WO2012095905A1 - 照明用光源 - Google Patents
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Abstract
Description
[概略構成]
図1は、第1の実施形態に係る照明用光源を示す一部破断斜視図である。図2は、図1に示すA-A線に沿った断面矢視図である。図3は、図2において二点鎖線で囲んだ部分を示す拡大断面図である。なお、本願図面において紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は照明用光源のランプ軸Jを示しており、紙面上方が照明用光源の上方であって、紙面下方が照明用光源の下方である。
(1)半導体発光モジュール
図4は、第1の実施形態に係る半導体発光モジュールを示す平面図である。図4に示すように、半導体発光モジュール10は、実装基板11と、実装基板11に実装された光源としての複数の半導体発光素子12と、それら半導体発光素子12を被覆するように実装基板11上に設けられた封止体13とを備える。なお、本実施の形態では、半導体発光素子12はLEDであり、半導体発光モジュール10はLEDモジュールであるが、半導体発光素子12は、例えば、LD(レーザダイオード)であっても良く、EL素子(エレクトリックルミネッセンス素子)であっても良い。
図2に戻って、基台20は、例えば、略円柱形状の貫通孔21を有する略円筒形状であり、その筒軸がランプ軸Jと一致する姿勢で配置されている。したがって、貫通孔21は上下方向に貫通し、図3に示す基台20の上面22および下面23はいずれも略円環形状の平面である。そして、基台20の上面22に半導体発光モジュール10が搭載されており、これにより各半導体発光素子12がそれぞれの主出射方向を上方に向けた状態で平面配置された状態となっている。このように全ての半導体発光素子12が基台20の上面22に平面配置された構成であるため、基台20へ半導体発光素子12を容易に搭載することでき、照明用光源の組立作業が簡単である。
図2に戻って、グローブ30は、本実施の形態では、一般電球形状であるA型の電球のバルブを模した形状であり、グローブ30の開口側端部31をケース60の上方側端部62内に圧入することにより、半導体発光モジュール10および反射部材80の上方を覆った状態で、ケース60に固定されている。照明用光源1の外囲器は、グローブ30とケース60とで構成されている。
回路ユニット40は、半導体発光素子を点灯させるためのものであって、回路基板42と、当該回路基板42に実装された各種の電子部品43,44とを有している。なお、図面では一部の電子部品にのみ符号を付している。回路ユニット40は、回路ホルダ50内に収容されており、例えば、ねじ止め、接着、係合などにより回路ホルダ50に固定されている。
回路ホルダ50は、例えば、両側が開口した略円筒形状であって、大径部52と小径部53とで構成される。上方側に位置する大径部52には回路ユニット40の大半が収容されている。一方、下方側に位置する小径部53には口金70が外嵌されており、これによって回路ホルダ50の下方側開口54が塞がれている。回路ホルダ50は、例えば、樹脂などの絶縁性材料で形成されていることが好ましい。
ケース60は、例えば、両端が開口し上方から下方へ向けて縮径した円筒形状を有する。図3に示すように、ケース60の上方側端部62内には基台20とグローブ30の開口側端部31とが収容されており、例えばカシメによりケース60が基台20に固定されている。なお、ケース60、基台20およびグローブ30で囲まれた空間63に接着剤を流し込むなどしてケース60が基台20に固定されていても良い。
図2に戻って、口金70は、照明用光源1が照明器具に取り付けられ点灯された際に、照明器具のソケットから電力を受けるための部材である。口金70の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態ではエジソンタイプであるE26口金が使用されている。口金70は、略円筒形状であって外周面が雄ねじとなっているシェル部71と、シェル部71に絶縁部72を介して装着されたアイレット部73とを備える。シェル部71とケース60との間には絶縁部材74が介在している。
反射部材80は、例えば、有底筒状であって、両側が開口した略円筒形状の本体部81と、本体部81の下方側開口を塞ぐ略円板形状の取付部82とを備える。反射部材80の材料としては、例えば、ポリカーボネート等の樹脂、アルミ等の金属、ガラス、セラミック等が考えられるが、本実施の形態ではポリカーボネートが使用されている。ポリカーボネート等の樹脂は軽量であるため照明用光源1の軽量化に好適である。
