JP5319749B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
後述する実施形態は、概ね、照明装置に関する。
近年、白熱電球（フィラメント電球）に代わって、光源に発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）を用いた照明装置が実用化されている。
発光ダイオードを用いた照明装置は、寿命が長く、また、消費電力も少なくすることができるので、既存の白熱電球と置き換えられることが期待されている。
しかしながら、光源に発光ダイオードを用いるものとすれば、白熱電球と比べて配光角が狭くなるという問題がある。
そこで、湾曲させたプリント基板に複数の発光ダイオードを設けることで配光角を拡げるようにした照明装置が提案されている。
しかしながら、この様な照明装置は、発光ダイオードにおいて発生した熱の放熱が悪く投入可能な電力が少なくなることで光束が少なくなるおそれがある。
発光ダイオードを用いた照明装置は、寿命が長く、また、消費電力も少なくすることができるので、既存の白熱電球と置き換えられることが期待されている。
しかしながら、光源に発光ダイオードを用いるものとすれば、白熱電球と比べて配光角が狭くなるという問題がある。
そこで、湾曲させたプリント基板に複数の発光ダイオードを設けることで配光角を拡げるようにした照明装置が提案されている。
しかしながら、この様な照明装置は、発光ダイオードにおいて発生した熱の放熱が悪く投入可能な電力が少なくなることで光束が少なくなるおそれがある。
本発明が解決しようとする課題は、放熱性を向上させることができる照明装置を提供することである。
実施形態に係る照明装置は、口金部と、複数の発光素子を備えた照明装置である。この照明装置は、前記口金部の一方の端部側に設けられ、内部に空間を有し、外面が外気と接する支持部と、前記支持部の内面側に設けられた放熱部と、前記放熱部と、前記支持部と、の間に設けられ、前記支持部と外気との界面で反射されて前記放熱部に向かう光を反射させる反射層と、を備えている。 そして、前記複数の発光素子は、少なくとも発光面が前記支持部と接するようにして、前記支持部の内面側に設けられている。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
なお、図１（ａ）は開口部が設けられていない支持部を備えた照明装置の場合、図１（ｂ）は口金部５側の端部に開口部４ａ１（第１の開口部の一例に相当する）が設けられた支持部を備えた照明装置の場合である。
図２は、光源部を例示するための模式図である。
なお、図２（ａ）は開口部が設けられていない支持部を備えた照明装置の場合、図２（ｂ）は口金部５側の端部に開口部４ａ１が設けられた支持部を備えた照明装置の場合である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、照明装置１には、本体部２、光源部３、支持部４、口金部５、制御部６が設けられている。
図１は、本実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
なお、図１（ａ）は開口部が設けられていない支持部を備えた照明装置の場合、図１（ｂ）は口金部５側の端部に開口部４ａ１（第１の開口部の一例に相当する）が設けられた支持部を備えた照明装置の場合である。
図２は、光源部を例示するための模式図である。
なお、図２（ａ）は開口部が設けられていない支持部を備えた照明装置の場合、図２（ｂ）は口金部５側の端部に開口部４ａ１が設けられた支持部を備えた照明装置の場合である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、照明装置１には、本体部２、光源部３、支持部４、口金部５、制御部６が設けられている。
本体部２は、内部に空間を有し、制御部６を収納することができるようになっている。 本体部２の一方の端部側は、口金部５の内部に設けられている。この場合、本体部２の一方の端部側の側面と、口金部５の内壁面とを固定するようにすることができる。
本体部２の材料には特に限定はないが、制御部６において発生した熱の放熱を考慮すると、熱伝導率の高い材料とすることが好ましい。
熱伝導率の高い材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、これらの合金などの金属材料を例示することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）などの無機材料、高熱伝導性樹脂などの有機材料などとすることもできる。
