JPWO2018142624A1 - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

照明ユニット(2A)は、ベース(3)の第一表面(3a)に沿って配置された第一発光素子(4)を備える。第一導光体(6)は、第一発光素子(4)から放射された光を受ける第一エッジ(6a)と、光を放射する第一光放射面(6b)とを有する。第二導光体(7)は、ベース(3)の第二表面(3b)に隣り合う第二エッジ(7a)と、光を放射する第二光放射面(7b)とを有する。フィンアセンブリ(8)は、ベース(3)の第三表面(3c)に隣り合う複数の放熱フィン(8a)を有する。第一導光体(6)の第一エッジ(6a)と第二導光体(7)の第二エッジ(7a)との最短距離(L1)に平行な方向を第一方向とする。フィンアセンブリ(8)の第一方向の寸法(L2)は、最短距離(L1)に比べて大きい。

Description

本発明は、照明装置に関する。
下記特許文献1には、曲面導光板と、曲面導光板の端辺に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置が開示されている。
日本実用新案登録第3156238号公報
照明装置の点灯時に発光素子が発熱する。発熱により発光素子が高温になると、エネルギー効率が低下したり、発光素子の寿命が短くなったりする。上述した従来の照明装置では、点灯時に発光素子が高温になりやすい。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、点灯時の発光素子の温度を低くすることのできる照明装置を提供することを目的とする。
本発明の照明装置は、少なくとも一つの照明ユニットを備える照明装置において、少なくとも一つの照明ユニットのそれぞれは、第一表面と、第一表面の反対側の第二表面と、第一表面及び第二表面とは異なる方向を向く第三表面とを有するベースと、ベースの第一表面に沿って配置された第一発光素子と、第一発光素子から放射された光を受ける第一エッジと、光を放射する第一光放射面とを有する第一導光体と、ベースの第二表面に隣り合う第二エッジと、光を放射する第二光放射面とを有する第二導光体と、ベースの第三表面に隣り合う複数の放熱フィンを有するフィンアセンブリと、を備え、第一導光体の第一エッジと第二導光体の第二エッジとの最短距離に平行な方向を第一方向とし、フィンアセンブリの第一方向の寸法は、最短距離に比べて大きいものである。
本発明の照明装置によれば、第一導光体の第一エッジと第二導光体の第二エッジとの最短距離に比べて、フィンアセンブリの上記寸法を大きくしたことで、点灯時の発光素子の温度を低くすることが可能となる。
実施の形態1による照明装置を示す斜視図である。 図1に示す照明ユニットから第一導光体及び第二導光体を除去した状態を示す斜視図である。 図1に示す照明ユニットを、ベースの長手方向に平行な方向から見た図である。 実施の形態2による照明装置を示す図である。 実施の形態3による照明装置を示す図である。 実施の形態4による照明装置を示す斜視図である。 図6に示す照明装置を軸線に平行な方向から見た図である。 実施の形態5による照明装置を示す斜視図である。 図8に示す照明装置の照明ユニットから第一導光体及び第二導光体を除去した状態を示す斜視図である。 図8に示す照明装置を軸線に平行な方向から見た図である。 図8に示す照明装置の縦断面図である。 実施の形態6による照明装置を示す斜視図である。 実施の形態7による照明装置を示す斜視図である。 実施の形態8による照明装置を示す斜視図である。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得る。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による照明装置1Aを示す斜視図である。図1に示すように、照明装置1Aは、照明ユニット2Aを備える。照明装置1Aは、例えば、電気ソケットに対して接続可能な口金(図示省略)をさらに備えてもよい。図2は、図1に示す照明ユニット2Aから第一導光体6及び第二導光体7を除去した状態を示す斜視図である。図3は、図1に示す照明ユニット2Aを、ベース3の長手方向に平行な方向から見た図である。これらの図に示すように、照明ユニット2Aは、ベース3、第一発光素子4、第二発光素子5、第一導光体6、第二導光体7、及びフィンアセンブリ8を備える。ベース3及びフィンアセンブリ8は、高い熱伝導率を有する材料で作られることが望ましい。例えば、ベース3及びフィンアセンブリ8は、金属材料で作られることが望ましい。第一導光体6及び第二導光体7は、光透過性を有する材料で作られる。第一導光体6及び第二導光体7は、例えば、アクリル系樹脂またはスチレン系樹脂のようなプラスチック製でもよい。第一導光体6及び第二導光体7は、例えば、ガラス製でもよい。
図2に示すように、ベース3は、細長い形状を有する。ベース3は、第一表面3a、第二表面3b、及び外表面3cを有する。第一表面3aは、ベース3の長手方向に沿って延びる。第二表面3bは、第一表面3aに対して反対側の表面である。第二表面3bは、ベース3の長手方向に沿って延びる。外表面3cは、第一表面3a及び第二表面3bとは異なる方向を向く第三表面に相当する。外表面3cは、ベース3の長手方向に沿って延びる。
ベース3は、内表面3fを有する。内表面3fは、外表面3cに対して反対側の表面である。内表面3fは、ベース3の長手方向に沿って延びる。
第一発光素子4は、ベース3の第一表面3aに沿って配置されている。第一発光素子4は、半導体光源でもよい。第一発光素子4は、例えば、発光ダイオード(LED)素子でもよい。第一発光素子4は、例えば、表面実装型LEDパッケージ、チップ・スケール・パッケージのLED、砲弾型LEDパッケージ、配光レンズ付きLEDパッケージ、チップ・オン・ボード(COB)タイプのLEDパッケージのいずれかでもよい。第一発光素子4は、LED素子に限らず、例えば、有機エレクトロルミネセンス(EL)素子、半導体レーザ素子などでもよい。本実施の形態では、複数の第一発光素子4が、ベース3の長手方向に沿って、並んでいる。本実施の形態であれば、細長い形状を有するベース3に複数の第一発光素子4を配置することで、第一発光素子4の数を多くできる。このため、照明装置1Aの光束を大きくする上で有利になる。
