JP6193234B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

実施形態は、照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種である。発光ダイオードは、蛍光灯、白熱灯などの従来の光源に比べて、低消費電力、半永久的な寿命、素早い応答速度、安全性、環境にやさしいという長所を有する。そこで、従来の光源を発光ダイオードに代替するための多くの研究が進められており、発光ダイオードは、室内外で用いられる各種ランプ、液晶表示装置、電光板、街灯などの照明装置の光源として使用が増加する傾向にある。

実施形態の目的は、後方配光が可能な照明装置を提供することにある。

また、実施形態の目的は、ＡＮＳＩ規定を満たし得る照明装置を提供することにある。

また、実施形態の目的は、エネルギースター（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔａｒ）を満たし得る照明装置を提供することにある。

また、実施形態の目的は、放熱体上に所定の角度で側面が傾いた部材を配置し、前記部材の側面に光源部を配置して、前記光源部の発光素子上にレンズを配置することによって、米国の後方配光規定（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔａｒ）及びＡＮＳＩ規定をすべて満足させながら、後方配光特性を大きく改善して暗部を除去できる照明装置を提供することにある。

また、実施形態の目的は、標準向け及び電子向けの開発に備えて後方配光の設計技術力を確保できる照明装置を提供することにある。

実施形態による照明装置は、上面と側面を有して前記上面の上に配置された部材とを含む放熱体；前記部材の側面に配置された基板及び前記基板上に配置された発光素子を含み、基準点を有する光源部；及び、前記放熱体と結合し、前記光源部の基準点を過ぎながら前記放熱体の上面と平行した仮想の面によって区分される上端部と下端部を有するカバー；を含み、前記光源部の基準点から前記カバーの上端部までの長さは、前記光源部の基準点から前記カバーの下端部までの長さより大きい。

ここで、前記光源部の基準点から前記カバーの上端部までの長さは、前記光源部の基準点から前記放熱体の上面までの長さより大きい。

ここで、前記光源部の基準点から前記カバーの下端部までの長さは、前記光源部の基準点から前記放熱体の上面までの長さより小さい。

ここで、前記光源部の基準点は、前記発光素子間の中心点又は前記基板の中心点であり得る。

ここで、前記部材は、前記側面を複数有する多角柱であり得る。

ここで、前記多角柱は六角柱であり得る。

ここで、前記光源部は、前記六角柱の６つの側面のうち３つの側面に配置され得る。

ここで、前記多角柱の側面は、前記放熱体の上面と実質的に垂直であり得る。

ここで、前記光源部の基準点を過ぎて前記放熱体の側面と接する接線と、前記部材の側面との間の角度は、０度超過４５度以下であり得る。

ここで、前記放熱体は、前記放熱体の側面から延びた放熱フィンを含み、前記光源部の基準点を過ぎて前記放熱フィンと接する接線と、前記部材の側面との間の角度は、０度超過４５度以下であり得る。

ここで、前記放熱体は、前記基板の一面を含む仮想面で切った断面を有し、前記仮想面の垂直軸と、前記光源部の基準点を過ぎて前記断面と接する直線との間の角度は、０度超過４５度以下であり得る。

ここで、前記放熱体は収納部を有し、前記収納部に配置される内部ケースと前記内部ケースに配置されて前記収納部に収納される回路部とを含み得る。

ここで、前記部材の側面と前記放熱体の上面との間の角度は鈍角であり得る。

ここで、前記放熱体の上面に垂直な仮想の軸と前記部材の側面との間の角度は鋭角であり得る。

ここで、前記部材は、底面の面積が上面の面積よりさらに広い多角柱又は円錐であり得る。

ここで、前記光源部は、前記発光素子の上に配置されてビーム指向角が１５０°（度）以上であるレンズと、前記レンズと一体に形成されて前記基板上に配置された底板を有するレンズ部とをさらに含み得る。

ここで、前記レンズ部は、前記底板上に配置された反射層をさらに含み得る。

ここで、前記レンズは、非球面レンズ（ａｓｐｈｅｒｉｃｓ）又はプライマリレンズ（Ｐｒｉｍａｒｙ ｌｅｎｓ）であり得る。

実施形態による照明装置は、上面と側面を有して前記上面の上に配置された部材とを含む放熱体；前記部材の側面に配置された基板及び前記基板上に配置された発光素子を含み、中心点を有する光源部；及び、前記放熱体と結合するカバー；を含み、前記光源部の中心点を過ぎて前記放熱体の側面と接する接線と、前記部材の側面との間の角度は、０度超過４５度以下である。

実施形態による照明装置は、上面と側面を有して前記上面の上に配置された部材とを含む放熱体；前記部材の側面に配置された基板、前記基板上に配置された発光素子、及び前記発光素子の上に配置されたレンズ部を含む光源部；及び、前記放熱体と結合するカバー；を含み、前記レンズ部は、ビーム指向角が１５０°（度）以上であるレンズと、前記レンズと一体に形成されて前記基板上に配置された底板を含む。