本体部２の材料には特に限定はないが、制御部６において発生した熱の放熱を考慮すると、熱伝導率の高い材料とすることが好ましい。
熱伝導率の高い材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、これらの合金などの金属材料を例示することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）などの無機材料、高熱伝導性樹脂などの有機材料などとすることもできる。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、光源部３には発光素子３ａ、基板部３ｂが設けられている。
発光素子３ａは、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどのいわゆる自発光素子などとすることができる。発光素子３ａは基板部３ｂ上に複数設けられている。この場合、発光素子３ａは、等間隔配置などのような規則的な配設形態とすることもできるし、任意の配設形態とすることもできる。
すなわち、発光素子３ａは、少なくとも光の発光面（出射面）が支持部４と接するようにして、支持部４の内面側に分散して設けられるようにすることができる。この場合、発光素子３ａにおいて発生した熱を支持部４に効率よく伝えるためには、発光素子３ａが支持部４に埋め込まれるようにして、支持部４の内面側に分散して設けられるようにすることが好ましい。
発光素子３ａは、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどのいわゆる自発光素子などとすることができる。発光素子３ａは基板部３ｂ上に複数設けられている。この場合、発光素子３ａは、等間隔配置などのような規則的な配設形態とすることもできるし、任意の配設形態とすることもできる。
すなわち、発光素子３ａは、少なくとも光の発光面（出射面）が支持部４と接するようにして、支持部４の内面側に分散して設けられるようにすることができる。この場合、発光素子３ａにおいて発生した熱を支持部４に効率よく伝えるためには、発光素子３ａが支持部４に埋め込まれるようにして、支持部４の内面側に分散して設けられるようにすることが好ましい。
基板部３ｂは、図示しない配線パターンが形成されたものとすることができる。そして、図示しない配線パターンを介して、発光素子３ａと制御部６とが電気的に接続されるようになっている。基板部３ｂは、例えば、フレキシブル基板などのような発光素子３ａを実装可能なものとすることができる。
基板部３ｂは、照明装置１の軸方向に伸びるようにして設けられている。基板部３ｂは、帯状のものが個別的に複数設けられるものとすることもできるし、互いに連結されたものとすることもできる。例えば、基板部３ｂは、一方の端部が互いに連結されたものとすることができる。
基板部３ｂの口金部５側とは反対の側には湾曲面３ｂ１が形成されている。
複数の基板部３ｂにより形成される外観形状には特に限定はないが、例えば、図２に示すように白熱電球のグローブと類似の形状となるようにすることができる。
複数の基板部３ｂにより形成される外観形状には特に限定はないが、例えば、図２に示すように白熱電球のグローブと類似の形状となるようにすることができる。
支持部４は、少なくとも発光素子３ａの発光面を覆うようにして設けられている。
支持部４は、口金部５の一方の端部側に設けられ、内部に空間を有し、外面が外気と接している。
支持部４は、口金部５の一方の端部側に設けられ、内部に空間を有し、外面が外気と接している。
支持部４の形状には特に限定はないが、例えば、複数の基板部３ｂにより白熱電球のグローブと類似の形状が形成される場合には、支持部４の形状も白熱電球のグローブと類似の形状とすることができる。
支持部４は、透光性を有する材料を用いて形成することができる。透光性を有する材料としては、例えば、シリコーン樹脂やポリカーボネートなどの透光性を有する樹脂材料、ガラスや透光性セラミックなどの無機材料を例示することができる。
支持部４は、透光性を有する材料を用いて形成することができる。透光性を有する材料としては、例えば、シリコーン樹脂やポリカーボネートなどの透光性を有する樹脂材料、ガラスや透光性セラミックなどの無機材料を例示することができる。
