JP5367875B2

JP5367875B2 - ランプ構造

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Publication number: JP5367875B2
Application number: JP2012131499A
Authority: JP
Inventors: ジー−シェンファン; チャオ−クンチャン; チ−フチュアン
Original assignee: エンライトコーポレイション
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: US20130250543A1; TW201339502A; CN103322442A; JP2013201109A

Description

本発明は、ランプ構造に関するものであり、特に発光ダイオード（light-emitting diode、LED）ランプ構造に関するものである。

科学の技術革新がされており、電力の発明以来、人類は生活形態を変化し続けるとともに、生活の質にもこだわるようになった。知恵の結集により作られたものは時代の進化の指標になる。

省エネ及び二酸化炭素排出の削減、資源のリサイクル及びリユースの意識が高まる現代社会において、電気製品は広く使われている一方、その交換率も高くなっている。ランプはそのなかで最も代表的な例である。今、新型のランプ設備に取り替えるのは、伝統的な蛍光灯、タングステン電球、省エネ電球の欠点、例えば光減衰がはやい、消費電力が高い、高熱を発生しやすい、寿命が短いなどの欠点を解消するためである。従って、上記の欠点に対処するために、発光ダイオードランプというものが多く使用されてきている。

市販の省エネ電球の種類は多くて、例えば、スパイラル形状、発光管露出形状、直管形状、ボール電球形状などがある。従来のランプ構造を使う場合、照明の角度や明るさを考慮しなければならない。そのため、優れた照明機能を備えるとともに環境にやさしく、省エネに対応する現代化電気製品であるランプ構造を作るのは業界の努力すべき課題である。

そこで、本発明者は、上記の欠点を改善する可能性があると思って、鋭意検討を行なった結果、合理的な設計で且つ上記の欠点を有効に改善することができる本発明を完成するに至った。

本発明はランプ構造に関するものであり、特に反射体及び導光体を備えることで照明範囲を拡大することができるランプ構造に関するものである。

本発明の実施形態は、光源ユニット、反射体、導光体及びランプキャップを含んでおり、前記光源ユニットは、ベースと前記ベースの一側の面に環状に設けられた複数の発光素子を含み、前記反射体は、前記ベースの一側の面の隣に設置された反射面を含み、前記反射体の断面積は前記ベースより離れた位置から前記ベースに向かう方向に小さくなり、前記導光体は、前記光源ユニットと前記反射体との間に設置されており、前記発光素子からの光線を前記ベースの他側へ反射する偏光部を含み、前記ランプキャップは、前記ベースの他側に設けられていることを特徴とするランプ構造を提供する。

また、本発明に係るランプ構造は、収容空間を形成するように囲むランプカバーをさらに含み、前記光源ユニット、前記反射体及び前記導光体は全て前記収容空間内に設置され、前記ランプカバーは前記ランプキャップに設けられることが好ましい。

また、前記反射体は円錐台状の非透光性構造物であることが好ましい。

また、前記反射体の前記反射面は弧面状であり、前記発光素子からの光線は前記反射面により前記反射面から離れる方向に反射されることが好ましい。

また、前記導光体はリング状の透光性構造物であり、前記発光素子は前記導光体が前記ベースの一側の面に正投影されたエリアの内側に位置することが好ましい。

また、前記偏光部は弧状の平滑面であり、前記発光素子からの光線は前記偏光部により前記偏光部から離れる方向に反射され、前記偏光部の半径は前記ベースに近い側より前記ベースから離れた側に向かう方向に小さくなることが好ましい。

また、前記反射体は角錐状であり、前記発光素子の発光方向は前記反射体の反射面に対応することが好ましい。

また、前記反射面は滑らかな平面、放物面、自由曲面、もしくは多重曲面であることが好ましい。

また、前記ランプキャップは放熱部及び前記放熱部に接続するランプ座を含み、前記光源ユニットは前記ランプキャップに設けられることが好ましい。

また、前記ベースは回路基板を含み、前記発光素子は発光ダイオードであり、前記発光ダイオードは前記回路基板に電気的に接続することが好ましい。

本発明に係るランプ構造によれば、反射体及び導光体を設置して、さらに導光体上に導光の役目を果たす偏光部を設けることで、本発明に係るランプ構造は伝統型の電球より広い照明角度を持つという出光効果がある以外、発光ダイオードランプ自体の特性による照明範囲の制限を克服し、快適で優れた照明品質を提供することができる。

本発明に係るランプ構造の立体分解図である。本発明に係るランプ構造の別の角度から見た立体分解図である。本発明に係るランプ構造の立体模式図である。本発明に係るランプ構造の反射体及び導光体による光伝導経路の模式図である。本発明に係るランプカバーを備えるランプ構造の立体分解図である。本発明に係るランプカバーを備えるランプ構造の立体図である。本発明に係るランプ構造の光伝導経路の模式図である。本発明に係るランプ構造の反射体の前面図である。本発明に係るランプ構造の反射体の前面図である。本発明に係るランプ構造の反射体の前面図である。