実施形態による照明装置を使用すると、後方配光が可能であるという利点がある。

また、ＡＮＳＩ規定を満たすことができるという利点がある。

また、エネルギースター規定を満たすことができるという利点がある。

実施形態によれば、放熱体の上に所定の角度で側面が傾いた部材を配置し、前記部材の側面に光源部を配置して、前記光源部の発光素子の上にレンズを配置することによって、米国の後方配光規定（Ｅｎｅｒｇｙ ｓｔａｒ）及びＡＮＳＩ規定をすべて満足させながら、後方配光特性を大きく改善して暗部を除去できる効果がある。

また、実施形態は、標準向け及び電子向けの開発に備えて後方配光の設計技術力を確保できるという利点がある。

第１実施形態による照明装置の斜視図である。 図１に示された照明装置の分解斜視図である。 図１に示された照明装置の正面図である。 図１に示された照明装置の平面図である。 エネルギースター規定の全方位ランプ（Ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｌａｍｐ）の光度分布要求を説明する図面である。 図１に示された照明装置の正面図である。 図１に示された照明装置の平面図である。 図１に示された照明装置の斜視図である。 図８に示された照明装置を仮想面で切った断面を示す斜視図である。 図９に示された照明装置の正面図である。 図１０に示された照明装置の側面図である。 図１及び図２に示された照明装置の光度分布を示すグラフである。 第２実施形態による照明装置の分解斜視図である。 図１３に示された照明装置の正面図である。 図１３に示された照明装置の平面図である。 図２及び図１３に示された光源部の斜視図である。 図１６に示された光源部の側面図である。 図１７に示されたレンズの寸法例が表示された図面である。 図１３に示された照明装置の正面図である。 図１３に示された照明装置の平面図である。 第２実施形態による照明装置の光度分布をシミュレーションした結果を示すグラフである。 従来の照明装置の色座標を示す図面である。 第２実施形態による照明装置の色座標を示す図面である。

図面において各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されるか、省略されるか、又は概略的に示された。また、各構成要素の大きさは、実際の大きさを全体的に反映するものではない。

実施形態の説明において、いずれか一つのエレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）が他のエレメントの「上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものと記載される場合において、上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）は、二つのエレメントが互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触するか、又は一つ以上の別のエレメントが前記二つのエレメントの間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されることを全て含む。また、「上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」と表現される場合、一つのエレメントを基準として上側方向だけではなく下側方向の意味も含まれる。

以下、添付された図面を参照して実施形態による照明装置を説明する。

第１実施形態
図１は、第１実施形態による照明装置の斜視図であり、図２は、図１に示された照明装置の分解斜視図である。

図１及び図２を参照すると、第１実施形態による照明装置は、カバー１００、光源部２００、放熱体３００、回路部４００、内部ケース５００及びソケット６００を含み得る。以下で、各構成要素を具体的に説明することにする。

カバー１００は、バルブ（ｂｕｌｂ）形状を有し、中空である。カバー１００は開口１１０を有する。開口１１０は、カバー１００の下部に形成され得る。開口１１０を介して光源部２００と部材３５０が挿入される。

カバー１００は、下部と対応する上部と、前記下部と前記上部との間に中央部を有し、前記下部の開口１１０の径は、放熱体３００の上面３１０の径より小さいか同じであり、前記中央部の径は、放熱体３００の上面３１０の径より大きい。

カバー１００は放熱体３００と結合し、光源部２００と部材３５０を囲む。カバー１００と放熱体３００の結合によって、光源部２００と部材３５０は外部と遮断される。カバー１００と放熱体３００の結合は接着剤を通じて結合することもでき、回転結合方式及びフック結合方式など多様な方式で結合することができる。回転結合方式は、放熱体３００のねじ溝にカバー１００のねじ山が結合する方式であって、カバー１００の回転によってカバー１００と放熱体３００が結合する方式であり、フック結合方式は、カバー１００の突起が放熱体３００の溝に嵌ってカバー１００と放熱体３００が結合する方式である。

カバー１００は、光源部２００と光学的に結合する。具体的に、カバー１００は光源部２００の発光素子２３０からの光を拡散、散乱又は励起させることができる。ここで、カバー１００は光源部２００からの光を励起させるために、内・外面又は内部に蛍光体を有し得る。

カバー１００の内面には、乳白色の塗料がコーティングされ得る。ここで、乳白色の塗料は、光を拡散させる拡散材を含み得る。カバー１００の内面の表面粗さは、カバー１００の外面の表面粗さより大きい。これは、光源部２００からの光を十分に散乱及び拡散させるためである。

カバー１００の材質は、ガラス（ｇｌａｓｓ）、プラスチック、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などであり得る。ここで、ポリカーボネートは、耐光性、耐熱性、強度に優れている。