また、支持部４には、発光素子３ａから出射した光を拡散させる拡散剤を含めるようにすることができる。拡散剤としては、シリコン酸化物や金属酸化物などからなるフィラー、微粒子ポリマーなどを例示することができる。支持部４に拡散剤を含めるようにすれば、発光素子３ａから出射した光を拡散させることができるので、輝度ムラを低減させることができる。
支持部４の口金部５側の端部は、本体部２に固定されている。
また、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示す照明装置１ａのように、支持部４ａの口金部５側の端部には複数の開口部４ａ１が設けられ、支持部４ａの内部空間と照明装置１の外部空間とがつながっているようにすることもできる。開口部４ａ１を設けるようにすれば、支持部４ａの内部に外気を吸気したり、支持部４ａの内部の空気を排気したりすることができる。
また、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示す照明装置１ａのように、支持部４ａの口金部５側の端部には複数の開口部４ａ１が設けられ、支持部４ａの内部空間と照明装置１の外部空間とがつながっているようにすることもできる。開口部４ａ１を設けるようにすれば、支持部４ａの内部に外気を吸気したり、支持部４ａの内部の空気を排気したりすることができる。
口金部５は、本体部２の支持部４が設けられる側とは反対の側に設けられている。口金部５は、白熱電球が装着されるソケットに取付可能な形状を有するものとすることができる。口金部５は、例えば、ＪＩＳ規格に定められているＥ２６形やＥ１７形などと類似の形状を有するものとすることができる。ただし、口金部５は、例示をした形状に限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、口金部５は、蛍光ランプに使用されるピン形の端子を有するものとすることもできるし、引掛シーリングに使用されるＬ字形の端子を有するものとすることもできる。
口金部５は、例えば、金属などの導電性材料を用いて形成されるものとすることができる。また、外部の電源と電気的に接続される部分を金属などの導電性材料から形成し、それ以外の部分を樹脂などから形成するようにすることもできる。
図１、図２に例示をした口金部５は、ねじ山を有する筒状のシェル部５ａと、シェル部５ａの支持部４の側とは反対の側の端部に設けられたアイレット部５ｂとを有している。シェル部５ａ、アイレット部５ｂには、後述する制御部６が電気的に接続されている。そのため、シェル部５ａ、アイレット部５ｂを介して外部の図示しない電源と制御部６とを電気的に接続することができるようになっている。この場合、本体部２が金属などから形成される場合には、本体部２と口金部５との間に接着剤などからなる絶縁部が設けられるようにすることができる。
制御部６は、本体部２の内部に形成された空間に設けられている。なお、本体部２と制御部６との間に電気絶縁を得るための図示しない絶縁部を適宜設けるようにすることができる。
制御部６は、光源部３に電力を供給する点灯回路を有するものとすることができる。この場合、点灯回路は、例えば、商用電源の交流１００Ｖを直流に変換して光源部３に供給するものとすることができる。また、制御部６は、光源部３の調光を行うための調光回路をも有するものとすることができる。この場合、調光回路は、各発光素子ごと、あるいは、一群の発光素子ごとに調光を行うことができるものとすることができる。
制御部６は、光源部３に電力を供給する点灯回路を有するものとすることができる。この場合、点灯回路は、例えば、商用電源の交流１００Ｖを直流に変換して光源部３に供給するものとすることができる。また、制御部６は、光源部３の調光を行うための調光回路をも有するものとすることができる。この場合、調光回路は、各発光素子ごと、あるいは、一群の発光素子ごとに調光を行うことができるものとすることができる。
ここで、照明装置１、１ａにおいては、発光素子３ａおよび制御部６において熱が発生する。
この場合、発光素子３ａにおいて発生した熱は、支持部４、４ａを介して外部に放熱される。
一方、制御部６において発生した熱は、本体部２、口金部５を介して外部に放熱される。
そのため、照明装置１、１ａにおいては、発光素子３ａ側の放熱経路と、制御部６側の放熱経路とを分離することができる。また、照明装置１ａにおいては、支持部４ａの口金部５側の端部に複数の開口部４ａ１を設けているので、支持部４ａと本体部２との間における熱の伝導を低減させることができる。発光素子３ａに制御部６の熱が伝わることを低減させることができれば、発光素子３ａの温度上昇をその分低減させることができる。