本発明の特徴及び技術内容をさらに理解するために、以下の本発明に関する詳しい説明や添付の図面を参照する。ただし、これらの説明や図面は本発明を説明するだけのものであり、本発明の特許請求の範囲を限定することはない。

図１〜図３を参照する。図１は本発明に係るランプ構造の立体分解図であり、図２は本発明に係るランプ構造の別の角度から見た立体分解図であり、図３は本発明に係るランプ構造の立体図である。

本発明は、光源ユニット１、反射体２、導光体３及びランプキャップ４を含むランプ構造を提供する。光源ユニット１は、ベース１０及びベース１０に設けられた複数の発光素子１１を含む。ベース１０は、発光素子１１と電気的に接続している回路基板１００を含む。本発明に係るランプ構造において、複数の発光素子１１としては８つの発光ダイオード１１０を使用しているが、ほかの光源を使用してもよい。なお、発光ダイオード１１０の数は本発明を限定するためのものではない。

詳しく言うと、発光ダイオード１１０はベース１０の一側の面に、間隔をおいて環状に設けられている。ベース１０は円盤状であり、ベース１０の中心には、反射体２とを接続させるための貫通孔１０１が開けられている。

反射体２は円錐台状であり、接続部２００を備えている。すなわち、反射体２は、二つの端面及びそれらに接続する環状側壁を備えている。反射体２の断面積は、ベース１０より離れた位置からベース１０に向かう方向に小さくなっている。なお、反射体２の様式は本発明を限定するためのものではない。

すなわち、両端面の面積が異なり、小さい方は大きい方よりベース１０に近い。そして、反射体２の環状側壁は反射面２０となっている。反射面２０の形状やベース１０との距離あるいは角度を必要に応じて調整することができるため、様々な照明効果を提供する。

反射体２の接続部２００は棒状であり、一端は反射体２に接続され、他端はベース１０の貫通孔１０１を穿設して反射体２の位置を規制する。なお、上記の接続の方法は本発明を限定するためのものではなく、反射体２は他の方法で本発明に係るランプ構造に設置してもよい。例えば、反射体２をランプカバー５内に接続する、もしくは導光体３に設置するようにしてもよい。

図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃを参照する。いずれも本発明に係るランプ構造の反射体の前面模式図である。

反射体２は非透光性の構造物であり、円錐構造あるいは角錐構造（図示せず）にしても構わない。角錐構造にする場合、反射体２は多面状となっており、反射面２０はそれぞれ発光ダイオード１１０の発光方向と向き合って発光ダイオード１１０からの光線を反射する。

さらに、反射面２０の形状は滑らかな平面、放物面、自由曲面、凹面もしくは多重曲面にしても構わない。本実施形態において、例として反射体２の反射面２０を平面形状にしたが、本発明はこれに限らない。

図４を参照する。図４は本発明に係るランプ構造の発光素子の光伝導経路の模式図である。発光素子１１からの光線Ｌ２、Ｌ３は反射面２０により反射面２０から離れる方向に反射される。すなわち、発光ダイオード１１０の照明範囲は約１２０度である。本発明に係るランプ構造によれば、発光ダイオード１１０からの直線的な光線Ｌ１を提供する以外、反射体２を設置することで、もとの照明角度以外の角度に反射される光線Ｌ２、Ｌ３をも提供するため、より広い照明範囲を提供することができる。

また図４を参照する。本実施形態の導光体３はリング状で透光性の構造物であり、偏光部３０を含む。偏光部３０は弧状で滑らかな面であり、発光ダイオード１１０からの光線Ｌ４、Ｌ４’を偏光部３０から離れる方向に反射する。なお、偏光部３０の形状は本発明を限定するためのものではない。

詳しく言うと、導光体３の一側の面は平面状であり、偏光部３０は導光体３の他側の面に設けられている。また、導光体３には丸穴３１が開けられ、丸穴３１は発光ダイオード１１０の発光方向に穴開けられている。すなわち、発光ダイオード１１０は導光体３がベース１０の一側の面に正投影されたエリアの内側に位置する。

また図２を参照する。ランプキャップ４は放熱部４０とランプ座４１を含む。ランプ座４１は放熱部４０の一側に接続され、光源ユニット１は放熱部４０の他側に設けられている。ランプ座４１の中には（図示せず）安定器が設置される。安定器は光源ユニット１に電気的に接続されている。ランプキャップ４はベース１０の他側に設けられている。

詳しく言うと、ランプキャップ４において、ランプ座４１は塔状の円柱体であり、放熱部４０は複数の放熱フィン４００を含む。放熱フィン４００はランプ座４１上に環状に設けられ、相隣の二つの放熱フィン４００により一つの開口に仕切られている。このような構成により、本発明に係るランプ構造は優れた放熱性をもつようになっている。本実施形態のランプキャップ４は本発明に係るランプ構造を限定するためのものではなく、ほかの様式にしても良い。

図５〜図７を参照する。図５は本発明に係るランプ構造の立体分解図であり、図６は本発明に係るランプ構造の組立完成図であり、図７は本発明に係るランプ構造の光伝導経路の模式図である。