第一発光素子4は、ベース3に対して熱的に接続される。第一発光素子4で発生した熱は、熱伝導によりベース3へ移動する。第一発光素子4が実装された光源基板と、ベース3の第一表面3aとの間に、例えば、熱伝導性グリス、熱伝導性シート、熱伝導性接着剤、熱伝導性両面粘着テープ、のような熱伝導性材料(図示せず)が挟まれていてもよい。あるいは、第一発光素子4が実装された光源基板と、ベース3とが一体的に形成されていてもよい。
給電線10は、第一発光素子4が実装された光源基板に対して接続されている。給電線10は、ベース3の内部に配設されてもよい。給電線10により電力が供給されることで第一発光素子4が点灯する。
図2には表れていないが、第二発光素子5は、ベース3の第二表面3bに沿って配置されている。第二発光素子5の構成は、その位置が異なること以外は、第一発光素子4の構成と同一または類似である。第二発光素子5は、ベース3に対して熱的に接続される。第二発光素子5で発生した熱は、熱伝導によりベース3へ移動する。
フィンアセンブリ8は、複数の放熱フィン8aを備える。フィンアセンブリ8は、複数の放熱フィン8aの集合体である。放熱フィン8aは、ベース3の外表面3cに隣り合うように位置する。放熱フィン8aは、ベース3に対して熱的に接続される。ベース3の熱は、放熱フィン8aへ移動する。ベース3及び放熱フィン8aの表面から対流及び輻射により熱が散逸する。本実施の形態であれば、フィンアセンブリ8を備えたことで、熱を散逸させるための表面積を大きくできる。このため、照明ユニット2Aの点灯時の第一発光素子4及び第二発光素子5の温度を低くできる。その結果、第一発光素子4及び第二発光素子5のエネルギー効率を良好にできるとともに、第一発光素子4及び第二発光素子5の寿命を長くできる。
図3に示すように、第一導光体6は、第一エッジ6a及び第一光放射面6bを有する。第一エッジ6aは、ベース3の第一表面3aに隣り合う。第一エッジ6aは、ベース3の長手方向に沿って延びる。第一エッジ6aは、ベース3の第一表面3aに対向する。第一エッジ6aは、第一発光素子4から放射された光を受ける。光が第一エッジ6aから第一導光体6内に入射する。
光は、第一導光体6の内部に広がる。第一導光体6は、遠位エッジ6cを有する。遠位エッジ6cは、第一エッジ6aに対して反対側のエッジである。第一エッジ6aから第一導光体6内に入射した光の一部は、遠位エッジ6cまで到達する。第一光放射面6bは、第一エッジ6aと遠位エッジ6cとの間の全域に形成されている。第一導光体6の内部の光は、第一光放射面6bの全面から外部へ放射される。
本実施の形態において、第一導光体6は、湾曲した板状の形状を有する。第一導光体6が有する凸曲面が第一光放射面6bに相当する。ベース3の長手方向に平行な方向から見たとき、第一導光体6は、円弧に沿うように湾曲する。第一光放射面6bは、円柱面に沿う。第一光放射面6bの法線は、ベース3の長手方向に対して垂直である。
第二導光体7は、第二エッジ7a及び第二光放射面7bを有する。第二エッジ7aは、ベース3の第二表面3bに隣り合う。第二エッジ7aは、ベース3の長手方向に沿って延びる。第二エッジ7aは、ベース3の第二表面3bに対向する。第二エッジ7aは、第二発光素子5から放射された光を受ける。光が第二エッジ7aから第二導光体7内に入射する。
光は、第二導光体7の内部に広がる。第二導光体7は、遠位エッジ7cを有する。遠位エッジ7cは、第二エッジ7aに対して反対側のエッジである。第二エッジ7aから第二導光体7内に入射した光の一部は、遠位エッジ7cまで到達する。第二光放射面7bは、第二エッジ7aと遠位エッジ7cとの間の全域に形成されている。第二導光体7の内部の光は、第二光放射面7bの全面から外部へ放射される。
本実施の形態において、第二導光体7は、湾曲した板状の形状を有する。第二導光体7が有する凸曲面が第二光放射面7bに相当する。ベース3の長手方向に平行な方向から見たとき、第二導光体7は、円弧に沿うように湾曲する。第二光放射面7bは、円柱面に沿う。第二光放射面7bの法線は、ベース3の長手方向に対して垂直である。第二導光体7は、ベース3の長手方向に平行な平面に関して、第一導光体6と面対称な形状を有する。
図3中のL1は、第一導光体6の第一エッジ6aと、第二導光体7の第二エッジ7aとの最短距離を示す。この最短距離L1に平行な方向を「第一方向」と称する。フィンアセンブリ8の第一方向の寸法L2は、第一方向についてのフィンアセンブリ8の最大長さである。寸法L2は、最短距離L1に比べて大きい。これにより、以下の効果が得られる。フィンアセンブリ8を十分に大きくできるので、フィンアセンブリ8の総表面積を十分に大きくできる。それゆえ、照明ユニット2Aの点灯時の第一発光素子4及び第二発光素子5の温度を確実に低くできる。その結果、第一発光素子4及び第二発光素子5のエネルギー効率を十分に良好にできるとともに、第一発光素子4及び第二発光素子5の寿命を確実に長くできる。
「表空間」は、第一光放射面6b及び第二光放射面7bが面する空間である。「裏空間」は、ベース3、第一導光体6及び第二導光体7を介して、「表空間」と反対側の空間である。「表空間」と「裏空間」とは、ベース3、第一導光体6及び第二導光体7により隔てられている。本実施の形態において、フィンアセンブリ8は、「表空間」に存在している。「表空間」は、「裏空間」に比べて、空気が流れやすく、熱がこもりにくい。熱のこもりにくい「表空間」にフィンアセンブリ8が存在することで、フィンアセンブリ8による放熱効率をより高くすることが可能となる。