この場合、発光素子３ａにおいて発生した熱は、支持部４、４ａを介して外部に放熱される。
一方、制御部６において発生した熱は、本体部２、口金部５を介して外部に放熱される。
そのため、照明装置１、１ａにおいては、発光素子３ａ側の放熱経路と、制御部６側の放熱経路とを分離することができる。また、照明装置１ａにおいては、支持部４ａの口金部５側の端部に複数の開口部４ａ１を設けているので、支持部４ａと本体部２との間における熱の伝導を低減させることができる。発光素子３ａに制御部６の熱が伝わることを低減させることができれば、発光素子３ａの温度上昇をその分低減させることができる。
また、照明装置１、１ａにおいては、熱源となる発光素子３ａを支持部４、４ａに分散させるようにして配置しているため、熱密度を低下させることができる。
また、照明装置１、１ａにおいては、熱源となる発光素子３ａと外気との間には支持部４、４ａが設けられているだけのため、発光素子３ａと外気との間の熱抵抗を小さくすることができる。
また、照明装置１、１ａにおいては、発光素子３ａにおいて発生した熱は、支持部４、４ａを介して外部に放出される。そのため、照明装置１、１ａにおいては、支持部４、４ａの表面を放熱面とすることができる。
また、照明装置１ａにおいては、支持部４ａの口金部５側の端部に複数の開口部４ａ１を設けているので、支持部４ａの内部の空気と、外気との流通を図ることができる。
また、照明装置１、１ａにおいては、熱源となる発光素子３ａと外気との間には支持部４、４ａが設けられているだけのため、発光素子３ａと外気との間の熱抵抗を小さくすることができる。
また、照明装置１、１ａにおいては、発光素子３ａにおいて発生した熱は、支持部４、４ａを介して外部に放出される。そのため、照明装置１、１ａにおいては、支持部４、４ａの表面を放熱面とすることができる。
また、照明装置１ａにおいては、支持部４ａの口金部５側の端部に複数の開口部４ａ１を設けているので、支持部４ａの内部の空気と、外気との流通を図ることができる。
そのため、照明装置１、１ａにおいては、発光素子３ａ側の放熱性を向上させることができる。その結果、照明装置１、１ａにおいては、発光素子３ａに対して投入可能な電力を増加させることができるようになるため、高光束化を図ることが可能となる。
また、光源部に発光素子を用いた一般的な照明装置のように、発光素子の発光面が照明装置の軸方向と垂直となるように配置すれば、白熱電球と比べて配光角が狭くなるという問題がある。
照明装置１、１ａにおいては、発光素子３ａを支持部４、４ａに分散させるようにして配置しているため、配光角を拡げることが可能となる。
照明装置１、１ａにおいては、発光素子３ａを支持部４、４ａに分散させるようにして配置しているため、配光角を拡げることが可能となる。
図３は、他の実施形態に係る照明装置を例示するための模式斜視図である。
図３に例示をする照明装置１ｂは、前述した照明装置１、１ａと同様の要素を有している。ただし、照明装置１ｂに設けられた支持部１４には開口部１４ａ、開口部１４ｂ（第２の開口部の一例に相当する）が設けられている。なお、支持部１４は、開口部１４ｂが設けられること以外は前述した支持部４ａと同様とすることができる。
図３に例示をする照明装置１ｂは、前述した照明装置１、１ａと同様の要素を有している。ただし、照明装置１ｂに設けられた支持部１４には開口部１４ａ、開口部１４ｂ（第２の開口部の一例に相当する）が設けられている。なお、支持部１４は、開口部１４ｂが設けられること以外は前述した支持部４ａと同様とすることができる。
支持部１４の口金部５側の端部にも複数の開口部１４ａが設けられ、支持部１４の内部空間と照明装置１ｂの外部空間とがつながっている。
また、支持部１４の口金部５側とは反対の側の端部には開口部１４ｂが設けられ、支持部１４の内部空間と照明装置１ｂの外部空間とがつながっている。
また、支持部１４の口金部５側とは反対の側の端部には開口部１４ｂが設けられ、支持部１４の内部空間と照明装置１ｂの外部空間とがつながっている。
開口部１４ｂの形状、配設位置、数、大きさなどは図３に例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
例えば、支持部１４は、照明装置１ｂの軸方向に互いに離隔した開口部１４ａ、１４ｂを備えたものとすればよい。
この場合、支持部１４の側面１４ｃに開口部１４ｂを設けるようにすることもできる。 また、大きさの小さい開口部１４ｂを複数設けるようにすることもできる。