カバー１００は、外部から光源部２００と部材３５０が見える透明な材質であってもよく、見えない不透明な材質であってもよい。また、カバー１００は、光源部２００から発光された光の少なくとも一部を放熱体３００の方向に反射させる反射物質を含み得る。

カバー１００は、ブロー（ｂｌｏｗ）成形を通じて形成され得る。

光源部２００は放熱体３００の部材３５０に配置され、複数で配置され得る。具体的に、光源部２００は、部材３５０の複数の側面のうち一つ以上の側面に配置され得る。そして、光源部２００は、部材３５０の側面でも上端部に配置され得る。

図２において、光源部２００は、部材３５０の６つの側面のうち３つの側面に配置される。しかし、これに限定される訳ではなく、部材３５０のすべての側面に配置され得る。

光源部２００は、基板２１０と発光素子２３０を含み得る。発光素子２３０は基板２１０の一面上に配置される。

基板２１０は四角形の板状を有するが、これに限定されず、多様な形態を有し得る。例えば、円形又は多角形の板状であり得る。基板２１０は、絶縁体に回路パターンが印刷されものであり、例えば、一般の印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）、メタルコア（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ）ＰＣＢ、フレキシブル（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢなどを含み得る。また、印刷回路基板の上にパッケージしないＬＥＤチップを直接ボンディングすることができるＣＯＢ（Ｃｈｉｐｓ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプを用いることができる。また、基板２１０は光を効率的に反射する材質で形成されたり、表面が光を効率的に反射するカラー、例えば、白色、銀色などで形成され得る。また、基板２１０は、表面が光を効率的に反射する材質や、光が効率的に反射するカラー（例えば、白色、銀色など）でコーティングされ得る。例えば、基板２１０は、表面を介して光が反射する反射率が７８％以上の特性を有し得る。

基板２１０の表面は、光を効率的に反射する材質でコーティングされたり、カラー、例えば、白色、銀色などでコーティングされ得る。

基板２１０は、放熱体３００に収納される回路部４００と電気的に連結される。基板２１０と回路部４００はワイヤー（ｗｉｒｅ）を通じて連結され得る。ワイヤーは、放熱体３００を貫通して基板２１０と回路部４００を連結する。

発光素子２３０は、赤色、緑色、青色の光を放出する発光ダイオードチップであるか、ＵＶを放出する発光ダイオードチップであり得る。ここで、発光ダイオードチップは、水平型（Ｌａｔｅｒａｌ Ｔｙｐｅ）又は垂直型（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｔｙｐｅ）であり、発光ダイオードチップは、青色（Ｂｌｕｅ）、赤色（Ｒｅｄ）、黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）、又は、緑色（Ｇｒｅｅｎ）を発散し得る。

発光素子２３０は蛍光体を有し得る。蛍光体は、ガーネット（Ｇａｒｎｅｔ）系（ＹＡＧ、ＴＡＧ）、シリケート（Ｓｉｌｉｃａｔｅ）系、ナイトライド（Ｎｉｔｒｉｄｅ）系、及びオキシナイトライド（Ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）系の何れか一つ以上であり得る。また、蛍光体は、黄色蛍光体、緑色蛍光体、及び赤色蛍光体の何れか一つ以上であり得る。

第１実施形態による照明装置において、発光素子２３０は１．３×１．３×０．１（ｍｍ）であり、青色（Ｂｌｕｅ）ＬＥＤと黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）蛍光体を有するＬＥＤチップを用いた。

放熱体３００はカバー１００と結合し、光源部２００からの熱を放熱する。

放熱体３００は所定の体積を有し、上面３１０、側面３３０、下面（図示せず）及び部材３５０を含み得る。

上面３１０には部材３５０が配置される。上面３１０はカバー１００と結合し得る。上面３１０は、カバー１００の開口１１０と対応する形状を有し得る。

側面３３０には、複数の放熱フィン３７０が配置され得る。放熱フィン３７０は、放熱体３００の側面３３０から外側に延びたものであるか、側面３３０に連結されたものであり得る。放熱フィン３７０は、放熱体３００の放熱面積を広げて放熱効率を向上させることができる。ここで、側面３３０は放熱フィン３７０を有さないこともある。

放熱フィン３７０の少なくとも一部が、所定の傾きを有する側面を有し得る。ここで、傾きは、上面３１０と平行した仮想線を基準として４５°（度）以上９０°（度）以下であり得る。一方、放熱フィン３７０なしに側面３３０自体が所定の傾きを有し得る。言い換えると、放熱フィン３７０がない側面３３０が上面３１０と平行した仮想線を基準として４５°（度）以上９０°（度）以下であり得る。

