JP5705612B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
図2は、本実施の形態のLED電球100の一構成例を示す概略図である。図2に示すように、LED電球100は、筐体101、搭載板102(搭載台)、口金103、グローブ104、および光源装置105を備えている。
次に、光源装置105の構成について説明する。
図3は、サブ光源10の一構成例を示す図であり、(a)は横から見たときの断面構造を示し、(b)は上から見たときを示す。図3に示すように、サブ光源10は、基板11(第1基板)、LEDチップ15(発光素子、第1発光素子)、印刷抵抗17、樹脂ダム18、および封止樹脂19を備えている。
図1に示すように、反射体108は、逆円錐台状の形状を有している。反射体108は、上方向に天面が位置し、下方向に底面が位置するように、サブ光源10の中央に配置されている。換言すると、反射体108は、円錐台状の形状を有し、側面が外側でサブ光源10の基板11の上面と鋭角をなすように配置されている。反射体108の外表面(少なくとも側面)は、光反射機能を有している。
サブ光源10と反射体108とをそれぞれ準備した後、基板11の貫通穴12に、筒106を先端から差し込む。そして、筒106を奥まで差し込む。これにより、基板11の中央において、基板11の上面(第1面)には反射体108が位置し、基板11の下面(第2面)には筒106およびリード線107が位置する。貫通穴12の直径と筒106の外径とは同じ(嵌め合い公差が存在する程度)であるので、反射体108は基板11に固定される。
次に、LED電球100の作製方法について説明する。
以上のように、LED電球100は、基板11と、基板11の上面の中央に、側面が外側で該上面と鋭角をなすように配置されている円錐台状の反射体108と、基板11の上面に、反射体108を囲むように配置されている複数のLEDチップ15とを備える光源装置105を備えており、反射体108は外表面が光反射機能を有し、光源装置105は、搭載板102に、基板11の下面が搭載板102に対向するように設置されている構成を有している。
(2−1:LED電球の構成)
図5は、本実施の形態のLED電球200の一構成例を示す概略図である。図5に示すように、LED電球200は、筐体101、搭載板102、口金103、グローブ104、および光源装置205を備えている。すなわち、LED電球200は、前記実施の形態1のLED電球100と比較して、光源装置105の代わりに光源装置205を備えた構成を有する。
次に、光源装置205の構成について説明する。
図6は、サブ光源30の一構成例を示す図であり、(a)は横から見たときの断面構造を示し、(b)は上から見たときを示す。図6に示すように、サブ光源30は、基板31(第2基板)、LEDチップ35(発光素子、第2発光素子)、樹脂ダム37、および封止樹脂38を備えている。
図4に示すように、第1反射体208は、逆円錐台状の形状を有している。第1反射体208は、上方向に天面が位置し、下方向に底面が位置するように、サブ光源10の中央に配置されている。換言すると、第1反射体208は、円錐台状の形状を有し、側面が外側でサブ光源10の基板11の上面と鋭角をなすように配置されている。第1反射体208の外表面(少なくとも側面)は、光反射機能を有している。
図4に示すように、第2反射体211は、逆円錐台状の形状を有している。第2反射体211は、上方向に天面が位置し、下方向に底面が位置するように、サブ光源30の中央に配置されている。換言すると、第2反射体211は、円錐台状の形状を有し、側面が外側でサブ光源30の基板31の上面と鋭角をなすように配置されている。第2反射体211の外表面(少なくとも側面)は、光反射機能を有している。第2反射体211は、第1反射体208よりも小さい外形サイズを有する。
第1反射体208とサブ光源30と第2反射体211とをそれぞれ準備した後、第1反射体208の天面に、基板31の貫通穴32を第1反射体208の穴に重ねるように、サブ光源30を置く。そして、基板31の貫通穴32および第1反射体208の穴に、筒209を先端から差し込む。筒209を奥まで差し込むと、先端の爪209aが第1反射体208の穴の内部に引っ掛かり、第2反射体211が第1反射体208および基板31をしっかりと締結する。これにより、基板31の中央において、基板31の上面(第3面)には第2反射体211が位置し、基板31の下面(第4面)には第1反射体208、筒209およびリード線210が位置する。なお、この締結により、リード線210とリード線207とが、例えば第1反射体208の内部に設けられたコネクタ(図示せず)によって結線される。