また、開口部１４ｂから支持部１４の内部にゴミなどが侵入することを抑制するために、通気性を有する図示しない蓋部を開口部１４ｂに設けるようにすることもできる。例えば、メッシュ状の蓋部を開口部１４ｂに設けるようにすることができる。
例えば、支持部１４は、照明装置１ｂの軸方向に互いに離隔した開口部１４ａ、１４ｂを備えたものとすればよい。
この場合、支持部１４の側面１４ｃに開口部１４ｂを設けるようにすることもできる。 また、大きさの小さい開口部１４ｂを複数設けるようにすることもできる。
また、開口部１４ｂから支持部１４の内部にゴミなどが侵入することを抑制するために、通気性を有する図示しない蓋部を開口部１４ｂに設けるようにすることもできる。例えば、メッシュ状の蓋部を開口部１４ｂに設けるようにすることができる。
照明装置１ｂにおいても、前述した照明装置１、１ａと同様に放熱性の向上と、配光角の拡大を図ることができる。
この場合、照明装置１ｂにおいては、離隔した位置に開口部１４ａと開口部１４ｂとを設けるようにしている。そのため、支持部１４の内部に空気の流れＦを形成することができるので、発光素子３ａ側の放熱性をさらに向上させることができる。また、発光素子３ａに対して投入可能な電力をさらに増加させることができるようになるため、さらなる高光束化を図ることが可能となる。なお、支持部１４の内部における空気の流れ方向は、照明装置１ｂの取り付け方向などにより変化する。例えば、図３に例示をしたように開口部１４ａから吸気され開口部１４ｂから排気される場合もあるし、開口部１４ｂから吸気され開口部１４ａから排気される場合もある。
この場合、照明装置１ｂにおいては、離隔した位置に開口部１４ａと開口部１４ｂとを設けるようにしている。そのため、支持部１４の内部に空気の流れＦを形成することができるので、発光素子３ａ側の放熱性をさらに向上させることができる。また、発光素子３ａに対して投入可能な電力をさらに増加させることができるようになるため、さらなる高光束化を図ることが可能となる。なお、支持部１４の内部における空気の流れ方向は、照明装置１ｂの取り付け方向などにより変化する。例えば、図３に例示をしたように開口部１４ａから吸気され開口部１４ｂから排気される場合もあるし、開口部１４ｂから吸気され開口部１４ａから排気される場合もある。
図４は、他の実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
なお、図４（ａ）は開口部が設けられていない支持部を備えた照明装置の場合、図４（ｂ）は口金部５側の端部に開口部４ａが設けられた支持部を備えた照明装置の場合である。
図４（ａ）、（ｂ）に例示をする照明装置１ｃ、１ｄには、前述した照明装置１、１ａと同様に本体部２、光源部３、支持部４、４ａ、口金部５、制御部６が設けられている。そしてさらに、照明装置１ｃには、支持部４の内面側に放熱部７が設けられている。
なお、図４（ａ）は開口部が設けられていない支持部を備えた照明装置の場合、図４（ｂ）は口金部５側の端部に開口部４ａが設けられた支持部を備えた照明装置の場合である。
図４（ａ）、（ｂ）に例示をする照明装置１ｃ、１ｄには、前述した照明装置１、１ａと同様に本体部２、光源部３、支持部４、４ａ、口金部５、制御部６が設けられている。そしてさらに、照明装置１ｃには、支持部４の内面側に放熱部７が設けられている。
放熱部７は、発光素子３ａにおいて発生した熱を放熱させる。そのため、放熱部７は、熱伝導率の高い材料を用いて形成することができる。
熱伝導率の高い材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、これらの合金などの金属材料を例示することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）などの無機材料、高熱伝導性樹脂などの有機材料などとすることもできる。
熱伝導率の高い材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、これらの合金などの金属材料を例示することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）などの無機材料、高熱伝導性樹脂などの有機材料などとすることもできる。
また、放熱部７は、発光素子３ａから出射し、支持部４、４ａと外気との界面で反射されて放熱部７に入射する光を反射させる機能をも有したものとすることができる。光を反射させる機能をも有したものとする場合には、放熱部７は、熱伝導率が高く、且つ、支持部４、４ａと比較して光の反射率が高い材料を用いて形成することができる。