下面（図示せず）は、回路部４００と内部ケース５００が収納される収納部（図示せず）を有し得る。

部材３５０は、放熱体３００の上面３１０に配置される。部材３５０は上面３１０と一体であってもよく、上面３１０に結合可能な構成であってもよい。

部材３５０は多角柱であり得る。具体的に、部材３５０は六角柱であり得る。六角柱の部材３５０は、上面と底面、そして６つの側面を有する。ここで、部材３５０は、多角柱のみならず、円柱又は楕円柱であり得る。部材３５０が円柱又は楕円柱の場合、光源部２００の基板２１０はフレキシブル基板であり得る。

部材３５０の６つの側面には、光源部２００が配置され得る。６つの側面すべてに光源部２００が配置されてもよく、６つの側面のうち幾つかの側面に光源部２００が配置されてもよい。図２では、６つの側面のうち３つの側面に光源部２００が配置されている。

部材３５０の側面には基板２１０が配置される。部材３５０の側面は、放熱体３００の上面３１０と実質的に垂直をなし得る。したがって、基板２１０と放熱体３００の上面３１０は、実質的に垂直をなし得る。

部材３５０の材質は、熱伝導性を有する材質であり得る。これは、光源部２００から発生する熱を素早く伝達させるためである。部材３５０の材質としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）などと、前記金属の合金であり得る。又は、熱伝導性を有する熱伝導性プラスチックであり得る。熱伝導性プラスチックは金属より重さが軽く、単方向性の熱伝導性を有する利点がある。

放熱体３００は、回路部４００と内部ケース５００が収納される収納部（図示せず）を有し得る。

回路部４００は外部から電源の提供を受け、提供された電源を光源部２００に合うように変換する。変換された電源を光源部２００に供給する。

回路部４００は放熱体３００に配置される。具体的に、回路部４００は内部ケース５００に収納され、内部ケース５００とともに放熱体３００の収納部（図示せず）に収納される。

回路部４００は、回路基板４１０と回路基板４１０の上に載置される多数の部品４３０を含み得る。

回路基板４１０は円形の板状を有するが、これに限定されず、多様な形態を有し得る。例えば、楕円形又は多角形の板状であり得る。このような回路基板４１０は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであり得る。

回路基板４１０は、光源部２００の基板２１０と電気的に連結される。回路基板４１０と基板２１０の電気的連結は、ワイヤー（ｗｉｒｅ）を通じて連結され得る。ワイヤーは放熱体３００の内部に配置され、回路基板４１０と基板２１０を連結することができる。

多数の部品４３０は、例えば、外部電源から提供される交流電源を直流電源に変換する直流変換装置、光源部２００の駆動を制御する駆動チップ、光源部２００を保護するためのＥＳＤ（ＥｌｅｃｔｒｏＳｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）保護素子などを含み得る。

内部ケース５００は、内部に回路部４００を収納する。内部ケース５００は、回路部４００を収納するために収納部５１０を有し得る。収納部５１０は円筒形状を有し得る。収納部５１０の形状は放熱体３００の収納部（図示せず）の形状に応じて変わり得る。

内部ケース５００は放熱体３００に収納される。内部ケース５００の収納部５１０は、放熱体３００の下面（図示せず）に形成された収納部（図示せず）に収納される。

内部ケース５００はソケット６００と結合する。内部ケース５００は、ソケット６００と結合する連結部５３０を有し得る。連結部５３０は、ソケット６００のねじ溝構造と対応するねじ山構造を有し得る。

内部ケース５００は不導体である。したがって、回路部４００と放熱体３００との間の電気的短絡を防ぐ。このような内部ケース５００は、プラスチック又は樹脂材質であり得る。

ソケット６００は内部ケース５００と結合する。具体的に、ソケット６００は、内部ケース５００の連結部５３０と結合する。

ソケット６００は、従来の白熱電球のような構造を有し得る。回路部４００とソケット６００は電気的に連結される。回路部４００とソケット６００の電気的連結は、ワイヤー（ｗｉｒｅ）を通じて連結され得る。したがって、ソケット６００に外部電源が印加されると、外部電源は回路部４００に伝達され得る。

ソケット６００は、連結部５３０のねじ山構造と対応するねじ溝構造を有し得る。

図１及び図２に示された照明装置は、ＡＮＳＩ規定の要求を満たし得る。図３ないし図４を参照して説明することにする。

図３は、図１に示された照明装置の正面図であり、図４は、図１に示された照明装置の平面図である。

ＡＮＳＩ規定は、米国の工業器具に対する規格又は基準を予め指定しておくことを言う。ＡＮＳＩ規定には、図１及び図２に示された照明装置のような器具に対しても、その基準を設けている。

図３及び図４を参照すると、第１実施形態による照明装置はＡＮＳＩ規定（ＡＮＳＩ ｓｐｅｃ.）を満たしていることが分かる。図３ないし図４において、単位はミリメートル（ｍｍ）である。