本実施の形態において、放熱フィン8aは、第一方向に沿う表面を有する板状の形状を有する。放熱フィン8aは、ベース3の外表面3cに対して垂直な方向に突出する。ベース3の長手方向に沿って、複数の放熱フィン8aが並んでいる。隣り合う放熱フィン8aの間に空間が形成される。第一光放射面6b及び第二光放射面7bから放射された光の一部は、隣り合う放熱フィン8aの間を通過する。図3中の光線R1は、第二光放射面7bから放射され、隣り合う放熱フィン8aの間を通過する光線の例である。
本実施の形態であれば、第一光放射面6b及び第二光放射面7bから放射された光の一部が、隣り合う放熱フィン8aの間を通過することで、以下の効果が得られる。放熱フィン8aによって遮られる光を少なくできる。このため、照明装置1Aの配光特性が良好となる。
本実施の形態の構成に代えて、放熱フィン8aが、第一方向に対して斜めの方向に沿う表面を有する板状の形状を有してもよい。その場合であっても、第一光放射面6b及び第二光放射面7bから放射された光の一部は、隣り合う放熱フィン8aの間を通過する。よって、上記効果に類似した効果が得られる。
図2に示すように、本実施の形態において照明ユニット2Aは、ヒートパイプ9を備える。ヒートパイプ9は、ベース3に対してフィンアセンブリ8を熱的に接続する。ヒートパイプ9の大部分は、ベース3の長手方向に沿って配置されている。ヒートパイプ9は、ベース3の内部に配置された部分と、複数の放熱フィン8aを貫くように配置された部分とを有する。なお、図3では、ヒートパイプ9が断面として示されている。本実施の形態であれば、ベース3からフィンアセンブリ8への熱の移動をヒートパイプ9によって促進することができる。
フィンアセンブリ8がベース3に対して熱伝導可能に接していてもよい。フィンアセンブリ8がベース3に対して直接固定されていてもよい。フィンアセンブリ8がベース3に対して一体的に形成されていてもよい。これらの場合には、熱がベース3からフィンアセンブリ8へ直接的に移動できる。
フィンアセンブリ8がヒートパイプ9を介してベース3に支持されている場合には、フィンアセンブリ8がベース3に対して直接固定されていなくてもよいし、フィンアセンブリ8がベース3に接していなくてもよい。
照明ユニット2Aは、ヒートパイプ9を備えなくてもよい。ヒートパイプ9を備えない場合には、フィンアセンブリ8がベース3に対して直接固定されるか、フィンアセンブリ8がベース3に対して一体的に形成されればよい。
図3に示すように、本実施の形態においてベース3は、ベース3の長手方向に沿って延びるリブ3d及びリブ3eを備える。リブ3dは、第一表面3aに対して突出する。リブ3eは、第二表面3bに対して突出する。ベース3の第一方向の寸法L3は、第一方向についてのベース3の最大長さである。寸法L3は、リブ3dの先端と、リブ3eの先端との距離である。寸法L3は、第一導光体6の第一エッジ6aと第二導光体7の第二エッジ7aとの最短距離L1に比べて大きい。フィンアセンブリ8の第一方向の寸法L2は、ベース3の第一方向の寸法L3に比べて大きい。
寸法L3は、ベース3とフィンアセンブリ8とが接する部分の、第一方向の長さに相当する。本実施の形態であれば、当該長さに相当する寸法L3が、第一エッジ6aと第二エッジ7aとの最短距離L1に比べて大きいことで、以下の効果が得られる。フィンアセンブリ8をベース3に対してより確実に保持させることができる。ベース3とフィンアセンブリ8との間の熱抵抗をより小さくできる。
本実施の形態であれば、面積の広い第一光放射面6b及び第二光放射面7bから光が放射されることで、輝度ムラの小さい、良好な照明状態が得られる。第一エッジ6aと第二エッジ7aとの最短距離L1は、第一光放射面6bと第二光放射面7bとの間の非発光領域の幅に相当する。本実施の形態であれば、当該距離L1が、フィンアセンブリ8の第一方向の寸法L2に比べて小さいことで、以下の効果が得られる。第一光放射面6b及び第二光放射面7bの面積に比べて、当該非発光領域の面積を十分に小さくできる。よって、非発光領域の存在に起因する輝度ムラを確実に軽減できる。
第一光放射面6b及び第二光放射面7bから出射する光を拡散させてもよい。図3中の拡散光R2は、第一光放射面6bから拡散して放射される光の光線の例である。第一光放射面6b及び第二光放射面7bに、光を拡散させる拡散シートが設置されてもよい。または、第一光放射面6b及び第二光放射面7bに、光を拡散させる拡散塗料が塗られていてもよい。または、第一光放射面6b及び第二光放射面7bに、光を拡散させる微細な凹凸が形成されていてもよい。
ベース3の長手方向に平行な方向から見たときに、以下のようになる。第一発光素子4の光軸は、第一エッジ6aにおける第一光放射面6bの接線方向に対して実質的に平行になる。第二発光素子5の光軸は、第二エッジ7aにおける第二光放射面7bの接線方向に対して実質的に平行になる。このような構成によれば、第一光放射面6b及び第二光放射面7bの面積に比べて、第一光放射面6bと第二光放射面7bとの間の非発光領域の面積を十分に小さくできる。よって、非発光領域の存在に起因する輝度ムラを確実に軽減できる。
第一導光体6は、裏面6dを有する。裏面6dは、第一光放射面6bに対して反対側の面である。第二導光体7は、裏面7dを有する。裏面7dは、第二光放射面7bに対して反対側の面である。裏面6d及び裏面7dの少なくとも一部に、光を反射させる反射層が備えられてもよい。当該反射層は、例えば、反射シートの貼り付け、反射塗料の塗布、白色の印刷、微細な凹凸などで構成されてもよい。当該反射層によれば、裏面6d及び裏面7dから光が出射することをより確実に防止できるので、第一光放射面6b及び第二光放射面7bから放射される光の量を増加させることが可能となる。当該反射層は、入光部である第一エッジ6aまたは第二エッジ7aに近いほど粗くなり、第一エッジ6aまたは第二エッジ7aから離れるほど密となるパターンを形成していてもよい。複数のドットにより当該反射層を形成し、入光部である第一エッジ6aまたは第二エッジ7aに近いほどドットのサイズを小さくし、第一エッジ6aまたは第二エッジ7aから離れるほどドットのサイズを大きくしてもよい。
実施の形態2.