図１〜図４に対して、図５〜図７のランプ構造はランプカバー５を備えているという相違点がある。ランプカバー５は中空構造のボール体であり、透光性を有し、そして収容空間５０を含む。ランプカバー５はその収容空間５０が反射体２、導光体３、光源ユニット１を囲むようにランプキャップ４上に設置されている。

詳しく言うと、ランプカバー５には接続孔５１が開けられ、その孔形状はランプキャップ４の一端の形状に対応している。必要に応じて、ランプカバー５をランプキャップ４に取り付けることによって電球として使用しても良く、ランプカバー５を取り付けずに表示ランプ又はスポットライトとして使用しても良い。

また、必要に応じてランプカバー５に光調整機能を備える粒子を添加することができる。これにより、発光ダイオード１１０からの光線がランプカバー５を透過するときに偏光させて光拡散性をさらに調整することによって、優れた照明品質を提供することができる。なお、ランプカバー５の様式は本発明を限定するためのものではない。

さらに、発光ダイオード１１０からの光線Ｌ１〜Ｌ４とＬ１’〜Ｌ４’が全周発光の視覚効果を発生するため、これは伝統型の電球型蛍光灯に対して著しい差異となっている。特に反射体２及び導光体３の設置については、別途の入力電源が不要で、そして反射面２０と偏光部３０の形状を変化させることができるため、様々な照明効果を得られる。

以上によれば、本発明に係るランプ構造は、利用者は簡単な操作で以下の効果を奏することができる。

ランプ構造に反射体及び導光体を設置することで、発光ダイオードを追加することなく伝統型の電球より優れた照明品質を提供することができ、ランプ構造の使用効率をさらに高める。
導光体の偏光部により、発光ダイオードからの光線が反射され発光ダイオードの出光方向と反対の後側エリアへ導かれることで、全周発光の効果を提供する同時に、伝統型の電球が発光するとき出光面の後ろに影が発生する欠点を解消することができる。
反射面と偏光部の形状及び角度は必要に応じて調整できるため、様々な照明効果を提供することができる。
本発明に係るランプ構造は高機能性であり、必要に応じてランプカバーを直接着脱することでスポットライトもしくは電球として使用することができる。

上記の内容は本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するためのものではなく、本明細書及び添付図面の内容を基づいた等価変化などはすべて本発明の特許請求の範囲に含まれる。

１光源ユニット
２反射体
３導光体
４ランプキャップ
５ランプカバー
１０ベース
１１発光素子
２０反射面
３０偏光部
３１丸穴
４０放熱部
４１ランプ座
５０収容空間
５１接続孔
１００回路基板
１０１貫通孔
１１０発光ダイオード
２００接続部
４００放熱フィン
４１０開口
L１、L１’、L２、L２’、L３、L３’、L４、L４’ 光線

Claims

光源ユニット、反射体、導光体及びランプキャップを含んでおり、
前記光源ユニットは、ベースと前記ベースの一側の面に環状に設けられた複数の発光素子を含み、
前記反射体は、前記ベースの一側の面の隣に設置された反射面を含み、前記反射体の断面積は前記ベースより離れた位置から前記ベースに向かう方向に小さくなり、
前記導光体は、前記光源ユニットと前記反射体との間に設置され、前記発光素子からの光線を前記ベースの他側へ反射する偏光部を含み、
前記ランプキャップは、前記ベースの他側に設けられていることを特徴とするランプ構造。
収容空間を形成するように囲むランプカバーをさらに含み、前記光源ユニット、前記反射体及び前記導光体は全て前記収容空間内に設置され、前記ランプカバーは前記ランプキャップに設けられることを特徴とする請求項１に記載のランプ構造。
前記反射体は円錐台状の非透光性構造物であることを特徴とする請求項１に記載のランプ構造。
前記反射体の前記反射面は弧面状であり、前記発光素子からの光線は前記反射面により前記反射面から離れる方向に反射されることを特徴とする請求項３に記載のランプ構造。
前記導光体はリング状の透光性構造物であり、前記発光素子は前記導光体が前記ベースの一側の面に正投影されたエリアの内側に位置することを特徴とする請求項１に記載のランプ構造。
前記偏光部は弧状の平滑面であり、前記発光素子からの光線は前記偏光部により前記偏光部から離れる方向に反射され、前記偏光部の半径は前記ベースに近い側より前記ベースから離れた側に向かう方向に小さくなることを特徴とする請求項５に記載のランプ構造。
前記反射体は角錐状であり、前記発光素子の発光方向は前記反射体の反射面に対応することを特徴とする請求項１に記載のランプ構造。
前記反射面は滑らかな平面、放物面、自由曲面、もしくは多重曲面であることを特徴とする請求項４に記載のランプ構造。
前記ランプキャップは放熱部及び前記放熱部に接続するランプ座を含み、前記光源ユニットは前記ランプキャップに設けられることを特徴とする請求項１に記載のランプ構造。
前記ベースは回路基板を含み、前記発光素子は発光ダイオードであり、前記発光ダイオードは前記回路基板に電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のランプ構造。