一方、エネルギースター（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔａｒ）規定は、照明装置又は照明器具が所定の光度（ｌｕｍｉｎｏｕｓ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）分布（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を有していなければならないという規定である。

エネルギースター規定において、全方向ランプ（Ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｌａｍｐ）の光度分布の要求は、図５のとおりである。

特に、図５に示されたエネルギースター規定を参照すると、照明装置の１３５度と１８０度との間では、少なくとも全体光速（ｆｌｕｘ（ｌｍｅｎｓ））の５％が発光されなければならないという要求がある。

図１及び図２に示された照明装置は、図５に示されたエネルギースター規定、特に、照明装置の１３５°と１８０°との間では、少なくとも全体光速（ｆｌｕｘ）の５％が発光されなければならないという要求を満足させることができる。図６ないし図１０を参照して説明することにする。

図６は、図１に示された照明装置の正面図であり、図７は、図１に示された照明装置の平面図である。

カバー１００と光源部２００は、所定の関係を有し得る。特に、カバー１００の形状は、光源部２００の位置により決定され得る。カバー１００の形状と光源部２００の位置を説明するにおいて、説明の便宜のために基準点を設定することにする。基準点（Ｒｅｆ）は、光源部２００の発光素子２３０間の中心点又は基板２１０の中心点であり得る。

カバー１００の形状は、基準点（Ｒｅｆ）から放熱体３００の上面３１０までの直線ａと、カバー１００（具体的にはカバー１００の外郭）までの６本の直線ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇで決定され得る。ａ直線とｇ直線との間の角度は１８０度であり、ａ直線とｄ直線との間の角度とｄ直線とｇ直線との間の角度は９０度であり、７本の直線において互いに隣接した二本の直線の間の角度は３０度で同一である。

下の表１は、ａ直線の長さを１とした時、６本の直線の長さの比率を示す。

図６、図７及び表１を参照すると、カバー１００は、光源部２００の中心点（Ｒｅｆ）を通り過ぎる仮想の面Ａを基準として上端部１００ａと下端部１００ｂとに分けることができる。ここで、仮想の面Ａは、放熱体３００の上面３１０と平行であり、部材３５０の側面と垂直である。

光源部２００の中心点（Ｒｅｆ）からカバー１００の上端部１００ａまでの長さは、中心点（Ｒｅｆ）から放熱体３００の上面３１０までの長さより大きい。また、光源部２００の中心点（Ｒｅｆ）からカバー１００の下端部１１０ｂまでの長さは、中心点（Ｒｅｆ）から放熱体３００の上面３１０までの長さより小さい。また、光源部２００の中心点（Ｒｅｆ）からカバー１００の上端部１００ａまでの長さは、中心点（Ｒｅｆ）からカバー１００の下端部１００ｂまでの長さより大きい。

このように、第１実施形態による照明装置は、照明装置の１３５度と１８０度間では少なくとも全体光速（ｆｌｕｘ（ｌｍｅｎｓ））の５％が発光されなければならないというエネルギースターの要求を満たすことができる。

図８は、図１に示された照明装置の斜視図であり、図９は、図８に示された照明装置を仮想面で切った断面を示す斜視図であり、図１０は、図９に示された照明装置の正面図であり、図１１は、図１０に示された照明装置の側面図である。

図８に示された仮想面Ｐは、光源部２００又は基板２１０の中心点（Ｒｅｆ）を含む。また、仮想面Ｐは、発光素子２３０が配置された基板２１０の一面を含む。

仮想面Ｐは、水平軸（Ａｘｉｓ１）と垂直軸（Ａｘｉｓ２）を有する。 水平軸（Ａｘｉｓ１）は放熱体３００の上面３１０と水平であり、垂直軸（Ａｘｉｓ２）は放熱体３００の上面３１０と垂直である。

仮想面Ｐは、第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２を含む。

図９と図１０を参照すると、放熱体３００は、図８の仮想面Ｐによる断面３９０を有する。

第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２は、光源部２００の中心点（Ｒｅｆ）を通り過ぎて、放熱体３００の断面３９０と接する線である。

第１接線Ｌ１と垂直軸（Ａｘｉｓ２）がなす角度ａ１は０度超過４５度以下であり、第２接線Ｌ２と垂直軸（Ａｘｉｓ２）がなす角度ａ２は０度超過４５度以下である。

図９及び図１０において、放熱フィン３７０は第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２の下に配置されることを意味する。すなわち、放熱フィン３７０は、放熱体３００の側面３３０から第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２まで延び、第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２を過ぎて延びないように構造を有し得る。これはすなわち、放熱フィン３７０は第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２によって延びる長さが制限され得るということを意味する。放熱フィン３７０が第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２の下に配置されれば、第１実施形態による照明装置の後方配光特性が向上され得る。

ここで、放熱体３００が放熱フィン３７０を有していない場合には、放熱体３００の側面３３０が第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２の下に配置されることを意味する。これはすなわち、放熱体３００の側面３３０は、第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２によって構造が制限される。