次に、図4を参照して、実施の形態2について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図4は、実施の形態2による照明装置1Bを示す図である。
図4に示すように、照明装置1Bは、照明ユニット2Bを備える。照明ユニット2Bは、実施の形態1における第一導光体6及び第二導光体7に代えて、第一導光体11及び第二導光体12を備える。図4は、照明ユニット2Bが備えるベース3の長手方向に平行な方向から見た図である。
第一導光体11は、平板状の形状を有する。第一導光体11は、第一エッジ11a、第一光放射面11b、遠位エッジ11c、及び裏面11dを有する。
第二導光体12は、平板状の形状を有する。第二導光体12は、第二エッジ12a、第二光放射面12b、遠位エッジ12c、及び裏面12dを有する。第二光放射面12bは、第一光放射面11bに対して同一平面上にある。
本実施の形態の照明装置1Bは、例えば、天井100に対して取り付けることが可能である。この場合、第一光放射面11b及び第二光放射面12bは、天井100に対向する床面の方向を向く。第一光放射面11b及び第二光放射面12bから放射される光により、室内を照明できる。図示の構成では、ベース3が天井100に対して固定されている。本実施の形態の照明装置1Bであれば、薄型の面発光照明器具を達成できる。
本実施の形態の構成に代えて、第一光放射面11bに沿う平面と、第二光放射面12bに沿う平面とが交わるように、第一導光体11及び第二導光体12を配置してもよい。例えば、ベース3の長手方向に平行な方向から見て、第一導光体11及び第二導光体12がV字状の形状を呈するように第一導光体11及び第二導光体12を配置してもよい。
実施の形態3.
次に、図5を参照して、実施の形態3について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図5は、実施の形態3による照明装置1Cを示す図である。
図5に示すように、照明装置1Cは、照明ユニット2Cを備える。照明ユニット2Cは、実施の形態1における第一導光体6及び第二導光体7に代えて、第一導光体13及び第二導光体14を備える。図4は、照明ユニット2Cが備えるベース3の長手方向に平行な方向から見た図である。
第一導光体13は、第二導光体14に対して一体化している。第一導光体13は、湾曲した板状の形状を有する。第二導光体14は、湾曲した板状の形状を有する。図5中で右側の半円筒形の領域が第一導光体13に相当する。図5中で左側の半円筒形の領域が第二導光体14に相当する。
第一導光体13は、第一エッジ13a、第一光放射面13b、及び裏面13dを有する。第一エッジ13aは、ベース3の第一表面3aに隣り合う。第一エッジ13aは、ベース3の長手方向に沿って延びる。第一エッジ13aは、ベース3の第一表面3aに対向する。第一エッジ13aは、第一発光素子4から放射された光を受ける。光が第一エッジ13aから第一導光体13内に入射する。
第二導光体14は、第二エッジ14a、第二光放射面14b、及び裏面14dを有する。第二エッジ14aは、ベース3の第二表面3bに隣り合う。第二エッジ14aは、ベース3の長手方向に沿って延びる。第二エッジ14aは、ベース3の第二表面3bに対向する。第二光放射面14bは、第一光放射面13bに対して滑らかに連続する。第一光放射面13b及び第二光放射面14bは、円柱面に沿う。
第一導光体13及び第二導光体14が一体化した円筒状の導光体は、ベース3の長手方向に平行な方向から見て、C字状の形状を有する。本実施の形態において、ベース3の第二表面3bに沿う第二発光素子5は、備えられていない。
第一導光体13の第一エッジ13aから入射した光は、第一導光体13及び第二導光体14の内部に広がる。第一エッジ13aから入射した光の一部は、上記の円筒状かつC字状の導光体の円周方向に沿って広がり、第二導光体14の第二エッジ14aまで到達する。第一導光体13及び第二導光体14の内部の光は、第一光放射面13b及び第二光放射面14bの全面から外部へ放射される。
本実施の形態のように、第一導光体13の内部から第二導光体14の内部へ光が進むことができる場合には、第二発光素子5が備えられなくてもよい。ただし、本実施の形態において、照明ユニット2Cが、ベース3の第二表面3bに沿って配置された第二発光素子5をさらに備えてもよいことは言うまでもない。第二発光素子5が備えられた場合には、照明ユニット2Cから放射される光の量をさらに多くすることができる。
実施の形態4.
次に、図6及び図7を参照して、実施の形態4について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図6は、実施の形態4による照明装置1Dを示す斜視図である。
本実施の形態の照明装置1Dの用途は、特に限定されるものではない。本実施の形態の照明装置1Dは、例えば、街路灯、道路灯、公園灯、高天井灯などの、屋内及び屋外の照明器具(図示せず)が備える電気ソケットに対して取り付け可能である。照明装置1Dは、例えば水銀ランプのような、従来のHigh Intensity Discharge(HID)ランプの代替として使用されるものでもよい。
図6に示すように、照明装置1Dは、口金15を備える。本実施の形態における口金15は、電気ソケットに対してねじ込むことで接続可能なねじ込み式の口金である。照明器具が備える電気ソケットに口金15をねじ込むことで、照明装置1Dを当該照明器具に取り付けることができる。照明装置1Dは、図示のようなねじ込み式の口金15に代えて、差し込み式の口金を備えるものでもよい。
照明装置1Dの軸線AXは、口金15の中心を通る直線である。軸線AXは、照明装置1Dの中心軸に相当する。照明装置1Dは、口金15が上向きまたは斜め上向き、口金15が下向きまたは斜め下向き、口金15が横向き、などのいかなる姿勢で使用されてもよい。
照明装置1Dは、軸線AXを中心とする周方向に沿って配置された複数の照明ユニット2Dを備える。本実施の形態において照明装置1Dは、3個の照明ユニット2Dを備える。これらの照明ユニット2Dは、互いに同一または類似の構成を有する。以下の説明では、「周方向」とは、特に断らない限り、軸線AXを中心とする周方向を意味する。