上記構成を有するLED電球200は、上述したLED電球100と同様の方法で作製される。つまりは、搭載板102の貫通穴に光源装置205の筒206を差し込むことで、光源装置205を搭載板102に固定し、光源装置205を覆うようにグローブ104を搭載板102に固定すればよい。これにより、搭載板102の中央に、光源装置205(サブ光源10、第1反射体208、サブ光源30、および第2反射体211)が配置される。LED電球200の外形寸法は、LED電球100と同じである。
以上のように、LED電球200は、基板11と、基板11の上面の中央に、側面が外側で該上面と鋭角をなすように配置されている円錐台状の第1反射体208と、基板11の上面に、第1反射体208を囲むように配置されている複数のLEDチップ15と、第1反射体208の上面に、下面が第1反射体208に対向するように配置されている基板31と、基板31の上面の中央に、側面が外側で該上面と鋭角をなすように配置されている円錐台状の第2反射体211と、基板31の上面に、第2反射体211を囲むように配置されている複数のLEDチップ35とを備える光源装置205を備えており、第1反射体208および第2反射体211は外表面が光反射機能を有し、光源装置205は、搭載板102に、基板11の下面が搭載板102に対向するように設置されている構成を有している。
(3−1:LED電球の構成)
図7は、本実施の形態のLED電球300の一構成例を示す概略図である。図7に示すように、LED電球300は、筐体101、搭載台302、口金103、グローブ304、および光源装置105を備えている。すなわち、LED電球300は、前記実施の形態1のLED電球100と比較して、搭載板102およびグローブ104の代わりに搭載台302およびグローブ304を備えた構成を有する。
次に、LED電球300の作製方法について説明する。
以上のように、LED電球300は、光源装置105と、外表面が光反射機能を有する円錐台状の搭載台302と、光源装置105および搭載台302を覆うグローブ304とを備えている構成を有している。
(4−1:LED電球の構成)
図9は、本実施の形態のLED電球400の一構成例を示す概略図である。図9に示すように、LED電球400は、筐体101、搭載台302、口金103、グローブ304、および光源装置405を備えている。すなわち、LED電球400は、前記実施の形態3のLED電球300と比較して、光源装置105の代わりに光源装置405を備えた構成を有する。
上記構成を有するLED電球400は、上述したLED電球300と同様の方法で作製される。つまりは、搭載台302の貫通穴に光源装置405の筒206を差し込むことで、光源装置405を搭載台302に固定し、光源装置405および搭載台302を覆うようにグローブ304を搭載台302の側面下部に固定すればよい。これにより、搭載台302の天面の中央に、光源装置405(サブ光源10、第1反射体208、およびサブ光源30)が配置される。LED電球400の外形寸法は、LED電球300と同じである。
以上のように、LED電球400は、光源装置405を備えた構成を有する。光源装置405は、図4に示した光源装置205と比較して、第2反射体211を備えていないが、第1反射体208を備えているので、搭載台302側への光度を十分に得ることが可能となっている。
LED電球400の変形例を、図10に示す。図10は、LED電球450の一構成例を示す概略図である。図10に示すように、LED電球450は、駆動回路が構成された回路基板451の配置を除いて、LED電球400と同様の構成を有する。
図11は、本実施の形態のLED電球500の一構成例を示す概略図である。図11に示すように、LED電球500は、筐体101、搭載台302、口金103、グローブ304、光源装置205、および感知センサー530を備えている。すなわち、LED電球500は、前記実施の形態4のLED電球400と比較して、光源装置405の代わりに光源装置205および感知センサー530を備えた構成を有する。
(6−1:LED電球の構成)
図13は、本実施の形態のLED電球600の一構成例を示す概略図である。図13に示すように、LED電球600は、筐体101、搭載台302、口金103、グローブ304、および光源装置605を備えている。すなわち、LED電球600は、前記実施の形態3のLED電球300と比較して、光源装置105の代わりに光源装置605を備えた構成を有する。
次に、光源装置605の構成について説明する。
図12に示すように、反射体609は、逆円錐台状の形状を有している。反射体609は、上方向に天面が位置し、下方向に底面が位置するように、サブ光源10の中央に配置されている。換言すると、反射体609は、円錐台状の形状を有し、側面が外側でサブ光源10の基板11の上面と鋭角をなすように配置されている。反射体609の外表面(少なくとも側面)は、光反射機能を有している。