図１１を参照すると、第３接線Ｌ３は光源部２００の中心点（Ｒｅｆ）を通り過ぎて、放熱体３００の放熱フィン３７０と接する線である。

垂直軸（Ａｘｉｓ２）と第３接線Ｌ３との間の角度ａ３は、０度超過４５度以下である。又は、部材３５０の側面と第３接線Ｌ３との間の角度は０度超過４５度以下である。

図１１において、放熱フィン３７０が第３接線Ｌ３の下に配置されることを意味する。すなわち、放熱フィン３７０は、放熱体３００の側面３３０から第３接線Ｌ３まで延びて、第３接線Ｌ３を過ぎて延びない構造を有する。これはすなわち、放熱フィン３７０は第３接線Ｌ３によって延びる長さが制限され得るということを意味する。放熱フィン３７０が第３接線Ｌ３の下に配置されれば、第１実施形態による照明装置の後方配光特性が向上され得る。

ここで、放熱フィン３７０がない場合には、放熱体３００の側面３３０が第３接線Ｌ３の下に配置されることを意味する。これはすなわち、放熱体３００の側面３３０は、第３接線Ｌ３によって構造が制限される。

図１２は、図１及び図２に示された照明装置の光度分布を示すグラフである。

図１２を参照すると、図１及び図２に示された照明装置は、図５に示されたエネルギースター規定を満たすことを確認することができる。

第２実施形態
図１３は、第２実施形態による照明装置の分解斜視図であり、図１４は、図１３に示された照明装置の正面図であり、図１５は、図１３に示された照明装置の平面図である。ここで、図１３ないし図１５に示された第２実施形態による照明装置の斜視図は、図１に示された照明装置の斜視図と同じであり得る。

図１３ないし図１５を参照すると、第２実施形態による照明装置は、カバー１００、光源部２００、放熱体３００’、回路部４００、内部ケース５００及びソケット６００を含み得る。ここで、放熱体３００’を除いたカバー１００、光源部２００、回路部４００、内部ケース５００及びソケット６００は、図２に示された第１実施形態による照明装置のカバー１００、光源部２００、回路部４００、内部ケース５００及びソケット６００と同一なので、具体的な説明は先に説明した内容に代える。

前記放熱体３００’は前記カバー１００と結合し、前記光源部２００からの熱を外部に放熱する役割をする。

放熱体３００’は、上面３１０、側面３３０、下面（図示せず）及び部材３５０’を含み得る。ここで、上面３１０、側面３３０及び下面（図示せず）は、図２に示された上面３１０、側面３３０及び下面（図示せず）と同一なので、具体的な説明は先に説明した内容に代える。

部材３５０’は上面３１０に配置される。部材３５０’は上面３１０と一体で形成されてもよく、上面３１０に結合可能な構成であってもよい。

部材３５０’は、所定の角度に傾いた側面を有する多角柱であり得る。また、部材３５０’は、円錐又は多角錐であり得る。

具体的に、部材３５０’は六角柱であり得る。六角柱の部材３５０’は、上面と底面、そして６つの側面を有する。ここで、部材３５０’の上面の面積は底面の面積より小さく、６つの側面のそれぞれは上面３１０に垂直な仮想の軸を基準として鋭角をなし得る。具体的に、側面と前記仮想の軸との間の角度は１５°（度）であり得る。また、６つの側面のそれぞれは上面３１０を基準として鈍角をなし得る。具体的に、側面と上面３１０との間の角度は１０５°（度）であり得る。

部材３５０’の側面上には光源部２００が配置される。ここで、光源部２００は、６つの側面すべてに配置されてもよく、６つの側面のうちの幾つかの側面に配置されてもよい。また、前記部材３５０’の側面には、少なくとも２つ以上の光源部２００が配置され得る。図面には、６つの側面のうち３つの側面のそれぞれに光源部２００が配置された例が示されている。

第２実施形態による照明装置は、第１実施形態による照明装置が有する効果を有する。さらに、第２実施形態による照明装置は、前記仮想の軸を基準として鋭角（例えば、１５°）に傾いた６つの側面を有する部材３５０’と、部材３５０’の６つの側面のうち３つの側面のそれぞれに光源部２００が配置されるため、光源部２００の勾配角度（ｄｒａｆｔ ａｎｇｌｅ）によりカバー１００で発生し得る暗部をかなり除去することができる。暗部の除去は、図１３に示された第２実施形態による照明装置が、図２に示された第１実施形態による照明装置よりさらに効果的である。

図１６は、図２及び図１３に示された光源部の斜視図であり、図１７は、図１６に示された光源部の側面図であり、図１８は、図１７に示されたレンズの寸法の例が表示された図面である。