照明装置1Dは、支持体16及び口金保持部17を備える。支持体16は、複数の照明ユニット2Dを支持する。支持体16は、各々の照明ユニット2Dへ向かって放射状に突出する複数の腕部16aを有する。口金保持部17は、口金15と支持体16とを連結する。照明ユニット2Dのベース3は、例えば、ねじ21により、支持体16の腕部16aに対して固定されている。ベース3の長手方向は、軸線AXに対して平行である。
支持体16は、高い熱伝導率を有する材料、例えば金属材料で構成されることが望ましい。ベース3から支持体16へ熱伝導することで、支持体16の表面からも放熱でき、放熱性がさらに向上する。口金保持部17の少なくとも一部は、絶縁性を有する樹脂材料で構成されてもよい。口金保持部17は、耐熱性及び放熱性に優れた樹脂材料、金属材料、またはこれらの組み合わせにより構成されることが望ましい。
口金15と照明ユニット2Dの光源基板との間は、支持体16及び口金保持部17の内部に配設された給電線を介して、電気的に接続されている。口金15に印加された直流電力が当該給電線により照明ユニット2Dへ供給されることで、照明ユニット2Dが点灯する。または、照明装置1Dは、口金15に印加された交流電力を直流電力に変換する電源回路(図示省略)を内蔵し、口金15からその電源回路を介して照明ユニット2Dへ給電するように構成されていてもよい。
照明装置1Dが備える複数の照明ユニット2Dは、軸線AXから等距離、かつ、軸線AXの周りに等角度間隔で配置されている。本実施の形態1では、3個の照明ユニット2Dが120°間隔で配置されている。各々の照明ユニット2Dは、他の照明ユニット2Dを軸線AXを中心に回転移動した位置にある。各々の照明ユニット2Dは、隣り合う照明ユニット2Dを軸線AXを中心に120°回転移動した位置にある。
なお、軸線AXを中心とする周方向に沿って配置される照明ユニットの数をNとすると、本実施の形態のようなN=3に限らず、例えば、N=2でもよいし、Nが4以上の整数でもよい。N個の照明ユニットを、軸線AXの周りに、360°/Nの間隔で配置することで、本実施の形態に類似の効果が得られる。
図7は、図6に示す照明装置1Dを軸線AXに平行な方向から見た図である。照明ユニット2Dは、実施の形態1における第一導光体6及び第二導光体7に代えて、第一導光体18及び第二導光体19を備える。
第一導光体18は、第一エッジ18a、第一光放射面18b、及び裏面18dを有する。第一エッジ18aは、ベース3の第一表面3aに隣り合う。第一エッジ18aは、ベース3の長手方向に沿って延びる。第一エッジ18aは、ベース3の第一表面3aに対向する。第一エッジ18aは、第一発光素子4から放射された光を受ける。光が第一エッジ18aから第一導光体18内に入射する。光は、第一導光体18の内部に広がる。第一導光体18の内部の光は、第一光放射面18bの全面から外部へ放射される。
本実施の形態において、第一導光体18は、湾曲した板状の形状を有する。第一導光体18が有する凸曲面が第一光放射面18bに相当する。軸線AXに平行な方向から見たとき、第一導光体18は、円弧に沿うように湾曲する。第一光放射面18bは、軸線AXを中心とする円柱面に沿う。第一光放射面18bの法線は、軸線AXに対して垂直である。裏面18dは、第一光放射面18bに対して反対側の面である。第一導光体18が有する凹曲面が裏面18dに相当する。
第二導光体19は、第二エッジ19a、第二光放射面19b、及び裏面19dを有する。第二エッジ19aは、ベース3の第二表面3bに隣り合う。第二エッジ19aは、ベース3の長手方向に沿って延びる。第二エッジ19aは、ベース3の第二表面3bに対向する。第二エッジ19aは、第二発光素子5から放射された光を受ける。光が第二エッジ19aから第二導光体19内に入射する。光は、第二導光体19の内部に広がる。第二導光体19の内部の光は、第二光放射面19bの全面から外部へ放射される。
本実施の形態において、第二導光体19は、湾曲した板状の形状を有する。第二導光体19が有する凸曲面が第二光放射面19bに相当する。軸線AXに平行な方向から見たとき、第二導光体19は、円弧に沿うように湾曲する。第二光放射面19bは、軸線AXを中心とする円柱面に沿う。第二光放射面19bの法線は、軸線AXに対して垂直である。裏面19dは、第二光放射面19bに対して反対側の面である。第二導光体19が有する凹曲面が裏面19dに相当する。
説明の都合上、隣り合う二つの照明ユニット2Dのうちの、一方を「第一照明ユニット」と呼び、他方を「第二照明ユニット」と呼ぶ。例として、図7中で下側にある照明ユニット2Dを「第一照明ユニット2D−1」と呼び、図7中で右側にある照明ユニット2Dを「第二照明ユニット2D−2」と呼ぶ。第一照明ユニット2D−1が備える第一導光体18は、第二照明ユニット2D−2が備える第二導光体19に対して一体化している。第一照明ユニット2D−1の第一光放射面18bは、第二照明ユニット2D−2の第二光放射面19bに対して連続している。第一照明ユニット2D−1の第一発光素子4から第一導光体18内に入射した光の一部は、第二照明ユニット2D−2の第二導光体19の内部まで進み、第二照明ユニット2D−2の第二光放射面19bから外部へ放射され得る。第二照明ユニット2D−2の第二発光素子5から第二導光体19内に入射した光の一部は、第一照明ユニット2D−1の第一導光体18の内部まで進み、第一照明ユニット2D−1の第一光放射面18bから外部へ放射され得る。
第一光放射面18b及び第二光放射面19bから出射する光を拡散させてもよい。図7中の拡散光R3は、第一光放射面18bから拡散して放射される光の光線の例である。
第一光放射面18b及び第二光放射面19bから放射された光の一部は、隣り合う放熱フィン8aの間を通過する。図7中の光線R4は、第一光放射面18bから放射され、隣り合う放熱フィン8aの間を通過する光線の例である。