図12に示すように、リフレクター610は、サブ光源30の基板31の上面において、LEDチップ35を含むリング状の光源部の外側を囲むように、かつ、基板31の外縁に沿って形成された反射板である。リフレクター610によって、LEDチップ35を含むリング状の光源部からの光の配光角度を制御することができる。リフレクター610は、内部が空洞の箱型の形状(本実施例では、逆円錐台の外形を持つ筒形状)を有し、LEDチップ35を含むリング状の光源部に被せるように設けられている。
上記構成を有するLED電球600は、上述したLED電球300と同様の方法で作製される。つまりは、搭載台302の貫通穴に光源装置605の筒606を差し込むことで、光源装置605を搭載台302に固定し、光源装置605および搭載台302を覆うようにグローブ304を搭載台302の側面下部に固定すればよい。これにより、搭載台302の天面の中央に、光源装置605(サブ光源10、反射体609、サブ光源30、およびリフレクター610)が配置される。LED電球600の外形寸法は、LED電球300と同じである。
以上のように、LED電球600は、リフレクター610を有する光源装置605を備えている。それゆえ、リフレクター610の上方の光成分を増加させることが可能となり、LED電球600を、例えばスポットライトとして用いることができる。
光源装置605の点灯の他の例をいくつか挙げる。なお、光源装置605は、リフレクター610を除いて構成してもよい。
(7−1:LED電球の構成)
図14は、本実施の形態のLED電球700の一構成例を示す概略図である。図14に示すように、LED電球700は、筐体101、搭載台302、口金103、グローブ704、および光源装置205を備えている。すなわち、LED電球700は、前記実施の形態3のLED電球300と比較して、光源装置105の代わりに光源装置205を、グローブ304の代わりにグローブ704を備えた構成を有する。
上記構成を有するLED電球700は、グローブ704の固定位置が異なるのみで、上述したLED電球300と同様の方法で作製される。つまりは、搭載台302の貫通穴に光源装置205の筒206を差し込むことで、光源装置205を搭載台302に固定し、光源装置205を覆うようにグローブ704を搭載台302の側面上部に固定すればよい。グローブ704は、例えば、接着剤(ボンド)、または、ネジと接着剤(ボンド)との併用などの方法で、搭載台302に接続することができる。ここでは、ネジと接着剤にて固定する方法を使用した(図14の固定部710)。これにより、搭載台302の天面の中央に、光源装置205(サブ光源10、第1反射体208、サブ光源30、および第2反射体211)が配置される。
以上のように、LED電球700では、グローブ704は、光源装置205を覆うように、搭載台302の側面上部に固定されている。これにより、グローブ704内では、下部位置にサブ光源10が位置し、中央位置にサブ光源30が位置することとなる。よって、LED電球700は、上方向、横方向、および下方向(グローブ方向および口金方向)全体にわたり、広い配光特性を持つことが可能となっている。この効果については評価結果を示して後述する。
グローブ704は、例えば固定部710をネジのみとすることで、着脱可能な構造とすることができる。また、グローブ704は、蛍光体含有樹脂を材質とすることができる。よって、これらの構成を利用することで、LED電球700では、色度調整を容易に行うことが可能となる。
(8−1:LED電球の構成)
図16は、本実施の形態のLED電球800の一構成例を示す概略図である。図16に示すように、LED電球800は、筐体101、搭載台302、口金103、グローブ304、および光源装置805を備えている。すなわち、LED電球800は、前記実施の形態3のLED電球300と比較して、光源装置105の代わりに光源装置805を備えた構成を有する。
次に、光源装置805の構成について説明する。
図17は、サブ光源50の一構成例を示す図であり、(a)は横から見たときの断面構造を示し、(b)は上から見たときを示す。図17に示すように、サブ光源50は、基板51(第2基板)、LEDチップ55(発光素子、第2発光素子)、および封止樹脂58を備えている。
予め、サブ光源50のアノードランド53およびカソードランド54と、リード線810とを、半田などによりそれぞれ結線しておく。リード線810は、貫通穴52を通して、基板51の下面(第4面)に導出されている。まず、リード線810付きのサブ光源50を、第1反射体208の上面に固定する。この締結により、リード線810とリード線207とが、例えばコネクタ(図示せず)によって結線される。