次に、照明用光源1の配光特性が良好である理由を詳細に説明する。図6は、照明用光源の配光特性を説明するための配光曲線図である。図6に示すように、配光曲線図は、照明用光源1の上方方向を含む360°の各方向に対する光度の大きさを表しており、照明用光源1のランプ軸Jに沿った上方を0°、ランプ軸Jに沿った下方を180°として、時計回りおよび反時計回りにそれぞれ10°間隔に目盛を刻んでいる。配光曲線図の径方向に付した目盛は光度を表しており、光度は各配光曲線における最大値を1とする相対的な大きさで表されている。
次に、照明用光源1は、反射部材80に開口部86が設けられているため、点灯時の意匠性も良好であることについて説明する。反射部材80の本体部81は、半導体発光素子12からの主出射光を反射させるだけでなく、その主出射光の一部が開口部86から上方へ漏れるため、反射部材80による影が生じ難く、点灯時に照明用光源1を上方および側方(ランプ軸Jと直交する方向)から見た場合の意匠性が良好である。
図8は、第2の実施形態に係る照明用光源を示す一部破断斜視図である。図9は、第2の実施形態に係る照明用光源の要部構成を示す断面図である。図8および図9に示すように、第2の実施の形態に係る照明用光源100は、本体部181の開口部186の形状が第1の実施形態に係る照明用光源1と大きく相違する。その他の構成については基本的に第1の実施形態に係る照明用光源1と略同様である。したがって、上記相違点についてのみ詳細に説明し、その他の構成については説明を簡略若しくは省略する。なお、第1の実施形態と同じ部材については、そのまま第1の実施形態と同じ符号を用いている。
図10は、第3の実施形態に係る照明用光源を示す一部破断斜視図である。図11は、第3の実施形態に係る照明用光源を説明するための図であって、図11(a)は照明用光源の要部構成を示す断面図、図11(b)は半導体発光モジュールを示す平面図である。図10および図11(a)に示すように、第3の実施の形態に係る照明用光源200は、本体部281の開口部286の形状および半導体発光素子212の配置が、第2の実施形態に係る照明用光源100と相違する。その他の構成については基本的に第2の実施形態に係る照明用光源100と略同様である。したがって、上記相違点についてのみ詳細に説明し、その他の構成については説明を簡略若しくは省略する。なお、既に説明した実施形態と同じ部材が使用されている場合は、その実施形態と同じ符号を用いている。
図12は、第4の実施形態に係る照明用光源を示す一部破断斜視図である。図13は、第4の実施形態に係る照明用光源の要部構成を示す断面図である。図12および図13に示すように、第4の実施の形態に係る照明用光源300は、反射部材380に開口部ではなく切欠部386が設けられている点において、第2の実施形態に係る照明用光源100と相違する。その他の構成については基本的に第2の実施形態に係る照明用光源100と略同様である。したがって、上記相違点についてのみ詳細に説明し、その他の構成については説明を簡略若しくは省略する。なお、第2の実施形態と同じ部材については、第2の実施形態と同じ符号を用いている。
図14は、第5の実施形態に係る照明用光源を示す一部破断斜視図である。図15は、第5の実施形態に係る照明用光源の要部構成を示す断面図である。図16は、図15において二点鎖線で囲んだ部分を示す拡大断面図である。図14および図15に示すように、第5の実施の形態に係る照明用光源400は、開口部486を通過した光の一部を反射させる補助反射部材を備える点において、第1の実施形態に係る照明用光源1と大きく相違する。その他の構成については基本的に第1の実施形態に係る照明用光源1と略同様である。したがって、上記相違点についてのみ詳細に説明し、その他の構成については説明を簡略若しくは省略する。なお、第1の実施形態と同じ部材については、そのまま第1の実施形態と同じ符号を用いている。
図17は、第6の実施形態に係る照明用光源を説明するための図であって、図17(a)は照明用光源の要部構成を示す断面図であり、図17(b)は半導体発光モジュールの平面図である。図17(a)に示すように、第6の実施の形態に係る照明用光源500は、半導体発光モジュール510の実装基板511のランプ軸J付近にも半導体発光素子512が配置されている点において、第2の実施形態に係る照明用光源100と相違する。その他の構成については基本的に第2の実施形態に係る照明用光源100と略同様である。したがって、上記相違点についてのみ詳細に説明し、その他の構成については説明を簡略若しくは省略する。なお、既に説明した実施形態と同じ部材が使用されている場合は、その実施形態と同じ符号を用いている。