熱伝導率が高く、且つ、光の反射率が高い材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、これらの合金などの金属材料を例示することができる。
熱伝導率が高く、且つ、光の反射率が高い材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、これらの合金などの金属材料を例示することができる。
なお、放熱部７と、支持部４、４ａと、の間に支持部４、４ａと外気との界面で反射されて放熱部７に向かう光を反射させる反射層２０を設けるようにしても良い。反射層２０は、光の反射率が高い材料を用いて形成されるようにすることができる。反射層２０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、または、これらの合金などの金属材料や、反射率の高い有機材料（例えば、酸化チタンや酸化亜鉛などの白色粒子を含む白色塗料など）をなどを用いて形成することができる。そして、反射層２０は、めっき法、蒸着法、スパッタリング法などを用いて、これらの材料を放熱部７の表面にコーティングすることで設けることができる。また、反射層２０は、クラッド法を用いて、これらの金属材料からなる層を放熱部７の表面に形成することで設けることができる。
放熱部７は、支持部４、４ａの内面、及び支持部４、４ａの内面から露出している基板部３ｂの面を覆うようにして設けることができる。この場合、放熱部７は、支持部４、４ａの内面側の全域に設けられるようにすることもできるし、支持部４、４ａの内面側の一部の領域に設けられるようにすることもできる。
また、放熱部７の厚み寸法には特に限定がなく、適宜変更することができる。
また、放熱部７の厚み寸法には特に限定がなく、適宜変更することができる。
放熱部７が設けられる領域や放熱部７の厚み寸法などは、発光素子３ａにおいて発生する熱量、発光素子３ａの配置や数、支持部４、４ａの大きさ、照明装置１ｃ、１ｄの設置環境などに応じて適宜決定することができる。
放熱部７の形成は、例えば、支持部４、４ａの内面側に発光素子３ａが設けられた光源部３を設け、その後、支持部４、４ａの内面側に放熱部７を形成するようにすることができる。
また、放熱部７を形成し、放熱部７の外面に基板部３ｂを接着するなどして光源部３を設け、光源部３を覆うようにして支持部４、４ａを形成することもできる。
この場合、放熱部７の形成は、例えば、塑性加工法、切削加工法などの機械加工法を用いて行うようにすることができる。
この場合、放熱部７の形成は、例えば、塑性加工法、切削加工法などの機械加工法を用いて行うようにすることができる。
照明装置１ｃ、１ｄにおいても、前述した照明装置１、１ａと同様に放熱性の向上と、配光角の拡大を図ることができる。
この場合、照明装置１ｃ、１ｄにおいては、支持部４、４ａの内面側に放熱部７を設けるようにしている。そのため、照明装置１ｃ、１ｄにおいては、発光素子３ａ側の放熱性をさらに向上させることができる。その結果、照明装置１ｃ、１ｄにおいては、発光素子３ａに対して投入可能な電力をさらに増加させることができるようになるので、さらなる高光束化を図ることが可能となる。
また、放熱部７が入射する光を反射させる機能を有していたり、反射層２０が設けられていたりする場合には、光の取り出し効率を向上させることができる。
この場合、照明装置１ｃ、１ｄにおいては、支持部４、４ａの内面側に放熱部７を設けるようにしている。そのため、照明装置１ｃ、１ｄにおいては、発光素子３ａ側の放熱性をさらに向上させることができる。その結果、照明装置１ｃ、１ｄにおいては、発光素子３ａに対して投入可能な電力をさらに増加させることができるようになるので、さらなる高光束化を図ることが可能となる。
また、放熱部７が入射する光を反射させる機能を有していたり、反射層２０が設けられていたりする場合には、光の取り出し効率を向上させることができる。
図５は、他の実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
図５に例示をする照明装置１ｅは、前述した照明装置１ｃ、１ｄと同様の要素を有している。
ただし、図３において例示をしたものと同様に、支持部１４には開口部１４ａ、開口部１４ｂが設けられている。
また、放熱部１７にも開口部１７ａが設けられている。なお、放熱部１７は、開口部１７ａが設けられること以外は前述した放熱部７と同様とすることができる。
図５に例示をする照明装置１ｅは、前述した照明装置１ｃ、１ｄと同様の要素を有している。