図１６ないし図１８に示された光源部２００’は、図２に示された光源部２００でもあり、図１３に示された光源部２００でもあり得る。したがって、図２及び図１３に示された光源部２００’が図１６ないし図１８に示された光源部２００で限定される訳ではないことを留意しなければならない。

図１６ないし図１８を参照すると、光源部２００’は、図２に示された部材３５０の側面又は図１３に示された部材３５０’の側面上に配置される基板２１０と、基板２１０の上に配置された複数の発光素子２２０とを含み得る。図面では、光源部２００’を一つの基板２１０と対称構造に配置された４つの発光素子２２０で表現した。

基板２１０と発光素子２２０は、図２に示された基板２１０及び発光素子２３０と同一なので、具体的な説明は先に説明したものに代える。

光源部２００’は基板２１０の上に配置され、発光素子２２０の上に配置されたレンズ部２３０をさらに含み得る。

レンズ部２３０は、所定のビーム角度（ｂｅａｍ ａｎｇｌｅ）を有するレンズ２３１を含み得る。レンズ２３１は、非球面レンズ（Ａｓｐｈｅｒｉｃ ｌｅｎｓ）又はプライマリレンズ（Ｐｒｉｍａｒｙ ｌｅｎｓ）であり得る。ここで、非球面レンズ又はプライマリレンズのビーム角度は、１５０°（度）以上、もう少し好ましくは１６０°（度）以上であり得る。

レンズ２３１は、発光素子２２０から出る光の指向角を増加させて第１又は第２実施形態による照明装置の線状光源の均一性を向上させることができる。レンズ２３１は、凹、凸、半球状のうち選択されるいずれか一つの形状を有し、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ウレタン系樹脂、又はその混合物で形成され得る。このようなレンズ２３１を有する光源部２００’によって、第１及び第２実施形態による照明装置は、後方配光特性が向上し得る。

もう少し具体的には、レンズ部２３０は、発光素子２２０の上に配置された非球面レンズ２３１と、非球面レンズ２３１と一体に形成されて基板２１０の上に配置された底板２３２を含み得る。ここで、非球面レンズ２３１は、底板２３２に対して垂直に形成された円筒形状の側面２３１ａと、側面２３１ａの上部に配置された半球形状の曲面２３１ｂを含み得る。

レンズ部２３０は、図１８に示されたような、最適化された数値を有し得る。

図１８を参照すると、レンズ２３１は円形（Ｃｉｒｃｕｌａｒ）であり、レンズ２３１の背後表面（Ｒｅａｒ Ｓｕｒｆａｃｅ）は非球面であり得る。そして、レンズ２３１の径（Ｄｉａｍｅｔｅｒ）は２．８ｍｍ、底板２３２からレンズ２３１の曲面２３１ｂまでの高さは１．２ｍｍ、底板２３２からレンズ２３１の側面２３１ａまでの高さは０．５０７ｍｍ、側面２３１ａの上端の径は２．８６ｍｍ、底板２３２の厚さは０．１ｍｍであり得る。ここで、側面２３１ａの上端の径は、側面２３１ａの高さによってレンズ２３１の径より大きいか、あるいは、小さく設計され得る。

一方、レンズ部２３０の底板２３２の上には、反射層（図示せず）が配置され得る。反射層（図示せず）により、第２実施形態による照明装置の光効率がさらに向上され得る。このような反射層（図示せず）は、金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、チタニウム（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）を含む金属物質の中から選択された少なくともいずれか一つの物質を、単層又は複合層に、蒸着（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、メッキ（ｐｌａｔｉｎｇ），印刷（ｐｒｉｎｔｉｎｇ）などの方法で形成されたものであり得る。

図１３に示された照明装置も、ＡＮＳＩ規定の要求を満たし得る。

図１９は、図１３に示された照明装置の正面図であり、図２０は、図１３に示された照明装置の平面図である。

図１９及び図２０を参照すると、第２実施形態による照明装置はＡＮＳＩ規定（ＡＮＳＩ ｓｐｅｃ.）を満たす。図１９ないし図２０において、単位はミリメートル（ｍｍ）である。

ＡＮＳＩ規定を満たすため、第２実施形態による照明装置は、全体高さ、カバー１００の高さ、カバー１００の径、放熱体３００’の上面３１０の径、部材３５０’の高さ、部材３５０’の側面の一つの長さが、７．５〜７．６：３．３〜３．４：４．５〜４．６：２．７〜２．８：２．２〜２．３：１の比率を有し得る。

図１９ないし図２０を参照すると、第２実施形態による照明装置は、ソケット６００からカバー１００までの高さが１１２．７ｍｍ、カバー１００の高さが４８．９５６ｍｍ、カバー１００の直径が６７．８５５ｍｍ、放熱体３００’の上面３１０の径が４０．９２４ｍｍ、部材３５０’の高さが３２．６ｍｍ、部材３５０’の側面の長さが１５ｍｍを有することによって、一点鎖線で表示されたＡＮＳＩ規定を満たすことが分かる。