以上、本発明の構成を第1~第6の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限られない。例えば、第1~第6の実施形態に係る照明用光源の部分的な構成、および下記の変形例に係る構成を、適宜組み合わせてなる照明用光源であっても良い。また、上記実施の形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、照明用光源の構成に適宜変更を加えることは可能である。
12,212,512,612,712,812 半導体発光素子
18 内面
20 基台
21 貫通孔
22 上面
30 グローブ
35,36 窪み
40 回路ユニット
50,150 回路ホルダ
55 外面
80,180,280,380,480,580 反射部材
81,181,281,381,481,581 本体部
181a,281a,381a 漸次拡径した部分
85,185,285,385,485,585 反射面
86,186,286,486,586 開口部
386 切欠部
490 補助反射部材
493,494 反射面
Claims (14)
- 複数の半導体発光素子が基台の上面にそれぞれの主出射方向を上方に向けた状態で配置され、各半導体発光素子の上方にそれら半導体発光素子の主出射光の一部を前記基台の上面を避けた斜め下方へ反射させる反射面を有する反射部材が配置されていると共に、前記反射部材に前記主出射光の他の一部を上方へ漏らすための開口部または切欠部が設けられていることを特徴とする照明用光源。
- 前記複数の半導体発光素子は前記基台の上面に環状に配置されており、前記反射部材の反射面はそれら半導体発光素子と対向する環形状であって、前記反射面に入射した光は前記基台を側方から囲繞する環状の領域を通過することを特徴とする請求項1記載の照明用光源。
- 前記反射部材は筒状の本体部を有し、前記本体部は、その筒軸が前記基台の上面と直交し、その外径が少なくとも一部において下方から上方へ向け漸次拡径し、その漸次拡径した部分の外周面で前記複数の半導体発光素子の上方を覆うものであって、前記漸次拡径した部分の外周面が少なくとも前記反射面であることを特徴とする請求項2記載の照明用光源。
- 前記本体部の漸次拡径する部分の外周面は、前記本体部の筒軸側に凹入した凹曲面形状であることを特徴とする請求項3記載の照明用光源。
- 前記開口部または切欠部は、少なくとも前記本体部に設けられていることを特徴とする請求項3または4に記載の照明用光源。
- 前記開口部または切欠部は、前記本体部の筒軸を中心として前記本体部の周方向に沿って間隔を空けて複数設けられていることを特徴とする請求項5記載の照明用光源。
- 前記各開口部または各切欠部は、前記本体部の筒軸と直交する方向に沿って長尺であって、その筒軸を中心として放射状に設けられていることを特徴とする請求項6記載の照明用光源。
- 前記各開口部または各切欠部は、前記本体部の周方向に沿って長尺であって、その筒軸を中心として環状または円弧状に設けられていることを特徴とする請求項6記載の照明用光源。
- さらに、開口部または切欠部を通過した光の一部を側方へ反射させる補助反射部材を備えることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の照明用光源。
- 前記基台は上方方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔内には前記複数の半導体発光素子を点灯させるための回路ユニットの少なくとも一部が配置されていることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載の照明用光源。
- 前記回路ユニットの少なくとも一部は、回路ホルダ内に収容された状態で前記基台の貫通孔内に配置されており、前記回路ホルダの外面と前記基台の貫通孔の内面との間には隙間が設けられていることを特徴とする請求項10記載の照明用光源。
- 前記反射部材の上方を覆うグローブを備え、当該グローブは、前記斜め下方へ反射した光が到達する領域の方がそれ以外の領域よりも光拡散性が高いことを特徴とする請求項1~11のいずれかに記載の照明用光源。
- 半導体発光素子をランプ軸方向に対して全て、あるいは一部を傾けて配置したことを特徴とする請求項1~12のいずれかに記載の照明用光源。
- 前記グローブの内周面には、前記斜め下方へ反射した光が到達する領域に複数の窪みが形成されており、それぞれの窪みの内面にはさらに窪みが形成されていることを特徴とする請求項12に記載の照明用光源。
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