上記構成を有するLED電球800は、上述したLED電球300と同様の方法で作製される。つまりは、搭載台302の貫通穴に光源装置805の筒206を差し込むことで、光源装置805を搭載台302に固定し、光源装置805および搭載台302を覆うようにグローブ304を搭載台302の側面下部に固定すればよい。これにより、搭載台302の天面の中央に、光源装置805(サブ光源10、第1反射体208、およびサブ光源50)が配置される。
以上のように、LED電球800は、基板11と、基板11の上面の中央に、側面が外側で該上面と鋭角をなすように配置されている円錐台状の第1反射体208と、基板11の上面に、第1反射体208を囲むように配置されている複数のLEDチップ15と、第1反射体208の上面に、下面が第1反射体208に対向するように配置されている基板51と、基板51の上面に配置されている複数のLEDチップ55と、複数のLEDチップ55を一括して埋め込むように基板51の上面に形成されている封止樹脂58とを備える光源装置805を備えており、封止樹脂58の上面は、中央で凹みとなるファンネル形状を有するとともに、該上面には光反射機能を持つ金属層59が形成され、光源装置805は、搭載台302に、基板11の下面が搭載台302に対向するように設置されている構成を有している。
一例として、図14に示した実施の形態7のLED電球700(グローブ704:蛍光体非含有、封止樹脂19・38:蛍光体含有)における配光特性を示す。まず、LED電球700の反射方式について説明する。図18は、LED電球700の放射光の光路を説明するための図である。
11 基板(第1基板)
15 LEDチップ(発光素子、第1発光素子)
19 封止樹脂
30 サブ光源
31 基板(第2基板)
35 LEDチップ(発光素子、第2発光素子)
38 封止樹脂
50 サブ光源
51 基板(第2基板)
55 LEDチップ(発光素子、第2発光素子)
58 封止樹脂
59 金属層
100,200,300,400,450,500,600,700,800 LED電球(照明装置)
101 筐体
102 搭載板(搭載台)
103 口金
104,304,704 グローブ
105,205,405,605,805 光源装置
108 反射体(第1反射体)
108a レンズ部
208 第1反射体
211 第2反射体
302 搭載台
302a 天面(搭載面)
302b 側面
302c 凹部
451 回路基板
530 感知センサー
607 第1リード線(電圧印加端子)
608 第2リード線(電圧印加端子)
609 反射体(第1反射体)
610 リフレクター
Claims (16)
- 筐体と、
上記筐体の一端に位置する給電のための口金と、
上記筐体の他端に位置する搭載台に設けられた光源装置であって、第1面、および、上記第1面と反対側の第2面を有する第1基板と、上記第1面の中央に、側面が外側で該第1面と鋭角をなすように配置されている円錐台状の第1反射体と、上記第1面に、上記第1反射体を囲むように配置されている複数の第1発光素子と、上記第1面に設けられ、外部と接続可能なアノードランドとカソードランドを含む配線パターンと、上記第1面に、上記第1発光素子の搭載領域よりも内側の領域と外側の領域との2箇所に設けられた環状の樹脂ダムと、上記複数の第1発光素子を封止し、上記樹脂ダムで囲まれる部分を充填する封止樹脂とを有する光源装置と、
上記第1基板に対して上記口金の設置側に位置し、かつ、上記筐体内に収納された、上記複数の第1発光素子を駆動するための駆動回路と、
上記駆動回路に結線され、上記複数の第1発光素子に印加する電圧を伝達する一対のリード線と、
上記光源装置を覆う球殻状のグローブとを備えている照明装置であって、
上記第1反射体は、少なくとも側面が光反射機能を有し、
上記一対のリード線は、上記アノードランドと上記カソードランドに電気的に接続されるとともに、上記搭載台および上記第1基板を貫通し、該第1基板の表面における上記第1反射体の底部との対向位置で開口した1つの貫通穴を通って、上記筐体内に導かれることを特徴とする照明装置。 - 上記搭載台は、円錐台状の形状を有し、
上記光源装置は、上記搭載台の天面に設置され、
上記グローブは、上記光源装置と、上記搭載台の天面と、上記搭載台の側面の少なくとも一部とを覆うように設置され、
上記搭載台の側面は、光反射機能を有していることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 上記搭載台の側面は、外側で上記搭載台の天面と60°〜90°の角度をなすように傾斜していることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
- 上記第1反射体の上記第1基板に対向する面と反対側の面には、外側に凸状のレンズ部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 上記光源装置は、