ただし、図３において例示をしたものと同様に、支持部１４には開口部１４ａ、開口部１４ｂが設けられている。
また、放熱部１７にも開口部１７ａが設けられている。なお、放熱部１７は、開口部１７ａが設けられること以外は前述した放熱部７と同様とすることができる。
支持部１４に設けられた開口部１４ｂと、放熱部１７に設けられた開口部１７ａとにより、支持部１４の内部空間と照明装置１ｅの外部空間とがつながっている。
そのため、図３において例示をした照明装置１ｂと同様に、支持部１４の内部に空気の流れＦを形成することができる。その結果、放熱部１７からの放熱を増加させることができる。なお、支持部１４の内部における空気の流れ方向は、照明装置１ｅの取り付け方向などにより変化する。例えば、図５に例示をしたように開口部１４ａから吸気され開口部１７ａ、開口部１４ｂから排気される場合もあるし、開口部１４ｂ、開口部１７ａから吸気され開口部１４ａから排気される場合もある。
そのため、図３において例示をした照明装置１ｂと同様に、支持部１４の内部に空気の流れＦを形成することができる。その結果、放熱部１７からの放熱を増加させることができる。なお、支持部１４の内部における空気の流れ方向は、照明装置１ｅの取り付け方向などにより変化する。例えば、図５に例示をしたように開口部１４ａから吸気され開口部１７ａ、開口部１４ｂから排気される場合もあるし、開口部１４ｂ、開口部１７ａから吸気され開口部１４ａから排気される場合もある。
照明装置１ｅにおいても、前述した照明装置１、１ａなどと同様に放熱性の向上と、配光角の拡大を図ることができる。
また、照明装置１ｅには、放熱部１７が設けられているので、前述した照明装置１ｃ、１ｄと同様に発光素子３ａ側の放熱性を向上させることができる。
また、照明装置１ｅには、開口部１４ｂ、開口部１７ａが設けられているので、前述した照明装置１ｂと同様に支持部１４の内部に空気の流れＦを形成することができる。
そのため、照明装置１ｅにおいては、支持部１４の内部に形成された空気の流れＦにより、放熱部１７からの放熱をさらに増加させることができる。その結果、照明装置１ｅにおいては、発光素子３ａに対して投入可能な電力をさらに増加させることができるようになるので、さらなる高光束化を図ることが可能となる。
また、放熱部１７が入射する光を反射させる機能をも有していたり、反射層２０が設けられていたりする場合には、光の取り出し効率を向上させることができる。
また、照明装置１ｅには、放熱部１７が設けられているので、前述した照明装置１ｃ、１ｄと同様に発光素子３ａ側の放熱性を向上させることができる。
また、照明装置１ｅには、開口部１４ｂ、開口部１７ａが設けられているので、前述した照明装置１ｂと同様に支持部１４の内部に空気の流れＦを形成することができる。
そのため、照明装置１ｅにおいては、支持部１４の内部に形成された空気の流れＦにより、放熱部１７からの放熱をさらに増加させることができる。その結果、照明装置１ｅにおいては、発光素子３ａに対して投入可能な電力をさらに増加させることができるようになるので、さらなる高光束化を図ることが可能となる。
また、放熱部１７が入射する光を反射させる機能をも有していたり、反射層２０が設けられていたりする場合には、光の取り出し効率を向上させることができる。
図６は、照明装置における放熱の様子を例示するための模式図である。
なお、図６（ａ）は、基体の上端面に設けられた複数の発光素子と、複数の発光素子の上方の空間を覆うようにして設けられたグローブと、を有する一般的な照明装置の場合である。
図６（ｂ）は、図４に例示をした放熱部７を有する照明装置１ｄの場合、図６（ｃ）は、図５に例示をした放熱部７と開口部１４ｂ、開口部１７ａとを有する照明装置１ｅの場合である。
なお、図６（ａ）は、基体の上端面に設けられた複数の発光素子と、複数の発光素子の上方の空間を覆うようにして設けられたグローブと、を有する一般的な照明装置の場合である。
図６（ｂ）は、図４に例示をした放熱部７を有する照明装置１ｄの場合、図６（ｃ）は、図５に例示をした放熱部７と開口部１４ｂ、開口部１７ａとを有する照明装置１ｅの場合である。
図６は、シミュレーションにより照明装置の温度分布を求めたものであり、投入する電力は同じとし、環境温度は２５℃程度とした場合である。
また、図６においては、温度分布をモノトーン色の濃淡で表し、温度が高い程濃く、温度が低いほど淡くなるように表示した。
また、図６においては、温度分布をモノトーン色の濃淡で表し、温度が高い程濃く、温度が低いほど淡くなるように表示した。