本実施の形態であれば、第一光放射面18b及び第二光放射面19bから放射された光の一部が、隣り合う放熱フィン8aの間を通過することで、以下の効果が得られる。放熱フィン8aによって遮られる光を少なくできる。このため、照明装置1Dの配光特性がより良好となる。
軸線AXの方向から見たとき、照明装置1Dが備える複数の照明ユニット2Dの第一導光体18及び第二導光体19は、全体として、環状に配置されている。照明装置1Dが備える複数の照明ユニット2Dの第一導光体18及び第二導光体19は、全体として、円筒に近い形状を呈するように配置される。
本実施の形態の照明装置1Dによれば、軸線AXに対して放射状に全周へ配光することが可能となる。すなわち、良好な全周配光を達成できる。図示の構成に代えて、第一導光体18及び第二導光体19の形状を平板状とし、複数の照明ユニット2Dの第一導光体18及び第二導光体19が、全体として、角筒に近い形状を呈するように配置されてもよい。その場合においても、本実施の形態に類似した効果が得られる。
照明装置1Dの外部空間は、第一光放射面18b及び第二光放射面19bが面する「表空間」に相当する。照明装置1Dの内部空間は、複数の照明ユニット2Dにより囲まれる空間である。照明装置1Dの内部空間は、第一導光体18の裏面18d及び第二導光体19の裏面19dが面する「裏空間」に相当する。本実施の形態において、フィンアセンブリ8は、照明装置1Dの外部空間に存在している。照明装置1Dの外部空間は、照明装置1Dの内部空間に比べて、空気が流れやすく、熱がこもりにくい。熱のこもりにくい照明装置1Dの外部空間にフィンアセンブリ8が存在することで、フィンアセンブリ8による放熱効率をより高くすることが可能となる。
本実施の形態では、照明装置1Dの内部空間は、軸線AXの方向の両端側で、照明装置1Dの外部空間に続いている。このため、照明装置1Dの内部空間を、軸線AXの方向に沿って、空気が通過可能である。これにより、以下の効果が得られる。照明装置1Dの内部空間にこもる熱を低減できる。照明装置1Dの内部空間の温度を低減できる。照明装置1Dの内部空間に面するベース3の表面からの熱の散逸を促進できるので、第一発光素子4及び第二発光素子5の温度をより低くすることが可能となる。
第一導光体18の裏面18d及び第二導光体19の裏面19dに、光を反射させる反射層が備えられてもよい。あるいは、当該反射層を備えない場合には、第一導光体18の裏面18d及び第二導光体19の裏面19dから光が照明装置1Dの内部空間へ出射してもよい。照明装置1Dの内部空間へ出射した光は、第一導光体18の裏面18dまたは第二導光体19の裏面19dから第一導光体18または第二導光体19内へ再び入射し、第一光放射面18bまたは第二光放射面19bから照明装置1Dの外部空間へ放射される。本実施の形態であれば、照明装置1Dの外部空間にフィンアセンブリ8が存在するので、照明装置1Dの内部空間へ出射した光が放熱フィン8aに遮られることを防止できる。
図6中の寸法L4は、第一導光体18及び第二導光体19の、軸線AXに平行な方向の最大長さである。図7中の直径Dは、環状に配置された複数の第一導光体18及び第二導光体19を、軸線AXに対して垂直な平面で切断した断面において、複数の第一光放射面18b及び第二光放射面19bにより形成される外周面の上にある二点の間の距離が最大になる最大距離として定義される。本実施の形態において、寸法L4は、直径Dに比べて大きい。これにより、以下の効果が得られる。照明装置1Dの外径の制約がある場合においても、第一光放射面18b及び第二光放射面19bの面積を十分に大きくできる。このため、広い面積の第一光放射面18b及び第二光放射面19bから光を放射することが可能となり、輝度ムラを十分に小さくできる。
実施の形態5.
次に、図8から図11を参照して、実施の形態5について説明するが、前述した実施の形態1及び4との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図8は、実施の形態5による照明装置1Eを示す斜視図である。図8に示す照明装置1Eは、軸線AXを中心とする周方向に沿って配置された3個の照明ユニット2Eを備える。照明ユニット2Eは、実施の形態4における照明ユニット2Dと比べて、フィンアセンブリ8に代えてフィンアセンブリ20を備える。フィンアセンブリ20は、照明装置1Dの内部空間に存在する。
図9は、図8に示す照明装置1Eの照明ユニット2Eから第一導光体18及び第二導光体19を除去した状態を示す斜視図である。図9に示すように、ベース3は、第一表面3a、第二表面3b、外表面3c、及び内表面3fを有する。内表面3fは、第一表面3a及び第二表面3bとは異なる方向を向く第三表面に相当する。
フィンアセンブリ20は、複数の放熱フィン20aを備える。フィンアセンブリ20は、複数の放熱フィン20aの集合体である。放熱フィン20aは、ベース3の内表面3fに隣り合うように位置する。放熱フィン20aは、ベース3の長手方向に沿う表面を有する板状の形状を有する。放熱フィン20aは、ベース3の内表面3fに対して垂直な方向に突出する。ベース3の長手方向に対し垂直な方向に沿って、複数の放熱フィン20aが並んでいる。隣り合う放熱フィン20aの間に空間が形成される。
本実施の形態において照明ユニット2Eは、ヒートパイプ22を備える。ヒートパイプ22は、ベース3に対してフィンアセンブリ20を熱的に接続する。ヒートパイプ22は、ベース3の内部に配置された部分と、複数の放熱フィン20aを貫くように配置された部分とを有する。本実施の形態であれば、ベース3からフィンアセンブリ20への熱の移動をヒートパイプ22によって促進することができる。
フィンアセンブリ20がベース3に対して熱伝導可能に接していてもよい。フィンアセンブリ20がベース3に対して直接固定されていてもよい。フィンアセンブリ20がベース3に対して一体的に形成されていてもよい。これらの場合には、熱がベース3からフィンアセンブリ20へ直接的に移動できる。