一方、第２実施形態による照明装置は、図５に示されたエネルギースター規定、特に照明装置の１３５°と１８０°との間で少なくとも全体光速（ｆｌｕｘ）の５％が発光されなければならないという要求を満たしていることを、次のシミュレーション結果を通じて確認した。

図２１は、第２実施形態による照明装置の光度分布をシミュレーションした結果を示したグラフである。

シミュレーションは、全体電力が６６７．９８Ｉｍ、光効能（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が０．８９７８３、最大強度が６０．６９８ｃｄの条件で実施された。

図２１のシミュレーション結果からも確認できるように、第２実施形態による照明装置は、光度（ｌｕｍｉｎｏｕｓ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）分布（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）が全体的に均一に分布しており、エネルギースターで要求している後方配光特性を満たしていることを示している。

図２２は、従来の照明装置の色座標を示した図面であり、図２３は、第２実施形態による照明装置の色座標を示した図面である。

図２２の色座標は、第２実施形態による照明装置の部材３５０’とレンズ２３１が設けられていない従来の照明装置でもって実験した結果であり、図２３の色座標は、第２実施形態による照明装置をもって実験した結果である。

まず、従来の照明装置は、図２２の色座標に見られるように、最大照度（Ｍａｘ Ｉｌｌｕｍｉｎａｎｃｅ）が２９１４３．９８８であり、中心照度（Ｃｅｎｔｅｒ Ｉｌｌｕｍｉｎａｎｃｅ）が１５４６３．６３５であり、全体の平均照度が５３．６％と示され、中心部に暗部が存在していることが確認された。これに反して、第２実施形態による照明装置は、図２３の色座標に見られるように、最大調度（Ｍａｘ Ｉｌｌｕｍｉｎａｎｃｅ）が４８５０５．６１５であり、中心照度（Ｃｅｎｔｅｒ Ｉｌｌｕｍｉｎａｎｃｅ）が４２８１２．９３４であり、全体の平均照度が８８．２６％と示され、中心部に暗部が発見されなかった。

したがって、前記色座標からも確認できるように、第２実施形態による照明装置は、従来の照明装置に比べて後方配光特性が大きく改善され、従来に存在した暗部も大きく減ったことをシミュレーション結果を通じて確認することができる。

以上で、実施形態を中心に説明したが、これはただ例示にすぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を外れない範囲で、以上に例示されない様々な変形や応用が可能であることが分かるはずである。例えば、実施形態に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に関係した相違点は、添付された請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきであるといえる。

Claims (6)

1. 開口部が設けられている中空のカバーと、
   前記開口部と結合する放熱体と、
   前記カバーの内部に配置されている部材と、
   前記カバーの内部に配置されている複数の光源部と、
   前記光源部と電気的に連結されている回路部と、
   前記回路部を収納する収納部と、
   前記回路部と電気的に連結されるソケットと、を有し、
   前記カバーは、反射物質を含み、
   前記放熱体は、側面に複数の放熱フィンを有し、
   前記部材は、金属を含み、
   前記部材は、多角柱であり、
   前記複数の光源部の数は、前記部材の側面の数と同数であり、
   前記複数の光源部のそれぞれは、互いに異なる前記部材の側面に配置され、
   前記複数の光源部のそれぞれは、基板と、前記基板上に配置されている発光素子と、を有し、
   前記部材の側面は、前記放熱体の上面と実質的に垂直をなし、
   前記複数の放熱フィンのそれぞれは、
   第１の傾きを備えた第１側面と、
   前記第１側面と連続する側面であって、前記第１の傾きと異なる第２の傾きを備えた第２側面と、を有し、
   前記放熱体の側面から前記複数の放熱フィンのそれぞれの側面までの距離は、前記第１側面と前記第２側面の境界部分において最も長くなり、
   前記複数の光源部のいずれか一が有する基板の上面を含む面である第１仮想面において、前記複数の放熱フィンが、前記複数の光源部のいずれか一の中心点を通過し且つ前記放熱体と接する第１接線の下に配置され、
   前記第１仮想面において、前記中心点を通過する垂直軸と、前記第１接線とがなす角度が、０度超過４５度以下であり、
   前記第１仮想面と直交し且つ前記垂直軸を含む面である第２仮想面において、前記垂直軸と、前記中心点を通過し且つ前記放熱フィンと接する第２接線とがなす角度が、０度超過４５度以下である照明装置。
2. 前記カバーは、不透明な材質で形成される請求項１に記載の照明装置。
3. 前記カバーは、内部面に乳白色塗料がコーティングされている請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
4. 請求項３において、
   前記乳白色塗料は、拡散材を含む請求項３に記載の照明装置。
5. 前記基板は、印刷回路基板である請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明装置。
6. 前記基板は、フレキシブル基板である請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明装置。

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