第3面、および、上記第3面と反対側の第4面を有し、上記第1反射体の上記第1基板に対向する面と反対側の面に、上記第4面が該反対側の面と対向するように配置されている第2基板と、
上記第3面に配置されている複数の第2発光素子とをさらに備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明装置。 - 上記光源装置は、上記第3面の中央に、側面が外側で該第3面と鋭角をなすように配置されている円錐台状の第2反射体をさらに備え、
上記第2反射体は、少なくとも側面が光反射機能を有し、
上記複数の第2発光素子は、上記第2反射体を囲むように配置されていることを特徴とする請求項5に記載の照明装置。 - 上記複数の第1発光素子は、上記第1反射体を囲むように、等間隔で円状に配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の照明装置。
- 上記複数の第1発光素子は、上記第1反射体を囲むように、等間隔で円状に配置され、
上記複数の第2発光素子は、上記第2反射体を囲むように、等間隔で円状に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の照明装置。 - 上記複数の第1発光素子への電圧印加端子と、上記複数の第2発光素子への電圧印加端子とは、個別に設けられていることを特徴とする請求項5または6に記載の照明装置。
- 動く物体を検出する感知センサーをさらに備え、
上記光源装置は、上記感知センサーの検出結果に応じて点灯動作を行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の照明装置。 - 上記感知センサーは、赤外線センサーまたは音センサーにより構成されていることを特徴とする請求項10に記載の照明装置。
- 上記搭載台は、さらに放熱体として機能することを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
- 上記駆動回路が構成された回路基板をさらに備え、
上記搭載台の底面には、上記回路基板の一部を収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 - 筐体と、
上記筐体の一端に位置する給電のための口金と、
搭載面に設置された光源装置であって、複数の発光素子が構成された基板が、少なくとも側面が光反射機能を有する円錐台状の第1反射体を介して、上記搭載面に垂直な方向に複数積層されている光源装置と、
複数の上記基板のうち最下層に位置する基板に対して上記口金の設置側に位置し、かつ、上記筐体内に収納された、上記複数の発光素子を駆動するための駆動回路と、
上記駆動回路に結線され、複数積層された上記基板単位で設けられ、上記複数の発光素子に印加する電圧を伝達する一対のリード線と、
上記光源装置を覆う球殻状のグローブとを備えている照明装置であって、
上記複数の基板のうち最上層に位置する基板以外の各基板では、直上の上記第1反射体が、該基板の中央に、該第1反射体の側面が外側で該基板と鋭角をなすように配置されているとともに、上記複数の発光素子が、該第1反射体を囲むように配置されており、
複数の上記基板のうち最下層に位置する基板は、第1面、および、上記第1面と反対側の第2面を有するとともに、複数の上記基板のうち最下層に位置する基板では、上記第1面に設けられ、外部と接続可能なアノードランドとカソードランドを含む配線パターンと、上記第1面に、上記発光素子の搭載領域よりも内側の領域と外側の領域との2箇所に設けられた環状の樹脂ダムと、上記複数の発光素子を封止し、上記樹脂ダムで囲まれる部分を充填する封止樹脂とを有しており、
上記一対のリード線は、上記アノードランドと上記カソードランドに電気的に接続されるとともに、上記搭載面および上記複数の基板のうち最下層に位置する基板を貫通し、該基板の表面における上記第1反射体の底部との対向位置で開口した1つの貫通穴を通って、上記筐体内に導かれることを特徴とする照明装置。 - 上記光源装置は、少なくとも側面が光反射機能を有する円錐台状の第2反射体をさらに備え、
上記最上層に位置する基板では、上記第2反射体が、該基板の中央に、該第2反射体の側面が外側で該基板と鋭角をなすように配置されているとともに、上記複数の発光素子が、該第2反射体を囲むように配置されていることを特徴とする請求項14に記載の照明装置。 - 電球型の照明装置であることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の照明装置。
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