フィンアセンブリ20がヒートパイプ22を介してベース3に支持されている場合には、フィンアセンブリ20がベース3に対して直接固定されていなくてもよいし、フィンアセンブリ20がベース3に接していなくてもよい。
照明ユニット2Eは、ヒートパイプ22を備えなくてもよい。ヒートパイプ22を備えない場合には、フィンアセンブリ20がベース3に対して直接固定されるか、フィンアセンブリ20がベース3に対して一体的に形成されればよい。
図10は、図8に示す照明装置1Eを軸線AXに平行な方向から見た図である。図10中のL5は、第一導光体18の第一エッジ18aと、第二導光体19の第二エッジ19aとの最短距離を示す。この最短距離L5に平行な方向を「第一方向」と称する。フィンアセンブリ20の第一方向の寸法L6は、第一方向についてのフィンアセンブリ20の最大長さである。寸法L6は、最短距離L5に比べて大きい。これにより、以下の効果が得られる。フィンアセンブリ20を十分に大きくできるので、フィンアセンブリ20の総表面積を十分に大きくできる。それゆえ、照明ユニット2Eの点灯時の第一発光素子4及び第二発光素子5の温度を確実に低くできる。その結果、第一発光素子4及び第二発光素子5のエネルギー効率を十分に良好にできるとともに、第一発光素子4及び第二発光素子5の寿命を確実に長くできる。
第一エッジ18aと第二エッジ19aとの最短距離L5は、第一光放射面18bと第二光放射面19bとの間の非発光領域23の幅に相当する。本実施の形態であれば、当該距離L5が、フィンアセンブリ20の第一方向の寸法L6に比べて小さいことで、以下の効果が得られる。第一光放射面18b及び第二光放射面19bによる発光領域24の面積に比べて、上記非発光領域23の面積を十分に小さくできる。よって、非発光領域23の存在に起因する輝度ムラを確実に軽減できる。
本実施の形態において、フィンアセンブリ20は、照明装置1Dの内部空間に配置されている。すなわち、フィンアセンブリ20は、第一導光体18の裏面18d及び第二導光体19の裏面19dが面する「裏空間」に存在する。これにより、以下の効果が得られる。第一光放射面18b及び第二光放射面19bから放射された光がフィンアセンブリ20によって遮られることがないので、照明装置1Eの配光特性をさらに良好にできる。
本実施の形態では、第一導光体18の裏面18d及び第二導光体19の裏面19dに、光を反射させる反射層が備えられることが望ましい。
図11は、図8に示す照明装置1Eの縦断面図である。図11は、軸線AXを含む平面における断面図である。図11中の矢印の付いた太線は、空気の流れの例を示す。本実施の形態では、照明装置1Eの内部空間は、軸線AXの方向の両端側で、照明装置1Eの外部空間に続いている。このため、照明装置1Eの内部空間を、軸線AXの方向に沿って、空気が通過可能である。これにより、以下の効果が得られる。照明装置1Eの内部空間に配置されたフィンアセンブリ20からの熱の散逸を促進できる。特に、軸線AXの方向に沿う表面を放熱フィン20aが有しているので、放熱フィン20aの表面に沿って円滑に空気が流れる。よって、フィンアセンブリ20からの熱の散逸をより確実に促進できる。
実施の形態6.
次に、図12を参照して、実施の形態6について説明するが、前述した実施の形態1及び4との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図12は、実施の形態6による照明装置1Fを示す斜視図である。本実施の形態の照明装置1Fは、実施の形態4の照明装置1Dと同一または類似の構成に加えて、第三発光素子25を備える。照明装置1Fは、複数の照明ユニット2Dにより囲まれる内部空間を有する。第三発光素子25は、照明装置1Fの内部空間に配置されている。
第三発光素子25は、半導体光源でもよい。第三発光素子25は、例えば、発光ダイオード(LED)素子でもよい。第三発光素子25は、例えば、表面実装型LEDパッケージ、チップ・スケール・パッケージのLED、砲弾型LEDパッケージ、配光レンズ付きLEDパッケージ、チップ・オン・ボード(COB)タイプのLEDパッケージのいずれかでもよい。第三発光素子25は、LED素子に限らず、例えば、有機エレクトロルミネセンス(EL)素子、半導体レーザ素子などでもよい。
第三発光素子25から発せられた光は、第一導光体18の裏面18dまたは第二導光体19の裏面19dから第一導光体18または第二導光体19内へ入射し、第一光放射面18bまたは第二光放射面19bから照明装置1Fの外部空間へ放射される。第三発光素子25から発せられた光は、第一導光体18を透過して、第一光放射面18bから放射される。第三発光素子25から発せられた光は、第二導光体19を透過して、第二光放射面19bから放射される。本実施の形態であれば、第三発光素子25を備えたことで、照明装置1Fの外部空間へ放射される光の量を実施の形態4よりも多くすることが可能となる。
第三発光素子25は、照明ユニット2Dの第一発光素子4及び第二発光素子5とは異なる発光色を有するものでもよい。第三発光素子25が、第一発光素子4及び第二発光素子5とは異なる発光色を有する場合には、以下の効果が得られる。第一発光素子4及び第二発光素子5から発せられた光と、第三発光素子25から発せられた光との混色により、照明装置1Fの外部空間へ放射される光の色を変化させることが可能となる。第一発光素子4及び第二発光素子5に流す電流と、第三発光素子25に流す電流との少なくとも一方を調整することで、混色の状態を制御することが可能である。
本実施の形態において、第三発光素子25は、軸線AXに沿って配置された支柱26により支持されている。支柱26は、三角柱またはそれに近い形状を有する。支柱26の三つの側面のそれぞれに第三発光素子25が配置されている。支柱26は、第三発光素子25が実装された光源基板を支持する。複数の第三発光素子25が軸線AXに沿って並んでいる。第三発光素子25で発生した熱は、熱伝導により、支柱26及び支持体16へ移動することで散逸する。第三発光素子25の光軸は、隣り合う二つのベース3の間を通る。第三発光素子25の光軸は、軸線AXに対して垂直である。
実施の形態7.