図６（ａ）に示すように、一般的な照明装置の場合の場合には、発光素子が設けられた基体１０１の温度が高くなり、グローブ１００の温度は低くなる。すなわち、一般的な照明装置では、発光素子において発生した熱を必ずしも効率よく放熱できないという問題をを残していることがわかる。この場合、一般的には、発光素子には所定の耐熱温度があるため、放熱が悪いと投入電力が制限されることになる。そのため、発光素子に対して投入可能な電力が少なくなり高光束化を図ることができなくなるおそれがある。
図６（ｂ）に示すように、放熱部７を有する照明装置１ｄの場合には、内部に制御部６を有する本体部２の温度が高くなるものの、発光素子３ａが設けられた支持部４の温度を低くすることができる。
すなわち、発光素子３ａ側の放熱経路と、制御部６側の放熱経路とを分離することができることがわかる。
すなわち、発光素子３ａ側の放熱経路と、制御部６側の放熱経路とを分離することができることがわかる。
また、前述したように、照明装置１ｄにおいては、熱源となる発光素子３ａを支持部４ａに分散させるようにして配置しているため、熱密度を低下させることができる。
また、照明装置１ｄにおいては、熱源となる発光素子３ａと外気との間には支持部４ａが設けられているだけであるため、発光素子３ａと外気との間の熱抵抗を小さくすることができる。
また、照明装置１ｄにおいては、発光素子３ａにおいて発生した熱は、支持部４ａを介して外部に放出される。そのため、支持部４ａの表面を放熱面とすることができる。
また、照明装置１ｄにおいては、支持部４ａの口金部５側の端部に複数の開口部４ａ１を設けているので、支持部４ａの内部の空気と、外気との流通を図ることができる。
また、照明装置１ｄにおいては、熱源となる発光素子３ａと外気との間には支持部４ａが設けられているだけであるため、発光素子３ａと外気との間の熱抵抗を小さくすることができる。
また、照明装置１ｄにおいては、発光素子３ａにおいて発生した熱は、支持部４ａを介して外部に放出される。そのため、支持部４ａの表面を放熱面とすることができる。
また、照明装置１ｄにおいては、支持部４ａの口金部５側の端部に複数の開口部４ａ１を設けているので、支持部４ａの内部の空気と、外気との流通を図ることができる。
そのため、図６（ｂ）に示すように、発光素子３ａ側の放熱性を向上させることができることがわかる。その結果、一般的な照明装置と比較して、発光素子３ａに対して投入可能な電力を増加させることができるようになるため、高光束化を図ることが可能となる。
図６（ｃ）に示すように、放熱部７と開口部１４ｂ、開口部１７ａとを有する照明装置１ｅの場合には、支持部１４の内部に空気の流れＦを形成することができるので、発光素子３ａ側の放熱性をさらに向上させることができることがわかる。その結果、発光素子３ａに対して投入可能な電力をさらに増加させることができるようになるため、さらなる高光束化を図ることが可能となる。
また、照明装置１ｅにおいては、内部に制御部６を有する本体部２の温度も低くすることができることがわかる。
また、照明装置１ｅにおいては、内部に制御部６を有する本体部２の温度も低くすることができることがわかる。
以上に例示をした実施形態によれば、放熱性を向上させることができる照明装置を実現することができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
１ 照明装置、１ａ〜１ｅ 照明装置、２ 本体部、３ 光源部、３ａ 発光素子、３ｂ 基板部、４ 支持部、４ａ 支持部、４ａ１ 開口部、５ 口金部、６ 制御部、７ 放熱部、１４ 支持部、１４ａ 開口部、１４ｂ 開口部、１７ 放熱部、１７ａ 開口部、２０ 反射層
Claims (3)
- 口金部と、複数の発光素子を備えた照明装置であって、
前記口金部の一方の端部側に設けられ、内部に空間を有し、外面が外気と接する支持部と、
前記支持部の内面側に設けられた放熱部と、
前記放熱部と、前記支持部と、の間に設けられ、前記支持部と外気との界面で反射されて前記放熱部に向かう光を反射させる反射層と、
を備え、
前記複数の発光素子は、少なくとも発光面が前記支持部と接するようにして、前記支持部の内面側に設けられた照明装置。 - 前記支持部は、前記口金部側の端部に第１の開口部を備えた請求項１記載の照明装置。
- 前記支持部は、前記口金部側とは反対の側の端部に第２の開口部を備えた請求項１または２に記載の照明装置。
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