部に、前記基台上に配されたヒートシンク部が挿通されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  31. 前記基台上に配されたヒートシンク部は、円筒状であり、
    前記グローブの前記発光部側には、円柱状または円筒状のヒートシンク部が連設されており、
    前記基台上に配されたヒートシンク部の円筒内部に、前記グローブに設けられたヒートシンク部が挿通されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  32. 前記グローブは、光拡散性をさらに有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  33. 前記ヒートシンク部は、平面視において前記半導体発光素子の環の内側にその全体が配置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  34. 前記ヒートシンク部は、その全体が、前記搭載面の前記グローブに近づく側に配置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  35. 前記グローブは、前記発光部を覆う部分において、厚さ方向に貫通する換気孔を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
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