次に、図13を参照して、実施の形態7について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図13は、実施の形態7による照明装置1Gを示す斜視図である。本実施の形態の照明装置1Gは、実施の形態4と同一または類似の複数の照明ユニット2Dと、実施の形態5と同一または類似の複数の照明ユニット2Eとを備える。複数の照明ユニット2Dで囲まれる内部空間に、複数の照明ユニット2Eが配置されている。
内側の照明ユニット2Eの第一光放射面18bまたは第二光放射面19bから発せられた光は、外側の照明ユニット2Dの第一導光体18または第二導光体19を透過して、照明装置1Gの外部空間へ放射される。このように、外側の照明ユニット2Dによる光に加えて、内側の照明ユニット2Eによる光が放射されることで、照明装置1Gの外部空間へ放射される光の量を多くすることが可能となる。
内側の照明ユニット2Eは、外側の照明ユニット2Dとは異なる発光色を有するものでもよい。内側の照明ユニット2Eが、外側の照明ユニット2Dとは異なる発光色を有する場合には、以下の効果が得られる。内側の照明ユニット2Eから発せられた光と、外側の照明ユニット2Dから発せられた光との混色により、照明装置1Gの外部空間へ放射される光の色を変化させることが可能となる。内側の照明ユニット2Eに流す電流と、外側の照明ユニット2Dに流す電流との少なくとも一方を調整することで、混色の状態を制御することが可能である。
実施の形態8.
次に、図14を参照して、実施の形態8について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図14は、実施の形態8による照明装置1Hを示す斜視図である。本実施の形態の照明装置1Hは、複数の照明ユニット2Hを備える。照明ユニット2Hは、実施の形態4と同一または類似のフィンアセンブリ8と、実施の形態5と同一または類似のフィンアセンブリ20とを備える。本実施の形態であれば、照明装置1Hの外部空間に配置されるフィンアセンブリ8と、照明装置1Hの内部空間に配置されるフィンアセンブリ20との双方を備えたことで、点灯時における第一発光素子4及び第二発光素子5の温度をさらに低くすることが可能となる。
1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H 照明装置、 2A,2B,2C,2E,2H 照明ユニット、 3 ベース、 3a 第一表面、 3b 第二表面、 3c 外表面、 3f 内表面、 4 第一発光素子、 5 第二発光素子、 6 第一導光体、 6a 第一エッジ、 6b 第一光放射面、 7 第二導光体、 7a 第二エッジ、 7b 第二光放射面、 8 フィンアセンブリ、 8a 放熱フィン、 9 ヒートパイプ、 11 第一導光体、 12 第二導光体、 13 第一導光体、 14 第二導光体、 15 口金、 16 支持体、 17 口金保持部、 18 第一導光体、 18a 第一エッジ、 18b 第一光放射面、 19 第二導光体、 19a 第二エッジ、 19b 第二光放射面、 20 フィンアセンブリ、 20a 放熱フィン、 22 ヒートパイプ、 25 第三発光素子

Claims (15)

  1. 少なくとも一つの照明ユニットを備える照明装置において、
    前記少なくとも一つの照明ユニットのそれぞれは、
    第一表面と、前記第一表面の反対側の第二表面と、前記第一表面及び前記第二表面とは異なる方向を向く第三表面とを有するベースと、
    前記ベースの前記第一表面に沿って配置された第一発光素子と、
    前記第一発光素子から放射された光を受ける第一エッジと、光を放射する第一光放射面とを有する第一導光体と、
    前記ベースの前記第二表面に隣り合う第二エッジと、光を放射する第二光放射面とを有する第二導光体と、
    前記ベースの前記第三表面に隣り合う複数の放熱フィンを有するフィンアセンブリと、
    を備え、
    前記第一導光体の前記第一エッジと前記第二導光体の前記第二エッジとの最短距離に平行な方向を第一方向とし、
    前記フィンアセンブリの前記第一方向の寸法は、前記最短距離に比べて大きい、
    照明装置。
  2. 前記複数の放熱フィンは、前記第一方向、または前記第一方向に対して斜めの方向、に沿う表面を有する放熱フィンを含む請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記複数の放熱フィンは、空間を挟んで隣り合う放熱フィンを含み、
    前記第一光放射面及び前記第二光放射面から放射された光の一部が、前記隣り合う放熱フィンの間を通過する請求項1または請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記ベースは、細長い形状を有する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の照明装置。
  5. 前記複数の放熱フィンは、前記ベースの長手方向に沿う表面を有する放熱フィンを含む請求項4に記載の照明装置。
  6. 前記少なくとも一つの照明ユニットは、第一照明ユニットと、前記第一照明ユニットに隣り合う第二照明ユニットとを含み、
    前記第一照明ユニットの前記第一導光体と、前記第二照明ユニットの前記第二導光体とが一体である請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の照明装置。
  7. 前記少なくとも一つの照明ユニットは、前記照明装置の軸線を中心とする周方向に沿って配置された複数の照明ユニットを含む請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の照明装置。
  8. 前記複数の照明ユニットの前記第一導光体及び前記第二導光体が全体として環状に配置されている請求項7に記載の照明装置。
  9. 前記環状に配置された前記第一導光体及び前記第二導光体を、前記軸線に対して垂直な平面で切断した断面において、前記第一光放射面及び前記第二光放射面により形成される外周面の上にある二点の間の距離が最大になる最大距離に比べて、前記第一導光体及び前記第二導光体の、前記軸線に平行な方向の寸法が大きい請求項8に記載の照明装置。
  10. 前記複数の照明ユニットにより囲まれる内部空間に配置された第三発光素子を備える請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の照明装置。
  11. 前記少なくとも一つの照明ユニットのそれぞれは、前記ベースの前記第二表面に沿って配置された第二発光素子を備え、
    前記第二導光体の前記第二エッジは、前記第二発光素子から放射された光を受ける請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の照明装置。
  12. 前記ベースの前記第一方向の寸法が前記最短距離より大きく、
    前記フィンアセンブリの前記第一方向の前記寸法が、前記ベースの前記第一方向の前記寸法に比べて大きい請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の照明装置。
  13. 前記ベースと、前記フィンアセンブリとを接続するヒートパイプを備える請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の照明装置。
  14. 前記第一光放射面及び前記第二光放射面が面する表空間と、前記表空間と反対側の裏空間とが、前記ベース、前記第一導光体及び前記第二導光体により隔てられ、
    前記フィンアセンブリは、前記表空間にある請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の照明装置。
  15. 前記第一光放射面及び前記第二光放射面が面する表空間と、前記表空間と反対側の裏空間とが、前記ベース、前記第一導光体及び前記第二導光体により隔てられ、
    前記フィンアセンブリは、前記裏空間にある請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の照明装置。
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